CN106595615A - 一种全站仪的光路系统 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种全站仪的光路系统，包括第一光源、第一反射透镜、第二反射镜、主物镜组、分光棱镜组、接收管、第二光源、光电传感器、分划板和目镜，第二反射镜用于将第二光源发出的第二光反射至主物镜组，第二光透过主物镜组照射到目标物，目标物将第二光反射后透过所述的主物镜组到分光棱镜组，所述的分光棱镜组将第二光反射至光电传感器，目标物反射的第三光依次主物镜组、分光棱镜组，在分划板上成像，分划板所成的像通过目镜被观察，所述的光电传感器具有当分划板的十字丝中心对准目标物时被第二光照射的预设位置，所述的全站仪的光路系统还包括自动校准装置，所述的自动校准装置用于调整光路系统以使第二光照射在光电传感器的预设位置。

Description

一种全站仪的光路系统
技术领域
本申请涉及一种全站仪的光路系统。
背景技术
现有全站仪用于精密测量时，通常使用六角棱镜作为被测物。需要用人眼仔细瞄准棱镜中心，才能测得准确的棱镜位置信息。如不精确瞄准，会导致测得的距离和角度数值出现偏差，并且现有全站仪激光信号利用率差，最大可测距离较短。
发明内容
本申请所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种全站仪的光路系统。
为解决以上技术问题，本申请采取如下技术方案：
一种全站仪的光路系统，所述的光路系统包括第一光源、第一反射镜、第二反射镜、主物镜组、分光棱镜组、接收管、第二光源、光电传感器、分划板和目镜，第一反射镜用于将第一光源发出的第一光反射至第二反射镜，第二反射镜用于将所述的第一光反射至主物镜组，第一光透过主物镜组照射到目标物，目标物将第一光反射后透过所述的主物镜组照射到分光棱镜组，所述的分光棱镜组将第一光反射回所述的第二反射镜，第一光经第二反射镜反射至光纤，并有光纤传导至接收管，
第二反射镜用于将第二光源发出的第二光反射至主物镜组，第二光透过主物镜组照射到目标物，目标物将第二光反射后透过所述的主物镜组照射到分光棱镜组，所述的分光棱镜组将第二光反射至光电传感器，目标物反射的第三光依次穿过第二反射镜、分光棱镜组，在分划板上成像，分划板所成的像通过目镜被观察，所述的光电传感器具有当分划板的十字丝中心对准目标物时被第二光照射的预设位置，所述的全站仪的光路系统还包括自动校准装置，所述的自动校准装置用于调整光路系统以使第二光照射在光电传感器的预设位置。所述的第一光源发出的第一光为可视激光，所述的第二光源发出的第二光为红外激光，所述的第三光为目标物反射的自然光。
优选地，所述的光路系统还包括用于改变第一光源发出的第一光的光路的内外光路切换组件，所述的内外光路切换组件包括切换马达、第三反射镜、第四反射镜和切换装置，所述的第三反射镜设置在第一光源与第一反射镜之间，用于将第一光源发出的第一光反射至第四反射镜，所述的第四反射镜将第一光反射后通过光纤接收管接收，所述的切换马达用于驱动所述的切换装置。
优选地，所述的第一光源与所述的第一反射镜之间的第一光的光路上还设置有用于提高准直效率的第一透镜组、第二透镜组。
优选地，所述的第二反射镜与接收管之间的第一光的光路上还设置有用于提高准直效率的第三透镜组和第四透镜组。
优选地，所述的第三透镜与第四透镜之间的第一光的光路上还设置有带通滤色片和光纤组件。
优选地，第二光源与第一反射镜之间的第二光的光路上设置有提高第二光的准直效率的第五透镜组。
优选地，所述的分光棱镜组与所述的光电传感器的第二光的光路上还设置有平板组。
优选地，在分光棱镜组与分划板之间的第三光的光路上还依次设置有调焦镜和正像棱镜。
优选地，所述的主物镜组包括从外到内依次同轴设置的第一主物镜、第二主物镜和第三主物镜，所述的第一主物镜和第二主物镜为凸透镜，所述的第三主物镜为凹透镜，所述的第三主物镜的中间部分开设有一贯穿孔。
由于以上技术方案的采用，本申请与现有技术相比具有如下优点：
本申请所述的一种全站仪的光路系统，通过光电传感器和校准装置的校准，首先能在测量时不必精确瞄准被测棱镜或其他目标，即可得到准确位置信息；其次能充分利用全站仪激光发射和接收信号，加大可测距离。
附图说明
图1为本申请所述的一种全站仪的光路系统的结构示意图，
其中：11、第一光源；12、第一透镜组；13，14、第二透镜组；15、第三透镜组；16、带通滤色片；17、光纤组件；18、接收管；19、第四透镜组；21、第二光源；22、第五透镜组；23、第一反射镜；24、第二反射镜；25、平板组；26、光电传感器；31、主物镜组；32、分光棱镜组；33、调焦镜；34、正像棱镜；35、分划板；36、目镜；41、第三反射镜；42、第四反射镜；43、切换装置；44、切换马达；311、第一主物镜；312、第二主物镜；313、第三主物镜。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本申请做进一步详细说明。应理解，这些实施例是用于说明本申请的基本原理、主要特征和优点，而本申请不受以下实施例的范围限制。实施例中采用的实施条件可以根据具体要求做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。
如图1所示，为本申请所述的一种全站仪的光路系统，该光路系统包括由第一光源11发出的第一光的光路、由第二光源21发出的第二光的光路、由目标物反射回的第三光的光路。第一光源11发出的第一光依次经过第一透镜组12、第二透镜组13,14，到达第一反射镜23后被反射至第二反射镜24，第一光被第二反射镜24反射后透过主物镜组31至目标物，第一光被目标物反射后透过主物镜组31到达分光棱镜组32，所述的分光棱镜组32将第一光反射至第二反射镜24，第一光经第二反射镜24反射后依次经过第三透镜组15、带通滤色片16、光纤组件17、第四透镜组19后入射至接收管18。所述的第一光的光路设计用于测距。
第二光源21发出的第二光经过第五透镜组22后入射至第二反射镜24，经过第二反射镜24反射后透过主物镜组31至目标物，第二光被目标物反射后经过主物镜组31后到达分光棱镜组32，第二光经过分光棱镜组32的反射后经过平板组25到达光电传感器26。
目标物反射的第三光经过主物镜组31、分光棱镜组32、调焦镜33、正像棱镜34、分划板35、目镜36，使用者可以通过目镜36观测到目标物在分划板35上的成像。
所述的光路系统还包括用于改变第一光源11发出的第一光的光路的内外光路切换组件，所述的内外光路切换组件包括切换马达44、第三反射镜41、第四反射镜42和切换装置43，所述的第三反射镜41设置在第一光源11与第一反射镜23之间，用于将第一光源11发出的第一光反射至第四反射镜42，所述的第四反射镜23将第一光反射至切换装置43，所述的第一光透过切换装置43后被接收管18接收。所述的切换马达44用于驱动所述的切换装置43，以完成内外光路的切换。
所述的光电传感器26具有当分划板35的十字丝中心对准目标物时被第二光照射的预设位置，所述的全站仪的光路系统还包括自动校准装置，所述的自动校准装置用于调整光路系统以使第二光照射在光电传感器26的预设位置。优选地，当分划板35的十字丝中心对准目标物时，第二光入射至光电传感器26的中心位置，当没有对准目标物时，第二光偏离光电传感器26的中心位置，所述的校准装置自动校准直至第二光入射在光电传感器26的中心位置，完成自动瞄准。
所述的主物镜组31包括从外到内依次同轴设置的第一主物镜311、第二主物镜312和第三主物镜313，所述的第一主物镜311和第二主物镜312为凸透镜，所述的第三主物镜313为凹透镜，所述的第三主物镜313的中间部分开设有一贯穿孔。由于第三主物镜313的贯穿孔，能够减少出射光的反射，减少干扰。
本申请所述的一种全站仪的光路系统，通过光电传感器26和校准装置的校准，首先能在测量时不必精确瞄准被测棱镜或其他目标，即可得到准确位置信息；其次能充分利用全站仪激光发射和接收信号，加大可测距离。
以上对本申请做了详尽的描述，实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本申请的内容并据以实施，并不能以此限制本申请的保护范围。凡根据本申请精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种全站仪的光路系统，其特征在于：所述的光路系统包括第一光源、第一反射镜、第二反射镜、主物镜组、分光棱镜组、接收管、第二光源、光电传感器、分划板和目镜，
第一反射镜用于将第一光源发出的第一光反射至第二反射镜，第二反射镜用于将所述的第一光反射至主物镜组，第一光透过主物镜组照射到目标物，目标物将第一光反射后透过所述的主物镜组照射到分光棱镜组，所述的分光棱镜组将第一光反射回所述的第二反射镜，第一光经第二反射镜反射至接收管，
第二反射镜用于将第二光源发出的第二光反射至主物镜组，第二光透过主物镜组照射到目标物，目标物将第二光反射后透过所述的主物镜组照射到分光棱镜组，所述的分光棱镜组将第二光反射至光电传感器，
目标物反射的第三光穿过主物镜组、分光棱镜组，在分划板上成像，分划板所成的像通过目镜被观察，
所述的光电传感器具有当分划板的十字丝中心对准目标物时被第二光照射的预设位置，
所述的全站仪的光路系统还包括自动校准装置，所述的自动校准装置用于调整光路系统以使第二光照射在光电传感器的预设位置。
2.根据权利要求1所述的一种全站仪的光路系统，其特征在于：所述的光路系统还包括用于改变第一光源发出的第一光的光路的内外光路切换组件，所述的内外光路切换组件包括切换马达、第三反射镜、第四反射镜和滤光片，所述的第三反射镜设置在第一光源与第一反射镜之间，用于将第一光源发出的第一光反射至第四反射镜，所述的第四反射镜将第一光反射至滤光片，所述的第一光透过滤光片后通过光纤被接收管接收。
3.根据权利要求1所述的一种全站仪的光路系统，其特征在于：所述的第一光源与所述的第一反射镜之间的第一光的光路上还设置有用于提高准直效率的第一透镜组、第二透镜组。
4.根据权利要求3所述的一种全站仪的光路系统，其特征在于：所述的第二反射镜与接收管之间的第一光的光路上还设置有用于提高准直效率的第三透镜组和第四透镜组。
5.根据权利要求4所述的一种全站仪的光路系统，其特征在于：所述的第三透镜与第四透镜之间的第一光的光路上还设置有带通滤色片和光纤组件。
6.根据权利要求1所述的一种全站仪的光路系统，其特征在于：第二光源与第一反射镜之间的第二光的光路上设置有提高第二光的准直效率的第五透镜组。
7.根据权利要求6所述的一种全站仪的光路系统，其特征在于：所述的分光棱镜组与所述的光电传感器的第二光的光路上还设置有平板组。
8.根据权利要求1所述的一种全站仪的光路系统，其特征在于：在分光棱镜组与分划板之间的第三光的光路上还依次设置有调焦镜和正像棱镜。
9.根据权利要求1所述的一种全站仪的光路系统，其特征在于：所述的主物镜组包括从外到内依次同轴设置的第一主物镜、第二主物镜和第三主物镜，所述的第一主物镜和第二主物镜为凸透镜，所述的第三主物镜为凹透镜，所述的第三主物镜的中间部分开设有一贯穿孔。
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