专利名称：全息瞄准光学元件及其制造方法与应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种全息光学元件，尤其是一种用于激光全息瞄准器的主要部件—全息瞄准光学元件的制造方法和制造装置。
背景技术：
轻武器上采用的瞄准器具有多种。最普通的是准心对缺口的机械瞄准具，这种瞄准具结构坚固，价格便宜，但是它只能用单眼瞄准，瞄准速度慢且精度低。当目标或枪械本身在移动时或者环境光线太暗时，人眼就很难瞄准。还有一种常见的瞄准具是望远镜瞄准器，它的主要特点是瞄准精度较高，但较适合对远距离静止目标的瞄准，不适合对近距离快速移动的目标进行瞄准。还有二种光学瞄准器红点瞄准器和激光导向瞄准器。红点瞄准器将发光二极管(LED)发出的点光源准直，并用半反镜将准直光部分反射至人眼、部分反射到瞄准物体上。此瞄准器瞄准速度慢，且由于从LED发射的部分光直射人眼，使人感到不舒服；此外，由于人眼必须透过半反镜观察，使瞄准目标的亮度大大减弱，不利于有效瞄准。激光导向瞄准器是将一个激光二极管(LD)发出的光准直后直接射到瞄准目标上，它的主要缺点是(1)激光会被敌方发现，不利于射击者隐蔽；(2)若有多个射击者同时瞄准很靠近的敌方人员，则将有可能分不清哪个激光点是自己的枪发出的；(3)当距离较远及背景光线较强时，很难看到被物体散射的激光点。
发明内容
本发明旨在提供一种全息瞄准光学元件。
本发明的另一目的在于提供一种用激光全息技术制造全息瞄准光学元件的方法和制造装置。
本发明的另一目的在于提供一种采用全息瞄准光学元件的全息瞄准器。
本发明所说的全息瞄准光学元件设有全息记录干版，在记录干版上设有1个叉丝图案的信息和1个无穷远微小亮点的信息。
本发明所说的全息瞄准光学元件的制造方法为1)在全息记录干版上第1次曝光记录1个叉丝图案的信息；2)在同1块全息记录干版上第2次曝光记录一个无穷远微小亮点的信息。
本发明所说的全息瞄准光学元件的制造装置设有1)第1次曝光记录1个叉丝图案信息的装置，设有激光器；1个分光镜，位于激光器的光束输出口前方，用于将激光分为直射光束和反射光束；2个反射镜，分别设于分光镜的直射光束和反射光束的光路上2个扩束滤波器，分别设于2个反射镜的反射光束的光路上，分别形成参考光和物光；毛玻璃，设于激光反射光束上的扩束滤波器前方；带有叉丝图案的透明片，紧贴于毛玻璃的背面；全息记录干版，设于参考光与物光的相交处。
2)第2次曝光记录装置，设有激光器；1个分光镜，位于激光器的光束输出口前方，用于将激光分为直射光束和反射光束；2个反射镜，分别设于分光镜的直射光束和反射光束的光路上；2个扩束滤波器，分别设于2个反射镜的反射光束的光路上，分别形成参考光和物光；准直透镜，设于激光反射光束上的扩束滤波器前方，用于产生平行物光；第1次曝光记录1个叉丝图案信息装置的全息记录干版置于参考光与物光的相交处。
二次曝光的光学装置只有在物光路径上有所差异。
本发明所说的全息瞄准光学元件的应用是激光全息瞄准器，设有全息瞄准光学元件、全息瞄准光学元件座和激光二极管，全息瞄准光学元件设于全息瞄准光学元件座上，激光二极管设于全息瞄准光学元件的前方，全息瞄准光学元件座和激光二极管设于武器上。
所说的全息瞄准光学元件座最好为可牢固安装在枪筒上又能固定全息瞄准光学元件的带夹的夹座，便于夹在所用的武器上，例如枪筒上。
本发明所说的全息瞄准光学元件是一个全息光学元件，在激光二极管的照射下能产生一个近距离的叉丝图像和一个远距离(理论上无穷远)的微小亮点。瞄准时眼睛透过全息瞄准光学元件，观察到叉丝图像中心点、亮点和被瞄物体三点成一线，即能达到精确对准。其特点是(1)全息瞄准光学元件所呈现的叉丝图像和微小亮点是虚像，只有眼睛对准该元件时才能看到，别人看不到。所以如果作为武器的瞄准具，与其它光学瞄准器(如激光导向瞄准器)相比，有很好的隐蔽性。(2)全息瞄准光学元件所呈现的虚亮点像落在被瞄准目标上，亮点像与叉丝像之间距离很长，所以比起传统的准心对缺口的瞄准方法，全息瞄准光学元件的瞄准精度很高。(3)瞄准时不用闭起一只眼，所以用于战场作战时，有很大的视场角，能更好地观察敌方人员移动情况。(4)由于瞄准时眼睛观察的是清晰的图像和亮点，因此在较差的气候条件或较暗的环境下，仍能迅速瞄准。
图1为第1次曝光记录1个叉丝图案信息的装置示意图。
图2为第2次曝光记录装置的示意图。
图3为全息瞄准器的结构和应用原理示意图。
具体实施例方式
如图1，2所示，本发明采用对一张全息记录干版二次曝光的方法来制作全息瞄准光学元件。第1次曝光记录一个叉丝图案的信息，第2次曝光记录一个无穷远微小亮点的信息。二次曝光的光学装置只有在物光路径有所差异。第一步记录装置如图1所示，设有激光器31、分光镜32、反射镜33与34、扩束滤波器35与36、全息记录干版37、毛玻璃38和带有叉丝图案的透明片39。毛玻璃38与带有叉丝图案的透明片39紧贴在一起，与全息记录干版37的距离以几厘米为佳。参考光用扩束光，扩束滤波器36与全息记录干版37的距离应与应用中全息瞄准光学元件相对激光二极管的距离一样，才能使重现的叉丝图像有较好的清晰度。照射在毛玻璃38上的光也可以是平行光，同样达到记录叉丝图案的目的。
第2次记录装置如图2所示。该装置与图1的不同仅在于物光是一束平行光，它的产生是用一准直透镜40将扩束滤波器35产生的扩束光准直后直接射到全息记录干版37上。这一安排的目的是产生一个无穷远的点光源作为物。在图2中的其它标记与图1相同。
第1次和第2次的记录中不改变参考光，不移动全息记录干版。二次记录装置中物光路径从扩束滤波器35到全息记录干版37之间各部件的中心点应在同一直线上。
二步记录完成后，对全息记录干版进行通常的化学处理，即制成全息瞄准光学元件。当将激光二极管放置在与参考光同距离的地方并以相同的角度照射该元件时，可观察到近距离的叉丝图案和无穷远的亮点的虚像。
如图3所示，全息瞄准光学元件3与全息瞄准光学元件座4以及激光二极管5可组成一套全息瞄准器，并可应用在武器上。在图3中，将全息瞄准光学元件座4和激光二极管5设置在枪筒1上，全息瞄准光学元件座以夹式座为佳。使用时，人眼2透过全息瞄准光学元件3观察到叉丝图案6的中心点、亮点7和被瞄目标8。
权利要求
1.全息瞄准光学元件，其特征在于设有全息记录干版，在记录干版上设有1个叉丝图案的信息和1个无穷远微小亮点的信息。
2.如权利要求1所述的全息瞄准光学元件的制造方法，其特征在于其步骤为1)在全息记录干版上第1次曝光记录1个叉丝图案的信息；2)在同1块全息记录干版上第2次曝光记录一个无穷远微小亮点的信息。
3.如权利要求1所述的全息瞄准光学元件的制造装置，其特征在于设有1)第1次曝光记录1个叉丝图案信息的装置，设有激光器；1个分光镜，位于激光器的光束输出口前方，用于将激光分为直射光束和反射光束；2个反射镜，分别设于分光镜的直射光束和反射光束的光路上；2个扩束滤波器，分别设于2个反射镜的反射光束的光路上，分别形成参考光和物光；毛玻璃，设于激光反射光束上的扩束滤波器前方；带有叉丝图案的透明片，紧贴于毛玻璃的背面；全息记录干版，设于参考光与物光的相交处；2)第2次曝光记录装置，设有激光器；1个分光镜，位于激光器的光束输出口前方，用于将激光分为直射光束和反射光束；2个反射镜，分别设于分光镜的直射光束和反射光束的光路上；2个扩束滤波器，分别设于2个反射镜的反射光束的光路上，分别形成参考光和物光；准直透镜，设于激光反射光束上的扩束滤波器前方，用于产生平行物光；第1次曝光记录1个叉丝图案信息装置的全息记录干版置于参考光与物光的相交处。
4.如权利要求1所述的全息瞄准光学元件用于全息瞄准器，设有全息瞄准光学元件、全息瞄准光学元件座和激光二极管，全息瞄准光学元件设于全息瞄准光学元件座上，激光二极管设于全息瞄准光学元件的前方，全息瞄准光学元件座和激光二极管设于武器上。
5.如权利要求1所述的全息瞄准光学元件用于全息瞄准器，其特征在于所说的全息瞄准光学元件座为可牢固安装在枪筒上又能固定全息瞄准光学元件的夹座。
全文摘要
全息瞄准光学元件及其制造方法与应用，涉及一种全息光学元件，尤其是一种用于激光全息瞄准器的主要部件的制造方法和制造装置。全息瞄准光学元件设有全息干版，干版上设有叉丝图案信息和无穷远微小亮点信息。可在全息干版上第1次曝光记录1个叉丝图案信息；然后在同1块干版上第2次曝光记录一个无穷远微小亮点信息。设备包括第1次曝光记录1个叉丝图案信息的装置和第2次曝光记录装置。所说的全息瞄准光学元件是一个全息光学元件，在激光二极管的照射下能产生一个近距离的叉丝图像和一个远距离的微小亮点，可用于制造激光全息瞄准器，其隐蔽性好、瞄准精度高、视场角大、瞄准迅速。
文档编号G02B23/02GK1588160SQ200410060150
公开日2005年3月2日 申请日期2004年6月28日 优先权日2004年6月28日
发明者刘守, 张向苏, 刘影, 林凌 申请人:厦门大学