CN203535222U - 光学系统 - Google Patents

Abstract

一种光学系统包括：物镜；接收所述物镜折射的激光的第一棱镜；接收所述第一棱镜反射的激光的第二棱镜，所述第一棱镜的第一分光面与所述第二棱镜的第二分光面胶合；所述激光经所述第二棱镜的反射面反射后，垂直进入激光接收组。本实用新型的技术方案可以改善激光的传播和缩小激光测距仪的体型，实现目标和测量数据的可视化，降低激光测距仪的成本，为测距仪高度集成化提供基础架构。

Description

光学系统

技术领域

本实用新型涉及激光测距技术领域，特别是一种光学系统。

背景技术

目前大部分的行业领域中，都需要涉及测距、测高等工作，例如在军事土木工程、航海、高尔夫、狩猎等领域中的应用，因此激光测距仪这种仪器应运而生。

激光测距仪主要是运用激光的特性，通过获取激光的发出时间，接收时间和激光光速等信息，计算观察点与目标物之间的距离。激光测距仪主要包括电子系统和光学系统，其中电子系统实现激光的发射，回收和计算数据，光学系统实现携带各种信息的光线在激光测距仪内部的传播。

目前激光测距仪越来越向小的方向发展，因此如何布局激光测距仪中的光学系统，改善激光的传播和缩小激光测距仪的体型，降低激光测距仪的成本成为目前亟待解决的问题之一。

实用新型内容

本实用新型解决的问题是如何布局激光测距仪中的光学系统，改善激光的传播和缩小激光测距仪的体型，实现目标和测量数据的可视化，降低激光测距仪的成本，为测距仪高度集成化提供基础架构。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案提供了一种光学系统，包括：

物镜；

接收所述物镜折射的激光的第一棱镜；

接收所述第一棱镜反射的激光的第二棱镜，所述第一棱镜的第一分光面与所述第二棱镜的第二分光面胶合；

所述激光经所述第二棱镜的反射面反射后，垂直进入激光接收组。

可选的，所述光学系统还包括：向所述第二棱镜发射红色可见光的投影组，所述第二棱镜的反射面与所述投影组的入射面共面。

可选的，所述激光经过所述物镜的折射后，形成锥状激光光束，所述锥状激光光束由所述第二棱镜的反射面全反射。

可选的，所述第一棱镜与第二棱镜的胶合面镀有分光膜。

可选的，第二棱镜的入射面局部镀有增透膜。

本实用新型的技术方案至少具有以下优势：

本实用新型的技术方案，充分挖掘棱镜的转折光路能力，有效利用了光线在棱镜内部的全反射，增加光能利用率的同时，压缩结构空间，也达到了转折光路的目的，同时，避免了光路之间的影响。

本实用新型的技术方案，采用光学元件一物多用的方法，减少光学元件数量，压缩结构空间，降低生产成本，提高光能利用率，同时实现分光和避免光路之间的影响。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的光学系统的结构图；

图2是本实用新型实施例提供的激光测距仪的结构图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。

在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广。因此本实用新型不受下面公开的具体实施方式的限制。

图1是本实用新型实施例提供的光学系统的结构图，下面结合图1详细说明。

所述光学系统包括：

物镜1；

接收所述物镜1折射的激光的第一棱镜11；

接收所述第一棱镜11反射的激光的第二棱镜22，所述第一棱镜11的第一分光面与所述第二棱镜22的第二分光面胶合(胶合面12)；

所述激光经所述第二棱镜22的反射面21反射后，垂直进入激光接收组3。

所述光学系统还包括，向所述第二棱镜发射红色可见光的投影组2，所述第二棱镜22的反射面与所述投影组2的入射面共面。其中，所述激光的光线传播方向在所述物镜1的有效视场角范围内的所有所述激光都可以进入所述物镜1。

所述激光经过所述物镜1的折射后，形成锥状激光光束，所述锥状激光光束由所述第二棱镜22的反射面21全反射(由于光线入射角超过全反射临界角，因此会发生全反射)。激光经过的第一棱镜11的反射面不需要增镀激光所在波段的增反膜。

同理，所述激光经过所述物镜1的折射后，形成锥状激光光束，所述锥状激光光束在所述第二棱镜22的反射面21全反射。激光经过的第二棱镜22的反射面21不需要增镀激光所在波段的增反膜。

所述第一棱镜11与第二棱镜22的胶合面12镀有分光膜。第二棱镜22的入射面局部镀有增透膜。镀增透膜以减少投影模组光线的损失：投影光线在第二棱镜22的入射面21处需要局部增透膜，减少投影光线能量的损失，局部增透膜的面积可以根据投影光线实际光路来定，可选的，局部增透膜可以是一个直径2.67mm的圆形区域。

如图1所示，光线a(图1中单箭头表示光线a)是oled显示屏发出的红色可见光，用于向用户显示oled屏幕上的数字或文字信息；光线b(图1中双箭头表示光线b，其中光线a和光线b的传播路径部分重合)是物体反射回来的光线或者叫可见光，可见光进入屋脊棱镜5后进入目镜4，最终用户可以看到物体，用户之所以能够看到物体就是因为物体可以反射光线；光线c(图1中三箭头表示光线c，其中光线b和光线c的传播路径部分重合)是测距仪发射出去的激光，撞击到目标物体后，反射回来的激光，反射回来的激光携带有测量数据，例如，激光的运行时间等等，通过反射回来的激光携带的测量数据，可以计算目标物体的距离。

图2是本实用新型实施例提供的激光测距仪的结构图，下面结合图1详细说明。

如图2所示，激光测距仪包括：物镜1，棱镜分光系统(包括图1所示的第一棱镜11和第二棱镜22)，目镜4，投影组2，激光发射组6和激光准直组7等多种构件。其中，物镜1，棱镜分光组8，屋脊棱镜5和目镜4共同组成了观察系统，来自目标上的光线依次通过物镜1，棱镜分光组8，屋脊棱镜5，目镜4，最后进入人眼，实现，观察功能；投影组2，棱镜分光组8，屋脊棱镜5，目镜4，共同组成了数据显示模块；物镜1，棱镜分光组8，激光接收组3共同组成了激光接收系统；激光发射组6和激光准直组7共同构成了激光发射系统。

本实用新型的技术方案至少具有以下优势：

当前激光测距仪一般为了压缩结构空间，通过光路共用某一部分光学零件来实现，这个过程会使用棱镜，同时也会配合使用平面镜，这样，增加了额外的零件制作成本，同时，光能利用率也会有所降低。

本实用新型的技术方案，充分挖掘棱镜的转折光路能力，有效利用了光线在棱镜内部的全反射，增加光能利用率的同时，压缩结构空间，也达到了转折光路的目的，同时，避免了光路之间的影响。

本实用新型的技术方案，采用光学元件一物多用的方法，减少光学元件数量，压缩结构空间，降低生产成本，提高光能利用率，同时实现分光和避免光路之间的影响。

本实用新型虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本实用新型，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (5)

1.一种光学系统，其特征在于，包括： 

物镜； 

接收所述物镜折射的激光的第一棱镜； 

接收所述第一棱镜反射的激光的第二棱镜，所述第一棱镜的第一分光面与所述第二棱镜的第二分光面胶合； 

所述激光经所述第二棱镜的反射面反射后，垂直进入激光接收组。 

2.如权利要求1所述的光学系统，其特征在于，还包括，向所述第二棱镜发射红色可见光的投影组，所述第二棱镜的反射面与所述投影组的入射面共面。 

3.如权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述激光经过所述物镜的折射后，形成锥状激光光束，所述锥状激光光束由所述第二棱镜的反射面全反射。 

4.如权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述第一棱镜与第二棱镜的胶合面镀有分光膜。 

5.如权利要求1所述的光学系统，其特征在于，第二棱镜的入射面局部镀有增透膜。 

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