[發(fā)明專利]具有超長焦距的寬光譜消色差激光探測鏡頭及其工作方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811468285.6
• 申請日: 2018-12-03
• 公開（公告）號: CN109324391B
• 公開（公告）日: 2023-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王芬;陳鵬;鐘兆銓;石姣姣;周寶藏
• 申請（專利權(quán)）人: 福建福光股份有限公司
• 主分類號: G02B13/00
• 分類號: G02B13/00;G02B13/02;G02B7/02;G02B7/14;G02B1/00
• 代理公司: 福州元創(chuàng)專利商標(biāo)代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學(xué)俊

1.一種具有超長焦距的寬光譜消色差激光探測鏡頭，其特征在于：包括鏡筒以及設(shè)置在鏡筒內(nèi)的光學(xué)系統(tǒng)，所述光學(xué)系統(tǒng)由沿光線入射方向自左向右依次設(shè)置的前鏡組A、后鏡組B以及切換鏡組C組成，所述前鏡組A由自左向右依次設(shè)置正月牙透鏡A1、負(fù)月牙透鏡A2、正月牙透鏡A3、負(fù)月牙透鏡A4以及正月牙透鏡A5組成；所述后鏡組B由自左向右依次設(shè)置的負(fù)月牙透鏡B1、正月牙透鏡B2以及平凹透鏡B3組成；所述切換鏡組C由自左向右依次設(shè)置的雙凹透鏡C1和雙凸透鏡C2組成；

所述切換鏡組C中，雙凹透鏡C1的表面曲率半徑需滿足：-40mm≤S1≤-30mm,70mm≤S2≤85mm，折射率需滿足：1.70≤n≤1.75；雙凸透鏡C2的表面曲率半徑需滿足：230mm≤S1≤242mm，-37mm≤S2≤-15mm，折射率需滿足：1.60≤n≤1.65；

光學(xué)系統(tǒng)達(dá)到了如下的光學(xué)指標(biāo)：焦距1.1米，工作波段630nm-1080nm，視場角0.8°，光學(xué)總長小于370mm。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有超長焦距的寬光譜消色差激光探測鏡頭，其特征在于：沿光線入射方向，所述前鏡組A與后鏡組B之間的空氣間隔為122.87mm，所述后鏡組B與切換鏡組C之間的空氣間隔為15.00mm。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有超長焦距的寬光譜消色差激光探測鏡頭，其特征在于：沿光線入射方向，所述前鏡組A中，正月牙透鏡A1與負(fù)月牙透鏡A2之間的空氣間隔為0.20mm，負(fù)月牙透鏡A2與正月牙透鏡A3之間的空氣間隔為0.88mm，正月牙透鏡A3與負(fù)月牙透鏡A4之間的空氣間隔為5.19mm，負(fù)月牙透鏡A4與正月牙透鏡A5之間的空氣間隔為2.52mm；所述后鏡組B中，負(fù)月牙透鏡B1與正月牙透鏡B2之間的空氣間隔為0.19mm，正月牙透鏡B2與平凹透鏡B3之間的空氣間隔為25.72mm；所述切換鏡組C中，雙凹透鏡C1和雙凸透鏡C2之間的空氣間隔為3.68mm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的具有超長焦距的寬光譜消色差激光探測鏡頭，其特征在于：所述正月牙透鏡A3采用超低色散材料H-FK61。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有超長焦距的寬光譜消色差激光探測鏡頭，其特征在于：所述鏡筒包括一體鑄造成型的底板、主鏡筒以及連接鏡筒，所述主鏡筒和連接鏡筒分別位于底板的左、右兩端上部，主鏡筒的左端內(nèi)部固聯(lián)有用以安裝前鏡組A的前組鏡筒，主鏡筒的右端固聯(lián)有用以安裝后鏡組B的中間鏡筒，所述中間鏡筒與連接鏡筒之間設(shè)有用以補(bǔ)償不同入射狀態(tài)激光束的像面偏移的切換機(jī)構(gòu)，所述切換機(jī)構(gòu)具有兩路切換光路，一路為無鏡片通光孔，另一路安裝有切換鏡組C；所述連接鏡筒的右端連接有CCD組件。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的具有超長焦距的寬光譜消色差激光探測鏡頭，其特征在于：所述切換機(jī)構(gòu)包括用以連通中間鏡筒與連接鏡筒的切換艙，所述切換艙的內(nèi)部設(shè)有一扇形狀的切換板，所述切換板的圓心鉸接在切換艙右側(cè)面下端，所述切換機(jī)構(gòu)還包括位于切換艙左側(cè)的切換電機(jī)，所述切換電機(jī)的輸出軸連接有位于切換艙內(nèi)部的切換電機(jī)齒輪，所述切換電機(jī)齒輪嚙合有一中間齒輪，中間齒輪與切換板的圓弧周部上的輪齒嚙合，驅(qū)動切換板繞圓心轉(zhuǎn)動，所述切換板的中心一側(cè)開設(shè)有通光孔，另一端開設(shè)有用以安裝切換鏡組C的安裝通孔；所述切換艙的內(nèi)部于切換板的轉(zhuǎn)動軌跡兩端分別設(shè)有限位微動開關(guān)，所述限位微動開關(guān)經(jīng)控制單元與切換電機(jī)電性連接，切換艙的內(nèi)部還設(shè)有用以固定住切換板的定位機(jī)構(gòu)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的具有超長焦距的寬光譜消色差激光探測鏡頭，其特征在于：所述定位機(jī)構(gòu)包括位于切換板上側(cè)的且通過定位塊固聯(lián)在切換艙左側(cè)面的定位座，所述定位座上開設(shè)有末端貫穿定位座的徑向軸孔，所述徑向軸孔的末端嵌設(shè)有一個鋼珠，所述鋼珠與徑向軸孔間隙配合，所述鋼珠的頂部設(shè)有嵌設(shè)于徑向軸孔內(nèi)的壓板，所述壓板經(jīng)壓板頂部的彈簧壓緊于鋼珠的上方；所述切換板的外圓弧面設(shè)有一個V型狀的定位凹槽，當(dāng)切換鏡組C處于鏡頭光軸位置時(shí)，所述鋼珠嵌設(shè)于定位凹槽內(nèi)；所述彈簧的中部插設(shè)有彈簧定位軸，所述徑向軸孔的頂部設(shè)有彈簧壓圈。