[发明专利]成像光学构件和测量机的光学系统

说明书

技术领域

本发明涉及成像光学构件和测量机的光学系统以及特别是涉及光接收部的光学系统。

背景技术

为了确保远距离下的光接收光量，用于测量机的光学系统使用大口径的透镜。因此，光学系统大，此外，重量也高。

图1（C）示出了以往使用的光接收部的光学系统1。

利用由多个透镜构成的透镜组2构成成像光学构件，入射光通过透镜的折射作用而在光接收面3上成像。

前述透镜组2具有焦距f1，前述光学系统1的全长为l1。该焦距根据测量机的光学系统被要求的性能来决定。

因此，光接收部为收纳有该前述透镜组2的大小，进而，光轴方向的长度依赖于前述焦距f1。

此外，近年来，谋求测量机的小型化、轻量化，但是，关于光学系统，由于前述透镜组2的大小、焦距f1的制约，难以小型化。

发明内容

本发明的目的在于谋求光接收光学系统的成像光学构件的小型化，进而，能够进行测量机中的光学系统的小型化。

为了达成上述目的，本发明的成像光学构件构成为具有对入射光进行反射的凹反射面、以及与该凹反射面相对配置的凸反射面，所述凹反射面以使所述入射光聚光到所述凸反射面的方式反射，该凸反射面进行反射，以使所述入射光成像。

此外，关于本发明的成像光学构件，所述成像光学构件为透镜，与该透镜的入射面相对的面为凹曲面，除了该凹曲面的中央部之外形成有反射膜，在所述入射面的中央部形成有凹部，在该凹部形成有反射膜而做成凸反射面，被该凸反射面反射的所述入射光透射所述凹曲面的中央部而在所述透镜的外侧成像。

此外，关于本发明的成像光学构件，接合多个透镜来构成所述成像光学构件。

此外，关于本发明的成像光学构件，所述成像光学构件由主透镜、小透镜构成，与所述主透镜的入射面相对的面为凹曲面，除了该凹曲面的中央部之外形成有反射膜，所述小透镜与所述主透镜的入射面的中央部接合，在该小透镜的非接合面形成有凹部，在由该凹部形成的凹曲面形成有反射膜而形成朝向所述凹曲面突出的凸反射面，被该凸反射面反射的所述入射光透射所述凹曲面的中央部而在所述主透镜的外侧成像。

此外，本发明的成像光学构件由透镜和反射镜构成，与所述透镜的入射面相对的面为凹曲面，在该凹曲面形成有反射膜，在所述入射面的中央部形成有凹部，所述反射镜被设置为与所述凹部对峙，被所述凹曲面以聚光到所述凹部的方式反射的入射光透射所述凹部并且被所述反射镜反射而在所述透镜的外侧成像。

此外，本发明的成像光学构件具有凹反射面和与该凹反射面离间的反射折射透镜，该反射折射透镜的与所述凹反射面相反的面为副反射面，所述凹反射面以使入射光入射到所述反射折射透镜的方式反射，该反射折射透镜的与所述凹反射面相对的面构成为被所述副反射面反射的所述入射光在所述凹反射面与所述反射折射透镜之间成像。

此外，本发明的测量机的光学系统具备：对测距光进行投射的投射光学系统、以及对从测定对象反射的反射测距光进行光接收来作为入射光的测距用光接收光学系统，该测距用光接收光学系统具有使所述入射光在光接收面成像的成像光学构件，该成像光学构件为上述的成像光学构件的任一个。

此外，本发明的测量机的光学系统还具有追踪用照明光源，该追踪用照明光源与所述入射面的凹部相对地设置，从所述追踪用照明光源发出的照明光在被所述凹部反射之后射出。

进而，此外，在本发明的测量机的光学系统中，利用分色镜分路通过所述凹曲面的中央部的光轴，在分路后的一个光轴上配设有追踪用照明光源，在另一个光轴上配置有光接收面，所述分色镜构成为将照明光和测距光分离。

根据本发明，构成为具有对入射光进行反射的凹反射面、以及与该凹反射面相对配置的凸反射面，所述凹反射面以使所述入射光聚光到所述凸反射面的方式反射，该凸反射面进行反射，以使所述入射光成像，因此，光轴长度变短，实现光学系统的小型化。

此外，根据本发明，所述成像光学构件为透镜，与该透镜的入射面相对的面为凹曲面，除了该凹曲面的中央部之外形成有反射膜，在所述入射面的中央部形成有凹部，在该凹部形成有反射膜而做成凸反射面，被该凸反射面反射的所述入射光透射所述凹曲面的中央部而在所述透镜的外侧成像，因此，光轴长度变短，实现光学系统的小型化。