[發(fā)明專利]一種測距系統(tǒng)及其鏡片結(jié)構(gòu)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010484877.8
• 申請日: 2020-06-01
• 公開（公告）號: CN111538023A
• 公開（公告）日: 2020-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃木旺;黃統(tǒng)樑;郭少琴;邱濱濱;劉亦崇
• 申請（專利權(quán)）人: 福建福特科光電股份有限公司
• 主分類號: G01S17/08
• 分類號: G01S17/08;G01S7/481
• 代理公司: 福州市眾韜專利代理事務(wù)所(普通合伙) 35220
• 代理人: 陳智雄

本發(fā)明涉及一種測距系統(tǒng)及其鏡片結(jié)構(gòu)。包括準直擴束鏡組和匯聚透鏡組；準直擴束鏡組包括沿光線線入射方向依次設(shè)置的第一鏡片和第二鏡片,匯聚透鏡組包括沿光線線入射方向依次設(shè)置的第三鏡片和第四鏡片；第一鏡片為彎月型透鏡，第二鏡片為雙凸型透鏡，第三鏡片沿光線入射方向的第一鏡面為平面，第四鏡片沿光線入射方向的第二鏡面為平面；第一鏡片和第二鏡片之間的空氣間隔為10?20mm,第二鏡片和第三鏡片之間的空氣間隔為10?50mm，第三鏡片和第四鏡片之間的空氣間隔為2?15mm；本發(fā)明測距系統(tǒng)在光線的發(fā)射和接收共用一個光學(xué)系統(tǒng)，整個系統(tǒng)的測距誤差小，精度更高；該測距系統(tǒng)的鏡片結(jié)構(gòu)，適用于發(fā)射和接收功能為一體的激光器，具有提升測距系統(tǒng)測量精度的功能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光學(xué)系統(tǒng)，特別為一種測距系統(tǒng)及其鏡片結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

激光測距的一種原理是：激光通過準直系統(tǒng)后，發(fā)射出去的光束到達測距目標，經(jīng)測距目標反射回來的光線，被接收器接收，通過計算光在空氣中飛行時間，從而能計算出被測物體的距離。

現(xiàn)有已有的光學(xué)系統(tǒng)，通常是準直系統(tǒng)需要獨立一個光學(xué)系統(tǒng)，接收器需要另外一個獨立的光學(xué)系統(tǒng)。即激光發(fā)射出去需要一個光學(xué)系統(tǒng)，而接收激光需要另外一個光學(xué)系統(tǒng)來完成。由于存在兩個獨立的光學(xué)系統(tǒng)，會存在一定的誤差，如果發(fā)射跟接收的光學(xué)系統(tǒng)能夠共用一個光學(xué)結(jié)構(gòu)，那么系統(tǒng)的精度能夠大大提升。

目前市面上已經(jīng)有一種激光器能集激光發(fā)射和光線接收為一體，但是缺少一個與該發(fā)射和接收一體的激光器相配套的光學(xué)結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于：克服以上缺點提供一種測距系統(tǒng)及其鏡片結(jié)構(gòu),該測距系統(tǒng)在光線的發(fā)射和接收共用一個光學(xué)系統(tǒng)，整個系統(tǒng)的測距誤差小，精度更高；該測距系統(tǒng)的鏡片結(jié)構(gòu)，適用于發(fā)射和接收功能為一體的激光器，具有提升測距系統(tǒng)測量精度的功能。

本發(fā)明通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)：

方案一：

一種用于測距系統(tǒng)的鏡片結(jié)構(gòu)，其特征在于：包括沿光線入射方向依次設(shè)置的用于將入射光線擴束成平行光線的準直擴束鏡組和用于將擴束后的平行光線匯聚到被測目標上的匯聚透鏡組；

所述準直擴束鏡組包括沿光線線入射方向依次設(shè)置的第一鏡片和第二鏡片,所述匯聚透鏡組包括沿光線線入射方向依次設(shè)置的第三鏡片和第四鏡片；

所述第一鏡片為彎月型透鏡，所述第二鏡片為雙凸型透鏡，第三鏡片沿光線入射方向的第一鏡面為平面，第四鏡片沿光線入射方向的第二鏡面為平面；第一鏡片和第二鏡片之間的空氣間隔為10-20mm,第二鏡片和第三鏡片之間的空氣間隔為10-50mm，第三鏡片和第四鏡片之間的空氣間隔為2-15mm；

所述的各個鏡片滿足以下光學(xué)條件：

N1為1.8～1.85，v1為20～26，1R1為6～7mm，1R2為7～8mm，d1為3.5～4.5mm；

N2為1.8～1.85，v2為20～26，2R1為20～25mm，2R2為-100～-150mm，d2為5.5～6mm；

N3為1.8～1.85，v3為20～26，3R2為20000～25000mm，d3為3～9mm；

N4為1.5～1.6，v4為50～60，4R1為10000～20000mm，d4為3～7mm；

其中，N1～N4依次為第一鏡片至第四鏡片的折射率，v1～v4依次為第一鏡片至第四鏡片的阿貝系數(shù)，1R1、2R1、4R1依次為第一鏡片、第二鏡片和第四鏡片的第一鏡面的曲率半徑，1R2、2R2、3R2依次為第一鏡片至第三鏡片的第二鏡面的曲率半徑，d1～d4依次為第一鏡片至第四鏡片的中心厚度。

優(yōu)選地，第一鏡片、第二鏡片和第四鏡片采用相同的玻璃材質(zhì)。