專利名稱:通用近紅外激光瞄準(zhǔn)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種應(yīng)用激光技術(shù)在軍事上實(shí)施夜間瞄準(zhǔn)射擊的通用近紅外激光瞄準(zhǔn)器。
背景技術(shù)：
眾所周知，激光具有高亮度、方向性好、高單色性等三大特性，用途極為廣泛。我們正是利用這三大特性設(shè)計(jì)研制本實(shí)用新型。但是，高單色性的激光通過透鏡容易產(chǎn)生牛頓干涉環(huán)，光束散角增大，給在100-150m距離的半身人靶靶標(biāo)上所需要達(dá)到的光斑大小帶來困難；雖說激光的方向性好，但對于半導(dǎo)體激光二極管而言，激光的水平束散角一般在20°左右，垂直束散角一般在40°左右，由于受到體積、重量以及又要保持一定的激光輸出功率等的限制，這樣大的束散角嚴(yán)重制約著透鏡焦距和口徑的設(shè)計(jì)，而且光源輸出窗是一個(gè)縱橫比比較大的長方形，發(fā)射出的高斯光束是一個(gè)長短軸之比比較大的長橢圓高斯分布曲面，不能作為瞄準(zhǔn)光束，這又給我們設(shè)計(jì)研制本實(shí)用新型帶來困難；為抗住各種重機(jī)槍、40火箭筒等的強(qiáng)烈沖擊與振動(dòng)，克服體積的限制，電路必須設(shè)計(jì)為高可靠、最簡單的電路。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述困難，本實(shí)用新型提供一種激光波長既使人眼不可見、隱蔽性好、又能與二代微光頭盔夜視儀光譜響應(yīng)波段相匹配的通用近紅外激光瞄準(zhǔn)器，該瞄準(zhǔn)器能夠滿足在100～150m處半身人靶和在200～250m處坦克等目標(biāo)上所需的光斑大小的要求。本瞄準(zhǔn)器在100m處的光斑直徑為28mm(理論值)，實(shí)際為35mm。在抗沖擊、振動(dòng)、防水防潮、穩(wěn)定可靠等方面也達(dá)到了戰(zhàn)術(shù)要求。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是1、激光二極管的選用。為了既使人眼對激光不可見、滿足隱蔽性好、又能與二代微光頭盔夜視儀的光譜響應(yīng)波段相匹配，我們選用了近紅外激光二極管作光源。2、電路設(shè)計(jì)。為了抗住各種重機(jī)槍、40火箭筒等的強(qiáng)烈沖擊、振動(dòng)，克服體積限制，我們舍去了使用二極管、三極管的電路，設(shè)計(jì)成最簡化的阻容電路。本電路除激光二極管外，整個(gè)電路只用了一個(gè)電阻和兩個(gè)貼片電容。這個(gè)電路，除滿足功能要求外，既防振、抗沖擊，又穩(wěn)定可靠，且節(jié)省了電子元器件；3、激光束散角的調(diào)節(jié)。在激光輸出光路上，我們設(shè)計(jì)了雙光欄。一個(gè)光欄設(shè)計(jì)在膠合透鏡前管座的壓圈上，它既置緊了激光二極管，又將高斯橢圓曲面光束整形為圓光束。另一個(gè)光欄設(shè)計(jì)在膠合透鏡之后，其作用是抑制牛頓環(huán)光斑的所有次級光環(huán)。通過鏡筒與管座、鏡框和后光欄連接，在光軸方向上調(diào)節(jié)鏡框，使其光束散角最小，從而在給定距離的靶標(biāo)上，滿足瞄準(zhǔn)時(shí)所需的光斑大?。?、激光束方向的調(diào)節(jié)。為了實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)簡單、可靠，達(dá)到快速、準(zhǔn)確的瞄準(zhǔn)射擊，我們設(shè)計(jì)了一個(gè)軸孔緊配合、兩個(gè)球環(huán)面緊密密合，利用一個(gè)調(diào)節(jié)環(huán)、兩個(gè)帶齒輪的調(diào)節(jié)螺釘、三種彈簧、兩個(gè)鋼球、兩個(gè)護(hù)蓋和四顆銷釘，以達(dá)到方向的快速調(diào)節(jié)與鎖定。
本實(shí)用新型的有益效果是，裝調(diào)好的通用近紅外激光瞄準(zhǔn)器以不同的接口，可配置于67-2式重機(jī)槍、69-1式40火箭筒、79式輕型沖鋒槍、81-1式自動(dòng)步槍、81式7.62輕機(jī)槍、85式7.62微聲沖鋒槍、85式7.62狙擊步槍和85式7.62輕型沖鋒槍等武器上，為各種直瞄武器所通用。瞄準(zhǔn)器置于直瞄武器上后，經(jīng)過簡單的方向調(diào)節(jié)鎖定，再戴上夜視頭盔，即可快速、準(zhǔn)確地實(shí)施夜間瞄準(zhǔn)射擊。其電路最簡化，結(jié)構(gòu)小巧而簡單。



圖1是本實(shí)用新型的電路原理圖。
圖2是通用近紅外激光瞄準(zhǔn)器第一個(gè)實(shí)施例的縱剖面、左視和部分剖面構(gòu)造圖圖1中C1、C2為兩個(gè)貼片電容，R為電阻，V為激光二極管，S為開關(guān)，G為3V鋰電池。
圖2中1、電路板，2、膠合透鏡，3、保護(hù)玻璃，4、鏡框，5、光欄，6、鏡筒，7、鏡蓋，8、調(diào)節(jié)環(huán)，9、彈簧I，10、彈簧II，11、接筒，12、管座，13、壓圈I(帶光欄)，14、壓圈II，15、彈簧III，16、印制板I，17、后蓋，18、蓋板，19、支承I，20、支承II，21、承座，22、搭扣，23、擋片，24、底盤，25、壓板，26、彈簧IV，27、護(hù)蓋，28、調(diào)節(jié)螺釘，29、鎖緊螺釘，30、印制板II，31、彈簧片，32、螺釘，33、螺釘，34、螺釘，35、螺釘，36、螺釘，37、螺釘，38、螺釘，39、鉚釘，40、銷釘，41、銷釘，42、密封圈，43、密封圈，44、鋼球，45、激光二極管，46、耐高溫帶屏蔽電線，47、熱縮管，48、3V鋰電池。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
進(jìn)行闡述。
在圖1中，電容C1和C2起著兩個(gè)作用，一是打開開關(guān)S時(shí)，其上不能瞬時(shí)達(dá)到電池G的電壓，有一個(gè)瞬時(shí)充電延時(shí)，這就使得激光二極管V以慢起動(dòng)狀態(tài)工作，免受瞬時(shí)電壓的沖擊；二是構(gòu)成雙旁路回路，即C1和S、G構(gòu)成一個(gè)回路，C2和S、G、電阻R構(gòu)成另一個(gè)回路，一旦有高頻信號或開關(guān)抖動(dòng)的尖峰電壓進(jìn)入，立刻被這兩個(gè)回路旁路掉，保證了激光二極管的安全工作；在S和V、R、G構(gòu)成的回路中，R起限流作用，保證V在額定工作電流之內(nèi)工作，有效地保證了V正常工作，不致?lián)p壞。
在圖2所示實(shí)施例中，一、電路回路的構(gòu)成將管座(12)、壓圈II(14)、接筒(11)、后蓋(17)、蓋板(18)的相連接部分進(jìn)行導(dǎo)電處理，使之連接，構(gòu)成電流通道，以機(jī)殼為正、彈簧III(15)為負(fù)，由3V鋰電池(48)的正極經(jīng)印制板I(16)、耐高溫帶屏蔽電線(46)的芯線、印制板II(30)、彈簧片(31)、(46)的屏蔽線、螺釘(36)、蓋板(18)、后蓋(17)、接筒(11)、管座(12)、激光二極管(45)與電路板(1)的正極、彈簧III(15)、3V鋰電池(48)的負(fù)極而構(gòu)成電路回路，其中印制板II(30)和彈簧片(31)還構(gòu)成自制按鍵開關(guān)，結(jié)構(gòu)簡單，接觸電阻?。欢?、激光輸出光學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)成和激光束散角的調(diào)節(jié)。激光輸出光學(xué)系統(tǒng)由管座(12)、激光二極管(45)、壓圈I(帶光欄)(13)、鏡筒(6)、鏡框(4)、膠合透鏡(2)、光欄(5)及兩顆螺釘(32)構(gòu)成，再將電路板(1)用壓圈II(14)連接成一個(gè)核心組件。借助于兩米或一米平行光管，再用CCD攝像頭和監(jiān)視器觀察激光在平行光管紅外焦平面上的光斑。通上電，軸向調(diào)節(jié)鏡框(4)的位置，使激光在平行光管紅外焦平面上的光斑最小而清晰，激光束散角則調(diào)試完畢，再用兩顆螺釘(32)置緊其光學(xué)系統(tǒng)。膠合透鏡的主要參數(shù)焦距為36.18mm；三、激光束方向調(diào)節(jié)系統(tǒng)的構(gòu)成與方向調(diào)節(jié)。激光束方向調(diào)節(jié)系統(tǒng)由前述的核心組件、調(diào)節(jié)環(huán)(8)、彈簧I(9)、彈簧II(10)、接筒(11)、兩件底盤(24)、兩件壓板(25)、兩顆彈簧IV(26)、兩件護(hù)蓋(27)、兩顆調(diào)節(jié)螺釘(28)、兩顆螺釘(34)、兩顆螺釘(35)、四顆銷釘(41)和兩顆鋼球(44)構(gòu)成。兩顆調(diào)節(jié)螺釘(28)起著兩個(gè)作用，一是將調(diào)節(jié)環(huán)(8)置于接筒(11)內(nèi)一個(gè)固定的位置上，使其緊壓彈簧(10)，將壓力傳遞給管座(12)，使管座(12)上的環(huán)形球面與接筒(11)相對應(yīng)的環(huán)形球面緊密密合，使前述核心組件既能繞軸旋轉(zhuǎn)，又緊密接觸，保證電路暢通，接觸電阻最小；二是與彈簧(9)在調(diào)節(jié)環(huán)(8)內(nèi)構(gòu)成互為120°的角度，將力施于鏡筒(6)上，實(shí)施激光束方向的調(diào)節(jié)。管座(12)外緣與接筒(11)相對應(yīng)內(nèi)孔的接觸設(shè)計(jì)成軸孔緊配合，限制管座(12)橫向位移，保證激光束方向調(diào)定后保持不變。底盤(24)與壓板(25)、接筒(11)用螺釘(34)、螺釘(35)連接起來，一是保護(hù)調(diào)節(jié)螺釘(28)，二是給它提供一個(gè)移動(dòng)導(dǎo)程，限制它在垂直于移動(dòng)方向的偏離，使其彈簧IV(26)和鋼球(44)在調(diào)節(jié)螺釘(28)調(diào)定方向后給與可靠的鎖定。護(hù)蓋(27)對調(diào)節(jié)螺釘(28)起保護(hù)作用。銷釘(41)的作用是使護(hù)蓋(27)緊緊地卡于壓板(25)上，保證受到?jīng)_擊、振動(dòng)不脫落。激光束方向調(diào)節(jié)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)看似復(fù)雜，但調(diào)節(jié)方向很簡單，只需打開護(hù)蓋(27)，用專用起子調(diào)節(jié)兩顆互為120°的調(diào)節(jié)螺釘(28)，即可快速地調(diào)節(jié)激光束的方向，調(diào)好后，方向被彈簧IV(26)和鋼球(44)鎖定，蓋上護(hù)蓋(27)即可；四、主體結(jié)構(gòu)外殼的構(gòu)成。保護(hù)玻璃(3)在這里起了三個(gè)作用，一是給激光輸出光學(xué)系統(tǒng)提供輸出窗口，二是與鏡蓋(7)膠粘起來，實(shí)現(xiàn)防塵、防水、防潮，三是與鏡蓋(7)、接筒(11)、后蓋(17)和蓋板(18)用螺紋連接起來，再用螺釘(32)和螺釘(33)置緊而構(gòu)成主體外殼。密封圈(42)和密封圈(43)在這里起防水防潮的密封作用；五、外設(shè)接口與連接方法。本實(shí)施例以與81-1式自動(dòng)步槍的連接為例，其接口的構(gòu)成是支承I(19)和支承II(20)分別用四顆螺釘(37)和兩顆銷釘(40)進(jìn)行剛性連接，確保調(diào)好的激光束方向不變動(dòng)，并為81-1式自動(dòng)步槍的接口提供連接處；81-1式自動(dòng)步槍的接口由兩件承座(21)、兩件搭扣(22)、兩件擋片(23)、兩顆鎖緊螺釘(29)、四顆螺釘(33)、兩顆螺釘(38)和兩顆鉚釘(39)構(gòu)成雙接口。擋片(23)的作用是對支承I(19)和支承II(20)在與這兩個(gè)接口連接時(shí)進(jìn)行限位，使其用鎖緊螺釘(29)與接口進(jìn)行快速而緊固的連接。連接接口與調(diào)校的方法是卸下前后接口上的兩顆螺釘(38)，再將它套在81-1式自動(dòng)步槍子彈出口處的槍管上，使瞄準(zhǔn)器主體機(jī)械軸與槍管軸大致平行，用螺釘(38)將其緊固于槍管上，并置緊鎖緊螺釘(29)。將槍固于某物體(如虎鉗)上，標(biāo)尺置于100m刻度處，用人眼在100m處的靶標(biāo)上瞄準(zhǔn)一個(gè)點(diǎn)。瞄準(zhǔn)器通上電，取下護(hù)蓋(27)，戴上夜視頭盔，用專用起子調(diào)節(jié)兩顆互為120°的調(diào)節(jié)螺釘(28)，使激光在100m處靶標(biāo)上的光斑與人眼瞄準(zhǔn)點(diǎn)相重合，蓋上護(hù)蓋(27)。至此，激光在100m處的光斑就代替了人眼瞄準(zhǔn)點(diǎn)，即可快而準(zhǔn)地實(shí)施夜間瞄準(zhǔn)射擊。
權(quán)利要求
1.一種通用近紅外激光瞄準(zhǔn)器，在殼體的軸心部位是激光輸出系統(tǒng)與電路板，外圍是激光束方向調(diào)節(jié)系統(tǒng)，由殼體相連接，在殼體外面連接外設(shè)接口，其特征是膠合透鏡與鏡框膠粘連接，鏡框、光欄、鏡筒、管座、壓圈I(帶光欄)和激光二極管由螺紋順序連接成帶雙光欄的激光輸出系統(tǒng)。再和電路板、壓圈II連接成核心組件；在調(diào)節(jié)環(huán)、彈簧I、底盤、壓板、彈簧IV、護(hù)蓋、調(diào)節(jié)螺釘、螺釘(34)、螺釘(35)、銷釘(4)、鋼球構(gòu)成的光束方向調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，彈簧I的兩端通過調(diào)節(jié)環(huán)的通孔與鏡筒和接筒接觸，兩顆調(diào)節(jié)螺釘通過接筒的通孔和調(diào)節(jié)環(huán)的螺孔與鏡筒接觸，底盤槽內(nèi)的鋼球和調(diào)節(jié)螺釘?shù)凝X頭接觸，壓板、底盤和接筒由螺釘(35)和螺釘(34)順序連接，護(hù)蓋由銷釘(41)卡在壓板上；保護(hù)玻璃和鏡蓋膠粘連接，鏡蓋、接筒和后蓋由螺紋順序連接，蓋板由螺釘(33)與后蓋連接，再與密封圈(42)和密封圈(43)構(gòu)成密閉殼體；管座的一個(gè)端與接筒連接，彈簧II的一端與管座相接，另一端與調(diào)節(jié)環(huán)相接，調(diào)節(jié)環(huán)的外表面與接筒相連，調(diào)節(jié)環(huán)中的調(diào)節(jié)螺釘與鏡筒和接筒相連；支承I和支承II由螺釘(37)、銷釘(40)與接筒相連接成通用接口，外設(shè)接口由承座、搭扣、擋片由鉚釘(39)、螺釘(33)連接而成，支承I和支承II由擋片定位，并由鎖緊螺釘與承座連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的通用近紅外激光瞄準(zhǔn)器，其特征是電路板中的印制板為雙面印制板，兩個(gè)片電容，一個(gè)限流電阻貼焊在一個(gè)面上，另一面焊接彈簧III。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的通用近紅外激光瞄準(zhǔn)器，其特征是在激光輸出系統(tǒng)中的雙光欄，一個(gè)光欄設(shè)置在壓圈I上，靠近激光二極管，另一個(gè)光欄安裝在膠合透鏡的激光輸出端。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的通用近紅外激光瞄準(zhǔn)器，其特征是管座與接筒的接觸面是一個(gè)環(huán)狀球面；兩顆調(diào)節(jié)螺釘和彈簧I互成120°與鏡筒垂直接觸，調(diào)節(jié)螺釘?shù)凝X頭由鋼球卡住。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的通用近紅外激光瞄準(zhǔn)器，其特征是支承I和支承II各由互成120°兩顆螺釘(37)、一顆銷釘(40)與接筒連接，支承I和支承II與承座相連接的部分為方形榫頭，而承座與其相連接的部分為方形槽。
專利摘要
一種隱蔽性好、能夠在軍事上實(shí)施夜間代替人眼瞄準(zhǔn)射擊的通用近紅外激光瞄準(zhǔn)器。它是在整體結(jié)構(gòu)中，電路、激光輸出系統(tǒng)、激光束方向調(diào)節(jié)系統(tǒng)、外設(shè)接口做到有機(jī)的連接與相互依成。電路設(shè)計(jì)成最簡化電路；激光輸出系統(tǒng)采用雙光欄，前一光欄將長橢圓高斯曲面分布光束整形為圓形光束；后一光欄將牛頓環(huán)干涉光斑的所有次級光環(huán)抑制掉，使其在給定距離的靶標(biāo)上，光斑達(dá)到最小；激光束方向的調(diào)節(jié)，采用環(huán)狀球面的緊密密合，軸孔緊配合，在橫向互成120°的調(diào)節(jié)，再用彈簧和鋼球?qū)⒄{(diào)節(jié)后的調(diào)節(jié)螺釘鎖定，使光束方向在沖擊振動(dòng)中保持不變；與外設(shè)的接口連接簡單而牢固，可靈活地設(shè)計(jì)各種不同的接口，配置于不同的直瞄武器上，為各種直瞄武器所通用。
文檔編號F41G1/34GKCN2758693SQ200420089855
公開日2006年2月15日 申請日期2004年8月19日
發(fā)明者朱連新 申請人:王強(qiáng), 戴必勝, 朱連新導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan