本发明专利技术涉及一种基于微机电光调制器的光路系统，光路系统上沿着光传播的方向依次设有光源、第一准直装置、微机电光调制器、第二准直装置、全息透镜和全息片；光源为可见光波段的半导体激光器。本发明专利技术还涉及一种基于微机电光调制器的光路系统在全息瞄准装置上的应用以及一种全息瞄准装置。本发明专利技术利用微机电光调制器完成光源扩束，可以很好地解决全息枪瞄中的系统体积大，视窗受限，亮度调节范围有限及热能大的问题。能大的问题。能大的问题。
【技术实现步骤摘要】
基于微机电光调制器的光路系统、全息瞄准装置及应用
[0001]本专利技术涉及一种光路系统，具体涉及一种基于微机电光调制器的光路系统、全息瞄准装置及应用。
技术介绍
[0002]全息技术本质上是光场重构，主要分为两个步骤，即物体所发出的光学信息(振幅及相位)的记录和物体像的再现。记录了全息图像的全息干板具有以下特点：一是能贮存物体光波的全部信息，特性情形下能重现物体的立体像，并能够将图像呈现在远处(几米至几百米)；此外全息干板的每个部位都记录到物体形貌的全部信息，因此，全息图干板还具有破裂后仍能在同一位置呈现同样图像的特点。鉴于上述特点，基于全息技术的全息瞄准镜可被用于轻型武器上，具有在较为恶劣的情况下瞄准快速精确，不易被敌人发觉的特点。
[0003]全息瞄准镜出现至今，其光学系统的设计一直是人们研究的热点。目前，一般的全息瞄准器的光路系统中主要包括光源、全息干板以及一些准直、扩束、滤波、反射等光学元件。工作原理为：光源发出的光经过透镜扩束(或基于光源本身发散角通过一定光程后扩束)，再由光学准直元件准直后入射至记录了分化全息信息的全息干板后再现分化图像。而根据全息光学理论，全息图成像过程中照明光波长的改变将会导致再现分划图像的漂移，为了校正该位置偏移，一般会在全息干板之前加一全息透镜(透射或反射光栅)进行像差补偿，可有效抑制波长变化引起的图像位置漂移。为使光照覆盖整个全息片，整个系统必须使用扩束装置或延长光路扩大光斑尺寸，因此
[0004]针对不同的使用场景目前瞄准系统中亮度调节的方法包括：光源光强度调节，光源频率调制以及使用光调制器或光阑等调节光透过率等。但是光源的光能量经扩束后其光能量密度十分受限，面向光照强的使用环境则只能通过选取功率更大的激光器来满足增大对比度的需求，而因此又会带来光源功耗及散热的问题。
[0005]专利CN101275818A中公开了一种全息枪瞄光路系统，系统包括激光二极管、平面反射镜、全息透镜和全息图干板。其中激光二极管为系统提供光源，平面反射镜用于改变光束方向，全息透镜用于对经过反射镜的光进行准直、转向及滤波。该光路系统中未使用扩束系统，依赖于光路的长度实现光束扩展，因此系统体积较大；此外，该系统中使用全息透镜完成光束的准直，由于光源本身的扩散光源，依靠全息透镜的滤波作用实现光束的准直会造成大量的光能损耗，由此会导致全息显示亮度削弱，环境对比度下降。
[0006]美国专利US5483362B中设计了一种只包含3个部件的全息瞄准镜光学系统，包括半导体激光光源，反射式聚焦衍射光栅以及全息分化板，该系统设计结构简单但是也面临体积大并且反射式聚焦衍射光栅制备难度较大的问题；在此基础之上，EOTech公司又专利技术了一种新型全息瞄准光学系统，该系统包括了半导体激光器件、平面镜、准直反射镜、反射式全息透镜以及全息分划板(US6490060B)，该专利技术中使用反射式准直镜实现了光束的准直，此外其光路设计巧妙之处在于利用地步放置的可旋转平面镜及顶部的准直反射镜将照明光的传播方向由水平变为垂直，实现了垂直方向上光路的折叠，极大缩小了瞄准镜在水
平方向上的体积，缩小了整个瞄准镜的尺寸。但是此类型视窗的大小仍取决于光路长度，想要获得更大的视窗则必须延长光路扩大光束。此外，这两种方法调节图像亮度的方式都是通过脉宽调制的方法调节激光器的输出功率来实现的，整个全息板由扩束后激光照射，存在亮度均匀性的问题，而扩大视窗也会影响图像亮度，为了平衡亮度只能选取功率更大的激光器，势必又会带来其它功耗及热能问题。
技术实现思路
[0007]本专利技术的一个目的在于提供一种基于微机电光调制器的光路系统，利用微机电光调制器完成光源扩束，可以很好地解决全息枪瞄中的系统体积大，视窗受限，亮度调节范围有限及热能大的问题。
[0008]为达到上述专利技术的目的，本专利技术的一种基于微机电光调制器的光路系统，所述光路系统上沿着光传播的方向依次设有光源、第一准直装置、微机电光调制器、第二准直装置、全息透镜和全息片；所述光源为可见光波段(400nm～700nm)的半导体激光器；其中，所述第一准直装置为非球面准直透镜或渐变折射率透镜；所述第二准直装置为具有准直光束功能的准直透镜或曲面反射镜。
[0009]所述光源发射光束依次经过第一准直装置、微机电光调制器、第二准直装置和全息透镜，然后呈一倾斜角度入射至全息片的正面并垂直于所述全息片的背面平行出射，于是人眼可透过全息片第二表面看到刻录在全息片中全息图的复原图
[0010]可选的，所述光源、第一准直装置、微机电光调制器、第二准直装置和全息透镜分布于所述全息片同一侧的上部和下部。
[0011]可选的，所述光源、第一准直装置、微机电光调制器、第二准直装置和全息透镜分布于所述全息片同一侧的下部。
[0012]优选地，所述微机电光调制器为双轴微机电扫描振镜，双轴微机电扫描振镜实际上是一种可以由电驱动的可移动翻转的微小反射镜，可以实现轴及慢轴两个方向的扫描。
[0013]优选地，所述第一准直装置与光源发光点的距离d小于3mm，以保证准直后的细光束直径D很小，若光源发散全角为束直径D很小，若光源发散全角为
[0014]具体地，所述第二准直装置的焦点位置与所述微机电光调制器的中心点重合，使得从微机电光调制器反射的光线经准直透镜平行出射。
[0015]具体地，所述全息透镜为布拉格反射光栅，其具有极佳的角度选择性，并且可以抵消光源因为温漂造成的全息图像位置变换。
[0016]具体地，所述全息片为记录了分划全息图像的全息干板、全息体光栅或全息介质片。
[0017]其工作原理为：经过第一准直装置后的激光细光束照射到微机电光调制器的反射镜面中心点上，通过快速二维扫描速投影到后续的第二准直装置上，然后以同一方向入射至全息透镜，最后以一斜角入射至全息片上，由于人眼的视觉暂留，不同时间、不同位置的入射光生成的全息图会产生叠加，因此人眼可以看到完整清晰的原先被记录在全息片中的分划图像。
[0018]本专利技术的另一个目的在于提供一种基于微机电光调制器的光路系统在全息瞄准装置上的应用。
[0019]所述光路系统为前述的基于微机电光调制器的光路系统，所述光源发射光束依次经过第一准直装置、微机电光调制器、第二准直装置和全息透镜，然后倾斜入射至全息片的正面并垂直于所述全息片的背面平行射出。
[0020]本专利技术也即提供了一种全息瞄准装置，包括如前所述的基于微机电光调制器的光路系统。
[0021]本专利技术，与现有技术相比，还具有以下优点：
[0022](1)采用微机电光调制器通过激光扫描的方法实现整个全息片的照亮，不需要扩束，因此可以大大扩展可视窗口的面积而不需要增加激光功率；
[0023](2)在微机电光调制器中，激光扫描的整个窗口不存在均匀性问题，均匀性得到增强；
[0024](3)不增加光路体积的情况下可以实现窗口的扩大。
附图说明
[0025]图1：实施例1中的基于微机电光调制器的光路系统示本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.基于微机电光调制器的光路系统，其特征在于，所述光路系统上沿着光传播的方向依次设有光源、第一准直装置、微机电光调制器、第二准直装置、全息透镜和全息片；所述光源为可见光波段的半导体激光器；所述第一准直装置为非球面准直透镜或渐变折射率透镜；所述第二准直装置为具有准直光束功能的准直透镜或曲面反射镜。2.根据权利要求1所述的基于微机电光调制器的光路系统，其特征在于，所述光源、第一准直装置、微机电光调制器、第二准直装置和全息透镜分布于所述全息片同一侧的上部和下部。3.根据权利要求1所述的基于微机电光调制器的光路系统，其特征在于，所述光源、第一准直装置、微机电光调制器、第二准直装置和全息透镜分布于所述全息片同一侧的下部。4.根据权利要求1～3任一项所述的基于微机电光调制器的光路系统，其特征在于，所述微机电光调制器为双轴微机电扫描振镜。5.根据权利要求1～3任一项所述的基于微机电光调制器的光路系统，其特征在于，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱兵兵，董英琴，
申请(专利权)人：三序光学科技苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：
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