激光測(cè)距與瞄準(zhǔn)共光路光學(xué)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種激光測(cè)距與瞄準(zhǔn)共光路光學(xué)系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)包括立方棱鏡與物鏡組，所述立方棱鏡同光軸地設(shè)置于所述物鏡組的出射光一側(cè)；所述物鏡組從入射光一側(cè)到出射光一側(cè)依次包括共光軸設(shè)置的平凸鏡、凸凹鏡、雙凹鏡及雙凸鏡；所述四個(gè)透鏡間隔設(shè)置；在所述立方棱鏡內(nèi)設(shè)有與所述光軸呈45°夾角的膠合面；在所述膠合面上鍍有一層可見(jiàn)光透射膜及一層激光反射膜，用以實(shí)現(xiàn)可見(jiàn)光與激光的分光。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)緊湊、體積小，攜帶方便，共光路的設(shè)計(jì)使得激光測(cè)距與可見(jiàn)光瞄準(zhǔn)時(shí)的光軸完全重合，可提高儀器的檢測(cè)精度。
【專利說(shuō)明】激光測(cè)距與瞄準(zhǔn)共光路光學(xué)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種激光測(cè)距光學(xué)系統(tǒng)，具體地說(shuō)是一種激光測(cè)距與瞄準(zhǔn)共光路光學(xué)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]激光測(cè)距機(jī)具有操作簡(jiǎn)單、測(cè)量精度高、作用距離遠(yuǎn)、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，在軍事和民事上均有廣泛應(yīng)用。激光測(cè)距機(jī)一般包括激光測(cè)距系統(tǒng)和可見(jiàn)光瞄準(zhǔn)系統(tǒng)。激光測(cè)距系統(tǒng)又包括激光發(fā)射系統(tǒng)與激光接收系統(tǒng)。激光測(cè)距機(jī)在工作時(shí)，首先利用可見(jiàn)光瞄準(zhǔn)光學(xué)系統(tǒng)對(duì)準(zhǔn)被測(cè)目標(biāo)，然后利用激光發(fā)射系統(tǒng)發(fā)射一束激光至被測(cè)目標(biāo)，散射后的激光回波被激光接收系統(tǒng)接收，從而利用光速和時(shí)間差等測(cè)量參數(shù)確定被測(cè)目標(biāo)和觀察點(diǎn)之間的距離。激光測(cè)距機(jī)測(cè)量精度的高低，取決于發(fā)射光軸、接收光軸和瞄準(zhǔn)光軸之間的平行性的優(yōu)劣。只有三軸嚴(yán)格平行才能保證測(cè)距的準(zhǔn)確，三軸間的任何偏差都會(huì)影響整機(jī)的測(cè)距性能。另外，激光發(fā)射、接收和可見(jiàn)光瞄準(zhǔn)采用不同的光學(xué)系統(tǒng)會(huì)增加儀器的體積、重量，增加操作人員的負(fù)擔(dān)，不利于儀器的攜帶運(yùn)行。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種激光測(cè)距與瞄準(zhǔn)共光路光學(xué)系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有激光測(cè)距裝置利用不同光學(xué)系統(tǒng)所導(dǎo)致的光軸平行性差和體積、重量大的問(wèn)題。
[0004]本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種激光測(cè)距與瞄準(zhǔn)共光路光學(xué)系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)包括立方棱鏡與物鏡組，所述立方棱鏡同光軸地設(shè)置于所述物鏡組的出射光一側(cè)；所述物鏡組從入射光一側(cè)到出射光一側(cè)依次包括共光軸設(shè)置的平凸鏡、凸凹鏡、雙凹鏡及雙凸鏡；所述四個(gè)透鏡間隔設(shè)置；在所述立方棱鏡內(nèi)設(shè)有與所述光軸呈45°夾角的膠合面；在所述膠合面上鍍有一層可見(jiàn)光透射膜及一層激光反射膜，用以實(shí)現(xiàn)可見(jiàn)光與激光的分光。
[0005]所述平凸鏡與所述凸凹鏡間距為10.06mm;所述凸凹鏡與所述雙凹鏡間距為
1.4mm ;所述雙凹鏡與所述雙凸鏡間距為19.3_。
[0006]本實(shí)用新型安裝于激光測(cè)距機(jī)內(nèi)，可見(jiàn)光瞄準(zhǔn)裝置與激光測(cè)距裝置分別設(shè)置在本實(shí)用新型的物鏡組的焦平面上。物鏡組由間隔設(shè)置的四個(gè)透鏡組成，分別是平凸鏡、凸凹鏡、雙凹鏡及雙凸鏡，結(jié)構(gòu)緊湊、占用體積小，像差小，可滿足成像和使用要求。立方棱鏡同光軸地設(shè)置于物鏡組的出射光一側(cè)，并在內(nèi)部設(shè)有與物鏡組光軸呈45°夾角的膠合面，在膠合面上鍍激光反射膜及可見(jiàn)光透射膜?？梢?jiàn)光與激光均由物鏡組入射，光線在透射至立方棱鏡的膠合面后，可見(jiàn)光經(jīng)可見(jiàn)光透射膜直射至可見(jiàn)光瞄準(zhǔn)裝置；而激光在激光反射膜作用下，被反射至激光測(cè)距系統(tǒng)。通過(guò)立方棱鏡的分光作用，使得可見(jiàn)光瞄準(zhǔn)和激光測(cè)距采用同一套光學(xué)系統(tǒng)，可見(jiàn)光瞄準(zhǔn)光路與激光測(cè)距光路共軸線，提高了儀器的檢測(cè)精度。
[0007]在所述立方棱鏡的入射面及出射面上鍍有可見(jiàn)光增透膜和激光增透膜；所述兩增透膜的透射率均大于95%。增透膜對(duì)其它波段的光進(jìn)行阻透處理，可最大限度收集激光回波及保證可見(jiàn)光像質(zhì)?！緦＠綀D】

【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]圖中:1、平凸鏡,2、凸凹鏡,3、雙凹鏡,4、雙凸鏡,5、立方棱鏡,6、可見(jiàn)光貓準(zhǔn)裝置，
7、激光測(cè)距裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合具體實(shí)施例來(lái)對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的解釋和說(shuō)明。
[0011]如圖1所示，本實(shí)用新型包括同光軸設(shè)置的立方棱鏡5與物鏡組。立方棱鏡5設(shè)置在物鏡組的出射光一側(cè)。物鏡組從入射光一側(cè)到出射光一側(cè)依次包括共光軸設(shè)置的平凸鏡1、凸凹鏡2、雙凹鏡3及雙凸鏡4。在立方棱鏡5內(nèi)設(shè)有與物鏡組光軸呈45°夾角的膠合面，在膠合面上鍍有一層可見(jiàn)光透射膜及一層激光反射膜，用以實(shí)現(xiàn)可見(jiàn)光與激光的分光。本實(shí)用新型安裝于激光測(cè)距機(jī)內(nèi)，可見(jiàn)光瞄準(zhǔn)裝置6與激光測(cè)距裝置7分別放置于物鏡組的焦平面上。
[0012]物鏡組的四個(gè)透鏡間隔放置，應(yīng)用ZEMAX軟件對(duì)各個(gè)透鏡的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，最終得到:物鏡組焦距f = 80mm,相對(duì)孔徑D/f =1:2.8，視場(chǎng)角a=5.V，總長(zhǎng)L=85mm。其中:平凸鏡I由H-K51玻璃制備，鏡片f = 53.15mm,Rl=27.8mm, R2 = ;凸凹鏡2由H-2K9A玻璃制備，鏡片f = 100.12mm, Rl=27.8mm, R2 = -47.41mm ;雙凹鏡3由ZF5玻璃制備，鏡片f=-18.72mm, Rl=-62.2mm, R2 = -18.8mm ;雙凸鏡 4 由 H-LAF2 玻璃制備，鏡片 f = 39.63mm,Rl=43.37mm,R2 = 79.648mm。平凸鏡I與凸凹鏡2間距為10.06臟，凸凹鏡2與雙凹鏡3間距為104臟，雙凹鏡3與雙凸鏡4間距為19.3謹(jǐn)。
[0013]在立方棱鏡5的入射面及出射面上鍍有486—656nm可見(jiàn)光增透膜和1064nm激光增透膜，透射率大于95%。增透膜對(duì)其它波段的光進(jìn)行阻透處理，最大限度收集激光回波及保證可見(jiàn)光像質(zhì)。
[0014]激光測(cè)距機(jī)工作時(shí)，被測(cè)目標(biāo)光線經(jīng)物鏡組的平凸鏡、凸凹鏡、雙凹鏡和雙凸鏡，入射至立方棱鏡5的入射面。在入射面增透膜的作用下，被測(cè)目標(biāo)光線達(dá)到立方棱鏡膠合面。目標(biāo)光線經(jīng)膠合面直透至可見(jiàn)光瞄準(zhǔn)裝置6，可見(jiàn)光瞄準(zhǔn)裝置6在獲取被測(cè)目標(biāo)圖像后，調(diào)整使可見(jiàn)光瞄準(zhǔn)裝置6的十字分劃中心和被測(cè)目標(biāo)位置概略對(duì)準(zhǔn)，然后觸發(fā)激光。激光測(cè)距裝置7發(fā)射的激光光束經(jīng)立方棱鏡入射面入射至立方棱鏡膠合面，經(jīng)膠合面上的激光反射膜反射至物鏡組射出；激光回波通過(guò)物鏡組入射，到達(dá)立方棱鏡膠合面后經(jīng)激光反射膜反射回激光測(cè)距裝置7，從而可利用光速和時(shí)間差等測(cè)量參數(shù)確定被測(cè)目標(biāo)和觀察點(diǎn)之間的距離。整個(gè)過(guò)程中，激光測(cè)距與可見(jiàn)光瞄準(zhǔn)共光路，大大提高了檢測(cè)精度。
【權(quán)利要求】
1.一種激光測(cè)距與瞄準(zhǔn)共光路光學(xué)系統(tǒng)，其特征是，包括立方棱鏡與物鏡組，所述立方棱鏡同光軸地設(shè)置于所述物鏡組的出射光一側(cè)；所述物鏡組從入射光一側(cè)到出射光一側(cè)依次包括共光軸設(shè)置的平凸鏡、凸凹鏡、雙凹鏡及雙凸鏡；所述四個(gè)透鏡間隔設(shè)置；在所述立方棱鏡內(nèi)設(shè)有與所述光軸呈45°夾角的膠合面；在所述膠合面上鍍有一層可見(jiàn)光透射膜及一層激光反射膜，用以實(shí)現(xiàn)可見(jiàn)光與激光的分光。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光測(cè)距與瞄準(zhǔn)共光路光學(xué)系統(tǒng)，其特征是，所述平凸鏡與所述凸凹鏡間距為10.06mm ;所述凸凹鏡與所述雙凹鏡間距為1.4mm ;所述雙凹鏡與所述雙凸鏡間距為19.3臟。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光測(cè)距與瞄準(zhǔn)共光路光學(xué)系統(tǒng)，其特征是，在所述立方棱鏡的入射面及出射面上鍍有可見(jiàn)光增透膜和激光增透膜；所述兩增透膜的透射率均大于95%。
【文檔編號(hào)】G01S7/481GK203773047SQ201420100429
【公開(kāi)日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2014年3月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月7日
【發(fā)明者】張勇, 馬東璽, 謝大兵, 張嶺, 馬振書(shū), 孫江生, 張連武, 馮廣斌, 閆鵬程, 王偉明, 李春雷 申請(qǐng)人:中國(guó)人民解放軍總裝備部軍械技術(shù)研究所