手持式激光测距仪自动校准装置的制作方法
本发明涉及一种测量仪器自动校准装置，具体涉及手持式激光测距仪自动校准装置。
背景技术：
手持式激光测距仪(以下简称测距仪)是一种以激光为载波，以目标表面漫反射为特点，通过脉冲法、相位法等方法测定空间短程距离的便携式计量仪器。它具有成本低廉、便于携带及准确度高等特点，广泛应用于建筑施工测量、起重机变形测量、房产测量和测绘等领域。作为测量工具，测距仪的示值准确性直接影响到生产建设的工程质量和贸易结算的公平合理，所以需要定期依据jjg996-2010《手持式激光测距仪检定规程》对其进行示值误差校准。
传统的校准方法需要建立一个长度在(50～200)m范围的校准平台或标准基线。该校准平台或者标准基线如果建立在室外，容易受到大风、降水和强光等环境条件的影响而造成较大的测量误差，甚至无法开展校准工作；如果建立在室内，则普通实验室很难满足尺寸要求。
cn103105607b公开了一种“手持式激光测距仪检定系统及检定方法”，cn102313557b公开了一种“手持式激光测距仪检校仪”，专利申请号201711376318.x公开了一种“基于误差相消原理的激光测距仪检定系统及其检定方法”，这三个方法都是利用激光在平面镜组或棱镜组之间来回反射以达到光路折叠的目的，虽然能减少校准所需的场地尺寸要求，在实验室里即可完成测距仪的校准，但以上方法存在的缺陷一是光在反射过程中会有能量损耗，能量损耗与反射次数成指数关系，反射次数越多损耗越严重，当损耗过大时反射光的能量会低于测距仪的接收阈值，造成光程较远处的测量点无测量结果的问题；二是平面镜组或棱镜组等光学元件表面暴露在空气中会受到污染，造成反射率下降，进一步加剧能量损耗。
技术实现要素：
本发明目的是提供一种能使激光经过光路折叠后的反射光能量(测距仪接收的平均功率)高于测距仪的接收阈值、同时减少光学元件表面的污染程度并能自动完成校准过程的手持式激光测距仪自动校准装置。
为实现以上目的，本发明手持式激光测距仪自动校准装置包括第一升降系统、第一移动反射机构、第一光路系统、第二移动反射机构、第二光路系统、第三光路系统、第二升降系统、下位机和带自动校准软件的上位机；
所述第一升降系统包括第一升降平台、横向移动机构、标准器安装座、测量标准器、测距仪安装座、第一偏振分光镜、组合透镜组、二分之一波片、第二偏振分光镜成、第一光屏、第一摄像头、偏振片和激光功率计；所述第一升降平台为可上下升降的平台；横向移动机构为直线移动机构，固定安装在第一升降平台上，用于安装标准器安装座及测距仪安装座，并带动两者平行于水平面同时移动；标准器安装座用于固定安装测量标准器；测量标准器为符合溯源等级要求的激光测距仪，其激光光轴平行于水平面且与横向移动机构的移动方向垂直，当测量标准器的激光为线偏振光时，偏振方向平行于竖直方向，当激光为椭圆偏振光时，其长轴方向平行于竖直方向；
所述测距仪安装座用于固定测距仪，由上下移动机构、水平旋转机构、垂直旋转机构、俯仰角调整机构和测距仪固定机构组成，水平旋转机构、垂直旋转机构和俯仰角调整机构的旋转轴互相垂直，水平旋转机构的旋转轴垂直于水平面，垂直旋转机构的旋转轴与测量标准器的激光光轴平行，在测距仪安装座上画有零刻线，零刻线上有零点标记，过零点标记且与测量标准器的激光光轴垂直的平面与测量标准器的距离为0，测距仪安装座能调整测距仪的激光光轴使其与测量标准器的激光光轴在同一个水平面上平行；所述第一偏振分光镜安装在第一升降平台上，当横向移动机构带动测量标准器移动使其激光正对第一偏振分光镜时，该激光的s波分量被反射，反射光的光轴平行于水平面，安装在测距仪安装座上的测距仪能在横向移动机构和测距仪安装座的调整下使其激光光轴正对第一偏振分光镜；所述组合透镜组安装在第一升降平台上，是由凸透镜和凹透镜组成的共轴光学系统，两透镜的间距由电动变焦机构调整，被第一偏振分光镜反射的激光s波分量沿着组合透镜组的光轴入射并被会聚；所述二分之一波片安装在第一升降平台上，能将通过组合透镜组的激光的偏振方向由垂直方向变为水平方向；所述第二偏振分光镜安装在第一升降平台上，通过二分之一波片的激光照射到第二偏振分光镜上其p波分量能透过第二偏振分光镜，与通过二分之一波片的激光方向相反且光轴共线的光束照射到第二偏振分光镜时其s波分量被反射，反射光的光轴平行于水平面；所述第一光屏固定安装在第一升降平台上，横向移动机构能带动测量标准器移动使其激光光轴正对第一光屏，安装在测距仪安装座上的测距仪能在横向移动机构和测距仪安装座的调整下使其激光光轴正对第一光屏；第一摄像头固定安装在第一升降平台上，用于观察第一光屏表面；所述偏振片固定安装在第一升降平台上，偏振片的透光轴垂直于水平面，当安装在测距仪安装座上的测距仪的激光光轴与测量标准器的激光光轴在水平面上平行时横向移动机构能移动测距仪安装座使测距仪的激光光轴正对偏振片；激光功率计固定安装在第一升降平台上，用于测量透过偏振片的激光功率大小；
所述第一移动反射机构由第二光屏、移动反射板、第二摄像头和第一直线移动机构组成，移动反射板为漫反射板，其反射率为0.18，安装在第一直线移动机构上，能被第一直线移动机构带动平行于测量标准器的光轴移动，测量标准器在第一升降平台和横向移动机构的带动下能够使激光光轴正对移动反射板，安装在测距仪安装座上的测距仪能在第一升降平台、横向移动机构和测距仪安装座的调整下使其激光光轴正对移动反射板；第二光屏安装在第一直线移动机构上，其表面与移动反射板平行，能被第一直线移动机构带动平行于测量标准器的光轴移动，测量标准器在第一升降平台和横向移动机构的带动下能够使激光光轴正对第二光屏表面，安装在测距仪安装座上的测距仪能在第一升降平台、横向移动机构和测距仪安装座的调整下使其激光光轴正对第二光屏表面；第二摄像头安装在第一直线移动机构上，用于观察第二光屏表面；
所述第一光路系统由1#入射透镜、1#a反射镜、1#b反射镜、1#出射反射镜、1#出射透镜、1#外壳及一号移动反射机构组成；1#入射透镜为平行平板，其表面与透过第二偏振分光镜的激光光轴垂直；1#a反射镜为平面镜，竖直放置并远离1#入射透镜，其法线与透过第二偏振分光镜的激光光轴成一夹角；1#b反射镜为平面镜，其与1#a平面镜平行放置并靠近1#入射透镜，1#b反射镜为倒置的阶梯形，第一光路系统的空间由下到上按顺序水平地被划分为n层，每一层对应1#b反射镜的一个台阶，第一升降平台能调整高度使透过第二偏振分光镜的激光的光轴位于1#a反射镜与1#b反射镜之间的第m层空间的中心水平面上，该激光穿过1#入射透镜后照射到1#a反射镜上，随后在1#a反射镜与1#b反射镜之间的第m层空间来回反射，光线在1#a反射镜上反射次数为m，在1#b反射镜上的反射次数为m-1，然后从1#b反射镜上第m层的台阶边穿出，m大于0且不大于n；所述1#出射反射镜为平面镜，共有n个，每一个安装在1#b反射镜的台阶外，且各镜面中心与1#b反射镜表面的距离相同，从1#b反射镜上第m层的台阶边穿出的光束被第m层的1#出射反射镜反射成光轴垂直向下的光束；1#出射透镜为平行平板，其表面平行于水平面；所述1#外壳用于固定安装1#入射透镜、1#a反射镜、1#b反射镜、1#出射反射镜及1#出射透镜，1#外壳与1#入射透镜和1#出射透镜组成了一个封闭的箱体，将1#a反射镜、1#b反射镜及1#出射反射镜封闭其内；一号移动反射机构由一号光屏、一号移动反射镜、一号摄像头和一号直线移动机构组成，一号光屏表面平行于水平面，一号移动反射镜为平面镜，一号直线移动机构的移动方向平行于水平面，一号光屏和一号移动反射镜安装在一号直线移动机构上，一号光屏能被一号直线移动机构移动至第m层的1#出射反射镜正下方并接收被第m层的1#出射反射镜反射的光束，一号移动反射镜能被一号直线移动机构移动至第m层的1#出射反射镜正下方并将被第m层的1#出射反射镜反射的光束反射成光轴平行于一号直线移动机构移动方向的光束，一号摄像头安装在一号直线移动机构上用于观察一号光屏表面；
所述第二移动反射机构由0#移动反射镜、第一四分之一波片、第三光屏、第三摄像头及第二直线移动机构组成，0#移动反射镜为平面镜，0#移动反射镜、第一四分之一波片、第三摄像头和第三光屏安装在第二直线移动机构上并且能被第二直线移动机构带动沿着一号直线移动机构的移动方向移动，被一号移动反射镜反射的光束在没有遇到障碍物的情况下能穿过第一四分之一波片、被0#移动反射镜反射后再次穿过第一四分之一波片，在此过程中光轴正对第一四分之一波片和0#移动反射镜的表面中心且光的偏振方向由水平方向变为垂直方向；所述第三光屏的表面尺寸与0#移动反射镜的镜面尺寸相同，第三光屏的表面与水平面平行，其表面中心的运动轨迹与0#移动反射镜镜面中心的运动轨迹在同一竖直平面上，第三摄像头安装在第二直线移动机构上用于观察第三光屏表面；
所述第二光路系统由二号移动反射机构、三号移动反射机构、2#入射透镜、2#入射反射镜、2#a反射镜、2#a1反射镜、2#a2反射镜、2#b反射镜、2#b1反射镜、2#b2反射镜、2#出射反射镜、2#出射透镜及2#外壳组成；二号移动反射机构由二号移动反射镜和二号直线移动机构组成，二号移动反射镜为平面镜并安装在二号直线移动机构上，二号移动反射镜能在二号直线移动机构的带动下停留在或离开第二直线移动机构的上方，二号移动反射镜停留在第二直线移动机构上方时能将被一号移动反射镜反射的、未被0#移动反射镜和第一四分之一波片遮挡的光束反射成光轴垂直向上的光束；2#入射透镜为平行平板，其表面平行于水平面；2#入射反射镜为平面镜，安装在2#入射透镜的正上方，能将被二号移动反射镜反射并穿过2#入射透镜的光束反射成光轴水平的光束；2#a反射镜为平面镜，竖直放置并远离2#入射反射镜，其法线与被2#入射反射镜反射的光束光轴成一夹角；2#b反射镜为平面镜，与2#a反射镜平行放置并靠近2#入射反射镜，2#a反射镜与2#b反射镜之间的空间从上到下按顺序被划分为n层，n为奇数，2#b反射镜的最底层开有光线出口；2#a1反射镜为平面镜，有(n-1)/2个，分别安装在除最底层外的奇数层且远离2#入射反射镜的2#a反射镜边；2#a2反射镜为平面镜，有(n-1)/2个，分别安装在偶数层且远离2#入射反射镜的2#a反射镜边；2#b1反射镜为平面镜，有(n-1)/2个，分别安装在偶数层且靠近2#入射反射镜的2#b反射镜边；2#b2反射镜为平面镜，有(n-1)/2个，分别安装在除第1层外的奇数层且靠近2#入射反射镜的2#b反射镜边；被2#入射反射镜反射后的光束照射到2#a反射镜上，随后在2#a反射镜与2#b反射镜之间的第1层空间来回反射，光束在2#a反射镜和2#b反射镜上的反射次数都为c1次，然后照射到2#a1反射镜上并被反射成光轴垂直向下的光束，该光束照射到第2层的2#a2反射镜上，2#a2反射镜将光束反射成光轴水平照射到2#b反射镜的光束，之后光束在2#a反射镜与2#b反射镜之间的第2层空间来回反射，光束在2#a反射镜和2#b反射镜上的反射次数都为c1次，然后照射到2#b1反射镜上并被反射成光轴垂直向下的光束，该光束照射到第3层的2#b2反射镜上，2#b2反射镜将光束反射成光轴水平照射到2#a反射镜的光束，随后在2#a反射镜与2#b反射镜之间的第3层空间来回反射，之后重复以上过程，直到最底层光束在2#a反射镜上反射c′1次，在2#b反射镜上反射c′1-1次后从2#b反射镜的光线出口中穿出，其中c′1大于0且不大于c1；2#出射反射镜为平面镜，能将从2#b反射镜的光线出口中穿出的光束反射成光轴垂直向下的光束，且反射后光束的光轴与第二移动反射机构中移动反射镜镜面中心的运动轨迹共面；2#出射透镜为平行平板，其表面平行于水平面，安装在2#出射反射镜的正下方；2#外壳用于固定安装2#入射透镜、2#入射反射镜、2#a反射镜、2#a1反射镜、2#a2反射镜、2#b反射镜、2#b1反射镜、2#b2反射镜、2#出射反射镜及2#出射透镜，2#外壳与2#入射透镜和2#出射透镜组成了一个封闭的箱体，将2#入射反射镜、2#a反射镜、2#a1反射镜、2#a2反射镜、2#b反射镜、2#b1反射镜、2#b2反射镜及2#出射反射镜封闭其内；三号移动反射机构由三号移动反射镜和三号直线移动机构组成，三号移动反射镜为平面镜并安装在三号直线移动机构上，三号移动反射镜能在三号直线移动机构的带动下停留在或离开第二直线移动机构的上方，三号移动反射镜停留在第二直线移动机构上方时能将被2#出射反射镜反射并穿过2#出射透镜的光束反射成光轴平行于第二直线移动机构移动方向的光束；
所述第三光路系统由四号移动反射机构、五号移动反射机构、3#入射透镜、3#入射反射镜、3#a反射镜、3#a1反射镜、3#a2反射镜、3#b反射镜、3#b1反射镜、3#b2反射镜、3#出射反射镜、3#出射透镜及3#外壳组成；四号移动反射机构由四号移动反射镜和四号直线移动机构组成，四号移动反射镜为平面镜并安装在四号直线移动机构上，四号移动反射镜能在四号直线移动机构的带动下停留在或离开第二直线移动机构的上方，四号移动反射镜停留在第二直线移动机构上方时能将被一号移动反射镜或三号移动反射镜反射的、未被0#移动反射镜和第一四分之一波片遮挡的光束反射成光轴垂直向上的光束；3#入射透镜为平行平板，其表面平行于水平面；3#入射反射镜为平面镜，安装在3#入射透镜的正上方，能将被四号移动反射镜反射并穿过3#入射透镜的光束反射成光轴水平的光束；3#a反射镜为平面镜，竖直放置并远离3#入射反射镜，其法线与3#入射反射镜反射的光束光轴成一夹角；3#b反射镜为平面镜，与3#a反射镜平行放置并靠近3#入射反射镜，3#a反射镜与3#b反射镜之间的空间从上到下按顺序被划分为m层，m为奇数，3#b反射镜的最底层开有光线出口；3#a1反射镜为平面镜，有(m-1)/2个，分别安装在除最底层外的奇数层且远离3#入射反射镜的3#a反射镜边；3#a2反射镜为平面镜，有(m-1)/2个，分别安装在偶数层且远离3#入射反射镜的3#a反射镜边；3#b1反射镜为平面镜，有(m-1)/2个，分别安装在偶数层且靠近3#入射反射镜的3#b反射镜边；3#b2反射镜为平面镜，有(m-1)/2个，分别安装在除第1层外的奇数层且靠近3#入射反射镜的3#b反射镜边；被3#入射反射镜反射后的光束照射到3#a反射镜上，随后在3#a反射镜与3#b反射镜之间的第1层空间来回反射，光束在3#a反射镜和3#b反射镜上的反射次数都为c2次，然后照射到3#a1反射镜上并被反射成光轴垂直向下的光束，该光束照射到第2层的3#a2反射镜上，3#a2反射镜将光束反射成光轴水平照射到3#b反射镜的光束，之后光束在3#a反射镜与3#b反射镜之间的第2层空间来回反射，光束在3#a反射镜和3#b反射镜上的反射次数都为c2次，然后照射到3#b1反射镜上并被反射成光轴垂直向下的光束，该光束照射到第3层的3#b2反射镜上，3#b2反射镜将光束反射成光轴水平照射到3#a反射镜的光束，随后在3#a反射镜与3#b反射镜之间的第3层空间来回反射，之后重复以上过程，直到最底层的光束在3#a反射镜上反射c′2次，在3#b反射镜上反射c′2-1次后从3#b反射镜的光线出口中穿出，其中c′2大于0且不大于c2；3#出射反射镜为平面镜，能将从3#b反射镜的光线出口中穿出的光束反射成光轴垂直向下的光束，且反射后光束的光轴与第二移动反射机构中移动反射镜镜面中心的运动轨迹共面；3#出射透镜为平行平板，其表面平行于水平面，安装在3#出射反射镜的正下方；3#外壳用于固定安装3#入射透镜、3#入射反射镜、3#a反射镜、3#a1反射镜、3#a2反射镜、3#b反射镜、3#b1反射镜、3#b2反射镜、3#出射反射镜及3#出射透镜，3#外壳与3#入射透镜和3#出射透镜组成了一个封闭的箱体，将3#入射反射镜、3#a反射镜、3#a1反射镜、3#a2反射镜、3#b反射镜、3#b1反射镜、3#b2反射镜及3#出射反射镜封闭其内；五号移动反射机构由五号移动反射镜和五号直线移动机构组成，五号移动反射镜为平面镜并安装在五号直线移动机构上，五号移动反射镜能在五号直线移动机构的带动下停留在或离开第二直线移动机构的上方，五号移动反射镜停留在第二直线移动机构上方时能将被3#出射反射镜反射并穿过3#出射透镜的光束反射成光轴平行于第二直线移动机构移动方向的光束；
所述第二升降系统由第二升降平台、0#反射镜、第三偏振分光镜、第二四分之一波片、0#反射板和第四摄像头组成；第二升降平台为可上下升降的平台；0#反射镜为平面镜，固定安装在第二升降平台上，第二升降平台能调整高度使0#反射镜反射被第二偏振分光镜反射的激光s波分量；第三偏振分光镜固定安装在第二升降平台上，被0#反射镜反射的s波分量照射到第三偏振分光镜时其s波分量被反射，反射光的光轴平行于水平面；0#反射板为漫反射板，第二四分之一波片和0#反射板固定安装在第二升降平台上，被第三偏振分光镜反射的s波分量穿过第二四分之一波片、照射到0#反射板上，在此过程中光轴正对第二四分之一波片和0#反射板的表面且与测量标准器的激光光轴共线；第四摄像头安装在第二升降平台上，用于观察0#反射板表面；所述下位机用于控制第一升降平台、横向移动机构、测量标准器、测距仪安装座、组合透镜组中的电动变焦机构、第一直线移动机构、第二直线移动机构、一号直线移动机构、二号直线移动机构、三号直线移动机构、四号直线移动机构、五号直线移动机构、第二升降平台、第一摄像头、第二摄像头、第三摄像头、第四摄像头、一号摄像头以及激光功率计，并与上位机通信；所述上位机用于运行自动校准软件并控制下位机完成自动校准过程；
当测量标准器发出的激光正对第一移动反射机构的移动反射板时，移动反射板与测量标准器的距离为l1；激光从测量标准器发出，被第一偏振分光镜反射后依次通过组合透镜组、二分之一波片、第二偏振分光镜，到达1#入射透镜外表面的光程为l2；
自动校准装置调整第一升降平台高度，使透过第二偏振分光镜的激光光轴位于1#a反射镜与1#b反射镜之间的第m层空间的中心水平面上，该激光从1#入射透镜表面入射，在第一光路系统第m层空间中来回反射，然后被1#出射反射镜反射至一号移动反射镜，在此过程中激光从1#入射透镜表面到一号移动反射镜的光程为rm，当0#移动反射镜位于最靠近第一光路系统的位置时，激光从一号移动反射镜到0#移动反射镜的光程为r′m；当二号移动反射镜、三号移动反射镜、四号移动反射镜和五号移动反射镜不在第二直线移动机构的上方时，到达一号移动反射镜的激光被反射到0#移动反射镜，则激光从一号移动反射镜到0#移动反射镜的光程为l3m；
当二号移动反射镜和三号移动反射镜都停留在第二直线移动机构的上方、而四号移动反射镜和五号移动反射镜不在第二直线移动机构的上方、且第一四分之一波片和0#移动反射镜不在一号移动反射镜和三号移动反射镜之间时，被一号移动反射镜反射的激光从一号移动反射镜到二号移动反射镜的光程为l4m，从二号移动反射镜反射后经过第二光路系统、到达三号移动反射镜的光程为l5，被三号移动反射镜反射的激光从三号移动反射镜到0#移动反射镜的光程为l6；
当二号移动反射镜和三号移动反射镜未停留在第二直线移动机构的上方、而四号移动反射镜和五号移动反射镜都停留在第二直线移动机构的上方、且第一四分之一波片和0#移动反射镜不在一号移动反射镜和五号移动反射镜之间时，被一号移动反射镜反射的激光从一号移动反射镜到四号移动反射镜的光程为l7m，从四号移动反射镜反射后经过第三光路系统、到达五号移动反射镜的光程为l8，被五号移动反射镜反射的激光从五号移动反射镜到0#移动反射镜的距离为l9；
当二号移动反射镜、三号移动反射镜、四号移动反射镜和五号移动反射镜都在第二直线移动机构的上方、且第一四分之一波片和0#移动反射镜不在一号移动反射镜和五号移动反射镜之间时，被一号移动反射镜反射的激光，被二号移动反射镜反射进入第二光路系统，到达三号移动反射镜后被反射至四号移动反射镜，被四号移动反射镜反射进入第三光路系统，到达五号移动反射镜后被反射至0#移动反射镜，在此过程中激光从三号移动反射镜到达四号移动反射镜的光程为l10，激光从五号移动反射镜到达0#移动反射镜的光程为l9；
被0#移动反射镜反射的激光按原路返回直至遇到第二偏振分光镜被反射，自动校准装置调整第二升降平台高度，使0#反射镜反射被第二偏振分光镜反射的激光，反射的激光从1#入射透镜外表面开始，依次被第二偏振分光镜、0#反射镜和第三偏振分光镜反射，通过第二四分之一波片到达0#反射板，经过的光程为l11；激光从被0#反射板反射开始，通过第二四分之一波片、第三偏振分光镜、第一偏振分光镜到达测距仪的光程为l12；
l1、l2、rm、r′m、l3m、l4m、l5、l6、l7m、l8、l9、l10、l11以及l12满足以下要求：
所述各偏振分光镜、组合透镜组、四分之一波片、二分之一波片、平面镜、平行平板和漫反射板应满足：
式(2)中：
μi为激光第i次遇到偏振分光镜、组合透镜组、四分之一波片、二分之一波片、平面镜或平行平板后的反射光或透射光与入射光的辐射能量之比，累计总次数为k；
s为激光经过以下路径的光程：激光从测距仪发出，被第一偏振分光镜反射后依次通过组合透镜组、二分之一波片、第二偏振分光镜、第一光路系统，当二号移动反射镜和三号移动反射镜都停留在第二直线移动机构的上方且第一四分之一波片和0#移动反射镜不在一号移动反射镜和三号移动反射镜之间时还通过第二光路系统，当四号移动反射镜和五号移动反射镜都停留在第二直线移动机构的上方且第一四分之一波片和0#移动反射镜不在一号移动反射镜和五号移动反射镜之间时还通过第三光路系统，到达第二移动反射机构被反射，经过原路径返回至第二偏振分光镜，然后依次被第二偏振分光镜、0#反射镜、第三偏振分光镜反射，最后通过第二四分之一波片到达0#反射板；单位m；
d为激光从0#反射板通过第二四分之一波片、第三偏振分光镜、第一偏振分光镜到达测距仪的光程，m；
ρ′为本装置中0#反射板的反射率；
ρ为检定规程中标准反射板的反射率：被测距离不大于50m时为0.18，被测距离大于50m时为0.90。
所述第一光屏、第二光屏、第三光屏和一号光屏表面画有间距已知的网格线。
所述第一升降系统、第一移动反射机构、第一光路系统、第二移动反射机构、第二光路系统、第三光路系统和第二升降系统分别设置有保护罩，保护罩之间相互连通；第一升降系统的保护罩上设置有操作窗口，在安装和操作测距仪时打开。
所述保护罩之间相互连通是在激光路径上设置窗口，该窗口在校准时打开。
上述下位机属于现有技术，提供商为厦门通测电子有限公司，地址为厦门市湖里区梧桐西里6号中央美地5#楼2101室，产品名称为手持式激光测距仪自动校准控制终端，产品型号为hlaserdistancemeterscontroller2019，上市日期为2019年12月。
上述自动校准软件属于现有技术，提供商为厦门通测电子有限公司，地址为厦门市湖里区梧桐西里6号中央美地5#楼2101室，软件名称为手持式激光测距仪自动校准软件，版本号为hlv1.0，上市日期为2019年12月；该自动校准软件控制自动校准装置根据量程选取测量点并完成对测距仪示值误差的校准，生成原始记录和证书。
本发明手持式激光测距仪自动校准装置自动调整测距仪的激光光轴与测量标准器的激光光轴在同一个水平面上平行的操作方法如下：
1、自动校准装置在第一直线移动机构上调整测距仪的激光光轴。
1.1、自动校准装置控制第一升降平台和横向移动机构移动测量标准器，使其激光光斑的中心位于第二光屏的中心；然后控制第一直线移动机构将第二光屏移动至靠近测量标准器的位置，此时控制测量标准器测量第二光屏与测量标准器的距离并保存为d1。
1.2、自动校准装置控制横向移动机构移动测距仪，同时控制测距仪安装座上下移动测距仪，使测距仪的激光光斑中心位于第二光屏的中心。
1.3、自动校准装置控制第一直线移动机构将第二光屏移动直至第二光屏距离测距仪最远处或测距仪的激光光斑靠近第二光屏的边缘，通过对第二光屏进行图像处理，得到在第二光屏移动后与移动前相比测距仪的激光光斑中心在第二光屏上的偏离矢量，保存为
1.4、自动校准装置移动测量标准器使其激光光斑中心位于第二光屏的中心，控制测量标准器测量第二光屏与测量标准器的距离并保存为d2。
1.5、自动校准软件根据
1.6、重复1.1至1.5，直到第二光屏位于距离测量标准器最远处时，测距仪的激光光斑中心位于第二光屏的中心。
2、自动校准装置控制横向移动机构移动测距仪，使测距仪对准偏振片，控制测距仪安装座的垂直旋转机构旋转，使激光功率计测得的功率值最大。
3、在第一光路系统上的调整。
3.1、自动校准装置控制横向移动机构移动测量标准器，使其激光光斑中心位于第一光屏的中心，控制测量标准器测量第一光屏与测量标准器的距离并保存为d1。
3.2、自动校准装置控制横向移动机构移动测距仪，同时控制测距仪安装座上下移动测距仪，使测距仪的激光光斑中心位于第一光屏的中心，将此时横向移动机构的位移矢量保存为
3.3、对第一光路系统的第1层至第n层逐层完成3.3.1至3.3.2。
3.3.1、自动校准装置控制一号直线移动机构使一号光屏位于第m层空间的1#出射反射镜的正下方，然后控制第一升降平台和横向移动机构使测量标准器的激光进入第一光路系统的第m层空间并使其在一号光屏的激光光斑中心位于一号光屏的中心。
3.3.2、自动校准装置控制控制横向移动机构将测距仪移动
3.3.2.1、自动校准装置通过对一号光屏进行图像处理，得到测距仪的激光光斑中心在一号光屏上偏离一号光屏中心的方向矢量，保存为
3.3.2.2、自动校准装置移动测量标准器使其激光光斑中心位于一号光屏的中心，控制测量标准器测量一号光屏与测量标准器的距离并保存为d2。
3.3.2.3、自动校准软件根据
3.3.2.4、自动校准装置控制横向移动机构移动测量标准器，使其激光光斑中心位于第一光屏的中心，控制测量标准器测量第一光屏与测量标准器的距离并保存为d1；
3.3.2.5、自动校准装置控制横向移动机构移动测距仪，同时控制测距仪安装座上下移动测距仪，使测距仪的激光光斑中心位于第一光屏的中心，将此时横向移动机构的位移矢量保存为
4、在第二光路系统上的调整。
4.1、自动校准装置控制第二移动反射机构将第三光屏移动至第二光路系统的2#出射反射镜正下方，控制二号移动反射镜停留在第二直线移动机构的上方、三号移动反射镜离开第二直线移动机构的上方。
4.2、自动校准装置控制横向移动机构移动测量标准器，使其激光光斑中心位于第一光屏的中心，控制测量标准器测量第一光屏与测量标准器的距离并保存为d1。
4.3、自动校准装置控制横向移动机构移动测距仪，同时控制测距仪安装座上下移动测距仪，使测距仪的激光光斑中心位于第一光屏的中心位置，将此时横向移动机构的位移矢量保存为
4.4、对第一光路系统的第1层至第n层逐层完成4.4.1至4.4.2。
4.4.1、自动校准装置控制一号直线移动机构使一号移动反射镜位于第m层空间的1#出射反射镜的正下方，然后控制第一升降平台和横向移动机构使测量标准器的激光进入第一光路系统的第m层空间并使其激光光斑中心位于第三光屏的中心。
4.4.2、自动校准装置控制控制横向移动机构将测距仪移动
4.4.2.1、自动校准装置通过对第三光屏进行图像处理，得到测距仪的激光光斑中心偏离第三光屏中心的方向矢量，保存为
4.4.2.2、自动校准装置移动测量标准器使其激光光斑中心位于第三光屏的中心，控制测量标准器测量第三光屏与测量标准器的距离并保存为d2。
4.4.2.3、自动校准软件根据
4.4.2.4、自动校准装置控制横向移动机构移动测量标准器，使其激光光斑中心位于第一光屏的中心，控制测量标准器测量第一光屏与测量标准器的距离并保存为d1。
4.4.2.5、自动校准装置控制横向移动机构移动测距仪，同时控制测距仪安装座上下移动测距仪，使测距仪的激光光斑中心位于第一光屏的中心位置，将此时横向移动机构的位移矢量保存为
5、在第三光路系统上的调整。
5.1、自动校准装置控制第二移动反射机构将第三光屏移动至第三光路系统的3#出射反射镜正下方，控制四号移动反射镜停留在第二直线移动机构的上方、二号移动反射镜、三号移动反射镜和五号移动反射镜离开第二直线移动机构的上方。
5.2、完成4.2至4.4。
5.3、自动校准装置控制第二移动反射机构将第三光屏移动至第三光路系统的3#出射反射镜正下方，控制二号移动反射镜、三号移动反射镜和四号移动反射镜停留在第二直线移动机构的上方、五号移动反射镜离开第二直线移动机构的上方。
5.4、完成4.2至4.4。
6、以上过程中，自动校准装置根据测量标准器或测距仪在各光屏上的光斑尺寸控制组合透镜组中的电动变焦机构，使测量标准器在一号光屏或第三光屏的光斑尺寸不大于测量标准器在第一光屏上的光斑尺寸、测距仪在一号光屏或第三光屏的光斑尺寸不大于测距仪在第一光屏上的光斑尺寸。
本发明手持式激光测距仪自动校准装置自动确定和布置测量点的方法如下：
1、当开始校准时，自动校准装置会根据已经输入的测距仪的测量上限，按照jjg996-2010《手持式激光测距仪》的要求确定各个测量点的分布位置。
2、自动校准装置根据将要校准的测量点与测距仪的距离d完成以下操作：
2.1、当d≤l1时，自动校准装置控制第一升降平台和横向移动机构移动测量标准器，使其激光光斑中心位于移动反射板的中心，然后控制第一直线移动机构将移动反射板移动至测量标准器的示值为d的位置。
2.2、当
2.3、当
2.4、当
2.5、当
3、以上过程中，自动校准装置根据测量标准器在0#反射板上的光斑尺寸控制组合透镜组中的电动变焦机构，使测量标准器在反射板上的光斑尺寸不大于测量标准器在第一光屏上的光斑尺寸。
使用本发明手持式激光测距仪自动校准装置对测距仪进行校准的步骤如下：
1、将被校测距仪安装在自动校准装置的测距仪安装座上，并使前基准面与测距仪安装座上的零刻线对齐且过激光光轴和零点标记的平面垂直于零刻线。
2、启动上位机和下位机，运行自动校准软件，输入测距仪的相关信息后开始校准。
3、自动校准装置自动调整测距仪的激光光轴与测量标准器的激光光轴在同一个水平面上平行。
4、自动校准装置根据已经输入的测距仪的测量上限，按照jjg996-2010《手持式激光测距仪》的要求确定各个测量点的分布位置。
5、自动校准装置按照以下方法由远及近对各个测量点进行示值误差校准：自动校准装置布置将要校准的测量点，然后移动测量标准器使其激光光斑位于移动反射板或0#反射板的中心位置，测量标准器将此时的示值doi通过下位机上传给上位机；接着移动测距仪使其激光光斑中心位于移动反射板或0#反射板的中心位置，以单次测量方式进行测距，取5次读数输入自动校准软件中，自动校准软件将五次平均求平均值后作为测量值di；自动校准软件计算测量值di与doi之差作为测量点的示值误差ei。
6、以上校准过程中，自动校准装置根据测量标准器或测距仪在0#反射板上的光斑尺寸控制组合透镜组中的电动变焦机构，使测量标准器在0#反射板上的光斑尺寸不大于测量标准器在第一光屏上的光斑尺寸、测距仪在0#反射板上的光斑尺寸不大于测距仪在第一光屏上的光斑尺寸。
7、校准完成，自动校准软件生成原始记录和证书。
本发明手持式激光测距仪自动校准装置的光路原理如下：
从测距仪发出的激光的s光分量被第一偏振分光镜反射，经过组合透镜组后光束被会聚，透过二分之一波片后变成p光；p光穿过第二偏振分光镜，通过第一光路系统，需要增加光程时通过第二光路系统或第三光路系统，透过第一四分之一波片，被0#移动反射镜反射后再次透过第一四分之一波片，此时p光变成s光；随后s光沿原光路返回，直到第二偏振分光镜被反射，再被0#反射镜和第三偏振分光镜反射，经过第二四分之一波片照射到0#反射板上；被0#反射板漫反射的激光经过第二四分之一波片后变成p光，穿过第三偏振分光镜和第一偏振分光镜后被测距仪接收。
为使测量点能分布在测距仪的整个测量范围，自动校准装置中设置了第一移动反射机构，且整个装置须满足式(1)的要求。
本发明手持式激光测距仪自动校准装置的校准原理如下：
1、测距仪在传统的校准平台或标准基线中的测量原理
1.1、测距仪的测距原理
测距仪发出一个脉冲信号，该信号被标准反射板反射返回，在经过了两倍的标准反射板与测距仪的距离后被测距仪重新接收。在空气折射率为1的情况下，通过测量从发射到接收同一脉冲信号的时间间隔t，可以获得距离值：
即：
i＝2d0(4)
式(3)和式(4)中：
l为测距仪的示值，m；
c为光速，m/s；
i为激光走过的光程，m；
d0为标准反射板到测距仪的距离，m。
1.2、测距仪的接收功率计算
测距仪普遍采用下式计算接收的激光功率平均值：
式(5)中：
pr为测距仪接收激光功率的平均值，w；
pt为测距仪发射激光的平均功率，w；
r为测距仪接收透镜的半径，m；
εt为测距仪发射光学系统的透过率；
εr为测距仪接收光学系统的透过率；
ρ为检定规程中标准反射板的反射率：被测距离不大于50m时为0.18，被测距离大于50m时为0.90；
α为大气衰减系数，km-1；
d0为标准反射板到测距仪的距离，m。
2、测距仪在自动校准装置中的测量原理
2.1、测距仪在自动校准装置中的测距原理
从测距仪到0#反射板的光程为：
式(6)中：
nx为从测距仪到0#反射板路径上第x种介质的折射率，介质种类的累计总数为y；
dx为激光在第x种介质中走过的距离，m。
从0#反射板到测距仪的光程为：
式(7)中：
nx为从0#反射板回到测距仪路径上第x种介质的折射率，介质种类的累计总数为z；
dx为激光在第x种介质中走过的距离，m。
由式(3)可得测距仪测得的距离为：
在d为定值的情况下，改变s可以实现对不同测量点上的示值误差校准。
2.2、从测距仪发出的激光一次或多次通过偏振分光镜、组合透镜组、四分之一波片、二分之一波片或平行平板，也一次或多次被偏振分光镜、平面镜、移动反射板或0#反射板反射，最终被测距仪接收。则此时式(5)变为：
式(9)中：
p′r为在自动校准装置中测距仪接收激光功率的平均值，w；
pt为测距仪发射激光的平均功率，w；
r为测距仪接收透镜的半径，m；
εt为测距仪发射光学系统的透过率；
εr为测距仪接收光学系统的透过率；
ρ′为自动校准装置中0#反射板的反射率；
α为大气衰减系数，km-1；
d为从反射板到测距仪的光程，m；
μi为激光第i次遇到偏振分光镜、组合透镜组、四分之一波片、二分之一波片、平面镜或平行平板后的反射光或透射光与入射光的辐射能量之比，累计总次数为k。
当测距仪的示值为l时，忽略大气衰减带来的影响，为使测距仪在自动校准装置中接收到的激光功率不低于在传统的校准平台或标准基线中接收到的激光功率，则必须使式(9)计算得到的p′r大于式(5)计算得到的pr，即
p′r≥pr(10)
将式(3)、式(4)、式(8)带入式(5)后，再代入式(10)可得：
上式即为式(2)。
本发明手持式激光测距仪自动校准装置具有以下技术特点和有益效果：
(1)、本发明中的激光从测距仪到达反射板的光程远大于从反射板返回至测距仪的光程，这种“光程非对称”的测量方法与现有的“光程对称”(从测距仪到达反射板的光程和从反射板返回至测距仪光程相等)测量方法相比，能使激光经过光路折叠后的反射光能量(测距仪接收的平均功率)高于测距仪的接收阈值。
(2)、本发明中将主要的反射镜安装在密闭的箱体中，不仅能避免反射镜表面被空气污染，还能增加光路系统的稳定性和可靠性；其余的光学元件均设置有保护罩，在方便维护保养的同时尽可能地减少光学元件的表面被空气污染。
(3)、本发明使用组合透镜组对测量标准器及测距仪的激光光束进行会聚，能大幅减少自动校准装置中的透镜、反射镜及反射板等尺寸，进一步减小自动校准装置的体积。
(4)、本发明自动化程度较高，减少了校准过程中操作人员的手动操作，提高了工作效率。
附图说明
图1为本发明手持式激光测距仪自动校准装置的结构示意图。
图2为本发明手持式激光测距仪自动校准装置中第一升降系统的示意图。
图3为本发明手持式激光测距仪自动校准装置中测距仪安装座的示意图。
图4为本发明手持式激光测距仪自动校准装置中第一移动反射机构的示意图。
图5为本发明手持式激光测距仪自动校准装置中第一光路系统的示意图。
图6为激光在本发明手持式激光测距仪自动校准装置中的去除了1#外壳后的第一光路系统中传播的示意图。
图7为本发明手持式激光测距仪自动校准装置中第二移动反射机构的示意图。
图8为本发明手持式激光测距仪自动校准装置中第二光路系统的示意图。
图9为激光在本发明手持式激光测距仪自动校准装置中的去除了2#外壳后的第二光路系统中传播的示意图。
图10为本发明手持式激光测距仪自动校准装置中第三光路系统的示意图。
图11为激光在本发明手持式激光测距仪自动校准装置中的去除了3#外壳后的第三光路系统中传播的示意图。
图12为本发明手持式激光测距仪自动校准装置中第二升降系统的示意图。
图13为本发明手持式激光测距仪自动校准装置中光程l1、l2、l11和l12的示意图。
图14为本发明手持式激光测距仪自动校准装置中光程rm、r′m和l3m的示意图。
图15为本发明手持式激光测距仪自动校准装置中光程rm、l4m、l5和l6的示意图。
图16为本发明手持式激光测距仪自动校准装置中光程rm、l7m、l8和l9的示意图。
图17为本发明手持式激光测距仪自动校准装置中光程rm、r′m、l4m、l5、l8、l9和l10的示意图。
图18为本发明手持式激光测距仪自动校准装置的光路原理图。
附图标记：第一升降系统1、第一升降平台1-1、横向移动机构1-2、标准器安装座1-3、测量标准器1-4、测距仪安装座1-5、上下移动机构1-5-1、水平旋转机构1-5-2、垂直旋转机构1-5-3、俯仰角调整机构1-5-4、测距仪固定机构1-5-5、零刻线1-5-6、零点标记1-5-7、第一偏振分光镜1-6、组合透镜组1-7、二分之一波片1-8、第二偏振分光镜1-9、第一光屏1-10、第一摄像头1-11、偏振片1-12、激光功率计1-13、第一移动反射机构2、第二光屏2-1、移动反射板2-2、第二摄像头2-3、第一直线移动机构2-4、第一光路系统3、1#入射透镜3-1、1#a反射镜3-2、1#b反射镜3-3、1#出射反射镜3-4、1#出射透镜3-5、1#外壳3-6、一号移动反射机构3-7、一号光屏3-7-1、一号移动反射镜3-7-2、一号摄像头3-7-3、一号直线移动机构3-7-4、第1层入射光线3-8、第5层入射光线3-9、第13层入射光线3-10、第二移动反射机构4、0#移动反射镜4-1、第一四分之一波片4-2、第三光屏4-3、第三摄像头4-4、第二直线移动机构4-5、第二光路系统5、二号移动反射机构5-1、二号移动反射镜5-1-1、二号直线移动机构5-1-2、三号移动反射机构5-2、三号移动反射镜5-2-1、三号直线移动机构5-2-2、2#入射透镜5-3、2#入射反射镜5-4、2#a反射镜5-5、2#a1反射镜5-6、2#a2反射镜5-7、2#b反射镜5-8、2#b1反射镜5-9、2#b2反射镜5-10、2#出射反射镜5-11、2#出射透镜5-12、2#外壳5-13、第二光路系统的入射光线5-14、第二光路系统的出射光线5-15、第三光路系统6、四号移动反射机构6-1、四号移动反射镜6-1-1、四号直线移动机构6-1-2、五号移动反射机构6-2、五号移动反射镜6-2-1、五号直线移动机构6-2-2、3#入射透镜6-3、3#入射反射镜6-4、3#a反射镜6-5、3#a1反射镜6-6、3#a2反射镜6-7、3#b反射镜6-8、3#b1反射镜6-9、3#b2反射镜6-10、3#出射反射镜6-11、3#出射透镜6-12、3#外壳6-13、第三光路系统的入射光线6-14、第三光路系统的出射光线6-15、第二升降系统7、第二升降平台7-1、0#反射镜7-2、第三偏振分光镜7-3、第二四分之一波片7-4、0#反射板7-5、第四摄像头7-6、下位机8、上位机9和测距仪10。
具体实施方式
如图1所示，本发明手持式激光测距仪自动校准装置，它包括第一升降系统1、第一移动反射机构2、第一光路系统3、第二移动反射机构4、第二光路系统5、第三光路系统6、第二升降系统7、下位机8和带自动校准软件的上位机9；
如图2所示，所述第一升降系统1包括第一升降平台1-1、横向移动机构1-2、标准器安装座1-3、测量标准器1-4、测距仪安装座1-5、第一偏振分光镜1-6、组合透镜组1-7、二分之一波片1-8、第二偏振分光镜1-9、第一光屏1-10、第一摄像头1-11、偏振片1-12和激光功率计1-13；所述第一升降平台1-1为可上下升降的平台；横向移动机构1-2为直线移动机构，它固定安装在第一升降平台1-1上，用于安装标准器安装座1-3及测距仪安装座1-5，并带动两者平行于水平面同时移动；标准器安装座1-3用于固定安装测量标准器1-4；测量标准器1-4为符合溯源等级要求的激光测距仪，其激光光轴平行于水平面且与横向移动机构1-2的移动方向垂直；测量标准器1-4的激光为线偏振光，偏振方向平行于竖直方向；
如图3所示，所述测距仪安装座1-5用于固定测距仪，由上下移动机构1-5-1、水平旋转机构1-5-2、垂直旋转机构1-5-3、俯仰角调整机构1-5-4和测距仪固定机构1-5-5组成，水平旋转机构1-5-2、垂直旋转机构1-5-3和俯仰角调整机构1-5-4的旋转轴互相垂直，水平旋转机构1-5-2的旋转轴垂直于水平面，垂直旋转机构1-5-3的旋转轴与测量标准器1-4的激光光轴平行，在测距仪安装座1-5上画有零刻线1-5-6，零刻线1-5-6上有零点标记1-5-7，过零点标记1-5-7且与测量标准器1-4的激光光轴垂直的平面与测量标准器1-4的距离为0，测距仪安装座1-5能调整测距仪的激光光轴使其与测量标准器1-4的激光光轴在同一个水平面上平行；第一偏振分光镜1-6安装在第一升降平台1-1上，当横向移动机构1-2带动测量标准器1-4移动使其激光正对第一偏振分光镜1-6时，该激光的s波分量被反射，反射光的光轴平行于水平面，安装在测距仪安装座1-5上的测距仪能在横向移动机构1-2和测距仪安装座1-5的调整下使其激光光轴正对第一偏振分光镜1-6；组合透镜组1-7安装在第一升降平台1-1上，是由凸透镜和凹透镜组成的共轴光学系统，两透镜的间距由电动变焦机构调整，被第一偏振分光镜1-6反射的激光s波分量沿着组合透镜组1-7的光轴入射并被会聚；二分之一波片1-8安装在第一升降平台1-1上，能将通过组合透镜组1-7的激光的偏振方向由垂直方向变为水平方向；第二偏振分光镜1-9安装在第一升降平台1-1上，通过二分之一波片1-8的激光照射到第二偏振分光镜1-9上时其p波分量能透过第二偏振分光镜1-9，与通过二分之一波片1-8的激光方向相反且光轴共线的光束照射到第二偏振分光镜1-9时其s波分量被反射，反射光的光轴平行于水平面；第一光屏1-10固定安装在第一升降平台1-1上，横向移动机构1-2能带动测量标准器1-4移动使其激光光轴正对第一光屏1-10，安装在测距仪安装座1-5上的测距仪能在横向移动机构1-2和测距仪安装座1-5的调整下使其激光光轴正对第一光屏1-10；第一摄像头1-11固定安装在第一升降平台1-1上，用于观察第一光屏1-10表面；偏振片1-12固定安装在第一升降平台1-1上，偏振片1-12的透光轴垂直于水平面，当安装在测距仪安装座1-5上的测距仪激光光轴与测量标准器1-4的激光光轴在水平面上平行时横向移动机构1-2能移动测距仪安装座1-5使测距仪的激光光轴正对偏振片1-12；激光功率计1-13固定安装在第一升降平台1-1上，用于测量透过偏振片1-12的激光功率大小；
如图4所示，所述第一移动反射机构2由第二光屏2-1、移动反射板2-2、第二摄像头2-3和第一直线移动机构2-4组成，移动反射板2-2为漫反射板，其反射率为0.18，安装在第一直线移动机构2-4上，能被第一直线移动机构2-4带动平行于测量标准器1-4的光轴移动，测量标准器1-4在第一升降平台1-1和横向移动机构1-2的带动下能够使激光光轴正对移动反射板2-2，安装在测距仪安装座1-5上的测距仪能在第一升降平台1-1、横向移动机构1-2和测距仪安装座1-5的调整下使其激光光轴正对移动反射板2-2；第二光屏2-1安装在第一直线移动机构2-4上，其表面与移动反射板2-2平行，能被第一直线移动机构2-4带动平行于测量标准器1-4的光轴移动，测量标准器1-4在第一升降平台1-1和横向移动机构1-2的带动下能够使激光光轴正对第二光屏2-1表面，安装在测距仪安装座1-5上的测距仪能在第一升降平台1-1、横向移动机构1-2和测距仪安装座1-5的调整下使其激光光轴正对第二光屏2-1表面；第二摄像头2-3安装在第一直线移动机构2-4上，用于观察第二光屏2-1表面；
如图5和图6所示，第一光路系统3由1#入射透镜3-1、1#a反射镜3-2、1#b反射镜3-3、1#出射反射镜3-4、1#出射透镜3-5、1#外壳3-6及一号移动反射机构3-7组成；1#入射透镜3-1为平行平板，其表面与透过第二偏振分光镜1-9的激光光轴垂直；1#a反射镜3-2为平面镜，竖直放置并远离1#入射透镜3-1，其法线与透过第二偏振分光镜1-9的激光光轴成一夹角；1#b反射镜3-3为平面镜，其与1#a平面镜平行放置并靠近1#入射透镜3-1，1#b反射镜3-3为倒置的阶梯形，第一光路系统3的空间由下到上按顺序水平地被划分为13层，每一层对应1#b反射镜3-3的一个台阶，第一升降平台1-1能调整高度使透过第二偏振分光镜1-9的激光光轴位于1#a反射镜3-2与1#b反射镜3-3之间的第m层空间的中心水平面上，该激光穿过1#入射透镜3-1后照射到1#a反射镜3-2上，随后在1#a反射镜3-2与1#b反射镜3-3之间的第m层空间来回反射，光线在1#a反射镜3-2上反射次数为m，在1#b反射镜3-3上的反射次数为m-1，然后从1#b反射镜3-3上第m层的台阶边穿出，m大于0且不大于13；所述1#出射反射镜3-4为平面镜，共有13个，均安装在1#b反射镜3-3的台阶外，且各镜面中心与1#b反射镜3-3表面的距离相同，从1#b反射镜3-3上第m层的台阶边穿出的光束被第m层的1#出射反射镜3-4反射成光轴垂直向下的光束；1#出射透镜3-5为平行平板，其表面平行于水平面；所述1#外壳3-6用于固定安装1#入射透镜3-1、1#a反射镜3-2、1#b反射镜3-3、1#出射反射镜3-4及1#出射透镜3-5，1#外壳3-6与1#入射透镜3-1和1#出射透镜3-5组成了一个封闭的箱体，将1#a反射镜3-2、1#b反射镜3-3及1#出射反射镜3-4封闭其内；一号移动反射机构3-7由一号光屏3-7-1、一号移动反射镜3-7-2、一号摄像头3-7-3和一号直线移动机构3-7-4组成，一号光屏3-7-1表面平行于水平面，一号移动反射镜3-7-2为平面镜，一号直线移动机构3-7-4的移动方向平行于水平面，一号光屏3-7-1和一号移动反射镜3-7-2安装在一号直线移动机构3-7-4上，一号光屏3-7-1能被一号直线移动机构3-7-4移动至第m层的1#出射反射镜3-4正下方并接收被第m层的1#出射反射镜3-4反射的光束，一号移动反射镜3-7-2能被一号直线移动机构3-7-4移动至第m层的1#出射反射镜3-4正下方并将被第m层的1#出射反射镜3-4反射的光束反射成光轴平行于一号直线移动机构3-7-4移动方向的光束，一号摄像头3-7-3安装在一号直线移动机构3-7-4上用于观察一号光屏3-7-1表面；
如图7所示，所述第二移动反射机构4由0#移动反射镜4-1、第一四分之一波片4-2、第三光屏4-3、第三摄像头4-4及第二直线移动机构4-5组成，0#移动反射镜4-1为平面镜，0#移动反射镜4-1、第一四分之一波片4-2、第三摄像头4-4和第三光屏4-3安装在第二直线移动机构4-5上并且能被第二直线移动机构4-5带动沿着一号直线移动机构3-7-4的移动方向移动，被一号移动反射镜3-7-2反射的光束在没有遇到障碍物的情况下能穿过第一四分之一波片4-2、被0#移动反射镜4-1反射后再次穿过第一四分之一波片4-2，在此过程中光轴正对第一四分之一波片4-2和0#移动反射镜4-1的表面且光的偏振方向由水平方向变为垂直方向；所述第三光屏4-3的表面尺寸与0#移动反射镜4-1的镜面尺寸相同，第三光屏4-3的表面与水平面平行，其表面中心的运动轨迹与0#移动反射镜4-1镜面中心的运动轨迹在同一竖直平面上，第三摄像头4-4安装在第二直线移动机构4-5上用于观察第三光屏4-3表面；
如图8和图9所示，所述第二光路系统5由二号移动反射机构5-1、三号移动反射机构5-2、2#入射透镜5-3、2#入射反射镜5-4、2#a反射镜5-5、2#a1反射镜5-6、2#a2反射镜5-7、2#b反射镜5-8、2#b1反射镜5-9、2#b2反射镜5-10、2#出射反射镜5-11、2#出射透镜5-12及2#外壳5-13组成；二号移动反射机构5-1由二号移动反射镜5-1-1和二号直线移动机构5-1-2组成，二号移动反射镜5-1-1为平面镜并安装在二号直线移动机构5-1-2上，二号移动反射镜5-1-1能在二号直线移动机构5-1-2的带动下停留在或离开第二直线移动机构4-5的上方，二号移动反射镜5-1-1停留在第二直线移动机构4-5上方时能将被一号移动反射镜3-7-2反射的、未被0#移动反射镜4-1和第一四分之一波片4-2遮挡的光束反射成光轴垂直向上的光束；2#入射透镜5-3为平行平板，其表面平行于水平面；2#入射反射镜5-4为平面镜，安装在2#入射透镜5-3的正上方，能将被二号移动反射镜5-1-1反射并穿过2#入射透镜5-3的光束反射成光轴水平的光束；2#a反射镜5-5为平面镜，竖直放置并远离2#入射反射镜5-4，其法线与被2#入射反射镜5-4反射的光束光轴成一夹角；2#b反射镜5-8为平面镜，与2#a反射镜5-5平行放置并靠近2#入射反射镜5-4，2#a反射镜5-5与2#b反射镜5-8之间的空间从上到下按顺序被划分为3层，2#b反射镜5-8的最底层开有光线出口；2#a1反射镜5-6为平面镜，有1个，安装在第1层且远离2#入射反射镜5-4的2#a反射镜5-5边；2#a2反射镜5-7为平面镜，有1个，安装在第2层且远离2#入射反射镜5-4的2#a反射镜5-5边；2#b1反射镜5-9为平面镜，有1个，安装在第2层且靠近2#入射反射镜5-4的2#b反射镜5-8边；2#b2反射镜5-10为平面镜，有1个，安装在第3层且靠近2#入射反射镜5-4的2#b反射镜5-8边；被2#入射反射镜5-4反射后的光束照射到2#a反射镜5-5上，随后在2#a反射镜5-5与2#b反射镜5-8之间的第1层空间来回反射，光束在2#a反射镜5-5和2#b反射镜5-8上的反射次数都为4次，然后照射到2#a1反射镜5-6上并被反射成光轴垂直向下的光束，该光束照射到第2层的2#a2反射镜5-7上，2#a2反射镜5-7将光束反射成光轴水平照射到2#a反射镜5-5的光束，之后光束在2#a反射镜5-5与2#b反射镜5-8之间的第2层空间来回反射，光束在2#a反射镜5-5和2#b反射镜5-8上的反射次数都为4次，然后照射到2#b1反射镜5-9上并被反射成光轴垂直向下的光束，该光束照射到第3层的2#b2反射镜5-10上，2#b2反射镜5-10将光束反射成光轴水平照射到2#a反射镜5-5的光束，随后在2#a反射镜5-5与2#b反射镜5-8之间的第3层空间来回反射，光束在2#a反射镜5-5上反射3次，在2#b反射镜5-8上反射2次后从2#b反射镜5-8的光线出口中穿出；2#出射反射镜5-11为平面镜，能将从2#b反射镜5-8的光线出口中穿出的光束反射成光轴垂直向下的光束，且反射后光束的光轴与第二移动反射机构4中移动反射镜镜面中心的运动轨迹共面；2#出射透镜5-12为平行平板，其表面平行于水平面，安装在2#出射反射镜5-11的正下方；2#外壳5-13用于固定安装2#入射透镜5-3、2#入射反射镜5-4、2#a反射镜5-5、2#a1反射镜5-6、2#a2反射镜5-7、2#b反射镜5-8、2#b1反射镜5-9、2#b2反射镜5-10、2#出射反射镜5-11及2#出射透镜5-12，2#外壳5-13与2#入射透镜5-3和2#出射透镜5-12组成了一个封闭的箱体，将2#入射反射镜5-4、2#a反射镜5-5、2#a1反射镜5-6、2#a2反射镜5-7、2#b反射镜5-8、2#b1反射镜5-9、2#b2反射镜5-10及2#出射反射镜5-11封闭其内；三号移动反射机构5-2由三号移动反射镜5-2-1和三号直线移动机构5-2-2组成，三号移动反射镜5-2-1为平面镜并安装在三号直线移动机构5-2-2上，三号移动反射镜5-2-1能在三号直线移动机构5-2-2的带动下停留在或离开第二直线移动机构4-5的上方，三号移动反射镜5-2-1停留在第二直线移动机构4-5上方时能将被2#出射反射镜5-11反射并穿过2#出射透镜5-12的光束反射成光轴平行于第二直线移动机构4-5移动方向的光束；
如图10和图11所示，所述第三光路系统6由四号移动反射机构6-1、五号移动反射机构6-2、3#入射透镜6-3、3#入射反射镜6-4、3#a反射镜6-5、3#a1反射镜6-6、3#a2反射镜6-7、3#b反射镜6-8、3#b1反射镜6-9、3#b2反射镜6-10、3#出射反射镜6-11、3#出射透镜6-12及3#外壳6-13组成；四号移动反射机构6-1由四号移动反射镜6-1-1和四号直线移动机构6-1-2组成，四号移动反射镜6-1-1为平面镜并安装在四号直线移动机构6-1-2上，四号移动反射镜6-1-1能在四号直线移动机构6-1-2的带动下停留在或离开第二直线移动机构4-5的上方，四号移动反射镜6-1-1停留在第二直线移动机构4-5上方时能将被一号移动反射镜3-7-2或三号移动反射镜5-2-1反射的、未被0#移动反射镜4-1和第一四分之一波片4-2遮挡的光束反射成光轴垂直向上的光束；3#入射透镜6-3为平行平板，其表面平行于水平面；3#入射反射镜6-4为平面镜，安装在3#入射透镜6-3的正上方，能将被四号移动反射镜6-1-1反射并穿过3#入射透镜6-3的光束反射成光轴水平的光束；3#a反射镜6-5为平面镜，竖直放置并远离3#入射反射镜6-4，其法线与3#入射反射镜6-4反射的光束光轴成一夹角；3#b反射镜6-8为平面镜，与3#a反射镜6-5平行放置并靠近3#入射反射镜6-4，3#a反射镜6-5与3#b反射镜6-8之间的空间从上到下按顺序被划分为5层，3#b反射镜6-8的最底层开有光线出口；3#a1反射镜6-6为平面镜，有2个，分别安装在除最底层外的奇数层且远离3#入射反射镜6-4的3#a反射镜6-5边；3#a2反射镜6-7为平面镜，有2个，分别安装在偶数层且远离3#入射反射镜6-4的3#a反射镜6-5边；3#b1反射镜6-9为平面镜，有2个，分别安装在偶数层且靠近3#入射反射镜6-4的3#b反射镜6-8边；3#b2反射镜6-10为平面镜，有2个，分别安装在除第1层外的奇数层且靠近3#入射反射镜6-4的3#b反射镜6-8边；被3#入射反射镜6-4反射后的光束照射到3#a反射镜6-5上，随后在3#a反射镜6-5与3#b反射镜6-8之间的第1层空间来回反射，光束在3#a反射镜6-5和3#b反射镜6-8上的反射次数都为5次，然后照射到3#a1反射镜6-6上并被反射成光轴垂直向下的光束，该光束照射到第2层的3#a2反射镜6-7上，3#a2反射镜6-7将光束反射成光轴水平照射到3#b反射镜6-8的光束，之后光束在3#a反射镜6-5与3#b反射镜6-8之间的第2层空间来回反射，光束在3#a反射镜6-5和3#b反射镜6-8上的反射次数都为5次，然后照射到3#b1反射镜6-9上并被反射成光轴垂直向下的光束，该光束照射到第3层的3#b2反射镜6-10上，3#b2反射镜6-10将光束反射成光轴水平照射到3#a反射镜6-5的光束，随后在3#a反射镜6-5与3#b反射镜6-8之间的第3层空间来回反射，之后重复以上过程，直到最底层的光束在3#a反射镜6-5上反射2次，在3#b反射镜6-8上反射1次后从3#b反射镜6-8的光线出口中穿出；3#出射反射镜6-11为平面镜，能将从3#b反射镜6-8的光线出口中穿出的光束反射成光轴垂直向下的光束，且反射后光束的光轴与第二移动反射机构4中移动反射镜镜面中心的运动轨迹共面；3#出射透镜6-12为平行平板，其表面平行于水平面，安装在3#出射反射镜6-11的正下方；3#外壳6-13用于固定安装3#入射透镜6-3、3#入射反射镜6-4、3#a反射镜6-5、3#a1反射镜6-6、3#a2反射镜6-7、3#b反射镜6-8、3#b1反射镜6-9、3#b2反射镜6-10、3#出射反射镜6-11及3#出射透镜6-12，3#外壳6-13与3#入射透镜6-3和3#出射透镜6-12组成了一个封闭的箱体，将3#入射反射镜6-4、3#a反射镜6-5、3#a1反射镜6-6、3#a2反射镜6-7、3#b反射镜6-8、3#b1反射镜6-9、3#b2反射镜6-10及3#出射反射镜6-11封闭其内；五号移动反射机构6-2由五号移动反射镜6-2-1和五号直线移动机构6-2-2组成，五号移动反射镜6-2-1为平面镜并安装在五号直线移动机构6-2-2上，五号移动反射镜6-2-1能在五号直线移动机构6-2-2的带动下停留在或离开第二直线移动机构4-5的上方，五号移动反射镜6-2-1停留在第二直线移动机构4-5上方时能将被3#出射反射镜6-11反射并穿过3#出射透镜6-12的光束反射成光轴平行于第二直线移动机构4-5移动方向的光束；
如图12所示，所述第二升降系统7由第二升降平台7-1、0#反射镜7-2、第三偏振分光镜7-3、第二四分之一波片7-4、0#反射板7-5和第四摄像头7-6组成；第二升降平台7-1为可上下升降的平台；0#反射镜7-2为平面镜，固定安装在第二升降平台7-1上，第二升降平台7-1能调整高度使0#反射镜7-2反射被第二偏振分光镜1-9反射的激光s波分量；第三偏振分光镜7-3固定安装在第二升降平台7-1上，被0#反射镜7-2反射的s波分量照射到第三偏振分光镜7-3时其s波分量被反射，反射光的光轴平行于水平面；0#反射板7-5为漫反射板，第二四分之一波片7-4和0#反射板7-5固定安装在第二升降平台7-1上，被第三偏振分光镜7-3反射的s波分量穿过第二四分之一波片7-4、照射到0#反射板7-5上，在此过程中光轴正对第二四分之一波片7-4和0#反射板7-5的表面且与测量标准器1-4的激光光轴共线；第四摄像头7-6安装在第二升降平台7-1上，用于观察0#反射板7-5表面；所述下位机8用于控制第一升降平台1-1、横向移动机构1-2、测量标准器1-4、测距仪安装座1-5、组合透镜组1-7中的电动变焦机构、第一直线移动机构2-4、第二直线移动机构4-5、一号直线移动机构3-7-4、二号直线移动机构5-1-2、三号直线移动机构5-2-2、四号直线移动机构6-1-2、五号直线移动机构6-2-2、第二升降平台7-1、第一摄像头1-11、第二摄像头2-3、第三摄像头4-4、第四摄像头7-6、一号摄像头3-7-3以及激光功率计1-13，并与上位机9通信；所述上位机9用于运行自动校准软件并控制下位机8完成自动校准过程。
如图13所示，当测量标准器1-4发出的激光正对第一移动反射机构2的移动反射板2-2时，移动反射板2-2与测量标准器1-4的距离为l1；激光从测量标准器1-4发出，被第一偏振分光镜1-6反射后依次通过组合透镜组1-7、二分之一波片1-8、第二偏振分光镜1-9，到达1#入射透镜3-1外表面的光程为l2。
如图14所示，自动校准装置调整第一升降平台1-1高度，使透过第二偏振分光镜1-9的激光光轴位于1#a反射镜3-2与1#b反射镜3-3之间的第m层空间的中心水平面上，该激光从1#入射透镜3-1表面入射，在第一光路系统3第m层空间中来回反射，然后被1#出射反射镜3-4反射至一号移动反射镜3-7-2，在此过程中激光从1#入射透镜3-1表面到一号移动反射镜3-7-2的光程为rm，当0#移动反射镜4-1位于最靠近第一光路系统3的位置时，激光从一号移动反射镜3-7-2到0#移动反射镜4-1的光程为r′m；当二号移动反射镜5-1-1、三号移动反射镜5-2-1、四号移动反射镜6-1-1和五号移动反射镜6-2-1不在第二直线移动机构4-5的上方时，到达一号移动反射镜3-7-2的激光被反射到0#移动反射镜4-1，则激光从一号移动反射镜3-7-2到0#移动反射镜4-1的光程为l3m。
如图15所示，当二号移动反射镜5-1-1和三号移动反射镜5-2-1都停留在第二直线移动机构4-5的上方、而四号移动反射镜6-1-1和五号移动反射镜6-2-1不在第二直线移动机构4-5的上方、且第一四分之一波片4-2和0#移动反射镜4-1不在一号移动反射镜3-7-2和三号移动反射镜5-2-1之间时，被一号移动反射镜3-7-2反射的激光从一号移动反射镜3-7-2到二号移动反射镜5-1-1的光程为l4m，从二号移动反射镜5-1-1反射后经过第二光路系统5、到达三号移动反射镜5-2-1的光程为l5，被三号移动反射镜5-2-1反射的激光从三号移动反射镜5-2-1到0#移动反射镜4-1的光程为l6。
如图16所示，当二号移动反射镜5-1-1和三号移动反射镜5-2-1未停留在第二直线移动机构4-5的上方、而四号移动反射镜6-1-1和五号移动反射镜6-2-1都停留在第二直线移动机构4-5的上方、且第一四分之一波片4-2和0#移动反射镜4-1不在一号移动反射镜3-7-2和五号移动反射镜6-2-1之间时，被一号移动反射镜3-7-2反射的激光从一号移动反射镜3-7-2到四号移动反射镜6-1-1的光程为l7m，从四号移动反射镜6-1-1反射后经过第三光路系统6、到达五号移动反射镜6-2-1的光程为l8，被五号移动反射镜6-2-1反射的激光从五号移动反射镜6-2-1到0#移动反射镜4-1的距离为l9。
如图17所示，当二号移动反射镜5-1-1、三号移动反射镜5-2-1、四号移动反射镜6-1-1和五号移动反射镜6-2-1都在第二直线移动机构4-5的上方、且第一四分之一波片4-2和0#移动反射镜4-1不在一号移动反射镜3-7-2和五号移动反射镜6-2-1之间时，被一号移动反射镜3-7-2反射的激光，被二号移动反射镜5-1-1反射进入第二光路系统5，到达三号移动反射镜5-2-1后被反射至四号移动反射镜6-1-1，被四号移动反射镜6-1-1反射进入第三光路系统6，到达五号移动反射镜6-2-1后被反射至0#移动反射镜4-1，在此过程中激光从三号移动反射镜5-2-1到达四号移动反射镜6-1-1的光程为l10，激光从五号移动反射镜6-2-1到达0#移动反射镜4-1的光程为l9。
如图13所示，被0#移动反射镜4-1反射的激光按原路返回直至遇到第二偏振分光镜1-9被反射，自动校准装置调整第二升降平台7-1高度，使0#反射镜7-2接收被第二偏振分光镜1-9反射的激光，反射的激光从1#入射透镜3-1外表面开始，依次被第二偏振分光镜1-9、0#反射镜7-2和第三偏振分光镜7-3反射，通过第二四分之一波片7-4到达0#反射板7-5，经过的光程为l11；激光从被0#反射板7-5反射开始，通过第二四分之一波片7-4、第三偏振分光镜7-3、第一偏振分光镜1-6到达测距仪的光程为l12。
l1、l2、rm、r′m、l3m、l4m、l5、l6、l7m、l8、l9、l10、l11及l12的具体数值如表1：
表1
由表1可知，l1、l2、rm、r′m、l3m、l4m、l5、l6、l7m、l8、l9、l10、l11及l12满足式(1)的要求：
本实施例中测距仪10发出的激光为圆偏振光，第一移动反射机构2中的移动反射板2-2的反射率为0.18；0#反射板7-5的反射率ρ′为0.9；激光从0#反射板7-5通过第二四分之一波片7-4、第三偏振分光镜7-3、第一偏振分光镜1-6到达测距仪的光程d为5.26m；
则各μi的值如表2所示：
表2
忽略大气衰减带来的影响，本实施例中在各光程处测距仪接收激光功率的平均值p′r与在传统的校准平台或标准基线中测距仪接收激光功率的平均值pr的比值p′r/pr，如表3所示：
表3
由表3可知，各偏振分光镜、组合透镜组、四分之一波片、二分之一波片、平面镜、平行平板和漫反射板满足p′r≥pr要求，也就满足式(2)要求：
式(2)中：
μi为激光第i次遇到偏振分光镜、组合透镜组、四分之一波片、二分之一波片、平面镜或平行平板后的反射光或透射光与入射光的辐射能量之比，累计总次数为k；
s为激光经过以下路径的光程：激光从测距仪发出，被第一偏振分光镜1-6反射后依次通过组合透镜组1-7、二分之一波片1-8、第二偏振分光镜1-9、第一光路系统3，当二号移动反射镜5-1-1和三号移动反射镜5-2-1都停留在第二直线移动机构4-5的上方且第一四分之一波片4-2和0#移动反射镜4-1不在一号移动反射镜3-7-2和三号移动反射镜5-2-1之间时还通过第二光路系统5，当四号移动反射镜6-1-1和五号移动反射镜6-2-1都停留在第二直线移动机构4-5的上方且第一四分之一波片4-2和0#移动反射镜4-1不在一号移动反射镜3-7-2和五号移动反射镜6-2-1之间时还通过第三光路系统6，到达第二移动反射机构4被反射，经过原路径返回至第二偏振分光镜1-9，然后依次被第二偏振分光镜1-9、0#反射镜7-2、第三偏振分光镜7-3反射，最后通过第二四分之一波片7-4到达0#反射板7-5；单位m；
d为激光从0#反射板7-5通过第二四分之一波片7-4、第三偏振分光镜7-3、第一偏振分光镜1-6到达测距仪的光程，m；
ρ′为本装置中0#反射板7-5的反射率；
ρ为检定规程中标准反射板的反射率：被测距离不大于50m时为0.18，被测距离大于50m时为0.90。
所述第一光屏1-10、第二光屏2-1、第三光屏4-3和一号光屏3-7-1表面画有间距已知的网格线。
所述第一升降系统1、第一移动反射机构2、第一光路系统3、第二移动反射机构4、第二光路系统5、第三光路系统6和第二升降系统7分别设置有保护罩(图中未画出)，保护罩之间通过在激光路径上设置窗口而相互连通，该窗口在校准时打开；第一升降系统的保护罩上设置有操作窗口，在安装和操作测距仪时打开。
本发明手持式激光测距仪自动校准装置自动调整测距仪的激光光轴与测量标准器的激光光轴在同一个水平面上平行的方法如下：
1、自动校准装置在第一直线移动机构2-4上调整测距仪的激光光轴。
1.1、自动校准装置控制第一升降平台1-1和横向移动机构1-2移动测量标准器1-4，使其激光光斑的中心位于第二光屏2-1的中心；然后控制第一直线移动机构2-4将第二光屏2-1移动至靠近测量标准器1-4的位置，此时控制测量标准器1-4测量第二光屏2-1与测量标准器1-4的距离并保存为d1。
1.2、自动校准装置控制横向移动机构1-2移动测距仪，同时控制测距仪安装座1-5上下移动测距仪，使测距仪的激光光斑中心位于第二光屏2-1的中心。
1.3、自动校准装置控制第一直线移动机构2-4将第二光屏2-1移动直至第二光屏2-1距离测距仪最远处或测距仪的激光光斑靠近第二光屏2-1的边缘，通过对第二光屏2-1进行图像处理，得到在第二光屏2-1移动后与移动前相比测距仪的激光光斑中心在第二光屏2-1上的偏离矢量，保存为
1.4、自动校准装置移动测量标准器1-4使其激光光斑中心位于第二光屏2-1的中心，控制测量标准器1-4测量第二光屏2-1与测量标准器1-4的距离并保存为d2。
1.5、自动校准软件根据
1.6、重复1.1至1.5，直到第二光屏2-1位于距离测量标准器1-4最远处时，测距仪的激光光斑中心位于第二光屏2-1的中心。
2、自动校准装置控制横向移动机构1-2移动测距仪，使测距仪对准偏振片1-12，控制测距仪安装座1-5的垂直旋转机构1-5-3旋转，使激光功率计1-13测得的功率值最大。
3、在第一光路系统3上的调整。
3.1、自动校准装置控制横向移动机构1-2移动测量标准器1-4，使其激光光斑中心位于第一光屏1-10的中心，控制测量标准器1-4测量第一光屏1-10与测量标准器1-4的距离并保存为d1。
3.2、自动校准装置控制横向移动机构1-2移动测距仪，同时控制测距仪安装座1-5上下移动测距仪，使测距仪的激光光斑中心位于第一光屏1-10的中心，将此时横向移动机构1-2的位移矢量保存为
3.3、对第一光路系统3的第1层至第13层逐层完成3.3.1至3.3.2。
3.3.1、自动校准装置控制一号直线移动机构3-7-4使一号光屏3-7-1位于第m层空间的1#出射反射镜3-4的正下方，然后控制第一升降平台1-1和横向移动机构1-2使测量标准器1-4的激光进入第一光路系统3的第m层空间并使其在一号光屏3-7-1的激光光斑中心位于一号光屏3-7-1的中心。
3.3.2、自动校准装置控制控制横向移动机构1-2将测距仪移动
3.3.2.1、自动校准装置通过对一号光屏3-7-1进行图像处理，得到测距仪的激光光斑中心在一号光屏3-7-1上偏离一号光屏3-7-1中心的方向矢量，保存为
3.3.2.2、自动校准装置移动测量标准器1-4使其激光光斑中心位于一号光屏3-7-1的中心，控制测量标准器1-4测量一号光屏3-7-1与测量标准器1-4的距离并保存为d2。
3.3.2.3、自动校准软件根据
3.3.2.4、自动校准装置控制横向移动机构1-2移动测量标准器1-4，使其激光光斑中心位于第一光屏1-10的中心，控制测量标准器1-4测量第一光屏1-10与测量标准器1-4的距离并保存为d1；
3.3.2.5、自动校准装置控制横向移动机构1-2移动测距仪，同时控制测距仪安装座1-5上下移动测距仪，使测距仪的激光光斑中心位于第一光屏1-10的中心，将此时横向移动机构1-2的位移矢量保存为
4、在第二光路系统5上的调整。
4.1、自动校准装置控制第二移动反射机构4将第三光屏4-3移动至第二光路系统5的2#出射反射镜5-11正下方，控制二号移动反射镜5-1-1停留在第二直线移动机构4-5的上方、三号移动反射镜5-2-1离开第二直线移动机构4-5的上方。
4.2、自动校准装置控制横向移动机构1-2移动测量标准器1-4，使其激光光斑中心位于第一光屏1-10的中心，控制测量标准器1-4测量第一光屏1-10与测量标准器1-4的距离并保存为d1。
4.3、自动校准装置控制横向移动机构1-2移动测距仪，同时控制测距仪安装座1-5上下移动测距仪，使测距仪的激光光斑中心位于第一光屏1-10的中心位置，将此时横向移动机构1-2的位移矢量保存为
4.4、对第一光路系统3的第1层至第13层逐层完成4.4.1至4.4.2。
4.4.1、自动校准装置控制一号直线移动机构3-7-4使一号移动反射镜3-7-2位于第m层空间的1#出射反射镜3-4的正下方，然后控制第一升降平台1-1和横向移动机构1-2使测量标准器1-4的激光进入第一光路系统3的第m层空间并使其激光光斑中心位于第三光屏4-3的中心。
4.4.2、自动校准装置控制控制横向移动机构1-2将测距仪移动
4.4.2.1、自动校准装置通过对第三光屏4-3进行图像处理，得到测距仪的激光光斑中心偏离第三光屏4-3中心的方向矢量，保存为
4.4.2.2、自动校准装置移动测量标准器1-4使其激光光斑中心位于第三光屏4-3的中心，控制测量标准器1-4测量第三光屏4-3与测量标准器1-4的距离并保存为d2。
4.4.2.3、自动校准软件根据
4.4.2.4、自动校准装置控制横向移动机构1-2移动测量标准器1-4，使其激光光斑中心位于第一光屏1-10的中心，控制测量标准器1-4测量第一光屏1-10与测量标准器1-4的距离并保存为d1。
4.4.2.5、自动校准装置控制横向移动机构1-2移动测距仪，同时控制测距仪安装座1-5上下移动测距仪，使测距仪的激光光斑中心位于第一光屏1-10的中心位置，将此时横向移动机构1-2的位移矢量保存为
5、在第三光路系统6上的调整。
5.1、自动校准装置控制第二移动反射机构4将第三光屏4-3移动至第三光路系统6的3#出射反射镜6-11正下方，控制四号移动反射镜6-1-1停留在第二直线移动机构4-5的上方、二号移动反射镜5-1-1、三号移动反射镜5-2-1和五号移动反射镜6-2-1离开第二直线移动机构4-5的上方。
5.2、完成4.2至4.4。
5.3、自动校准装置控制第二移动反射机构4将第三光屏4-3移动至第三光路系统6的3#出射反射镜6-11正下方，控制二号移动反射镜5-1-1、三号移动反射镜5-2-1和四号移动反射镜6-1-1停留在第二直线移动机构4-5的上方、五号移动反射镜6-2-1离开第二直线移动机构4-5的上方。
5.4、完成4.2至4.4。
6、以上过程中，自动校准装置根据测量标准器1-4或测距仪在各光屏上的光斑尺寸控制组合透镜组1-7中的电动变焦机构，使测量标准器1-4在一号光屏3-7-1或第三光屏4-3的光斑尺寸不大于测量标准器1-4在第一光屏1-10上的光斑尺寸、测距仪在一号光屏3-7-1或第三光屏4-3的光斑尺寸不大于测距仪在第一光屏1-10上的光斑尺寸。
本发明手持式激光测距仪自动校准装置自动确定和布置测量点的方法如下：
1、当开始校准时，自动校准装置会根据已经输入的测距仪的测量上限，按照jjg996-2010《手持式激光测距仪》的要求确定各个测量点的分布位置。
2、自动校准装置根据将要校准的测量点与测距仪的距离d完成以下操作：
2.1、当d≤l1时，自动校准装置控制第一升降平台1-1和横向移动机构1-2移动测量标准器1-4，使其激光光斑中心位于移动反射板2-2的中心，然后控制第一直线移动机构2-4将移动反射板2-2移动至测量标准器1-4的示值为d的位置。
2.2、当
2.3、当
2.4、当
2.5、当
3、以上过程中，自动校准装置根据测量标准器1-4在0#反射板7-5上的光斑尺寸控制组合透镜组1-7中的电动变焦机构，使测量标准器1-4在反射板上的光斑尺寸不大于测量标准器1-4在第一光屏1-10上的光斑尺寸。
使用本发明手持式激光测距仪自动校准装置对测距仪进行校准的步骤如下：
1、将被校测距仪安装在自动校准装置的测距仪安装座1-5上，并使前基准面与测距仪安装座1-5上的零刻线1-5-6对齐且过激光光轴和零点标记1-5-7的平面垂直于零刻线1-5-6。
2、启动上位机9和下位机8，运行自动校准软件，输入测距仪的相关信息后开始校准。
3、自动校准装置自动调整测距仪的激光光轴与测量标准器1-4的激光光轴在同一个水平面上平行。
4、自动校准装置根据已经输入的测距仪的测量上限，按照jjg996-2010《手持式激光测距仪》的要求确定各个测量点的分布位置。
5、自动校准装置按照以下方法由远及近对各个测量点进行示值误差校准：自动校准装置布置将要校准的测量点，然后移动测量标准器1-4使其激光光斑位于移动反射板2-2或0#反射板7-5的中心位置，测量标准器1-4将此时的示值doi通过下位机8上传给上位机9；接着移动测距仪使其激光光斑中心位于移动反射板2-2或0#反射板7-5的中心位置，以单次测量方式进行测距，取5次读数输入自动校准软件中，自动校准软件将五次平均求平均值后作为测量值di；自动校准软件计算测量值di与doi之差作为测量点的示值误差ei。
6、以上校准过程中，自动校准装置根据测量标准器1-4或测距仪在0#反射板7-5上的光斑尺寸控制组合透镜组1-7中的电动变焦机构，使测量标准器1-4在0#反射板7-5上的光斑尺寸不大于测量标准器1-4在第一光屏1-10上的光斑尺寸、测距仪在0#反射板7-5上的光斑尺寸不大于测距仪在第一光屏1-10上的光斑尺寸。
7、校准完成，自动校准软件生成原始记录和证书。
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