CN115755235A - 一种兼具无线激光通信和信息显示的手持式观瞄光学系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种兼具无线激光通信和信息显示的手持式观瞄光学系统，该系统基于双筒双目望远光学系统，包括第一转向棱镜组、第二转向棱镜组、通信激光发射模块、通信激光接收模块和投影信息显示模块。第一、第二转向棱镜组各由一块等腰棱镜和一块半五屋脊棱镜组成，半五屋脊棱镜内设有分光膜，该分光膜能够反射通信激光、透过可见光。本发明创造性地将功能薄膜应用于棱镜中，使产品在不妨碍观瞄功能的前提下，同时实现了激光无线通信收发功能和工作状态下的图像显示。本发明体积小、重量轻、成本低、易于装调、方便携带、机动灵活、外形美观、结构紧凑、易于推广。

Description

一种兼具无线激光通信和信息显示的手持式观瞄光学系统

技术领域

本发明涉及激光无线通信领域，特别是涉及一种兼具无线激光通信和信息显示的手持式观瞄光学系统。

背景技术

无线激光通信是指利用激光束作为信息载体，在大气中直接进行语音、数据、图像信息双向传送的光通信技术。与微波通信等其他几种接入方式相比，无线激光通信具有信息容量大、安全保密性好、频带宽、实施运行成本低廉、设备体积小、机动灵活及易于推广等优点。

现有的手持式无线通信装置多采用单一的瞄准发射端或单一的瞄准接收端，而发射端和接收端至少需要一个瞄准发射光学系统和一个瞄准接收光学系统才能完成单一通道的无线通信收发，这就导致收发装置数量增多、重量增大、操作相对复杂。

现有的手持光电产品发展日新月异，在满足人眼观瞄功能的基础上，增加了摄像、视频播放、图片播放、激光测距及激光无线通信等功能，如果每一个功能都需要一个光学通道，在产品结构设计上就需开一个孔，这就会造成产品结构复杂、影响美观、体积增大、重量增加、不利于手持应用。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种兼具无线激光通信和信息显示的手持式观瞄光学系统，使产品在不妨碍观瞄功能的前提下，同时实现了激光无线通信收发功能和工作状态下的图像显示。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种兼具无线激光通信和信息显示的手持式观瞄光学系统，包括第一转向棱镜组、第二转向棱镜组、通信激光发射模块、通信激光接收模块和投影信息显示模块；

所述第一转向棱镜组由第一等腰棱镜和第一半五屋脊棱镜组成，所述第二转向棱镜组由第二等腰棱镜和第二半五屋脊棱镜组成，所述的第一半五屋脊棱镜和第二半五屋脊棱镜均由两个屋脊棱镜胶合而成，其胶合面均镀有分光膜；

所述投影显示模块包括OLED、投影胶合透镜一和投影胶合透镜二，OLED和投影胶合透镜二位于第一等腰棱镜外侧，投影胶合透镜一与第一半五屋脊棱镜胶合一起，胶合位置在主光路上。

进一步的，所述通信激光发射模块包括LD和激光发射透镜，且LD和激光发射透镜依次设在第一半五屋脊棱镜的外侧。

所述激光接收模块位于第二半五屋脊棱镜外侧、包括激光接收透镜、窄带滤光片和APD。

所述第二转向棱镜组的出射光一侧设有分划板。

与现有技术相比较，本发明的有益效果是：本发明在通用双筒双目望远镜光学系统设计的基础上，优化物镜、目镜设计，对传统棱镜式转像系统进行拆分组合，并创造性地将功能薄膜应用于棱镜中，将通信激光发射功能模块、通信激光接收功能模块、OLED微型投影显示功能模块融合进望远光学主通道中，使产品在不妨碍观瞄功能的前提下，同时实现了激光无线通信收发功能和工作状态下的图像显示。本发明体积小、重量轻、成本低、易于装调、方便携带、机动灵活、外形美观、结构紧凑、易于推广。

附图说明

图1是本发明的光学系统示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。

参照图1所示，一种兼具无线激光通信和信息显示的手持式观瞄光学系统，基于双筒双目望远光学系统，包括第一转向棱镜组、第二转向棱镜组、通信激光发射模块、通信激光接收模块和投影信息显示模块。第一转向棱镜组位于右支镜筒的物镜组和目镜组之间，第二转向棱镜位于左支镜筒的物镜组和目镜组之间。物镜组由正负透镜胶合而成的正光焦度物镜胶合透镜1、正光焦度物镜透镜三2和负光焦度物镜透镜四3组成，呈摄远式结构，物镜焦距长但物镜长度较短。目镜组由负光焦度目镜透镜一8、正负透镜胶合而成的正光焦度目镜胶合透镜一7和正负透镜胶合而成的正光焦度目镜胶合透镜二6组成，目镜组焦距短，两个目镜具有相同的出瞳14位置，在观瞄过程中，观瞄者无需改变左右眼的位置，可以同时观察相同的景物。

第一转向棱镜组由第一等腰棱镜41和第一半五屋脊棱镜51组成，第二转向棱镜组由第二等腰棱镜42和第二半五屋脊棱镜52组成，第一半五屋脊棱镜和第二半五屋脊棱镜均由两个屋脊棱镜胶合而成，其胶合面均镀有分光膜，分光膜能够反射通信激光、透过可见光并同时将OLED所显示信息投影到主光路中。

投影显示模块包括OLED16、投影胶合透镜一10和投影胶合透镜二9，OLED16和投影胶合透镜二9位于第一等腰棱镜41外侧，投影胶合透镜一10与第一半五屋脊棱镜51胶合一起，胶合位置在主光路上。OLED发出的投影显示光透过投影胶合透镜二9，经等第一等腰棱镜的反射，再透过投影胶合透镜一、第一半五屋脊棱镜和目镜组，投影显示光成像在出瞳14的位置。

通信激光发射模块包括半导体激光器LD17和激光发射透镜11，且LD和激光发射透镜依次设在第一半五屋脊棱镜51的外侧。通信激光经激光发射透镜准直后入射到第一半五屋脊棱镜中镀有分光膜的分光面，再经分光面反射后通过第一等腰棱镜和物镜组，实现通信激光的发射功能。

激光接收模块位于第二半五屋脊棱镜外侧、包括激光接收透镜12、窄带滤光片13和光电探测器APD16。通信激光经由物镜组和第二等腰棱镜42投射及第二半五屋脊棱镜52的分光面反射，再通过激光接收透镜12聚焦和窄带滤光片13滤波后，最终将通信接收激光会聚在APD16上，实现通信激光的接收功能。

第二转向棱镜组的出射光一侧设有分划板18。左支镜筒观瞄部分的视场光阑设置在分化板上，以使视场最大；自出瞳位置通过目镜组可以观察分化板上的分划瞄准和目标。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种兼具无线激光通信和信息显示的手持式观瞄光学系统，其特征在于，包括第一转向棱镜组、第二转向棱镜组、通信激光发射模块、通信激光接收模块和投影信息显示模块；

所述第一转向棱镜组由第一等腰棱镜和第一半五屋脊棱镜组成，所述第二转向棱镜组由第二等腰棱镜和第二半五屋脊棱镜组成，所述的第一半五屋脊棱镜和第二半五屋脊棱镜均由两个屋脊棱镜胶合而成，其胶合面均镀有分光膜；

所述投影显示模块包括OLED、投影胶合透镜一和投影胶合透镜二，OLED和投影胶合透镜二位于第一等腰棱镜外侧，投影胶合透镜一与第一半五屋脊棱镜胶合一起，胶合位置在主光路上。

2.根据权利要求1所述的兼具无线激光通信和信息显示的手持式观瞄光学系统，其特征在于，所述通信激光发射模块包括LD和激光发射透镜，且LD和激光发射透镜依次设在第一半五屋脊棱镜的外侧。

3.根据权利要求2所述的兼具无线激光通信和信息显示的手持式观瞄光学系统，其特征在于，所述激光接收模块位于第二半五屋脊棱镜外侧、包括激光接收透镜、窄带滤光片和APD。

4.根据权利要求3所述的兼具无线激光通信和信息显示的手持式观瞄光学系统，其特征在于，所述第二转向棱镜组的出射光一侧设有分划板。

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