[發(fā)明專(zhuān)利]一種結(jié)合反射式光學(xué)系統(tǒng)的高精度激光測(cè)距方法及裝置

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210373976.8
• 申請(qǐng)日: 2022-04-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114659406A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-06-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王楠;陳宇星;劉華
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 重慶愛(ài)特光電有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): F41G1/14
• 分類(lèi)號(hào): F41G1/14;F41G1/473;F41G1/38
• 代理公司: 重慶百潤(rùn)洪知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 50219
• 代理人: 程宇

1.一種結(jié)合反射式光學(xué)系統(tǒng)的高精度激光測(cè)距裝置，包括反射式光學(xué)瞄準(zhǔn)鏡和激光測(cè)距模組，其特征在于，所述激光測(cè)距模組固定安裝在所述反射式光學(xué)瞄準(zhǔn)鏡頂面，所述反射式光學(xué)瞄準(zhǔn)鏡焦平面上設(shè)置有分劃板，所述分劃板中心與所述激光測(cè)距模組中心通過(guò)光學(xué)校正儀調(diào)試重合，保證所述反射式光學(xué)瞄準(zhǔn)鏡與所述激光測(cè)距模組光軸同心。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種結(jié)合反射式光學(xué)系統(tǒng)的高精度激光測(cè)距裝置，其特征在于，所述反射式光學(xué)瞄準(zhǔn)鏡包括：目鏡瞄準(zhǔn)端、析光鏡、分劃板、照明光源和多層介質(zhì)膜，所述析光鏡固定安裝在所述目鏡瞄準(zhǔn)端對(duì)向面，所述多層介質(zhì)膜鍍?cè)O(shè)在所述析光鏡鏡面上，所述分劃板以及照明光源按一定傾角設(shè)置在所述目鏡瞄準(zhǔn)端與所述析光鏡之間，所述照明光源設(shè)置在所述分劃板后側(cè)為所述分劃板提供光照。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種結(jié)合反射式光學(xué)系統(tǒng)的高精度激光測(cè)距裝置，其特征在于，所述多層介質(zhì)膜對(duì)特定光譜長(zhǎng)度的光線具有反射作用，同時(shí)不影響其他光線的穿透。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種結(jié)合反射式光學(xué)系統(tǒng)的高精度激光測(cè)距裝置，其特征在于，所述析光鏡的凹面焦點(diǎn)處設(shè)置有分化圖案，所述照明光源通過(guò)分化圖案射出的光線通過(guò)析光鏡反射后形成平行光進(jìn)入所述目鏡瞄準(zhǔn)端。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種結(jié)合反射式光學(xué)系統(tǒng)的高精度激光測(cè)距裝置，其特征在于，所述照明光源設(shè)置為發(fā)光二極管、熒光材料或自然光照，所述照明光源所發(fā)射的色光與所述多層介質(zhì)膜的光譜長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種結(jié)合反射式光學(xué)系統(tǒng)的高精度激光測(cè)距裝置，其特征在于，所述析光鏡的放大倍率設(shè)置為1倍。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種結(jié)合反射式光學(xué)系統(tǒng)的高精度激光測(cè)距裝置，其特征在于，所述激光測(cè)距模組采用脈沖式激光裝置，所述脈沖式激光測(cè)距裝置設(shè)置有激光發(fā)射端、探測(cè)接收端和時(shí)間測(cè)量芯片，所述激光發(fā)射端和探測(cè)接收端設(shè)置在所述激光測(cè)距模組同側(cè)，所述時(shí)間測(cè)量芯片設(shè)置在所述激光測(cè)距模組內(nèi)并與所述激光發(fā)射端、探測(cè)接收端電性連接。

8.一種結(jié)合反射式光學(xué)系統(tǒng)的高精度激光測(cè)距方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：人眼通過(guò)目鏡瞄準(zhǔn)端朝向析光鏡處觀察目標(biāo)，此時(shí)觀測(cè)目標(biāo)發(fā)出的光線透過(guò)析光鏡進(jìn)入人眼；

S2：由于反射式光學(xué)瞄準(zhǔn)鏡當(dāng)中設(shè)置安裝有照明光源，照明光源通過(guò)分劃板射出光線后經(jīng)過(guò)析光鏡反射形成平行光束穿過(guò)目鏡瞄準(zhǔn)端進(jìn)入人眼；

S3：由于析光鏡的凹面焦點(diǎn)處設(shè)置有分化圖案，照明光源發(fā)射而來(lái)的光束經(jīng)過(guò)析光鏡的反射平行進(jìn)入目鏡瞄準(zhǔn)端同時(shí)也將分化圖案圖像顯示在目鏡瞄準(zhǔn)端處；

S4：由于S1當(dāng)中人眼通過(guò)析光鏡觀測(cè)到目標(biāo)圖像，于此同時(shí)，照明光源將分化圖案顯示在人眼處，這時(shí)候分化圖案與目標(biāo)圖像重合疊加在一起；

S5:由于分化圖案與目標(biāo)圖像重合疊加在一起，此時(shí)認(rèn)為反射式光學(xué)瞄準(zhǔn)鏡對(duì)準(zhǔn)觀測(cè)目標(biāo)，由于激光測(cè)距模組中心和反射式光學(xué)瞄準(zhǔn)鏡中心經(jīng)過(guò)光學(xué)校正儀調(diào)試重合，此時(shí)認(rèn)為激光測(cè)距模組中心對(duì)準(zhǔn)觀測(cè)目標(biāo)；

S6：?jiǎn)?dòng)激光測(cè)距模組，由于激光測(cè)距模組采用脈沖式激光測(cè)距原理進(jìn)行測(cè)量，通過(guò)測(cè)量激光的飛行時(shí)間來(lái)間接換算為距離，由于激光測(cè)距模組中安裝設(shè)置有時(shí)間測(cè)量芯片、探測(cè)接收端和激光發(fā)射端，激光發(fā)射端發(fā)射激光脈沖，脈沖穿過(guò)大氣到達(dá)目標(biāo)，其中一小部分激光經(jīng)過(guò)目標(biāo)反射后返回測(cè)距點(diǎn)，并且被探測(cè)接收端接收，而時(shí)間測(cè)量芯片能夠測(cè)出激光發(fā)射時(shí)刻到反射光被接收時(shí)刻之間的時(shí)間間距t，根據(jù)已知光速，采用公式S＝Ct/2(S距離；C激光空氣中速度；t發(fā)射和接收回波的時(shí)間差),從而通過(guò)時(shí)間測(cè)量芯片計(jì)算得到激光測(cè)距裝置與待測(cè)目標(biāo)之間的距離。