激光測距分束系統的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種激光測距分束系統，涉及光束分離【技術領域】。意在提供一種結構簡單緊湊，分光種類多，測量范圍廣，穩定性好，測量精度高的一種激光測距分束系統。包括一個屋脊半五棱鏡，一個等腰棱鏡和一個補償棱鏡；由于補償棱鏡的不同，共有四種分光組合；一定波長的光從屋脊半五棱鏡的一邊進入，在里面經過幾次反射以后，最后出射進入到等腰棱鏡中，同樣經過幾次反射以后，最后和入射光軸一致的方向出射；還另一波長的光從補償棱鏡的一邊入射，并最終從屋脊半五棱鏡一邊或者等腰棱鏡一邊出射，由于棱鏡放置位置和數據顯示LCD位置的不同會造成分光方式的不同；激光測距儀使用不同的分光組合將有多種不同的測距光學系統。
【專利說明】激光測距分束系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及光束分離【技術領域】，尤其涉及一種激光測距分束系統。
【背景技術】
[0002]目前，激光測距儀的光分束器結構復雜，體積大，安裝調試難度大，不易對光束分離傳輸的路徑進行很好的控制，穩定性不高。
【發明內容】
[0003]本發明是為了克服現有激光測距儀的光分束器結構復雜，體積大，安裝調試難度大，穩定性不高的不足，提供一種結構簡單緊湊、體積小、易于安裝調試、穩定性好、測量精度高的一種激光測距分束系統。
[0004]為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案:
[0005]—種激光測距分束系統,包括:一個屋脊半五棱鏡、一個等腰棱鏡和一個補償棱鏡，屋脊半五棱鏡包括:屋脊收發面、屋脊外反射面、屋脊內反射面和屋脊頂面，屋脊收發面的兩端分別與屋脊外反射面的一端和屋脊內反射面的一端相交，屋脊頂面的兩端分別與屋脊外反射面的另一端和屋脊內反射面的另一端相交，并且屋脊外反射面與屋脊收發面的夾角為112.5度，屋脊收發面與屋脊內反射面的夾角為45度，屋脊內反射面與屋脊頂面的夾角為90度；等腰棱鏡的兩個等腰面分別為等腰一號腰面和等腰二號腰面，等腰棱鏡的底面為等腰底面，并且等腰一號腰面與等腰二號腰面的夾角為45度；等腰棱鏡的等腰一號腰面與屋脊半五棱鏡的屋脊內反射面平行布置，并且等腰一號腰面與屋脊內反射面之間的間距為0.8-lmm ;所述補償棱鏡或者為一號補償棱鏡、或者為二號補償棱鏡、或者為三號補償棱鏡、或者為四號補償棱鏡；(I)當補償棱鏡為一號補償棱鏡時，一號補償棱鏡包括一個一號補償收發面和一個一號補償膠合面，并且一號補償收發面和一號補償膠合面的夾角為22.5度，一號補償棱鏡的一號補償膠合面通過膠合連接的方式與等腰棱鏡的等腰底面連接在一起，并且一號補償收發面與等腰一號腰面的夾角為90度；(II)當補償棱鏡為二號補償棱鏡時，二號補償棱鏡包括一個二號補償第一收發面、一個二號補償第二收發面和一個二號補償膠合面，并且二號補償第一收發面和二號補償膠合面的夾角為22.5度，二號補償第二收發面和二號補償膠合面的夾角為22.5度，二號補償第一收發面和二號補償第二收發面的夾角為135度，二號補償棱鏡的二號補償膠合面通過膠合連接的方式與等腰棱鏡的等腰底面連接在一起，并且二號補償第一收發面與等腰一號腰面的夾角為90度；(III)當補償棱鏡為三號補償棱鏡時，三號補償棱鏡包括一個三號補償第一收發面、一個三號補償第二收發面、一個三號補償反射面和一個三號補償膠合面，并且三號補償第一收發面和三號補償膠合面的夾角為112.5度，三號補償第一收發面和三號補償第二收發面的夾角為90度，三號補償第二收發面與三號補償反射面的夾角為112.5度，三號補償第二收發面與三號補償膠合面的夾角為22.5度，三號補償反射面與三號補償膠合面的夾角為45度，三號補償棱鏡的三號補償膠合面通過膠合連接的方式與等腰棱鏡的等腰底面連接在一起，并且三號補償第一收發面與等腰一號腰面的夾角為45度；(IV)當補償棱鏡為四號補償棱鏡時，四號補償棱鏡包括一個四號補償收發面、一個四號補償反射面和一個四號補償膠合面，并且四號補償收發面和四號補償膠合面的夾角為112.5度，四號補償收發面和四號補償反射面的夾角為45度，四號補償反射面與四號補償膠合的夾角為22.5度，四號補償棱鏡的四號補償膠合面通過膠合連接的方式與等腰棱鏡的等腰底面連接在一起，并且四號補償收發面與等腰一號腰面的夾角為45度。
[0006]本方案共有四種補償棱鏡，每種補償棱鏡的補償膠合面與等腰棱鏡的等腰底面膠合連接在一起，因此共有四種不同組合的光分束器。屋脊半五棱鏡和等腰棱鏡的連接方式是這四種不同組合的光分束器的通用連接方式，如果補償棱鏡不同，則將實現不同的光路分光方式，每種光路分光方式的光分束器就能作為一套激光測距儀的光分束器使用，這樣能夠制作出四套光分束器分光方式不同的激光測距儀，便于不同場合使用，提高了激光測距儀的使用范圍和測量精度。本方案中，如果從發射器發出的光束是從屋脊半五棱鏡的屋脊收發面進入到光分束器中，該光束會依次經過屋脊內反射面反射和屋脊外反射面反射后垂直入射到等腰棱鏡中，再依次經過等腰二號腰面反射、等腰底面反射和等腰一號腰面反射后，該光束以垂直于等腰二號腰面從光分束器中出射出去。如果從發射器發出的光束是從補償棱鏡進入到光分束器中，那么一部分光束傳播情況是，若該光束在等腰棱鏡和屋脊半五棱鏡中的傳播路徑與從屋脊收發面進入到光分束器中的光束的傳播路徑相同且傳播方向相反，最后垂直于屋脊半五棱鏡的屋脊收發面從光分束器出射出去；另一部分光束傳播情況是，若該光束只在等腰棱鏡中傳播，該光束經過等腰棱鏡的等腰一號腰面反射后沿著從屋脊收發面進入到光分束器中的光束在等腰棱鏡中出射傳播的路徑從等腰二號腰面垂直出射出去。本方案結構簡單緊湊，體積小，分光種類多，測量范圍廣，易于安裝調試，穩定性好，測量精度高。
[0007]作為優選，在等腰棱鏡上設有等腰裁切面，等腰裁切面的兩端分別與等腰二號腰面的一端和等腰底面的一端相交；等腰二號腰面和等腰裁切面的夾角為135度。等腰裁切面把不影響光束分光的部分等腰棱鏡切除，減小了光分束器的提交，能有效節省了激光測距儀的空間。等腰二號腰面和等腰裁切面的夾角為135度，使得等腰裁切面與等腰一號腰面平行，這種結構穩定性高，便于安裝和調試，結構緊湊，體積小。
[0008]作為優選，一號補償棱鏡的切面為三角形，切面為三角形的一號補償棱鏡包括一個一號補償裁切面，并且一號補償收發面與一號補償裁切面的夾角為90度。這種結構簡單，使得補償裁切面與等腰一號腰面平行，這種結構穩定性高，便于安裝和調試，一號補償裁切面不僅減小了發光分束器的體積，而且還降低了裁切面處的透光體對光束的影響，穩定性和可靠性較高，結構緊湊，體積小。
[0009]作為優選，二號補償棱鏡的切面為五邊形，切面為五邊形的二號補償棱鏡包括一個二號補償第一裁切面和一個二號補償第二裁切面，并且二號補償第一裁切面與二號補償膠合面的夾角為112.5度，二號補償第一裁切面與二號補償第一收發面的夾角為90度，二號補償第一裁切面的兩端分別與二號補償膠合面的一端和二號補償第一收發面的一端相交；二號補償第二裁切面與二號補償膠合面的夾角為112.5度，二號補償第二裁切面與二號補償第二收發面的夾角為90度，二號補償第二裁切面的兩端分別與二號補償膠合面的另一端和二號補償第二收發面的一端相交。二號補償第一裁切面和二號補償第二裁切面不僅減小了發光分束器的體積，而且還降低了裁切面處的透光體對光束的影響，穩定性和可靠性較高，結構緊湊，體積小。
[0010]作為優選，三號補償棱鏡的切面為五邊形，切面為五邊形的三號補償棱鏡包括一個三號補償裁切面，并且三號補償裁切面與三號補償膠合面的夾角為112.5度，三號補償裁切面與三號補償反射面的夾角為112.5度，三號補償裁切面的兩端分別與三號補償膠合面的一端和三號補償反射面一端相交。三號補償切面不僅減小了發光分束器的體積，而且還降低了裁切面處的透光體對光束的影響，穩定性和可靠性較高，結構緊湊，體積小。
[0011]作為優選，四號補償棱鏡的切面為五邊形，切面為五邊形的四號補償棱鏡包括一個四號補償第一裁切面和一個四號補償第二裁切面，并且四號補償第一裁切面與四號補償收發面的夾角為90度，四號補償第一裁切面與四號補償反射面的夾角為135度，四號補償第一裁切面的兩端分別與四號補償收發面的一端和四號補償反射面的一端相交；四號補償第二裁切面與四號補償膠合面的夾角為112.5度，四號補償第二裁切面與四號補償反射面的夾角為90度，四號補償第二裁切面的兩端分別與四號補償膠合面的另一端和四號補償反射面另一端相交。四號補償第一裁切面和四號補償第二裁切面不僅減小了發光分束器的體積，而且還降低了裁切面處的透光體對光束的影響，穩定性和可靠性較高，結構緊湊，體積小。
[0012]作為優選，一號補償裁切面與等腰裁切面在同一個平面內，一號補償收發面的一端、一號補償膠合面的一端和等腰一號腰面的一端相交于同一條直線上。結構緊湊，體積小，穩定性高。
[0013]作為優選，二號補償第一裁切面與等腰一號腰面在同一個平面內，二號補償膠合面的另一端、二號補償第二裁切面的一端和等腰裁切面的一端相交于同一條直線上。結構緊湊，體積小，穩定性高。
[0014]作為優選，三號補償裁切面與等腰一號腰面在同一個平面內，三號補償膠合面的另一端、三號補償第一收發面的一端和等腰裁切面的一端相交于同一條直線上。結構緊湊，體積小，穩定性高。
[0015]作為優選，四號補償第二裁切面與等腰一號腰面在同一個平面內，四號補償膠合面的一端、四號補償收發面的另一端和等腰裁切面的一端相交于同一條直線上。結構緊湊，體積小，穩定性高。
[0016]本發明能達到如下效果:
[0017]本發明結構簡單緊湊，體積小，分光種類多，測量范圍廣，易于調試，穩定性好，測量精度高。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1是本發明例1或例2當光分束器的補償棱鏡為一號補償棱鏡時的一種連接結構示意圖。
[0019]圖2是本發明例1或例2當光分束器的補償棱鏡為一號補償棱鏡時，光束1*1從屋脊半五棱鏡的屋脊收發面進入到光分束器，該光束4在光分束器中的光路傳播路徑示意圖。
[0020]圖3是本發明例1或例2當光分束器的補償棱鏡為一號補償棱鏡時,光束1*2從一號補償棱鏡的一號補償收發面進入到光分束器，該光束1*2在光分束器中的光路傳播路徑示意圖。
[0021]圖4是本發明例1當光分束器的補償棱鏡為一號補償棱鏡時，由二號收發系統發射激光，然后由一號收發系統接收激光的一種激光測距儀裝配后的使用狀態連接結構示意圖。
[0022]圖5是本發明例2當光分束器的補償棱鏡為一號補償棱鏡時，由一號收發系統發射激光，然后由二號收發系統接收激光的一種激光測距儀裝配后的使用狀態連接結構示意圖。
[0023]圖6是本發明例3或例4當光分束器的補償棱鏡為二號補償棱鏡時的一種連接結構示意圖。
[0024]圖7是本發明例3或例4當光分束器的補償棱鏡為二號補償棱鏡時，光束1*3從屋脊半五棱鏡的屋脊收發面進入到光分束器，該光束巧在光分束器中的光路傳播路徑示意圖。
[0025]圖8是本發明例3或例4當光分束器的補償棱鏡為二號補償棱鏡時，光束1*4從二號補償棱鏡的二號補償第一收發面進入到光分束器，該光束1*4在光分束器中的光路傳播路徑不意圖。
[0026]圖9是本發明例3或例4當光分束器的補償棱鏡為二號補償棱鏡時，光束1*5從二號補償棱鏡的二號補償第二收發面進入到光分束器，該光束技在光分束器中的光路傳播路徑不意圖。
[0027]圖10是本發明例3當光分束器的補償棱鏡為二號補償棱鏡時，由二號收發系統發射激光，然后由一號收發系統接收激光的一種激光測距儀裝配后的使用狀態連接結構示意圖。
[0028]圖11是本發明例4當光分束器的補償棱鏡為二號補償棱鏡時，由一號收發系統發射激光，然后由二號收發系統接收激光的一種激光測距儀裝配后的使用狀態連接結構示意圖。
[0029]圖12是本發明例5或例6當光分束器的補償棱鏡為三號補償棱鏡時的一種連接結構示意圖。
[0030]圖13是本發明例5或例6當光分束器的補償棱鏡為三號補償棱鏡時，光束1*6從屋脊半五棱鏡的屋脊收發面進入到光分束器，該光束％在光分束器中的光路傳播路徑示意圖。
[0031]圖14是本發明例5或例6當光分束器的補償棱鏡為三號補償棱鏡時，光束1*7從三號補償棱鏡的三號補償第一收發面進入到光分束器，該光束—在光分束器中的光路傳播路徑不意圖。
[0032]圖15是本發明例5或例6當光分束器的補償棱鏡為三號補償棱鏡時，光束1*8從三號補償棱鏡的三號補償第二收發面進入到光分束器，該光束#在光分束器中的光路傳播路徑不意圖。
[0033]圖16是本發明例5當光分束器的補償棱鏡為三號補償棱鏡時，由二號收發系統發射激光，然后由一號收發系統接收激光的一種激光測距儀裝配后的使用狀態連接結構示意圖。
[0034]圖17是本發明例6當光分束器的補償棱鏡為三號補償棱鏡時，由一號收發系統發射激光，然后由二號收發系統接收激光的一種激光測距儀裝配后的使用狀態連接結構示意圖。
[0035]圖18是本發明例7或例8當光分束器的補償棱鏡為四號補償棱鏡時的一種連接結構示意圖。
[0036]圖19是本發明例7或例8當光分束器的補償棱鏡為四號補償棱鏡時，光束1*9從屋脊半五棱鏡的屋脊收發面進入到光分束器，該光束!'9在光分束器中的光路傳播路徑示意圖。
[0037]圖20是本發明例7或例8當光分束器的補償棱鏡為四號補償棱鏡時，光束『10從四號補償棱鏡的四號補償收發面進入到光分束器，該光束!'10在光分束器中的光路傳播路徑示意圖。
[0038]圖21是本發明例7當光分束器的補償棱鏡為四號補償棱鏡時，由二號收發系統發射激光，然后由一號收發系統接收激光的一種激光測距儀裝配后的使用狀態連接結構示意圖。
[0039]圖22是本發明例8當光分束器的補償棱鏡為四號補償棱鏡時，由一號收發系統發射激光，然后由二號收發系統接收激光的一種激光測距儀裝配后的使用狀態連接結構示意圖。
【具體實施方式】
[0040]下面通過實施例，并結合附圖，對本發明的技術方案作進一步具體的說明。
[0041]例1:一種激光測距分束系統，參見圖1、圖2、圖3所示，包括:一個屋脊半五棱鏡
(1)、一個等腰棱鏡(2)和一個補償棱鏡(3),并且該補償棱鏡為一號補償棱鏡⑷。
[0042]屋脊半五棱鏡包括:屋脊收發面(11)、屋脊外反射面(12)、屋脊內反射面(13)和屋脊頂面(14),屋脊收發面的兩端分別與屋脊外反射面的一端和屋脊內反射面的一端相交，屋脊頂面的兩端分別與屋脊外反射面的另一端和屋脊內反射面的另一端相交，并且屋脊外反射面與屋脊收發面的夾角為112.5度，屋脊收發面與屋脊內反射面的夾角為45度，屋脊內反射面與屋脊頂面的夾角為90度。
[0043]等腰棱鏡的兩個等腰面分別為等腰一號腰面(21)和等腰二號腰面(22)，等腰棱鏡的底面為等腰底面(23),并且等腰一號腰面與等腰二號腰面的夾角為45度；在等腰棱鏡上設有等腰裁切面(24)，等腰裁切面的兩端分別與等腰二號腰面的一端和等腰底面的一端相交；等腰二號腰面和等腰裁切面的夾角為135度。等腰棱鏡的等腰一號腰面與屋脊半五棱鏡的屋脊內反射面平行布置，并且等腰一號腰面與屋脊內反射面之間的間距為0.8-1！^。
[0044]當光分束器(100)的補償棱鏡(3)為一號補償棱鏡(八)時，一號補償棱鏡的切面為三角形，切面為三角形的一號補償棱鏡包括一個一號補償裁切面(八3)、一個一號補償收發面(八2)和一個一號補償膠合面(八1),并且一號補償收發面和一號補償膠合面的夾角為22.5度，一號補償收發面與一號補償裁切面的夾角為90度，一號補償棱鏡的一號補償膠合面通過膠合連接的方式與等腰棱鏡的等腰底面連接在一起，并且一號補償收發面與等腰一號腰面的夾角為90度，一號補償裁切面與等腰裁切面在同一個平面內，一號補償收發面的一端、一號補償膠合面的一端和等腰一號腰面的一端相交于同一條直線上。
[0045]參見圖2所示，光束1*1在光分束器(100)中的傳播路徑為:光束1*1首先從屋脊收發面進入屋脊半五棱鏡中，然后依次經過屋脊內反射面反射和屋脊外反射面反射后垂直入射到等腰棱鏡中，再依次經過等腰二號腰面反射、等腰底面反射和等腰一號腰面反射后，該光束1*1以垂直于等腰二號腰面出射出去。
[0046]參見圖3所不，光束1*2在光分束器(100)中的傳播路徑為:光束！'2從一號補償棱鏡的一號補償收發面垂直入射進入一號補償棱鏡中，光束!'2通過一號補償膠合面和等腰底面后進入到等腰棱鏡中，光束1*2在等腰棱鏡中經過等腰二號腰面反射后垂直進入屋脊半五棱鏡中，光束1*2在屋脊半五棱鏡中依次經過屋脊外反射面反射和屋脊內反射面反射后，光束以垂直于屋脊收發面出射出去。
[0047]在安裝時，參見圖1、圖4所示，當用帶有一號補償棱鏡㈧的光分束器(100)來裝配激光測距儀時，激光測距儀包括一號收發系統(107)和二號收發系統(108),—號收發系統包括物鏡(104),光分束器(100),液晶1X0 (101),接收器(102),目鏡(106), 二號收發系統包括收發鏡(105)和發射器(103).其中，物鏡(104)布置在光分束器(100)的屋脊半五棱鏡(1)的屋脊收發面(11)正對面方，目鏡(106)布置在光分束器(100)的等腰棱鏡(2)的腰二號腰面(22)正對面方，液晶[0)(101)布置在目鏡(106)和等腰棱鏡(2)的等腰二號腰面(22)之間,接收器(102)布置在光分束器(100)的一號補償棱鏡的一號補償收發面正對面方，在接收器(102)與一號補償棱鏡的一號補償收發面之間設有組合鏡(110^
[0048]在要測量時，參見圖4所示，可以先在被測目標物體上安裝一個反光靶。反光靶反光的效果好，且能夠準確知道測量地到被測目標物體上的實際測量點之間的實際距離，這樣測量的數據準確性較高。
[0049]在測量時，參見圖4所示，由二號收發系統(108)發射激光，然后由一號收發系統(107)接收激光。本例1先由發射器(103)發射紅外光束，紅外光束通過收發鏡(105)射向被測目標物體上的反光靶(109)，被測目標物體上的反光靶反射的一部分紅外光束會進入物鏡，進入物鏡的這部分光束，參見圖2所示，一部分光束會沿著光束1*1在光分束器(100)中的傳播路徑進行傳播，這部分光束從等腰二號腰面出射出去后在液晶1X0上顯示光圖像，用戶就能通過目鏡清楚觀看到被測目標物體上的反光靶了。參見圖3所示，另一部分光束會沿著光束1*2在光分束器(100)中的逆向傳播路徑傳播，這部分光束從一號補償棱鏡的一號補償收發面(八2)出射出去，然后通過組合透鏡(110)后被接收器(102)接收。根據激光測距儀紅外光束的往返時間和光速，即可測得該激光測距儀到被測目標物體上的反光靶之間的距離，并將測量距離的數據顯示在液晶1X0上。本例1的結構簡單緊湊，使用方便，穩定性好，測量精度高。
[0050]例2:參見圖5所示，在安裝時，圖5和圖4的區別在于，把圖4中一號收發系統(107)中的接收器(102)換成了發射器(103),把圖4中二號收發系統(108)中的發射器
(103)換成了接收器(102),圖5的其它結構與圖4的結構完全相同。例2在使用時，由一號收發系統(107)發射激光，然后由二號收發系統(108)接收激光。參見圖1、圖2、圖3所示，例2中激光束的傳播方向正好與例1中激光束的傳播方向相反，例2的工作原理與例1的工作原理相同，具體安裝過程和工作過程請參見例1。
[0051]例3:參見圖10所示，圖10和圖4的區別在于:一是把圖4中一號收發系統(107)中的光分束器(100)換成了光分束器(200),并且光分束器(200)的補償棱鏡(3)為二號補償棱鏡(8),該二號補償棱鏡包括一個二號補償第一收發面(83)和一個二號補償第二收發面(84) ；二是把組合透鏡(110)和接收器(102)布置在二號補償棱鏡(8)的二號補償第一收發面正對面方，并且把組合透鏡(110)布置在二號補償第一收發面(83)和接收器(102)之間；三是在二號補償棱鏡(8)的二號補償第二收發面正對面方布置有一組組合反光鏡
(111),并把液晶1^0(101)布置在組合反光鏡的反光面前方。圖10中的其它連接結構與圖4中的其它連接結構相同。
[0052]參見圖6所示，當補償棱鏡(3)為二號補償棱鏡(8)時，二號補償棱鏡的切面為五邊形，切面為五邊形的二號補償棱鏡包括一個二號補償第一裁切面(82)、一個二號補償第二裁切面(85)、一個二號補償第一收發面(83)、一個二號補償第二收發面(84)和一個二號補償膠合面(81)，并且二號補償第一收發面和二號補償膠合面的夾角為22.5度，二號補償第二收發面和二號補償膠合面的夾角為22.5度，二號補償第一收發面和二號補償第二收發面的夾角為135度，二號補償第一裁切面與二號補償膠合面的夾角為112.5度，二號補償第一裁切面與二號補償第一收發面的夾角為90度，二號補償第一裁切面的兩端分別與二號補償膠合面的一端和二號補償第一收發面的一端相交；二號補償第二裁切面與二號補償膠合面的夾角為112.5度，二號補償第二裁切面與二號補償第二收發面的夾角為90度，二號補償第二裁切面的兩端分別與二號補償膠合面的另一端和二號補償第二收發面的一端相交。二號補償棱鏡的二號補償膠合面通過膠合連接的方式與等腰棱鏡的等腰底面連接在一起，并且二號補償第一收發面與等腰一號腰面的夾角為90度；二號補償第一裁切面與等腰一號腰面在同一個平面內，二號補償膠合面的另一端、二號補償第二裁切面的一端和等腰裁切面的一端相交于同一條直線上。
[0053]在測量時，參見圖10所示，由二號收發系統(108)發射激光，然后由一號收發系統(107)接收激光。本例3先由發射器(103)發射紅外光束，紅外光束通過收發鏡(105)射向被測目標物體上的反光靶(109)，被測目標物體上的反光靶反射的一部分紅外光束會進入物鏡，進入物鏡的這部分光束，參見圖7所示，一部分光束會沿著光束1*3在光分束器(200)中的傳播路徑進行傳播，這部分光束從等腰二號腰面出射出去后在液晶1X0上顯示光圖像，用戶就能通過目鏡清楚觀看到被測目標物體上的反光靶了。參見圖8、圖9所示，另一部分光束會沿著光束1*4和!'5在光分束器(200)中的逆向傳播路徑傳播，這部分光束從二號補償棱鏡的二號補償第一收發面(83)出射出去，然后通過組合透鏡(110)后被接收器(102)接收。根據激光測距儀紅外光束的往返時間和光速，即可測得該激光測距儀到被測目標物體上的反光靶之間的距離，并將測量距離的數據顯示在液晶1X0上。本例3的結構簡單緊湊，使用方便，穩定性好，測量精度高。
[0054]例4:參見圖11所示，在安裝時，圖11和圖10的區別在于，把圖10中一號收發系統(107)中的接收器(102)換成了發射器(103),把圖10中二號收發系統(108)中的發射器(103)換成了接收器(102),圖11的其它結構與圖10的結構完全相同。例4在使用時，由一號收發系統(107)發射激光，然后由二號收發系統(108)接收激光。參見圖7、圖8、圖9所示，例4中激光束的傳播方向正好與例3中激光束的傳播方向相反，例4的工作原理與例3的工作原理相同，具體安裝過程和工作過程請參見例3。
[0055]例5:參見圖16所不，圖16和圖10的區別在于:一是把圖10中一號收發系統
(107)中的光分束器(200)換成了光分束器(300),并且光分束器(300)的補償棱鏡(3)為三號補償棱鏡(0,該三號補償棱鏡包括一個三號補償第一收發面￠2)和一個三號補償第二收發面￠3) ；二是把組合透鏡(110)和接收器(102)布置在三號補償棱鏡(0的三號補償第二收發面￠3)正對面方，并且把組合透鏡(110)布置在三號補償第二收發面￠3)和接收器(102)之間；三是在三號補償棱鏡(0的三號補償第一收發面正對面方布置有一組組合反光鏡(111),并把液晶1^0(101)布置在組合反光鏡的反光面前方。圖16中的其它連接結構與圖10中的其它連接結構相同。
[0056]參見圖12所示，當補償棱鏡⑶為三號補償棱鏡⑵時，三號補償棱鏡的切面為五邊形，切面為五邊形的三號補償棱鏡包括一個三號補償裁切面(⑶)、一個三號補償第一收發面￠2)、一個三號補償第二收發面￠3)、一個三號補償反射面￠4)和一個三號補償膠合面￠1),并且三號補償第一收發面和三號補償膠合面的夾角為112.5度，三號補償第一收發面和三號補償第二收發面的夾角為90度，三號補償第二收發面與三號補償反射面的夾角為112.5度，三號補償第二收發面與三號補償膠合面的夾角為22.5度，三號補償反射面與三號補償膠合面的夾角為45度，三號補償裁切面與三號補償膠合面的夾角為112.5度，三號補償裁切面與三號補償反射面的夾角為112.5度，三號補償裁切面的兩端分別與三號補償膠合面的一端和三號補償反射面一端相交。三號補償棱鏡的三號補償膠合面通過膠合連接的方式與等腰棱鏡的等腰底面連接在一起，并且三號補償第一收發面與等腰一號腰面的夾角為45度；三號補償裁切面與等腰一號腰面在同一個平面內，三號補償膠合面的另一端、三號補償第一收發面的一端和等腰裁切面的一端相交于同一條直線上。
[0057]在測量時，參見圖16所示，由二號收發系統(108)發射激光，然后由一號收發系統(107)接收激光。本例5先由發射器(103)發射紅外光束，紅外光束通過收發鏡(105)射向被測目標物體上的反光靶(109)，被測目標物體上的反光靶反射的一部分紅外光束會進入物鏡，進入物鏡的這部分光束，參見圖13所示，一部分光束會沿著光束1*6在光分束器(300)中的傳播路徑進行傳播，這部分光束從等腰二號腰面出射出去后在液晶1X0上顯示光圖像，用戶就能通過目鏡清楚觀看到被測目標物體上的反光靶了。參見圖14、圖15所示，另一部分光束會沿著光束1*7和！'8在光分束器(300)中的逆向傳播路徑傳播，這部分光束從三號補償棱鏡的三號補償第二收發面￠2)出射出去，然后通過組合透鏡(110)后被接收器(102)接收。根據激光測距儀紅外光束的往返時間和光速，即可測得該激光測距儀到被測目標物體上的反光靶之間的距離，并將測量距離的數據顯示在液晶1X0上。本例5的結構簡單緊湊，使用方便，穩定性好，測量精度高。
[0058]例6:參見圖17所示，在安裝時，圖17和圖16的區別在于，把圖16中一號收發系統(107)中的接收器(102)換成了發射器(103),把圖16中二號收發系統(108)中的發射器(103)換成了接收器(102),圖17的其它結構與圖16的結構完全相同。例6在使用時，由一號收發系統(107)發射激光，然后由二號收發系統(108)接收激光。參見圖13、圖14、圖15所示，例6中激光束的傳播方向正好與例5中激光束的傳播方向相反，例6的工作原理與例5的工作原理相同，具體安裝過程和工作過程請參見例5。
[0059]例7:參見圖21所示，圖21和圖4的區別在于:一是把圖4中一號收發系統(107)中的光分束器(100)換成了光分束器(400),并且光分束器(400)的補償棱鏡(3)為四號補償棱鏡(0)，該四號補償棱鏡包括一個四號補償收發面(02) ；二是把組合透鏡(110)和接收器(102)布置在四號補償棱鏡(0)的四號補償收發面正對面方，并且把組合透鏡(110)布置在四號補償收發面(02)和接收器(102)之間。圖21中的其它連接結構與圖4中的其它連接結構相同。
[0060]參見圖18所示，當補償棱鏡⑶為四號補償棱鏡⑶時，四號補償棱鏡的切面為五邊形，切面為五邊形的四號補償棱鏡包括一個四號補償第一裁切面(03)、一個四號補償第二裁切面(05),—個四號補償收發面(02),—個四號補償反射面(04)和一個四號補償膠合面(01),并且四號補償收發面和四號補償膠合面的夾角為112.5度，四號補償收發面和四號補償反射面的夾角為45度，四號補償反射面與四號補償膠合的夾角為22.5度，四號補償第一裁切面與四號補償收發面的夾角為90度，四號補償第一裁切面與四號補償反射面的夾角為135度，四號補償第一裁切面的兩端分別與四號補償收發面的一端和四號補償反射面的一端相交；四號補償第二裁切面與四號補償膠合面的夾角為112.5度，四號補償第二裁切面與四號補償反射面的夾角為90度，四號補償第二裁切面的兩端分別與四號補償膠合面的另一端和四號補償反射面另一端相交。四號補償棱鏡的四號補償膠合面通過膠合連接的方式與等腰棱鏡的等腰底面連接在一起，并且四號補償收發面與等腰一號腰面的夾角為45度。四號補償第二裁切面與等腰一號腰面在同一個平面內，四號補償膠合面的一端、四號補償收發面的另一端和等腰裁切面的一端相交于同一條直線上。
[0061]在測量時，參見圖21所示，由二號收發系統(108)發射激光，然后由一號收發系統(107)接收激光。本例1先由發射器(103)發射紅外光束，紅外光束通過收發鏡(105)射向被測目標物體上的反光靶(109)，被測目標物體上的反光靶反射的一部分紅外光束會進入物鏡，進入物鏡的這部分光束，參見圖19所示，一部分光束會沿著光束1*9在光分束器(400)中的傳播路徑進行傳播，這部分光束從等腰二號腰面出射出去后在液晶1X0上顯示光圖像，用戶就能通過目鏡清楚觀看到被測目標物體上的反光靶了。參見圖20所示，另一部分光束會沿著光束110在光分束器(400)中的逆向傳播路徑傳播，這部分光束從四號補償棱鏡的四號補償收發面(02)出射出去，然后通過組合透鏡(110)后被接收器(102)接收。根據激光測距儀紅外光束的往返時間和光速，即可測得該激光測距儀到被測目標物體上的反光靶之間的距離，并將測量距離的數據顯示在液晶1X0上。本例7的結構簡單緊湊，使用方便，穩定性好，測量精度高。
[0062]例8:參見圖22所示，在安裝時，圖22和圖21的區別在于，把圖21中一號收發系統(107)中的接收器(102)換成了發射器(103),把圖21中二號收發系統(108)中的發射器(103)換成了接收器(102)，圖22的其它結構與圖21的結構完全相同。例8在使用時，由一號收發系統(107)發射激光，然后由二號收發系統(108)接收激光。參見圖19、圖20所示，例8中激光束的傳播方向正好與例7中激光束的傳播方向相反，例8的工作原理與例7的工作原理相同，具體安裝過程和工作過程請參見例7。
[0063]上面結合附圖描述了本發明的實施方式，但實現時不受上述實施例限制，本領域普通技術人員可以在所附權利要求的范圍內做出各種變化或修改。
【權利要求】
1.一種激光測距分束系統,其特征在于,包括:一個屋脊半五棱鏡(I)、一個等腰棱鏡(2)和一個補償棱鏡(3), 屋脊半五棱鏡包括:屋脊收發面(11)、屋脊外反射面(12)、屋脊內反射面(13)和屋脊頂面(14)，屋脊收發面的兩端分別與屋脊外反射面的一端和屋脊內反射面的一端相交，屋脊頂面的兩端分別與屋脊外反射面的另一端和屋脊內反射面的另一端相交，并且屋脊外反射面與屋脊收發面的夾角為112.5度，屋脊收發面與屋脊內反射面的夾角為45度，屋脊內反射面與屋脊頂面的夾角為90度； 等腰棱鏡的兩個等腰面分別為等腰一號腰面(21)和等腰二號腰面(22)，等腰棱鏡的底面為等腰底面(23)，并且等腰一號腰面與等腰二號腰面的夾角為45度； 等腰棱鏡的等腰一號腰面與屋脊半五棱鏡的屋脊內反射面平行布置，并且等腰一號腰面與屋脊內反射面之間的間距為0.8-lmm ； 所述補償棱鏡(3)或者為一號補償棱鏡(A)、或者為二號補償棱鏡(B)、或者為三號補償棱鏡(C)、或者為四號補償棱鏡(D)； (I)當補償棱鏡(3)為一號補償棱鏡(A)時，一號補償棱鏡包括一個一號補償收發面(A2)和一個一號補償膠合面(Al)，并且一號補償收發面和一號補償膠合面的夾角為22.5度，一號補償棱鏡的一號補償膠合面通過膠合連接的方式與等腰棱鏡的等腰底面連接在一起，并且一號補償收發面與等腰一號腰面的夾角為90度； (II)當補償棱鏡(3)為二號補償棱鏡(B)時，二號補償棱鏡包括一個二號補償第一收發面(B3)、一個二號補償第二收發面(B4)和一個二號補償膠合面(BI)，并且二號補償第一收發面和二號補償膠合面的夾角為22.5度，二號補償第二收發面和二號補償膠合面的夾角為22.5度，二號補償第一收發面和二號補償第二收發面的夾角為135度，二號補償棱鏡的二號補償膠合面通過膠合連接的方式與等腰棱鏡的等腰底面連接在一起，并且二號補償第一收發面與等腰一號腰面的夾角為90度； (III)當補償棱鏡(3)為三號補償棱鏡(C)時，三號補償棱鏡包括一個三號補償第一收發面(C2)、一個三號補償第二收發面(C3)、一個三號補償反射面(C4)和一個三號補償膠合面(Cl)，并且三號補償第一收發面和三號補償膠合面的夾角為112.5度，三號補償第一收發面和三號補償第二收發面的夾角為90度，三號補償第二收發面與三號補償反射面的夾角為112.5度，三號補償第二收發面與三號補償膠合面的夾角為22.5度，三號補償反射面與三號補償膠合面的夾角為45度，三號補償棱鏡的三號補償膠合面通過膠合連接的方式與等腰棱鏡的等腰底面連接在一起，并且三號補償第一收發面與等腰一號腰面的夾角為45度； (IV)當補償棱鏡(3)為四號補償棱鏡(D)時，四號補償棱鏡包括一個四號補償收發面(D2)、一個四號補償反射面(D4)和一個四號補償膠合面(Dl)，并且四號補償收發面和四號補償膠合面的夾角為112.5度，四號補償收發面和四號補償反射面的夾角為45度，四號補償反射面與四號補償膠合的夾角為22.5度，四號補償棱鏡的四號補償膠合面通過膠合連接的方式與等腰棱鏡的等腰底面連接在一起，并且四號補償收發面與等腰一號腰面的夾角為45度。
2.根據權利要求1所述的一種激光測距分束系統，其特征在于，在等腰棱鏡上設有等腰裁切面(24)，等腰裁切面的兩端分別與等腰二號腰面的一端和等腰底面的一端相交；等腰二號腰面和等腰裁切面的夾角為135度。
3.根據權利要求2所述的一種激光測距分束系統，其特征在于，一號補償棱鏡的切面為三角形，切面為三角形的一號補償棱鏡包括一個一號補償裁切面(A3)，并且一號補償收發面與一號補償裁切面的夾角為90度。
4.根據權利要求2所述的一種激光測距分束系統，其特征在于，二號補償棱鏡的切面為五邊形，切面為五邊形的二號補償棱鏡包括一個二號補償第一裁切面(B2)和一個二號補償第二裁切面(B5)，并且二號補償第一裁切面與二號補償膠合面的夾角為112.5度，二號補償第一裁切面與二號補償第一收發面的夾角為90度，二號補償第一裁切面的兩端分別與二號補償膠合面的一端和二號補償第一收發面的一端相交；二號補償第二裁切面與二號補償膠合面的夾角為112.5度，二號補償第二裁切面與二號補償第二收發面的夾角為90度，二號補償第二裁切面的兩端分別與二號補償膠合面的另一端和二號補償第二收發面的一端相交。
5.根據權利要求所述2的一種激光測距分束系統，其特征在于，三號補償棱鏡的切面為五邊形，切面為五邊形的三號補償棱鏡包括一個三號補償裁切面(C5),并且三號補償裁切面與三號補償膠合面的夾角為112.5度，三號補償裁切面與三號補償反射面的夾角為112.5度，三號補償裁切面的兩端分別與三號補償膠合面的一端和三號補償反射面一端相交。
6.根據權利要求所述2的一種激光測距分束系統，其特征在于，四號補償棱鏡的切面為五邊形，切面為五邊形的四號補償棱鏡包括一個四號補償第一裁切面(D3)和一個四號補償第二裁切面(D5)，并且四號補償第一裁切面與四號補償收發面的夾角為90度，四號補償第一裁切面與四號補償反射面的夾角為135度，四號補償第一裁切面的兩端分別與四號補償收發面的一端和四號補償反射面的一端相交；四號補償第二裁切面與四號補償膠合面的夾角為112.5度，四號補償第二裁切面與四號補償反射面的夾角為90度，四號補償第二裁切面的兩端分別與四號補償膠合面的另一端和四號補償反射面另一端相交。
7.根據權利要求所述3的一種激光測距分束系統，其特征在于，一號補償裁切面與等腰裁切面在同一個平面內，一號補償收發面的一端、一號補償膠合面的一端和等腰一號腰面的一端相交于同一條直線上。
8.根據權利要求所述4的一種激光測距分束系統，其特征在于，二號補償第一裁切面與等腰一號腰面在同一個平面內，二號補償膠合面的另一端、二號補償第二裁切面的一端和等腰裁切面的一端相交于同一條直線上。
9.根據權利要求所述5的一種激光測距分束系統，其特征在于，三號補償裁切面與等腰一號腰面在同一個平面內，三號補償膠合面的另一端、三號補償第一收發面的一端和等腰裁切面的一端相交于同一條直線上。
10.根據權利要求所述6的一種激光測距分束系統，其特征在于，四號補償第二裁切面與等腰一號腰面在同一個平面內，四號補償膠合面的一端、四號補償收發面的另一端和等腰裁切面的一端相交于同一條直線上。
【文檔編號】G01S7/481GK104297742SQ201410285655
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年6月24日 優先權日:2014年6月24日
【發明者】左羅, 錢向偉 申請人:金華市藍海光電技術有限公司