[发明专利]包括平凸或平凹透镜及连接到其上的偏转构件的望远镜或泛焦望远镜

说明书

技术领域

本发明涉及一种包括平凸或平凹透镜及连接到其上的偏转构件的望远镜和泛焦望远镜。

背景技术

望远镜的光学结构特别由望远镜的功能来决定，例如，与光强度、成像质量和聚焦及放大机制有关。与光学测量装置相反，例如，光电测距仪包括光接收器，用于接收光束，望远镜中的光束由人眼接收，出于该目的，需要相应的非常高质量的图像。对光学工程师提出的挑战是生产一种具有短的长度但是通常高成像质量的望远镜。为了获得该成像质量，需要校正成像误差，例如球面像差、彗形像差、失真和色差。这些校正通过光学部件、校正用部件的诸如透镜曲率之类的参量、数量、材料(光学特性)和布置，以及其高精确的制造和在望远镜中对图像质量起作用的准确定向来实现。

测量和/或记录装置通常一体化结合到望远镜中，例如用于测地学、建筑和军事应用，测量装置的测量光束耦合到望远镜光线路径和/或从望远镜光线路径脱耦。例如，用于将距离测量和观察或用于通过照相机观察和图像记录的测量光束耦合和脱耦。耦合和脱耦通常通过以下过程实现：在该过程中作为发射束的测量光束通过光学组件或光学部件耦合到望远镜的光束路径，并且通过望远镜物镜被朝向目标物引导，被目标物反射和/或散射的作为接收光束的测量光束通过望远镜的物镜被聚集，并且依次通过光学元件从望远镜的光束路径脱耦，到达测量装置的接收器。当然也可以只与耦入光束有关，例如用于自导引的激光发射器，或只与脱耦光束有关，例如用于照像记录。耦入和/或脱耦元件通常这样选择：元件对望远镜物镜的遮挡保持尽可能小。下面，“非测量”装置，例如图像记录装置也被称为测量装置。术语“测量光束”用于通过光学仪器的光学组件反射入和/或反射出的光束。这也包括装置中没有用于测量的反射入和/或反射出的光束，例如望远镜中用于观察的光束或通过照相机用于图像记录的光束。

为了实现更高精度的测量，测量光束耦入测量装置的光轴区域中。测量光束的耦入和脱耦通常通过包括透镜、耦入及脱耦元件和支架的组件实现，通过所述支架将耦入和脱耦元件引入光路。DE 196 15 601公开了一种同轴距离测量装置，其中用于距离测量的光线通过物镜和光学耦入装置耦入望远镜的光轴，并且通过相同的透镜和光学脱耦装置脱离望远镜的光轴。为了将耦入和脱耦装置引入望远镜的光束路径，将盘状透明棱镜支撑片设置为支架。该附加支撑片使得测量装置的长度更长，并且反射损失更高。而且，通常很难实现该支架在望远镜光束路径中的完全精确和稳定的定位。本文中的不精确还构成了测量中进一步的误差源。另外，望远镜和测距仪优选用于户外，并且因此应尽可能对温度变化和例如冲击和振动等机械影响不敏感。测量装置中每一个单独的部件对温度变化有反应，即每一个单独的部件构成可能的误差源，并且因此限制测量精度，特别限制光学瞄准轴的方向稳定性。因此期望将测量装置中的部件数保持尽可能少，出于成本考虑也是如此。部件数越少，该装置相对于烦扰的环境影响就越强壮。

在US 6,441,887中公开的望远镜中，测量光束的耦入和脱耦通过棱镜单元实现。其包括多个具有光学覆盖层的棱镜，因此设计非常复杂，并且在生产过程中要求非常高的精度。而且，该技术方案的缺点是，在有关的光束路径之间具有令人烦恼的散射光线。

在将用于距离测量的测量光束耦入和从望远镜光轴脱耦过程中，还需要一种光学元件，其在该情况下允许一部分由待测量物体反射和/或散射的射线通过来用于在望远镜中观察，并且使另一部分射线偏转，用于测距仪的接收装置。在DE 196 15 601中描述的望远镜中，分光通过分色镜实现，所述分色镜作为进一步附加的元件引入到望远镜的光束路径中。

在EP 1 081 459中公开的准距仪望远镜中，分光通过具有部分金属化表面的分光棱镜实现。除了该分光棱镜，用于将准距仪望远镜中的测量光束耦入的耦入反射镜必须通过支架固定，结果再次出现已经提到的例如光束不稳定性等的不准确性。与每一个附加元件一起，增加了令人烦扰的环境影响的风险，而且还增加了反射损失的缺点。实质缺点是每一个单独部件所需的空间，以及由此导致的光学仪器的更大的构造长度。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种望远镜，该望远镜具有将具体用于一体化结合的测距仪和/或照相机的测量光束反射入和/或反射出的功能，该望远镜具有少的光学部件和紧凑的、特别是短的构造长度，以及经济的设计、高的测量精度和对于例如温度及震动等环境影响的强壮性。

本发明的另一个目的是提供一种望远镜，该望远镜具有将测量光束反射入和/或反射出的功能，包括少的光学部件，但是在目镜侧具有用于视觉通道的通常高的成像质量。