附件化、高倍率准直目镜制造技术

本发明专利技术属于一种全站仪、普通经纬仪的自准直测量装置，具体涉及一种高倍率准直目镜。本发明专利技术的优点是，在光路中加入了两块弯月透镜平视场，以至能获得清晰的像，而且调焦轮能较易调至清晰位置。由于加入了十字形光阑，背景光明显减弱，不易造成操作者眼睛疲劳，具有较高的对比度，并且在找返回像时更加容易。具有较高的放大率，当用３０倍目镜，分划板为单双线结构时，可用两像的单线与双线对准，对准误差为０．３″。当分划板为单线时，由于两黑线的对准是不利的对线形式对准误差为０．９″，准直目镜的结构小巧不会破坏望远镜对仪器横轴的平衡。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于一种全站仪、普通经纬仪的自准直测量装置，具体涉及一种高倍率准直目镜。
技术介绍
全站仪、普通经讳仪由于不具有准直装置，因此不能用于把其望远镜光轴和反光 镜找垂直，即不能进行自准直测量，这使这些仪器的使用范围，特别是在工业部门的使用 受到很大限制，目前解决办法主要有两种 1、改装仪器。更改望远镜结构，增加分光棱镜，准直分划板和光源，把仪器的普通 望远镜改装为自准值望远镜。该方案的缺点是精密仪器的改装要经过严格的审批，而且由 于加装了分光棱镜，望远镜的亮度要下降50%，从而当不用自准值测量时，望远镜的性能将 下降，由于需加装准直分划板，因此为有分划板式目镜。 2、增加附件。把准直目镜设计成可更换的附件，把原望远镜目镜卸下，装上准直目 镜即可进行自准值测量，不需改装仪器，不需改变原望远镜性能。装卸准直目镜后不需进 行校准，准直目镜与望远镜机械接头的间隙不引起误差，属无分划板式目镜。瑞士Leica 公司是全站仪和电子经纬仪的重要生产厂，所生产的附件化准直目镜称为快速目镜，其 缺点是为了安装分光镜，采用了较长焦距的目镜，即所用目镜的放大率较低，仅十余倍，从 而使自准值测量时对线误差增大。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能够使全站仪、普通经纬仪具有自准直功能并提高对准 误差的附件化、高倍率准直目镜。 本专利技术是这样实现的，附件化、高倍率准直目镜，它包括目镜组，在目镜组的光路 方向上依次设有显微物镜组和分光棱镜，目镜组与显微镜组均设在壳体内，分光棱镜的下 部与照明棱镜粘结，照明棱镜的外侧设有绿光二极管，绿光二极管与开关连接。 显微镜组包括显微物镜，显微物镜的两侧均设有弯月透镜。 在绿光二极管与照明棱镜之间设有毛玻璃和十字形光阑。 本专利技术的优点是，在光路中加入了两块弯月透镜平视场，以至能获得清晰的像，而 且调焦轮能较易调至清晰位置。由于加入了十字形光阑，背景光明显减弱，不易造成操作者 眼睛疲劳，具有较高的对比度，并且在找返回像时更加容易。具有较高的放大率，当用30倍 目镜，分划板为单双线结构时，可用两像的单线与双线对准，对准误差为O. 3〃 。当分划板为 单线时，由于两黑线的对准是不利的对线形式对准误差为0. 9〃 ，准直目镜的结构小巧不会 破坏望远镜对仪器横轴的平衡。附图说明 图1为本专利技术所提供的附件化、高倍率准直目镜示意3 图2为本专利技术所提供的附件化、高倍率准直目镜光路图； 图3为不加弯月透镜的场曲曲线图； 图4为加弯月透镜的场曲曲线图。 图中，1连接套，2电极，3壳体，4电池，5目镜组，6显微物镜组，7开关，8绿光二极 管，9毛玻璃，10十字形光阑，11分光棱镜，12照明棱镜，13显微物镜，14弯月透镜，15分划 板。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术进行详细描述 附件化、高倍率准直目镜，它包括目镜组5，在目镜组5的光路方向上依次设有显 微物镜组6和分光棱镜11，目镜组5与显微镜组6均设在壳体3内，分光棱镜11的下部与 照明棱镜12粘结，照明棱镜12的外侧设有绿光二极管8，绿光二极管8与开关7连接。显 微镜组6包括显微物镜13，显微物镜13的两侧均设有弯月透镜14。在绿光二极管8与照 明棱镜12之间设有毛玻璃9和十字形光阑10。 准直目镜的光路图，如图2所示。其特点是用30倍显微物镜13把目镜分划板15 的实物刻线，以及当调焦至无穷远时，由反光镜反回光形成的其本身的刻线像同时成像于 目镜组5的观察面上，这样有足够的空间来安装分光棱镜ll，而目镜组5可用30倍或更高 放大倍数的目镜，因此可达到高倍率。绿光二极管8发出的光通过十字形光阑IO，毛玻璃 9，照明棱镜12及分光棱镜11把目镜分划板15照亮，经望远镜的调焦透镜及物镜后，成平 行光出射，准直目镜上无准直分划板15，因此不存在两分划板的重合问题，机械接头的间隙 不会引起误差，因此符合附件化的要求。采用照明棱镜12，并把照明棱镜12和分光棱镜11 胶合成一体是为了结构紧凑，减小准直目镜的外形尺寸及质量，从而减轻望远镜的负载，以 及破坏望远镜对仪器横轴的平衡，采用绿光是为了改善目视观察的舒适性。由于目镜分划 板的刻线很细，而且是亮视场黑线结构，要以目镜中能观察到清晰的由反回光形成的自准 直像，具有相当大的技术难度解决措施为 1、提高显微物镜的象质； 2、减少背景光提高对比度； 3、能方便地把目镜分划板的实物刻线和反回的其本身的自准值像调至同一平面 上，这样才能保证实物刻线和其自准直像同样清晰，便于两者的对准。 提高1倍显微物镜的象质，主要是加了二块弯月透镜14，图3是30倍显微物镜的 场曲曲线，可以看出，加弯月透镜14后，场曲明显减小，象质明显改善。除设计因素外，工艺 上弯月透镜的端面要和外圆一次装卡磨削，以作为安装基面，否则工艺误差将使物镜的象 质显著下降，严重偏离设计值。 背景光是个严重的问题，它不仅降低了自准直像的对比度造成对线困难，而且还 会剌激操作者的眼睛造成操作者疲劳。背景光是由准直目镜光学系统内部反射而引起的， 如图2所示，分光棱镜A面与B面的反射，目镜分划板两个面的反射都会使绿光直接进入 目镜，引起背景光。经把分光棱镜B面磨毛涂黑以消减反射，A面镀绿光增透膜，但背景光 仍很强烈，其原因为目镜分划板是光亮视场黑线结构，为了照亮黑十字线，需把整个分划板 的通光口径都照亮，照亮的面积大，因此形成较强的背景光，解决办法是增加一个十字形光阑，光阑用硬铝制造，经黑色阳极化，端面开宽0. 5mm的十字形通光缝，加光栏后光源照亮 的仅是目镜分划板的刻线区，其余部位的光线都被光栏挡住，不予照亮，从而使背景光显著 降低，提高了对比度，减小了背景光对操作者眼睛的剌激。 准直目镜使用时需转动目镜至观察到的目镜分划板实物刻线象最清晰，再转动望 远镜的调焦轮使反回光形成的自准直像位于目镜分划板的刻划面上，从而两刻线像同样清 晰，这样才能准确对准，产生的问题是调焦转至自准直像清晰位置很困难，只有转至某一点 才清晰，稍多转或少转一点就不清晰了，而且调焦轮有回程差，很难转至清晰点，这给使用 造成很大困难，其原因是一倍显微物镜的物方景深太小约O. 017mm。因此一倍显微物镜光学设计需计算并增大其物方景深，加弯月透镜后同时能达到此效果，图1中的物镜，其物方景 深为0. 071mm，从而比较容易把调焦转至自准直像清晰点。 本专利技术的有益效果如下 1、在光学系统中加入了两块弯月透镜平视场，以至能获得清晰的像，而且调焦轮 能较易调至清晰位置。 2、由于加入了十字形光阑，背景光明显减弱，不易造成操作者眼睛疲劳，具有较 高的对比度，并且在找返回像时更加容易。 3、具有较高的放大率，当用30倍目镜，分划板为单双线结构时，可用两像的单线 与双线对准，对准误差为0.3。当分划板为单线时，由于两黑线的对准是不利的对线形式 对准误差为0.9， 4、准直目镜的结构小巧不会破坏望远镜对仪器横轴的平衡。 由于显微物镜的放大倍率为30倍，其光学系统采用对称式结构，使视场光阑放在 正中。同时由于所需的视场与相对孔径较大，为减小轴外象差，要使系统复杂化加入两块弯 月透镜，经过整体优化后得到了满意的象质。 本专利技术的使用方法如下 使用时把原全站仪或经纬仪目镜卸下，将本文档来自技高网...

【技术保护点】
附件化、高倍率准直目镜，它包括目镜组（５），在目镜组（５）的光路方向上依次设有显微物镜组（６）和分光棱镜（１１），其特征在于：目镜组（５）与显微镜组（６）均设在壳体（３）内，分光棱镜（１１）的下部与照明棱镜（１２）粘结，照明棱镜（１２）的外侧设有绿光二极管（８），绿光二极管（８）通过开关（７）与电池（４）连接。

【技术特征摘要】
附件化、高倍率准直目镜，它包括目镜组(5)，在目镜组(5)的光路方向上依次设有显微物镜组(6)和分光棱镜(11)，其特征在于目镜组(5)与显微镜组(6)均设在壳体(3)内，分光棱镜(11)的下部与照明棱镜(12)粘结，照明棱镜(12)的外侧设有绿光二极管(8)，绿光二极管(8)通过开关(7)与电池(...

【专利技术属性】
技术研发人员：王震，李政阳，孙方金，
申请(专利权)人：北京航天计量测试技术研究所，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]