CN202033008U

CN202033008U - 投影式测量装置

Info

Publication number: CN202033008U
Application number: CN2011200212257U
Authority: CN
Inventors: 邱挺昱; 吴玉秀; 江波涛; 崔玉翠
Original assignee: Maintek Computer Suzhou Co Ltd; Pegatron Corp
Current assignee: Maintek Computer Suzhou Co Ltd; Pegatron Corp
Priority date: 2011-01-21
Filing date: 2011-01-21
Publication date: 2011-11-09
Anticipated expiration: 2021-01-21
Also published as: TWM423239U

Abstract

本实用新型公开了一种投影式测量装置，包括本体以及设于本体内的刻度板、透镜模块、发光模块、侦测模块、计算模块以及投影模块。透镜模块和发光模块分别位于刻度板的两侧。发光模块分别发出第一激光光线和第二激光光线至待测物体的起点和终点，且发出照明光线以将刻度板通过透镜模块成像至待测物体。侦测模块耦接发光模块，且侦测第一激光光线与第二激光光线形成的夹角以及发光模块分别与起点和终点间的第一距离和第二距离。计算模块耦接侦测模块，且根据夹角、第一距离以及第二距离计算待测距离以得到测量结果。投影模块投影测量结果。利用本实用新型的投影式测量装置，使用者无须接触或非常靠近待测物体即可获取所需尺寸数据。

Description

投影式测量装置

技术领域

本实用新型涉及一种测量装置，且特别是涉及一种投影式测量装置。

背景技术

直尺、软尺或卡尺为传统的测量工具。目前，若欲测量待测物体上起点至终点的待测距离，使用者需手持直尺或软尺靠近或接触待测物体。然而，当待测物体处于使用者无法靠近的状态时，譬如待测物体处于高温状态，使用者将无法获知待测距离。另外，当起点与终点之间存在阻隔物时，譬如待测物体为复杂曲面构成的3D造型，使用者也无法获知待测距离。

实用新型内容

本实用新型提供一种投影式测量装置，能够解决上述问题。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：

本实用新型提供一种投影式测量装置，用于测量待测物体的起点和终点之间的待测距离。投影式测量装置包括本体、刻度板、透镜模块、发光模块、侦测模块、计算模块以及投影模块。刻度板设于本体内。透镜模块设于本体内且位于刻度板的一侧。发光模块设于本体内且位于刻度板的另一侧。发光模块分别发出第一激光光线和第二激光光线至起点和终点，且发光模块发出照明光线以将刻度板通过透镜模块成像至待测物体。侦测模块设于本体内且耦接发光模块。侦测模块侦测第一激光光线与第二激光光线形成的夹角、发光模块与起点之间的第一距离以及发光模块与终点之间的第二距离。计算模块设于本体内且耦接侦测模块。计算模块根据夹角、第一距离以及第二距离计算待测距离以得到测量结果。投影模块设于本体内且耦接计算模块，投影模块投影测量结果。

在本实用新型的一实施例中，投影式测量装置还包括接收光模块，设于本体内且耦接侦测模块。接收光模块分别接收第一激光光线和第二激光光线的反射光。

在本实用新型的一实施例中，投影式测量装置还包括储存模块，设于本体内且耦接计算模块。储存模块储存测量结果。

在本实用新型的一实施例中，投影式测量装置还包括调焦控制模块，设于本体且耦接透镜模块。

在本实用新型的一实施例中，投影式测量装置还包括角度调整模块，设于本体且耦接发光模块以调整第二激光光线的角度。

在本实用新型的一实施例中，投影式测量装置还包括投影按键，设于本体且耦接投影模块。

在本实用新型的一实施例中，投影式测量装置还包括电池模块，设于本体内且耦接发光模块、侦测模块、计算模块以及投影模块。

在本实用新型的一实施例中，投影式测量装置还包括通用串行总线接口，设于本体且耦接电池模块。

在本实用新型的一实施例中，发光模块包括第一激光光源，第二激光光源和照明光源，第一激光光源发出第一激光光线，第二激光光源发出第二激光光线，照明光源发出照明光线。

在本实用新型的一实施例中，投影模块投影测量结果至待测物体。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果可以是：

利用本实用新型所揭露的投影式测量装置，使用者无须接触或非常靠近待测物体即可获取所需尺寸数据。因此，使用者可测量任何不便于靠近的待测物体(譬如高温的待测物体)以及任何不规则形状或具有不平整表面的待测物体。

再者，本实用新型的投影式测量装置投影测量结果，以方便使用者可以直接读取待测距离，避免使用者因距离较远无法看清刻度值的问题。另外，本实用新型的投影式测量装置的刻度板还成像于待测物体表面，以仿真传统技术中采用直尺或软尺来测量待测距离，进一步增加了测量的直观性和趣味性。

为让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。

附图说明

图1为本实用新型较佳实施例的投影式测量装置的透视图；

图2为本实用新型较佳实施例的投影式测量装置的部分方块图；

图3为本实用新型较佳实施例的投影式测量装置的计算原理图；

图4为本实用新型较佳实施例的投影式测量装置于使用状态时的示意图。

具体实施方式

图1为本实用新型较佳实施例的投影式测量装置的透视图。图2为本实用新型较佳实施例的投影式测量装置的部分方块图。图3为本实用新型较佳实施例的投影式测量装置的计算原理图。请参考图1至图3。

本实施例所提供的投影式测量装置1用于测量待测物体O的起点A和终点B之间的待测距离d₁。在本实施例中，投影式测量装置1包括本体11、刻度板12、透镜模块13、发光模块14、侦测模块15、计算模块16、投影模块17、电池模块21、通用串行总线(USB)接口22、调焦控制模块23、角度调整模块24、接收光模块25、储存模块26以及投影按键27。刻度板12、透镜模块13、发光模块14、侦测模块15、计算模块16、投影模块17、电池模块21、接收光模块25以及储存模块26皆设于本体11内。USB接口22、调焦控制模块23、角度调整模块24以及投影按键27皆设于本体11，例如外露于本体11的表面，以方便使用者操作。然而，本实用新型对此不作任何限定。

在本实施例中，本体11为管状塑料外壳。然而，本实用新型对此不作任何限定。在其它实施例中，本体11可为长方体形状的金属外壳。

在本实施例中，刻度板12为可通过光线的透明薄板。刻度板12上标有不透光的刻度线，且刻度板12为倒立设置。换言之，刻度板12上的刻度线为倒立标示。

在本实施例中，透镜模块13位于刻度板12的一侧，且透镜模块13为一个凸透镜。然而，本实用新型对此不作任何限定。在其它实施例中，透镜模组可以采用凸透镜和凹透镜的组合，以减少成像的边缘畸变。

在本实施例中，调焦控制模块23耦接透镜模块13以调整透镜模块13与刻度板12之间的距离(即物距)。利用调焦控制模块23，刻度板12的像可清晰地成于待测物体O的表面。如何通过调整物距来进行对焦为本领域的公知常识，故在此不再赘述。在本实施例中，调焦控制模块23可通过自动调焦按键231来触发。即，使用者可按压自动调焦按键231以自动进行对焦。

在本实施例中，刻度板12与透镜模块13之间的距离介于凸透镜焦距的一倍到两倍之间。换言之，使用者在利用调焦控制模块23进行调焦时，刻度板12与凸透镜之间的距离仍不超过凸透镜焦距的一倍到两倍的范围。

在本实施例中，发光模块14位于刻度板12的另一侧。发光模块14包括第一激光光源141、第二激光光源142以及照明光源143。第一激光光源141发出第一激光光线至待测物体O的起点A。第二激光光源142发出第二激光光线至待测物体O的终点B。照明光源143发出照明光线以经过刻度板12和透镜模块13。

在本实施例中，第一激光光源141和第二激光光源142为圆管状，且第一激光光线和第二激光光线分别平行于该第一激光光源141和第二激光光源142的长度方向。然而，本实用新型对此不作任何限定。

值得注意的是，本实用新型中的第一激光光线和第二激光光线由第一激光光源141和第二激光光源142发出后直接到达待测物体O。换言之，第一激光光线和第二激光光线不经过透镜模块13。

在本实施例中，为便于使用者观察，第一激光光线和第二激光光线可为红色，且第一激光光线和第二激光光线投射于起点A和终点B时形成圆点状光斑。然而，本实用新型对此不作任何限定。在其它实施例中，第一激光光线和第二激光光线可为绿色，且其光斑形状为十字状。

在本实施例中，第一激光光源141为固定式光源，第二激光光源142为可移动式光源。并且，在初始位置时，第二激光光源142可平行于第一激光光源141。然而，本实用新型对此不作任何限定。在其它实施例中，第一激光光源141和第二激光光源142均可为可移动式光源。

在本实施例中，角度调整模块24耦接发光模块14的第二激光光源142。然而，本实用新型对此不作任何限定。在其它实施例中，当第一激光光源141和第二激光光源142均为可移动式光源时，角度调整模块24可耦接第一激光光源141和第二激光光源142以调整第一激光光线和第二激光光线的角度。

在本实施例中，由于第一激光光线和第二激光光线分别平行于第一激光光源141和第二激光光源142的长度方向，故角度调整模块24可通过调整第二激光光源142的角度从而调整第二激光光线的角度。然而，本实用新型对此不作任何限定。在本实施例中，角度调整模块24可包括角度调整旋钮241。使用者可通过旋转角度调整旋钮241以调整第二激光光线的角度。

在本实施例中，发光模块14的照明光源143发出照明光线以将刻度板12通过透镜模块13成像至待测物体O。具体而言，当照明光线经过刻度板12时，部分照明光线将受到刻度板12上标有刻度线的部分的阻挡，其余照明光线则顺利通过刻度板12上未标刻度线的部分。接着，通过刻度板12的照明光线将穿过透镜模块13到达待测物体O。本领域具有通常知识者可知，当物体(即刻度板12)位于凸透镜(即透镜模块13)一倍焦距到两倍焦距之间时，物体可成倒立放大实像。由于本实施例中刻度板12是倒立设置，因此，刻度板12在待测物体O上形成的像为正立放大实像。

在本实施例中，接收光模块25包括第一接收光元件251和第二接收光元件252。第一接收光元件251和第二接收光元件252分别设于第一激光光源141和第二激光光源142处，用于分别接收第一激光光线和第二激光光线的反射光。

在本实施例中，侦测模块15耦接发光模块14、角度调整模块24以及接收光模块25。侦测模块15侦测发光模块14与起点A之间的第一距离d₂₁、发光模块14与终点B之间的第二距离d₂₂以及第一激光光线与第二激光光线形成的夹角θ。

具体而言，第一激光光源141发出第一激光光线至待测物体O后，接收光模块25的第一接收光元件251接收第一激光光线的反射光，侦测模块15根据二者的时间差从而获得第一激光光源141与起点A之间的第一距离d₂₁。然而，本实用新型对此不作任何限定。在其它实施例中，第一距离d₂₁的侦测也可以根据二者的相位差求得。同理，侦测模块15可侦测第二激光光源142与终点B之间的第二距离d₂₂。

在本实施例中，侦测模块15可通过角度调整模块24侦测第二激光光源142的偏转角度，从而获得第一激光光源141和第二激光光源142之间的夹角，即，第一激光光线和第二激光光线之间的夹角θ。然而，本实用新型对此不作任何限定。在其它实施例中，侦测模块15也可不通过角度调整模块24而直接耦接第二激光光源142，从而侦测第二激光光源142的偏转角度。

在本实施例中，计算模块16耦接侦测模块15。计算模块16根据夹角θ、第一距离d₂₁以及第二距离d₂₂计算待测距离d₁以得到测量结果。其具体计算原理请容后详述。

在本实施例中，储存模块26耦接计算模块16，用于储存测量结果。

在本实施例中，投影模块17耦接计算模块16，用于投影测量结果。较佳地，投影模块17将测量结果投影至待测物体O，以方便使用者测量时直接在待测物体O上读取待测距离。然而，本实用新型对此不作任何限定。

在本实施例中，投影按键27耦接投影模块17。使用者可通过投影按键27来控制投影模块17将测量结果投影至待测物体O。

在本实施例中，电池模块21耦接发光模块14、侦测模块15、计算模块16以及投影模块17，以给该些模块提供电力。

在本实施例中，USB接口22耦接电池模块21。使用者可通过USB接口22给电池模块21进行充电。然而，本实用新型对接口的规格标准不作任何限定。于本实施例中，USB接口22还耦接储存模块26。投影式测量装置1可通过USB接口22与一可携式电子装置(譬如笔记型计算机)相互连接。藉此，使用者可将储存模块26中储存的测量结果传输至可携式电子装置。

在本实施中，USB接口22为可活动地设于本体11的容置空间111。当使用时，USB接口22可被推出容置空间111以暴露于本体11之外。当不使用时，USB接口22可被推入而容置于容置空间111中。然而，本实用新型对此不作任何限定。

图4为本实用新型较佳实施例的投影式测量装置于使用状态时的示意图。请参考图1和图4。在实际操作中，当使用者欲测量待测物体O上起点A至终点B的待测距离d1时，使用者首先将第一激光光源141发出的第一激光光线对准起点A。而后，通过旋转角度调整旋钮241以调整第二激光光线的角度，从而使第二激光光线对准终点B。待起点A和终点B分别对准后，按下投影按键27，即可在待测物体O的表面上看到测量结果(譬如91mm)。

关于本实用新型提供的投影式测量装置1的具体计算原理，请参考图1和图3。

连接第一激光光源141的发光端S和起点A以形成一线段SA。经过第二激光光源142的发光端S’作一平行于线段SA的并行线，其与线段A B相交于虚拟点A’。由图3可知，第二激光光源142的发光端S’、虚拟点A’以及终点B构成一个三角形

以下将详述如何求解线段A B的长度，即待测距离d₁的数值。

在本实施例中，第二激光光源142的旋转方式是发光端S’不动，其尾部旋转，即第二激光光源142以发光端S’为圆心进行旋转。在这种旋转方式下，不论第二激光光源142如何旋转，第二激光光源142的发光端S’与虚拟点A’之间的距离始终等于第一激光光源141的发光端S与起点A之间的距离。换言之，在三角形

中，边长S’A’＝SA＝d₂₁。

同时，根据侦测模块15的侦测结果可知第一激光光源141的发光端S与起点A之间的第一距离d₂₁、第二激光光源142的发光端S’与终点B之间的第二距离d₂₂以及第一激光光线与第二激光光线形成的夹角θ。换言之，在三角形

中，边长S’B＝d₂₂，∠A’S’B＝θ。

根据余弦定理可知，边长A’B＝S’A’²+S’B²-2S’A’×S’B×cos∠A’S’B＝d₂₁ ²+d₂₂ ²-2d₂₁×d₂₂×cosθ。另外，第一激光光源141和第二激光光源142之间的间距d₃为投影式测量装置1出厂前设定的固定值，即AA’也为已知。因此，待测距离d₁＝AB＝AA’+A’B＝d₃+d₂₁ ²+d₂₂ ²-2d₂₁×d₂₂×cosθ。

综上所述，利用本实用新型较佳实施例所揭露的投影式测量装置，使用者无须接触或非常靠近待测物体即可获取所需尺寸数据。因此，使用者可测量任何不便于靠近的待测物体(譬如高温的待测物体)以及任何不规则形状或具有不平整表面的待测物体。

再者，本实用新型较佳实施例的投影式测量装置将测量结果投影到待测物体上，以方便使用者可以直接读取待测距离，避免使用者因距离较远无法看清刻度值的问题。另外，本实用新型较佳实施例的投影式测量装置的刻度板还成像于待测物体表面，以仿真传统技术中采用直尺或软尺来测量待测距离，进一步增加了测量的直观性和趣味性。

虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型，任何熟习此技艺者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本实用新型的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims

1.一种投影式测量装置，用于测量待测物体的起点和终点之间的待测距离，其特征是，所述投影式测量装置包括：

本体；

刻度板，设于所述本体内；

透镜模块，设于所述本体内且位于所述刻度板的一侧；

发光模块，设于所述本体内且位于所述刻度板的另一侧，所述发光模块分别发出第一激光光线和第二激光光线至所述起点和所述终点，且所述发光模块发出照明光线以将所述刻度板通过所述透镜模块成像至所述待测物体；

侦测模块，设于所述本体内且耦接所述发光模块，所述侦测模块侦测所述第一激光光线与所述第二激光光线形成的夹角、所述发光模块与所述起点之间的第一距离以及所述发光模块与所述终点之间的第二距离；

计算模块，设于所述本体内且耦接所述侦测模块，所述计算模块根据所述夹角、所述第一距离以及所述第二距离计算所述待测距离以得到测量结果；以及

投影模块，设于所述本体内且耦接所述计算模块，所述投影模块投影所述测量结果。

2.根据权利要求1所述的投影式测量装置，其特征是，所述投影式测量装置还包括接收光模块，设于所述本体内且耦接所述侦测模块，所述接收光模块分别接收所述第一激光光线和所述第二激光光线的反射光。

3.根据权利要求1所述的投影式测量装置，其特征是，所述投影式测量装置还包括储存模块，设于所述本体内且耦接所述计算模块，所述储存模块储存所述测量结果。

4.根据权利要求1所述的投影式测量装置，其特征是，所述投影式测量装置还包括调焦控制模块，设于所述本体且耦接所述透镜模块。

5.根据权利要求1所述的投影式测量装置，其特征是，所述投影式测量装置还包括角度调整模块，设于所述本体且耦接所述发光模块以调整所述第二激光光线的角度。

6.根据权利要求1所述的投影式测量装置，其特征是，所述投影式测量装置还包括投影按键，设于所述本体且耦接所述投影模块。

7.根据权利要求1所述的投影式测量装置，其特征是，所述投影式测量装置还包括电池模块，设于所述本体内且耦接所述发光模块、所述侦测模块、所述计算模块以及所述投影模块。

8.根据权利要求7所述的投影式测量装置，其特征是，所述投影式测量装置还包括通用串行总线接口，设于所述本体且耦接所述电池模块。

9.根据权利要求1所述的投影式测量装置，其特征是，所述发光模块包括第一激光光源，第二激光光源和照明光源，所述第一激光光源发出所述第一激光光线，所述第二激光光源发出所述第二激光光线，所述照明光源发出所述照明光线。

10.根据权利要求1所述的投影式测量装置，其特征是，所述投影模块投影所述测量结果至所述待测物体。