[发明专利]光学引导装置用光栅的设计方法

说明书

本发明公开了一种光学引导装置用光栅的设计方法，所述光栅包括主光栅和指示光栅，所述主光栅直立放置，所述指示光栅由两片上下对称设置的光栅板组成，与所述主光栅成固定夹角放置，形成三角形结构；所述光栅的设计方法包括：光栅数目的确定、占空比的确定、光栅固定夹角的确定。通过上述方式，本发明的光栅显示效果更佳，准确度更高。

技术领域

本发明涉及光学领域，特别是涉及一种光学引导装置用光栅的设计方法。

背景技术

由大量等宽等间距的平行狭缝构成的光学器件称为光栅(grating)。一般常用的光栅是在玻璃片上刻出大量平行刻痕制成，刻痕为不透光部分，两刻痕之间的光滑部分可以透光，相当于一狭缝。精制的光栅，在1cm宽度内刻有几千条乃至上万条刻痕。这种利用透射光衍射的光栅称为透射光栅，还有利用两刻痕间的反射光衍射的光栅，如在镀有金属层的表面上刻出许多平行刻痕，两刻痕间的光滑金属面可以反射光，这种光栅称为反射光栅。

现有的光栅主要应用于广告灯箱展示、影片摄制等。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种光学引导装置用光栅的设计方法，光栅显示效果更佳，准确度更高。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种光学引导装置用光栅的设计方法，所述光栅包括主光栅和指示光栅，所述主光栅直立放置，所述指示光栅由两片上下对称设置的光栅板组成，与所述主光栅成固定夹角放置，形成三角形结构；所述光栅的设计方法包括：

(1)光栅数目的确定：根据人眼视力与分辨角的关系，计算光栅间距，再根据光栅间距和指示宽度初步确定光栅数目，最后根据指示光栅夹角的调节范围最终确定光栅数目；

所述主光栅和指示光栅的光栅数目一致；

(2)占空比的确定：通过solidworks建模，然后比对光栅显示效果，选取光栅显示效果最佳时的占空比；

所述主光栅和指示光栅的占空比一致；

(3)光栅固定夹角的确定：通过solidworks建模，然后对1×1m和0.5×0.5m光栅不同观察偏移角下的显示效果进行比对，选取光栅显示效果最佳时的光栅固定夹角。

在本发明一个较佳实施例中，所述光栅数目的确定过程中，要求距离50m处不能明显观察到光栅本身，以视力5.3为准，此时分辨角为0.501′，计算光栅间距x：

光栅间距

因此，光栅间距应小于7.3mm，而指示宽度为400mm，据此计算光栅数目至少为400÷7.3≈55条；由于空间较小，指示光栅夹角调节范围较小，因此设计放大一倍，光栅数目设置为110。

在本发明一个较佳实施例中，所述占空比为0.35/0.65。

在本发明一个较佳实施例中，所述光栅固定夹角的确定过程中，选取指示光栅夹角为60度，此时在观察偏移角为0.3度时，获得的指示夹角为60度。

在本发明一个较佳实施例中，所述主光栅和指示光栅为内侧印刷有光栅条纹的钢化玻璃。

在本发明一个较佳实施例中，所述光栅条纹是通过磁控溅射透明导电膜ITO而成的。

在本发明一个较佳实施例中，所述主光栅和指示光栅的方阻小于20欧姆。

在本发明一个较佳实施例中，所述光栅的透光率为30％。

本发明的有益效果是：通过光栅结构的优化设计，采用两片指示光栅与主光栅成固定夹角的结构，应用光学莫尔效应，自动形成引导标志(指示箭头)，能够引导气垫艇修正航向；同时通过光栅数目的确定、占空比的确定、光栅固定夹角的确定，使得光栅显示效果更佳，准确度更高。

附图说明