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一种正像共轴光学系统及双筒激光测距望远镜


技术摘要:
本发明公开了一种正像共轴光学系统及双筒激光测距望远镜,涉及激光测距技术领域,其中正像共轴光学系统包括第一半五棱镜、分光棱镜和第二半五棱镜;所述分光棱镜位于所述第一半五棱镜和第二半五棱镜之间,所述分光棱镜由两个直角棱镜胶合而成,两个所述直角棱镜的胶合  全部
背景技术:
测距望远镜为测距仪的一个重要分支,目,激光测距望远镜的激光光路与可见光 光路被分为两条互不相关的光路,使望远镜只能作为激光测距的瞄准器,不能在观察的同 时进行测距。其主要原因是:所测得的距离不能显示在望远镜视场中,从而给用户带来诸多 不便。同时,产品实现观察和测距的光学组件各自独立,形同搭积木式的组合,导致望远镜 产品的体积增大,重量加重,不便于携带,也不便于操作。 因此,如何提供一种正像共轴光学系统及双筒激光测距望远镜成为了本领域技术 人员亟需解决的问题。
技术实现要素:
有鉴于此,有必要针对上述的问题,提供一种正像共轴光学系统及双筒激光测距 望远镜,不仅结构简单,占用体积小,而且使用方便,可实现双眼观察、瞄准被测物体,在观 察物体的同时,在视野中能够实时显示被测物体的距离。 为实现上述目的,本发明是根据以下技术方案实现的: 一方面,本发明提供一种正像共轴光学系统,包括第一半五棱镜、分光棱镜和第二 半五棱镜;所述分光棱镜位于所述第一半五棱镜和第二半五棱镜之间,所述分光棱镜由两 个直角棱镜胶合而成,两个所述直角棱镜的胶合面上设置有分光膜。 作为优选,所述直角棱镜为等腰直角棱镜,所述等腰直角棱镜包括两个斜面和一 个底面。 作为优选,所述分光棱镜为正方形结构,两个所述等腰直角棱镜的斜面贴合连接, 使得分光膜可涂覆在斜面上,且将两等腰直角棱镜的斜面贴合连接保证了贴合面的入射发 射效率,减少了光的损耗。 作为优选,所述第一半五棱镜和第二半五棱镜均包括收发面、外反射面、内反射面 和顶面,所述收发面的两端分别与所述外反射面的一端和所述内反射面的一端相交,所述 顶面的两端分别与所述外反射面的另一端和所述内反射面的另一端相交。 进一步地,所述外反射面与收发面的夹角为112.5度,所述收发面与内反射面的夹 角为45度,所述内反射面和顶面的夹角为90度,不仅减小了正像共轴光学系统的体积,而且 还降低了半五棱镜对光束的影响,系统稳定性和可靠性较高、体积小、结构紧凑。 作为优选,所述第一半五棱镜的内反射面和所述第二半五棱镜的内反射面与所述 分光棱镜中等腰直角棱镜的斜面相对,所述分光棱镜中等腰直角棱镜的斜面与所述第一/ 二半五棱镜的内反射面的间距为所述第一/二半五棱镜收发面口径的1/20。 另一方面,本发明还提供一种双筒激光测距望远镜,包括分别安装在两镜筒内的 4 CN 111609830 A 说 明 书 2/5 页 目镜组、物镜组和正像共轴光学系统,所述正像共轴光学系统位于所述目镜组与所述物镜 组之间;其中一镜筒内设置有光电探测器和液晶显示器,另一镜筒内设置有激光发射器; 所述物镜组接收的光路透过所述正像共轴光学系统输出至所述目镜组; 所述物镜组接收的激光光路经过所述正像共轴光学系统后进入所述光电探测器; 所述液晶显示器的光路经过所述正像共轴光学系统后输出至其中一目镜组; 所述激光发射器的光路经过所述正像共轴光学系统后输出至其中一物镜组。 作为优选,所述目镜组与所述正像共轴光学系统间设置有视场光阑。当远处物体 成像与目镜组成像均在视场光阑处时,观察物体的清晰度高。 作为优选,所述光电探测器和所述液晶显示器分列于所述正像共轴光学系统的两 侧,所述激光发射器位于另一镜筒所述正像共轴光学系统的一侧。 作为优选,所述液晶显示器与所述分光棱镜间设置有显示透镜组;所述液晶显示 器的光路经过所述显示透镜组,垂直进入所述分光棱镜中,经所述等腰直角棱镜的斜面反 射后,垂直入射至所述第二半五棱镜内,依次经过外反射面、内反射面的反射后,垂直入射 至所述目镜组。显示的距离数字通过显示透镜组,分光棱镜上的分光膜反射,等腰棱镜,成 像在视场光阑处,然后经过目镜组,最后进入人眼并读取数据,实现远处物体的实时观测和 距离测量。 作为优选,所述激光发射器与所述分光棱镜间设置有准直透镜组,位于另一镜筒 内;所述激光发射器的光路经过所述准直透镜组,垂直进入所述分光棱镜中,经所述等腰直 角棱镜的斜面反射后,垂直入射至所述第一半五棱镜内,依次经过外反射面、内反射面的反 射后,垂直入射至所述物镜组,经所述的物镜组入射到远处的目标物体。 作为优选,所述物镜组与所述正像共轴光学系统间设置有调焦物镜。通过调节调 焦物镜与物镜组的位置,能够使远处物体成像于视场光阑处,有利于提高观察物体的清晰 度。 作为优选,所述物镜组接收的光路透过所述调焦物镜后,由所述第一半五棱镜的 收发面进入所述第一半五棱镜中,然后依次经过所述第一半五棱镜内反射面、外反射面的 反射后垂直透过所述分光棱镜进入所述第二半五棱镜内,再依次经过第二半五棱镜外反射 面、内反射面的反射后,垂直入射至所述目镜组。从而可以实现双眼观察,瞄准被测物体。 作为优选,所述光电探测器与所述分光棱镜间设置有接收透镜;所述物镜组接收 的激光光路透过所述的调焦物镜后,由所述第一半五棱镜的收发面进入所述第一半五棱镜 中,然后依次经过所述第一半五棱镜内反射面、外反射面的反射后垂直入射至所述分光棱 镜中,经所述等腰直角棱镜的斜面反射后,垂直入射至所述接收透镜,穿过所述接收透镜进 入所述光电探测器。激光发射器发射红外激光,入射到远处物体上,物体反射的光信号经过 物镜组,调焦物镜,第一半五棱镜,分光棱镜上的分光膜反射,接收透镜,最后被光电探测器 接收,通过光电信号处理,根据发射激光与接收光信号的时间差,计算远处物体的距离,并 在液晶显示器上显示距离,从而实现了物体距离的准确测量。 与现有技术相比,本发明的优点和积极效果至少包括: 本发明所述的正像共轴光学系统及双筒激光测距望远镜,采用的棱镜结构均为常 见棱镜结构,无特殊棱镜结构,结构简单,占用体积小,无需开模,成本低;同时物镜光轴与 目镜光轴共轴,便于装配时产品调校,降低装配难度,并且造型美观,无突兀感;双目测距, 5 CN 111609830 A 说 明 书 3/5 页 可实现双眼观察、瞄准被测物体,在观察物体的同时,在视野中能够实时显示被测物体的距 离。 附图说明 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使 用的附图作简单的介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于 本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他 的附图。 图1是本发明一种双筒激光测距望远镜的光学结构示意图; 图2是本发明一种棱镜结构示意图; 图3是本发明一种双筒激光测距望远镜的另一种光学结构示意图; 图4是本发明另一种棱镜结构示意图。 其中,附图标记说明: 1-第一半五棱镜;11-第一半五棱镜收发面;12-第一半五棱镜内反射面;13-第一 半五棱镜外反射面;2-分光棱镜;21-分光膜;3-第二半五棱镜;31-第二半五棱镜收发面; 32-第二半五棱镜内反射面;33-第二半五棱镜外反射面;4-目镜组;5-物镜组;51-调焦物 镜;6-激光发射器;61-准直透镜;7-光电探测器;71-接收透镜;8-液晶显示器;81-显示透镜 组;9-视场光阑。
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