专利名称：双光路免棱镜测距倍增全站仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种免棱镜测距全站仪的改进技术，使现有的全站仪成为双光路免棱镜测距倍增全站仪。
背景技术：
现有的免棱镜测距全站仪，采用激光技术进行测距，由于安全的原因，采用的激光源的强度是有限制的。因而，激光器产生的光能量能满足有效测距要求的距离就受限制。如通常能测量L米距离的目标。而实际测量中，常需要测量大于L米的距离，现有仪器就适应不了，如增加激光器功率，使产生的激光光强增大，是较简单的方式，但不符合仪器使用安全规定，所以是不可能的。若在现有仪器激光器使用安全规定的条件范围内来增大其测距能力，就能增强仪器功能。
发明内容本实用新型的目的是提供一种双光路免棱镜测距倍增全站仪。以解决现有免棱镜测距全站仪在使用中的不足。实现上述目的的具体方案如下方案1，双光路免棱镜测距倍增全站仪，包括全站仪和第二激光光路两部分，其特征在于在全站仪电路仓及望远镜物镜筒内部安装了一只能产生与全站仪已有激光器相同调制光波的激光器3和激光器3的控制电路1，以及安装在电路仓中的反射棱镜4，安装在物镜筒中的反射棱镜9构成第二激光光路；或望远镜物镜筒外部下方安装了一只能产生与全站仪已有激光器产生相同调制光波的激光器3和激光器3的控制电路1及变激光器3光束为平行光的透镜15构成的第二激光光路。使之产生的激光束经反射棱镜4、9反射后或经透镜15后与全站仪原有激光束同方向射出，两束激光边缘在出望远镜物镜时的距离D > 6mm,以保证近距离时人眼球不会同时受到两束激光的照射，且激光器3射出的激光束达到原全站仪设计免棱镜最大测距距离L的两倍时，与原有全站仪激光束完全叠加，即两光轴在2L处相交，这样就可在距离L-2L之间得到符合测距要求的激光强度，使全站仪的测距距离提高到原来的2倍。方案2，在全站仪已有的由激光光束2、两块反射棱镜5、7构成的激光器光路中的反射棱镜5、7之间，安装一块分光反射棱镜14，与原反射棱镜7 —起构成上、下两块反射棱镜各接受一半激光光束的结构。这一结构使激光器发出的激光一分为二向前射出，其中，下块棱镜7反射的光束与全站仪望远镜光轴同轴发射，用于近距离免棱镜测量。上块反射棱镜14反射的光束13达到原全站仪设计最大免棱镜测距距离L的两倍时，与下块棱镜7反射的光束完全叠加，即两光轴在2L处相交，这样就可在距离L-2L之间得到符合测距要求的激光强度，使全站仪的测距距离提高到原来的2倍。上块反射棱镜14反射光束的光路上安装一块挡板12，挡板由控制其关闭开启的控制电路11控制。在正常测距要求时，上反射棱镜14的激光束被挡住，当需要增大测距距离时，开启挡板，两激光束随着距离的增加不断靠拢、叠加，至原全站仪最大设计免棱镜测距距离L的两倍时，完全叠加，即两光轴在2L处相交，以使衰减的激光信号得到加强，满足免棱镜测距需要，从而增大可测量距离达原测量距离的2倍。此种方案，激光器功率加大到原全站仪激光器功率的2倍。两激光束边缘在出全站仪物镜时的间隔D > 6mm。方案3，按照方案1增加一个第二激光光路的方法，在测量仪器的望远镜筒体下方安装一个由激光器3和它的电源电路1的激光源，望远镜物镜下方安装一个将激光束变成平行光束的透镜15构成的第二激光光路。与仪器原有测距光束8，在原测距长度L后开始重叠，至2L距离时，完全重叠，达到增测距长度在原仪器测距距离的2倍的效果。本实用新型的积极效果是通过在全站仪内部增加第二路激光器光路的技术方案， 使得现有全站仪的测距功能加强，其测距长度增加到原全站仪测距的2倍，使这种双光路免棱镜测距倍增全站仪适应更多情况下的测距要求。
图1是在全站内增加第二只激光器与全站仪原有激光器产生的激光束形成双光路免棱镜测距倍增全站仪的结构示意图；图2是在原全站仪激光器功率增加两倍情况下，物镜筒内增加一块反射棱镜将光束的前半部分离形成双光路免棱镜测距倍增全站仪的结构示意图；图3是在原全站仪激光器功率增加两倍情况下，物镜筒内增加一块反射棱镜将光束的后半部分离形成双光路免棱镜测距倍增全站仪的结构示意图；图4是在全站仪望远筒体下方安装一个产生新激光束的系统，即激光器3和它的电源电路安装在仪器望远镜下方形成的双光路免棱镜测距倍增全站仪的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图，作为实施例对技术方案进一步说明。例一，参照图1，技术方案1是在现有全站仪内部安装一只能产生以原全站仪激光器产生相同调制光波的激光器3和激光器3的控制电路1，以及反射棱镜4和反射棱镜9， 激光器3产生的调制光波光束经反射棱镜4、9反射后形成的激光束6与全站仪原有激光束 2及其反射棱镜5和7产生的激光束8同方向穿过望远镜物镜10向前射出，两束激光边缘在出望远镜物镜时的距离D > 6mm,以保证近距离时人眼球不会同时受到两束激光的照射。 两激光束随着距离的增加不断靠拢、叠加，当激光器3射出的激光束6达到原全站仪设计免棱镜测距最大距离L的两倍时，与原有全站仪激光束8完全叠加，即两光轴在2L处的A点相交，这一设计，使得全站仪在距离L-2L之间不断衰减的激光信号得到加强，满足免棱镜测距需要，从而增大可测量距离达原测量距离的2倍。制作安装时，要求激光束6边缘与激光束8的边缘在离开望远镜物镜时的间隔D > 6mm。例二，参照图2，技术方案2是在全站仪已有的激光光束2、反射棱镜5和反射棱镜7构成的激光器光路中的反射棱镜5、7之间，安装一块分光反射棱镜14，与已有反射棱镜7 —起构成上、下两块反射棱镜各接受一半激光光束的结构。这一结构使激光器发出的激光束2经棱镜5向下射出后即被棱镜7和棱镜14 一分为二向前经望远镜物镜10射出。 其中，下块棱镜7反射的光束8与全站仪望远镜光轴同轴发射，用于近距离免棱镜测量。上块分光反射棱镜14反射的光束13到达原全站仪设计最大免棱镜测距距离L的两倍时，与下块棱镜7反射的光束完全叠加，即两光轴在2L处相交，这样就可在距离L-2L之间得到符合测距要求的激光强度，使全站仪的测距距离提高到原来的2倍。上块反射棱镜14反射光束的光路上安装一块挡板12，挡板由控制其关闭开启的控制电路11控制。在正常测距要求时，上反射棱镜14的激光束被挡住，当需要增大测距距离时，开启挡板，两激光束13和8 随着距离的增加不断靠拢、叠加，至原全站仪最大设计免棱镜测距距离L的两倍时，完全叠加，即两光轴在2L处相交，以使衰减的激光信号得到加强，满足免棱镜测距需要，从而增大可测量距离达原测量距离的2倍。此种方案，激光器功率加大到原全站仪激光器功率的2 倍，而仍符合规定。两激光束边缘在出全站仪物镜时的间隔D > 6mm。在分解的两束激光束的光路安排上，需要使经过距离L后，两光束重叠时的相位，振幅的一致性。例三，参照图3，在原全站仪激光器功率增加两倍情况下，物镜筒内增加一块反射棱镜将光束的后半部分离形成双光路免棱镜测距倍增全站仪；除了棱镜14将激光束的前半束还是后半束分解成两束光的不同外，其结构和工作原理与例2相同，此种结构的双光路更能使被两个棱镜分离后的两激光束在经过距离L逐渐重合叠加时的相位，振幅等参数都达到与激光器发出的原光源一致，保证光强和仪器接受的测量信号准确。例四、参照图4，在测量仪器的望远镜筒体下方安装一个产生新激光束的系统，即激光器3和它的电源电路安装在仪器望远镜下方，在其激光束的前方，望远镜物镜下方安装一个将激光束变成平行光束的透镜15，此激光器产生的激光光路与仪器原有的由把激光束2经反射棱镜5和反射棱镜7构成的激光光路是相同的调制光波。使此激光束6在离开望远镜物镜10时与原仪器激光束8间的间隔D > 6mm，这样，此激光束与原仪器中的激光束，随着距离的增加不断靠拢、叠加，至原全站仪最大设计免棱镜测距距离L的两倍即A 点时，完全叠加，即两光轴在2L处相交，以使衰减的激光信号得到加强，满足免棱镜测距需要，从而实现可测量距离增大到原测量距离的2倍。按照上述技术方案1或2均能使现有免棱镜全站仪的测距能力增大到原测距距离的2倍，成为双光路免棱镜测距倍增全站仪。
权利要求1.双光路免棱镜测距倍增全站仪，其特征在于在测量仪器的望远镜筒体下方安装一个由激光器C3)和它的电源电路(1)的激光源，望远镜物镜下方安装一个将激光束变成平行光束的透镜(1 构成的第二激光光路。
2.根据权利要求1所述的双光路免棱镜测距倍增全站仪，其特征在于第二激光光路在全站仪已有的由激光光束O)、两块反射棱镜(5、7)构成的激光器光路中的反射棱镜(5、7) 之间，安装一块分光反射棱镜(14)，与原反射棱镜(7) —起构成上、下两块反射棱镜各接受一半激光光束的结构。
3.根据权利要求2所述的双光路免棱镜测距倍增全站仪，其特征在于上块分光反射棱镜(14)反射的光束光路上安装一块挡板(12)，挡板有控制其关闭开启的控制电路(11)。
4.根据权利要求1所述的双光路免棱镜测距倍增全站仪，其特征在于激光器功率加大到原全站仪激光器功率的2倍。
专利摘要双光路免棱镜测距倍增全站仪，包括全站仪和第二激光光路两部分，其特征在于在全站仪电路仓及望远镜物镜筒内部安装了一只能产生与全站仪已有激光器相同调制光波的激光器(3)和激光器(3)的控制电路(1)，以及安装在电路仓中的反射棱镜(4)，安装在物镜筒中的反射棱镜(9)构成第二激光光路。通过在全站仪内部增加第二路激光器光路的技术方案，使得现有全站仪的测距功能加强，其测距长度增加到原全站仪测距的2倍，使这种双光路免棱镜测距倍增全站仪适应更多情况下的测距要求。
文档编号G01C3/00GK201974168SQ20102022487
公开日2011年9月14日 申请日期2010年6月8日 优先权日2010年6月8日
发明者杨红林 申请人:杨红林