CN111736164A - 一种激光扫描测距仪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种激光扫描测距仪，包括激光发光二极管、发射透镜、棱镜组、物镜、激光接收器、液晶显示单元、目镜和驱动单元，激光发光二极管发出的激光经过发射透镜、棱镜组、物镜出射到被测目标上，经被测目标反射的光信号被激光接收器接收，距离信息显示在目镜焦面位置的显示单元上，距离信息通过目镜被人眼接收；驱动单元驱动发射透镜在垂直光轴方向作往复平移运动，或根据光轴作来回倾斜运动。本发明能够实现激光的扫描测试，扩大激光辐射范围，从而更容易测试到远处的微小目标，提高了测距能力。
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激光扫描测距仪。
背景技术
目前市面上包含单目望远镜的激光测距仪基本都是脉冲式激光测距仪，其主要包含一个单目望远镜和一个激光测距模块，望远镜用于瞄准远处的被测物体，激光测距模块中的发射系统发射脉冲激光，经过被测物体反射后的光信号，被激光测距模块接收系统接收，计时芯片计算发射光信号和接收光信号的时间差，经过数据处理计算出被测物体的距离，并显示在望远镜目镜焦面位置的显示单元上，通过目镜被观察者接收和读取。
在激光测距仪的众多应用市场中，高尔夫市场是应用最广泛的，被测物体主要是旗帜或旗杆，由于旗帜的大小基本是一定的，一旦旗帜的位置离观察者较远，通过望远镜观察的旗帜也会较小，再加上在测量和使用过程中，使用者手或身体的抖动，都会使激光测距仪难以瞄准旗帜，造成无法测量或测不到的问题，对测量远处的旗帜有很大的局限性。
因此，如何提供一种激光扫描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，本发明提供了一种激光扫描测距仪，能够实现激光的扫描测试，扩大激光辐射范围，从而更容易测试到远处的微小目标，提高了测距能力。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种激光扫描测距仪，包括：激光发光二极管、发射透镜、棱镜组、物镜、激光接收器、液晶显示单元、目镜和驱动单元，所述激光发光二极管发出的激光经过所述发射透镜、所述棱镜组、所述物镜出射到被测目标上，经被测目标反射的光信号被所述激光接收器接收，距离信息显示在所述目镜焦面位置的液晶显示单元上，距离信息通过所述目镜被人眼接收；所述驱动单元驱动发射透镜在垂直光轴方向作往复平移运动，或根据光轴作来回倾斜运动。
优选的，所述棱镜组包括屋脊半五棱镜和胶合棱镜，所述屋脊半五棱镜的底面与所述胶合棱镜的顶面贴合。
优选的，所述驱动单元位于所述激光发光二极管和所述胶合棱镜之间，驱动所述发射透镜平行移动或倾斜使激光形成扫描激光。
优选的，还包括接收透镜，经被测目标反射的光信号先经过所述接收透镜后，被所述激光接收器接收。
优选的，液晶显示单元采用LCD液晶显示单元或OLED液晶显示单元。
本发明的有益效果在于：
本发明在激光发射光路中增加一个驱动发射透镜的驱动单元，实现激光扫描，扩大激光辐射范围，增加对于远处微小目标的测距能力，也降低了观察者对微小目标的瞄准精度，在十字瞄准框没有完全对准的情况下，扫描的激光也可以扫描到被测目标，实现距离的测量，提高了产品的测距性能和用户体验。
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为本发明的一种实施例的结构示意图。
图2a为本发明驱动单元驱动发射透镜在垂直光轴方向作平移运动的一种状态图。
图2b为本发明驱动单元驱动发射透镜在垂直光轴方向作平移运动的另一种状态图。
图3a为本发明驱动单元驱动发射透镜根据光轴作倾斜运动的一种状态图。
图3b为本发明驱动单元驱动发射透镜根据光轴作倾斜运动的另一种状态图。
图4a为本发明通过目镜观察的视场大小的图。
图4b为本发明驱动单元关闭时十字瞄准框的校准状态图。
图5a为本发明驱动单元关闭时十字瞄准框瞄准旗帜时的状态图。
图5b为本发明驱动单元关闭时十字瞄准框未瞄准旗帜时的状态图。
图6a为本发明驱动单元开启时十字瞄准框瞄准旗帜时的激光区域图。
图6b为本发明驱动单元开启时十字瞄准框未瞄准旗帜时的激光区域图。
图7为本发明的另一种实施例的结构示意图。
其中，图中，
1-物镜；2-屋脊半五棱镜；3-胶合棱镜；4-液晶显示单元；5-目镜；6-发射透镜；61-第二发射透镜；7-激光发光二极管；8-接收透镜；9-激光接收器；10-驱动单元；11-被测目标。
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。
实施例1
请参阅附图1，本发明提供了一种激光扫描测距仪，包括：激光发光二极管7、发射透镜6、棱镜组、物镜1、激光接收器9、液晶显示单元4、目镜5和驱动单元10，激光发光二极管7发出的激光经过发射透镜6、棱镜组、物镜1出射到被测目标11上，经被测目标11反射的光信号被激光接收器9接收，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信息，距离信息显示在目镜5焦面位置的液晶显示单元4上，距离信息通过目镜5被人眼接收；驱动单元10驱动发射透镜6在垂直光轴方向作往复平移运动，或根据光轴作来回倾斜运动。
本发明还包括接收透镜8，经被测目标11反射的光信号先经过接收透镜8后，被激光接收器9接收。
其中，激光发光二极管7、发射透镜6、棱镜组和物镜1组成激光发射系统；接收透镜8和激光接收器9组成激光接收系统；棱镜组、物镜1、液晶显示单元4和目镜5组成单目望远镜。
棱镜组包括屋脊半五棱镜2和胶合棱镜3，屋脊半五棱镜2的底面与胶合棱镜3的顶面贴合。
驱动单元10位于激光发光二极管7和胶合棱镜3之间，驱动发射透镜6平行移动或倾斜使激光形成扫描激光，不仅不会影响望远镜光路的观察效果，而且能够增加激光的辐射区域，在测试过程更容易测试到远处的小目标，大大改善了手抖或无法瞄准带来的测不远或测不到问题，提高了测距仪的测距能力。
在本实施例中，液晶显示单元4可以采用LCD液晶显示单元或OLED液晶显示单元。
如图2a和图2b所示，测距仪观察被测目标11，被测目标通过望远光路A进入人眼，激光发光二极管7发出的激光B经过发射透镜6，驱动单元10驱动发射透镜6沿着垂直光轴的方向作往复平移运动，使得激光B形成扫描激光，再通过胶合棱镜3，屋脊棱镜2，物镜1出射到被测目标11，反射的光信号C经过接收透镜8，被激光接收器9接收，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，距离信息显示在液晶显示单元6上，通过目镜5被人眼接收。
如图3a和图3b所示，望远镜观察被测目标11，被测目标通过望远光路A进入人眼，激光发光二极管7发出的激光B经过发射透镜6，驱动单元10驱动发射透镜6根据光轴作任意方向的往复倾斜运动，使得激光B形成扫描激光，再通过胶合棱镜3，屋脊棱镜2，物镜1出射到被测目标11，反射的光信号C经过接收透镜8，被激光接收器9接收，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，距离信息显示在液晶显示单元6上，通过目镜5被人眼接收。
如图4a和图4b所示，002为观察者通过望远镜目镜5观察的视场大小，001为液晶显示中心的十字瞄准框，003为激光二极管发射的激光光斑，图4b为驱动单元10关闭时在激光光斑003与显示中心的十字瞄准框001的校准状态。
如图5a和图5b所示，对于远处的目标旗帜004，当驱动单元10关闭时，激光发光二极管7发出的为固定激光B，显示中心的十字瞄准框001瞄准旗帜004时，固定激光B出射到旗帜004，可以测量到旗帜004的距离并在液晶显示单元6中显示距离信息，显示中心的十字瞄准框001由于手抖等原因没有瞄准旗帜004时，固定激光B未出射到旗帜004，无法测量到旗帜004的距离。
如图6a和图6b所示，对于远处的目标旗帜004，当驱动单元10开启时，激光发光二极管7发出的为扫描激光B，显示中心的十字瞄准框001瞄准旗帜004时，扫描激光B出射到旗帜004，并在十字瞄准框001四周形成激光区域005，可以测量到旗帜004的距离并在液晶显示单元6中显示距离信息，显示中心的十字瞄准框001由于手抖等原因没有瞄准旗帜004时，扫描激光B在十字瞄准框001四周形成激光区域005，也有一部分激光出射到目标旗帜004上，同样可以测量到旗帜004的距离并在液晶显示单元6中显示距离信息。
本发明在激光发射光路中增加一个驱动发射透镜的驱动单元，实现激光扫描，扩大激光辐射范围，增加对于远处微小目标的测距能力，也降低了观察者对微小目标的瞄准精度，在十字瞄准框没有完全对准的情况下，扫描的激光也可以扫描到被测目标，实现距离的测量，提高了产品的测距性能和用户体验。
实施例2
参考附图7，实施例2与实施例1相比，区别点主要是改变了激光发光二极管7、发射透镜6、驱动单元10、接收透镜8以及激光接收器9的的位置，并在发射透镜6后还添加了第二发射透镜61。激光发光二极管7发出的激光经过发射透镜6出射到被测目标11上，经被测目标11反射的光信号C依次经物镜1、棱镜组、接收透镜8后，被激光接收器9接收，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信息，距离信息显示在目镜5焦面位置的液晶显示单元4上，距离信息通过目镜5被人眼接收；驱动单元10驱动发射透镜6在垂直光轴方向作往复平移运动，或根据光轴作来回倾斜运动。
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 (5)
1.一种激光扫描测距仪，其特征在于，包括：激光发光二极管、发射透镜、棱镜组、物镜、激光接收器、液晶显示单元、目镜和驱动单元，所述激光发光二极管发出的激光经过所述发射透镜、所述棱镜组、所述物镜出射到被测目标上，经被测目标反射的光信号被所述激光接收器接收，距离信息显示在所述目镜焦面位置的液晶显示单元上，距离信息通过所述目镜被人眼接收；所述驱动单元驱动发射透镜在垂直光轴方向作往复平移运动，或根据光轴作来回倾斜运动。
2.根据权利要求1所述的一种激光扫描测距仪，其特征在于，所述棱镜组包括屋脊半五棱镜和胶合棱镜，所述屋脊半五棱镜的底面与所述胶合棱镜的顶面贴合。
3.根据权利要求2所述的一种激光扫描测距仪，其特征在于，所述驱动单元位于所述激光发光二极管和所述胶合棱镜之间，驱动所述发射透镜平行移动或倾斜使激光形成扫描激光。
4.根据权利要求1所述的一种激光扫描测距仪，其特征在于，还包括接收透镜，经被测目标反射的光信号先经过所述接收透镜后，被所述激光接收器接收。
5.根据权利要求1所述的一种激光扫描测距仪，其特征在于，液晶显示单元采用LCD液晶显示单元或OLED液晶显示单元。
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