一种适用于三角测量的大孔径折反镜头制造技术

本发明专利技术提供了一种适用于三角测量的大孔径折反镜头，包括：第一片方形非球面透镜、第二片方形球面反射镜、第三片圆形球面透镜、第四片圆形球面透镜、第五片圆形球面透镜和第六片透镜；其中，在光路上，第一片方形非球面透镜布置在第二片方形球面反射镜的前方，使得透过第一片方形非球面透镜被第二片方形球面反射镜反射；而且第三片圆形球面透镜、第四片圆形球面透镜、第五片圆形球面透镜和第六片透镜依次排布，使得被第二片方形球面反射镜反射的光依次通过第三片圆形球面透镜、第四片圆形球面透镜、第五片圆形球面透镜和第六片透镜。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于三角测量的大孔径折反镜头
本专利技术涉及动态体积测量领域，具体涉及一种适用于三角测量的大孔径折反镜头。
技术介绍
在基于PSD(位置敏感检测器，PositionSensitiveDeteetor)和三角测量法的动态体积测量设备中，发射激光经发射棱镜打在被测物体表面，被测物体表面的漫发射光经接收棱镜经接收棱镜反射，再由接收物镜会聚到PSD面上。由于PSD有一定的暗电流噪声，PSD驱动电路、信号采集电路也不可避免的有一定的噪声，整个设备的测量精度受系统有效信号信噪比的影响和制约，因而需尽可能地提高有效信号的强度。增大接收物镜的进光量能够显著提高系统有效信号强度。根据设备的光路，可知接收物镜的进光量受接收物镜的工作面尺寸和接收物镜口径尺寸两方面的影响。由于接收棱镜的工作表面为长方形，现有普通物镜的口径一般为圆形，当口径小于棱镜长边时，会造成一定的进光量损失；而物镜口径大于棱镜长边时，物镜的相对孔径过大，系统像差增大，光学系统中镜片过多，透过率下降，难以达到预期的效果，且系统总长明显加大，物镜体积重量过大。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术中存在上述缺陷，提供一种适用于三角测量的大孔径折反镜头，解决了基于PSD和三角测量法的动态体积测量设备接收棱镜和物镜组合进光量不够的问题，同时尽可能的减小物镜的体积和重量。根据本专利技术，提供了一种适用于三角测量的大孔径折反镜头包括：第一片方形非球面透镜、第二片方形球面反射镜、第三片圆形球面透镜、第四片圆形球面透镜、第五片圆形球面透镜和第六片透镜；其中，在光路上，第一片方形非球面透镜布置在第二片方形球面反射镜的前方，使得透过第一片方形非球面透镜被第二片方形球面反射镜反射；而且第三片圆形球面透镜、第四片圆形球面透镜、第五片圆形球面透镜和第六片透镜依次排布，使得被第二片方形球面反射镜反射的光依次通过第三片圆形球面透镜、第四片圆形球面透镜、第五片圆形球面透镜和第六片透镜。优选地，第六片透镜是PSD的表面玻璃。优选地，适用于三角测量的大孔径折反镜头用于基于PSD和三角测量的动态体积测量设备中。优选地，所述适用于三角测量的大孔径折反镜头的镜头焦距为75mm。优选地，所述适用于三角测量的大孔径折反镜头的孔径光阑为第一片方形非球面透镜。优选地，第一片方形非球面透镜的尺寸优选为30mm×70mm。优选地，第一片方形非球面透镜、第三片圆形球面透镜、第四片圆形球面透镜和第五片圆形球面透镜的表面均镀透过率不小于99％的增透膜。优选地，第二片方形球面反射镜的表面镀反射率大于等于99％的高反膜。优选地，第一片方形非球面透镜在增透膜外加镀憎油污保护膜。优选地，第五片圆形球面透镜加镀窄带滤光膜。本专利技术解决了基于PSD和三角测量法的动态体积测量设备接收棱镜和物镜组合进光量不够的问题，同时尽可能的减小物镜的体积和重量。附图说明结合附图，并通过参考下面的详细描述，将会更容易地对本专利技术有更完整的理解并且更容易地理解其伴随的优点和特征，其中：图1示意性地示出了根据本专利技术优选实施例的适用于三角测量的大孔径折反镜头的结构示意图。图2示意性地示出了根据本专利技术优选实施例的适用于三角测量的大孔径折反镜头的光学传递函数(MTF)图。图3示意性地示出了根据本专利技术优选实施例的适用于三角测量的大孔径折反镜头的包围圆能量图。需要说明的是，附图用于说明本专利技术，而非限制本专利技术。注意，表示结构的附图可能并非按比例绘制。并且，附图中，相同或者类似的元件标有相同或者类似的标号。具体实施方式为了使本专利技术的内容更加清楚和易懂，下面结合具体实施例和附图对本专利技术的内容进行详细描述。图1示意性地示出了根据本专利技术优选实施例的适用于三角测量的大孔径折反镜头的结构示意图。如图1所示，根据本专利技术优选实施例的适用于三角测量的大孔径折反镜头包括：第一片方形非球面透镜1、第二片方形球面反射镜2、第三片圆形球面透镜3、第四片圆形球面透镜4、第五片圆形球面透镜5和第六片透镜6；其中，在光路上，第一片方形非球面透镜1布置在第二片方形球面反射镜2的前方，使得透过第一片方形非球面透镜1被第二片方形球面反射镜2反射；而且第三片圆形球面透镜3、第四片圆形球面透镜4、第五片圆形球面透镜5和第六片透镜6依次排布，使得被第二片方形球面反射镜2反射的光依次通过第三片圆形球面透镜3、第四片圆形球面透镜4、第五片圆形球面透镜5和第六片透镜6。在优选示例中，第六片透镜6是PSD的表面玻璃。根据本专利技术优选实施例的适用于三角测量的大孔径折反镜头可有利地用于基于PSD和三角测量的动态体积测量设备中。在优选示例中，设计大孔径折反镜头的镜头焦距为75mm，孔径光阑为第一片方形非球面透镜，而且第一片方形非球面透镜的尺寸优选为30mm×70mm。在优选示例中，第一片方形非球面透镜1、第三片圆形球面透镜3、第四片圆形球面透镜4和第五片圆形球面透镜5的表面均镀透过率不小于99％的增透膜。此外，在优选示例中，第二片方形球面反射镜的表面镀反射率大于等于99％的高反膜，以减少激光的光能量损失。在优选示例中，第一片方形非球面透镜在增透膜外加镀憎油污保护膜，防止系统中的润滑油脂及灰尘对光学系统造成影响。在优选示例中，第五片圆形球面透镜加镀窄带滤光膜，消除环境光影响。图2示意性地示出了根据本专利技术优选实施例的适用于三角测量的大孔径折反镜头的光学传递函数(MTF)图。其中，使用傅里叶分析的方法，描述物平面光分布到到像平面光分布的转换关系，定量反映镜头的衍射和像差所引起的综合效应，是目前已被公认的最能充分反映系统实际成像质量的评价指标。图中横坐标为空间频率，单位为线对数每毫米(lp/mm)，纵坐标为镜头的传递函数，此图表征本镜头在不同的空间频率下像质传递情况。图2中线分别表示在不同视场、相应的空间频率下的光学传递函数。图3示意性地示出了根据本专利技术优选实施例的适用于三角测量的大孔径折反镜头的包围圆能量图。包围圆能量以像面上的主光线为中心，以离开此点的距离为半径作圆，已落入此圆的能量和总能量的比值来表示。图中横坐标为包围圆半径，单位为微米，纵坐标为落入包围圆的能量和总能量的比值。由图2可以看出，本光学系统达到MTF＝0.6的成像质量所对应的空间频率大于50lp/mm。由图3可以看出，所有视场的光都能够集中在其主光线周围直径40μm的圆中。由此，本专利技术解决了基于PSD和三角测量法的动态体积测量设备接收棱镜和物镜组合进光量不够的问题，同时尽可能的减小物镜的体积和重量。需要说明的是，除非特别指出，否则说明书中的术语“第一”、“第二”、“第三”等描述仅仅用于区分说明书中的各个组件、元素、步骤等，而不是用于表示各个组件、元素、步骤之间的逻辑关系或者顺序关系等。可以理解的是，虽然本专利技术已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本专利技术。对于任何熟悉本领域本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于三角测量的大孔径折反镜头，其特征在于包括：第一片方形非球面透镜、第二片方形球面反射镜、第三片圆形球面透镜、第四片圆形球面透镜、第五片圆形球面透镜和第六片透镜；其中，在光路上，第一片方形非球面透镜布置在第二片方形球面反射镜的前方，使得透过第一片方形非球面透镜被第二片方形球面反射镜反射；而且第三片圆形球面透镜、第四片圆形球面透镜、第五片圆形球面透镜和第六片透镜依次排布，使得被第二片方形球面反射镜反射的光依次通过第三片圆形球面透镜、第四片圆形球面透镜、第五片圆形球面透镜和第六片透镜。/n

【技术特征摘要】
1.一种适用于三角测量的大孔径折反镜头，其特征在于包括：第一片方形非球面透镜、第二片方形球面反射镜、第三片圆形球面透镜、第四片圆形球面透镜、第五片圆形球面透镜和第六片透镜；其中，在光路上，第一片方形非球面透镜布置在第二片方形球面反射镜的前方，使得透过第一片方形非球面透镜被第二片方形球面反射镜反射；而且第三片圆形球面透镜、第四片圆形球面透镜、第五片圆形球面透镜和第六片透镜依次排布，使得被第二片方形球面反射镜反射的光依次通过第三片圆形球面透镜、第四片圆形球面透镜、第五片圆形球面透镜和第六片透镜。


2.根据权利要求1所述的适用于三角测量的大孔径折反镜头，其特征在于，第六片透镜是PSD的表面玻璃。


3.根据权利要求1或2所述的适用于三角测量的大孔径折反镜头，其特征在于，适用于三角测量的大孔径折反镜头用于基于PSD和三角测量的动态体积测量设备中。


4.根据权利要求1或2所述的适用于三角测量的大孔径折反镜头，其特征在于，所述适用于三角测量的大孔径折反镜头的镜头焦距为75mm。

【专利技术属性】
技术研发人员：王皓，
申请(专利权)人：北京国泰蓝盾科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11