[实用新型]一种匀光透镜及其系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种光学透镜，尤其是一种匀光透镜及其系统。

背景技术

随着CCD(电荷耦合器件Charge Couple Device)器件性能不断提高，其在图像传感、尺寸测量及定位测控等领域的应用日益广泛。尤其是CCD监视监控系统在交通、库房、公共场所、居民小区等得到广泛应用；也在枪、炮等轻兵器的夜视侦察和瞄准方面得到应用。CCD的光谱响应范围为400nm—1000nm，为了能够实现夜视监控，需要对夜视或监视区域辅助以红外光(760nm—1150nm)照明。

由于作为激光照明的760—1150nm的红外光经一般光学系统准直后，其光场均匀度不够，易出现明暗条纹光斑，对CCD的成像质量比较差。为了能够使红外照明得到一个比较均匀的光场，提高CCD探测成像质量，目前采用的一种方法是通过微透镜阵列的方式，但因为受微加工技术及光学质量稳定性的影响，生产成本相对过高，普及应用受到一定的限制。

实用新型内容

本实用新型为了解决背景技术中的技术问题而提供了一种匀光透镜及其系统，其采用梯度折射率透镜阵列，对激光进行均匀化处理，达到使激光光场均匀效果更好的目的。

本实用新型的技术解决方案是：本实用新型是一种匀光透镜，其特殊之处在于，所述匀光透镜包括由梯度折射率透镜构成的梯度折射率透镜阵列。

上述梯度折射率透镜阵列由三个或三个以上梯度折射率透镜组成。

上述梯度折射率透镜阵列是方形阵列、圆形阵列或正多边形阵列。

上述匀光透镜还包括有周边，所述周边环绕在梯度折射率透镜阵列的外侧。所述周边是由玻璃或光学塑料材料构成；所述光学塑料材料是聚甲基丙烯酸甲酯。

上述匀光透镜的两端面上均胶合有光学玻璃平面透镜、光学玻璃球面透镜或光学玻璃非球面透镜；或两端面中的任一端面上胶合有光学玻璃平面透镜。

上述匀光透镜的端面镀有膜；所述膜是增透膜；所述增透膜是与激光波长相适应的增透膜。

上述梯度折射率透镜的直径：；截距：0.1—3P；长度：Z＝0.001—20mm；中心波长：380nm—2000nm。

上述匀光透镜系统包括输入级、中间级和输出级；所述中间级设置在输入前和输出级之间的光路上；所述输入级包括光源和第一准直透镜；所述第一准直透镜设置在光源的光路上；所述中间级包括一个或一个以上的匀光透镜；所述输出级包括第二准直透镜和扩束透镜组；所述扩束透镜组设置在第二准直透镜的出射光路上。

上述光源是760nm—1150nm的激光、380nm—760nm的可见光或1150nm以上的中、远红外光光源；所述第一准直透镜是凸透镜；所述第二准直透镜是凸透镜；所述扩束透镜组包括平凹透镜、扩束凸透镜和胶合透镜；所述平凹透镜设置在第二准直透镜的光路上；所述扩束凸透镜设置在平凹透镜和胶合透镜之间的光路上。

上述匀光透镜是两个以上时，所述匀光透镜依次成线性排列。

由于从梯度折射率透镜端面入射的光线在透镜内部沿正弦曲线传播，以及其圆柱状的外形特点，将适当长度的梯度折射率透镜棒用于光学系统，便可实现聚焦、准直的功能，根据梯度折射率透镜的特性，本实用新型以梯度折射率透镜阵列的方式，取代微光学透镜阵列，对激光进行均匀化处理，可以达到良好的效果；且梯度折射率透镜技术成熟、生产加工相对简单，成本低，易于推广应用。本实用新型运用梯度折射率透镜阵列方式以达到使激光光场均匀的目的。梯度折射率透镜又称自聚焦透镜。

附图说明

图1是本实用新型的两端面均胶合光学玻璃平面透镜的结构示意图。

图2是本实用新型的一端面胶合光学玻璃平面透镜，另一端面胶合光学玻璃球面透镜或光学玻璃非球面透镜的结构示意图。

图3是本实用新的两端面均胶合光学玻璃球面透镜或光学玻璃非球面透镜的结构示意图。

图4是本实用新型的一端面胶合平面光学玻璃平面透镜，另一端面没有胶合光学玻璃透镜的结构示意图。

图5是图4的A向视图即本实用新型的梯度折射率透镜阵列为方形的示意图。

图6是本实用新型的梯度折射率透镜阵列为正六边形的示意图。

图7是本实用新型的梯度折射率透镜阵列为圆形的示意图。

图8是本实用新型的匀光透镜系统的光路示意图。

图9是本实用新型的光场分布示意图。

具体实施方式

参见图1、4，本实用新型包括由梯度折射率透镜构成的梯度折射率透镜阵列1，所述梯度折射率透镜阵列1由三个或三个以上的梯度折射率透镜3组成。