复合光焦度激光准直系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了复合光焦度激光准直系统，包括沿同一光轴从平行激光源到物面依次排列为激光源、光阑和复合镜头，所述复合镜头包括第一环形透镜和第一正透镜，所述第一环形透镜安装在靠近激光源一侧，所述第一正透镜安装在靠近物面一侧，所述第一环形透镜与所述第一正透镜胶合在一起，所述第一环形透镜环形孔的中心位置与所述激光轴在同一水平线，本发明结构简单、装调方便，可同时实现激光光束在不同距离处的分别控制。
【专利说明】
复合光焦度激光准直系统
技术领域
[0001]本发明涉及的是一种应用于激光交战训练器材激光发射装置中的激光准直系统，具体地说是复合光焦度激光准直系统。
【背景技术】
[0002]实兵对抗训练系统中常采用在实装武器上加装一激光发射装置，用以模拟武器的射击效能。常规的激光发射装置准直系统的参数多是针对某一特定的射击距离进行设计；依据激光束的传输特性，激光束在不同距离上的光斑尺寸不同，且随距离的增大呈近似线性放大的趋势；因此，在对武器射击效能模拟时，单一光焦度的激光准直系统在近处的光斑较小难以命中目标，而在远处的光斑较大容较易命中目标，这一矛盾在激光作用距离较远时表现尤为突出，随着训练要求的不断提高，要求射击效能的模拟更加逼真，该矛盾已成为亟待解决的问题。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题提供一种结构简单、装调方便的复合光焦度激光准直系统，可同时实现激光光束在不同距离处的分别控制。
[0004]为了解决上述的技术的问题，本发明采用以下的方案:复合光焦度激光准直系统，包括沿同一光轴从平行激光源到物面依次排列为激光源、光阑和复合镜头，所述复合镜头包括第一环形透镜和第一正透镜，所述第一环形透镜安装在靠近激光源一侧，所述第一正透镜安装在靠近物面一侧，所述第一环形透镜与所述第一正透镜胶合在一起，所述第一环形透镜环形孔的中心位置与所述激光轴在同一水平线。
[0005]本发明进一步限定方案:
在前述的复合镜头的另一种结构形式包括由环形透镜和正透环形镜组合的复合环形透镜和设置在所述的复合环形透镜的环形孔内嵌入的第二正透镜。
[0006]在前述的第一环形透镜靠近激光源处一侧设有第二环形透镜，所述第二环形透镜的外径大于第一环形透镜的外径。
[0007]前述的第二环形透镜环形孔的中心位置与所述第一环形透镜环形孔的中心位置和激光轴在同一水平线上。
[0008]前述的复合镜头为胶合元件。
[0009]前述复合光焦度激光准直系统的使用方法为:首先将激光源放置在复合镜头前方的f处，一束激光通过光阑到复合镜头的中心孔径和环形孔径部分，将复合镜头分为了 a和b两个区域，a区域孔径部分的激光被准直到远处的la，形成了光斑，而b区域孔径部分在离焦状态，将b区域的激光发散，在远处的lb出形成了所需要的光斑，通过调整激光源的位置实现不同准直状态的调节，进而实现近、远距离处光斑的分别控制。
[0010]有益效果:本发明采用由第一正透镜和环形透镜组合成的复合镜头，使得复合镜头中心和外环部分具有不同的光焦度，这样就实现了在同一原件中融合了不同的光焦度。而且复合镜头可以有多种组合方式，可以是环形透镜的环形孔内嵌入第二正透镜，也使得中心孔和外环部分的光焦度不同；也可根据实际需求增加环形透镜的数量，在第一环形透镜靠近激光源处一端设有第二环形透镜，且第二环形透镜的外径大于第一环形透镜的外径，这样组合方式使得不同环形孔径范围内具有不同的焦距，并且第二环形透镜环形孔的中心位置与第一环形透镜环形孔的中心位置和激光轴在同一水平线上;或者是利用不同孔径范围内区域具有不同的面型来实现多光焦度的复合，该发明中的复合镜头可以根据不同的距离，采用不同的组合方式，然后通过不同的光焦度的组合实现激光束在不同距离处光斑尺寸的分别控制。
【附图说明】
[0011]图1是本发明总体示意图；
图2是本发明的光学镜头结构图；
图3是本发明的工作原理示意图；
图4是本发明光束传播示意图；
图5是本发明复合镜头的等效透镜示意图；
图6、图7是本发明复合镜头的其他结构形式示意图。
【具体实施方式】
[0012]实施例1
本实施例提供一种复合光焦度激光准直系统，如图1-4所示，复合光焦度激光准直系统，包括沿同一光轴从平行激光源到物面依次排列为激光源1、光阑2和复合镜头，复合镜头包括第一环形透镜3和第一正透镜4，第一环形透镜3安装在靠近激光源一侧，第一正透镜4安装在靠近物面一侧，第一环形透镜3与第一正透镜4胶合在一起，第一环形透镜3环形孔的中心位置与所述激光轴在同一水平线。
[0013]本实施例的使用方法为:首先将激光源放置在复合镜头前方的f处，一束激光通过光阑到复合镜头的中心孔径和环形孔径部分，将复合镜头分为了 a和b两个区域，a区域孔径部分的激光被准直到远处的la，形成了光斑，而b区域孔径部分在离焦状态，将b区域的激光发散，在远处的lb出形成了所需要的光斑，通过调整激光源的位置实现不同准直状态的调节，进而实现近、远距离处光斑的分别控制。
[0014]本实施例的工作的原理是利用透镜不同孔径部分具有不同光焦度的特点，实现了对于同一激光源在不同距离上准直特性的控制，即实现激光束在不同距离处光斑尺寸的分别控制。
[0015]实施例2
本实施例提供一种复合光焦度激光准直系统，如图5所示，包括沿同一光轴从平行激光源到物面依次排列为激光源1、光阑2和复合镜头，复合镜头的另一种结构形式包括由环形透镜和正透环形镜组合的复合环形透镜7和设置在所述的复合环形透镜的环形孔内嵌入的第二正透镜5，环形透镜与正透环形镜胶合在一起，复合环形透镜环形孔的中心位置与所述激光轴在同一水平线。
[0016]本实施例的使用方法为:首先将激光源放置在复合镜头前方的f处，一束激光通过光阑到复合镜头的中心孔径和环形孔径部分，将复合镜头分为了 a和b两个区域，a区域孔径部分的激光被准直到远处的la，形成了光斑，而b区域孔径部分在离焦状态，将b区域的激光发散，在远处的lb出形成了所需要的光斑，进而实现近、远距离处光斑的分别控制。
[0017]本实施例的工作的原理是利用透镜不同孔径部分具有不同光焦度的特点，实现了对于同一激光源在不同距离上准直特性的控制，即实现激光束在不同距离处光斑尺寸的分别控制。
[0018]实施例3
本实施例提供一种复合光焦度激光准直系统，如图6所示，包括沿同一光轴从平行激光源到物面依次排列为激光源、光阑和复合镜头，复合镜头由第一环形透镜和正透镜组成，第一环形透镜靠近激光源处一端设有第二环形透镜，第二环形透镜的中心孔径大于第一环形透镜的孔径，复合镜头元件距离激光源处由近到远依次排列为:第二环形透镜、第一环形透镜和第一正透镜，第二环形透镜的外径大于第一环形透镜的外径，第二环形透镜与第一环形透镜胶合在一起，第一环形透镜与第一正透镜胶合在一起，第二环形透镜环形孔的中心位置与第一环形透镜环形孔的中心位置和激光轴在同一水平线。
[0019]本实施例的使用方法为:首先将激光源放置在复合镜头前方的f处，一束激光通过光阑到复合镜头的中心孔径和环形孔径部分，将复合镜头分为了 a、b和c三个区域，a区域孔径部分的激光被准直到远处的la，形成了光斑，而b区域激光发散，在远处的lb出形成了所需要的光斑，c区域孔径部分的激光被准直到远处lc，形成了光斑，通过调整激光源的位置实现不同准直状态的调节，进而实现近、远距离处光斑的分别控制。
[0020]本实施例的工作的原理是利用透镜不同孔径部分具有不同光焦度的特点，实现了对于同一激光源在不同距离上准直特性的控制，即实现激光束在不同距离处光斑尺寸的分别控制。
[0021 ] 实施例4
本实施例提供一种复合光焦度激光准直系统，如图7所示，包括沿同一光轴从平行激光源到物面依次排列为激光源、光阑和复合透镜。
[0022]本实施例的使用方法为:首先将激光源放置在复合镜头前方的f处，一束激光通过光阑到复合透镜，复合透镜不同孔径部分a2、b2具有不同的光焦度，通过调整a2、b2的面型实现光焦度的调整，通过调整激光源的位置实现不同准直状态的调节，进而实现近、远距离处光斑的分别控制。
[0023]除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
【主权项】
1.复合光焦度激光准直系统，其特征在于:包括沿同一光轴从平行激光源到物面依次排列为激光源(i)、光阑(2)和复合镜头，所述复合镜头包括第一环形透镜(3)和第一正透镜(4)，所述第一环形透镜(3)安装在靠近激光源一侧，所述第一正透镜(4)安装在靠近物面一侧，所述第一环形透镜(3)与所述第一正透镜(4)胶合在一起，所述第一环形透镜(3)环形孔的中心位置与所述激光轴在同一水平线。2.根据权利要求1所述的复合光焦度激光准直系统，其特征在于，所述的复合镜头的另一种结构形式包括由环形透镜和正透环形镜组合的复合环形透镜(7)和设置在所述的复合环形透镜的环形孔内嵌入的第二正透镜(5)。3.根据权利要求1所述的复合光焦度激光准直系统，其特征在于，在所述的复合透镜的另一结构形式包括在第一环形透镜(3)靠近激光源一侧设有第二环形透镜(6)，所述第二环形透镜(6)的外径大于第一环形透镜(3)的外径。4.根据权利要求3所述的复合光焦度激光准直系统，其特征在于，所述的第二环形透镜环形孔的中心位置与所述第一环形透镜环形孔的中心位置和激光轴在同一水平线上。5.根据权利要求1所述的复合光焦度激光准直系统，其特征在于，所述的复合镜头为胶合元件。6.根据权利要求1-3任一权利要求所述的复合光焦度激光准直系统，其特征在于，所述复合光焦度激光准直系统的使用方法为:首先将激光源放置在复合镜头前方的f处，一束激光通过光阑到复合镜头的中心孔径和环形孔径部分，将复合镜头分为了 a和b两个区域，a区域孔径部分的激光被准直到远处的la，形成了光斑，而b区域孔径部分在离焦状态，将b区域的激光发散，在远处的lb出形成了所需要的光斑，通过调整激光源的位置实现不同准直状态的调节，进而实现近、远距离处光斑的分别控制。
【文档编号】g02b27/48gk106066542sq201610673734
【公开日】2016年11月2日
【申请日】2016年8月16日
【发明人】薛汝东, 吕战强, 陈 峰, 万华, 谢宇宙, 赵志立, 庄明亮, 陈金业, 储晔
【申请人】中国人民解放军总参谋部第六十研究所