测距仪及其分合光棱镜装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明有关于一种测距仪及其分合光棱镜装置。
【背景技术】
[0002]已知的中国台湾专利案号TW594052揭露一种分合光棱镜组及应用此棱镜组的测距装置，其中的分合光棱镜组具有四个光出/入面，可使入射分合光棱镜组的红外波长光束经过一次全反射后，改变行进方向射出分合光棱镜组。另外，可使入射分合光棱镜组的可见光波长范围的影像光束经过一次反射及四次全反射后，不改变行进方向射出分合光棱镜组。或者，使入射分合光棱镜组的可见光波长范围的影像光束经过三次全反射后，改变行进方向射出分合光棱镜组。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的测距装置中光束须经过多次全反射、结构复杂的缺陷，提供一种测距仪及其分合光棱镜装置，其中的分合光棱镜装置可使入射的第二波长范围光束经由两次全反射后，由反方向射出分合光棱镜组，可简化测距仪中的接收器位置设计。
[0004]本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是，提供一种分合光棱镜装置包括第一棱镜、第二棱镜、屋脊型棱镜及光学多层膜。第一棱镜包括第一面、第二面及第三面。第二棱镜包括第四面、第五面及第六面。屋脊型棱镜包括第七面、第八面及屋脊面。第七面面向第二面，第五面面向第三面。光学多层膜设置于第五面与第三面之间。当第一波长范围光束及第二波长范围光束由第一面入射第一棱镜后，第一波长范围光束及第二波长范围光束将被第二面全反射至光学多层膜，光学多层膜反射第一波长范围光束但是让第二波长范围光束通过而入射第二棱镜，第二波长范围光束由第五面入射第二棱镜后，将被第六面全反射改变行进方向，最后由第四面射出第二棱镜。
[0005]其中第三面与第五面胶合。
[0006]其中第二面与第七面胶合。
[0007]其中第一波长范围光束为可见光，第二波长范围光束为红外光。
[0008]本发明的测距仪包括发射器、物镜、分合光棱镜装置及接收器。第二波长范围光束是由发射器发出，经被测物反射后，与第一波长范围光束一起通过物镜而进入分合光棱镜装置，分合光菱镜装置将第一波长范围光束及第二波长范围光束导引至不同方向，使第二波长范围光束射向接收器。
[0009]其中第一波长范围光束为可见光，第二波长范围光束为红外光。
[0010]本发明的测距仪可更包括滤光片，设置于接收器与分合光棱镜装置之间，滤光片只允许第二波长范围光束通过。
[0011 ] 本发明的测距仪可更包括透镜，透镜设置于发射器与被测物之间。
[0012]其中发射器为半导体雷射。
[0013]其中接收器为崩溃光二极管(APD)或光二极管(PD)。
[0014]本发明的测距仪可更包括透镜，透镜设置于接收器与该分合光棱镜装置之间。
[0015]本发明的测距仪可更包括目镜，设置于屋脊型棱镜旁，以通过目镜来观看被测物。
[0016]本发明的分合光棱镜装置包括第一棱镜、第二棱镜、屋脊型棱镜及光学多层膜。第一棱镜包括第一面、第二面及第三面。第二棱镜包括第四面、第五面及第六面，光学全反射膜覆于第六面。屋脊型棱镜包括第七面、第八面及屋脊面。第七面面向第二面，第五面面向第三面。光学多层膜设置于第五面与第三面之间。当第一波长范围光束及第二波长范围光束由第一面入射第一棱镜后，第一波长范围光束及第二波长范围光束将被第二面全反射至光学多层膜，光学多层膜反射第一波长范围光束但是让第二波长范围光束通过而入射第二棱镜，第二波长范围光束由第五面入射第二棱镜后，将被光学全反射膜全反射改变行进方向，最后由第四面射出第二棱镜。
[0017]其中第四面与第五面的夹角大致上为67.5度，第四面与第六面的夹角大致上为45度，第五面与第六面的夹角大致上为67.5度。
[0018]其中第三面与第五面胶合。
[0019]其中第二面与第七面胶合。
[0020]其中第一波长范围光束为可见光，第二波长范围光束为红外光。
[0021]本发明的测距仪包括发射器、物镜、分合光棱镜装置及接收器。第二波长范围光束是由发射器发出，经被测物反射后，与第一波长范围光束一起通过物镜而进入分合光棱镜装置，分合光菱镜装置将第一波长范围光束及第二波长范围光束导引至不同方向，使第二波长范围光束射向接收器。
[0022]其中第一波长范围光束为可见光，第二波长范围光束为红外光。
[0023]本发明的测距仪可更包括透镜，透镜设置于发射器与被测物之间。
[0024]其中发射器为半导体雷射。
[0025]其中接收器为崩溃光二极管(APD)或光二极管(PD)。
[0026]本发明的测距仪可更包括透镜，透镜设置于接收器与该分合光棱镜装置之间。
[0027]本发明的测距仪可更包括目镜，设置于屋脊型棱镜旁，以通过目镜来观看被测物。
[0028]本发明的测距仪及其分合光棱镜装置中，此分合光棱镜装置可使入射的第二波长范围光束经由两次全反射后，由反方向射出分合光棱镜组，其中的一次全反射是由棱镜表面镀覆的光学全反射膜所完成，可减少第二波长范围光束全反射时的能量损失，使测距仪测量距离的准确度提高，或者使测距仪的距离测量范围变大，另一方面，也可简化测距仪设计缩小测距仪体积。
[0029]为使本发明的上述目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例并配合附图做详细说明。
【附图说明】
[0030]图1A是依据本发明的分合光棱镜装置的第一实施例的可见光光路示意图。
[0031]图1B是依据本发明的分合光棱镜装置的第一实施例的红外光光路示意图。
[0032]图2是依据本发明的测距仪的第一实施例的架构与光路示意图。
[0033]图3A是依据本发明的分合光棱镜装置的第二实施例的可见光光路示意图。
[0034]图3B是依据本发明的分合光棱镜装置的第二实施例的红外光光路示意图。
[0035]图3C是图3A的第二棱镜的各相临面的夹角角度示意图。
[0036]图4是依据本发明的测距仪的第二实施例的架构与光路示意图。
【具体实施方式】
[0037]请同时参阅图1A及图1B。图1A是依据本发明的分合光棱镜装置的一实施例的可见光光路示意图，图1B是依据本发明的分合光棱镜装置的一实施例的红外光光路示意图。如图1A所不，分合光棱镜装置10包括第一棱镜11、第二棱镜13、屋脊型棱镜15及光学多层膜17。第一棱镜11与第二棱镜13之间夹着光学多层膜17，光学多层膜17只允许红外光通过，可见光将被反射，第一棱镜11的第三面113与第二棱镜13的第五面132胶合。第一棱镜11的第二面112与屋脊型棱镜15的第七面151相对。
[0038]当可见光18入射第一棱镜11后，将直接穿透第一面111射向第二面112，射向第二面112的可见光18将发生全反射作用，使得可见光18改变行进方向射向第三面113及光学多层膜17，因为光学多层膜17只允许红外光通过，可见光将被反射，所以可见光18将被反射改变行进方向射向第二面112，且由第二面112射出第一棱镜11再射向屋脊型棱镜15，射向屋脊型棱镜15的可见光18将直接穿透第七面151，接着可见光18将分别于第八面152、屋脊面153及第七面151发生全反射作用改变行进方向，最后由第八面152射出屋脊型棱镜15。
[0039]请参考图1B，当红外光19入射第一棱镜11后，将直接穿透第一面111射向第二面112，射向第二面112的红外光19发生全反射作用，使得红外光19改变行进方向射向第三面113及光学多层膜17，因为光学多层膜17只允许红外光通过，可见光将被反射，所以红外光19将直接