CN218240407U - 一种共光路数码成像的激光测距仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于光电测量技术领域，提供了本实用新型提供的一种共光路数码成像的激光测距仪，包括激光发射管、图像采集装置和分光部件。激光发射管用于发射测距激光以形成激光发射光路。自然光形成图像采集光路到达图像采集装置，以使目标物在图像采集装置成像，其中图像采集光路至少部分与激光发射光路重合。激光发射管设置于分光部件之后，激光发射光路可穿过分光部件，图像采集光路可被分光部件反射至图像采集装置，以使激光发射光路的中心与图像采集光路的中心重合。观测图像的中心位置即为测距中心位置，避免测距点在图像中的扰动。

Description

一种共光路数码成像的激光测距仪

技术领域

本实用新型属于光电测量技术领域，尤其涉及一种共光路数码成像的激光测距仪。

背景技术

激光测距是利用激光对目标的距离进行准确测定。用激光测距仪进行测量时需要对目标物进行瞄准，现有的激光测距仪可与数码成像设备相结合，通过数码成像设备的显示来对目标物进行瞄准。目前数码成像设备结合后的装置往往是多光路系统，即有激光测距的发射、接收光路还有数码成像的光路，这种光路系统的设计使得整个激光测距仪的外观上出现三个光学镜头产品整体感欠缺。

现有同类产品中测距中心点与成像中心点不重合，导致测距中心点在观察画面中扰动无法以画面中心点做为测距基准点。

实用新型内容

本实用新型提供一种共光路数码成像的激光测距仪，旨在解决测距点在图像中的扰动无法以画面中心点做为测距基准点的问题。

本实用新型是这样实现的，一种共光路数码成像的激光测距仪，包括壳体、激光发射部件、分光部件、图像采集装置以及激光接收部件，所述壳体上具有第一窗口和第二窗口，所述激光发射部件、所述图像采集装置和所述分光部件都固定安装于所述壳体内，所述激光发射部件与所述第一窗口相对设置，所述分光部件设置在所述激光发射部件与所述第一窗口之间，所述激光接收部件与所述第二窗口相对设置；

所述激光发射部件发射测距激光形成激光发射光路经过所述分光部件透射后，再通过所述第一窗口到达目标物，激光发射光路到达目标物后反射以形成的激光接收光路通过所述第二窗口被所述激光接收部件接收；自然光照射目标物形成图像采集光路通过所述第一窗口后被所述分光部件经过二次反射至所述图像采集装置，以使激光发射光路的中心与图像采集光路的中心重合。

作为其中一种实施方案，所述分光部件包括二向色镜和反射镜，所述二向色镜设置在所述激光发射部件的前方，所述反射镜设置在所述图像采集装置的前方，所述二向色镜与所述激光发射部件发射的激光发射光路呈第一预设角度设置，所述反射镜与所述二向色镜相互平行设置，图像采集光路经过所述二向色镜反射后，再经过所述反射镜反射至所述图像采集装置。

作为另一种实施方案，所述分光部件包括直角三棱镜和反射镜，所述直角三棱镜设置在所述激光发射部件的前方，所述反射镜设置在所述图像采集装置的前方，所述直角三棱镜的其中一直角边与所述激光发射部件发射的激光发射光路呈垂直角度设置，所述反射镜与所述直角三棱镜的斜边相互平行设置，图像采集光路经过所述直角三棱镜的斜边反射后，再经过所述反射镜反射至所述图像采集装置。

作为再一种实施方案，所述分光部件为棱镜。

更进一步地，所述图像采集装置包括图像采集传感器和设置于所述图像采集传感器前方的图像采集镜头，所述反射镜设置在所述图像采集传感器的前方，并且所述激光接收部件接收的激光接收光路呈第二预设角度设置，所述第一预设角度与所述第二预设角度相等。

更进一步地，图像采集镜头为热成像镜头。

更进一步地，所述激光发射部件包括激光发射管和第一聚焦透镜，所述第一聚焦透镜设置在所述激光发射管和所述分光部件之间，所述第一聚焦透镜用于使所述测距激光交汇以形成激光发射光路。

更进一步地，所述激光接收部件包括激光接收管和置于所述激光接收管前方的第二聚焦透镜，激光接收光路依次经过所述第二窗口及所述第二聚焦透镜后到达所述激光接收管。

更进一步地，所述激光测距仪为短目镜激光测距仪或长目镜激光测距仪。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型提供的共光路数码成像的激光测距仪，包括激光发射管、图像采集装置和分光部件，由于分光部件的设置，使得图像采集光路与激光发射光路重合，激光发射光路的中心与图像采集光路的中心重合，观测图像的中心位置即为测距中心位置，避免测距点在图像中的扰动而无法以画面中心点做为测距基准点。

附图说明

图1是本实用新型实施例一提供的共光路数码成像的激光测距仪的立体结构示意图；

图2是本实用新型实施例一提供的共光路数码成像的激光测距仪的平面结构示意图；

图3是本实用新型实施例一提供的共光路数码成像的激光测距仪的光路平面示意图；

图4是本实用新型实施例二提供的共光路数码成像的激光测距仪的部分光路平面示意图；

图5是本实用新型实施例三提供的共光路数码成像的激光测距仪的部分光路平面示意图；

图6是本实用新型实施例四提供的共光路数码成像的激光测距仪的立体结构示意图。

附图标号说明：

100、共光路数码成像的激光测距仪；110、壳体；111、第一窗口；112、第二窗口；120、激光发射部件；121、激光发射管；122、第一聚焦透镜；130、分光部件；131、二向色镜；132、反射镜；140、图像采集装置；141、图像采集传感器；142、图像采集镜头；150、激光接收部件；151、激光接收管；152、第二聚焦透镜。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例一：

如图1-3所示，一种共光路数码成像的激光测距仪100，包括壳体110、激光发射部件120、分光部件130、图像采集装置140以及激光接收部件150，壳体110上具有第一窗口111和第二窗口112，激光发射部件120、图像采集装置140和分光部件130都固定安装于壳体110内，激光发射部件120与第一窗口111相对设置，分光部件130设置在激光发射部件120与第一窗口111之间，激光接收部件150与第二窗口112相对设置。激光发射部件120发射测距激光形成激光发射光路经过分光部件130透射后，再通过第一窗口111到达目标物，激光发射光路到达目标物后反射以形成的激光接收光路通过第二窗口112被激光接收部件150接收；自然光照射目标物形成图像采集光路通过第一窗口111后被分光部件130经过二次反射至图像采集装置140，以使激光发射光路的中心与图像采集光路的中心重合。示例性地，目标物到分光部件130之间的图像采集光路与激光发射光路重合。

需要说明的是，在本实施例中，共光路数码成像的激光测距仪100使用的是短目镜激光测距仪，短目镜的主要作用是把由物镜放大所得的实像再次放大，在本实施例中短款目镜是给用户提供双眼明视使用，相当于视距200mm以上可以清楚观察屏幕提供图像及信息。

如图3所示，由于分光部件130的设置，使得图像采集光路至少部分与激光发射光路重合，激光发射光路的中心与图像采集光路的中心重合，观测图像的中心位置即为测距中心位置，避免测距点在图像中的扰动。本申请的核心点在于激光发射光路前分离可见光，而实现激光发射光路与成像光路中心重合。从而实现画面中心点即为测距中心点。

本申请提供的共光路数码成像的激光测距仪100可应用于数码成像测距望远镜，数码成像夜视测距望远镜，热成像测距仪，热成像瞄准设备，数码成像瞄准设备等设备中。

如图3所示，作为一种实施方式，分光部件130包括二向色镜131和反射镜132，二向色镜131设置在激光发射部件120的前方，反射镜132设置在图像采集装置140的前方，二向色镜131与激光发射部件120发射的激光发射光路呈第一预设角度设置，反射镜132与二向色镜131相互平行设置，图像采集光路经过二向色镜131反射后，再经过反射镜132反射至图像采集装置140。示例性地，反射镜132与二向色镜131相互平行设置，也即是说，反射镜132额设置角度与二向色镜131的设置角度相同。二向色镜131与激光发射部件120之间呈45°夹角设置，即相当于第一预设角度为45°，当然，作为一种替代方案，第一预设角度也可以是其他角度，例如60°或是其他角度。二向色镜131(Dichroic Mirrors)又称双色镜，常用于激光技术中。二向色镜131对一定波长的光几乎完全透过，而对另一些波长的光几乎完全反射。在本实施例中，二向色镜131能够对波长范围在450mm至860mm的光进行反射，即上述提到的自然光，够对波长范围在880mm至920mm的光进行透射，即上述提到的测距激光。当然，作为一种替代方案，分光部件130也可以是棱镜。当然，二项色镜的透射波段和反射波段可根据要求调整，现列举为透射为高波段反射为低波段，可调整为透射为低波段，反射为高波段。

图像采集装置140包括图像采集传感器141和设置于图像采集传感器141前方的图像采集镜头142，反射镜132设置在图像采集传感器141的前方，并且激光接收部件150接收的激光接收光路呈第二预设角度设置，第一预设角度与第二预设角度相等。示例性地，图像采集传感器141、图像采集镜头142和反射镜132依次设置在同一条直线上，图像采集镜头142用于收集自然光，图像采集传感器141用于接收自然光以形成目标物的图像。图像采集光路经过二向色镜131的反射后再经过反射镜132的反射，经过图像采集镜头142后到达图像采集传感器141。需要说明的是，本实施例提供的图像采集镜头142可使用各种波段的镜头，例如热成像镜头，图像采集传感器141可使用各种波段的图像传感器。

图像采集镜头142为热成像镜头。热成像镜头的工作原理就是热红外成像技术。其核心就是热像仪，它是一种能够探测极微小温差的传感器，将温差转换成实时视频图像显示出来。

如图3所示，激光发射部件120包括激光发射管121和第一聚焦透镜122，第一聚焦透镜122设置在激光发射管121和分光部件130之间，第一聚焦透镜122用于使测距激光交汇以形成激光发射光路。示例性地，第一聚焦透镜122设置在激光发射管121和二向色镜131之间，第一聚焦透镜122用于使测距激光交汇以形成准直的激光发射光路，激光发射管121发射的激光束较为分散，需要经过第一聚焦透镜122的聚焦。

如图3所示，作为一种实施方式，激光接收部件150包括激光接收管151和置于激光接收管151前方的第二聚焦透镜152，激光接收光路依次经过第二窗口112及第二聚焦透镜152后到达激光接收管151。示例性地，激光发射光路在接触到目标物后，激光束被目标物反射后在朝向与激光发射光路相反的方向形成激光接收光路。作为一种实施方式，激光发射光路与激光接收光路相互平行设置且方向相反，激光发射光路与图像采集光路重合部分的方向相反。示例性地，在本实施例中，激光发射光路的方向是从激光发射管121到目标物，激光接收光路的方向是从目标物到激光接收管151。图像采集光路与激光发射光重合部分的方向是从目标物到分光部件130。

实施例二

请一同参阅如图4所示，本实施例与实施例一相比，区别之处在于分光部件130的结构不同，具体体现在：

分光部件130包括直角三棱镜131和反射镜132，直角三棱镜131设置在激光发射部件的前方，反射镜132设置在所述图像采集装置的前方，直角三棱镜131的其中一直角边与激光发射部件发射的激光发射光路呈垂直角度设置，直角三棱镜131的该直角边亦与图像采集光路垂直。反射镜132与直角三棱镜131的斜边相互平行设置，图像采集光路经过直角三棱镜131的斜边反射后，再经过反射镜132反射至图像采集装置140。

激光发射光路能够穿过直角三棱镜的斜边和其中一个直角边后到达目标物，图像采集光路能够穿过直角三棱镜131的该直角边后能够被直角三棱镜的斜边反射后穿过直角三棱镜131的另一直角边后到达反射镜132上，再由反射镜132再次反射到图像采集装置140中进行图像采集。

除了上述不同之外，本实施例提供的共光路数码成像的激光测距仪100及其所属零部件与实施例一基本相同，此处不再赘述。

实施例三

请一同参阅如图5所示，本实施例与实施例一相比，区别之处在于分光部件130的结构不同，具体体现在：

作为一种实施方式地，分光部件130为棱镜。示例性地，与实施例一的不同之处在于，本实施例取消了反射镜132的设置，将上述实施例中的反射镜132替换为棱镜，本实施例中设置了两个棱镜，需要说明的是，本实施例中的棱镜皆为直角三棱镜。

除了上述不同之外，本实施例提供的共光路数码成像的激光测距仪100及其所属零部件与实施例一基本相同，此处不再赘述。

实施例四

请一同参阅如图6所示，本实施例与实施例一相比，区别之处在于目镜的选用规格，具体体现在：

在本实施例中，共光路数码成像的激光测距仪100使用的是长目镜激光测距仪，长目镜的主要作用是把由物镜放大所得的实像再次放大，长目镜提供给客户单眼使用，视距为50mm，提供使用者更稳定更隐蔽的观察图像。

除了上述不同之外，本实施例提供的共光路数码成像的激光测距仪100及其所属零部件与实施例一基本相同，此处不再赘述。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种共光路数码成像的激光测距仪，其特征在于，包括壳体、激光发射部件、分光部件、图像采集装置以及激光接收部件，所述壳体上具有第一窗口和第二窗口，所述激光发射部件、所述图像采集装置和所述分光部件都固定安装于所述壳体内，所述激光发射部件与所述第一窗口相对设置，所述分光部件设置在所述激光发射部件与所述第一窗口之间，所述激光接收部件与所述第二窗口相对设置；

所述激光发射部件发射测距激光形成激光发射光路经过所述分光部件透射后，再通过所述第一窗口到达目标物，激光发射光路到达目标物后反射以形成的激光接收光路通过所述第二窗口被所述激光接收部件接收；自然光照射目标物形成图像采集光路通过所述第一窗口后被所述分光部件经过二次反射至所述图像采集装置，以使激光发射光路的中心与图像采集光路的中心重合。

2.如权利要求1所述的共光路数码成像的激光测距仪，其特征在于，所述分光部件包括二向色镜和反射镜，所述二向色镜设置在所述激光发射部件的前方，所述反射镜设置在所述图像采集装置的前方，所述二向色镜与所述激光发射部件发射的激光发射光路呈第一预设角度设置，所述反射镜与所述二向色镜相互平行设置，图像采集光路经过所述二向色镜反射后，再经过所述反射镜反射至所述图像采集装置。

3.如权利要求1所述的共光路数码成像的激光测距仪，其特征在于，所述分光部件包括直角三棱镜和反射镜，所述直角三棱镜设置在所述激光发射部件的前方，所述反射镜设置在所述图像采集装置的前方，所述直角三棱镜的其中一直角边与所述激光发射部件发射的激光发射光路呈垂直角度设置，所述反射镜与所述直角三棱镜的斜边相互平行设置，图像采集光路经过所述直角三棱镜的斜边反射后，再经过所述反射镜反射至所述图像采集装置。

4.如权利要求2所述的共光路数码成像的激光测距仪，其特征在于，所述图像采集装置包括图像采集传感器和设置于所述图像采集传感器前方的图像采集镜头，所述反射镜设置在所述图像采集传感器的前方，并且所述激光接收部件接收的激光接收光路呈第二预设角度设置，所述第一预设角度与所述第二预设角度相等。

5.如权利要求4所述的共光路数码成像的激光测距仪，其特征在于，图像采集镜头为热成像镜头。

6.如权利要求1所述的共光路数码成像的激光测距仪，其特征在于，所述分光部件为棱镜。

7.如权利要求1-6任一项所述的共光路数码成像的激光测距仪，其特征在于，所述激光发射部件包括激光发射管和第一聚焦透镜，所述第一聚焦透镜设置在所述激光发射管和所述分光部件之间，所述第一聚焦透镜用于使所述测距激光交汇以形成激光发射光路。

8.如权利要求1-6任一项所述的共光路数码成像的激光测距仪，其特征在于，所述激光接收部件包括激光接收管和置于所述激光接收管前方的第二聚焦透镜，激光接收光路依次经过所述第二窗口及所述第二聚焦透镜后到达所述激光接收管。

9.如权利要求1所述的共光路数码成像的激光测距仪，其特征在于，所述激光测距仪为短目镜激光测距仪或长目镜激光测距仪。

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