[實(shí)用新型]一種非對(duì)稱激光變換光學(xué)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201820598501.8
• 申請(qǐng)日: 2018-04-25
• 公開（公告）號(hào): CN208283666U
• 公開（公告）日: 2018-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐文強(qiáng);石巖;周晨鷺;葉秋豐;紀(jì)娜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國計(jì)量大學(xué)
• 主分類號(hào): G02B27/09
• 分類號(hào): G02B27/09
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實(shí)用新型涉及一種非對(duì)稱激光變換光學(xué)系統(tǒng)?，F(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)垂直視場角小，水平視場角小。本實(shí)用新型中利用復(fù)合棱鏡和柱面整形器，其中復(fù)合棱鏡對(duì)光源進(jìn)行了水平方向的發(fā)散角增大和線性整形，柱面整形器再對(duì)光束進(jìn)行了垂直方向的發(fā)散，使得輸出的光源為寬角度光束發(fā)散角60?150°，窄角度光束發(fā)散角為3?10°。本實(shí)用新型具有設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡單、實(shí)現(xiàn)所需費(fèi)用低、應(yīng)用范圍廣等特點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于光學(xué)配光技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種可令高斯光束實(shí)現(xiàn)寬角度光束發(fā)散角為60-150°，窄角度光束發(fā)散角為3-10°的非對(duì)稱配光效果的光學(xué)系統(tǒng)。

技術(shù)背景

對(duì)于基于TOF相機(jī)的機(jī)器人避障系統(tǒng)，較大的發(fā)散角和線性能使機(jī)器對(duì)周圍環(huán)境有良好的判斷，從而實(shí)現(xiàn)避障的功能，實(shí)驗(yàn)室前期開發(fā)的TOF 相機(jī)垂直視野太大，水平視野太小，如應(yīng)用到機(jī)器人導(dǎo)航上，會(huì)產(chǎn)生由于視野角度小兒不能準(zhǔn)確躲避的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于克服了上述在先技術(shù)的不足，提供一種可令高斯光束實(shí)現(xiàn)寬角度發(fā)散角為60-150°，窄角度發(fā)散角為3-10°的非對(duì)稱配光效果的光學(xué)系統(tǒng)。

本實(shí)用新型包括光源組件、復(fù)合棱鏡、柱面整形器，其特征在于：復(fù)合棱鏡、柱面整形器依次設(shè)置在光源組件出射光束光路上，入射的高斯分布平行光源經(jīng)過復(fù)合棱鏡形成寬角度的線性平頂光，線性平頂光經(jīng)過柱面整形器變換為垂直方向的窄角度光束；最終所成的角度為寬角度光束發(fā)散角為60-150°，窄角度光束發(fā)散角為3-10°的線性輸出好的光束。

所述的光源組件為包含準(zhǔn)直器件的激光器或激光二極管組件。

所述的復(fù)合棱鏡包含光入射面和光出射面，光入射面為非球面型柱面，光出射面為凹面型柱面。

所述的柱面整形器為平凹柱面鏡。

本實(shí)用新型有益效果是，與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于采用了復(fù)合棱鏡對(duì)高斯光源進(jìn)行水平視場角擴(kuò)束，柱面整形器對(duì)水平大角度出射光束進(jìn)行非對(duì)稱光束整形，整形后光束形狀滿足所述的寬角度光束發(fā)散角為 60-150°，所述的窄角度光束發(fā)散角為3-10°，提高了應(yīng)用于TOF相機(jī)時(shí)機(jī)器人導(dǎo)航的視野，使其輕松規(guī)避障礙。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型的寬角度光分布圖。

圖3為本實(shí)用新型的窄角度光分布圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

如圖1，一種非對(duì)稱激光變換光學(xué)系統(tǒng)包括光源組件1、復(fù)合棱鏡2、柱面整形器3、遮光板4；復(fù)合棱鏡2、柱面整形器3、遮光板4依次設(shè)置在光源組件1出射光束光路上。

光源組件1經(jīng)過準(zhǔn)直的激光器或激光二極管，復(fù)合棱鏡2包含光入射面和光出射面，光入射面為非球面型柱面，光出射面為凹面型柱面，柱面整形器3采用平凹柱面鏡。

本實(shí)用新型工作過程為光源組件1出射光束經(jīng)過復(fù)合棱鏡2形成寬角度的線性平頂光后射向柱面整形器3，線性平頂光經(jīng)過柱面整形器3變換為垂直方向的窄角度光束，最終在遮光板4上形成片狀光束，該片狀光束寬角度發(fā)散角為60-150°如圖2所示，窄角度發(fā)散角為3-10°如圖 3所示。本實(shí)用新型實(shí)施例中光源組件發(fā)射的高斯光束經(jīng)過復(fù)合棱鏡形成寬角度的線性平頂光，線性平頂光經(jīng)過柱面整形器變換為垂直方向的窄角度光束，提高了光能利用率。

本實(shí)用新型提供了一種非對(duì)稱激光變換光學(xué)系統(tǒng)，成功實(shí)現(xiàn)了非對(duì)稱大角度LED二次配光，具有設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡單、實(shí)現(xiàn)所需費(fèi)用低、應(yīng)用范圍廣等特點(diǎn)。