激光测距与瞄准共光路光学系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种激光测距与瞄准共光路光学系统，其结构包括立方棱镜与物镜组，所述立方棱镜同光轴地设置于所述物镜组的出射光一侧；所述物镜组从入射光一侧到出射光一侧依次包括共光轴设置的平凸镜、凸凹镜、双凹镜及双凸镜；所述四个透镜间隔设置；在所述立方棱镜内设有与所述光轴呈45°夹角的胶合面；在所述胶合面上镀有一层可见光透射膜及一层激光反射膜，用以实现可见光与激光的分光。本实用新型结构紧凑、体积小，携带方便，共光路的设计使得激光测距与可见光瞄准时的光轴完全重合，可提高仪器的检测精度。
【专利说明】激光测距与瞄准共光路光学系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种激光测距光学系统，具体地说是一种激光测距与瞄准共光路光学系统。
【背景技术】
[0002]激光测距机具有操作简单、测量精度高、作用距离远、抗干扰能力强等优点，在军事和民事上均有广泛应用。激光测距机一般包括激光测距系统和可见光瞄准系统。激光测距系统又包括激光发射系统与激光接收系统。激光测距机在工作时，首先利用可见光瞄准光学系统对准被测目标，然后利用激光发射系统发射一束激光至被测目标，散射后的激光回波被激光接收系统接收，从而利用光速和时间差等测量参数确定被测目标和观察点之间的距离。激光测距机测量精度的高低，取决于发射光轴、接收光轴和瞄准光轴之间的平行性的优劣。只有三轴严格平行才能保证测距的准确，三轴间的任何偏差都会影响整机的测距性能。另外，激光发射、接收和可见光瞄准采用不同的光学系统会增加仪器的体积、重量，增加操作人员的负担，不利于仪器的携带运行。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的是提供一种激光测距与瞄准共光路光学系统，以解决现有激光测距装置利用不同光学系统所导致的光轴平行性差和体积、重量大的问题。
[0004]本实用新型是这样实现的:一种激光测距与瞄准共光路光学系统，其结构包括立方棱镜与物镜组，所述立方棱镜同光轴地设置于所述物镜组的出射光一侧；所述物镜组从入射光一侧到出射光一侧依次包括共光轴设置的平凸镜、凸凹镜、双凹镜及双凸镜；所述四个透镜间隔设置；在所述立方棱镜内设有与所述光轴呈45°夹角的胶合面；在所述胶合面上镀有一层可见光透射膜及一层激光反射膜，用以实现可见光与激光的分光。
[0005]所述平凸镜与所述凸凹镜间距为10.06mm;所述凸凹镜与所述双凹镜间距为
1.4mm ;所述双凹镜与所述双凸镜间距为19.3_。
[0006]本实用新型安装于激光测距机内，可见光瞄准装置与激光测距装置分别设置在本实用新型的物镜组的焦平面上。物镜组由间隔设置的四个透镜组成，分别是平凸镜、凸凹镜、双凹镜及双凸镜，结构紧凑、占用体积小，像差小，可满足成像和使用要求。立方棱镜同光轴地设置于物镜组的出射光一侧，并在内部设有与物镜组光轴呈45°夹角的胶合面，在胶合面上镀激光反射膜及可见光透射膜。可见光与激光均由物镜组入射，光线在透射至立方棱镜的胶合面后，可见光经可见光透射膜直射至可见光瞄准装置；而激光在激光反射膜作用下，被反射至激光测距系统。通过立方棱镜的分光作用，使得可见光瞄准和激光测距采用同一套光学系统，可见光瞄准光路与激光测距光路共轴线，提高了仪器的检测精度。
[0007]在所述立方棱镜的入射面及出射面上镀有可见光增透膜和激光增透膜；所述两增透膜的透射率均大于95%。增透膜对其它波段的光进行阻透处理，可最大限度收集激光回波及保证可见光像质。【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1是本实用新型的结构示意图。
[0009]图中:1、平凸镜,2、凸凹镜,3、双凹镜,4、双凸镜,5、立方棱镜,6、可见光猫准装置，
7、激光测距装置。
【具体实施方式】
[0010]下面结合具体实施例来对本实用新型做进一步的解释和说明。
[0011]如图1所示，本实用新型包括同光轴设置的立方棱镜5与物镜组。立方棱镜5设置在物镜组的出射光一侧。物镜组从入射光一侧到出射光一侧依次包括共光轴设置的平凸镜1、凸凹镜2、双凹镜3及双凸镜4。在立方棱镜5内设有与物镜组光轴呈45°夹角的胶合面，在胶合面上镀有一层可见光透射膜及一层激光反射膜，用以实现可见光与激光的分光。本实用新型安装于激光测距机内，可见光瞄准装置6与激光测距装置7分别放置于物镜组的焦平面上。
[0012]物镜组的四个透镜间隔放置，应用ZEMAX软件对各个透镜的结构参数进行设计，最终得到:物镜组焦距f = 80mm,相对孔径D/f =1:2.8，视场角a=5.V，总长L=85mm。其中:平凸镜I由H-K51玻璃制备，镜片f = 53.15mm,Rl=27.8mm, R2 = ;凸凹镜2由H-2K9A玻璃制备，镜片f = 100.12mm, Rl=27.8mm, R2 = -47.41mm ;双凹镜3由ZF5玻璃制备，镜片f=-18.72mm, Rl=-62.2mm, R2 = -18.8mm ;双凸镜 4 由 H-LAF2 玻璃制备，镜片 f = 39.63mm,Rl=43.37mm,R2 = 79.648mm。平凸镜I与凸凹镜2间距为10.06臟，凸凹镜2与双凹镜3间距为104臟，双凹镜3与双凸镜4间距为19.3謹。
[0013]在立方棱镜5的入射面及出射面上镀有486—656nm可见光增透膜和1064nm激光增透膜，透射率大于95%。增透膜对其它波段的光进行阻透处理，最大限度收集激光回波及保证可见光像质。
[0014]激光测距机工作时，被测目标光线经物镜组的平凸镜、凸凹镜、双凹镜和双凸镜，入射至立方棱镜5的入射面。在入射面增透膜的作用下，被测目标光线达到立方棱镜胶合面。目标光线经胶合面直透至可见光瞄准装置6，可见光瞄准装置6在获取被测目标图像后，调整使可见光瞄准装置6的十字分划中心和被测目标位置概略对准，然后触发激光。激光测距装置7发射的激光光束经立方棱镜入射面入射至立方棱镜胶合面，经胶合面上的激光反射膜反射至物镜组射出；激光回波通过物镜组入射，到达立方棱镜胶合面后经激光反射膜反射回激光测距装置7，从而可利用光速和时间差等测量参数确定被测目标和观察点之间的距离。整个过程中，激光测距与可见光瞄准共光路，大大提高了检测精度。
【权利要求】
1.一种激光测距与瞄准共光路光学系统，其特征是，包括立方棱镜与物镜组，所述立方棱镜同光轴地设置于所述物镜组的出射光一侧；所述物镜组从入射光一侧到出射光一侧依次包括共光轴设置的平凸镜、凸凹镜、双凹镜及双凸镜；所述四个透镜间隔设置；在所述立方棱镜内设有与所述光轴呈45°夹角的胶合面；在所述胶合面上镀有一层可见光透射膜及一层激光反射膜，用以实现可见光与激光的分光。
2.根据权利要求1所述的激光测距与瞄准共光路光学系统，其特征是，所述平凸镜与所述凸凹镜间距为10.06mm ;所述凸凹镜与所述双凹镜间距为1.4mm ;所述双凹镜与所述双凸镜间距为19.3臟。
3.根据权利要求1所述的激光测距与瞄准共光路光学系统，其特征是，在所述立方棱镜的入射面及出射面上镀有可见光增透膜和激光增透膜；所述两增透膜的透射率均大于95%。
【文档编号】G01S7/481GK203773047SQ201420100429
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年3月7日 优先权日:2014年3月7日
【发明者】张勇, 马东玺, 谢大兵, 张岭, 马振书, 孙江生, 张连武, 冯广斌, 闫鹏程, 王伟明, 李春雷 申请人:中国人民解放军总装备部军械技术研究所