CN203274728U - 一种基于半五棱镜和屋脊棱镜的光学显示棱镜结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于半五棱镜和屋脊棱镜的光学显示棱镜结构，包括由半五棱镜和屋脊棱镜组成的棱镜系统；半五棱镜上胶合有第一棱镜，第一棱镜的入射面一侧沿光线入射方向依次设置有显示屏和镜头。本实用新型通过在现有的半五棱镜和屋脊棱镜组成棱镜系统上设置显示光线接收棱镜系统，使显示屏发射出的光线进入棱镜系统，经过棱镜系统的反射后，投影在棱镜系统的目镜方向的像面位置，最终成像在目镜一侧的像面上，实现了将望远镜系统与显示系统相结合的目的。同时，现有与现有技术相比，本实用新型结构简单，零部件较少，成本相对于现有产品大幅下降。

Description

一种基于半五棱镜和屋脊棱镜的光学显示棱镜结构

技术领域

本实用新型属于光学测量领域，涉及一种光学仪器，具体涉及一种基于半五棱镜和屋脊棱镜的光学显示棱镜结构。

背景技术

双筒望远镜的棱镜系统目前多采用两种结构，一种是采用屋脊棱镜结构的望远镜，通常称为ROOF屋脊式望远镜，另一种是采用保罗棱镜结构的望远镜，通常称为保罗式望远镜。望远镜刚面市的年代都是采用保罗式，随着望远镜技术的发展，屋脊式才营运而生，屋脊式望远镜由于结构相对复杂，生产工艺高，所以制造成本高，一般都应用于高端的望远镜。

目前，屋脊式双筒望远镜一般情况下都不具备显示功能，而此类双筒望远镜产品只有施华有运用在双筒望远镜上，但是施华的产品体积较大、结构复杂、零部件繁多、成本很高。而国内现没有此类产品生产，国内目前民用还处于单筒观测阶段，还没有将显示和双筒望远镜结合在一起的产品出现。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种在观察物体的同时能够测量物体距离的带测距的光学仪器测量结构。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种基于半五棱镜和屋脊棱镜的光学显示棱镜结构，包括由半五棱镜和屋脊棱镜组成的棱镜系统；棱镜系统的半五棱镜上胶合有第一棱镜构成第一棱镜反射系统；第一棱镜的入射面一侧沿光线入射方向依次设置有显示屏和镜头，显示屏发出的光经过镜头进入第一棱镜的入射面，被第一棱镜反射后进入棱镜系统，经过棱镜系统的反射后从棱镜系统的目镜方向射出。

还包括一组结构与第一棱镜反射系统相同的第二棱镜反射系统，第一棱镜反射系统和第二棱镜反射系统的第一棱镜上均胶合有第二棱镜，其中第一棱镜反射系统上的第二棱镜的一侧设置有激光发射器，激光发射器发射出的激光进入第一棱镜反射系统上的第二棱镜，并且穿过第一棱镜进入第一棱镜反射系统的棱镜系统，经过棱镜系统的反射后从棱镜系统的物镜方向射出，照射在被观测物体上，再经过被观测物体的反射，返回至第二棱镜反射系统的棱镜系统，经过第二棱镜反射系统的棱镜系统的反射后，从第二棱镜反射系统的第二棱镜射出，被设置在第二棱镜一侧的激光接收器接收。

本实用新型还公开了一种基于半五棱镜和屋脊棱镜的光学显示棱镜结构，还包括一组结构与第一棱镜反射系统相同的第二棱镜反射系统，其中每一组棱镜反射系统均包括两组由半五棱镜和屋脊棱镜组成的棱镜系统；其中，每组棱镜系统的半五棱镜上均胶合有第一棱镜，第一棱镜上还胶合有第二棱镜；在第一棱镜反射系统或的第二棱镜反射系统上的第二棱镜的入射面一侧沿光线入射方向依次设置有显示屏和镜头；显示屏发出的光经过镜头进入第一棱镜反射系统或的第二棱镜反射系统上的第二棱镜，被第二棱镜反射后穿过第一棱镜进入该棱镜反射系统的棱镜系统，经过该棱镜系统的反射后从该棱镜系统的目镜方向射出；

激光发射器设置在第一棱镜反射系统或的第二棱镜反射系统上的棱镜结构的第一棱镜入射面的一侧，激光发射器发射出的激光进入该组棱镜反射系统的第一棱镜，经过第一棱镜的反射后进入该组棱镜反射系统的棱镜系统，经过该组棱镜系统的反射后从其物镜方向射出，照射在被观测物体上，在经过被观测物体的反射，返回至另一组棱镜反射系统的棱镜系统，经过该组棱镜系统的反射从该组棱镜反射系统的第一棱镜射出，被设置在该组棱镜反射系统的第一棱镜出射面一侧的激光接收器接收。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

本实用新型通过在现有的半五棱镜和屋脊棱镜组成棱镜系统上设置显示光线棱镜系统，使显示屏发射出的光线进入棱镜系统，经过棱镜系统的反射后，投影在棱镜系统的目镜方向的像面位置，最终成像在目镜一侧的的像面上，实现了将望远镜系统与显示系统相结合的目的。同时，现有与现有技术相比，本实用新型结构简单，零部件较少，成本相对于现有产品大幅下降。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的结构示意图；

图2为本实用新型实施例2的结构示意图；

图3为本实用新型实施例3的结构示意图；

图4为本实用新型实施例4的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的结构作进一步详细的说明：

参见图1～图4，本实用新型包括由半五棱镜1和屋脊棱镜2组成的棱镜系统；半五棱镜1上胶合有第一棱镜，第一棱镜的入射面一侧沿光线入射方向依次设置有显示屏5和镜头4，显示屏发出的光经过镜头进入第一棱镜，被第一棱镜反射后进入棱镜系统，经过棱镜系统的反射后从棱镜系统的目镜方向射出，投影在棱镜系统的目镜方向的像面位置，最终成像在目镜一侧的像面上。具体的结构包括以下两个实施例：

实施例1

参见图1，图1为屏光路原理图，包括由半五棱镜1和屋脊棱镜2组成的棱镜系统以及用于接收显示屏发出的光线并使光线经过棱镜系统反射后从目镜方向射出的显示光线棱镜系统。上述的半五棱镜1设置在目镜一侧，屋脊棱镜2设置在物镜一侧，其中半五棱镜1设置在目镜一侧并与出射光线垂直的面为半五棱镜1的出射面，与出射面相邻的两个面为第一反射面1-1和与屋脊棱镜相贴合的反射面；所述的显示光线棱镜系统包括显示屏5以及沿显示屏发出的光线方向上依次设置的镜头4和梯形棱镜3；所述梯形棱镜3与半五棱镜1的第一反射面1-1相胶合，显示屏5发出的光线穿过镜头4后，从梯形棱镜3的第一入射面3-1进入梯形棱镜3，并通过梯形棱镜3和棱镜系统的反射后，从棱镜系统的目镜方向射出，最终成像于设置在目镜一侧的光屏上。具体的光路为：屏发出的光从梯形棱镜右边打进来，垂直入射到梯形棱镜，经过梯形棱镜反射，以及半五棱镜和梯形棱镜交界面的镀膜，630nm红光增透，其它可见光高反等，以及半五棱镜反射，从而屏发出的光从半五棱镜的左边出射，经过目镜进入人眼睛。

实施例2

参见图2，本实用新型包括由半五棱镜1和屋脊棱镜2组成的棱镜系统以及用于接收显示屏发出的光线并使光线经过棱镜系统反射后从目镜方向射出的显示光线棱镜系统。上述的半五棱镜1设置在物镜一侧，屋脊棱镜2设置在目镜一侧；所述的显示光线棱镜系统包括显示屏5以及沿显示屏发出的光线方向上依次设置的镜头4和第一三角棱镜6-1；所述第一三角棱镜6-1与半五棱镜1的第一反射面1-1相胶合，显示屏5发出的光线穿过镜头4后，从第一三角棱镜6-1的第二入射面6-1-1进入第一三角棱镜6-1，并通过第一三角棱镜6-1和棱镜系统的反射后，从棱镜系统的目镜方向射出，最终成像于设置在目镜一侧的光屏上，其中，第二反射面6-1-1为与第一反射面1-1相邻，并且与半五棱镜物镜方向的光线入射面平行。

如图3所示，基于上述结构，本实用新型还具有另一种设置方式，包括一组结构相同的棱镜结构，其中两个第一棱镜上均胶合有第二棱镜，其中一个第二棱镜的一侧设置有激光发射器，激光发射器发射出的激光进入第二棱镜，并且穿过第一棱镜进入棱镜系统，经过棱镜系统的反射后从棱镜系统的物镜方向射出，照射在被观测物体上，再经过被观测物体的反射，返回至另一组棱镜结构的棱镜系统，经过该组棱镜系统的反射后，从该组棱镜结构的第二棱镜射出，被设置在第二棱镜一侧的激光接收器接收。具体实现方式参见如下实施例：

实施例3

参见图3，本实用新型包括由半五棱镜1和屋脊棱镜2组成的棱镜系统以及用于接收显示屏发出的光线并使光线经过棱镜系统反射后从目镜方向射出的显示光线棱镜系统。本实用新型还包括两组由半五棱镜1和屋脊棱镜2组成的结构相同的棱镜系统；所述半五棱镜1均设置在物镜一侧，屋脊棱镜2均设置在目镜一侧；所述两组棱镜系统中的半五棱镜1的第一反射面1-1上均胶合有第一三角棱镜6-1，所述第一三角棱镜6-1的第二反射面6-1-2上均胶合有第二三角棱镜6-2；

其中一个第二三角棱镜6-2的第三入射面6-2-1一侧设置有激光发射器，另一个第二三角棱镜6-2的第三入射面6-2-1一侧设置有激光接收器，激光发射器发射出的激光从第二三角棱镜6-2的第三入射面6-2-1进入，穿过第一三角棱镜6-1进入半五棱镜1，经过半五棱镜1的反射后，从棱镜系统的物镜方向射出，照射的物体上，然后激光被物体反射进入另一组棱镜系统，经过半五棱镜1的反射后，被激光接收器接收；

所述显示光线棱镜系统包括显示屏5，以及沿显示屏5发出的光线的方向上设置有镜头4，显示屏5所发出的光线穿过镜头4进入第一三角棱镜6-1，显示屏5所发出的光线穿过第一三角棱镜6-1进入屋脊棱镜2，并通过屋脊棱镜2的反射后，从棱镜系统的目镜方向射出，最终成像于设置在目镜一侧的光屏上。

参见图4，本实用新型还公开了一种基于半五棱镜和屋脊棱镜的光学显示棱镜结构，包括两组由半五棱镜（1）和屋脊棱镜（2）组成的棱镜系统；其中，每一个半五棱镜（1）上胶合有第一棱镜，第一棱镜上还胶合有第二棱镜，第二棱镜的入射面一侧沿光线入射方向依次设置有显示屏（5）和镜头（4）；显示屏发出的光经过镜头进入第二棱镜，被第二棱镜反射后穿过第一棱镜进入棱镜系统，经过棱镜系统的反射后从棱镜系统的目镜方向射出，投影在棱镜系统的目镜方向的像面位置，最终成像在目镜一侧的像面上；

激光发射器设置在其中一组棱镜结构的第一棱镜入射面的一侧，激光发射器发射出的激光进入其中一组棱镜结构的第一棱镜，经过第一棱镜的反射后进入棱镜系统，经过棱镜系统的反射后从棱镜系统的物镜方向射出，照射在被观测物体上，在经过被观测物体的反射，返回至冷一组棱镜结构的棱镜系统，经过该组棱镜系统的反射从再组棱镜结构的第一棱镜射出，被设置在该组第一棱镜出射面一侧的激光接收器接收。具体实现方式参加如下实施例：

实施例4

参见图4，图4为分接收光路原理图，包括由半五棱镜1和屋脊棱镜2组成的棱镜系统以及用于接收显示屏发出的光线并使光线经过棱镜系统反射后从目镜方向射出的显示光线棱镜系统。本实用新型还包括两组由半五棱镜1和屋脊棱镜2组成的结构相同的棱镜系统；所述半五棱镜1均设置在目镜一侧，屋脊棱镜2均设置在物镜一侧；所述两组棱镜系统中的半五棱镜1的第一反射面1-1上均胶合有第一三角棱镜6-1，第一三角棱镜6-1的第二反射面6-1-2上均胶合有第二三角棱镜6-2；

其中一个第一三角棱镜6-1的第二入射面6-1-1一侧设置有激光发射器，另一个第一三角棱镜6-1的第二入射面6-1-1一侧设置有激光接收器，激光发射器发射出的激光从第一三角棱镜6-1的第二入射面6-1-1进入，经过第一三角棱镜6-1和棱镜系统的反射，从棱镜系统的物镜方向射出，照射的物体上，然后激光被物体反射进入另一组棱镜系统，经过棱镜系统和第一三角棱镜6-1的反射后，被激光接收器接收；

所述显示光线棱镜系统包括显示屏5，以及沿显示屏5发出的光线的方向上设置有镜头4，显示屏5所发出的光线穿过镜头4进入第二三角棱镜6-2，并通过第二三角棱镜6-2和半五棱镜1的反射后，从棱镜系统的目镜方向射出，最终成像于设置在目镜一侧的光屏上。

参见图3，上述棱镜结构的具体光路为：屏发出的光从梯形棱镜右边打进来，垂直入射到梯形棱镜，经过梯形棱镜反射，以及半五棱镜和梯形棱镜交界面的镀膜，630nm红光增透，其它可见光高反等，以及半五棱镜反射，从而屏发出的光从半五棱镜的左边出射，经过目镜进入人眼睛。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式仅限于此，对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本实用新型由所提交的权利要求书确定专利保护范围。

Claims (3)

1.一种基于半五棱镜和屋脊棱镜的光学显示棱镜结构，其特征在于：包括由半五棱镜（1）和屋脊棱镜（2）组成的棱镜系统；棱镜系统的半五棱镜（1）上胶合有第一棱镜构成第一棱镜反射系统；第一棱镜的入射面一侧沿光线入射方向依次设置有显示屏（5）和镜头（4），显示屏发出的光经过镜头进入第一棱镜的入射面，被第一棱镜反射后进入棱镜系统，经过棱镜系统的反射后从棱镜系统的目镜方向射出。

2.根据权利要求1所述的基于半五棱镜和屋脊棱镜的光学显示棱镜结构，其特征在于：还包括一组结构与第一棱镜反射系统相同的第二棱镜反射系统，第一棱镜反射系统和第二棱镜反射系统的第一棱镜上均胶合有第二棱镜，其中第一棱镜反射系统上的第二棱镜的一侧设置有激光发射器，激光发射器发射出的激光进入第一棱镜反射系统上的第二棱镜，并且穿过第一棱镜进入第一棱镜反射系统的棱镜系统，经过棱镜系统的反射后从棱镜系统的物镜方向射出，照射在被观测物体上，再经过被观测物体的反射，返回至第二棱镜反射系统的棱镜系统，经过第二棱镜反射系统的棱镜系统的反射后，从第二棱镜反射系统的第二棱镜射出，被设置在第二棱镜一侧的激光接收器接收。

3.一种基于半五棱镜和屋脊棱镜的光学显示棱镜结构，其特征在于：还包括一组结构与第一棱镜反射系统相同的第二棱镜反射系统，其中每一组棱镜反射系统均包括两组由半五棱镜（1）和屋脊棱镜（2）组成的棱镜系统；其中，每组棱镜系统的半五棱镜（1）上均胶合有第一棱镜，第一棱镜上还胶合有第二棱镜；在第一棱镜反射系统或的第二棱镜反射系统上的第二棱镜的入射面一侧沿光线入射方向依次设置有显示屏（5）和镜头（4）；显示屏发出的光经过镜头进入第一棱镜反射系统或的第二棱镜反射系统上的第二棱镜，被第二棱镜反射后穿过第一棱镜进入该棱镜反射系统的棱镜系统，经过该棱镜系统的反射后从该棱镜系统的目镜方向射出；

激光发射器设置在第一棱镜反射系统或的第二棱镜反射系统上的棱镜结构的第一棱镜入射面的一侧，激光发射器发射出的激光进入该组棱镜反射系统的第一棱镜，经过第一棱镜的反射后进入该组棱镜反射系统的棱镜系统，经过该组棱镜系统的反射后从其物镜方向射出，照射在被观测物体上，在经过被观测物体的反射，返回至另一组棱镜反射系统的棱镜系统，经过该组棱镜系统的反射从该组棱镜反射系统的第一棱镜射出，被设置在该组棱镜反射系统的第一棱镜出射面一侧的激光接收器接收。

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