專利名稱：激光測距儀的接收光學(xué)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種激光測距儀的接收光學(xué)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
激光測距裝置的基本機(jī)構(gòu)已為公知。例如中國專利文獻(xiàn)公告號 CN"65525Y公開了一種脈沖半導(dǎo)體激光測距裝置，包括信號發(fā)射系統(tǒng)、 信號接收系統(tǒng)、微處理器和顯示器，其信號發(fā)射系統(tǒng)由脈沖半導(dǎo)體激光器、 切邊透鏡組成，信號接收系統(tǒng)由與切邊透鏡切邊緊貼的聚焦透鏡、限制光 闌、干涉濾光片、雪崩光電二極管組成。中國專利文獻(xiàn)公告號CN1034142C 公開了一種測距設(shè)備，具有一個由半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生的可見光測量光束；一 個準(zhǔn)直器物鏡，用于在準(zhǔn)直器物鏡的光軸的方向把測量光束進(jìn)行準(zhǔn)直；一 個調(diào)制測量光束的電路裝置； 一個接收物鏡，用于接收和把一個遠(yuǎn)距離被 測物體反射回來的測量光束成像到一個接收裝置上； 一個可接入的光偏轉(zhuǎn) 裝置，用于產(chǎn)生一個介于半導(dǎo)體激光器和接收裝置之間的內(nèi)部參考距離； 和一個電子分析裝置，用于測出和顯示所測量的被測物體的距離。其中，
接收裝置有一段光導(dǎo)纖維與光電轉(zhuǎn)換器連接，其中為測量遠(yuǎn)距離物體把光 導(dǎo)纖維入射面安置在接收物鏡的成像平面內(nèi)，并且可控制入射面由此位置 垂直于光軸移動。
現(xiàn)有的激光測距儀大多采用相位法測距，其中的一個重要的技術(shù)指標(biāo)就 是周期誤差，而周期誤差差生的原因就是由于同頻干擾。見圖1和3,發(fā)射 光束通過第二折射板17后穿過物鏡組6出射，必然在物鏡組6的后端面上 發(fā)生微弱的反射，這些反射光經(jīng)通過漫射后有一部分進(jìn)入到光電轉(zhuǎn)換器中 形成干擾，這些千擾在有反射棱鏡測距模式下測量時，由于回光信號較強(qiáng)， 形成不了較大的誤差。但在無有反射棱鏡測距模式下測量時，由于回光信 號非常的微弱，會導(dǎo)致較大的誤差，實(shí)驗(yàn)表明其對周期誤差的影響在5誦 左右。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種周期誤差較小的激光測距 儀的接收光學(xué)系統(tǒng)。
為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的激光測距儀的接收光學(xué)系統(tǒng)，包
括物鏡組、設(shè)于物鏡組后端的接收光學(xué)組件、設(shè)于接收光學(xué)組件一側(cè)的 用于接收反射光線的反射接收光纖；所述物鏡組后端與接收光學(xué)組件之間 設(shè)有遮光套。
所述接收光學(xué)組件包括前后設(shè)置的反光斜面和半反半透光板；反射接 收光纖的光線入射端面與反光斜面相對，以接收來自反光斜面的光線。 所述半反半透光板的前端面上設(shè)有高反膜。
還包括透光板；所述第二折射板和反光斜面設(shè)于透光板兩側(cè)；所述遮 光套的后端套于第二折射板上。
本實(shí)用新型具有積極的效果(l)本實(shí)用新型中，物鏡組后端與接收 光學(xué)組件之間設(shè)有遮光套，使物鏡組后端面反射的光線大部分被遮光套吸 收，而無法進(jìn)入到光電轉(zhuǎn)換器中，從而大大減小了相位法測距的周期誤差。 (2)本實(shí)用新型中，半反半透光板的前端面上設(shè)有高反膜，以將物鏡組接 收的大部分光線經(jīng)半反半透光板的前端面及反光斜面反射后，送入反射接 收光纖；同時半反半透光板將其余的光線送至目鏡分劃板組件，以供人工 觀察。


圖l為實(shí)施例l的激光測距儀的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，光闌被移入發(fā)射光 學(xué)系統(tǒng)的發(fā)射光路；
圖2為光闌被移出發(fā)射光學(xué)系統(tǒng)的發(fā)射光路時的激光測距儀的結(jié)構(gòu)示 意圖3為圖1中的接收光學(xué)組件及第二折射板的放大結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為圖2中的A向^L圖。
具體實(shí)施方式
(實(shí)施例1)
見圖l-4，本實(shí)施例的激光測距儀，包括發(fā)射光學(xué)系統(tǒng)、接收光學(xué)系 統(tǒng)和測距控制及計(jì)算電路系統(tǒng)。
發(fā)射光學(xué)系統(tǒng)包括光闌2、激光器和設(shè)于激光器光線輸出端的準(zhǔn)直器l。
見圖4,光闌2為矩形孔光闌。光闌2的一端與轉(zhuǎn)換電才幾3的轉(zhuǎn)軸固定相 連，轉(zhuǎn)換電機(jī)3用于控制光闌2移入或移出發(fā)射光學(xué)系統(tǒng)的發(fā)射光路21。
在準(zhǔn)直器1前端的發(fā)射光路21上設(shè)有用于折射光線的內(nèi)光路切換裝置 4,內(nèi)光路切換裝置4的 一側(cè)設(shè)有用于接收所述折射光線的內(nèi)光路光纖5 。
所述內(nèi)光路切換裝置4包括內(nèi)光路電機(jī)4-l及與內(nèi)光路電機(jī)4-1的轉(zhuǎn)軸 固定相連的折射棱鏡4-2;所述內(nèi)光路光纖5的光線入射端面與折射棱鏡4-2 相對，并在折射棱鏡4-2進(jìn)入所述發(fā)射光路21時，內(nèi)光路光纖5適于接收來 自所述折射棱鏡4-2的折射光線。
接收光學(xué)系統(tǒng)包括物鏡組6、設(shè)于物鏡組6后端的接收光學(xué)組件7、設(shè) 于接收光學(xué)組件7—側(cè)的用于接收反射光線的反射接收光纖8、分叉光纖器9 以及與分叉光纖器9的末端相連的光電轉(zhuǎn)換器10;所述內(nèi)光路光纖5和反射 接收光纖8與分叉光纖器9的分叉端相連。光電轉(zhuǎn)換器10包括光電轉(zhuǎn)換器、 距離計(jì)算電路和顯示電路等。光電轉(zhuǎn)換器10的光電信號輸出端與測距控制 及計(jì)算電路系統(tǒng)的光電信號輸入端相連。測距控制及計(jì)算電路系統(tǒng)的光闌 控制輸出端及內(nèi)光路測量控制輸出端分別與轉(zhuǎn)換電機(jī)3的電源控制輸入端 和內(nèi)光路電機(jī)4 -1的電源控制輸入端相連。
所述物鏡組6和接收光學(xué)組件7同設(shè)于中心軸線11上，接收光學(xué)組件7后 端的中心軸線11上依次設(shè)有調(diào)焦鏡l 3、轉(zhuǎn)像棱鏡組14和目鏡分劃板組件15。
見圖3,所述接收光學(xué)組件7包括前后設(shè)置在中心軸線11上的反光斜面 7-3和半反半透光板7-2;反射接收光纖8的光線入射端面與反光斜面7-3相 對，以接收來自反光斜面7-3的光線；所述半反半透光板7-2的前端面上設(shè) 有高反膜。
所述第二折射板17和反光斜面7-3設(shè)于透光板7-1兩側(cè)。透光板7-1 主要起支撐第二折射板17和反光斜面7-3的作用。
在發(fā)射光路21上所述光闌2的前端設(shè)有第 一折射板l6 ，遮光套l2上設(shè)有 通孔l2-1;在中心軸線1 l上所述反光斜面7-3與物鏡組6之間設(shè)有第二折射 板17;第一折射板16與第二折射板17相對設(shè)置，且遮光套12上的通孔12-1 設(shè)于第一折射板16與第二折射板17之間；使用時，發(fā)射光路21上的光線經(jīng) 第一折射板16反射后穿過遮光套12上的通孔12-1，經(jīng)第二折射板17反射后 從透鏡6射出。
還具有黑色橡膠制成的遮光套12。所述遮光套12的后端套于第二折射 板17上，遮光套12的前端套于物鏡組6的后端上。
在相位法測距中， 一個重要的技術(shù)指標(biāo)就是周期誤差，而周期誤差差生
的原因就是由于同頻干擾。在圖1和3中，發(fā)射光束通過第二折射板17后 穿過物鏡組6出射，必然在物鏡組6的后端面上發(fā)生微弱的反射，這些反 射光經(jīng)通過漫射后有一部分進(jìn)入到光電轉(zhuǎn)換器中形成干擾，這些干擾在有 反射棱鏡測距模式下測量時，由于回光信號較強(qiáng)，形成不了較大的誤差。 但在無有反射棱鏡測距模式下測量時，由于回光信號非常的微弱，會導(dǎo)致 較大的誤差，實(shí)驗(yàn)表明其對周期誤差的影響在5mm左右。而在本實(shí)施例中， 物鏡組6反射的光線大部分被遮光套12其吸收，而無法進(jìn)入到光電轉(zhuǎn)換器 中，從而大大減小了周期誤差。
如圖2，在無反射棱鏡測距模式下進(jìn)行測距時，光闌2移出發(fā)射光路21, 從而激光測距儀中的光電轉(zhuǎn)換器l 0可接收得較強(qiáng)的被測物體19表面的漫反 射光線，進(jìn)而滿足無反射棱鏡測距模式的測距需要。此時激光測距儀射出 的發(fā)射光束的功率為5mW，發(fā)散角約為O. 4mrad。
如圖l,在有反射棱鏡測距模式下進(jìn)行測距時，光闌2移入發(fā)射光路21， 由于反射棱鏡2 0有著非常好的反射效率，光闌2能有效地減弱從激光測距儀 射出的發(fā)射光束的功率，并滿足發(fā)射光束的發(fā)散角的需要，此時激光測距 儀射出的發(fā)射光束的功率為O. 5mW,發(fā)散角約為2. 4mrad。由于光線在通過光 闌2的狹縫時產(chǎn)生了衍射，擴(kuò)大了發(fā)散角，這樣在遠(yuǎn)距離測量時就便于照準(zhǔn) 棱鏡，從而解決了棱鏡測量和無棱鏡測量相互兼容的問題。
權(quán)利要求1、一種激光測距儀的接收光學(xué)系統(tǒng)；其特征在于:包括:物鏡組(6)、設(shè)于物鏡組(6)后端的接收光學(xué)組件(7)、設(shè)于接收光學(xué)組件(7)一側(cè)的用于接收反射光線的反射接收光纖(8)；所述物鏡組(6)后端與接收光學(xué)組件(7)之間設(shè)有遮光套(12)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的激光測距儀的接收光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于 所述接收光學(xué)組件(7)包括前后設(shè)置的反光斜面(7-3)和半反半透光板(7-2);反射接收光纖(8)的光線入射端面與反光斜面(7-3)相對，以 接收來自反光斜面(7-3)的光線。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的激光測距儀的接收光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于 所述半反半透光板(7-2)的前端面上設(shè)有高反膜。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的激光測距儀的接收光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于 還包括透光板(7-1 );所述第二折射板(17 )和反光斜面(7-3 )設(shè)于透光 板(7_1 )兩側(cè)；所述遮光套(12 )的后端套于第二折射板(l7 )上。
專利摘要為解決激光測距儀的周期誤差的問題，本實(shí)用新型涉及一種激光測距儀的接收光學(xué)系統(tǒng)，其包括物鏡組、設(shè)于物鏡組后端的接收光學(xué)組件、設(shè)于接收光學(xué)組件一側(cè)的用于接收反射光線的反射接收光纖；所述物鏡組后端與接收光學(xué)組件之間設(shè)有遮光套。
文檔編號G01S17/08GK201203667SQ20082003624
公開日2009年3月4日 申請日期2008年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月27日
發(fā)明者唐建宇, 巢海步 申請人:常州市新瑞得儀器有限公司