[发明专利]具有超长焦距的宽光谱消色差激光探测镜头及其工作方法

权利要求书

1.一种具有超长焦距的宽光谱消色差激光探测镜头，其特征在于：包括镜筒以及设置在镜筒内的光学系统，所述光学系统由沿光线入射方向自左向右依次设置的前镜组A、后镜组B以及切换镜组C组成，所述前镜组A由自左向右依次设置正月牙透镜A1、负月牙透镜A2、正月牙透镜A3、负月牙透镜A4以及正月牙透镜A5组成；所述后镜组B由自左向右依次设置的负月牙透镜B1、正月牙透镜B2以及平凹透镜B3组成；所述切换镜组C由自左向右依次设置的双凹透镜C1和双凸透镜C2组成；

所述切换镜组C中，双凹透镜C1的表面曲率半径需满足：-40mm≤S1≤-30mm,70mm≤S2≤85mm，折射率需满足：1.70≤n≤1.75；双凸透镜C2的表面曲率半径需满足：230mm≤S1≤242mm，-37mm≤S2≤-15mm，折射率需满足：1.60≤n≤1.65；

光学系统达到了如下的光学指标：焦距1.1米，工作波段630nm-1080nm，视场角0.8°，光学总长小于370mm。

2.根据权利要求1所述的具有超长焦距的宽光谱消色差激光探测镜头，其特征在于：沿光线入射方向，所述前镜组A与后镜组B之间的空气间隔为122.87mm，所述后镜组B与切换镜组C之间的空气间隔为15.00mm。

3.根据权利要求2所述的具有超长焦距的宽光谱消色差激光探测镜头，其特征在于：沿光线入射方向，所述前镜组A中，正月牙透镜A1与负月牙透镜A2之间的空气间隔为0.20mm，负月牙透镜A2与正月牙透镜A3之间的空气间隔为0.88mm，正月牙透镜A3与负月牙透镜A4之间的空气间隔为5.19mm，负月牙透镜A4与正月牙透镜A5之间的空气间隔为2.52mm；所述后镜组B中，负月牙透镜B1与正月牙透镜B2之间的空气间隔为0.19mm，正月牙透镜B2与平凹透镜B3之间的空气间隔为25.72mm；所述切换镜组C中，双凹透镜C1和双凸透镜C2之间的空气间隔为3.68mm。

4.根据权利要求1或3所述的具有超长焦距的宽光谱消色差激光探测镜头，其特征在于：所述正月牙透镜A3采用超低色散材料H-FK61。

5.根据权利要求3所述的具有超长焦距的宽光谱消色差激光探测镜头，其特征在于：所述镜筒包括一体铸造成型的底板、主镜筒以及连接镜筒，所述主镜筒和连接镜筒分别位于底板的左、右两端上部，主镜筒的左端内部固联有用以安装前镜组A的前组镜筒，主镜筒的右端固联有用以安装后镜组B的中间镜筒，所述中间镜筒与连接镜筒之间设有用以补偿不同入射状态激光束的像面偏移的切换机构，所述切换机构具有两路切换光路，一路为无镜片通光孔，另一路安装有切换镜组C；所述连接镜筒的右端连接有CCD组件。

6.根据权利要求5所述的具有超长焦距的宽光谱消色差激光探测镜头，其特征在于：所述切换机构包括用以连通中间镜筒与连接镜筒的切换舱，所述切换舱的内部设有一扇形状的切换板，所述切换板的圆心铰接在切换舱右侧面下端，所述切换机构还包括位于切换舱左侧的切换电机，所述切换电机的输出轴连接有位于切换舱内部的切换电机齿轮，所述切换电机齿轮啮合有一中间齿轮，中间齿轮与切换板的圆弧周部上的轮齿啮合，驱动切换板绕圆心转动，所述切换板的中心一侧开设有通光孔，另一端开设有用以安装切换镜组C的安装通孔；所述切换舱的内部于切换板的转动轨迹两端分别设有限位微动开关，所述限位微动开关经控制单元与切换电机电性连接，切换舱的内部还设有用以固定住切换板的定位机构。

7.根据权利要求6所述的具有超长焦距的宽光谱消色差激光探测镜头，其特征在于：所述定位机构包括位于切换板上侧的且通过定位块固联在切换舱左侧面的定位座，所述定位座上开设有末端贯穿定位座的径向轴孔，所述径向轴孔的末端嵌设有一个钢珠，所述钢珠与径向轴孔间隙配合，所述钢珠的顶部设有嵌设于径向轴孔内的压板，所述压板经压板顶部的弹簧压紧于钢珠的上方；所述切换板的外圆弧面设有一个V型状的定位凹槽，当切换镜组C处于镜头光轴位置时，所述钢珠嵌设于定位凹槽内；所述弹簧的中部插设有弹簧定位轴，所述径向轴孔的顶部设有弹簧压圈。