[发明专利]一种准直光路光程缩短的方法与装置

说明书

本发明公开了一种准直光路光程缩短的装置，其包括激光源、第一望远镜组件、第二望远镜组件和汇聚器件，激光源发射多束等间距且等角度的激光束，经过第一望远镜组件反射后进入第二望远镜组件，再经过第二望远镜组件反射后汇聚至汇聚器件，通过改变第二望远镜组件与第一望远镜组件的放大倍率，能够缩短多束激光束的光程，而且第二望远镜组件与所述第一望远镜组件的放大倍率的乘积为1，使得多束激光束的汇聚角度与射出角度相等。因此本发明实现了多束准直光路的光程缩短，且不会改变多个输入准直光束的角度关系。

技术领域

本发明涉及应用光学设计系统领域，具体涉及一种准直光路光程缩短的方法与装置。

背景技术

在光学设计系统领域中，尤其是在近距广角影像系统中，总光程是光学系统设计时常需考虑的一项重要指标。所谓总光程是指从物平面至像平面的轴向距离。在近距广角影像系统中，其物平面与透镜系统间距离为有限数值，而其透镜系统至像平面的距离为一固定数值，故该光学系统的总光程亦为一固定数值。线扫描装置即为典型的近距广角影像系统，如常见的平板文件扫描仪产品，便要求总光程尽可能缩短，以使结构更为紧凑，而此将造成光学设计更为困难。

目前的光程缩短光路多采用远摄镜组的构型，利用负光焦度的来缩短工作距离，或者在光学系统中添加场镜以提高使用效果，降低空间尺寸，这些缩短光程的方法也常使用在摄影物镜、潜望镜、或者投影物镜中。

但现有的缩短光程的方法与装置，存在以下不足：

(1)若多束准直光路的光程可以缩短，则会改变多个输入准直光束的角度关系；

(2)不能完全消除光学系统中的出现内部聚焦点的可能，而在激光光学中，尤其是高功率激光领域中，出现内部聚焦点是不允许的；

(3)光程缩短的能力有限，一般不超过1.5倍，不利于长于十米以上的光程的缩短；

(4)当前的光程缩短的方法与装置多采用透射方案，口径能力有限，不适合大口径输入光束的使用。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种准直光路光程缩短的方法与装置，实现了多束准直光路的光程缩短，且不会改变多个输入准直光束的角度关系。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

一种准直光路光程缩短的装置，其包括：

激光源，其用于发射多束等间距且等角度的激光束；

第一望远镜组件，其设于所述激光源的一侧；

第二望远镜组件，其设于所述第一望远镜组件的一侧，可通过改变所述第二望远镜组件与第一望远镜组件的放大倍率，使所述第二望远镜组件与所述第一望远镜组件的放大倍率的乘积为1；

汇聚器件，其设于所述第二望远镜组件的一侧，所述汇聚器件用于汇聚所有经过所述第二望远镜组件的多束激光束。

在上述技术方案的基础上，所述第一望远镜组件包括第一凹面镜和第一凸面镜，所述第一凹面镜和第一凸面镜依次设于所述激光源的一侧；

所述第二望远镜组件包括第二凹面镜和第二凸面镜，所述第二凸面和第二凹面镜依次设于所述第一凸面镜的一侧。

在上述技术方案的基础上，所述第一凹面镜与所述第二凹面镜的焦距相等，所述第一凸面镜和所述第二凸面的焦距相等。

在上述技术方案的基础上，多束所述激光束的光程L′为：

L′＝(3M-1)f₂+d

其中，M为第一望远镜组件的放大倍率，且M>1，f₂为第一凸面镜和第二凸面的焦距，d为第一凸面镜和第二凸面之间的间距。