本實(shí)用新型涉及激光測(cè)距技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及圖像接收與光電接收共軸的手持激光測(cè)距裝置。
背景技術(shù):
現(xiàn)今激光測(cè)距被廣泛使用,在百米測(cè)量領(lǐng)域一般使用手持測(cè)距產(chǎn)品。為了方便使用者觀察測(cè)量目標(biāo)點(diǎn),測(cè)距儀一般選用可見(jiàn)光為測(cè)量信號(hào),在室內(nèi)測(cè)量時(shí),激光測(cè)量點(diǎn)可以被肉眼清晰的觀察到,但在光照較強(qiáng)的室外,距離較遠(yuǎn)的情況下,肉眼很難分辨出激光測(cè)量點(diǎn),因此在室外使用的測(cè)距儀,需要增加瞄準(zhǔn)測(cè)量目標(biāo)的功能。目前,已有一些公司研制了帶有瞄準(zhǔn)功能的手持激光測(cè)距儀。在帶有瞄準(zhǔn)功能的測(cè)距儀系統(tǒng)中,一般使用到光學(xué)系統(tǒng)為光電發(fā)射、光電接收、圖像接收三軸平行的系統(tǒng)。此系統(tǒng)在光路實(shí)現(xiàn)上比較簡(jiǎn)單,互相干擾少,但三個(gè)光軸占用空間大,裝調(diào)時(shí)三個(gè)光軸均需要調(diào)節(jié),調(diào)試工藝相對(duì)繁瑣。
另外一些企業(yè)研制出圖像接收和光電發(fā)射共軸的光學(xué)系統(tǒng),雖然減小了體積,簡(jiǎn)化了調(diào)試工藝,但是由于手持測(cè)定產(chǎn)品的體積很小,這就要求發(fā)射光路的發(fā)射孔徑要小,這樣對(duì)于圖像接收光路而言,圖像接收的視場(chǎng)就很小,圖像接收的效果就很差,達(dá)不到觀察測(cè)量目標(biāo)的理想效果。
有鑒于此,如何設(shè)計(jì)一種新的激光測(cè)距裝置,以消除現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷和不足,是業(yè)內(nèi)相關(guān)技術(shù)人員亟待解決的一項(xiàng)課題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了克服現(xiàn)有技術(shù)中激光測(cè)距裝置的技術(shù)問(wèn)題,本實(shí)用新型提供了一種體積小、易調(diào)試、圖像接收效果佳的激光測(cè)距裝置。
為了實(shí)現(xiàn)上述實(shí)用新型目的,本實(shí)用新型公開(kāi)了一種激光測(cè)距裝置,包括一光電發(fā)射部分,用于發(fā)射一測(cè)量信號(hào);一光電接收部分,用于接收被測(cè)目標(biāo)反射回來(lái)的所述測(cè)量信號(hào);一圖像接收部分,用于接收被測(cè)目標(biāo)圖像;其特征在于,所述圖像接收部分的光軸和所述光電接收部分的光軸共軸。
更進(jìn)一步地,所述光電接收部分和所述圖像接收部分共用一非球面物鏡,所述非球面物鏡的一側(cè)具有一光學(xué)元件,所述光學(xué)元件與所述圖像接收部分的光軸成一角度放置,用于使所述光電接收部分的光軸和所述圖像接收部分的光軸相互分離。
更進(jìn)一步地,所述光學(xué)元件為一負(fù)性濾光片。
更進(jìn)一步地,所述負(fù)性濾光片用于反射測(cè)量信號(hào)波段,并透射測(cè)量信號(hào)波段外的其他波段。
更進(jìn)一步地,所述光學(xué)元件為一透反分光鏡,該透反分光鏡具有一鍍膜,所述鍍膜用于調(diào)整所述透反分光鏡的透射光和反射光的比例。
更進(jìn)一步地,所述透反分光鏡的透射光和反射光的比例是2:8。
更進(jìn)一步地,所述光學(xué)元件的一側(cè)具有一圖像接收器,所述圖像接收器為基于CMOS/CCD的一圖像采集芯片。
更進(jìn)一步地,所述光學(xué)元件的一側(cè)具有一圖像接收器,所述光學(xué)元件和所述圖像接收器之間具有一圖像接收目鏡,所述圖像接收目鏡與所述非球面物鏡組成一觀察系統(tǒng)。
更進(jìn)一步地,所述觀察系統(tǒng)為伽利略系統(tǒng)或開(kāi)普勒系統(tǒng)。
更進(jìn)一步地,所述圖像接收器為基于CMOS/CCD的一攝像頭。
與現(xiàn)有技術(shù)相比較,本實(shí)用新型所提供的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn):第一、相比于現(xiàn)有技術(shù)中具有光電發(fā)射、光電接收、圖像接收三軸平行設(shè)置的激光測(cè)距裝置,本申請(qǐng)所提供的激光測(cè)距裝置的光電接收和圖像接收共軸設(shè)置,縮小了激光測(cè)距裝置的體積,且簡(jiǎn)化了激光測(cè)距裝置的裝調(diào);第二、相比于現(xiàn)有技術(shù)中光電發(fā)射、圖像接收共軸的激光測(cè)距裝置,本申請(qǐng)所提供的激光測(cè)距裝置,光電接收與圖像接收共軸,其光電接收的通光孔徑較光電發(fā)射的通光孔徑大,從而圖像接收的視場(chǎng)大,更清晰,圖像接收效果更加理想。
附圖說(shuō)明
關(guān)于本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)與精神可以通過(guò)以下的實(shí)用新型詳述及所附圖式得到進(jìn)一步的了解。
圖1是本實(shí)用新型所提供的第一實(shí)施例的激光測(cè)距裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本實(shí)用新型所提供的第二實(shí)施例的激光測(cè)距裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是本實(shí)用新型所提供的第三實(shí)施例的激光測(cè)距裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4是本實(shí)用新型所提供的激光測(cè)距裝置中圖像接收器所接收的測(cè)量點(diǎn)圖像。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的具體實(shí)施例。然而,應(yīng)當(dāng)將本實(shí)用新型理解成并不局限于以下描述的這種實(shí)施方式,并且本實(shí)用新型的技術(shù)理念可以與其他公知技術(shù)或功能與那些公知技術(shù)相同的其他技術(shù)組合實(shí)施。
在以下具體實(shí)施例的說(shuō)明中,為了清楚展示本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)及工作方式,將借助諸多方向性詞語(yǔ)進(jìn)行描述,但是應(yīng)當(dāng)將“前”、“后”、“左”、“右”、“外”、“內(nèi)”、“向外”、“向內(nèi)”、“軸向”、“徑向”等詞語(yǔ)理解為方便用語(yǔ),而不應(yīng)當(dāng)理解為限定性詞語(yǔ)。此外,在以下描述中,“負(fù)性濾光片”,即陷波濾光片,通常也被稱(chēng)作帶阻或者帶抑制濾光片。它可以透過(guò)絕大多數(shù)波長(zhǎng),但是將特定波長(zhǎng)范圍內(nèi)(阻帶)的光衰減到非常低的水平。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種激光測(cè)距裝置,實(shí)現(xiàn)通過(guò)光電接收和圖像接收共軸設(shè)置以縮小激光測(cè)距裝置體積的同時(shí),還能進(jìn)一步提高圖像接收效果。
下面結(jié)合附圖1-4詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的具體實(shí)施例。
本實(shí)用新型所提供的激光測(cè)距裝置包括光源發(fā)射器、準(zhǔn)直透鏡、非球面物鏡、接收裝置、光學(xué)元件、圖像接收器,光源發(fā)射器和準(zhǔn)直透鏡屬于光電發(fā)射部分,光電接收部分和圖像接收部分共用同一個(gè)非球面物鏡,光學(xué)元件用于將光電接收部分的光軸和圖像接收部分的光軸相互分離,其中,光電發(fā)射光路和光電接收光路異軸,圖像接收光路和光電接收光路共軸。本實(shí)用新型所提供的激光測(cè)距裝置,其圖像接收器所接收的測(cè)量點(diǎn)圖像在顯示器上的顯示如圖4所示,瞄準(zhǔn)點(diǎn)十字線(xiàn)和測(cè)量點(diǎn)重合。
第一實(shí)施例
圖1是本實(shí)用新型所提供的第一實(shí)施例的激光測(cè)距裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示,本實(shí)用新型提供的該激光測(cè)距裝置具有伽利略系統(tǒng),包括光源發(fā)射器11、準(zhǔn)直透鏡12、非球面物鏡13、接收裝置14、光學(xué)元件15、圖像接收器16、圖像接收目鏡17,其光電發(fā)射光路和光電接收光路異軸,圖像接收光路和光電接收光路共軸。圖像接收光路和光電接收光路共用一個(gè)非球面物鏡13,在非球面物鏡13的后面設(shè)置有一光學(xué)元件15,該光學(xué)元件15為負(fù)性濾光片與光軸成一角度放置,此負(fù)性濾光片15可以反射激光測(cè)量信號(hào)波段,在有效波段內(nèi)去除激光測(cè)量信號(hào)波段,其余波段透射,通過(guò)非球面物鏡13的激光測(cè)量信號(hào)被負(fù)性濾光片15反射后,被信號(hào)接收裝置14接收,此構(gòu)成光電接收光路。在負(fù)性濾光片15的后面設(shè)置有一圖像接收目鏡16,此圖像接收目鏡16和非球面物鏡13構(gòu)成伽利略系統(tǒng),在圖像接收目鏡16的后面放置一基于COMS或者CCD的攝像頭作為圖像接收器16,接收測(cè)量目標(biāo)圖像,構(gòu)成圖像接收光路。
此實(shí)施例中,圖像接收光路和光電接收光路共軸,激光測(cè)距裝置體積小,接收的孔徑大,圖像接收效果好,調(diào)試工藝簡(jiǎn)單。
第二實(shí)施例
圖2是本實(shí)用新型所提供的第二實(shí)施例的激光測(cè)距裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示,本實(shí)用新型提供的激光測(cè)距裝置具有開(kāi)普勒系統(tǒng),包括光源發(fā)射器21、準(zhǔn)直透鏡22、非球面物鏡23、接收裝置24、光學(xué)元件25、圖像接收器26、圖像接收目鏡27,其光電發(fā)射光路和光電接收光路異軸,圖像接收光路和光電接收光路共軸。本實(shí)施例中的激光測(cè)距裝置,與第一實(shí)施例中的激光測(cè)距裝置相比的不同之處在于,作為光學(xué)元件的負(fù)性濾光片25,其后面設(shè)置有一圖像接收目鏡27,此圖像接收目鏡27和非球面物鏡23構(gòu)成開(kāi)普勒系統(tǒng),在圖像接收目鏡27的后面放置一基于COMS或者CCD的攝像頭27作為圖像接收器26,接收測(cè)量目標(biāo)圖像,構(gòu)成圖像接收光路。
此實(shí)施例中,圖像接收光路和光電接收光路共軸,激光測(cè)距裝置體積小,接收的孔徑大,圖像接收效果好,調(diào)試工藝簡(jiǎn)單。
第三實(shí)施例
圖3是本實(shí)用新型所提供的第三實(shí)施例的激光測(cè)距裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示,本實(shí)用新型提供的激光測(cè)距裝置包括光源發(fā)射器31、準(zhǔn)直透鏡32、非球面物鏡33、接收裝置34、光學(xué)元件35、圖像采集芯片36,其光電發(fā)射光路和光電接收光路異軸,圖像接收光路和光電接收光路共軸。本實(shí)施例中的激光測(cè)距裝置,與第一、第二實(shí)施例中的激光測(cè)距裝置相比的不同之處在于,作為光學(xué)元件的負(fù)性濾光片35的后面設(shè)置有一基于CMOS或者CCD的圖像采集芯片36,此圖像采集芯片36和非球面物鏡33構(gòu)成圖像接收光路,接收測(cè)量目標(biāo)圖像。圖像接收光路和光電接收光路共軸,激光測(cè)距裝置體積小,接收的孔徑大,圖像接收效果好,調(diào)試工藝簡(jiǎn)單。
本領(lǐng)域的普通人員應(yīng)當(dāng)知悉,本實(shí)用新型所提供的激光測(cè)距裝置,其光學(xué)元件除了為負(fù)性濾光片以外,還可以為透反分光鏡。為了保證測(cè)量時(shí)光電接收部分和圖像接收部分有足夠的能量,透反分光鏡鍍膜時(shí)透反比需有合理分配,同時(shí)需消除雜散光的影響。在一較佳實(shí)施例中,該透射光和反射光的比例為2:8。
與現(xiàn)有技術(shù)相比較,本實(shí)用新型所提供的激光測(cè)距裝置具有以下優(yōu)點(diǎn):第一、相比于現(xiàn)有技術(shù)中具有光電發(fā)射、光電接收、圖像接收三軸平行設(shè)置的激光測(cè)距裝置,本申請(qǐng)所提供的激光測(cè)距裝置的光電接收和圖像接收共軸設(shè)置,縮小了激光測(cè)距裝置的體積,且簡(jiǎn)化了激光測(cè)距裝置的裝調(diào);第二、相比于現(xiàn)有技術(shù)中光電發(fā)射、圖像接收共軸的激光測(cè)距裝置,本申請(qǐng)所提供的激光測(cè)距裝置,光電接收與圖像接收共軸,其光電接收的通光孔徑較光電發(fā)射的通光孔徑大,從而圖像接收的視場(chǎng)大,更清晰,圖像接收效果更加理想。
如無(wú)特別說(shuō)明,本文中出現(xiàn)的類(lèi)似于“第一”、“第二”的限定語(yǔ)并非是指對(duì)時(shí)間順序、數(shù)量、或者重要性的限定,而僅僅是為了將本技術(shù)方案中的一個(gè)技術(shù)特征與另一個(gè)技術(shù)特征相區(qū)分。同樣地,本文中出現(xiàn)的類(lèi)似于“一”的限定語(yǔ)并非是指對(duì)數(shù)量的限定,而是描述在前文中未曾出現(xiàn)的技術(shù)特征。同樣地,本文中在數(shù)詞前出現(xiàn)的類(lèi)似于“大約”、“近似地”的修飾語(yǔ)通常包含本數(shù),并且其具體的含義應(yīng)當(dāng)結(jié)合上下文意理解。同樣地,除非是有特定的數(shù)量量詞修飾的名詞,否則在本文中應(yīng)當(dāng)視作即包含單數(shù)形式又包含復(fù)數(shù)形式,在該技術(shù)方案中即可以包括單數(shù)個(gè)該技術(shù)特征,也可以包括復(fù)數(shù)個(gè)該技術(shù)特征。
本說(shuō)明書(shū)中所述的只是本實(shí)用新型的較佳具體實(shí)施例,以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非對(duì)本實(shí)用新型的限制。凡本領(lǐng)域技術(shù)人員依本實(shí)用新型的構(gòu)思通過(guò)邏輯分析、推理或者有限的實(shí)驗(yàn)可以得到的技術(shù)方案,皆應(yīng)在本實(shí)用新型的范圍之內(nèi)。