一种自准直仪制造技术

本实用新型专利技术涉及一种自准直仪，该自准直仪包括望远镜系统、入射光源系统和同轴指示光源系统，采用同轴指示光源系统和入射光源系统相配合，同轴指示光源由物镜的中心射出，可实现精准同轴指示；同轴指示光源系统中仅有介质全反射头与望远镜系统同轴设置，可大幅减小望远镜系统的体积；当系统使用测距系统时，同轴指示光源系统发出的激光还可作为测距系统的发射光源，实现了测距与自准直双重功能。

【技术实现步骤摘要】
一种自准直仪
本技术涉及测量设备
，特别是一种自准直仪。
技术介绍
现有技术中，自准直仪是利用光学自准直原理测量微小角度的长度测量工具。光学自准直原理是：光线通过位于物镜焦平面的分划板后，经物镜形成平行光，平行光被垂直于光轴的反射镜或反光板反射回来，再通过物镜后在焦平面上形成分划板标线像与标线重合，当反射镜或反光板倾斜一个微小角度β角时，反射回来的光束就倾斜2β角。由于分划板和各光学元件的位置、结构不同，自准仪有以下三种基本光路：a)高斯型自准直仪，其光路结构如图1所示，包括置于同一光轴上的目镜2、分光镜91、分划板90、物镜7和反光板8，并由入射光源4提供入射光，上述自准直仪的优点是目镜2视场不受遮挡，且分划板90上的刻划位于视场正中，观察方便；b)阿贝型自准直仪，其光路结构如图2所示，包括置于同一光轴上的目镜2、分划板90、物镜7和反光板8，并由入射光源4和棱镜92相配合提供入射光，上述自准直仪的优点是光强度大，亮度损失小，缺点是目镜2视场被胶合棱镜92遮挡了一半，又因出射光和入射光的方向不同，当反光板8和物镜7间的距离超过一定数值后，反射光线就不能进入物镜7成像，因此工作距离较短；c）双分划板型自准直仪，包括置于同一光轴上的目镜2、目镜分划板93、立方棱镜24、物镜7和反光板8，并由入射光源4和分划板90相配合提供入射光，上述自准直仪的优点是目镜2视场不受遮挡，刻线位于视场中央，目镜2焦距短，可获得较大的放大倍率，且目镜2和入射光源4可互换位置，给使用带来方便；由于入射光源经物镜射出后发散，因此上述系统普遍存在不易对准的难题，造成调整时间长，效率较低。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种可提供同轴指示激光、提高调整效率的自准直仪。为解决上述技术问题，本技术提供的自准直仪，包括：望远镜系统、入射光源系统和同轴指示光源系统，所述望远镜系统包括置于同一光轴上的物镜、调焦镜、立方棱镜和观察目镜，所述观察目镜与立方棱镜之间设置转像棱镜和目镜分划板，所述入射光源系统包括垂直于望远镜系统光轴设置的光源和自准直分划板，所述同轴指示光源系统包括激光指示光源、介质全反光片、准直透镜和介质全反射头，所述介质全反射头置于所述物镜的中心，所述准直透镜垂直于望远镜系统光轴设置，使用时所述激光指示光源发射出的指示激光经介质全反光片后穿过准直透镜进入介质全反光头，由介质全反光头沿物镜的中心射出到达反光板，起到同轴瞄准指向功能；由于具有同轴激光指向功能，观察者可快速找到远处较小的反射棱镜，关闭激光指示光源，打开自准直光源后，自准直分划板的十字基准线在光源发出的光经自准直分划板、立方棱镜、调焦镜、物镜到达反光板，使得自准直十字基准线到达反光板后反射处的成像再经物镜、调焦镜、立方棱镜、转像棱镜到达目镜分划板，观察者经观察目镜确认反射回的十字基准线与目镜分划板上的基准线的偏差，调节望远镜系统的光轴角度，确保入射光线与反光板垂直设置。进一步，自准直仪还包括CMOS图像处理系统和显示屏，该CMOS图像处理系统包括处理器、CMOS图像传感器、接收反光片、接收分光棱镜，所述接收分光棱镜置于立方棱镜和自准直分划板之间，以使自准直分划板的十字基准线在反光板处的成像经物镜、调焦镜、立方棱镜到达接收分光棱镜，由接收分光棱镜反射到接收反光片和CMOS图像传感器，处理器和显示屏、CMOS图像传感器电连接，由CMOS图像传感器读出返回的十字基准线像的位置并反馈至处理器，由处理器计算出偏移位置后输送至显示屏进行显示，实现十字基准线像的自动检测，无需实时观测瞄准读数据。进一步，自准直仪还包括测距系统，该测距系统包括测距板、接收光纤、接收减光片、接收透镜组、反光棱镜和测距反光板，所述测距反光板置于所述物镜与所述调焦镜之间，所述反光棱镜紧邻所述介质全反射头设置，使用时以同轴指示光源系统的激光指示光源作为测距的发射光源，发射光源发射的激光目标物反光后，反射光线穿过物镜到达测距反光板，测距反光板反射的光线经反光棱镜后穿过接收透镜组和接收减光片，并经接收光纤传送至测距板，实现测距功能。进一步，自准直仪还包括上机壳和调平基座，该上机壳的底端与所述调平基座转动配合，以使所述上机壳可绕所述调平基座转动。进一步，自准直仪还包括底座，所述上机壳上设置管水准器，所述调平基座呈三角形设置，该调平基座各顶角的底端与所述底座之间设置可升降的基座脚螺旋，通过调节基座脚螺旋的升降使得调平基座和上机壳处于水平状态。进一步，自准直仪还包括望远镜系统安装座，该望远镜系统安装座的两侧与上机壳枢接配合，以使所述望远镜系统安装座可转动设置，便于对望远镜系统进行转动调节。进一步，所述望远镜系统安装座的上方设置粗瞄器件，便于指向设置在远方目标处的反光板，进行粗瞄观察。进一步，所述转像棱镜为阿贝屋脊棱镜或普罗棱镜，结构简单，可减小望远镜系统的体积。进一步，所述光源和激光指示光源为激光光源或LED光源，单色性好，方向性强，光亮度高。技术的技术效果：（1）本技术的自准直仪，相对于现有技术，采用采用增强光源系统和入射光源系统相配合同轴激光指示和自准直光源结合，增强光源由物镜的中心射出同轴激光指示光源由物镜的中心射出，既可做为同轴瞄准指示光又可在仪器增加测距系统时作为测距的发射光源，使得自准直仪具备测距功能，易于测量，效率较高；（2）同轴指示光源系统中仅有介质全反射头与望远镜系统同轴设置，相比传统的异轴粗瞄光源可大幅减小望远镜系统的体积；（3）CMOS图像传感器可直接读出返回的十字基准线像的偏移位置，并输送至显示屏进行显示，实现十字基准线像的自动检测，无需实时观测瞄准读数据；（4）上机壳和调平基座相配合使得上机壳可360度转动，调平基座和底座之间设置3个基座脚螺旋，使得调平基座可调节至水平；（5）粗瞄器件的设置，可快速观察到反光板，使得自准直仪可大致对准目标，降低调节难度。附图说明下面结合说明书附图对本技术作进一步详细说明：图1是现有技术中的高斯型自准直仪的光路结构示意图；图2是现有技术中的阿贝型自准直仪的光路结构示意图；图3是现有技术中的双分划板型自准直仪的光路结构示意图；图4是本技术实施例1的自准直经纬仪的光路结构示意图；图5是本技术实施例2的光电自准直经纬仪的光路结构示意图；图6是本技术实施例3的自准直全站仪的光路结构示意图；图7是本技术实施例4的光电自准直全站仪的光路结构示意图；图8是本技术实施例1的光电自准直全站仪的立体结构示意图。图中：上机壳1，望远镜系统安装座10，底座11，调平基座12，基座脚螺旋13，管水准器14，垂直调节旋钮15，水平调节旋钮16，显示屏17，粗瞄器件18，目镜2，望远镜系统20，观察目镜21，目镜分划板22，转像棱镜23，立方棱镜24，调焦镜25，同轴指示光源系统30，激光指示光源31，介质全反光片32，准直透镜33，介质全反射头34，入射光源4，光源41，磨砂玻璃42，自准直分划板43，CMOS图像传感器51，接收反光片52，接收分光棱镜53，测距板61，接收光纤62，接收减光片63，接收透镜组64，反光棱镜65，测距反光板66，物镜7，反光板8，分划板90，分光镜91，棱镜92。具体实施方式实施例1一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自准直仪，其特征在于，包括：望远镜系统、入射光源系统和同轴指示光源系统，所述望远镜系统包括置于同一光轴上的物镜、调焦镜、立方棱镜和观察目镜，所述观察目镜与立方棱镜之间设置转像棱镜和目镜分划板，所述入射光源系统包括垂直于望远镜系统光轴设置的光源和自准直分划板，光源发出的出射光经自准直分划板、立方棱镜、调焦镜、物镜到达反光板，自准直分划板的十字基准线在反光板处的成像经物镜、调焦镜、立方棱镜、转像棱镜到达目镜分划板；所述同轴指示光源系统包括激光指示光源、介质全反光片、准直透镜和介质全反射头，所述介质全反射头置于所述物镜的中心，所述准直透镜垂直于望远镜系统光轴设置，使用时所述激光指示光源发射出的指示激光经介质全反光片后穿过准直透镜进入介质全反光片，由介质全反光片沿物镜的中心射出到达反光板。

【技术特征摘要】
2017.10.30 CN 20172141198861.一种自准直仪，其特征在于，包括：望远镜系统、入射光源系统和同轴指示光源系统，所述望远镜系统包括置于同一光轴上的物镜、调焦镜、立方棱镜和观察目镜，所述观察目镜与立方棱镜之间设置转像棱镜和目镜分划板，所述入射光源系统包括垂直于望远镜系统光轴设置的光源和自准直分划板，光源发出的出射光经自准直分划板、立方棱镜、调焦镜、物镜到达反光板，自准直分划板的十字基准线在反光板处的成像经物镜、调焦镜、立方棱镜、转像棱镜到达目镜分划板；所述同轴指示光源系统包括激光指示光源、介质全反光片、准直透镜和介质全反射头，所述介质全反射头置于所述物镜的中心，所述准直透镜垂直于望远镜系统光轴设置，使用时所述激光指示光源发射出的指示激光经介质全反光片后穿过准直透镜进入介质全反光片，由介质全反光片沿物镜的中心射出到达反光板。2.根据权利要求1所述的自准直仪，其特征在于，还包括CMOS图像处理系统和显示屏，该CMOS图像处理系统包括处理器、CMOS图像传感器、接收反光片、接收分光棱镜，所述接收分光棱镜置于立方棱镜和自准直分划板之间，以使自准直分划板的十字基准线在反光板处的成像经物镜、调焦镜、立方棱镜到达接收分光棱镜，由接收分光棱镜反射到接收反光片和CMOS图像传感器，处理器和显示屏、CMOS图像传感器电连接，由CMOS...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄丽俐，丁家巍，童远见，
申请(专利权)人：常州市新瑞得仪器有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32