一種產(chǎn)生360度環(huán)形準直光束的光學透鏡的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及光學領(lǐng)域，具體涉及一種光學透鏡。
【背景技術(shù)】
[0002] 在大地測量領(lǐng)域中，經(jīng)常會遇到需要產(chǎn)生360度環(huán)形準直光束的情況，目前采用 的方案是首先將半導體激光器光束準直，準直后激光束垂直入射到45度圓錐面，經(jīng)圓錐面 反射后行程環(huán)繞圓錐面的360度環(huán)形出射光束，該方案結(jié)構(gòu)復雜，裝調(diào)不便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種產(chǎn)生360度環(huán)形準直光束的光學透鏡，以解決上述技 術(shù)問題。
[0004] 本發(fā)明所解決的技術(shù)問題可以采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：
[0005] -種產(chǎn)生360度環(huán)形準直光束的光學透鏡，包括光學透鏡主體，其特征在于，所述 光學透鏡主體的前端面是一平面，所述光學透鏡主體的后端面是一旋轉(zhuǎn)對稱面，所述旋轉(zhuǎn) 對稱面的前表面是一反光面；
[0006] 所述旋轉(zhuǎn)對稱面呈一錐面狀，所述錐面狀的旋轉(zhuǎn)對稱面的頂點朝向所述光學透鏡 主體的前端面，所述旋轉(zhuǎn)對稱面的母線是一向外凸出的曲線。
[0007] 旋轉(zhuǎn)對稱面可同時兼具光束準直以及360度全反射功能。采用本發(fā)明可完成光束 準直以及360度環(huán)形出光，最大限度減小了系統(tǒng)復雜度，降低了生產(chǎn)裝調(diào)成本。
[0008] 使用時，光學透鏡主體與光源同軸，且光源擺放在平面一側(cè)。當光源發(fā)出具有一定 發(fā)散角的光束時，所有的光線都透過平面后到達發(fā)光面，滿足全反射條件后以不同的角度 從垂直于旋轉(zhuǎn)對稱軸的方向反射出去，這樣就在360度的范圍內(nèi)都能得到具有一定寬度的 準直光束。本發(fā)明通過改良傳統(tǒng)光學透鏡主體的前端面與后端面，從而生成環(huán)形光束。
[0009] 所述旋轉(zhuǎn)對稱面可以是非球面、二次曲面、自由曲面等。優(yōu)選為非球面。
[0010] 所述旋轉(zhuǎn)對稱面是一非球面，所述旋轉(zhuǎn)對稱面的非球面系數(shù)
[0013] 所述光學透鏡主體小|很材質(zhì)：
[0014] 所述光學透鏡主體可以是亞克力材質(zhì)制成的光學透鏡主體。所述光學透鏡主體的 后端面鍍有反光膜或涂有反光涂層，形成所述反光面。亞克力材質(zhì)透明性好，質(zhì)地輕盈、價 格便宜，易于成型。
[0015] 所述光學透鏡主體還可以為樹脂材料制成的光學透鏡主體。所述光學透鏡主體的 后端面鍍有反光膜或涂有反光涂層，形成所述反光面。樹脂材料質(zhì)地輕盈、耐沖擊、加工便 捷，成本低廉。
[0016] 所述光學透鏡主體還可以為光學玻璃制成的光學透鏡主體，所述光學透鏡主體的 后端面鍍有反光膜或涂有反光涂層，形成所述反光面。光學玻璃耐高溫、膨脹系數(shù)低、機械 強度高、化學性能好。
[0017] 所述光學透鏡主體的前端面與后端面通過一環(huán)狀曲面固定連接。
[0018] 所述環(huán)狀曲面上均勻涂覆有一防藍光膜層。
[0019] 通過防藍光膜層，用于對用戶觀測時的視力保護。
[0020] 所述防藍光膜層的厚度不大于500 μ m，且不小于100 μ m。
[0021] 本發(fā)明通過對防藍光膜層厚度的優(yōu)化，有助于保證成像效果的同時，起到保護視 力的效果。
[0022] 所述環(huán)狀曲面的外壁上設有一擋光層，所述擋光層位于所述環(huán)狀曲面的左端部， 且所述擋光層在所述光學透鏡主體中心軸線方向上的長度不大于所述平面至所述錐面狀 的旋轉(zhuǎn)對稱面的頂點的距離。
[0023] 減少雜散光。
[0024] 所述擋光層的厚度不大于1mm，且不小于10 μ m。防止厚度過厚，浪費成本，厚度過 薄，擋光性不佳。
[0025] 所述擋光層可以是由AZ光膠涂覆而成的擋光層。AZ正性光膠當厚度大于10 μπι 時，在200~285nm的紫外光區(qū)幾乎不透光。
[0026] 光學透鏡主體還設有一旋轉(zhuǎn)軸，旋轉(zhuǎn)軸固定在遠離所述平面的一側(cè)，所述旋轉(zhuǎn)軸 的中心軸線與所述光學透鏡的中心軸線重合。以允許通過旋轉(zhuǎn)軸實現(xiàn)本發(fā)明的固定，而且 允許轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)軸，從而使光學透鏡轉(zhuǎn)動。旋轉(zhuǎn)的光學透鏡可以避免后端面部分缺陷造成的 出光不均勻，有利于改善出光性能。旋轉(zhuǎn)軸通過一聯(lián)軸器連接一電機的轉(zhuǎn)軸。以通過電機 帶動旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動。
[0027] 作為一種優(yōu)選方案，一種產(chǎn)生360度環(huán)形準直光束的光學透鏡，還包括激光器，所 述激光器的發(fā)光方向朝向所述反光面，且所述激光器的發(fā)光方向與所述光學透鏡主體的中 心軸線處于同一直線上。
[0028] 作為另一種優(yōu)選方案，一種產(chǎn)生360度環(huán)形準直光束的光學透鏡，還可以包括一 激光發(fā)射系統(tǒng)，所述激光發(fā)射系統(tǒng)包括一激光器，所述激光器位于光學透鏡內(nèi)，所述光學透 鏡的左端部開有一孔，以孔作為激光器的出光口；
[0029] 所述孔的中心軸線方向與所述光學透鏡主體的中心軸線重合，所述孔的深度不大 于所述平面至所述錐面狀的旋轉(zhuǎn)對稱面的頂點的距離；
[0030] 所述激光器的光軸與所述光學透鏡主體的中心軸線重合。
[0031] 以通過激光器確定光源是否與本發(fā)明共光軸。
【附圖說明】
[0032] 圖1為本發(fā)明使用時的光路圖。
【具體實施方式】
[0033] 為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié) 合附圖，進一步闡述本發(fā)明。
[0034] 參見圖1，一種產(chǎn)生360度環(huán)形準直光束的光學透鏡，包括光學透鏡主體，光學透 鏡主體的前端面3是一平面，光學透鏡主體的后端面1是一旋轉(zhuǎn)對稱面，旋轉(zhuǎn)對稱面的前表 面是一反光面；旋轉(zhuǎn)對稱面呈一錐面狀，錐面狀的旋轉(zhuǎn)對稱面的頂點朝向前端面3,旋轉(zhuǎn)對 稱面的母線是一向外凸出的曲線。旋轉(zhuǎn)對稱面可同時兼具光束準直以及360度全反射功 能。采用本發(fā)明可完成光束準直以及360度環(huán)形出光，最大限度減小了系統(tǒng)復雜度，降低 了生產(chǎn)裝調(diào)成本。使用時，光學透鏡主體與光源2同軸，且光源2擺放在平面一側(cè)。當光源 2發(fā)出具有一定發(fā)散角的光束時，所有的光線都透過平面后到達發(fā)光面，滿足全反射條件后 以不同的角度從垂直于旋轉(zhuǎn)對稱軸的方向反射出去，這樣就在360度的范圍內(nèi)都能得到具 有一定寬度的準直光束。本發(fā)明通過改良傳