具有位置識(shí)別功能的減光板的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種全站儀和激光測(cè)距儀所用減光板，安裝在全站儀和激光測(cè)距儀接收光路的光軸上，用于調(diào)節(jié)激光回波信號(hào)光強(qiáng)的大小。減光板的本體為一個(gè)形狀為圓形的透光材料，本體上具有均為環(huán)形的外遮光區(qū)和內(nèi)遮光區(qū)，外遮光區(qū)和內(nèi)遮光區(qū)分別涂有不同透過(guò)率的衰減膜，即將內(nèi)外遮光區(qū)分別分成全透光區(qū)、過(guò)渡透光區(qū)和不透光區(qū)，這三個(gè)透光區(qū)的面積和所處位置也因內(nèi)外遮光區(qū)的不同而不同。本實(shí)用新型采用了新的光路原理，將減光板安裝在接收光路上，避免了安裝在發(fā)射光路上所造成的光斑和光強(qiáng)的不均勻性。本實(shí)用新型采用了兩光路和三透光區(qū)設(shè)計(jì)原理，在不刻碼盤的情況下實(shí)現(xiàn)了位置識(shí)別功能，保證了工作時(shí)的實(shí)時(shí)快速調(diào)節(jié)，且制作工藝簡(jiǎn)化，很大程度上節(jié)約了成本，具有更強(qiáng)的實(shí)用性。
【專利說(shuō)明】具有位置識(shí)別功能的減光板
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及光電測(cè)量【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是一種用于全站儀和激光測(cè)距儀的減光板。
【背景技術(shù)】
[0002]在全站儀和激光測(cè)距儀中，減光板的作用就是根據(jù)測(cè)量需要，調(diào)整所通過(guò)激光的強(qiáng)度，使之滿足探測(cè)電路的光強(qiáng)探測(cè)范圍。因?yàn)樵诩す獍l(fā)射功率一定的前提下，測(cè)量距離和物體的不同都會(huì)導(dǎo)致反射的回波信號(hào)強(qiáng)度不同。為了保證測(cè)量的準(zhǔn)確性，就必須確保硬件電路參數(shù)的同一性和穩(wěn)定性。這種情況下，激光功率的探測(cè)值需要被限制在一個(gè)固定的范圍內(nèi)，因此在只有通過(guò)減光板來(lái)調(diào)節(jié)激光功率的大小，即當(dāng)激光功率過(guò)強(qiáng)時(shí)衰減掉部分激光信號(hào)，當(dāng)激光功率低于探測(cè)范圍時(shí)不衰減或少衰減，這樣就保證激光信號(hào)在規(guī)定的范圍內(nèi)。
[0003]在全站儀和激光測(cè)距儀工作時(shí)，要求減光板具備調(diào)整速度快，準(zhǔn)確性高的特點(diǎn)?？焖僬{(diào)整就需要減光板具有位置識(shí)別功能，在一次測(cè)量過(guò)程開(kāi)始或光強(qiáng)信號(hào)發(fā)生變化時(shí)，能夠判斷所處位置和需要旋轉(zhuǎn)的方向。傳統(tǒng)理論的解決方法是在減光板上刻上光電碼盤來(lái)獲取位置信息，這樣不僅成本會(huì)大幅提高，還需要額外的光點(diǎn)探測(cè)設(shè)備，設(shè)備復(fù)雜，此種技術(shù)還沒(méi)有真正應(yīng)用。目前應(yīng)用的技術(shù)是減光板每次都旋轉(zhuǎn)一周進(jìn)行調(diào)節(jié)，直到轉(zhuǎn)到合適位置停止，這無(wú)疑是增加了調(diào)整時(shí)間，降低了系統(tǒng)的反應(yīng)速度。
[0004]減光板在調(diào)節(jié)激光的強(qiáng)度時(shí)，主要是鍍上不同透過(guò)率的衰減膜，且使用的減光板都被安裝在激光發(fā)射光路的光軸上，這就極容易造成激光投射后的衍射現(xiàn)象，即發(fā)射的激光通過(guò)減光板后的光斑會(huì)分散出許多光點(diǎn)，這些散射光點(diǎn)經(jīng)過(guò)照射物返回到儀器的接收系統(tǒng)就會(huì)造成多次觸發(fā)和干擾，直接影響測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。解決這個(gè)問(wèn)題的方法是通過(guò)先進(jìn)的制造工藝，做出沒(méi)有雜點(diǎn)的減光片，但這樣的成本極高，制作周期很長(zhǎng)。
[0005]因此，設(shè)計(jì)一種全新的具有位置識(shí)別功能的減光板是十分必要的。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型的目的在于避免上述不足，在不雕刻光電編碼盤的前提下，提供一種在不改變制造工藝的前提下，可有效避免由于激光衍射造成的反射回?fù)苄盘?hào)不同步問(wèn)題的具有位置識(shí)別功能的減光板。
[0007]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:
[0008]一種全站儀和激光測(cè)距儀所用的減光板，具有圓形的本體(1)，其特征在于:本體
(I)上具有均為環(huán)形的外遮光區(qū)(2)、內(nèi)遮光區(qū)(3)和安裝固定區(qū)(4)，外遮光區(qū)(2)和內(nèi)遮光區(qū)(3)分別涂上不同透過(guò)率的衰減膜，將內(nèi)外遮光區(qū)分別分成透明的全透光區(qū)(5)、由深到淺的過(guò)渡透光區(qū)(6)和全黑的不透光區(qū)(7)，減光板整體安裝在全站儀接受光路的光軸上。
[0009]進(jìn)一步的，所述內(nèi)遮光區(qū)(3)按順時(shí)針?lè)较蚍謩e設(shè)置:面積最小，占內(nèi)遮光區(qū)3面積的l/2(Tl/10的全透光區(qū)(5)、面積次之，占內(nèi)遮光區(qū)3面積的1/10-?/8的不透光區(qū)(7)和面積最大，占內(nèi)遮光區(qū)3面積的3/5~4/5過(guò)渡透光區(qū)(6);所述外遮光區(qū)(2)按順時(shí)針?lè)较蚍謩e設(shè)置:面積最小，占外遮光區(qū)2面積的1/8~1/6的不透光區(qū)(7)、面積最次之，占外遮光區(qū)2面積的1/3左右的全透光區(qū)(5)和面積最大，占外遮光區(qū)2面積的1/2左右的過(guò)渡透光區(qū)(6)。
[0010]進(jìn)一步的，所述的安裝固定區(qū)(4)由一個(gè)大圓環(huán)(8)和三個(gè)小圓環(huán)(9)構(gòu)成,大圓環(huán)(8)安放光軸或者電機(jī)軸，小圓環(huán)(9)起到定位和固定作用。
[0011]由于采用上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0012]本實(shí)用新型的內(nèi)外遮光區(qū)被分成面積和相對(duì)位置都不同的三個(gè)透光區(qū)，每個(gè)透光區(qū)由于遮光率不同，因此可以根據(jù)光強(qiáng)的大小判斷出減光板所處的一個(gè)粗略位置；在通過(guò)內(nèi)外光路的轉(zhuǎn)換，判斷在另一個(gè)遮光區(qū)中所處的透光區(qū)位置。根據(jù)在兩個(gè)遮光區(qū)中的位置，即可識(shí)別出減光板所處的位置。在充分利用內(nèi)外遮光區(qū)功能的基礎(chǔ)上，不用使用光電編碼盤即可實(shí)現(xiàn)位置辨別。同時(shí)在過(guò)渡透光區(qū)中，透光膜的衰減率是規(guī)律變化的，當(dāng)光強(qiáng)度不滿足要求，減光板所轉(zhuǎn)動(dòng)的方向也是已知的，因此可以實(shí)時(shí)快速調(diào)節(jié)。
[0013]本實(shí)用新型安裝在接收回路的光軸上，避免了安裝在發(fā)射光路上由于激光衍射造成多個(gè)光束射像物體時(shí)的反射不均與和不同步現(xiàn)象。在發(fā)射光路沒(méi)有減光板的情況下，投射激光不會(huì)發(fā)生衍射，此時(shí)只有一束激光射向被測(cè)目標(biāo)，從目標(biāo)反射回來(lái)的信號(hào)經(jīng)過(guò)接收回路上的減光板，即使發(fā)生衍射現(xiàn)象，衍射的光束也是同時(shí)送到光電接收電路，避免了不同步問(wèn)題。通過(guò)以上調(diào)整，其制作工藝簡(jiǎn)單，功能強(qiáng)大，節(jié)約了成本。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】 [0014]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖中:1.本體，2.外遮光區(qū)，3.內(nèi)遮光區(qū)，4.安裝固定區(qū)，5.全透光區(qū)(透明)，
6.過(guò)渡透光區(qū)，7.不透光區(qū)(黑色)，8.軸安裝孔，9.固定孔。
【具體實(shí)施方式】
[0016]現(xiàn)在結(jié)合附圖給出本實(shí)用新型的具體使用說(shuō)明，所附圖形為該減光板的結(jié)構(gòu)示意圖，僅顯示與本實(shí)用新型有關(guān)的構(gòu)成。
[0017]如圖1所示的一種具有位置識(shí)別功能的減光板，安裝在全站儀或激光測(cè)距儀接收光路的光軸上，由涂有不同遮光率的薄膜片制成，具有圓形的本體1，本體I上具有均為環(huán)形的外遮光區(qū)(中環(huán))2、內(nèi)遮光區(qū)(外環(huán))3和安裝固定區(qū)(內(nèi)環(huán))4，外遮光區(qū)2和內(nèi)遮光區(qū)3分別涂上不同透過(guò)率的衰減膜，即將內(nèi)外遮光區(qū)分別分成全透光區(qū)5、過(guò)渡透光區(qū)6和不透光區(qū)7，全透光區(qū)為透明，過(guò)渡透光區(qū)涂上由深到淺的黑色，不透光區(qū)為全黑色。這三個(gè)透光區(qū)的面積和所處位置也因內(nèi)外遮光區(qū)的不同而不同，所述透光區(qū)在內(nèi)遮光區(qū)3的位置和面積按順時(shí)針?lè)较蚍謩e為:全透光區(qū)5 (面積最小，占內(nèi)遮光區(qū)3面積的l/2(Tl/10)、不透光區(qū)7 (面積次之，占內(nèi)遮光區(qū)3面積的1/10-?/8)和過(guò)渡透光區(qū)6 (面積最大，占內(nèi)遮光區(qū)3面積的3/51/5);所述透光區(qū)在外遮光區(qū)2的位置按順時(shí)針?lè)较蚍謩e為:不透光區(qū)7 (面積最小，占外遮光區(qū)2面積的1/8~1/6)、全透光區(qū)5(面積最次之，占外遮光區(qū)2面積的1/3左右)和過(guò)渡透光區(qū)6 (面積最大，占外遮光區(qū)2面積的1/2左右)。安裝固定區(qū)4用來(lái)保證將減光板安裝在光軸上，安裝固定區(qū)4由一個(gè)形狀為大圓的軸安裝孔8和三個(gè)小圓的固定孔9構(gòu)成，軸安裝孔8可按放光軸或者電機(jī)軸，固定孔9起到定位和固定作用。
[0018]在全站儀或激光測(cè)距儀工作時(shí)，為了測(cè)量的準(zhǔn)確性，需要克服一些外界因素如溫度等條件的影響，因此激光需要分別經(jīng)過(guò)內(nèi)光路和外光路倆個(gè)光路進(jìn)行測(cè)量，并將內(nèi)外光路的結(jié)果相減即可消除外部干擾，得到正確的測(cè)量結(jié)果，這就要求內(nèi)外光路的光強(qiáng)要盡可能的一致。使用時(shí)，將減光板安裝在接收光路的光軸上，激光首先經(jīng)過(guò)內(nèi)光路發(fā)出，信號(hào)在到達(dá)接收電路前要經(jīng)過(guò)減光板的內(nèi)遮光區(qū)3，此時(shí)減光板通過(guò)旋轉(zhuǎn)即可使回波光強(qiáng)發(fā)生變化，因?yàn)閮?nèi)遮光區(qū)3的全透光區(qū)5和不透光區(qū)7相鄰，且全透光區(qū)5面積很小，光強(qiáng)信號(hào)會(huì)經(jīng)歷一個(gè)由中等到極大再到無(wú)光的過(guò)程，因此可以很快判斷出全站儀或激光測(cè)距儀的過(guò)渡透光區(qū)6，并以在過(guò)渡透光區(qū)6的光強(qiáng)值為基準(zhǔn)；然后激光再透過(guò)外光路射向被測(cè)目標(biāo)，經(jīng)過(guò)被測(cè)目標(biāo)反射的激光經(jīng)過(guò)減光板的外遮光區(qū)2進(jìn)入到接收電路，根據(jù)被測(cè)目標(biāo)的距離遠(yuǎn)近和目標(biāo)的反射率不同，逐漸轉(zhuǎn)動(dòng)減光板，若回波信號(hào)強(qiáng)于內(nèi)光路下的基準(zhǔn)值則逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，若回波信號(hào)很弱于內(nèi)光路下的基準(zhǔn)值則順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。如上所述通過(guò)內(nèi)遮光區(qū)3的粗定位和外遮光區(qū)2的細(xì)定位即可確定位置，并快速調(diào)節(jié)光強(qiáng)，使內(nèi)外光路光強(qiáng)一致。
[0019]本實(shí)用新型將內(nèi)外光路的遮光區(qū)集成在一個(gè)減光板上，通過(guò)把內(nèi)外遮光區(qū)分成三個(gè)透光區(qū)的方法來(lái)給減光板標(biāo)定位置。在工作時(shí)，通過(guò)內(nèi)遮光區(qū)的粗定位和外遮光區(qū)的細(xì)定位完成了減光板的快速調(diào)節(jié)。同時(shí)將減光板安裝在接收光路上，也避免了由于衍射弓I起的不同步誤觸發(fā)現(xiàn)象，該實(shí)用新型生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，成本較低，實(shí)用性較強(qiáng)。
[0020]上述實(shí)施方式只為說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思和特點(diǎn)，不能以此限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡根據(jù)本實(shí)用新型精神實(shí)質(zhì)所做的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種具有位置識(shí)別功能的減光板，具有圓形的本體(1)，其特征在于:本體(1)上具有均為環(huán)形的外遮光區(qū)(2)、內(nèi)遮光區(qū)(3)和安裝固定區(qū)(4)，外遮光區(qū)(2)和內(nèi)遮光區(qū)(3)分別涂上不同透過(guò)率的衰減膜，將內(nèi)外遮光區(qū)分別分成透明的全透光區(qū)(5)、由深到淺的過(guò)渡透光區(qū)(6)和全黑的不透光區(qū)(7)，減光板整體安裝在全站儀接受光路的光軸上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有位置識(shí)別功能的減光板，其特征在于:所述內(nèi)遮光區(qū)(3)按順時(shí)針?lè)较蚍謩e設(shè)置:面積最小，占內(nèi)遮光區(qū)3面積的l/2(Tl/10的全透光區(qū)(5)、面積次之，占內(nèi)遮光區(qū)3面積的l/l(Tl/8的不透光區(qū)(7)和面積最大，占內(nèi)遮光區(qū)3面積的3/5^4/5過(guò)渡透光區(qū)(6);所述外遮光區(qū)(2)按順時(shí)針?lè)较蚍謩e設(shè)置:面積最小，占外遮光區(qū)2面積的1/8~1/6的不透光區(qū)(7)、面積最次之，占外遮光區(qū)2面積的1/3左右的全透光區(qū)(5)和面積最大，占外遮光區(qū)2面積的1/2左右的過(guò)渡透光區(qū)(6)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有位置識(shí)別功能的減光板，其特征在于:所述的安裝固定區(qū)(4)由一個(gè)大圓環(huán)(8)和三個(gè)小圓環(huán)(9)構(gòu)成，大圓環(huán)(8)安放光軸或者電機(jī)軸，小圓環(huán)(9)起到定位和固定作用。
【文檔編號(hào)】G01S7/481GK203732066SQ201320578152
【公開(kāi)日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2013年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月18日
【發(fā)明者】龍騰宇, 黃民雙, 徐文龍 申請(qǐng)人:北京石油化工學(xué)院