專利名稱:通用二合一激光瞄準(zhǔn)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種應(yīng)用激光技術(shù)在軍事上實施瞄準(zhǔn)射擊的通用二合一激光瞄準(zhǔn)器。
背景技術(shù)：
激光具有高亮度、方向性好、高單色性三大特性。我們正是利用這三大特性設(shè)計研制本實用新型。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，而且光源輸出窗是一個縱橫比比較大的長方形，發(fā)射出的高斯光束是一個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)計研制本實用新型帶來困難；為了抗住各種重機(jī)槍、40火箭筒等的強(qiáng)烈沖擊與振動，克服體積的限制，電路必須設(shè)計為高可靠、最簡單的電路；為了滿足既能在夜間，又能在黃昏和拂曉實施瞄準(zhǔn)射擊的要求，還必須將可見激光和近紅外激光進(jìn)行二合一的同光路設(shè)計，這又給我們設(shè)計研制本實用新型帶來更大的困難。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述困難，本實用新型提供一種激光波長分別為650nm和830nm的通用二合一激光瞄準(zhǔn)器。該瞄準(zhǔn)器既能夠滿足在100--150m處半人身靶和在200--250m處坦克等目標(biāo)上所需的光斑大小的要求，又能滿足在夜間、黃昏和拂曉實施瞄準(zhǔn)射擊的要求。本瞄準(zhǔn)器在100m處對于650nm的激光，光斑直徑為10mm(理論值)，實際為20mm；對于830nm的激光，光斑直徑為28mm(理論值)，實際為35mm。在抗沖擊與振動、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。對于可見激光二極管，我們盡量選用功率比較大、水平和垂直束散角小，波長為650nm的激光二極管；對于不可見激光二極管，為了既能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，我們選用波長為830nm的激光二極管。2.電路設(shè)計。為了抗住各種重機(jī)槍、40火箭筒等的強(qiáng)烈沖擊與振動，克服體積的限制，我們舍去了使用二極管、三極管的電路，設(shè)計成最簡化的電路。本電路除兩個激光二極管外，整個電路只用了二個電阻和三個貼片電容。這個電路，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。3.二激光光軸的合一和光束散角的調(diào)節(jié)。波長分別為650nm和830nm的兩個激光二極管，發(fā)射出的激光光軸本來是相互垂直的，我們設(shè)計一個立方棱鏡將其合二為一，通過一個透鏡發(fā)射出去。我們設(shè)計了三個光欄，兩光欄分別設(shè)置在緊靠兩個激光二極管的鏡座上，另一光欄設(shè)置在膠合透鏡后，在每一條光路上都形成雙光欄。在每一條光路中，前一光欄將高斯橢圓曲面光束整形為圓光束，另一光欄是抑制光通過透鏡后產(chǎn)生的牛頓環(huán)的所有次級光環(huán)。這樣，通過調(diào)節(jié)膠合透鏡的鏡框和調(diào)節(jié)座等，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)時所需的光斑大小。4.激光束方向的調(diào)節(jié)。為了實現(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)計了一個軸孔緊配合、兩個環(huán)形球面的緊密密合，利用一個調(diào)節(jié)環(huán)、兩個調(diào)節(jié)螺釘、三種彈簧、兩個卡釘、兩個齒盤、兩個護(hù)蓋和兩種螺釘，以達(dá)到方向的快速調(diào)節(jié)與鎖定。
本實用新型的有益效果是，通用二合一激光瞄準(zhǔn)器以不同的接口，可配置于國產(chǎn)67-2式重機(jī)槍、各型反坦克火箭筒、單兵火箭、各型輕型沖鋒槍和微聲沖鋒槍、81式槍族、95式槍族以及各種手槍等武器上，改裝接口后，亦可配置于各種國外直瞄單兵武器上，為各種直瞄武器所通用。瞄準(zhǔn)器置于直瞄武器上，用可見激光經(jīng)過簡單的方向調(diào)節(jié)后，在黃昏、拂曉以及白天坑道、溝壑、高大建筑群間等光線較暗的地方，即用可見激光實施快速瞄準(zhǔn)射擊；在夜間，配以夜視頭盔，則用近紅外激光實施隱蔽性的快速瞄準(zhǔn)射擊。



圖1是本實用新型的電路原理圖。
圖2是通用二合一激光瞄準(zhǔn)器第一個實施例的縱剖面構(gòu)造圖。
圖3是圖2的A-A左視圖。
圖1中C1、C2和C3為三個貼片電容，R1和R2為電阻，V1和V2是波長分別為650nm、830nm的兩個激光二極管，S1、s2為兩個開關(guān)，G為3v鋰電池。
圖2和圖3中1.立方棱鏡，2.電路板，3.膠合透鏡，4.保護(hù)玻璃，5.鏡框，6.光欄，7.鏡筒，8.鏡蓋，9.調(diào)節(jié)環(huán)，10.彈簧I，11.彈簧II，12.接筒，13.鏡座，14.調(diào)節(jié)座，15.管座，16.壓圈I，17.壓圈II，18.墊圈，19.壓圈III，20.彈簧III，21.印制板I，22.后蓋，23.蓋板，24.齒盤，25.護(hù)蓋，26.調(diào)節(jié)螺釘，27.彈簧IV，28.卡釘，29.度盤I，30.度盤II，31.承塊，32.開關(guān)蓋，33.印制板II，34.支承I，35.支承II，36.承座，37.搭扣，38.擋片，39.隔熱片，40.鎖緊螺釘，41.印制板III，42.彈簧片，43.密封圈，44.密封圈，45.密封圈，46.螺釘，47.螺釘，48.螺釘，49.螺釘，50.螺釘，51.螺釘，52.螺釘，53.螺釘，54.螺釘，55.螺釘，56.鉚釘，57.銷釘，58.激光二極管(650nm)，59.激光二極管(830nm)，60.撥動開關(guān)，61.電線，62.熱縮管，63.3v鋰電池。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式
進(jìn)行闡述。
在圖1中，電容C1、C2和C3起著兩個作用，一是合上開關(guān)S1時，其上不能瞬時達(dá)到電池G的電壓，有一個瞬時充電延時，這就使得激光二極管V1和V2以慢啟動狀態(tài)工作，免受瞬時電壓的沖擊；二是對每條回路中的一條都構(gòu)成雙旁路回路。以激光二極管V1所運(yùn)行的一條回路為例，C1、S1和G構(gòu)成一個旁路回路，C2、S1、G和電阻R1構(gòu)成另一旁路回路，一旦有高頻信號或開關(guān)抖動的尖峰電壓進(jìn)入，立刻被這兩個回路旁路掉，保證了激光二極管V1的安全工作。同理，也保證了激光二極管V2的安全工作；在S1、V1、R1、S2、G構(gòu)成的回路中，R1起限流作用，在S1、V2、R2、S2、G構(gòu)成的回路中，R2也起限流作用，保證V1、V2在額定工作電流之內(nèi)工作，有效地保證了V1、V2正常工作，不致?lián)p壞。
在圖2和圖3所示的實施例中一、電路回路構(gòu)成。將鏡座(13)、壓圈III(19)、接筒(12)、后蓋(22)、蓋板(23)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(20)為負(fù)，由3v鋰電池(63)的正極與印制板I(21)、電線(61)的芯線、印制板III(41)、彈簧片(42)、電線(61)的屏蔽線、螺釘(52)、蓋板(23)、后蓋(22)、接筒(12)、鏡座(13)、壓圈III(19)構(gòu)成兩條回路的公共通道。由公共通道中的鏡座(13)經(jīng)激光二極管(58)和電路板(2)的正極、彈簧III(20)和公共通道，構(gòu)成一條回路。由公共通道中的鏡座(13)經(jīng)調(diào)節(jié)座(14)、管座(15)、激光二極管(59)與電路板(2)的正極、彈簧III(20)和公共通道構(gòu)成另一條回路。撥動開關(guān)(60)是一個雙刀雙擲開關(guān)，焊接于印制板II(33)上，引腳用導(dǎo)線與電路板(2)相連，在兩條回路中起通斷轉(zhuǎn)換作用。在黃昏和拂曉轉(zhuǎn)換到前一條回路，此回路通，后一條回路斷，讓激光二極管(58)工作。在夜間，轉(zhuǎn)換到另一條回路，此路通，前一條回路斷，讓激光二極管(59)工作。印制板II(33)、開關(guān)蓋(32)、承塊(31)和接筒(7)，用螺釘(49)、螺釘(50)、螺釘(51)連接，對開關(guān)起固定與保護(hù)作用。二、二合一激光輸出光學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)成和激光束散角的調(diào)節(jié)。二合一激光輸出光學(xué)系統(tǒng)由鏡座(13)、調(diào)節(jié)座(14)、管座(15)、兩個壓圈II(17)、四個墊圈(18)、激光二極管(58)、激光二極管(59)、立方棱鏡(1)、壓圈I(16)、鏡筒(7)、鏡框(5)、膠合透鏡(3)、光欄(6)、三顆螺釘(46)和四顆螺釘(53)構(gòu)成，再將電路板(2)用壓圈III(19)連接成一個核心組件。借助于兩米或一米反射式平行光管，再用CCD攝像頭和監(jiān)視器觀察激光在平行光管焦平面上的光斑。用實驗電路通上電，先讓激光二極管(58)工作，軸向調(diào)節(jié)鏡框(5)的位置，使激光在平行光管焦平面上的光斑最小而清晰，波長650nm的激光束散角調(diào)試完畢，關(guān)斷激光二極管(58)所在的回路；再讓激光二極管(59)工作，軸向調(diào)節(jié)管座(15)的位置，使激光在平行光管焦平面上的光斑最小而清晰，波長830nm的激光束散角調(diào)試完畢；其后讓兩個激光二極管(58、59)同時工作，修切四個墊圈(18)中的一個或兩個，使兩種波長的激光在平行光管焦平面上的光斑重合，裝上光欄(6)、置緊螺釘(46)和螺釘(53)，于是，二光軸合一和激光束散角調(diào)試完畢。最后，裝上電路板(2)，再用壓圈III(19)置緊。三、激光束方向調(diào)節(jié)系統(tǒng)的構(gòu)成與方向調(diào)節(jié)。激光方向調(diào)節(jié)系統(tǒng)由前述的核心組件、調(diào)節(jié)環(huán)(9)、兩顆彈簧I(10)、彈簧II(11)、接筒(12)、兩個齒盤(24)、兩個護(hù)蓋(25)、兩顆調(diào)節(jié)螺釘(26)、兩顆彈簧IV(27)、兩顆卡釘(28)、度盤I(29)、度盤II(30)、兩顆螺釘(47)和四顆螺釘(49)構(gòu)成。兩顆調(diào)節(jié)螺釘(26)起著兩個作用，一是將調(diào)節(jié)環(huán)(9)置于接筒(12)內(nèi)一個固定的位置上，使其壓著彈簧II(11)，將壓力傳遞給鏡座(13)，使鏡座(13)上的環(huán)形球面與接筒(12)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??；二是與兩顆彈簧I(10)在調(diào)節(jié)環(huán)(9)內(nèi)構(gòu)成互為90°的角度，將力施于鏡筒(7)上，實施激光束方向的調(diào)節(jié)。鏡座(13)外緣與接筒(12)相對應(yīng)內(nèi)孔的接觸設(shè)計成軸孔緊配合，限制鏡座(13)橫向位移，保證激光束方向調(diào)定后保持不變。齒盤(24)與接筒(12)用螺釘(49)連接起來，一是保護(hù)調(diào)節(jié)螺釘(26)，二是給它提供一個移動導(dǎo)程，限制它在垂直于移動方向的偏離，使其彈簧IV(27)、卡釘(28)和螺釘(47)在調(diào)節(jié)螺釘(26)調(diào)定方向后給予可靠的鎖定。護(hù)蓋(25)起保護(hù)與密封作用。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(25)，用專用起子調(diào)節(jié)兩顆互為90°的調(diào)節(jié)螺釘(26)，即可快速地調(diào)節(jié)激光束的方向，調(diào)好后，方向被卡釘(28)鎖定，蓋上護(hù)蓋(25)即可。度盤I(29)和度盤II(30)是調(diào)節(jié)激光束方向刻度盤。四、主體結(jié)構(gòu)外殼的構(gòu)成。保護(hù)玻璃(4)起到三個作用，一是給激光提供輸出窗口；二是與鏡蓋(8)膠粘起來，實現(xiàn)防塵，防水，防潮；三是與鏡蓋(8)、接筒(12)、后蓋(22)和蓋板(23)用螺紋連接起來，再用螺釘(46)和螺釘(48)置緊而構(gòu)成主體外殼。密封圈(43)、密封圈(44)、密封圈(45)起防水防潮的密封作用。五、外設(shè)接口與連接、調(diào)校方法。本實施例以與81-1式自動步槍的連接為例，其接口的構(gòu)成是支承I(34)和支承II(35)分別用四顆螺釘(54)和兩顆銷釘(57)進(jìn)行剛性連接，確保調(diào)好的激光束方向不變動，并為81-1式自動步槍的接口提供連接處。81-1式自動步槍的接口由兩個承座(36)、兩個搭扣(37)、兩個擋片(38)、四個隔熱片(39)、兩顆鎖緊螺釘(40)、四顆螺釘(48)、兩顆螺釘(55)和兩顆鉚釘(56)構(gòu)成雙接口。擋片(38)的作用是對支承I(34)和支承II(35)在與這兩個接口連接時進(jìn)行限位，使其用鎖緊螺釘(40)與接口進(jìn)行快速而緊固的連接。隔熱片是在槍管發(fā)熱時起隔熱作用。連接接口與調(diào)校的方法是卸下前后接口上的兩顆螺釘(55)，再將它套在81-1式自動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(55)將其緊固于槍管上，并置緊鎖緊螺釘(40)。將槍固定于某物體(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)一個點(diǎn)。瞄準(zhǔn)器通上電，將撥動開關(guān)(60)撥到激光二極管(58)(圖1中的V1)所在回路一端，取下護(hù)蓋(25)，合上由印制板III(41)和彈簧片(42)組成的開關(guān)(圖1中的S1)，用專用起子調(diào)節(jié)兩顆互為90°的調(diào)節(jié)螺釘(26)，使激光在100m處靶標(biāo)上的紅色光斑與人眼瞄準(zhǔn)點(diǎn)相重合，蓋上護(hù)蓋(25)。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)地實施瞄準(zhǔn)射擊。由于近紅外激光和可見激光兩光路已經(jīng)合一，用可見激光在拂曉和黃昏調(diào)校好激光瞄準(zhǔn)點(diǎn)后，可見激光的瞄準(zhǔn)點(diǎn)也代表了近紅外激光的瞄準(zhǔn)點(diǎn)，免去了在夜間用夜視頭盔調(diào)校近紅外激光瞄準(zhǔn)點(diǎn)的工作。
權(quán)利要求
1.一種通用二合一激光瞄準(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，其特征是立方棱鏡由壓圈I與帶兩個光欄的鏡座連接，膠合透鏡與鏡框膠粘連接，激光二極管(58)由壓圈II與鏡座連接，激光二極管(59)由壓圈II與管座連接，管座與調(diào)節(jié)座由螺紋連接，調(diào)節(jié)座與墊圈和鏡座由螺釘(53)連接，鏡框、光欄、鏡筒和鏡座由螺紋順序連接，從而構(gòu)成激光輸出系統(tǒng)，再與電路板由壓圈III連接成核心組件；在調(diào)節(jié)環(huán)、彈簧I、齒盤、護(hù)蓋、調(diào)節(jié)螺釘、彈簧IV、卡釘、度盤I、度盤II、螺釘(47)、螺釘(49)構(gòu)成的激光束方向調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，兩顆彈簧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，調(diào)節(jié)螺釘頭內(nèi)的螺釘(47)壓著彈簧IV，彈簧IV壓著卡釘，卡釘卡在齒盤的齒間，度盤I和度盤II與調(diào)節(jié)螺釘頭膠粘連接，齒盤由螺釘與接筒連接，齒盤與護(hù)蓋螺紋連接；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(48)與后蓋連接，再與密封圈(43)、密封圈(44)、密封圈(45)構(gòu)成密閉殼體；鏡座的一端與接筒相連，彈簧II的一端與鏡座相連，另一端與調(diào)節(jié)環(huán)相連，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；撥動開關(guān)焊接在印制板II上，印制板II由螺釘(49)與開關(guān)蓋連接，承塊由螺釘(50)與接筒連接，開關(guān)蓋由螺釘(51)與承塊連接，撥動開關(guān)由導(dǎo)線與電路板連接，彈簧III貼焊在電路板上，印制板I與后蓋膠粘連接，彈簧片貼焊在印制板III上，印制板III由電線、螺釘(52)與蓋板和印制板I連接；支承I和支承II由螺釘(54)、銷釘(57)與接筒連接成通用接口，承座、搭扣、擋片由鉚釘(56)、螺釘(48)連接成外設(shè)接口，支承I和支承II由銷緊螺釘與承座連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的通用二合一激光瞄準(zhǔn)器，其特征是在激光輸出系統(tǒng)中，立方棱鏡位于激光二極管(58)和激光二極管(59)二光束的垂直相交處，鏡座上的兩個光欄分別靠近激光二極管(58)和激光二極管(59)，第三個光欄安裝在膠合透鏡的激光輸出端。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的通用二合一激光瞄準(zhǔn)器，其特征是鏡座與接筒的軸向相接面為環(huán)形球面，兩顆調(diào)節(jié)螺釘和兩顆彈簧I互成90°與鏡筒垂直接觸，調(diào)節(jié)螺釘頭中的彈簧IV壓著卡釘，卡釘卡在齒盤的齒間。
專利摘要
一種能在夜間、黃昏和拂曉代替人眼實施瞄準(zhǔn)射擊的通用二合一激光瞄準(zhǔn)器。它是在整體結(jié)構(gòu)中，電路設(shè)計成最簡化電路；激光輸出系統(tǒng)采用立方棱鏡和三個光欄，立方棱鏡將波長不同、互相垂直的兩光束合成一束光發(fā)射出去，每條光路都有雙光欄，前一光欄將橢圓高斯曲面分布光束整形為圓形光束，后一光欄將牛頓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)形球面的緊密密合、軸孔緊配合、在橫向互為90°的調(diào)節(jié)，再用彈簧和卡釘將調(diào)節(jié)后調(diào)節(jié)螺釘鎖定，使光束方向在沖擊振動中保持不變；與外設(shè)接口的連接簡單而牢固，可靈活地設(shè)計不同的接口，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F41G1/34GKCN2893626SQ200520022659
公開日2007年4月25日 申請日期2005年8月19日
發(fā)明者朱連新 申請人:陳貴忠, 劉曉桐, 朱連新導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan