CN111190166A - 一种双色切换显示的激光测距仪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双色切换显示的激光测距仪,包括单目望远镜、激光发射系统、激光接收器和OLED液晶显示成像系统,单目望远镜包括物镜、屋脊半五棱镜、胶合棱镜、目镜和LCD液晶显示单元;激光发射系统发出激光射到被测目标上,反射回来的激光经物镜、屋脊半五棱镜、胶合棱镜后被激光接收器接收;OLED液晶显示成像系统发出的光经胶合棱镜成像在目镜焦面上。本发明能够实现激光测距仪的双色显示,满足多种条件使用。
Description
技术领域
本发明属于激光测距仪技术领域,更具体的说是涉及一种双色切换显示的激光测距仪。
背景技术
激光测距仪主要包含脉冲式激光测距仪,相位式激光测距仪和三角法激光测距仪。脉冲式激光测距仪中最常见的就是望远镜激光测距仪,包括一个望远镜和激光发射接收模块,主要用于中远距离的激光测距,脉冲式激光测距的过程是:测距仪发射的激光经被测量物体反射后又被测距仪接收,测距仪同时记录激光往返的时间,光速和往返时间乘积的一半就是测距仪和被测量物体之间的距离,然后此距离信息显示在目镜的焦面上被观察者接收和读取。
在实际使用中,会在多种环境下使用望远镜测距仪产品,比如在阳光明朗的白天,或者在夕阳下的黄昏,而目前市面上的望远镜测距仪的显示一般采用黑色字体的普通透过式LCD液晶显示单元,显示字体的对比度与进入测距仪的光通量有关,光通量越大,显示字体对比度越高,光通量越低,显示字体对比度越低,对于黑暗环境,基本无法显示,这对于多种环境的应用需求有很大的局限性。
因此,如何提供一种双色切换显示的激光测距仪是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种双色切换显示的激光测距仪,能够实现激光测距仪的双色显示,在环境明亮场景使用LCD液晶显示,在环境暗淡场景使用OLED液晶显示,满足多种条件使用。
为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种双色切换显示的激光测距仪,包括:单目望远镜、激光发射系统、激光接收器和OLED液晶显示成像系统,其中,所述单目望远镜包括物镜、屋脊半五棱镜、胶合棱镜、目镜和设置在所述目镜焦面位置的LCD液晶显示单元;所述激光发射系统发出激光射到被测目标上,反射回来的激光经所述物镜、所述屋脊半五棱镜、胶合棱镜后被所述激光接收器接收;OLED液晶显示成像系统发出的光经胶合棱镜成像在目镜焦面上。
进一步,所述激光发射系统包括激光发射二极管和发射透镜,所述发射透镜设置在所述激光发射二极管的发射光路上。
进一步,所述OLED液晶显示成像系统包括OLED液晶显示成像单元和显示透镜组,所述显示透镜组设置于所述OLED液晶显示成像单元与所述胶合棱镜之间。
进一步,所述屋脊半五棱镜上设置有屋脊收发面、屋脊外反射面、屋脊内反射面和屋脊顶面,所述屋脊收发面的两端分别与所述屋脊外反射面的一端和所述屋脊内反射面的一端相交,所述屋脊顶面的两端分别与所述屋脊外反射面的另一端和所述屋脊内反射面的另一端相交。
进一步,所述胶合棱镜由等腰棱镜与补偿棱镜胶合而成,且胶合面上镀有反射可见光、透射OLED液晶显示光与激光的分光膜。
进一步,所述等腰棱镜上设置有等腰输入面、等腰反射兼输出面和等腰分光面,所述等腰反射兼输出面和所述等腰分光面均与所述等腰输入面相交,且所述等腰输入面靠近所述屋脊外反射面,并与所述屋脊外反射面平行设置。
进一步,所述补偿棱镜上设置有补偿分光面、补偿反射兼输出面和补偿收发面,所述补偿分光面的一端与所述补偿反射兼输出面的一端相交,所述补偿分光面的另一端与所述补偿反射兼输出面的另一端分别与所述补偿收发面相交;所述补偿分光面与所述等腰分光面胶合连接。
进一步,所述等腰输入面与所述补偿反射兼输出面平行,所述等腰反射兼输出面与所述补偿收发面平行。
进一步,所述的LCD液晶显示单元为透过式的黑色字体显示,所述OLED液晶显示单元为可发光的液晶显示单元,显示单色字体,包括红色字体或绿色字体,或显示双色字体。
进一步,所述LCD液晶显示单元由通光光阑代替。
进一步,所述激光发光二极管和所述激光接收器位置互换。
本发明的有益效果在于:
本发明利用等腰棱镜和补偿棱镜的胶合棱镜,配合屋脊半五棱镜组成望远镜的分光棱镜组,在补偿棱镜的一侧有成像显示用的OLED液晶显示成像单元,可以是红色、绿色或黄色字体,成像在目镜焦面上,实现激光测距仪的双色显示,在环境明亮场景使用LCD液晶显示,在环境暗淡场景使用OLED液晶显示,满足多种条件使用,并且整个光路结构设计合理,巧妙的棱镜组合,使得测距仪更加的小巧轻便。
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,下面将对实施例或现有技术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,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1附图为本发明的结构示意图。
图2附图为本发明分光棱镜组的结构示意图。
图3附图为本发明单目望远镜的可见光的光路示意图。
图4附图为本发明激光接收器的光路示意图。
图5附图为本发明OLED液晶显示成像单元的光路示意图。
图6附图为通光光阑代替LCD液晶显示单元的结构示意图。
其中,图中,
1-物镜;2-屋脊半五棱镜;210-屋脊收发面;211-屋脊内反射面;212-屋脊外反射面;213-屋脊顶面;3-胶合棱镜;31-等腰棱镜;310-等腰输入面;311-等腰反射兼输出面;312-等腰分光面;32-补偿棱镜;320-补偿收发面;321-补偿反射兼输出面;322-补偿分光面;4-LCD液晶显示单元;5-目镜;6-发射透镜;7-激光发射二极管;8-OLED液晶显示成像单元;9-显示透镜组;10-激光接收器;41-通光光阑。
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。
请参阅附图1,本发明提供了一种双色切换显示的激光测距仪,包括:单目望远镜、激光发射系统、激光接收器10和OLED液晶显示成像系统,其中,单目望远镜包括物镜1、屋脊半五棱镜2、胶合棱镜3、目镜5和设置在目镜5焦面位置的LCD液晶显示单元4,屋脊半五棱镜2与胶合棱镜3组成分光棱镜组;激光发射系统发出激光射到被测目标上,反射回来的激光经物镜1、屋脊半五棱镜2、胶合棱镜3后被激光接收器10接收;OLED液晶显示成像系统发出的光经胶合棱镜3成像在目镜5焦面上,显示信息通过目镜5被人眼接收。
在另一种实施例中,激光发射系统包括激光发射二极管7和发射透镜6,发射透镜6设置在激光发射二极管7的发射光路上。
在另一种实施例中,激光发射二极管7和激光接收器10可以互换位置。
在另一种实施例中,OLED液晶显示成像系统包括OLED液晶显示成像单元8和显示透镜组9,显示透镜组9设置于OLED液晶显示成像单元8与胶合棱镜3之间,实现与LCD液晶显示单元4的切换显示,并通过目镜5被人眼观察。LCD液晶显示单元4采用透过式显示方式,显示透过式的黑色字体;OLED液晶显示成像单元8为可发光的液晶显示单元,可以是红色字体、绿色字体或黄色字体等有色字体,也可以显示双色字体。
测距过程是:单目望远镜观察被测目标,激光发射系统的激光发射二极管7发出激光,经过发射透镜6后出射,到达被测目标后光信号反射,反射的光信号经过物镜1,屋脊半五棱镜2,胶合棱镜3,到达激光接收器10,根据发射激光和接收激光的信号时间差,经过电路和软件处理计算出被测目标的距离,并在LCD液晶显示单元4和OLED液晶显示成像单元8同时显示距离信息,而OLED液晶显示成像单元8的距离信息通过显示透镜组9和胶合棱镜3,成像在目镜5的焦面位置,最后都通过目镜5被人眼接收,通过开关控制,可以切换显示被测的目标的距离信息。
参阅附图2,屋脊半五棱镜2上设置有屋脊收发面210、屋脊外反射面212、屋脊内反射面211和屋脊顶面213,屋脊收发面210的两端分别与屋脊外反射面212的一端和屋脊内反射面211的一端相交,屋脊顶面213的两端分别与屋脊外反射面212的另一端和屋脊内反射面211的另一端相交。
胶合棱镜3由等腰棱镜31与补偿棱镜32胶合而成,且胶合面上镀有反射可见光、透射OLED液晶显示光与激光的分光膜。
等腰棱镜31上设置有等腰输入面310、等腰反射兼输出面311和等腰分光面312,等腰反射兼输出面311和等腰分光面312均与等腰输入面310相交,且等腰输入面310靠近屋脊外反射面212,并与屋脊外反射面212平行设置。
补偿棱镜32上设置有补偿分光面322、补偿反射兼输出面321和补偿收发面320,补偿分光面322的一端与补偿反射兼输出面321的一端相交,补偿分光面322的另一端与补偿反射兼输出面321的另一端分别与补偿收发面320相交;补偿分光面322与等腰分光面312胶合连接。
在另一种实施例中,等腰输入面310与补偿反射兼输出面321平行,等腰反射兼输出面311与补偿收发面320平行。
参阅附图3,可见光光线从物镜1进入,由屋脊半五棱镜2的屋脊收发面210射入,依次经屋脊外反射面212反射、屋脊内反射面211反射、等腰反射兼输出面311反射、等腰分光面312反射、等腰输入面310反射后,由等腰反射兼输出面311射出,透过LED液晶显示单元进入目镜5,最后被人眼接收,从而构成单筒望远镜的光路系统。
参阅附图4,激光发射系统发出激光射到被测目标上,反射回来的激光经物镜1进入,由屋脊半五棱镜2的屋脊收发面210射入,依次经屋脊外反射面212反射、屋脊内反射面211反射、等腰反射兼输出面311反射、补偿收发面320反射后,由补偿反射兼输出面321射出,被激光接收器10接收。
参阅附图5,OLED液晶显示成像单元8发出的光经显示透镜组9后由补偿收发面320射入,依次经补偿反射兼输出面321反射、等腰输入面310反射后,经等腰反射兼输出面311射出,透过LED液晶显示单元进入目镜5,最后被人眼接收。
参阅附图6,在另一种实施例中,LCD液晶显示单元4由通光光阑41代替。针对于某些使用环境,需要增加测距仪的光透过率,则需要取消透过式的LCD液晶显示单元4,利用一个通光光阑41代替,OLED液晶显示成像单元8采用一个双色显示自发光元件,比如可以显示绿色和红色字体,通过显示透镜组9和胶合棱镜3成像在通光光阑41位置处,再经过目镜5被人眼观察。
本发明利用等腰棱镜31和补偿棱镜32的胶合棱镜3,配合屋脊半五棱镜2组成望远镜的分光棱镜组,在补偿棱镜32的一侧有成像显示用的OLED液晶显示成像单元8,可以是红色、绿色或黄色字体,成像在目镜5焦面上,实现激光测距仪的双色显示,在环境明亮场景使用LCD液晶显示,在环境暗淡场景使用OLED液晶显示,满足多种条件的应用需求,并且整个光路结构设计合理,巧妙的棱镜组合,使得测距仪更加的小巧轻便。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (11)
1.一种双色切换显示的激光测距仪,其特征在于,包括:单目望远镜、激光发射系统、激光接收器和OLED液晶显示成像系统,其中,所述单目望远镜包括物镜、屋脊半五棱镜、胶合棱镜、目镜和设置在所述目镜焦面位置的LCD液晶显示单元;所述激光发射系统发出激光射到被测目标上,反射回来的激光经所述物镜、所述屋脊半五棱镜、胶合棱镜后被所述激光接收器接收;OLED液晶显示成像系统发出的光经胶合棱镜成像在目镜焦面上。
2.根据权利要求1所述的一种双色切换显示的激光测距仪,其特征在于,所述激光发射系统包括激光发射二极管和发射透镜,所述发射透镜设置在所述激光发射二极管的发射光路上。
3.根据权利要求1所述的一种双色切换显示的激光测距仪,其特征在于,所述OLED液晶显示成像系统包括OLED液晶显示成像单元和显示透镜组,所述显示透镜组设置于所述OLED液晶显示成像单元与所述胶合棱镜之间。
4.根据权利要求1所述的一种双色切换显示的激光测距仪,其特征在于,所述屋脊半五棱镜上设置有屋脊收发面、屋脊外反射面、屋脊内反射面和屋脊顶面,所述屋脊收发面的两端分别与所述屋脊外反射面的一端和所述屋脊内反射面的一端相交,所述屋脊顶面的两端分别与所述屋脊外反射面的另一端和所述屋脊内反射面的另一端相交。
5.根据权利要求4所述的一种双色切换显示的激光测距仪,其特征在于,所述胶合棱镜由等腰棱镜与补偿棱镜胶合而成,且胶合面上镀有反射可见光、透射OLED液晶显示光与激光的分光膜。
6.根据权利要求5所述的一种双色切换显示的激光测距仪,其特征在于,所述等腰棱镜上设置有等腰输入面、等腰反射兼输出面和等腰分光面,所述等腰反射兼输出面和所述等腰分光面均与所述等腰输入面相交,且所述等腰输入面靠近所述屋脊外反射面,并与所述屋脊外反射面平行设置。
7.根据权利要求6所述的一种双色切换显示的激光测距仪,其特征在于,所述补偿棱镜上设置有补偿分光面、补偿反射兼输出面和补偿收发面,所述补偿分光面的一端与所述补偿反射兼输出面的一端相交,所述补偿分光面的另一端与所述补偿反射兼输出面的另一端分别与所述补偿收发面相交;所述补偿分光面与所述等腰分光面胶合连接。
8.根据权利要求7所述的一种双色切换显示的激光测距仪,其特征在于,所述等腰输入面与所述补偿反射兼输出面平行,所述等腰反射兼输出面与所述补偿收发面平行。
9.根据权利要求1所述的一种双色切换显示的激光测距仪,其特征在于,所述的LCD液晶显示单元为透过式的黑色字体显示,所述OLED液晶显示单元为可发光的液晶显示单元,显示单色字体,包括红色字体或绿色字体,或显示双色字体。
10.根据权利要求1所述的一种双色切换显示的激光测距仪,其特征在于,所述LCD液晶显示单元由通光光阑代替。
11.根据权利要求2所述的一种双色切换显示的激光测距仪,其特征在于,所述激光发光二极管和所述激光接收器位置互换。
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