一种观测仪器，包括： 一个观测仪器体，可绕垂直轴和水平轴中的每一个旋转，所述观测仪器体包括一个用来相对于一个观测点准直所述观测仪器的望远镜光学系统； 一个设在所述观测仪器体内的、用来经过所述望远镜光学系统向所述观测点发射第一光线和接收从所述观测点反射的所述第一光线的准直光学系统； 一个依据所述观测点的位置信息、绕所述垂直轴和所述水平轴中的每一个旋转所述观测仪器体、使得所述观测点定位在所述望远镜光学系统的一个光轴上的自动准直系统； 一个设在所述观测仪器体内的、用来经过所述望远镜光学系统向所述观测点发射第二光线和接收从所述观测点反射的所述第二光线的距离测量光学系统；和 一个用来依据由所述距离测量光学系统向所述观测点发射的、在所述观测点反射的所述第二光线的信息计算得到所述观测仪器到所述观测点的一个距离的距离测量设备， 其中所述第一光线向所述观测点传播所沿的所述准直光学系统的一个光轴与所述第二光线向所述观测点传播所沿的所述距离测量光学系统的一个光轴在所述望远镜光学系统中相互偏移。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种具有自动准直功能和距离测量功能的观测仪器。
技术介绍
传统的高端观测仪器例如总站除具有一个用于测量观测仪器到观测点的距离以及水平角和垂直角的基本功能之外，还具有一个自动准直功能，用来相对于观测点(三面直角棱镜)自动准直观测仪器。根据自动准直功能，自动准直光线经过观测仪器的一个望远镜光学系统向观测点(三面直角棱镜)发射，随后从观测点向观测仪器反射回来，被观测仪器所接收，用来相对于观测点自动准直观测仪器。另一方面，根据距离测量功能例如一个EDM(电子测距表)的距离测量功能，距离测量光线经过同一望远镜光学系统向观测点发射，随后从观测点向观测仪器反射回来，被观测仪器所接收，用来测量观测仪器到观测点的距离。通常，自动准直光线和距离测量光线沿望远镜光学系统的同一个光轴向一个观测点发射。为了沿同一光轴向一个观测点发射自动准直光线和距离测量光线，从不同方向发出的前述两个不同光线必须由一个分光镜(半透明反射镜)组合，该分光镜不可避免地导致两个不同光线中每一个光线数量的大量损失，结果两个不同光线中每一个光线数量减小到小于一半，这使得在观测仪器到观测点的距离增加时，自动准直和距离测量的进行变得更加困难，也导致距离测量精度的降低。如果使用一个波长选择分光镜，使两个不同的光线具有不同的波长，可克服该问题，但是产生两个具有不同波长的光线的成本一般很高。
技术实现思路
本专利技术提供一个具有自动准直功能和距离测量功能的观测仪器，其中自动准直光线和距离测量光线经过同一望远镜光学系统向一个观测点发射，并且两个不同光线的光线数量损失被降低。本专利技术按下面的想法设计，如果自动准直光线和距离测量光线分别沿不同的光路向一个观测点发射，光路之间相互偏移，且这种偏移不会对自动准直或距离测量操作产生任何不利影响，那么就可以克服两个不同光线的光线数量损失问题。根据本专利技术的一个方面，提供一个观测仪器，其包括一个可绕一个垂直轴或一个水平轴中的每一个旋转的观测仪器体，观测仪器体包括一个用来相对于观测点准直观测仪器的望远镜光学系统；一个装在观测仪器体内的、用来经过望远镜光学系统向观测点发射第一光线和接收在观测点反射的第一光线的准直光学系统；一个依据观测点的位置信息、使观测仪器体绕垂直轴和水平轴中的每一个旋转、使观测点定位在望远镜光学系统的一个光轴上的自动准直系统；一个装有观测仪器体内的、用来经过望远镜光学系统向观测点发射第二光线和接收在观测点反射的第二光线的距离测量光学系统；和一个依据由距离测量光学系统向观测点发射的、并在观测点反射的第二光线的信息计算观测仪器到观测点距离的距离测量设备。第一光线向观测点传播所沿的准直光学系统的光轴与第二光线向观测点传播所沿的距离测量光学系统的光轴之间在望远镜光学系统中相互偏移。希望的是使准直光学系统的光轴和距离测量光学系统的光轴中的一个与望远镜光学系统的光轴重合。希望的是使距离测量光学系统的光轴与望远镜光学系统的光轴重合。准直光学系统可以包括一个发出第一光线的第一光源；和一个装在与望远镜光学系统的光轴偏移的位置上的偏轴镜。距离测量光学系统可以包括一个发出第二光线的第二光源，和一个位于望远镜光学系统的光轴上的同轴镜。偏轴镜相对于同轴镜大约成90度角，同轴镜相对于望远镜光学系统的光轴大约成45度角。希望的是使距离测量光学系统包括一个光接收元件和一个位于同轴镜后面、实质上与同轴镜平行的第二同轴镜，这样在观测点反射回到望远镜光学系统的第二光线由第二同轴镜反射后，入射到光接收元件上。希望的是使望远镜光学系统包括一个位于第二同轴镜后面、望远镜光学系统的光轴上的、与第二同轴镜结合的半透明反射镜。希望的是使偏轴镜、同轴镜和第二同轴镜形成一个单一构件，位于望远镜光学系统的物镜后面。希望的是使单一构件位于望远镜光学系统的一个分光镜的前面。在另一个实施例中，提供一个观测仪器，其包括一个可绕垂直轴和水平轴中的每一个旋转的观测仪器体；一个装在观测仪器体内的、用来相对于一个观测点准直观测仪器的望远镜光学系统；一个装在观测仪器体内的、用来经过望远镜光学系统向观测点发射第一光线和接收在观测点反射的第一光线的准直光学系统；和一个装在观测仪器体内的、用来经过望远镜光学系统向观测点发射第二光线和接收在观测点反射的第二光线的距离测量光学系统。第一光线经过望远镜光学系统向观测点发射所沿的光路与第二光线经过望远镜光学系统向观测点发射所沿的光路在望远镜光学系统中相互偏移。附图说明下面结合附图对本专利技术进行详细描述，其中图1示出依据本专利技术的观测仪器的一个实施例侧视图。具体实施例方式如图1所示，在一个实施例中，观测仪器100设有一个具有望远镜光学系统10的观测仪器体1，望远镜光学系统10包括一个物镜11，一个多功能复合镜12，一个分光镜(分光棱镜)13，一个聚焦镜14，一个波罗棱镜(正像系统)15、一个调制盘16和一个目镜17，按从目标侧(图1所示的左侧)的顺序组成。观测仪器体1可以绕一个垂直轴10V向前转和反向旋转，也可以绕一个与垂直轴10V相交的水平轴10H向前转和反向旋转，这样观测者就可以通过绕垂直轴10V和水平轴10H适当旋转观测仪器体，经过望远镜光学系统10的目镜17看到一个三面直角棱镜(反射镜)18的图像。多功能复合镜12包括三个直角镜体第一直角镜体12X，第二直角镜体12Y和第三直角镜体12Z，它们被粘接形成多功能复合镜12的一个单片结构。第一直角镜体12X具有一个位于望远镜光学系统10的光轴10X上的、相对光轴10X大约成45度角的第一反射面12a。同样地，第二直角镜体12Y具有一个位于望远镜光学系统10的光轴10X上的、相对光轴10X大约成45度角的、实质上与第一反射面12a平行的第二反射面12b。第二直角镜体12Y被粘接在第一直角镜体12X面向分光镜13的那个表面上。第三直角镜体12Z具有一个位于光轴10X的一个偏移位置上的、相对第一反射面12a大约成90度角的第三反射面12c，第三直角镜体12Z被粘接在第一直角镜体12X的顶面上。多功能复合镜12的第一直角镜体12X作为EDM的距离测量光学系统中的一个光学元件，用来向三面直角棱镜18发射距离测量光线，距离测量光线由一个具有波长例如780纳米的辐射调制激光束构成。观测仪器100具有用于距离测量的一个光源21和一个与第一反射面12a结合的反射镜22。从光源21发出的距离测量光线被反射镜22反射后，沿实质上与光轴10X垂直的方向入射到第一反射面12a上。另一方面，观测仪器100在光源21和反射镜22之间设有一个可移动反射器24，可移动反射器24在一个缩进位置和一个反射位置之间移动，在缩进位置，可移动反射器位于光源21与反射镜22之间的光路的外面，这样从光源21发出的距离测量光线入射到反射镜22上，而不是可移动反射器24上，然后再向三面直角棱镜18发射；在反射位置，可移动反射器24如图1所示位于光源21与反射镜22之间，这样从光源21发出的距离测量光线经可移动反射器24反射，直接入射到一个用于距离测量的光接收元件23上。驱动可移动反射器24交替在缩进位置和反射位置之间移动。除了包括第一反射面12a的第一直角镜体12X之外，光源21，反射镜22，光接收元件23和可移动反射器24也是观测仪器体1本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：金子健治，铃木新一，
申请(专利权)人：宾得励精株式会社，
类型：发明
国别省市：
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