本發(fā)明涉及光學(xué)領(lǐng)域，尤其是一種激光測(cè)距單眼望遠(yuǎn)鏡。

背景技術(shù)：

在望遠(yuǎn)鏡領(lǐng)域，激光測(cè)距一般應(yīng)用tof測(cè)距原理，即利用光飛行時(shí)間與光飛行速度的乘積等于光飛行距離的原理(s＝ct)；具體應(yīng)用即記錄激光發(fā)射時(shí)的時(shí)間點(diǎn)及激光打在目標(biāo)物上后返回來被接收系統(tǒng)接收到的時(shí)間點(diǎn)，二者時(shí)間點(diǎn)的差即為光飛行時(shí)間，然后利用光飛行時(shí)間與光在空氣中的速度c相乘即得到激光發(fā)射點(diǎn)距目標(biāo)物的距離的兩倍。一般地，帶有激光測(cè)距的望遠(yuǎn)鏡包括有激光發(fā)射光路系統(tǒng)，它對(duì)從激光管(激光器)發(fā)射出來的激光進(jìn)行擴(kuò)束、準(zhǔn)直然后向目標(biāo)物射出激光，還包括望遠(yuǎn)系統(tǒng)，它主要由物鏡系統(tǒng)及目鏡系統(tǒng)購成，物鏡系統(tǒng)的作用是將遠(yuǎn)處的景物清晰的成像在其焦平面上，眼睛通過目鏡系統(tǒng)對(duì)物鏡系統(tǒng)所成的像進(jìn)行觀察，準(zhǔn)確地講，望遠(yuǎn)系統(tǒng)即為望遠(yuǎn)鏡中對(duì)遠(yuǎn)處目標(biāo)成清晰實(shí)像的光學(xué)系統(tǒng)。

由于激光技術(shù)的發(fā)展，望遠(yuǎn)鏡由原來在分劃板上參照“參照物”成像大小來估算被測(cè)物體的距離的方式發(fā)展為在望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)內(nèi)配置激光測(cè)距系統(tǒng)，在實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離觀察目標(biāo)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)觀察的目標(biāo)進(jìn)行距離，高度，寬度及角度等方面的精確測(cè)量。因此，巧妙的實(shí)現(xiàn)望遠(yuǎn)鏡的光學(xué)系統(tǒng)與激光測(cè)距的光學(xué)系統(tǒng)的融合與協(xié)調(diào)，實(shí)現(xiàn)兩種功能的合二為一。

目前市面上的帶激光測(cè)距功能的望遠(yuǎn)鏡，一般有兩種，單眼單筒式望遠(yuǎn)鏡及雙眼雙筒式望遠(yuǎn)鏡，對(duì)于單眼單筒式望遠(yuǎn)鏡，因?yàn)槠涔饴诽幱谝粭l軸上即筒的軸心上，要實(shí)現(xiàn)測(cè)距，必須在光路上安裝一個(gè)顯示裝置，顯示裝置采用lcd，直接放置在望遠(yuǎn)物鏡的焦平面處，光線穿透lcd后進(jìn)入目鏡，實(shí)現(xiàn)觀察目標(biāo)的同時(shí)觀察測(cè)量的數(shù)據(jù)。由于受lcd透過率的限制，光路透過lcd液晶后，光通量損失嚴(yán)重，影響望遠(yuǎn)系統(tǒng)的成像質(zhì)量，造成望遠(yuǎn)鏡觀察目標(biāo)不夠清晰，另因物鏡，lcd，目鏡在同一水平線上，如果要實(shí)現(xiàn)測(cè)距，為了安裝激光器及激光接收裝置，在結(jié)構(gòu)上會(huì)很復(fù)雜。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了解決上述技術(shù)問題，提供一種激光測(cè)距單眼望遠(yuǎn)鏡，它通過合理的設(shè)計(jì)，使得無須在望遠(yuǎn)的光路上布置用于顯示測(cè)量數(shù)據(jù)的屏幕，保證了目鏡的通光量，在棱鏡組后利用直角棱鏡和平面反射鏡對(duì)光路進(jìn)行了轉(zhuǎn)折，便于外形結(jié)構(gòu)的人性化和多樣化設(shè)計(jì)。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用技術(shù)方案如下：

一種激光測(cè)距單眼望遠(yuǎn)鏡，其特征在于包括有殼體，殼體內(nèi)設(shè)有電源模塊，望遠(yuǎn)系統(tǒng)，激光發(fā)射系統(tǒng)，激光接收系統(tǒng)，光電處理單元，數(shù)據(jù)處理單元及主控模塊，用于顯示經(jīng)數(shù)據(jù)處理單元處理得出的待測(cè)物方位參數(shù)值的顯示裝置，顯示裝置安裝在殼體內(nèi)不遮擋望遠(yuǎn)系統(tǒng)光路的位置，且顯示裝置上的用于顯示方位參數(shù)的顯示面s1通過參數(shù)成像物鏡與所述望遠(yuǎn)系統(tǒng)共用焦平面成像以使觀察者可通過所述望遠(yuǎn)系統(tǒng)同時(shí)觀察到物像和該物像的方位參數(shù)值，所述望遠(yuǎn)系統(tǒng)包括有物鏡/物鏡組和目鏡/目鏡組，所述望遠(yuǎn)系統(tǒng)中設(shè)有防止激光進(jìn)入、允許白光進(jìn)入目鏡/目鏡組的分光膜，所述激光發(fā)射系統(tǒng)共用所述望遠(yuǎn)系統(tǒng)的物鏡/物鏡組以射出激光，目鏡/目鏡組安裝在殼體一側(cè)的單眼鏡筒內(nèi)。

進(jìn)一步地，所述物鏡/物鏡組與目鏡/目鏡組兩者光軸平行，兩者之間通過設(shè)置在殼體內(nèi)的棱鏡/棱鏡組轉(zhuǎn)向從而連通光路，所述顯示裝置安裝在所述殼體內(nèi)、目鏡/目鏡組的光軸可通過的位置，所述激光發(fā)射系統(tǒng)通過棱鏡/棱鏡組轉(zhuǎn)向后由所述物鏡/物鏡組射出激光。

進(jìn)一步地，所述激光接收系統(tǒng)包括有激光感應(yīng)接收器，將待測(cè)物反射的激光匯聚至激光感應(yīng)接收器上的激光接收凸透鏡，激光接收凸透鏡、所述物鏡/物鏡組及目鏡/目鏡組三者的光軸相平行，物鏡/物鏡組與激光接收凸透鏡位于殼體一側(cè)，物鏡/物鏡組安裝在望遠(yuǎn)鏡筒內(nèi)，激光接收凸透鏡安裝在激光接收鏡筒內(nèi)，望遠(yuǎn)鏡筒及激光接收鏡筒位于與所述單眼鏡筒相對(duì)一側(cè)的殼體上。

進(jìn)一步地，所述激光發(fā)射系統(tǒng)包括有激光器，激光器與所述棱鏡/棱鏡組之間設(shè)有激光擴(kuò)束鏡，激光器發(fā)射的激光通過激光擴(kuò)束鏡擴(kuò)束后再經(jīng)所述棱鏡/棱鏡組轉(zhuǎn)向由物鏡/物鏡組射出。

進(jìn)一步地，所述棱鏡/棱鏡組與目鏡/目鏡組之間設(shè)有等腰直角棱鏡及平面反射鏡，所述參數(shù)成像物鏡設(shè)置在顯示裝置與平面反射鏡之間，參數(shù)成像物鏡與所述目鏡/目鏡組共光軸，所述平面反射鏡為半透鏡，由等腰直角棱鏡轉(zhuǎn)向的光再經(jīng)所述平面反射鏡反射后成像在所述焦平面上，經(jīng)參數(shù)成像物鏡入射的光穿過平面反射鏡后匯聚在所述焦平面上。

進(jìn)一步地，所述棱鏡/棱鏡組由半五角棱鏡和施密特屋脊棱鏡組成的別漢屋脊棱鏡組和楔形棱鏡組成，楔形棱鏡膠合安裝在半五角棱鏡的一側(cè)，待測(cè)物所反射的光依次經(jīng)所述物鏡/物鏡組、半五角棱鏡、施密特屋脊棱鏡、等腰直角棱鏡及平面反射鏡后成像在所述焦平面上；所述激光器所發(fā)出的激光經(jīng)過所述激光擴(kuò)束鏡擴(kuò)束后再通過半五角棱鏡轉(zhuǎn)向并由所述物鏡/物鏡組射出；所述分光膜覆設(shè)于楔形棱鏡與半五角棱鏡的膠合面s2上。

進(jìn)一步地，所述望遠(yuǎn)系統(tǒng)由物鏡/物鏡組、半五角棱鏡、施密特屋脊棱鏡、等腰直角棱鏡、平面反射鏡及目鏡/目鏡組組成；所述激光發(fā)射系統(tǒng)由激光器、激光擴(kuò)束鏡、半五角棱鏡及物鏡/物鏡組組成。

進(jìn)一步地，所述電源模塊包括設(shè)于所述殼體內(nèi)用于安裝電池的電池盒。

進(jìn)一步地，所述顯示裝置為oled顯示屏，顯示裝置的亮度可調(diào)。

綜上所述，通過設(shè)置顯示裝置，且顯示裝置上的用于顯示方位參數(shù)的顯示面s1通過參數(shù)成像物鏡與望遠(yuǎn)系統(tǒng)共用焦平面成像以使觀察者可通過望遠(yuǎn)系統(tǒng)同時(shí)觀察到物像和該物像的方位參數(shù)值，由于顯示裝置并不在望遠(yuǎn)光路上，不會(huì)對(duì)望遠(yuǎn)光路形成阻光影響，因此本發(fā)明具有望遠(yuǎn)效果好的優(yōu)點(diǎn)；激光發(fā)射系統(tǒng)共用望遠(yuǎn)系統(tǒng)的物鏡/物鏡組以射出激光，目鏡/目鏡組安裝在殼體一側(cè)的單眼鏡筒內(nèi)，這樣目鏡與物鏡分別位于兩個(gè)平行的光軸上，為激光測(cè)距數(shù)據(jù)顯示方式提供結(jié)構(gòu)上的便利，也有利于整個(gè)儀器外形設(shè)計(jì)提供結(jié)構(gòu)上的便利。oled顯示亮度設(shè)置成可調(diào)式，則實(shí)現(xiàn)白天與晚上都能測(cè)距。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述；

圖1是本發(fā)明實(shí)施例1的光學(xué)結(jié)構(gòu)立體示意圖。

圖2是本發(fā)明實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明實(shí)施例1的望遠(yuǎn)光路示意圖。

圖4是本發(fā)明實(shí)施例1的激光發(fā)射光路示意圖。

圖5是本發(fā)明實(shí)施例1的激光接收光路示意圖。

圖6是本發(fā)明實(shí)施例1的檢測(cè)參數(shù)成像光路示意圖。

圖7是本發(fā)明實(shí)施例1的望遠(yuǎn)及方位檢測(cè)原理框圖。

圖8是本發(fā)明實(shí)施例1的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長(zhǎng)度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”、“順時(shí)針”、“逆時(shí)針”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者多個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上，除非另有明確具體的限定。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接觸，也可以包括第一和第二特征不是直接接觸而是通過它們之間的另外的特征接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面通過具體實(shí)施方式結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

實(shí)施例1，參考圖1至圖8所示，一種激光測(cè)距單眼望遠(yuǎn)鏡，包括有殼體1，殼體1內(nèi)設(shè)有電源模塊，望遠(yuǎn)系統(tǒng)，激光發(fā)射系統(tǒng)，激光接收系統(tǒng)，光電處理單元，數(shù)據(jù)處理單元及主控模塊，其中，光電處理單元，數(shù)據(jù)處理單元及主控模塊單元為控制領(lǐng)域的設(shè)計(jì)模塊單元，附圖中并未指出。用于顯示經(jīng)數(shù)據(jù)處理單元處理得出的待測(cè)物方位參數(shù)值的顯示裝置10，顯示裝置10安裝在殼體內(nèi)不遮擋望遠(yuǎn)系統(tǒng)光路的位置，且顯示裝置10上的用于顯示方位參數(shù)的顯示面s1通過參數(shù)成像物鏡5與望遠(yuǎn)系統(tǒng)共用焦平面13成像以使觀察者可通過望遠(yuǎn)系統(tǒng)同時(shí)觀察到物像和該物像的方位參數(shù)值，望遠(yuǎn)系統(tǒng)包括有物鏡組12和目鏡組3，望遠(yuǎn)系統(tǒng)中設(shè)有防止激光進(jìn)入、允許白光進(jìn)入目鏡組3的分光膜，激光發(fā)射系統(tǒng)共用望遠(yuǎn)系統(tǒng)的物鏡組12以射出激光，目鏡組3安裝在殼體1一側(cè)的單眼鏡筒14內(nèi)。本發(fā)明中，棱鏡或棱鏡組是指單一的棱鏡或者通過多個(gè)棱鏡組成的棱鏡系統(tǒng)。棱鏡或棱鏡組在光學(xué)系統(tǒng)中主要用于改變激光的傳播方向和對(duì)物鏡所成的像起倒象的作用以及折疊光路的作用，對(duì)于棱鏡或棱鏡組是光學(xué)領(lǐng)域的常見產(chǎn)品，其工作原理在此不做過多的解釋。同樣的，望遠(yuǎn)鏡也可以是單一的目鏡和物鏡構(gòu)成，比如最簡(jiǎn)單的望遠(yuǎn)鏡伽利略望遠(yuǎn)鏡，它就通過一片凸透鏡和一片凹透鏡實(shí)現(xiàn)了望遠(yuǎn)的功能，在光學(xué)儀器日趨發(fā)達(dá)的今天，一般采用多個(gè)鏡片組合以盡可能的消除光在傳播過程中產(chǎn)生的各種弊端。

進(jìn)一步地，物鏡組12與目鏡組3兩者光軸平行，兩者之間通過棱鏡組500轉(zhuǎn)向從而連通光路，顯示裝置10安裝在殼體1內(nèi)、目鏡組3的光軸可通過的位置，激光發(fā)射系統(tǒng)通過棱鏡組500轉(zhuǎn)向后由物鏡組12射出激光。將物鏡組12與目鏡組3的光路平行設(shè)置的目的是為了簡(jiǎn)化望遠(yuǎn)鏡的結(jié)構(gòu)，以達(dá)到利用光學(xué)領(lǐng)域常見棱鏡的目的。

進(jìn)一步地，激光接收系統(tǒng)包括有激光感應(yīng)接收器11，將待測(cè)物反射的激光匯聚至激光感應(yīng)接收器11上的激光接收凸透鏡9，激光接收凸透鏡9、物鏡組12及目鏡組3三者的光軸相平行，物鏡組12與激光接收凸透鏡10位于殼體1一側(cè)，物鏡組12安裝在望遠(yuǎn)鏡筒15內(nèi)，激光接收凸透鏡10安裝在激光接收鏡筒16內(nèi)，望遠(yuǎn)鏡筒15及激光接收鏡筒16位于與單眼鏡筒14相對(duì)一側(cè)的殼體1上。

進(jìn)一步地，激光發(fā)射系統(tǒng)包括有激光器7，激光器7與棱鏡組500之間設(shè)有激光擴(kuò)束鏡8，激光器7發(fā)射的激光通過激光擴(kuò)束鏡8擴(kuò)束后再經(jīng)棱鏡組500轉(zhuǎn)向由物鏡組12射出。

進(jìn)一步地，棱鏡組500與目鏡組3之間設(shè)有等腰直角棱鏡2及平面反射鏡4，參數(shù)成像物鏡5設(shè)置在顯示裝置10與平面反射鏡4之間，參數(shù)成像物鏡5與目鏡組3共光軸，平面反射鏡4為半透鏡，由等腰直角棱鏡2轉(zhuǎn)向的光再經(jīng)平面反射鏡4反射后成像在焦平面13上，經(jīng)參數(shù)成像物鏡5入射的光穿過平面反射鏡4后匯聚在焦平面13上。

進(jìn)一步地，棱鏡組500由半五角棱鏡51和施密特屋脊棱鏡52組成的別漢屋脊棱鏡組和楔形棱鏡53組成，楔形棱鏡53膠合安裝在半五角棱鏡51的一側(cè)，待測(cè)物所反射的光依次經(jīng)物鏡組12、半五角棱鏡51、施密特屋脊棱鏡52、等腰直角棱鏡2及平面反射鏡4后成像在焦平面13上；激光器7所發(fā)出的激光經(jīng)過激光擴(kuò)束鏡8擴(kuò)束后再通過半五角棱鏡51轉(zhuǎn)向并由物鏡組12射出；分光膜覆設(shè)于楔形棱鏡53與半五角棱鏡51的膠合面s2上。在望遠(yuǎn)物鏡系統(tǒng)中插入別漢屋脊棱鏡組，在光路中起轉(zhuǎn)像和折疊光路的作用，可以縮短望遠(yuǎn)鏡外形尺寸。

進(jìn)一步地，望遠(yuǎn)系統(tǒng)由物鏡組12、半五角棱鏡51、施密特屋脊棱鏡52、等腰直角棱鏡2、平面反射鏡4及目鏡組3組成；激光發(fā)射系統(tǒng)由激光器7、激光擴(kuò)束鏡8、半五角棱鏡51及物鏡組12組成。

進(jìn)一步地，電源模塊6包括設(shè)于殼體1內(nèi)用于安裝電池的電池盒6。

本發(fā)明中，顯示裝置10優(yōu)選采用olcd屏幕，當(dāng)使用激光測(cè)距功能時(shí)，olcd屏幕被點(diǎn)亮，檢測(cè)參數(shù)則顯示于olcd屏幕上，通過參數(shù)成像物鏡5，檢測(cè)參數(shù)所發(fā)出的光穿過平面反射鏡4匯聚于焦平面13上，于是通過目鏡組3便可同時(shí)望遠(yuǎn)和觀看待測(cè)物的位置方位數(shù)據(jù)。oled顯示屏的顯示裝置的亮度可調(diào)，這樣無論是白天還是晚上對(duì)于測(cè)距參數(shù)的顯示也能清晰可見。

本發(fā)明中，用pmma材料制成的擴(kuò)束鏡8與物鏡組構(gòu)成發(fā)射系統(tǒng)，采用非球面與球面組合可以非常理想的控制激光發(fā)散角，本發(fā)明的光路系統(tǒng)中激光的發(fā)散角可按制到0.002mrad,可實(shí)現(xiàn)更遠(yuǎn)距離的測(cè)距。

本發(fā)明中，激光發(fā)射系統(tǒng)從棱鏡組中的半五角棱鏡處利用楔形棱鏡耦合進(jìn)物鏡系統(tǒng)，楔形鏡膠合在半五角棱鏡上，便于裝配調(diào)式。激光發(fā)射系統(tǒng)離目鏡遠(yuǎn)，且在光路結(jié)構(gòu)上就完全避免了激光進(jìn)入目鏡系統(tǒng)。

本發(fā)明中，為使棱鏡組反射效果更好，別漢屋脊棱鏡組使用48度角棱鏡，材料使用比h-k9l折射率更大一些的bak7的玻璃材料。

本發(fā)明中，激光接收凸透鏡可使用pmma材料制成的非球面透鏡，可使透鏡在相對(duì)口徑比較大的情況下，接收效果更好，并且比較經(jīng)濟(jì)。在棱鏡組后利用等腰直角棱鏡和平面反射鏡對(duì)光路進(jìn)行了轉(zhuǎn)折，便于外形結(jié)構(gòu)的人性化和多樣化設(shè)計(jì)。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施方式”、“一些實(shí)施方式”、“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對(duì)上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。

以上內(nèi)容是結(jié)合具體的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換。