公开/公告号CN112815780A
专利类型发明专利
公开/公告日2021-05-18
原文格式PDF
申请/专利权人 江苏亮点光电研究有限公司;
申请/专利号CN202110052657.2
申请日2021-01-15
分类号F41H13/00(20060101);G02B17/08(20060101);G02B19/00(20060101);G02B27/30(20060101);
代理机构
代理人
地址 215123 江苏省泰州市姜堰开发区智能应急产业园16号楼
入库时间 2023-06-19 11:02:01
技术领域
本发明涉及一种光学应用领域,尤其涉及一种激光眩目光学系统。
背景技术
目前列装的激光眩目武器普遍存在作用距离短、光斑作用面积小、易造成对眼睛的永久损伤或作用效果不足等缺点。激光眩目武器的核心是眩目光学系统,目前的眩目光学系统存在作用距离近,作用面积偏小,能量密度随工作模式切换变化较大等问题。因此,如何解决上述技术问题,是本领域技术人员需要努力的方向。
发明内容
本发明目的是提供一种激光眩目光学系统,通过使用该系统,实现长工作距离、作用面积大且恒定、强度均匀的昡目光束,又防止对人眼造成损伤。
为达到上述目的,本发明采用的技术方案是:一种激光眩目光学系统,包括包括激光源、准直镜组、匀光片、一级变倍扩束系统及二级定倍扩束系统,
所述激光源,用于射出激光;
所述准直镜组,用于将所述激光源射出的激光准直为平行光束;
所述匀光片,用于将所述平行光束转换为均匀的平行光束;
所述一级变倍扩束系统,用于将所述均匀的平行光束进行扩束,使出射平行光束口径增大且可调;
所述所述二级定倍扩束系统,用于将所述平行射出的光束口径再次增大,实现激光昡目效应。
上述技术方案中,所述准直镜组为球面透镜、非球面透镜、柱面镜、非球面柱面镜或镜组。
上述技术方案中,所述一级变倍扩束系统包括前固定组、变倍组及补偿组,所述变倍组设置于所述前固定组及补偿组之间,均匀平行光束射入至前固定组,经所述变倍组扩束,再经所述补偿组射出。
上述技术方案中,所述补偿组可相对于所述变倍组前后移动。
上述技术方案中,所述二级定倍扩束系统为反射式定倍扩束系统。
上述技术方案中,所述二级定倍扩束系统包括第一反射镜及第二反射镜,入射光束射在所述第一反射镜上,所述第一反射镜将入射光束反射至所述第二反射镜,再由所述第二反射镜射出平行光束,所述第二反射镜的出射光束口径大于第一反射镜的入射光束口径。
上述技术方案中,所述二级定位扩束系统为离轴非球面反射式。
上述技术方案中,所述镜组包括至少一组透镜。
由于上述技术方案运用,本发明与现有技术相比具有下列优点:
1.本发明中提高了激光的作用距离,提高作用面积,增大光束口径及发散角,保持了能量密度不变,也保证作用范围内作用面积恒定,使得激光昡目效应好,产生激光强度均匀的昡目光束,光斑作用面积大,防止对眼睛造成永久性伤害,也保证了作用效果。
附图说明
图1是本发明实施例一中的结构示意图;
图2是本发明实施例一中准直过程中的结构示意图;
图3是本发明实施例一中一级变倍扩束系统的结构示意图;
图4是本发明实施例一中二级定倍扩束系统的结构示意图。
其中:1、激光源;2、准直镜组;3、匀光片;4、一级变倍扩束系统; 5、二级定倍扩束系统;6、前固定组;7、变倍组;8、补偿组;9、第一反射镜;10、第二反射镜。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述:
实施例一:参见图1~4所示,一种激光眩目光学系统,包括激光源1、准直镜组2、匀光片3、一级变倍扩束系统4及二级定倍扩束系统5,
所述激光源1,用于射出激光;
所述准直镜组2,用于将所述激光源射出的激光准直为平行光束;
所述匀光片3,用于将所述平行光束转换为均匀的平行光束;
所述一级变倍扩束系统4,用于将所述均匀的平行光束进行扩束,使出射平行光束口径增大且可调;
所述二级定倍扩束系统5,用于将所述平行射出的光束口径再次增大,实现激光昡目效应。
在本实施例中,激光源可以是任意形式的激光源,用于射出激光即可,实际使用时,激光源射出激光,然后经过准直镜组将激光准直为平行光束,此时的平行光束不太均匀,因此,平行的光束经过匀光片之后,将该平行的光束转换为均匀的平行光束。匀光之后的平行光束再经过一级变倍扩束系统进行变倍扩束,实现出射平行光束口径增大,而且可以对出射平行光束口径可以进行调节,然后再经过二级定倍扩束系统进行再次增大扩束,实现出射平行光束口径再次增大,经过两级扩束之后的平行光束出射光束,照射人眼,实现激光昡目效应。其中,二次扩束之后,实现光束大口径的连续变倍,增加光束的有效距离作用范围,而且能够形成均匀的光斑,使得该激光昡目光束的面积大而且恒定,强度也更加均匀,防止强度过高对人眼造成永久性的伤害。
在本实施例中,所述准直镜组为球面透镜、非球面透镜、柱面镜、非球面柱面镜或镜组。对应的镜组起到对光束准直的作用。其中,所述镜组包括至少一组透镜组成的透镜组合,起到准直的作用。
参见图1、3所示,所述一级变倍扩束系统包括前固定组6、变倍组7 及补偿组8,所述变倍组设置于所述前固定组及补偿组之间,均匀平行光束射入至前固定组,经所述变倍组扩束,再经所述补偿组射出。
所述补偿组可相对于所述变倍组前后移动。
在发明中,前固定组、变倍组及补偿组采用不同的透镜组合,起到对应的扩束作用。
在本实施例中,补偿组需要可移动,因为,无焦变倍扩束系统中,当变倍组移动时,其放大率会有所变化,这时若通过移动补偿组,使变倍组的像点恰与补偿组的前焦点重合,则此时的光学系统仍然是一个无焦系统,并且出射光束口径会通过这两组透镜的移动而发生变化,而且,本系统为非成像系统。
在本实施例中,所述二级定倍扩束系统为反射式定倍扩束系统。
所述二级定倍扩束系统包括第一反射镜9及第二反射镜10,入射光束射在所述第一反射镜上,所述第一反射镜将入射光束反射至所述第二反射镜,再由所述第二反射镜射出平行光束,所述第二反射镜的出射光束口径大于第一反射镜的入射光束口径。
所述二级定位扩束系统为离轴非球面反射式。
在本实施例中,采用离轴非球面反射式,能够有效的消除挡光的现象,保证光束的均匀性、稳定性以及恒定效果,保持光束的能量。
在本发明中,一级变倍扩束系统的扩束比为倍数可以调节,不做限制,倍数可以更大,所述二级定倍扩束系统的扩束比的倍数也不做限制,这样任何倍率均可,根据不同的型号产品选择对应倍数即可,提高适用范围。
在本实施例中,所述一级变倍扩束系统的扩束比为1倍~5倍,所述二级定倍扩束系统的扩束比等于10倍。
这样总的扩束比为10倍~50倍,使得整个系统能够在80m~1000m的有效作用距离范围内,均可以形成6m*6m的均匀光斑,使得射出的激光昡目强度均匀,作用距离长,作用面积大而且恒定,同时防止对人体造成永久性的损害,降低安全隐患。
机译: 一种根据外部光学系统的污染类型和程度在激光加工之前调节焦点偏移的激光加工方法
机译: 激光放大器,一种包含光学系统的激光放大器及其制造方法
机译: 一种具有光学自由曲面的光束整形器,以及一种具有这种光束整形器的激光光学系统。