專利名稱：組合式光學準直裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
所屬領(lǐng)域本實用新型涉及組合式光學準直裝置，確切的說涉及一種適應(yīng)于半導體激光器準直用的組合式光學準直裝置。
背景技術(shù)：
半導體激光器的輸出光束具有一定的發(fā)散角，這是由于半導體激光器的工作原理所決定的，半導體激光器用于測距、定位時，其輸出的光束需要進行準直，以保證測距、定位的準確性。準直的過程是將半導體激光器的輸出光束經(jīng)光學透鏡后產(chǎn)生成一束按一定孔徑近似平行傳輸?shù)墓馐瑴手碧幚砗蟮墓馐蟀l(fā)散角越小越好。圖1是按理想光源設(shè)計的準直系統(tǒng)的實施例，位于一透鏡L的光軸O前焦點一點光源S，經(jīng)理想透鏡L后，其輸出為一束平行傳輸?shù)墓馐?，光束的直徑與透鏡的焦距有關(guān)。對半導體激光器或其它激光器而言，準直裝置的設(shè)計存在著以下問題，其一，半導體激光器或其它激光器光源實際上不是一理想點光源，而是一束腰狀的發(fā)射光，因此按圖1設(shè)計的光學準直裝置將不會產(chǎn)生理想的平行光束；其二，普通的光學透鏡本身存在著像差，對于單色光源來說，主要是球差、慧差或畸變；其三，在要求光能量利用率高的情況下，設(shè)計的光學系統(tǒng)相對孔徑越大，克服透鏡像差越困難。通常情況下準直系統(tǒng)的相對孔徑在1/10左右。
此外，光學準直裝置通常還依據(jù)具體要求進行設(shè)計，在有些應(yīng)用中，要求光學準直裝置能在某一特定距離下能達到最好的效果。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是設(shè)計一種能量利用率高，像差小，發(fā)散角R小于0.6mrad，在30～100m處具有最好的準直效果的組合式光學準直裝置。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的，設(shè)計一種組合式光學準直裝置，其特征是它由六片光學透鏡組成，六片光學透鏡均為凹凸透鏡，第一片透鏡凸面的R值在30.00～32.98mm之間，凹面的R值在40.50～42.50mm之間；第二片透鏡凸面的R值在228～234mm之間，凹面的R值在30.00～32.00mm之間；第三片透鏡凸面的R值在34.00～34.98mm之間，凹面的R值在335.5～337.66mm之間；第四片透鏡凸面的R值在22.00～23.98mm之間，凹面的R值在41.00～42.77mm之間；第五片透鏡凸面的R值在228～234mm之間，凹面的R值在30.00～32.00mm之間；第六片透鏡凸面的R值在30.00～32.98mm之間，凹面的R值在40.50～42.50mm之間；第一片透鏡與第二片透鏡內(nèi)中心距在74.00～75.53之間；第二片透鏡與第三片透鏡內(nèi)中心距在1.8～2.3之間；第三片透鏡與第四片透鏡內(nèi)中心距在7.8～8.3之間；第四片與第五片透鏡的內(nèi)中心距為2.9～3.3之間，第五片與第六片透鏡內(nèi)中心距在15.9～16.19之間。
所述的透鏡的外徑為28±2mm。
第一片透鏡的中心厚度為2.96～3.7mm之間；第二片透鏡的中心厚度為3.78～4.283mm之間；所述的第三片透鏡的中心厚度為4.578～4.759mm之間；第四片透鏡的中心厚度為3.78～4.283mm之間；第五片透鏡的中心厚度為3.78～4.283mm之間；第六片透鏡的中心厚度為2.96～3.79mm之間。
所述的透鏡材料是ZF6玻璃。
依照上述參數(shù)設(shè)計的光學準直裝置其發(fā)散角R小于0.6mrad，相對孔徑遠大于1/10，像差小于0.003mm，在30-300m處具有最好的準直效果。本實用新型是按光波波長λ＝635～650nm進行設(shè)計的。
下面結(jié)合實施例附圖對本實用新型做進一步說明
圖1是按理想光源設(shè)計的準直裝置的實施例；圖2是本實用新型實施例光路示意圖；圖3是第一片透鏡光學參數(shù)及結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是第二片透鏡光學參數(shù)及結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是第三片透鏡光學參數(shù)及結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是第四片透鏡光學參數(shù)及結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是第五片透鏡光學參數(shù)及結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是第六片透鏡光學參數(shù)及結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中，L1、第一片透鏡；L2、第二片透鏡；L3、第三片透鏡、L4、第四片透鏡；L5、第五片透鏡；L6、第六片透鏡。
實施方案；如圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8所示，本實用新型由六片光學透鏡L1、L2、L3、L4、L5、L6組成，L1、L2、L3、L4、L5、L6均為凹凸透鏡，L1的凸面的R1值在30.00～32.98mm之間，凹面的R2值在40.50～42.50mm之間；L2凸面的R3值在228～234mm之間，凹面的R4值在30.00～32.00mm之間；L3凸面的R5值在34.00～34.98mm之間，凹面的R6值在335.5～337.66mm之間；L4凸面的R7值在22.00～23.98mm之間，凹面的R8值在41.00～42.77mm之間；L5凸面的R9值在228～234mm之間，凹面的R10值在30.00～32.00mm之間；L6凸面的R11值在30.00～32.98mm之間，凹面的R12值在40.50～42.50mm之間；L1與L2內(nèi)中心距D7在74.00～75.53之間；L2與L3內(nèi)中心距D8在1.8～2.3之間；L3與L4內(nèi)中心距D9在7.8～8.3之間；L4與L5的內(nèi)中心距D10為2.9～3.3之間，L5與L6內(nèi)中心距D11在15.9～16.19之間。L1、L2、L3、L4、L5、L6的外徑為28±2mm。L1的中心厚度D1為2.96～3.79mm之間；L2的中心厚度D2為3.78～4.283mm之間；L3的中心厚度D3為4.578～4.759mm之間；L4的中心厚度D4為3.78～4.283mm之間；L5的中心厚度D5為3.78～4.283mm之間；L6的中心厚度D6為2.96～3.79mm之間。L1、L2、L3、L4、L5、L6的材料是ZF6玻璃。
權(quán)利要求1.組合式光學準直裝置，其特征是它由六片光學透鏡組成，六片光學透鏡均為凹凸透鏡，第一片透鏡凸面的R值在30.00～32.98mm之間，凹面的R值在40.50～42.50mm之間；第二片透鏡凸面的R值在228～234mm之間，凹面的R值在30.00～32.00mm之間；第三片透鏡凸面的R值在34.00～34.98mm之間，凹面的R值在335.5～337.66mm之間；第四片透鏡凸面的R值在22.00～23.98mm之間，凹面的R值在41.00～42.77mm之間；第五片透鏡凸面的R值在228～234mm之間，凹面的R值在30.00～32.00mm之間；第六片透鏡凸面的R值在30.00～32.98mm之間，凹面的R值在40.50～42.50mm之間；第一片透鏡與第二片透鏡內(nèi)中心距在74.00～75.53之間；第二片透鏡與第三片透鏡內(nèi)中心距在1.8～2.3之間；第三片透鏡與第四片透鏡內(nèi)中心距在7.8～8.3之間；第四片與第五片透鏡的內(nèi)中心距為2.9～3.3之間，第五片與第六片透鏡內(nèi)中心距在15.9～16.19之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式光學準直裝置，其特征是所述的透鏡的外徑為28±2mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式光學準直裝置，其特征是第一片透鏡的中心厚度為2.96～3.79mm之間；第二片透鏡的中心厚度為3.78～4.283mm之間；所述的第三片透鏡的中心厚度為4.578～4.759mm之間；第四片透鏡的中心厚度為3.78～4.283mm之間；第五片透鏡的中心厚度為3.78～4.283mm之間；第六片透鏡的中心厚度為2.96～3.79mm之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式光學準直裝置，其特征是所述的透鏡材料是ZF6玻璃。
專利摘要本實用新型涉及組合式光學準直裝置，確切的說涉及一種適應(yīng)于半導體激光器準直用的組合式光學準直裝置。它由六片光學透鏡組成，六片光學透鏡均為凹凸透鏡，第一片透鏡凸面的R值在30.00～32.98mm之間，凹面的R值在40.50～42.50mm之間；第二片透鏡的凸面R值在228～234mm之間，凹面的R值在30.00～32.00mm之間；第三片透鏡凸面的R值在34.00～34.98mm之間，凹面的R值在335.5～337.66mm之間；第四片透鏡凸面的R值在22.00～23.98mm之間，凹面的R值在41.00～42.77mm之間；第五片透鏡凸面的R值在228～234mm之間，凹面的R值在30.00～32.00mm之間；第六片透鏡凸面的R值在30.00～32.98mm之間，凹面的R值在40.50～42.50mm之間。
文檔編號H01S5/00GK2560966SQ02224650
公開日2003年7月16日 申請日期2002年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月18日
發(fā)明者王崇德 申請人:西安眾為科技發(fā)展有限公司