大视场平行光管方案

大视场平行光管设计方案

XXXXXX有限公司

2010年07月

大视场平行光管

设计方案报告

1.概述

视场是光学产品性能指标中的一个重要参数，视场的大小直接影响产品的性能。大视场平行光管是测试光学产品视场参数的仪器，它具有视场大、精度高、结构紧凑、适用波段范围宽等特点。

2.设计依据

GB/T 1.1XXXXX 标准化工作导则

Q/13S 1XXXXXX 图样和技术文件管理规定

Q/13S XXXXXX 机载火控产品方案论证报告编写要求

《大视场平行光管技术要求》

3.技术要求

a）总视场：2ω=30°；

b）出瞳：位于该系统出射透镜最后一个面上（或在其后方），有效口径不小于Φ180mm；

c）显示分划图案为正方形网格，格值为：10′；

d）分化线宽：0.7±0.1mrad；

e）视场角精度：±5°不大于1′；

±10°不大于2′；

±15°不大于2.5′；

f）视差大小应能满足视场角精度要求；

g）畸变大小应能满足视场角精度要求，且观察时无明显变形；

h）系统长度：不大于650mm；

i）分划线采用黑色，背景采用黄白色照明；

j）平行光管在升降、方位、俯仰方向上可调；结构上应配有水准器；

k）使用点阵式背景照明，要求亮度可调，电源要求：220V/50Hz。

4.实施方案

4.1组成

大视场平行光管是测试光学产品视场参数的仪器，主要由平行光管、照明器、俯仰方位调节机构、升降机构及底板机构等组成。平行光管主要由物镜组、镜筒、分划板、壳体、水准仪等组成。

4.2平行光管

平行光管提供满足要求的目标视场，它包括物镜组、镜筒、分划板、壳体、水准仪。

物镜组由多个透镜组成，如图3所示。分划板放置在物镜组的后焦面上，其上的刻线经物镜组后成像在无穷远。也可根据要求改变分划板的位置，使其刻线经物镜组成像后在某一特定距离。分划板的刻线是按下述方法计算的，如图1。物镜组的焦距为f，某一刻线与光轴的距离为y，该刻线通过物镜组的张角为α，则有y＝f×tgα。分划板的各分度值严格按照此公式进行刻制，物镜组经专业优化设计和特殊加工工艺制造，以满足平行光管视场范围内精度：±5°不大于1′、±10°不大于2′±15°、不大于2.5′的要求，确保被测产品的检测精度。

图1 分划板的计算

平行光管壳体采用铝合金铸件，物镜筒采用铜棒加工而成。在平行光管的外壳上安装有水准精度≤4′的水准仪。

图2 分划板刻线示意图

图3为平行光管光学设计图及外形图，系统总长为610mm，分划板后面加上LED照明器，仪器总尺寸不超过650mm。出瞳位置在第一片透镜的后表面，视场30°。

图3 光学图及外形图

4.3照明器

照明器采用LED阵列光源照明方法，在十字线支架上均匀分布多个小Led 灯泡，以使分划照明均匀，并适应较宽的波段范围。且亮度可调节，调节旋钮安装在平行光管后面，操作方便。

4.4俯仰方位调节机构

俯仰方位调节机构可使平行光管在俯仰、方位方向上可调节。采用转动手轮带动螺杆传动顶起光管后端进行俯仰调节。俯仰调节台下面安装旋转台实现方位方向的调节。

4.5升降机构

升降机构采用如下机构：周边四导轨定位配置，高品质滚珠螺杆传动，精研涡轮副驱动。精度高、承载大，细分调节，有自锁功能。导轨为线性轴承导轨，升降定量调整，手轮刻度方便读数。

4.6底板机构

底板机构由底板及支撑整台仪器的底脚构成。利用底脚上的调节手轮可以将水准仪调水平。

4.7总体结构布局

图4为大视场平行光管总体外形图，由平行光管及其支撑架，俯仰方位、升降机构，底板及底脚组成。

图4 总体外形图

也可选用如下功能强大、稳定性强的结构。将平行光管固定在台面后，可实现升降、俯仰方位调节。如图5所示。

图5 三维光学调整台

5仪器的使用

被测产品放置在大视场平行光管后，调整大视场平行光管底板机构使水准仪水平，然后调整俯仰方位机构使被测产品与大视场平行光管光轴一致。人眼通过被测产品观测到平行光管分划板上的数值范围，就是被测产品的视场。

6.外观处理及包装

a)紧固件螺钉进行防锈处理。

b)包装箱内有防震垫，箱外安装把手易于搬运。

c)仪器外观为银灰色。

7.质量、可靠性及标准化控制措施

7.1 质量控制措施

为满足产品合同、协议、研制规范等规定的质量要求,任命了质量师对产品质量进行全程控制。

7.2 可靠性控制措施

按照可靠性维修性设计规范，此结构合理紧凑，具有较高的可靠性。

7.3 标准化控制措施

严格按照《大视场平行光管技术要求》的技术要求，进行图样绘制和技术文

件的编制工作。做到了视图布置合理、产品结构表达完整、标注正确、图面整洁、图样格式正确；设计文件全部实现了计算机设计；设计文件做到了规范、统一、准确、完整、齐全。

8.研制周期

设计：15天

光学加工：60天

机械加工：60天

分划板加工：75天

装调：15天

总研制周期：90天

综上，交货时间：2010年11月1日

XXXXX有限公司

2010年07月