一种动态扫描状态下的激光测距光学系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114167439A(43)申请公布日2022.03.11(21)申请号202111461462.X(22)申请日2021.12.03(71)申请人湖北久之洋红外系统股份有限公司地址430223湖北省武汉市江夏区庙山开发区明泽街9号(72)发明人柴炎吴耀熊涛朱广亮宋程(74)专利代理机构湖北武汉永嘉专利代理有限公司42102代理人许美红(51)Int.Cl.G01S17/10(2020.01)G01S7/486(2020.01)G01S7/484(2006.01)G02B26/10(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图4页(54)发明名称一种动态扫描状态下的激光测距光学系统(57)摘要本发明公开了一种动态扫描状态下的激光测距光学系统，包括脉冲激光器和激光探测器；包括沿光轴方向依次布设的激光发射系统、二维扫描镜、折转反射镜和激光接收系统；二维扫描镜和折转反射镜的法线方向与光轴方向成45°布设；激光接收系统包括俯仰扫描反射镜和方位扫描反射镜，俯仰扫描反射镜和方位扫描反射镜的法线方向与光轴方向成45°布设；二维扫描镜、俯仰扫描反射镜和方位扫描反射镜角度能够调整。通过对二维扫描镜、俯仰扫描反射镜和方位扫描反射镜角度的调整，实现接收系统探测角度的变化。处于平行光中的俯仰和方位扫描反射镜能够减小自身的尺寸，降低了其定位精度和所需的转动调整时间的要求，实现在动态扫描状态下获取目标距离信息的目的。CN114167439ACN114167439A权利要求书1/2页1.一种动态扫描状态下的激光测距光学系统，包括脉冲激光器和激光探测器；其特征在于：包括沿光轴方向依次布设的激光发射系统、二维扫描镜、折转反射镜和激光接收系统，脉冲激光器位于光轴的起始端，激光探测器位于光轴的终止端；激光发射系统包括发射目镜、发射物镜一、以及发射物镜二；二维扫描镜和折转反射镜的法线方向与光轴方向成45°布设，且二者相互平行，二维扫描镜角度可调整，折转反射镜角度固定；激光接收系统沿光轴方向依次包括接收物镜一、接收物镜二、接收物镜三、接收物镜四、俯仰扫描反射镜、方位扫描反射镜、长波通滤光片、窄带滤光片、后组透镜一、以及后组透镜二，俯仰扫描反射镜和方位扫描反射镜的法线方向与光轴方向成45°布设，且二者相互平行，俯仰扫描反射镜和方位扫描反射镜角度可调整。2.根据权利要求1所述的动态扫描状态下的激光测距光学系统，其特征在于：发射目镜、发射物镜一、以及发射物镜二构成伽利略式结构，放大倍率为m倍，m的取值范围是5～10。3.根据权利要求2所述的动态扫描状态下的激光测距光学系统，其特征在于：接收物镜一、接收物镜二、接收物镜三、接收物镜四构成开普勒式结构，放大倍率为n倍，n的取值范围是5～10。4.根据权利要求3所述的动态扫描状态下的激光测距光学系统，其特征在于：俯仰扫描反射镜和方位扫描反射镜的扫描角度取值范围为二者调整角度始终相同。5.根据权利要求3所述的动态扫描状态下的激光测距光学系统，其特征在于：m取值为8，n取值为7。6.根据权利要求1所述的动态扫描状态下的激光测距光学系统，其特征在于：发射目镜采用弯月形QK3负透镜，发射物镜一采用弯月形ZF6负透镜，发射物镜二采用弯月形ZF2正透镜，接收物镜一采用弯月形H‑ZLAF90正透镜，接收物镜二采用双凹H‑LAF3B负透镜，接收物镜三采用弯月形H‑ZF88正透镜，接收物镜四采用双凸H‑ZK9B正透镜，后组透镜一采用弯月形H‑ZF52正透镜，后组透镜二采用弯月形H‑ZF62正透镜，二维扫描镜、折转反射镜、俯仰扫描反射镜和方位扫描反射镜都是平面反射镜。7.根据权利要求1所述的动态扫描状态下的激光测距光学系统，其特征在于：在沿光轴方向上，脉冲激光器出射端到发射物镜二第二面顶点的距离为95mm，发射物镜二第二面顶点与二维扫描镜的距离为68mm，二维扫描镜与折转反射镜的距离为91mm，折转反射镜与接收物镜一第一面顶点的距离为33.5mm，接收物镜一第一面顶点到接收物镜四第二面顶点的距离为190mm，接收物镜四第二面顶点到俯仰扫描反射镜的距离为25mm，俯仰扫描反射镜10与方位扫描反射镜11的距离为30mm，方位扫描反射镜11与长波通滤光片第一面顶点的距离为23mm，长波通滤光片第二面顶点与激光接收探测器的距离为70mm。8.根据权利要求1所述的动态扫描状态下的激光测距光学系统，其特征在于：所有的反射镜材料均采用K9玻璃，所有透镜的镜面形状均采用球面。9.根据权利要求1所述的动态扫描状态下的激光测距光学系统，其特征在于：接收物镜一的口径最大，入瞳直径为120mm。10.根据权利要求1‑9中任一项所述的动态扫描状态下的激光测距光学系统，其特征在2CN114167439