[實用新型]一種非對稱激光變換光學系統

有效

• 申請號: 201820598501.8
• 申請日: 2018-04-25
• 公開（公告）號: CN208283666U
• 公開（公告）日: 2018-12-25
• 發明（設計）人: 徐文強;石巖;周晨鷺;葉秋豐;紀娜
• 申請（專利權）人: 中國計量大學
• 主分類號: G02B27/09
• 分類號: G02B27/09
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型涉及一種非對稱激光變換光學系統。現有技術系統垂直視場角小，水平視場角小。本實用新型中利用復合棱鏡和柱面整形器，其中復合棱鏡對光源進行了水平方向的發散角增大和線性整形，柱面整形器再對光束進行了垂直方向的發散，使得輸出的光源為寬角度光束發散角60?150°，窄角度光束發散角為3?10°。本實用新型具有設計合理、結構簡單、實現所需費用低、應用范圍廣等特點。

技術領域

本實用新型屬于光學配光技術領域，涉及一種可令高斯光束實現寬角度光束發散角為60-150°，窄角度光束發散角為3-10°的非對稱配光效果的光學系統。

技術背景

對于基于TOF相機的機器人避障系統，較大的發散角和線性能使機器對周圍環境有良好的判斷，從而實現避障的功能，實驗室前期開發的TOF 相機垂直視野太大，水平視野太小，如應用到機器人導航上，會產生由于視野角度小兒不能準確躲避的問題。

發明內容

本實用新型的目的在于克服了上述在先技術的不足，提供一種可令高斯光束實現寬角度發散角為60-150°，窄角度發散角為3-10°的非對稱配光效果的光學系統。

本實用新型包括光源組件、復合棱鏡、柱面整形器，其特征在于：復合棱鏡、柱面整形器依次設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過復合棱鏡形成寬角度的線性平頂光，線性平頂光經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散角為60-150°，窄角度光束發散角為3-10°的線性輸出好的光束。

所述的光源組件為包含準直器件的激光器或激光二極管組件。

所述的復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。

本實用新型有益效果是，與現有技術相比，由于采用了復合棱鏡對高斯光源進行水平視場角擴束，柱面整形器對水平大角度出射光束進行非對稱光束整形，整形后光束形狀滿足所述的寬角度光束發散角為 60-150°，所述的窄角度光束發散角為3-10°，提高了應用于TOF相機時機器人導航的視野，使其輕松規避障礙。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖。

圖2為本實用新型的寬角度光分布圖。

圖3為本實用新型的窄角度光分布圖。

具體實施方式

下面結合實施例對本實用新型做進一步的詳細說明。

如圖1，一種非對稱激光變換光學系統包括光源組件1、復合棱鏡2、柱面整形器3、遮光板4；復合棱鏡2、柱面整形器3、遮光板4依次設置在光源組件1出射光束光路上。

光源組件1經過準直的激光器或激光二極管，復合棱鏡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。

本實用新型工作過程為光源組件1出射光束經過復合棱鏡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散角為60-150°如圖2所示，窄角度發散角為3-10°如圖 3所示。本實用新型實施例中光源組件發射的高斯光束經過復合棱鏡形成寬角度的線性平頂光，線性平頂光經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。

本實用新型提供了一種非對稱激光變換光學系統，成功實現了非對稱大角度LED二次配光，具有設計合理、結構簡單、實現所需費用低、應用范圍廣等特點。