CN116500771A - 一种正像系统及激光测距双筒望远镜 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种正像系统及激光测距双筒望远镜，涉及双筒望远镜领域，该正像系统包括：左正像系统和右正像系统；左正像系统和右正像系统均包括屋脊棱镜和胶合棱镜；胶合棱镜由半五棱镜和小半五棱镜胶合而成；半五棱镜和小半五棱镜的胶合面上设置有分光镀膜。本发明不仅结构简单，占用体积小，而且使用方便，可实现双眼观察、瞄准被测物体，在观察物体的同时，在视野中能够实时显示被测物体的距离。
Description
技术领域
本发明涉及双筒望远镜技术领域，特别涉及一种正像系统及激光测距双筒望远镜。
背景技术
双筒望远镜已经是一种常见的消费品，利用激光进行测距的双筒望远镜也是市场上常见的功能性产品。但市场上的激光测距双筒望远镜存在体积大的问题。设计一种在倍率不变的情况下，总长相对较短的激光测距望远镜。
发明内容
本发明的目的是提供一种正像系统及激光测距双筒望远镜，用以解决现有激光测距双筒望远镜体积大的问题。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种正像系统，包括：左正像系统和右正像系统；所述左正像系统和所述右正像系统均包括屋脊棱镜和胶合棱镜；所述胶合棱镜由半五棱镜和小半五棱镜胶合而成；所述半五棱镜和所述小半五棱镜的胶合面上设置有分光镀膜；
所述屋脊棱镜包括：屋脊收发面、第一屋脊反射面和第二屋脊反射面，所述屋脊收发面的两端分别与所述第一屋脊反射面的一端和所述第二屋脊反射面的一端连接，所述第一屋脊反射面的另一端和所述第二屋脊反射面的另一端连接；
所述胶合棱镜设置在所述屋脊收发面的反射光路上；入射光路由所述屋脊收发面进入所述屋脊棱镜中，然后依次经过所述第一屋脊反射面、第二屋脊反射面和所述屋脊收发面的反射后进入半五棱镜内，再经过所述半五棱镜的反射进入所述小半五棱镜后透射输出。
可选地，所述小半五棱镜包括：第一面、第二面和第三面；所述第一面的两端分别与所述第二面的一端以及所述第三面的一端连接，所述第二面的另一端与所述第三面的另一端连接；所述半五棱镜与所述小半五棱镜的第一面胶合。
可选地，所述左正像系统中的胶合棱镜还包括：小胶合棱镜；所述小胶合棱镜与所述小半五棱镜的第三面胶合。
可选地，所述半五棱镜用于将光线进行66°的偏转。
可选地，所述小半五棱镜用于将光线进行28°的偏转。
本发明还提供了一种激光测距双筒望远镜，包括：左望远镜、右望远镜以及上述的左正像系统和右正像系统；所述左望远镜和所述右望远镜结构相同，所述左望远镜和所述右望远镜均包括物镜组、单透镜和目镜组；所述左望远镜还设置有光电探测器和显示屏，所述右侧望远镜还设置有激光发射管；
所述左望远镜中的物镜组接收的目标物体的反射光路透过所述左正像系统和所述左望远镜中的单透镜输出至所述左望远镜中的目镜组；
所述激光发射管发出的激光经过所述右正像系统和所述右望远镜的物镜组后射向目标物体；
所述左望远镜中的物镜组接收的目标物体反射的激光光路经过所述左正像系统进入所述光电探测器；
所述显示屏的光路经过所述左正像系统和所述左望远镜中的单透镜输出至所述左望远镜中的目镜组。
可选地，所述物镜组包括由下至上依次设置的物镜单透镜、物镜胶合镜和物镜补偿镜。
可选地，所述目镜组包括由上至下依次设置的第一目镜胶合镜、目镜单透镜和第二目镜胶合镜。
可选地，所述左望远镜中的单透镜和所述左正像系统中间还设置有视场光阑。
可选地，所述左望远镜还包括反光镜和投影镜组；所述反光镜设置在所述显示屏和所述投影镜组的直角处，所述投影镜组设置在所述左正像系统和所述显示屏之间。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
本发明提供的正像系统包括屋脊棱镜和胶合棱镜，通过光路的优化，使正像系统的结构简单，占用体积小，而且使用方便。本发明提供的激光测距双筒望远镜将激光发射管设置在右望远镜，将光电探测器和显示屏设置在坐望远镜，在视野内可实现对被测物体的双目观察和瞄准，在观察物体时还能够在视场内实时显示被测物体的距离。
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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一提供的右正像系统的结构示意图；
图2为本发明实施例一提供的左正像系统的结构示意图；
图3为本发明实施例一提供的半五棱镜对光线进行偏转的示意图；
图4为本发明实施例一提供的小半五棱镜对光线进行偏转的示意图；
图5为本发明实施例二提供的激光测距双筒望远镜的结构示意图；
图6为本法实施例二提供的反光镜和投影镜组的位置关系示意图；
图7为本法实施例二提供的反光镜和投影镜组的3D位置关系示意图。
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。
本发明的目的是提供一种结构简单，占用体积小的正像系统及激光测距双筒望远镜，用以在视野内对被测物体进行双目观察和瞄准，并在视场内实时显示被测物体的距离。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例一
本发明实施例一提供了一种正像系统，包括：左正像系统和右正像系统。如图1所示，左正像系统和右正像系统均包括屋脊棱镜2和胶合棱镜3；胶合棱镜3由半五棱镜31和小半五棱镜32胶合而成；半五棱镜31和小半五棱镜32的胶合面311上设置有分光镀膜；分光镀膜的作用主要是对光束进行分光。
如图1所示，屋脊棱镜2包括：屋脊收发面21、第一屋脊反射面22和第二屋脊反射面23。屋脊收发面21的两端分别与第一屋脊反射面22的一端和第二屋脊反射面23的一端连接，第一屋脊反射面22的另一端和第二屋脊反射面23的另一端连接；
胶合棱镜3设置在屋脊收发面21的反射光路上；入射光路由屋脊收发面21进入屋脊棱镜2中，然后依次经过第一屋脊反射面22、第二屋脊反射面23和屋脊收发面21的反射后进入半五棱镜31内，再经过半五棱镜的反射进入小半五棱镜32后透射输出。
小半五棱镜32包括：第一面、第二面和第三面；第一面的两端分别与第二面的一端以及第三面的一端连接，第二面的另一端与第三面的另一端连接；半五棱镜31与小半五棱镜32的第一面胶合。
如图2所示，左正像系统中的胶合棱镜还包括：小胶合棱镜33；小胶合棱镜33与小半五棱镜32的第三面胶合。
如图3所示，半五棱镜31的特征是将光线进行66°的偏转，实现对光线的折叠，减少空间长度，从而减小正像系统的体积。
如图4所示，小半五棱镜32的特征是将光线进行28°的偏转，实现对光线的偏转。
实施例二
如图5所示，本发明实施例二提供了一种激光测距双筒望远镜，包括：左望远镜、右望远镜以及实施例一中的左正像系统和右正像系统。左望远镜和右望远镜结构相同，左望远镜和右望远镜均包括物镜组1、单透镜4和目镜组6；左望远镜还设置有光电探测器10和显示屏9，右侧望远镜还设置有激光发射管11。
左望远镜中的物镜组1接收的目标物体的反射光路透过左正像系统和左望远镜中的单透镜4输出至左望远镜中的目镜组6。
物镜组1接收的光路由述屋脊棱镜2的屋脊收发面21进入屋脊半五棱镜2中，然后依次经过第一屋脊反射面22、第二屋脊反射面23和屋脊收发面21的反射后进入半五棱镜31，再经过半五棱镜31的反射后垂直透过单透镜4进入目镜组6，从而可以实现双眼观察、瞄准目标物体。
接收光路共用物镜组1、屋脊棱镜2和半五棱镜31，接收光路由半五棱镜31的胶合面311出射，该胶合面311的典型特性是对可见光波长区域高透过率，对激光发射管对应波段范围内有高反射率。
激光发射管11发出的激光经过右正像系统和右望远镜的物镜组1后射向目标物体。发射光路共用物镜组1、屋脊棱镜2和半五棱镜31，其中发射光路由半五棱镜31的胶合面311出射。
左望远镜中的物镜组1接收的目标物体反射的激光光路经过左正像系统进入光电探测器10；光电探测器10位于物镜组1的焦平面处。
激光发射管11打出的激光通过右正像系统的半五棱镜31和屋脊棱镜2折射出来后进入物镜组1，最后激光经过物镜组1打向目标物体，目标物体对激光的反射进入左望远镜的物镜组1，再经过左正像系统的屋脊棱镜2和半五棱镜31进入光电探测器10，实现对激光的接收信号，光电探测器10通过光电信号处理，根据发射激光和接收光信号的时间差，计算目标物体的距离，并在显示屏9上显示距离，从而实现了目标物体距离的准确测量。
显示屏9的光路经过左正像系统和左望远镜中的单透镜4输出至左望远镜中的目镜组6。
进一步地，物镜组1包括由下至上依次设置的物镜单透镜、物镜胶合镜和物镜补偿镜。目镜组6包括由上至下依次设置的第一目镜胶合镜、目镜单透镜和第二目镜胶合镜。
进一步地，左望远镜中的单透镜4和左正像系统中间还设置有视场光阑5。
自然光照射在目标物体上反射的光通过物镜组1进入左正像系统，光经过左正像系统的折射最终将像呈现在视场光阑5处；目标物视场光阑呈现的像面变为目镜组6的物面，通过目镜组6的折射呈现的像面进入人眼。
进一步地，如图5和图6所示，左望远镜还包括反光镜8和投影镜组7；如图7所示，反光镜8设置在显示屏9和投影镜组7的直角处，投影镜组7设置在左正像系统和显示屏9之间。
目标物体的距离信息由显示屏9上显示给出，显示屏9上信息图案经由反光镜8、投影镜组7、小胶合棱镜33投影到视场光阑5附近处，这样人眼就可以直接在目镜组6上观察到投影过来的显示屏9上的信息图案，实现远处物体的实时观测和距离测量。
显示屏9优选的使用发光显示屏，上有设计图案显示，图案内容包括测距显示的距离以及辅助瞄准十字或圆等图案。
投影镜头组7由一个单透镜和一个胶合镜组成，其作用是将显示屏的9显示内容进行投影。
本发明实施例一和实施例二提供的正像系统及激光测距双筒望远镜，不仅结构简单，占用体积小，而且使用方便，可实现对被测物体的双目观察和瞄准，在观察物体时并能在视场内实时显示被测物体的距离。
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。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种正像系统，其特征在于，包括：左正像系统和右正像系统；所述左正像系统和所述右正像系统均包括屋脊棱镜和胶合棱镜；所述胶合棱镜由半五棱镜和小半五棱镜胶合而成；所述半五棱镜和所述小半五棱镜的胶合面上设置有分光镀膜；
所述屋脊棱镜包括：屋脊收发面、第一屋脊反射面和第二屋脊反射面，所述屋脊收发面的两端分别与所述第一屋脊反射面的一端和所述第二屋脊反射面的一端连接，所述第一屋脊反射面的另一端和所述第二屋脊反射面的另一端连接；
所述胶合棱镜设置在所述屋脊收发面的反射光路上；入射光路由所述屋脊收发面进入所述屋脊棱镜中，然后依次经过所述第一屋脊反射面、第二屋脊反射面和所述屋脊收发面的反射后进入半五棱镜内，再经过所述半五棱镜的反射进入所述小半五棱镜后透射输出。
2.根据权利要求1所述的正像系统，其特征在于，所述小半五棱镜包括：第一面、第二面和第三面；所述第一面的两端分别与所述第二面的一端以及所述第三面的一端连接，所述第二面的另一端与所述第三面的另一端连接；所述半五棱镜与所述小半五棱镜的第一面胶合。
3.根据权利要求2所述的正像系统，其特征在于，所述左正像系统中的胶合棱镜还包括：小胶合棱镜；所述小胶合棱镜与所述小半五棱镜的第三面胶合。
4.根据权利要求1所述的正像系统，其特征在于，所述半五棱镜用于将光线进行66°的偏转。
5.根据权利要求1所述的正像系统，其特征在于，所述小半五棱镜用于将光线进行28°的偏转。
6.一种激光测距双筒望远镜，其特征在于，包括：左望远镜、右望远镜以及权利要求1-5中任一项所述的左正像系统和右正像系统；所述左望远镜和所述右望远镜结构相同，所述左望远镜和所述右望远镜均包括物镜组、单透镜和目镜组；所述左望远镜还设置有光电探测器和显示屏，所述右侧望远镜还设置有激光发射管；
所述左望远镜中的物镜组接收的目标物体的反射光路透过所述左正像系统和所述左望远镜中的单透镜输出至所述左望远镜中的目镜组；
所述激光发射管发出的激光经过所述右正像系统和所述右望远镜的物镜组后射向目标物体；
所述左望远镜中的物镜组接收的目标物体反射的激光光路经过所述左正像系统进入所述光电探测器；
所述显示屏的光路经过所述左正像系统和所述左望远镜中的单透镜输出至所述左望远镜中的目镜组。
7.根据权利要求6所述的激光测距双筒望远镜，其特征在于，所述物镜组包括由下至上依次设置的物镜单透镜、物镜胶合镜和物镜补偿镜。
8.根据权利要求6所述的激光测距双筒望远镜，其特征在于，所述目镜组包括由上至下依次设置的第一目镜胶合镜、目镜单透镜和第二目镜胶合镜。
9.根据权利要求6所述的激光测距双筒望远镜，其特征在于，所述左望远镜中的单透镜和所述左正像系统中间还设置有视场光阑。
10.根据权利要求6所述的激光测距双筒望远镜，其特征在于，所述左望远镜还包括反光镜和投影镜组；所述反光镜设置在所述显示屏和所述投影镜组的直角处，所述投影镜组设置在所述左正像系统和所述显示屏之间。
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