CN103528561A - 激光电子经纬仪的激光发射装置 - Google Patents

激光电子经纬仪的激光发射装置 Download PDF

Info

Publication number
CN103528561A
CN103528561A CN201210185513.5A CN201210185513A CN103528561A CN 103528561 A CN103528561 A CN 103528561A CN 201210185513 A CN201210185513 A CN 201210185513A CN 103528561 A CN103528561 A CN 103528561A
Authority
CN
China
Prior art keywords
laser
prism
laser beam
face
abbe
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201210185513.5A
Other languages
English (en)
Inventor
谢巍
冯英
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CHINA BPIC SURVEYING INSTRUMENTS AG
Original Assignee
CHINA BPIC SURVEYING INSTRUMENTS AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CHINA BPIC SURVEYING INSTRUMENTS AG filed Critical CHINA BPIC SURVEYING INSTRUMENTS AG
Priority to CN201210185513.5A priority Critical patent/CN103528561A/zh
Publication of CN103528561A publication Critical patent/CN103528561A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C1/00—Measuring angles
    • G01C1/02—Theodolites
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B17/00—Systems with reflecting surfaces, with or without refracting elements
    • G02B17/08—Catadioptric systems
    • G02B17/0856—Catadioptric systems comprising a refractive element with a reflective surface, the reflection taking place inside the element, e.g. Mangin mirrors
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G02B1/11—Anti-reflection coatings

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)

Abstract

本发明实施例公开了一种激光电子经纬仪的激光发射装置，涉及电子经纬仪技术领域，减少了由于折射所产生的杂散光，并减少了光学零件的制造误差，提高了测量精度。一种激光电子经纬仪的激光发射装置，包括：激光发射器，还包括：激光阿贝棱镜，用于将所述激光发射器发出的激光束转向，使得激光束轴线与所述激光电子经纬仪的视准轴一致，所述激光阿贝棱镜包括：阿贝棱镜以及胶合在所述阿贝棱镜上的激光转向镜片，所述激光发射器发出的激光束射入所述激光转向镜片，并经所述激光转向镜片转向后，自所述阿贝棱镜射出。本发明应用于电子经纬仪。

Description

激光电子经纬仪的激光发射装置
技术领域
本发明涉及电子经纬仪技术领域，尤其涉及一种激光电子经纬仪及其激光发射装置。 
背景技术
经纬仪是测量水平角和垂直角的专用仪器，随着科学技术的发展，经纬仪的机械结构和读数方式也在逐步的完善和改进。它的读数方式由最早的金属镀盘的游标读数方式发展到光学经纬仪的光学读数方式，随着对其精度的要求，进而发展为光电增量式和绝对码盘式的电子经纬仪。 
激光电子经纬仪的产生是使用者对操作便捷的进一步追求。激光电子经纬仪与光学电子经纬仪的主要区别就在于，激光电子经纬在望远镜筒中装有激光发射器，且保证视准轴与激光束轴线统一。这样，当瞄准某一目标时，就会在目标点上出现激光点，能够方便快捷的找准目标点。 
现有技术提供的激光电子经纬仪采用的激光发射装置如图1所示，通过转向棱镜4将激光发射器1所发射的激光束方向进行改变。转向棱镜4是由两个直角棱镜胶合而成，利用全反射，将激光束发射方向转向90°，进而与目镜2和分划板3所组成的光轴同轴。再通过普罗棱镜5补偿两光轴的中心偏差。普罗棱镜5由玻璃组成，形状像是四个直角的反射棱镜，以面对面以及扭转的形式结合在一起。如图2所示，光线由其中一个平置的表面(入射平置表面)进入，经由斜面四次的全反射，再由第二个平置的表面(出射平置表面)，以与进入时相同的方向射出。这个结构中激光光束要经过调焦镜6和物镜7所组成的光学系统，因此，对激光发射器1的位置要有所调整。激光发射器1的调整方 式通过激光管座8中的四个调整螺钉来实现。 
这种结构存在的问题在于，激光经过多次反射而射出，在介质间的传递次数过多，因而无法有效的消除由于反射所产生的杂散光，因而无法达到可视的目的，并且，其结构零碎，不易于调整装配。 
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种激光电子经纬仪及其激光发射装置，减少了由于折射所产生的杂散光，并减少了光学零件的制造误差，提高了测量精度。 
为解决上述技术问题，本发明实施例采用如下技术方案： 
一种激光电子经纬仪的激光发射装置，包括：激光发射器，还包括：激光阿贝棱镜，用于将所述激光发射器发出的激光束转向，使得激光束轴线与所述激光电子经纬仪的视准轴一致，所述激光阿贝棱镜包括：阿贝棱镜以及胶合在所述阿贝棱镜上的激光转向镜片，所述激光发射器发出的激光束射入所述激光转向镜片，并经所述激光转向镜片转向后，自所述阿贝棱镜射出。 
所述阿贝棱镜包括：梯形棱镜和屋脊棱镜，所述屋脊棱镜将所述主光轴进入到所述阿贝棱镜的倒立的像调整为正立的像。 
所述激光转向镜片包括：激光入射面、激光反射面和激光出射面，所述激光发射器发出的激光束自所述激光入射面垂直射入，所述激光反射面将所述激光束全反射后，自所述激光出射面射出到所述阿贝棱镜的屋脊棱镜，所述激光入射面与所述激光反射面之间的夹角为45度。 
所述激光反射面上设置有反射膜。 
所述激光转向镜片的激光出射面与所述屋脊棱镜相胶合。 
所述激光转向镜片的激光出射面与所述屋脊棱镜相胶合处设置有增透膜。 
在所述梯形棱镜靠近分划板一侧的面上设置有截止膜。 
一种激光电子经纬仪，包括上述的激光发射装置。 
在本实施例的技术方案中，通过在阿贝棱镜上胶合一块激光转向镜片构成激光阿贝棱镜，代替了现有技术的激光电子经纬仪结构中转向棱镜和普罗棱镜所组成的激光转向系统，在激光束转向的过程中，只有一次介质之间的传递，减少了激光束在介质之间的传递次数，在改变激光束方向，使其与主光轴同轴，即与视准轴一致的过程中，由于未经过多次反射，减少了由于折射所产生的杂散光。并且，由于激光阿贝棱镜是一个胶合镜片，代替现有技术的两个独立的胶合镜片，使结构变得紧凑，较少了制作和加工难度，减少了光学零件的制造误差，提高了测量精度。 
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 
图1为现有技术激光电子经纬仪及其激光发射装置的结构示意图； 
图2为现有技术激光电子经纬仪的激光发射装置的激光光路示意图； 
图3为本发明激光电子经纬仪及其激光发射装置的结构示意图； 
图4为本发明激光电子经纬仪的激光发射装置的结构示意图； 
图5为本发明激光电子经纬仪的测量原理示意图。 
附图标记说明： 
1-激光发射器；2-目镜；3-分划板； 
4-转向棱镜；5-普罗棱镜；6-调焦镜； 
7-物镜；8-激光器座；9-激光阿贝棱镜； 
91-阿贝棱镜；92-激光转向镜片；10-棱镜座。 
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 
本发明实施例提供一种激光电子经纬仪及其激光发射装置，减少了由于折射所产生的杂散光，并减少了光学零件的制造误差，提高了测量精度。 
本发明实施例提供一种激光电子经纬仪及其激光发射装置，如图3和图4所示，该激光发射装置包括：包括：激光发射器1和激光阿贝棱镜9，激光阿贝棱镜9用于将所述激光发射器1发出的激光束转向，使得激光束轴线与所述激光电子经纬仪的视准轴一致，所述激光阿贝棱镜9包括：阿贝棱镜91以及胶合在所述阿贝棱镜91上的激光转向镜片92，所述激光发射器1发出的激光束射入所述激光转向镜片92，并经所述激光转向镜片92转向后，自所述阿贝棱镜91射出。通过激光阿贝棱镜9将激光发射器1所发射的激光束方向进行改变，利用全反射，将激光束发射方向转向90°，进而与目镜和分划板3所组成的光轴同轴。 
进一步地，阿贝棱镜91由两部分组成，包括：梯形棱镜和屋脊棱镜，所述屋脊棱镜将所述主光轴进入到所述阿贝棱镜91的倒立的像调整为正立的像。由调焦镜和物镜7组成的光学系统成像为倒立的像，阿贝棱镜91能够改变整个光学系统的成像性质，具体为：由于调焦镜和物镜7组成的光学系统成像为倒立的像，主光轴进入阿贝棱镜91时也成倒立的像，通过阿贝棱镜91中的屋脊棱 镜后，可将倒立的像调整为正立的像。 
进一步地，所述激光转向镜片92包括：激光入射面、激光反射面和激光出射面，所述激光发射器1发出的激光束自所述激光入射面垂直射入，所述激光反射面将所述激光束全反射后，自所述激光出射面射出到所述阿贝棱镜91的屋脊棱镜，所述激光入射面与所述激光反射面之间的夹角为45度。 
在本发明的技术方案中，通过在阿贝棱镜91上胶合一块激光转向镜片92，来代替现有技术的激光电子经纬仪结构中(如图1所示)转向棱镜4和普罗棱镜5所组成的激光转向系统。具体地，由激光发射器1发出的激光束自激光入射面(d面)射入，只经过激光反射面(c面)一次反射，最终自激光出射面射出到所述阿贝棱镜91的屋脊棱镜，使激光束的传播方向与主光轴同轴，即与视准轴一致。在现有技术中，如图1所示，激光束从转向棱镜4(光疏介质)进入空气(光密介质)，这是第一次介质之间的传递；激光束从空气(光密介质)中进入普罗棱镜5(光疏介质)，这是第二次介质之间的传递，而在本发明的技术方案中，在激光束转向的过程中，只有一次介质之间的传递，减少了激光束在介质之间的传递次数，本发明提供的激光发射装置，在改变激光束方向，使其与主光轴同轴的过程中，由于未经过多次反射，减少了由于折射所产生的杂散光。并且，由于激光阿贝棱镜9是一个胶合镜片，代替现有技术的图1中的转向棱镜4和普罗棱镜5，由于由两个独立的胶合镜片改成一个胶合件，这样使结构变得紧凑，较少了制作和加工难度，可减少光学零件的制造误差。 
进一步地，为了使竖直入射的激光束转向90°射出，不但要保证激光阿贝棱镜9的入射面(d面)与c面的夹角成45°，还要在激光反射面上，即c面上设置反射膜，从而将激光束全反射射出。 
为了使激光束避免在阿贝棱镜91的激光入射面上发生全反射，使得透射出 激光阿贝棱镜9的激光束与视准轴同轴，更进一步地，在所述激光转向镜片92的激光出射面与所述屋脊棱镜相胶合处(b面处)设置有增透膜，具体地，可以在所述阿贝棱镜91的激光入射面上设置增透膜，也可以在激光转向镜片92的激光出射面上设置增透膜，优选地，在b面上镀针对激光发射器1所发波长的95％的增透膜。 
进一步地，在所述梯形棱镜靠近分划板3一侧的面上(a面)设置有截止膜。在本实施例中，优选地，该截止膜为在a面镀上的一层红光截止膜，以激光器发射器所发出的激光的波长为635nm为例，这层截止膜截止的波段为635nm±20nm，使这个波段的透过率为10％，作用是在点亮激光发射器时，可通过望远镜筒看到目标点。 
本激光电子经纬仪的具体的使用实施方法如图4所示，先将激光阿贝棱镜9固定在棱镜座10上，通过调整激光阿贝棱镜9的上下左右位置，保证激光阿贝棱镜9的主光轴与棱镜座10的通光孔径同轴。再将分划板3通过四个调整螺钉固定在棱镜座10上，拨动调整螺钉，将分划板3的十字中心调整到与棱镜座10的通光孔在同一轴线上。绕圆周旋转，确定分划板3与阿贝棱镜之间无偏心摆动。根据望远镜的结构要求，依次将调焦镜、物镜7、目镜2装配好，即光路装配调整完毕。组装整机仪器，调整各项目指标。完成前期装配后，将激光发射器1通过四个调整螺钉初步固定在激光器座8上，再将整体固定在棱镜座10上，接通电源供电。如图5所示，首先，将激光电子经纬仪固定在三脚架上，即A处，调节激光电子经纬仪的望远镜筒方位，找到15米处目标点I，点亮激光点，通过调整激光发射器1相对主光轴的上下位置，使激光束的像点与望远镜筒的像点在同一焦平面上，即望远镜筒视野清楚时，激光点最小。第二，在分划板3十字丝与目标点重合的基础上，通过调整固定激光发射器1的四个螺钉来调整 激光点的上下左右位置，直至与分划板3十字丝重合为止。第三，再调节激光电子经纬仪的望远镜筒方位到30米处的目标点II，再次重复第二的步骤，激光点与望远镜筒的像点同轴且重合为止。 
在本实施例的技术方案中，通过在阿贝棱镜上胶合一块激光转向镜片构成激光阿贝棱镜，代替了现有技术的激光电子经纬仪结构中转向棱镜和普罗棱镜所组成的激光转向系统，在激光束转向的过程中，只有一次介质之间的传递，减少了激光束在介质之间的传递次数，在改变激光束方向，使其与主光轴同轴，即与视准轴一致的过程中，由于未经过多次反射，减少了由于折射所产生的杂散光。并且，由于激光阿贝棱镜是一个胶合镜片，代替现有技术的两个独立的胶合镜片，使结构变得紧凑，较少了制作和加工难度，减少了光学零件的制造误差，提高了测量精度。 
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。 

Claims (8)

1.一种激光电子经纬仪的激光发射装置，包括：激光发射器，其特征在于，还包括：激光阿贝棱镜，用于将所述激光发射器发出的激光束转向，使得激光束轴线与所述激光电子经纬仪的视准轴一致，所述激光阿贝棱镜包括：阿贝棱镜以及胶合在所述阿贝棱镜上的激光转向镜片，所述激光发射器发出的激光束射入所述激光转向镜片，并经所述激光转向镜片转向后，自所述阿贝棱镜射出。
2.根据权利要求1所述的激光发射装置，其特征在于，所述阿贝棱镜包括：梯形棱镜和屋脊棱镜，所述屋脊棱镜将所述主光轴进入到所述阿贝棱镜的倒立的像调整为正立的像。
3.根据权利要求2所述的激光发射装置，其特征在于，所述激光转向镜片包括：激光入射面、激光反射面和激光出射面，所述激光发射器发出的激光束自所述激光入射面垂直射入，所述激光反射面将所述激光束全反射后，自所述激光出射面射出到所述阿贝棱镜的屋脊棱镜，所述激光入射面与所述激光反射面之间的夹角为45度。
4.根据权利要求3所述的激光发射装置，其特征在于，所述激光反射面上设置有反射膜。
5.根据权利要求3所述的激光发射装置，其特征在于，所述激光转向镜片的激光出射面与所述屋脊棱镜相胶合。
6.根据权利要求5所述的激光发射装置，其特征在于，所述激光转向镜片的激光出射面与所述屋脊棱镜相胶合处设置有增透膜。
7.根据权利要求2所述的激光发射装置，其特征在于，在所述梯形棱镜靠近分划板一侧的面上设置有截止膜。
8.一种激光电子经纬仪，其特征在于，包括如权利要求1-7任一权利要求所述的激光发射装置。
CN201210185513.5A 2012-07-04 2012-07-04 激光电子经纬仪的激光发射装置 Pending CN103528561A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210185513.5A CN103528561A (zh) 2012-07-04 2012-07-04 激光电子经纬仪的激光发射装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210185513.5A CN103528561A (zh) 2012-07-04 2012-07-04 激光电子经纬仪的激光发射装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103528561A true CN103528561A (zh) 2014-01-22

Family

ID=49930765

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210185513.5A Pending CN103528561A (zh) 2012-07-04 2012-07-04 激光电子经纬仪的激光发射装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103528561A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107421495A (zh) * 2017-07-11 2017-12-01 天津世纪经纬测量仪器制造有限公司 一种绿激光指向激光水准仪
CN107576305A (zh) * 2017-07-11 2018-01-12 天津世纪经纬测量仪器制造有限公司 一种绿激光指向电子经纬仪
CN107621702A (zh) * 2017-09-30 2018-01-23 河南中光学集团有限公司 一种双通道、多光谱融合光学系统
CN113252313A (zh) * 2021-05-13 2021-08-13 九江精密测试技术研究所 一种用于检测激光轴和望远镜视准轴同轴度误差的装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4406914A1 (de) * 1994-03-03 1995-09-07 Gottlieb Nestle Gmbh & Co Kg Laser-Theodolit
CN2392165Y (zh) * 1999-09-30 2000-08-16 苏州一光仪器有限公司 激光经纬仪
CN2927090Y (zh) * 2006-05-18 2007-07-25 天津欧波精密仪器股份有限公司 激光电子经纬仪分光光路系统

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4406914A1 (de) * 1994-03-03 1995-09-07 Gottlieb Nestle Gmbh & Co Kg Laser-Theodolit
CN2392165Y (zh) * 1999-09-30 2000-08-16 苏州一光仪器有限公司 激光经纬仪
CN2927090Y (zh) * 2006-05-18 2007-07-25 天津欧波精密仪器股份有限公司 激光电子经纬仪分光光路系统

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107421495A (zh) * 2017-07-11 2017-12-01 天津世纪经纬测量仪器制造有限公司 一种绿激光指向激光水准仪
CN107576305A (zh) * 2017-07-11 2018-01-12 天津世纪经纬测量仪器制造有限公司 一种绿激光指向电子经纬仪
CN107621702A (zh) * 2017-09-30 2018-01-23 河南中光学集团有限公司 一种双通道、多光谱融合光学系统
CN113252313A (zh) * 2021-05-13 2021-08-13 九江精密测试技术研究所 一种用于检测激光轴和望远镜视准轴同轴度误差的装置
CN113252313B (zh) * 2021-05-13 2024-05-14 九江精密测试技术研究所 一种用于检测激光轴和望远镜视准轴同轴度误差的装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9500870B2 (en) Beam splitting system for laser ranging
CN102313882B (zh) 激光测距仪的光学系统结构
US3627429A (en) Laser optical surveying instrument and method
US20200341261A1 (en) Erecting system and binocular telescope for laser ranging
CN106680917B (zh) 用于多功能望远镜的复合棱镜及其双目望远镜光学系统
CN206804903U (zh) 用于多功能望远镜的复合棱镜及其双目望远镜光学系统
US10422861B2 (en) Electro-optical distance measuring instrument
CN106249247A (zh) 一种半导体激光测距光学系统及测距仪
CN105353381A (zh) 一种激光测距机
CN107702644B (zh) 一种基于双psd的多自由度测量装置
CN108168468B (zh) 一种内设激光瞄准器的可调焦式光电自准直仪及瞄准方法
CN103528561A (zh) 激光电子经纬仪的激光发射装置
WO2020094129A1 (zh) 激光雷达系统及激光雷达
JP2020514838A (ja) 多機能望遠鏡に用いられる複合プリズム及びその双眼鏡光学システム
CN110793756A (zh) 一种基于偏振分光的反射望远镜光轴监测的光校装置
CN2927090Y (zh) 激光电子经纬仪分光光路系统
CN104748720A (zh) 空间测角装置及测角方法
CN105527626A (zh) 一种激光测距装置
CN204422749U (zh) 基于光纤基线的激光测距仪校正系统
CN211668748U (zh) 基于偏振分光的反射望远镜光轴监测的光校装置
CN106248105B (zh) 一种自准直经纬仪双照准差标定系统
CN205120964U (zh) 一种激光测距装置
RU85226U1 (ru) Углоизмерительный прибор
CN104280851A (zh) 一种调焦调平自身零平面调整装置和方法
CN202649466U (zh) 激光测距仪

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C53 Correction of patent of invention or patent application
CB02 Change of applicant information

Address after: 1, unit 2, building 3, pearl moor international, No. 313 North Qing Road, Beijing, Changping District 102206, China

Applicant after: China BPIC Surveying Instruments AG

Address before: 102208, Beijing, Changping District Huilongguan dragon Crown Building, room 413

Applicant before: China BPIC Surveying Instruments AG

DD01 Delivery of document by public notice

Addressee: China BPIC Surveying Instruments AG

Document name: Notification of Passing Examination on Formalities

DD01 Delivery of document by public notice

Addressee: China BPIC Surveying Instruments AG

Document name: the First Notification of an Office Action

C53 Correction of patent of invention or patent application
CB02 Change of applicant information

Address after: 102206 C, gate D, gate 3, Xinyuan Science Park, 97 Changping Road, Beijing, Changping District, 306

Applicant after: China BPIC Surveying Instruments AG

Address before: 1, unit 2, building 3, pearl moor international, No. 313 North Qing Road, Beijing, Changping District 102206, China

Applicant before: China BPIC Surveying Instruments AG

C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20140122