[发明专利]一种成像与测距光轴耦合的光学系统

说明书

本发明公开了一种成像与测距光轴耦合的光学系统，包括：激光发射模块、复合棱镜、共用透镜组、后透镜组和激光接收模块；其中，所述激光发射模块产生的激光经过所述复合棱镜被引导至所述共用透镜组，所述共用透镜组将激光反射回所述复合棱镜完成激光发射；所述复合棱镜对激光进行分光，其中一路光线被引导至所述后透镜组进行聚焦成像，另一路光线被引导至所述激光接收模块进行测距，以使激光发射、激光接收以及成像三光轴耦合。其可以解决现有多功能摄像产品将摄像功能与激光发射或激光接收其中之一进行集成导致窗口较多，装置体积较大，以及需要复杂的调焦结构实现可见光与红外光双波段齐焦的问题。

技术领域

本申请涉及光学设备技术领域，尤其涉及到一种成像与测距光轴耦合的光学系统。

背景技术

随着光电技术的不断发展，多功能摄像产品在实际应用中发挥着越来越重要的作用，应用范围的不断拓展，对多功能摄像产品的功能和集成化提出了更高的要求，小型化、高度集成、轻量化便于携带的的产品已经成为发展趋势。

现有的多功能摄像产品大多将可见光摄像、近红外摄像以及激光测距三大功能进行集成，然而由于激光发射和接收组件的结构差异，产品往往将摄像功能与激光发射或激光接收其中之一进行集成，无法将摄像功能和激光测距功能完全集成与同一光路结构中，因此存在窗口较多，装置体积较大的问题。另外，近红外摄像与可见光摄像集成时多使用调焦结构或特殊表面实现双波段齐焦前者结构复杂，且受环境温度影响较大，后者加工成本研发成本高。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺陷，本发明实施例提供了一种成像与测距光轴耦合的光学系统，其可以解决现有多功能摄像产品将摄像功能与激光发射或激光接收其中之一进行集成导致窗口较多，装置体积较大，以及需要复杂的调焦结构实现可见光与红外光双波段齐焦的问题。

具体的，本发明提供一种成像与测距光轴耦合的光学系统，包括：激光发射模块、复合棱镜、共用透镜组、后透镜组和激光接收模块；其中，所述激光发射模块产生的激光经过所述复合棱镜被引导至所述共用透镜组，所述共用透镜组将激光反射回所述复合棱镜完成激光发射；所述复合棱镜对激光进行分光，其中一路光线被引导至所述后透镜组进行聚焦成像，另一路光线被引导至所述激光接收模块进行测距，以使激光发射、激光接收以及成像三光轴耦合。

在本发明的一个实施例中，所述复合透镜包括互相粘接四块直角棱镜；其中，第一直角棱镜与第二直角棱镜大小相同且沿斜面相互粘接，用于按波段分光；第三直角棱镜的直角面与所述第一直角棱镜的直角面粘接，第四直角棱镜的直角面与所述第三直角棱镜的斜面粘接，利用面积比分光。

在本发明的一个实施例中，所述复合棱镜设置于所述共用透镜组与所述后透镜组之间，所述共用透镜组出射的激光中透过所述第一直角棱镜的一路光线经所述后透镜组调制使可见光与红外光齐焦成像。

在本发明的一个实施例中，所述共用透镜组出射的激光中由所述第一直角棱镜反射的另一路光线经所述第三直角棱镜面积分光后进行激光测距。

在本发明的一个实施例中，所述共同透镜组包括依次设置的共用第一胶合透镜、共用第三透镜以及共用第二胶合透镜，所述共用第一胶合透镜和所述共用第二胶合透镜皆由双凸透镜和双凹透镜粘接而成，所述共用第三透镜为双凸透镜。

在本发明的一个实施例中，所述激光发射模块包括：激光光源和激光发射透镜，相对所述第四直角棱镜的斜面设置；所述激光接收模块包括：激光接收透镜、窄带滤光片以及雪崩二极管，相对所述第三直角棱镜的直角面设置。

在本发明的一个实施例中，所述红外光为波段0.686nm～0.840nm的近红外光。

在本发明的一个实施例中，所述共用第一胶合透镜由H-K3制成双凸透镜，由H-ZLAF53制成双凹透镜；所述共用第三透镜由H-K3制成双凸透镜；所述共用第二胶合透镜由H-K3制成双凹透镜，由H-LAK50A制成双凸透镜。