具有位置識別功能的減光板的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種全站儀和激光測距儀所用減光板，安裝在全站儀和激光測距儀接收光路的光軸上，用于調節(jié)激光回波信號光強的大小。減光板的本體為一個形狀為圓形的透光材料，本體上具有均為環(huán)形的外遮光區(qū)和內遮光區(qū)，外遮光區(qū)和內遮光區(qū)分別涂有不同透過率的衰減膜，即將內外遮光區(qū)分別分成全透光區(qū)、過渡透光區(qū)和不透光區(qū)，這三個透光區(qū)的面積和所處位置也因內外遮光區(qū)的不同而不同。本實用新型采用了新的光路原理，將減光板安裝在接收光路上，避免了安裝在發(fā)射光路上所造成的光斑和光強的不均勻性。本實用新型采用了兩光路和三透光區(qū)設計原理，在不刻碼盤的情況下實現了位置識別功能，保證了工作時的實時快速調節(jié)，且制作工藝簡化，很大程度上節(jié)約了成本，具有更強的實用性。
【專利說明】具有位置識別功能的減光板
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及光電測量【技術領域】，尤其是一種用于全站儀和激光測距儀的減光板。
【背景技術】
[0002]在全站儀和激光測距儀中，減光板的作用就是根據測量需要，調整所通過激光的強度，使之滿足探測電路的光強探測范圍。因為在激光發(fā)射功率一定的前提下，測量距離和物體的不同都會導致反射的回波信號強度不同。為了保證測量的準確性，就必須確保硬件電路參數的同一性和穩(wěn)定性。這種情況下，激光功率的探測值需要被限制在一個固定的范圍內，因此在只有通過減光板來調節(jié)激光功率的大小，即當激光功率過強時衰減掉部分激光信號，當激光功率低于探測范圍時不衰減或少衰減，這樣就保證激光信號在規(guī)定的范圍內。
[0003]在全站儀和激光測距儀工作時，要求減光板具備調整速度快，準確性高的特點?？焖僬{整就需要減光板具有位置識別功能，在一次測量過程開始或光強信號發(fā)生變化時，能夠判斷所處位置和需要旋轉的方向。傳統(tǒng)理論的解決方法是在減光板上刻上光電碼盤來獲取位置信息，這樣不僅成本會大幅提高，還需要額外的光點探測設備，設備復雜，此種技術還沒有真正應用。目前應用的技術是減光板每次都旋轉一周進行調節(jié)，直到轉到合適位置停止，這無疑是增加了調整時間，降低了系統(tǒng)的反應速度。
[0004]減光板在調節(jié)激光的強度時，主要是鍍上不同透過率的衰減膜，且使用的減光板都被安裝在激光發(fā)射光路的光軸上，這就極容易造成激光投射后的衍射現象，即發(fā)射的激光通過減光板后的光斑會分散出許多光點，這些散射光點經過照射物返回到儀器的接收系統(tǒng)就會造成多次觸發(fā)和干擾，直接影響測量數據的準確性。解決這個問題的方法是通過先進的制造工藝，做出沒有雜點的減光片，但這樣的成本極高，制作周期很長。
[0005]因此，設計一種全新的具有位置識別功能的減光板是十分必要的。
實用新型內容
[0006]本實用新型的目的在于避免上述不足，在不雕刻光電編碼盤的前提下，提供一種在不改變制造工藝的前提下，可有效避免由于激光衍射造成的反射回撥信號不同步問題的具有位置識別功能的減光板。
[0007]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:
[0008]一種全站儀和激光測距儀所用的減光板，具有圓形的本體(1)，其特征在于:本體
(I)上具有均為環(huán)形的外遮光區(qū)(2)、內遮光區(qū)(3)和安裝固定區(qū)(4)，外遮光區(qū)(2)和內遮光區(qū)(3)分別涂上不同透過率的衰減膜，將內外遮光區(qū)分別分成透明的全透光區(qū)(5)、由深到淺的過渡透光區(qū)(6)和全黑的不透光區(qū)(7)，減光板整體安裝在全站儀接受光路的光軸上。
[0009]進一步的，所述內遮光區(qū)(3)按順時針方向分別設置:面積最小，占內遮光區(qū)3面積的l/2(Tl/10的全透光區(qū)(5)、面積次之，占內遮光區(qū)3面積的1/10-?/8的不透光區(qū)(7)和面積最大，占內遮光區(qū)3面積的3/5~4/5過渡透光區(qū)(6);所述外遮光區(qū)(2)按順時針方向分別設置:面積最小，占外遮光區(qū)2面積的1/8~1/6的不透光區(qū)(7)、面積最次之，占外遮光區(qū)2面積的1/3左右的全透光區(qū)(5)和面積最大，占外遮光區(qū)2面積的1/2左右的過渡透光區(qū)(6)。
[0010]進一步的，所述的安裝固定區(qū)(4)由一個大圓環(huán)(8)和三個小圓環(huán)(9)構成,大圓環(huán)(8)安放光軸或者電機軸，小圓環(huán)(9)起到定位和固定作用。
[0011]由于采用上述技術方案，本實用新型具有以下有益效果:
[0012]本實用新型的內外遮光區(qū)被分成面積和相對位置都不同的三個透光區(qū)，每個透光區(qū)由于遮光率不同，因此可以根據光強的大小判斷出減光板所處的一個粗略位置；在通過內外光路的轉換，判斷在另一個遮光區(qū)中所處的透光區(qū)位置。根據在兩個遮光區(qū)中的位置，即可識別出減光板所處的位置。在充分利用內外遮光區(qū)功能的基礎上，不用使用光電編碼盤即可實現位置辨別。同時在過渡透光區(qū)中，透光膜的衰減率是規(guī)律變化的，當光強度不滿足要求，減光板所轉動的方向也是已知的，因此可以實時快速調節(jié)。
[0013]本實用新型安裝在接收回路的光軸上，避免了安裝在發(fā)射光路上由于激光衍射造成多個光束射像物體時的反射不均與和不同步現象。在發(fā)射光路沒有減光板的情況下，投射激光不會發(fā)生衍射，此時只有一束激光射向被測目標，從目標反射回來的信號經過接收回路上的減光板，即使發(fā)生衍射現象，衍射的光束也是同時送到光電接收電路，避免了不同步問題。通過以上調整，其制作工藝簡單，功能強大，節(jié)約了成本。
【專利附圖】
【附圖說明】 [0014]圖1是本實用新型的結構示意圖；
[0015]圖中:1.本體，2.外遮光區(qū)，3.內遮光區(qū)，4.安裝固定區(qū)，5.全透光區(qū)(透明)，
6.過渡透光區(qū)，7.不透光區(qū)(黑色)，8.軸安裝孔，9.固定孔。
【具體實施方式】
[0016]現在結合附圖給出本實用新型的具體使用說明，所附圖形為該減光板的結構示意圖，僅顯示與本實用新型有關的構成。
[0017]如圖1所示的一種具有位置識別功能的減光板，安裝在全站儀或激光測距儀接收光路的光軸上，由涂有不同遮光率的薄膜片制成，具有圓形的本體1，本體I上具有均為環(huán)形的外遮光區(qū)(中環(huán))2、內遮光區(qū)(外環(huán))3和安裝固定區(qū)(內環(huán))4，外遮光區(qū)2和內遮光區(qū)3分別涂上不同透過率的衰減膜，即將內外遮光區(qū)分別分成全透光區(qū)5、過渡透光區(qū)6和不透光區(qū)7，全透光區(qū)為透明，過渡透光區(qū)涂上由深到淺的黑色，不透光區(qū)為全黑色。這三個透光區(qū)的面積和所處位置也因內外遮光區(qū)的不同而不同，所述透光區(qū)在內遮光區(qū)3的位置和面積按順時針方向分別為:全透光區(qū)5 (面積最小，占內遮光區(qū)3面積的l/2(Tl/10)、不透光區(qū)7 (面積次之，占內遮光區(qū)3面積的1/10-?/8)和過渡透光區(qū)6 (面積最大，占內遮光區(qū)3面積的3/51/5);所述透光區(qū)在外遮光區(qū)2的位置按順時針方向分別為:不透光區(qū)7 (面積最小，占外遮光區(qū)2面積的1/8~1/6)、全透光區(qū)5(面積最次之，占外遮光區(qū)2面積的1/3左右)和過渡透光區(qū)6 (面積最大，占外遮光區(qū)2面積的1/2左右)。安裝固定區(qū)4用來保證將減光板安裝在光軸上，安裝固定區(qū)4由一個形狀為大圓的軸安裝孔8和三個小圓的固定孔9構成，軸安裝孔8可按放光軸或者電機軸，固定孔9起到定位和固定作用。
[0018]在全站儀或激光測距儀工作時，為了測量的準確性，需要克服一些外界因素如溫度等條件的影響，因此激光需要分別經過內光路和外光路倆個光路進行測量，并將內外光路的結果相減即可消除外部干擾，得到正確的測量結果，這就要求內外光路的光強要盡可能的一致。使用時，將減光板安裝在接收光路的光軸上，激光首先經過內光路發(fā)出，信號在到達接收電路前要經過減光板的內遮光區(qū)3，此時減光板通過旋轉即可使回波光強發(fā)生變化，因為內遮光區(qū)3的全透光區(qū)5和不透光區(qū)7相鄰，且全透光區(qū)5面積很小，光強信號會經歷一個由中等到極大再到無光的過程，因此可以很快判斷出全站儀或激光測距儀的過渡透光區(qū)6，并以在過渡透光區(qū)6的光強值為基準；然后激光再透過外光路射向被測目標，經過被測目標反射的激光經過減光板的外遮光區(qū)2進入到接收電路，根據被測目標的距離遠近和目標的反射率不同，逐漸轉動減光板，若回波信號強于內光路下的基準值則逆時針轉動，若回波信號很弱于內光路下的基準值則順時針轉動。如上所述通過內遮光區(qū)3的粗定位和外遮光區(qū)2的細定位即可確定位置，并快速調節(jié)光強，使內外光路光強一致。
[0019]本實用新型將內外光路的遮光區(qū)集成在一個減光板上，通過把內外遮光區(qū)分成三個透光區(qū)的方法來給減光板標定位置。在工作時，通過內遮光區(qū)的粗定位和外遮光區(qū)的細定位完成了減光板的快速調節(jié)。同時將減光板安裝在接收光路上，也避免了由于衍射弓I起的不同步誤觸發(fā)現象，該實用新型生產工藝簡單，成本較低，實用性較強。
[0020]上述實施方式只為說明本實用新型的技術構思和特點，不能以此限制本實用新型的保護范圍，凡根據本實用新型精神實質所做的等效變化或修飾，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍內。
【權利要求】
1.一種具有位置識別功能的減光板，具有圓形的本體(1)，其特征在于:本體(1)上具有均為環(huán)形的外遮光區(qū)(2)、內遮光區(qū)(3)和安裝固定區(qū)(4)，外遮光區(qū)(2)和內遮光區(qū)(3)分別涂上不同透過率的衰減膜，將內外遮光區(qū)分別分成透明的全透光區(qū)(5)、由深到淺的過渡透光區(qū)(6)和全黑的不透光區(qū)(7)，減光板整體安裝在全站儀接受光路的光軸上。
2.根據權利要求1所述的具有位置識別功能的減光板，其特征在于:所述內遮光區(qū)(3)按順時針方向分別設置:面積最小，占內遮光區(qū)3面積的l/2(Tl/10的全透光區(qū)(5)、面積次之，占內遮光區(qū)3面積的l/l(Tl/8的不透光區(qū)(7)和面積最大，占內遮光區(qū)3面積的3/5^4/5過渡透光區(qū)(6);所述外遮光區(qū)(2)按順時針方向分別設置:面積最小，占外遮光區(qū)2面積的1/8~1/6的不透光區(qū)(7)、面積最次之，占外遮光區(qū)2面積的1/3左右的全透光區(qū)(5)和面積最大，占外遮光區(qū)2面積的1/2左右的過渡透光區(qū)(6)。
3.根據權利要求1所述的具有位置識別功能的減光板，其特征在于:所述的安裝固定區(qū)(4)由一個大圓環(huán)(8)和三個小圓環(huán)(9)構成，大圓環(huán)(8)安放光軸或者電機軸，小圓環(huán)(9)起到定位和固定作用。
【文檔編號】G01S7/481GK203732066SQ201320578152
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2013年9月18日 優(yōu)先權日:2013年9月18日
【發(fā)明者】龍騰宇, 黃民雙, 徐文龍 申請人:北京石油化工學院