[實用新型]半導體激光測距機光學系統

有效

• 申請號: 201120465752.7
• 申請日: 2011-11-22
• 公開（公告）號: CN202614217U
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發明（設計）人: 楊耀富;王利;朱振軍;曹春青;盧金英
• 申請（專利權）人: 河南中光學集團有限公司
• 主分類號: G01C3/00
• 分類號: G01C3/00;G02B27/30;G02B23/02
• 代理公司: 鄭州紅元帥專利代理事務所(普通合伙) 41117
• 代理人: 莊振乾

技術領域

本實用新型屬于激光測距技術領域，具體涉及一種半導體激光測距機光學系統。

背景技術

半導體激光測距機具有體積小、重量輕、功耗低和直接調制等優點，廣泛運用在土地測量、土木建設領域測量、高爾夫場地的距離測量、消防、鐵路、海上運動和戶外運動等。它具有精度高、體積小、成本低、速度快等特點。由于半導體激光器的非對稱激活通道，使發射的光束在相互垂直的兩個平面內具有較大的發散角，遠場平行和垂直于結平面方向的發散角分別約10°左右和30°左右，所以在使用半導體激光器時，必需首先對其光束進行準直。而許多方法的準直結果僅達到3mrad左右的發散角，它無法滿足實際要求極小的發散角的需要。

實用新型內容

為解決現有技術存在的上述缺陷，本實用新型的目的在于提供一種結構緊湊，三軸平行性好，放大倍率適宜目視觀察，薄膜光學與接受器件匹配好的半導體激光測距機光學系統。

為實現上述目的，本實用新型采用的技術方案是：該半導體激光測距機光學系統具有單筒望遠鏡、發射物鏡和接收物鏡，其特征在于：所述發射物鏡由第一雙膠合物鏡組成，第一雙膠合物鏡表面具有可見光全部截掉的膜系，在中心波長800nm-1200nm鍍寬帶膜系；所述接收物鏡由第二雙膠合物鏡組成；所述單筒望遠鏡、發射物鏡和接收物鏡的光軸相互平行。

所述單筒望遠鏡由雙膠合物鏡、別漢棱鏡和目鏡組組成。

采用上述技術方案的有益效果：該半導體激光測距機光學系統由單筒望遠鏡、發射物鏡和接收物鏡構成，發射物鏡與激光管和激光驅動電路組成激光管發射系統，激光管采用PGEW2S09型激光管,其中心波長為905nm,所述發射物鏡由第一雙膠合物鏡組成，第一雙膠合物鏡表面具有可見光全部截掉的膜系，在中心波長800nm-1200nm鍍寬帶膜系，它是發射系統的核心部件，峰值輸出功率可達30W。第二雙膠合物鏡與雪崩管、放大電路、比較電路和接收器組成接收系統，雪崩管采用低噪聲C30724E?CD2828型雪崩管,在800-950nm波段具有較高的響應度,響應時間為5ns?,?它是接收系統的核心部件。根據半導體激光束的特點，激光器發出的光束在相互垂直的兩個方向有較大的發散角，故所述單筒望遠鏡、發射物鏡和接收物鏡的光軸相互平行，保障了光束的準直性。該半導體激光測距機光學系統結構形式簡單緊湊，最適宜目視觀察的放大倍率，光學系統的三軸平行性，使發射的光束在相互垂直的兩個平面內發散角進行準直，準直結果僅達到1mrad左右的發散角，完全滿足技術性能要求，使該產品好用、實用、耐用。

工作原理

單片機發出的驅動脈沖送給激光驅動電路，驅動激光管發出光脈沖，同時產生一個電脈沖信號，作為起始信號送給數據終端處理電路，激光管發出的光脈沖經發射透鏡向外發射。接收物鏡將被目標反射回的光信號聚焦，送給雪崩管轉換成光電流信號，經放大器電路前置放大，將光電流信號轉換成電壓脈沖信號，經比較電路檢測、整形，轉換成數字邏電平信號作為終止信號送給數據終端處理電路，處理結果用來驅動液晶顯示器，完成測距工作。

附圖說明

下面結合附圖對本實用新型的具體實施例作進一步詳細的說明。

圖1為本實用新型半導體激光測距機光學系統的結構示意圖。

具體實施方式

如圖1所示的半導體激光測距機光學系統，具有單筒望遠鏡、發射物鏡和接收物鏡，所述單筒望遠鏡由雙膠合物鏡1、別漢棱鏡2和目鏡組3組成，出瞳位置4觀察目標。所述發射物鏡由第一雙膠合物鏡5組成，第一雙膠合物鏡表面具有可見光全部截掉的膜系，在中心波長800nm-1200nm鍍寬帶膜系，發射光源6與第一雙膠合物鏡5位于同一光軸上；所述接收物鏡由第二雙膠合物鏡7組成，雪崩管8接收由接收物鏡聚焦由目標反射回的光信號，經雪崩管轉換成光電流信號，經放大器電路前置放大，將光電流信號轉換成電壓脈沖信號，經比較電路檢測、整形，轉換成數字邏電平信號作為終止信號送給數據終端處理電路，處理結果用來驅動液晶顯示器，完成測距工作。根據半導體激光束的特點，激光器發出的光束在相互垂直的兩個方向有較大的發散角，故所述單筒望遠鏡、發射物鏡和接收物鏡的光軸相互平行，保障了光束的準直性。該半導體激光測距機光學系統結構形式簡單緊湊，最適宜目視觀察的放大倍率，光學系統的三軸平行性，使發射的光束在相互垂直的兩個平面內發散角進行準直，準直結果僅達到1mrad左右的發散角，完全滿足技術性能要求，使該產品好用、實用、耐用。

采用上述結構制備的產品技術性能

a）??觀察系統放大率：7^×；