专利名称：激光导向反射棱镜的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种大地测量和工程测量中全站仪或测距仪用于反射信号和作为照准目标的直角光学锥体棱镜。
背景技术：
在大地测量和工程测量中，为了确定待定点的三维坐标，全站仪和测距仪被广泛使用，觇牌和反射棱镜是全站仪和测距仪的一个不可缺少的组成部分。但现有的觇牌和棱镜作为观测时的照准目标，会随着观测距离的增加而变得越来越小，如测量距离达到1000M且通视条件稍差一点或在树林里，通过仪器观看觇牌或棱镜中心位置，就很难看清，甚至连目标位置都找不到。如果在夜间或隧洞、矿井内等条件下就更看不清了。所以现有觇牌和棱镜的这种不足，大大限制了目前全站仪和测距仪的控制半径。如日本拓普康GPT-6000系列全站仪，虽单棱镜能测7KM，但实际操作过程中很难做到，因为在3KM远时仪器就很难看清觇点，更不用说7KM。同时因为看不清觇牌和棱镜，会导致测量精度下降，另外在野外作业过程中，如觇牌进到树林中，经常会出现觇牌处的工作人员能看到测站处的仪器，而测站上的人却找不到树林中的觇牌，使测量无法顺利进行，费时费力，功效低。
发明内容
本实用新型的目的就是提供一种大地测量和工程测量中全站仪或测距仪用于反射信号和作为照准目标的激光导向反射棱镜。要解决的技术问题是在已有直角锥体棱镜的基础上，将其制作成一种能传递激光束的直角三棱台光学棱镜，使其具有在有无自然光环境或远距离时，向测量仪器反射强信号和传送觇牌目标的能力。
具体方案如下激光导向反射棱镜由外壳及内腔中安装的光学棱镜、提供光源的激光器或发光二极管及其相应电路构成；关键是光学棱镜采用直角三棱台光学棱镜，在光学棱镜的上底面所对应的位置处安装有一个提供光源的激光器。
在光学棱镜的上底面所对应的位置处还可以安装一个取代激光器提供光源的发光二极管。
直角三棱台光学棱镜安装在壳体内腔口部，激光器或发光二极管安装在壳体内腔尾部的螺纹连接头内，其发出的激光束或二极管光源正对直角三棱台光学棱镜上底面中心点。激光器或发光二极管的充电电池、充电电压调节电路安装在壳体内腔后部的空间处，在壳体后壁开孔分别安装有充电插孔和电源电位器开关。电源电位器开关用于调节激光亮度；充电电池采用锂离子电池，电能持续时间长。
按照上述方案即可制成一种激光导向反射棱镜，能有效为全站仪或测距仪在远距离或无自然光环境条件下提供信号反射和清晰鲜明的觇牌目标。若采用发光二极管取代激光器，能耗低，只是光束的方向性和传递距离相对短，作为2KM半径内的测量，其显示的觇点目标是清晰可靠的。
本实用新型的优点是在原有反射棱镜及其壳体上进行改进，把原有的直角三棱锥体光学棱镜的顶角切去一小部分，使原来的直角三棱锥体光学棱镜变成直角三棱台光学棱镜，除了切去顶角形成的小三角形平面外，其余反射面仍然保持了直角三棱锥体光学棱镜入射光线与反射光线平行的特点，加上红色激光器和必要的电源电路即构成一个激光导向反射棱镜。结构简单，容易实施，与原来配件通用。反射棱镜本身就是发光体，其作用特别突出，使仪器控制半径由原来2KM范围内都较困难的状况，提高到6KM的观测半径。如有需要，把激光强度调节增大，还可以扩大观察距离。有效地解决了各种不良气候和自然光环境下，测量仪器观测目标的难题。也解决了观测点在树林中测站无法找到觇牌位置的问题，只要觇牌点的工作人员能看到测量仪器的位置，就能主动把反射棱镜的激光束对准测量仪器，从而使操作测量仪器的人极容易的对准测量点。若用发光二极管取代激光器，也能较现有技术大大提高测量仪器的观测半径和精准性能。有效地解决了测量仪器找不到觇点问题。其次，激光器电池采用可充电式锂电池，一次充电，可连续发光50小时，适应长时间工作需要。激光器发光强度可通过电位器调节，使激光强度调节在与测量距离相匹配的最适宜观测亮度。
图1现有直角三棱锥体光学棱镜立体图。
图2直角三棱台光学棱镜立体图。
图3是通用型激光导向反射棱镜结构图。
图4是徕卡系列激光反射棱镜结构图。
图5是激光反射棱镜电路图。
具体实施方式
以下结合附图，作为实施例，对方案作具体说明。
实施例1，参照图1、2、3、5，本实用新型通用型，使用已有的反射器棱镜外壳，在其后部螺纹连接头内钻孔制作而成。三棱台光学棱镜2也是在已有的直角三棱锥体光学棱镜1基础上改进，具体做法是把已有直角三棱锥体光学棱镜1的顶部沿虚线GHI切去一小部分，使其形成的平面GHI与原有锥体底面ABCDEF平行，形成一个直角三棱台光学棱镜2。为了保证直角三棱锥体光学棱镜原有的反射光线与入射光线平行的性能，锥顶切除形成的平面尽可能小，只要能接受安装在其后的激光器发射来的激光束即可。这样，原有直角三棱锥体光学棱镜的性能，实际上只有被切除形成平面的那一小部分受影响，发生改变。其大部分保持了原有特性。因而，原有直角三棱锥体光学棱镜的反射光线与入射光线平行的性能仍然得到应用。同时，又使棱镜具有能通过激光束的特点。为了使激光导向反射棱镜能适应野外长时间工作的要求，采用锂离子充电电池5。直角三棱台光学棱镜2，通过外壳4前部的一个压环3将其固定在内腔中，在直角三棱台光学棱镜的后部与外壳内壁之间的空间安装充电电池5和充电电压调节电路板8，充电电压调节电路板8的作用是为了使激光导向棱镜与全站仪或测距仪共用同一充电器，而把全站仪或测距仪充电器输出的高电压调节成能对激光导向棱镜电池5充电的低电压。在外壳4后壁6上开孔，向外分别安装电源电位器开关7和充电插孔9。使用电位器开关7的作用是有利根据需要，调节电池5向激光器10的供电强弱，从而达到对激光强度的调节。激光器10用石膏11充填安装在壳体内腔尾部的螺纹头部分12的内腔中，要求使其发出的激光束从三棱台光学棱镜上低面GHI中心点入射并穿过棱镜2射出。
实施例2，参照图1、2、4、5，本实用新型徕卡系列激光反射棱镜，其反射棱镜与觇牌的连接方式为卡入结构，其壳体4为圆筒状，后部中心位置处是一个凸起的中空圆柱体15，在其内腔中用石膏11充填安装有激光器10，直角三棱台光学棱镜2也通过压环3安装固定，充电电池5和充电电压调节板8也安装在棱镜2与激光器10接触部周围空间内。充电插孔9与电位器开关7安装在圆筒体的后壁14上。各部件安装时的要求与实施例1一样。只是在圆筒体的后壁14上设有一个与原徕卡系列反射棱镜相同的方孔13，用于与棱镜框连接。
参照图5，激光反射棱镜电路工作原理是，经过充电插孔9输入的全站仪或测距仪充电器输出的高电压，经充电电路8调整到与激光器10所用充电电池5的充电电压参数相一致后，向电池5充电。电池5向激光器10提供工作电能的电路中串联有电位器7，以便根据测量要求，调节激光器亮度，达到使用要求。
权利要求1.一种激光导向反射棱镜，由外壳(4)及内腔中安装的光学棱镜、提供光源的激光器(10)或发光二极管及其相应电路构成；其特征在于光学棱镜采用直角三棱台光学棱镜(2)，在光学棱镜的上底面GHI所对应的位置处安装有一个提供光源的激光器(10)。
2.根据权利要求1所述的一种激光导向反射棱镜，其特征在于在光学棱镜(2)的上底面GHI所对应的位置处安装有一个取代激光器(10)提供光源的发光二极管。
3.根据权利要求1所述的一种激光导向反射棱镜，其特征在于直角三棱台光学棱镜(2)安装在壳体(4)内腔口部，激光器(10)或发光二极管安装在壳体内腔尾部的螺纹连接头(12)内，其发出的激光束或二极管光源正对直角三棱台光学棱镜(2)上底面GHI中心点。
4.根据权利要求1所述的一种激光导向反射棱镜，其特征在于激光器(10)的充电电池(5)、充电电压调节电路(8)安装在壳体(4)内腔后部的空间处，在壳体后壁(6)开孔分别安装有充电插孔(9)和电源控制开关(7)。
5.根据权利要求1所述的一种激光导向反射棱镜，其特征在于激光器电源电路中安装了电位器控制开关(7)。
6.根据权利要求1所述的一种激光导向反射棱镜，其特征在于充电电池(5)采用锂离子电池。
专利摘要一种激光导向反射棱镜，由外壳及内腔中安装的光学棱镜、提供光源的激光器及其相应电路构成；其特征在于光学棱镜采用直角三棱台光学棱镜，在光学棱镜的上底面所对应的位置处安装有一个提供光源的激光器或发光二极管。能有效为全站仪或测距仪在远距离或无自然光环境条件下提供信号反射和清晰鲜明的觇牌目标。
文档编号H01S3/00GK2788219SQ200520022419
公开日2006年6月14日 申请日期2005年4月25日 优先权日2005年4月25日
发明者杨红林 申请人:杨红林