CN2560966Y

CN2560966Y - 组合式光学准直装置

Info

Publication number: CN2560966Y
Application number: CN 02224650
Authority: CN
Inventors: 王崇德
Original assignee: XI'AN ZHONGWEI TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co Ltd
Current assignee: XI'AN ZHONGWEI TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co Ltd
Priority date: 2002-03-18
Filing date: 2002-03-18
Publication date: 2003-07-16
Anticipated expiration: 2012-03-18

Abstract

本实用新型涉及组合式光学准直装置，确切的说涉及一种适应于半导体激光器准直用的组合式光学准直装置。它由六片光学透镜组成，六片光学透镜均为凹凸透镜，第一片透镜凸面的R值在30.00～32.98mm之间，凹面的R值在40.50～42.50mm之间；第二片透镜的凸面R值在228～234mm之间，凹面的R值在30.00～32.00mm之间；第三片透镜凸面的R值在34.00～34.98mm之间，凹面的R值在335.5～337.66mm之间；第四片透镜凸面的R值在22.00～23.98mm之间，凹面的R值在41.00～42.77mm之间；第五片透镜凸面的R值在228～234mm之间，凹面的R值在30.00～32.00mm之间；第六片透镜凸面的R值在30.00～32.98mm之间，凹面的R值在40.50～42.50mm之间。

Description

组合式光学准直装置

所属领域：本实用新型涉及组合式光学准直装置，确切的说涉及一种适应于半导体激光器准直用的组合式光学准直装置。

背景技术：半导体激光器的输出光束具有一定的发散角，这是由于半导体激光器的工作原理所决定的，半导体激光器用于测距、定位时，其输出的光束需要进行准直，以保证测距、定位的准确性。准直的过程是将半导体激光器的输出光束经光学透镜后产生成一束按一定孔径近似平行传输的光束，准直处理后的光束要求发散角越小越好。图1是按理想光源设计的准直系统的实施例，位于一透镜L的光轴O前焦点一点光源S，经理想透镜L后，其输出为一束平行传输的光束，光束的直径与透镜的焦距有关。对半导体激光器或其它激光器而言，准直装置的设计存在着以下问题，其一，半导体激光器或其它激光器光源实际上不是一理想点光源，而是一束腰状的发射光，因此按图1设计的光学准直装置将不会产生理想的平行光束；其二，普通的光学透镜本身存在着像差，对于单色光源来说，主要是球差、慧差或畸变；其三，在要求光能量利用率高的情况下，设计的光学系统相对孔径越大，克服透镜像差越困难。通常情况下准直系统的相对孔径在1/10左右。

此外，光学准直装置通常还依据具体要求进行设计，在有些应用中，要求光学准直装置能在某一特定距离下能达到最好的效果。

发明内容：本实用新型的目的是设计一种能量利用率高，像差小，发散角R小于0.6mrad，在30～100m处具有最好的准直效果的组合式光学准直装置。

本实用新型的目的是这样实现的，设计一种组合式光学准直装置，其特征是：它由六片光学透镜组成，六片光学透镜均为凹凸透镜，第一片透镜凸面的R值在30.00～32.98mm之间，凹面的R值在40.50～42.50mm之间；第二片透镜凸面的R值在228～234mm之间，凹面的R值在30.00～32.00mm之间；第三片透镜凸面的R值在34.00～34.98mm之间，凹面的R值在335.5～337.66mm之间；第四片透镜凸面的R值在22.00～23.98mm之间，凹面的R值在41.00～42.77mm之间；第五片透镜凸面的R值在228～234mm之间，凹面的R值在30.00～32.00mm之间；第六片透镜凸面的R值在30.00～32.98mm之间，凹面的R值在40.50～42.50mm之间；第一片透镜与第二片透镜内中心距在74.00～75.53之间；第二片透镜与第三片透镜内中心距在1.8～2.3之间；第三片透镜与第四片透镜内中心距在7.8～8.3之间；第四片与第五片透镜的内中心距为2.9～3.3之间，第五片与第六片透镜内中心距在15.9～16.19之间。

所述的透镜的外径为28±2mm。

第一片透镜的中心厚度为2.96～3.7mm之间；第二片透镜的中心厚度为3.78～4.283mm之间；所述的第三片透镜的中心厚度为4.578～4.759mm之间；第四片透镜的中心厚度为3.78～4.283mm之间；第五片透镜的中心厚度为3.78～4.283mm之间；第六片透镜的中心厚度为2.96～3.79mm之间。

所述的透镜材料是ZF6玻璃。

依照上述参数设计的光学准直装置其发散角R小于0.6mrad，相对孔径远大于1/10，像差小于0.003mm，在30-300m处具有最好的准直效果。本实用新型是按光波波长λ＝635～650nm进行设计的。

下面结合实施例附图对本实用新型做进一步说明：

附图说明：图1是按理想光源设计的准直装置的实施例；

图2是本实用新型实施例光路示意图；

图3是第一片透镜光学参数及结构示意图；

图4是第二片透镜光学参数及结构示意图；

图5是第三片透镜光学参数及结构示意图；

图6是第四片透镜光学参数及结构示意图；

图7是第五片透镜光学参数及结构示意图；

图8是第六片透镜光学参数及结构示意图。

图中，L₁、第一片透镜；L₂、第二片透镜；L₃、第三片透镜、L₄、第四片透镜；L₅、第五片透镜；L₆、第六片透镜。

实施方案；如图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8所示，本实用新型由六片光学透镜L₁、L₂、L₃、L₄、L₅、L₆组成，L₁、L₂、L₃、L₄、L₅、L₆均为凹凸透镜，L₁的凸面的R1值在30.00～32.98mm之间，凹面的R2值在40.50～42.50mm之间；L₂凸面的R3值在228～234mm之间，凹面的R4值在30.00～32.00mm之间；L₃凸面的R5值在34.00～34.98mm之间，凹面的R6值在335.5～337.66mm之间；L₄凸面的R7值在22.00～23.98mm之间，凹面的R8值在41.00～42.77mm之间；L₅凸面的R9值在228～234mm之间，凹面的R10值在30.00～32.00mm之间；L₆凸面的R11值在30.00～32.98mm之间，凹面的R12值在40.50～42.50mm之间；L₁与L₂内中心距D7在74.00～75.53之间；L₂与L₃内中心距D8在1.8～2.3之间；L₃与L₄内中心距D9在7.8～8.3之间；L₄与L₅的内中心距D10为2.9～3.3之间，L₅与L₆内中心距D11在15.9～16.19之间。L₁、L₂、L₃、L₄、L₅、L₆的外径为28±2mm。L₁的中心厚度D1为2.96～3.79mm之间；L₂的中心厚度D2为3.78～4.283mm之间；L₃的中心厚度D3为4.578～4.759mm之间；L₄的中心厚度D4为3.78～4.283mm之间；L₅的中心厚度D5为3.78～4.283mm之间；L₆的中心厚度D6为2.96～3.79mm之间。L₁、L₂、L₃、L₄、L₅、L₆的材料是ZF6玻璃。

Claims

1、组合式光学准直装置，其特征是：它由六片光学透镜组成，六片光学透镜均为凹凸透镜，第一片透镜凸面的R值在30.00～32.98mm之间，凹面的R值在40.50～42.50mm之间；第二片透镜凸面的R值在228～234mm之间，凹面的R值在30.00～32.00mm之间；第三片透镜凸面的R值在34.00～34.98mm之间，凹面的R值在335.5～337.66mm之间；第四片透镜凸面的R值在22.00～23.98mm之间，凹面的R值在41.00～42.77mm之间；第五片透镜凸面的R值在228～234mm之间，凹面的R值在30.00～32.00mm之间；第六片透镜凸面的R值在30.00～32.98mm之间，凹面的R值在40.50～42.50mm之间；第一片透镜与第二片透镜内中心距在74.00～75.53之间；第二片透镜与第三片透镜内中心距在1.8～2.3之间；第三片透镜与第四片透镜内中心距在7.8～8.3之间；第四片与第五片透镜的内中心距为2.9～3.3之间，第五片与第六片透镜内中心距在15.9～16.19之间。

2、根据权利要求1所述的组合式光学准直装置，其特征是：所述的透镜的外径为28±2mm。

3、根据权利要求1所述的组合式光学准直装置，其特征是：第一片透镜的中心厚度为2.96～3.79mm之间；第二片透镜的中心厚度为3.78～4.283mm之间；所述的第三片透镜的中心厚度为4.578～4.759mm之间；第四片透镜的中心厚度为3.78～4.283mm之间；第五片透镜的中心厚度为3.78～4.283mm之间；第六片透镜的中心厚度为2.96～3.79mm之间。

4、根据权利要求1所述的组合式光学准直装置，其特征是：所述的透镜材料是ZF6玻璃。