專利名稱：測繪儀器及望遠(yuǎn)鏡的激光射線裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是關(guān)于一種用于測繪儀器及望遠(yuǎn)鏡的激光射線裝置。
自激光器件進(jìn)入工程技術(shù)實際應(yīng)用領(lǐng)域以來，準(zhǔn)直的激光射線就被用來提供方向基準(zhǔn)及在工程建設(shè)中用來投射放樣方向線，包括用作控制隧道貫通等。國外在70年代就有不少該類產(chǎn)品，國內(nèi)在80年代已有多間工廠生產(chǎn)激光經(jīng)緯儀等。
初期的激光指向投線產(chǎn)品，使用氣體、固體激光，因此體積、功耗較大，價格較高。由于體積等方面的限制，該類產(chǎn)品的激光線需通過比較復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)引入望遠(yuǎn)鏡內(nèi)，再通過望遠(yuǎn)鏡射出；或與該望遠(yuǎn)鏡平行而不同軸，致使使用上受到一定限制。80年代該類產(chǎn)品有所發(fā)展，瑞士Kern公司使用光纖與附加的目鏡引入激光射線，該產(chǎn)品裝卸容易，激光線與望遠(yuǎn)鏡同軸，望遠(yuǎn)鏡仍可正常照準(zhǔn)，使用上已較方便，該產(chǎn)品在我國曾銷售給一些工作單位。其缺陷是由于激光目鏡中用半反透棱鏡引入激光線，因而望遠(yuǎn)鏡通光有損失(約損失一半)。其他各廠商的激光投射線附件，亦在我國有所銷售。而我國生產(chǎn)的激光經(jīng)緯儀等產(chǎn)品其激光投線部件大多與望遠(yuǎn)鏡光軸平行，而不是同軸，使用上受到很大局限，且結(jié)構(gòu)亦比較復(fù)雜。
半導(dǎo)體激光器的出現(xiàn)和在工程技術(shù)中的使用，使這一用途的激光投線產(chǎn)品有了小型化和降低成本的可能。但與此同時，測繪儀器亦出現(xiàn)了新的重大演化，80年代以來全站儀在測繪及工程應(yīng)用中大量普及，成為測繪儀器的主力，由于大部分全站儀測距部分與望遠(yuǎn)鏡同軸，為了引入紅外測距光線，已使望遠(yuǎn)鏡光路增加了復(fù)雜性。如果在望遠(yuǎn)鏡內(nèi)部再引入投射激光定向線的光路，則其結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，而且影響成像質(zhì)量。
80年代后期，德國一公司生產(chǎn)了可裝在全站儀、經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀等測繪儀器物鏡前的激光投線附件。該產(chǎn)品在投射準(zhǔn)直的激光線的部件中采用了半導(dǎo)體激光器件，從而縮小了產(chǎn)品的體積。該產(chǎn)品將激光器及其方向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，設(shè)置裝在儀器望遠(yuǎn)鏡物鏡前的套筒中，從而既不增加儀器望遠(yuǎn)鏡的光路復(fù)雜性，又達(dá)到了激光射線與望遠(yuǎn)鏡光軸同軸的目的。其缺點是由于方向調(diào)整機(jī)構(gòu)在通光部位，且激光器連接部件尺寸仍較大，因而檔光仍較多，對望遠(yuǎn)鏡視場亮度及分辨率有影響。該產(chǎn)品曾在世界上多國申報了專利，并獲得了專利權(quán)。該產(chǎn)品問世后，多家測繪儀器生產(chǎn)廠將其用于自己產(chǎn)品的配套部件，因而在世界上得到了一定程度的推廣，在我國亦曾宣傳推廣過。
90年代末，我國某公司曾生產(chǎn)與上述產(chǎn)品類似的“激光望遠(yuǎn)裝置”(應(yīng)當(dāng)說此名稱不準(zhǔn)確)，其結(jié)構(gòu)與前述德國產(chǎn)品基本相同。由于其方向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的相當(dāng)大部分零件是在通光的套筒中，其激光器通過球體與套筒內(nèi)的球座連接。由于激光器尺寸的限制，球體直徑必然大于激光器，而球座尺寸則大于球體，加上調(diào)整架亦在通光部分，因而檔光面積相當(dāng)大，留下的通光面積很有限，并且檔光部位集中在通光口徑的重要部位，較大地影響了望遠(yuǎn)鏡的視場亮度和成像質(zhì)量。而且該產(chǎn)品的售價仍然較高，因而未能得到大范圍的推廣及銷售。
本實用新型的目的是提供一種與儀器望遠(yuǎn)鏡連接容易，調(diào)節(jié)方便可靠，而對望遠(yuǎn)鏡通光及成像影響最少，并且結(jié)構(gòu)簡單，造價低的測繪儀器及望遠(yuǎn)鏡的激光射線裝置。
本實用新型的這個及其它目的將通過下列詳細(xì)說明和描述來進(jìn)一步闡述。
本實用新型的測繪儀器及望遠(yuǎn)鏡的激光射線裝置，包括激光器支撐筒、中間環(huán)、鋼球、連接套、激光器、銷軸、微調(diào)螺絲和卡緊螺絲等，其中通過卡緊螺絲將連接套固定在測繪儀器及望遠(yuǎn)鏡上。中間環(huán)和連接套通過帶彈簧的銷軸、微調(diào)螺絲和鋼球連接。激光器固定在激光器支撐筒中，通過銷軸，微調(diào)螺絲和鋼球?qū)⒓す馄髦瓮才c中間環(huán)連接。
進(jìn)一步的，本實用新型的裝置還包括Z方向的微調(diào)螺絲，Z方向的微調(diào)螺絲連接激光器支撐筒和中間環(huán)，激光器通過兩片或三片幅板與激光器支撐筒連接，激光器外殼與激光器支撐筒為一整體，中間環(huán)與連接套及支撐筒與中間環(huán)之間也可用小軸或刀口連接。
本實用新型的產(chǎn)品在物鏡通光范圍內(nèi)(以一般全站儀、經(jīng)緯儀物鏡實際通光口徑計)檔光面積降低至不到9％(一般為7.6％至8.6％)通光口徑中心部分的檔光面積則不到4％，因而對視場亮度和成像質(zhì)量的影響相當(dāng)微小。而且由于結(jié)構(gòu)簡單合理化，其價格則降到國外產(chǎn)品及國產(chǎn)激光經(jīng)緯儀的幾十分之一，降到前述國內(nèi)用途類似的產(chǎn)品的確1/3左右，從而具備真正大量推廣的前提。
以下通過附圖及其說明來進(jìn)一步說明本實用新型。


圖1是本實用新型的剖視圖。
圖2是本實用新型的前視圖。
圖3是本實用新型的后視圖。
在圖中1至圖3中，符號1代表激光器支撐筒、符號2代表Z方向的微調(diào)螺絲、符號3代表中間環(huán)、符號4代表鋼球、符號5代表連接套、符號6代表激光器、符號7代表Z方向壓簧的銷軸、符號8代表Z方向壓簧、符號9代表連接套的卡緊螺絲、符號10代表X方向壓簧的銷軸、符號11代表X方向的微調(diào)螺絲。
本實用新型的測繪儀器及望遠(yuǎn)鏡的激光射線裝置，由準(zhǔn)直的激光器6、激光器支撐筒1、可與全站儀等測繪儀器的物鏡連接的連接套5、中間環(huán)3、鋼球4、Z方向的微調(diào)螺絲2、X方向微調(diào)螺絲11、Z方向壓緊彈簧8、Z方向壓簧的銷軸7、X方向壓簧的銷軸10和連接套的卡緊螺絲9組成。
其中，本實用新型的測繪儀器及望遠(yuǎn)鏡的激光射線裝置。其準(zhǔn)直的激光器6在激光器支撐筒1的中心，其間通過兩片(或三片)幅板與激光器支撐筒1相連，激光器外殼與激光器支撐筒1的外筒制作成一體。激光器支撐筒1與中間環(huán)3間以鋼球4、Z方向微調(diào)螺絲2、Z方向壓緊彈簧8及其銷軸7相連。而中間環(huán)3與連接套5，通過相同的方式，由鋼球4、X方向微動螺絲11、X方向壓緊彈簧及其銷軸11相連。激光器6、激光器支撐筒1、中間環(huán)3之間；中間環(huán)3與連接套5之間除用鋼球4外，亦可以用小軸、刀口等方式連接。激光器6與激光器支撐筒1之間，除兩或三幅片外無其他檔光物，因而檔光面積很小。旋動X方向微調(diào)螺絲11，可使激光器6隨激光器支撐筒1及中間環(huán)3在X方向微量擺動；調(diào)整Z方向微調(diào)螺絲2則可以使激光器6在Z方向傾斜，從而很容易地調(diào)整激光器6與望遠(yuǎn)鏡同軸。儀器望遠(yuǎn)鏡的調(diào)焦不受激光器6影響。此裝置亦可省去連接套而直接制造在儀器望遠(yuǎn)鏡物鏡前部，而成為整體式儀器。
當(dāng)儀器望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)或安置到其一方向時，即同時提供了該方向的可見的基準(zhǔn)方向線，并在目標(biāo)物上打出鮮明的紅色園光斑。當(dāng)儀器指向天頂時，即提供了指向天頂?shù)你U垂線，可作為高層建筑的鉛垂基準(zhǔn)。當(dāng)望遠(yuǎn)鏡指向水平時可用于地抄平；當(dāng)指向隧道貫通方向時，可以作為隧道貫通基準(zhǔn)。當(dāng)長時間作固定方向基準(zhǔn)時，可不裝在測繪儀器上，而裝在帶有方向接頭的望遠(yuǎn)鏡上，由測繪儀器先測出目標(biāo)點，然后在測站上安置望遠(yuǎn)鏡及本產(chǎn)品，用望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)目標(biāo)點形成激光基準(zhǔn)線，從而使測繪儀器仍能繼續(xù)作其他工作用，而不受影響。
本實用新型的測繪儀器及望遠(yuǎn)鏡的激光射線裝置，包括帶有夾緊裝置的連接套、可作方向微調(diào)但不妨礙通光的雙向傾斜機(jī)構(gòu)、激光器支撐筒及激光器組件等。帶有夾緊裝置的連接套用于將本實用新型產(chǎn)品與測繪儀器或單獨的望遠(yuǎn)鏡有物鏡相連接。當(dāng)儀器物鏡筒尺寸變化時，可在連接套上加過渡套。連接套與可作方向微調(diào)的雙向傾斜機(jī)構(gòu)的中間環(huán)之間可以在X方向傾斜(本文中以水平方向為X，垂直方向為Z)，中間環(huán)孔徑大于儀器物鏡通光口徑，因此不檔光。中間環(huán)與連接套可以用多種連接方法連接(例如小軸、刀口)。在實施例中連接套與中間環(huán)各有兩個90°錐孔，其間裝有鋼球，并用帶有銷軸的強(qiáng)力壓簧及調(diào)整螺絲相連，形成可以微調(diào)的可傾連接。激光器支撐筒與中間環(huán)用同樣的方法連接，但在Z方向微調(diào)傾斜。由激光管和消球差透鏡組成的準(zhǔn)直激光器，裝在激光器支撐中心的激光器殼中。激光器殼與支撐筒制成一體，與支撐筒外殼以成薄片狀的幅片相連，從而減少檔光。因此在整個通光范圍內(nèi)只有直徑僅7～8mm的激光器和兩薄片幅片，此外無其他檔光物。激光器以穿過幅片的導(dǎo)線與裝在激光器支撐筒外殼上的驅(qū)動電路電源板及小型按鈕開關(guān)相連。隨機(jī)配備的電池盒可以掛在儀器腳架上或放在其他地方。通過產(chǎn)品外殼上的電源插孔，可以用交流電供電附件向本裝置供電。
當(dāng)調(diào)節(jié)微調(diào)螺絲時，可以調(diào)整出射激光光線方向，使其望遠(yuǎn)鏡同軸。
本實用新型的光路及電路均較為簡單，在一些激光教鞭、激光電子玩具、及VCD、DVD、光盤激光頭部件等產(chǎn)品中已普遍使用，此處從略。只不過本產(chǎn)品使用的透鏡對球差作了校正。這對儀器行業(yè)是很容易的事，此處描述從略。
權(quán)利要求1.一種測繪儀器及望遠(yuǎn)鏡的激光射線裝置，其特征在于包括激光器支撐筒、中間環(huán)、鋼球、連接套、激光器、銷軸、卡緊螺絲，其中通過卡緊螺絲將連接套固定在測繪儀器及望遠(yuǎn)鏡上，激光器固定在激光器支撐筒中，通過帶彈簧的銷軸、鋼球?qū)⒓す馄髦瓮才c中間環(huán)及中間環(huán)與連接套連接。
2.如權(quán)利要求1所述的測繪儀器及望遠(yuǎn)鏡的激光射線裝置，其特征在于還包括微調(diào)螺絲，微調(diào)螺絲與鋼球及銷軸一起連接激光器支撐筒和中間環(huán)及中間環(huán)和連接套。
3.如權(quán)利要求1所述的測繪儀器及望遠(yuǎn)鏡的激光射線裝置，其特征在于激光器通過兩片或三片幅板與激光器支撐筒連接。
4.如權(quán)利要求1所述的測繪儀器及望遠(yuǎn)鏡的激光射線裝置，其特征在于激光器外殼與支撐筒的外筒為一整體。
5.如權(quán)利要求1所述的測繪儀器及望遠(yuǎn)鏡的激光射線裝置，其特征在于中間環(huán)與連接套及中間環(huán)與支撐筒之間可用小軸或刀口連接。
專利摘要本實用新型公開了一種測繪儀器及望遠(yuǎn)鏡的激光射線裝置,包括激光器支撐筒、中間環(huán)、鋼球、連接套、激光器、銷軸、卡緊螺絲、微調(diào)螺絲等,其中通過卡緊螺絲將連接套固定在測繪儀器及望遠(yuǎn)鏡上,激光器固定在激光器支撐筒中,通過銷軸,微調(diào)螺絲、鋼球?qū)⒓す馄髦瓮才c中間環(huán)及中間環(huán)與連接套連接,本實用新型的產(chǎn)品能投射出與儀器望遠(yuǎn)鏡同軸的可見激光紅線,可供在工程建設(shè)中提供方向基準(zhǔn)及用作放樣等,該產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡單,價格低廉,易于推廣。
文檔編號G01C1/00GK2457568SQ00258338
公開日2001年10月31日 申請日期2000年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月26日
發(fā)明者李曙英, 龔木生 申請人:李曙英