CN106092039B - 一种转轴式双筒测距望远镜 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种转轴式双筒测距望远镜，包括左右镜筒和中轴，所述中轴上设置有激光发射机构，其中一个镜筒上设置有激光接收机构，所述激光发射机构与设置有激光接收机构的镜筒刚性连接。在不改变望远镜的基本形状的情况下，有效实现在望远镜调整目距过程中，激光发射机构与设置有激光接收机构的镜筒始终不发生相对位移，使激光发射机构与激光接收机构的光学系统光轴不发生变化，稳定、可靠地实现准确的激光测距。所有零件的加工精度要求与传统望远镜产品一样，极大降低了转轴式双筒测距望远镜的生产难度和生产成本，便于批量化生产作业，值得广泛推广应用。

Description

一种转轴式双筒测距望远镜

技术领域

本发明属于望远镜技术领域，特别涉及一种转轴式双筒测距望远镜。

背景技术

激光测距是现代技术在测量领域的重要应用，被广泛用在军事、民用的许多方面，测距、测速、测角、测高等许多领域都彰显其高速、准确、便捷等测量优点，是传统测量无法比拟的。随着科技发展以及人们生活水平的不断提高，特别是半导体激光器的进步，测距与民用望远镜的结合成为望远系统的热门。

目前，单筒测距望远镜的民用技术比较成熟，在世界范围内已形成规模生产和应用。双筒测距望远镜的发展只是在发达国家美国、日本等少数国家生产和制造，其存在的不足之处在于：加工技术的难度大、要求高，制造成本高，使得其生产、制造和消费受到很大限制，目前的普及率极低，市场卖价都在1000$以上。

单筒测距望远镜虽能实现远距离观察和测距，但其不能双眼观察，存在缺乏视角立体感的缺陷，人们的使用舒适度受到极大影响。双筒望远镜为了适应不同人眼的需要，一般左右镜身都会围绕中轴转动来调整目距。目前美国、日本生产的双筒测距望远镜都是利用双筒望远镜的左右光路，分别用做测距激光发射和接收光路系统，来实现望远镜与测距系统的结合。双眼观察的平行差一般在2～5分，但这对于测距发射和接收的平行度要求来说是远远不够的。一般测距机（1000米）的发射和接收的平行度要求在1×10-5个毫弧度以内。因此，这就对望远镜的光轴平行度要求的极高。不仅要求结构件的精度很高，而且对光学玻璃与结构件的配合精度也要求极高，它的结构方式完全不适合大批量生产，而且成本过高，不易为大众所接受。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种结构简单，稳定，测距可靠，且有效降低生产难度和生产成本的转轴式双筒测距望远镜，解决上述背景技术中提出的问题。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种转轴式双筒测距望远镜，包括左右镜筒和中轴，所述中轴上设置有激光发射机构，其中一个镜筒上设置有激光接收机构，所述激光发射机构与设置有激光接收机构的镜筒刚性连接。

另外一个镜筒上设置有测距结果显示机构。

所述激光发射机构包括前端固定有发射物镜的发射镜筒，发射镜筒与设置有激光接收机构的镜筒刚性连接，发射镜筒的后端通过前后调节机构与焊装有激光二极管的发射电路板连接。

所述发射镜筒通过压母锁紧与设置有激光接收机构的镜筒刚性连接。

所述前后调节机构由活动连接的调节螺母和固定螺母组成。

所述激光接收机构包括其所在镜筒的物镜组、屋脊棱镜和半五棱镜，在半五棱镜48度斜面上镀有白光全反射、红外透射的分光介质膜，并于半五棱镜48度斜面侧设置有反射镜，反射镜的反射光线方向设置有雪崩管。

所述中轴后端的铰链内部设置有电池仓结构，所述发射镜筒与所述电池仓结构间为镂空结构，该镂空结构处设置有接收电路板和接线排线穿线口。

所述雪崩管焊接在所述接收电路板上。

所述测距结果显示机构为安装在其所在镜筒的目镜焦面上的LCD显示分划板或背光LCD显示分划板或OLED投影显示机构。

所述OLED投影显示机构包括依次同轴设置有OLED显示屏、投影透镜和转像棱镜，转像棱镜设置于半五棱镜一侧。

本发明通过在中轴上设置激光发射机构，在其中一个镜筒上设置激光接收机构，并且激光发射机构与设置有激光接收机构的镜筒刚性连接，在不改变望远镜的基本形状的情况下，有效实现在望远镜调整目距过程中，激光发射机构与设置有激光接收机构的镜筒始终不发生相对位移，使激光发射机构与激光接收机构的光学系统光轴不发生变化，稳定、可靠地实现准确的激光测距。进一步地，通过显示机构将测距结果显示出来，方便人眼通过目镜放大观察显示数据，直观地实现测距模式转换、测距单位转换、测距数值显示等等。

激光发射机构通过前后调节机构实现发射激光二极管在光轴方向上位移调整，发射电路板平面与固定螺母后平面接触，可以自由移动，以实现激光二极管在垂直发射光轴的平面里调整，便于生产过程中校正调整，调整完成后用胶固定位置即可。

所述激光接收机构通过利用其所在镜筒的物镜组、屋脊棱镜和半五棱镜等原有组件，在半五棱镜48度斜面上镀设白光全反射、红外透射的分光介质膜，有效实现可见光全反射、激光透过的过滤功能，过滤后的激光通过反射镜反射到雪崩管接收激光，棱镜组经校正工序后止螺点胶固定，形成相对刚性结构使接收相对位置固定，不因望远镜目距调节而改变其平行性，提高激光测距的高可靠性。

本发明结构简单，稳定，测距可靠，左右目镜组分别单独沿光路轴向运动实现人眼望远视度调整和调焦，实现保障望远镜的常规使用功能，望远镜的目距调节通过转动左右镜身实现，调节过程中测距系统的发射与接收保持不变，望远镜的双筒光轴平行仍通过传统的棱镜校正法实现，所有零件的加工精度要求与传统望远镜产品一样，极大降低了转轴式双筒测距望远镜的生产难度和生产成本，便于批量化生产作业，值得广泛推广应用。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步地说明：

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明激光接收机构的部分结构示意图；

图3是本发明LCD显示分划板的结构示意图；

图4是本发明背光LCD显示分划板的结构示意图；

图5是本发明OLED投影显示机构的结构示意图。

图中标号：1.发射物镜，2.发射镜筒，3.压母，4.调节螺母，5.固定螺母，6. 激光二极管，7.发射电路板，8.接收电路板，9.雪崩管，10.反射镜，11.半五棱镜，12.左镜身，13.屋脊棱镜，14.左目镜 15.电池仓结构，16.右镜身，17.右目镜 18.LCD 显示分划板，19.右半五棱镜，20.右物镜组；181.背光LCD板，182. “+”字分划，183. 分划板上部区域，184. LCD液晶显示部分，18-1. 背光LCD板，18-2. 分划玻璃，18-3. 漫反射背景，18-4. 背光源，21.OLED显示屏，22. 投影透镜，23. 转像棱镜，24.目镜焦平面。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

实施例一

参看图1、2所示：本发明的转轴式双筒测距望远镜，包括左右镜筒和中轴，所述中轴上设置有激光发射机构，其中一个镜筒上设置有激光接收机构，另外一个镜筒上设置有测距结果显示机构，所述激光发射机构与设置有激光接收机构的镜筒刚性连接，如图1所示，左镜筒上设置有激光接收机构，右镜筒上设置有测距结果显示机构。

所述激光发射机构包括前端固定有发射物镜1的发射镜筒2，发射镜筒2与左镜筒12刚性连接，发射镜筒2的后端通过前后调节机构与焊装有激光二极管6的发射电路板7连接，所述前后调节机构由活动连接的调节螺母4和固定螺母5组成，发射电路板7的平面与固定螺母5后平面接触，可以在所在平面内自由移动，以实现激光二极管6在垂直发射光轴的平面里调整，便于生产过程中校正调整，调整完成后胶固即可。所述发射镜筒2通过压母3锁紧与左镜筒刚性连接，有效实现望远镜在相互转动左右镜筒调整目距时，激光发射机构与左镜筒始终不发生相对位移，使激光发射机构与激光接收机构的光学系统光轴不发生变化，稳定、可靠地实现准确的激光测距。

所述激光接收机构包括左镜筒的物镜组、屋脊棱镜13和半五棱镜11，在半五棱镜11的48度斜面上镀有白光全反射、红外透射的分光介质膜，并于半五棱镜11的48度斜面侧设置有反射镜10，反射镜10与镀有分光介质膜的48度斜面连接，反射镜10的反射光线方向设置有雪崩管9，雪崩管9接收激光。

所述中轴后端的铰链内部设置有电池仓结构15，所述发射镜筒2与所述电池仓结构25间为镂空结构，在镂空结构处设置有测距主板（图中未示），并在左镜筒侧设置有接收电路板8，于右镜筒侧设置有接线排线穿线口，方便线路穿过，到达右镜身16内，所述雪崩管9焊接在所述接收电路板8上，接收电路板8可在左镜筒上自由移动，进行上下、前后位置的调整，实现接收调整的目的，方便校正，校正后固定即可。

参看图1、图3，所述测距结果显示机构为安装在右目镜17和右半五棱镜19之间的目镜焦面上的LCD显示分划板18，LCD显示分划板18分成上下两个区域，在望远镜观察视场181内，上部区域183为目标瞄准、望远镜景物观察区，这一区域为普通光学玻璃材料，中部刻有“+”字分划182，用于瞄准被测目标；下部为LCD液晶显示部分184，由测距主板提供来的数据通过这部分实现测距模式转换、测距单位转换、测距数值等液晶显示。

实施例二

参看图4，本实施例与实施例一的不同之处在于：所述LCD显示分划板18为背光LCD分划板，包括分划玻璃18-2，其下部为背光LCD板18-1，通过设置有背光源18-4的漫反射背景18-3照明背光LCD板18-1，有效实现在夜间对测距数据的读取。

实施例三

如图5所示，本实施例与实施例一和二的不同之处在于：所述测距结果显示机构为OLED投影显示机构，其包括依次同轴设置有OLED显示屏21、投影透镜22和转像棱镜23，转像棱镜23与半五棱镜19胶合胶合面镀有窄带通光膜，OLED显示屏21将测距主板反馈的信息数字发光显示出来，通过投影透镜22、转像棱镜23进入半五棱镜19成像在目镜焦平面24的位置上，人眼通过目镜17观察。

本发明在进行激光测距时，测距主板控制激光二极管6发出激光通过发射物镜1准直后射向被测物，目标反射激光通过左物镜组接收，透过屋脊棱镜13和半五棱镜11后到达分光介质膜，白光全反射，激光透射到反射镜10，经反射镜10反射到雪崩管9，雪崩管9产生响应，通过接收电路板8传回测距主板，测距主板处理后以数字的形式显示在测距结果显示机构上，人眼通过右目镜17即可看到测距数值，实现测距功能。

本发明的目距调节通过转动左右镜身实现，实现过程中测距系统的发射与接收保持不变，望远镜的双筒光轴平行仍通过传统的棱镜校正法实现，所有零件的加工精度要求与一般望远镜产品无差别，在不改变望远镜的基本形状的情况下，有效实现在望远镜调整目距过程中，激光发射机构与设置有激光接收机构的镜筒始终不发生相对位移，使激光发射机构与激光接收机构的光学系统光轴不发生变化，稳定、可靠地实现准确的激光测距

本发明结构简单，稳定，测距可靠，制造工艺和生产难度低，极大地降低了生产成本，便于批量化生产作业和推广应用，值得广泛推广使用。

本发明的技术方案并不限制于本发明所述的实施例的范围内。本发明未详尽描述的技术内容均为公知技术。

Claims (5)

1.一种转轴式双筒测距望远镜，包括左右镜筒和中轴，其特征在于：所述中轴上设置有激光发射机构，其中一个镜筒上设置有激光接收机构，另外一个镜筒上设置有测距结果显示机构，所述激光发射机构包括前端固定有发射物镜的发射镜筒，发射镜筒与设置有激光接收机构的镜筒刚性连接，发射镜筒的后端通过前后调节机构焊接有激光二极管的发射电路板，所述发射镜筒通过压母锁紧与设置有激光接收机构的镜筒刚性连接，所述前后调节机构由活动连接的调节螺母和固定螺母组成，所述激光接收机构包括其所在镜筒的物镜组、屋脊棱镜和半五棱镜，在半五棱镜48度斜面上镀有白光全反射、红外透射的分光介质膜，并于半五棱镜48度斜面侧设置有反射镜，反射镜的反射光线方向设置有雪崩管。

2.如权利要求1所述的转轴式双筒测距望远镜，其特征在于：所述中轴后端的铰链内部设置有电池仓结构，所述发射镜筒与所述电池仓结构间为镂空结构，该镂空结构处设置有接收电路板和接线排线穿线口。

3.如权利要求2所述的转轴式双筒测距望远镜，其特征在于：所述雪崩管焊接在所述接收电路板上。

4.如权利要求1所述的转轴式双筒测距望远镜，其特征在于：所述测距结果显示机构为安装在其所在镜筒的目镜焦面上的LCD显示分划板或OLED投影显示机构。

5.如权利要求4所述的转轴式双筒测距望远镜，其特征在于：所述OLED投影显示机构包括依次同轴设置有OLED显示屏、投影透镜和转像棱镜，转像棱镜设置于半五棱镜一侧。