CN211043667U - Vr激光测距仪 - Google Patents

Abstract

本申请涉及激光测距领域，具体而言，涉及一种VR激光测距仪。该测距仪包括激光测距组件、角度测量部件以及控制器。激光测距组件用于测量目标物体与激光测距组件之间的距离，并发送距离信息。角度测量部件用于测定激光测距组件的偏移角度，并发送角度信息。摄像组件的光轴与激光测距组件的光轴平行。显示组件用于显示目标物体的图像。通过设置拍摄和显示组件，使得观察者能够在测量的同时观察目标物体，增加了该VR激光测距仪的功能性，扩大该VR激光测距仪的适用范围广。该VR激光测距仪进行测量时，不仅能够测得目标物体与VR激光测距仪之间的距离，而且能够测得目标物体的长度、宽度以及面积，功能性强。

Description

VR激光测距仪

技术领域

本申请涉及激光测距领域，具体而言，涉及一种VR激光测距仪。

背景技术

激光测距仪是利用激光对目标的距离进行准确测定的仪器。激光测距仪在工作时向目标射出一束很细的激光，由光电元件、接收目标反射的激光束，计时器测定激光束从发射到接收的时间，计算出从观测者到目标的距离。目前激光测距仪已经实现市场普及，从军工、工业到民用都有广泛的应用场景，但现有的激光测距仪功能比较简单，常见的激光测距仪仅仅只具有测量距离的功能。

实用新型内容

本申请实施例的目的在于提供一种VR激光测距仪，其旨在改善现有的激光测距仪功能比较简单的问题。

本申请提供一种技术方案：

一种VR激光测距仪，包括：

激光测距组件，用于测量目标物体与激光测距组件之间的距离，并发送距离信息；

角度测量部件，用于测定激光测距组件的偏移角度，并发送角度信息；

摄像组件，摄像组件用于拍摄目标物体；

显示组件，与摄像组件数据连接，用于显示目标物体的图像；以及

控制器，激光测距组件和角度测量部件均连接于控制器；控制器用于接收距离信息和角度信息；摄像组件的光轴与激光测距组件的光轴平行。

该VR(虚拟现实技术)激光测距仪不仅具有测量功能，而且具有拍摄和显示物体图像的功能，通过设置拍摄和显示组件，使得观察者能够在测量的同时观察目标物体，增加了该VR激光测距仪的功能性，扩大该VR激光测距仪的适用范围广。该VR激光测距仪进行测量时，不仅能够测得目标物体与VR激光测距仪之间的距离，而且能够测得目标物体的长度、宽度以及面积，功能性强。使用时，可以通过激光测距组件测得两个距离信息，并通过角度测量部件测得至少两束激光之间的角度，根据两个距离以及两束激光之间的角度，利用三角形计算公式能够计算出目标物体的长和宽，然后根据长和宽计算出目标物体的面积。相对于目前常见的激光测距仪，该VR激光测距仪极大地提高了激光测距仪的功能性。

在本申请的其他实施例中，上述角度测量部件包括重力加速度传感器和电子罗盘，重力加速度传感器和电子罗盘均连接于控制器。

重力加速度传感器和电子罗盘能够测量两束激光之间的角度。其中，重力加速度传感器用于测量垂直方向角度；电子罗盘用于测量水平方向转角。

在本申请的其他实施例中，上述激光测距组件包括激光光源、准直透镜、接收透镜、探测器以及测距控制器，准直透镜设置在激光光源的出光光路上，探测器设置在接收透镜的入光光路上，探测器连接于测距控制器，测距控制器用于发送距离信息至控制器。

该VR激光测距仪的激光测距组件通过电路光路的精确配合，测量精度可达毫米级。

在本申请的其他实施例中，上述的控制器根据距离信息调整摄像组件的对焦距离。

在本申请的其他实施例中，摄像组件和显示组件均连接于控制器；

摄像组件包括调焦部件和摄像镜头组，调焦部件连接于控制器，摄像镜头组连接于调焦部件，控制器用于控制调焦部件驱动摄像镜头组移动，以调节焦距。

通过调整摄像组件的对焦距离，能够提高摄像组件拍摄的图像的清晰度。

在本申请的其他实施例中，上述调焦部件为电动马达，电动马达连接于摄像镜头组；

控制器连接于电动马达，用于控制电动马达正转或者反转，以移动摄像镜头组。

电动马达调整精度高，进而提高调焦的精准度。

在本申请的其他实施例中，摄像组件包括感光元件，感光元件连接于控制器，用于将光学信号转换为电信号传送至控制器；

控制器用于根据电信号进行图像分析，并控制调焦部件再次调焦。

通过再次调焦，进一步地提高拍摄的图像的清晰度。

在本申请的其他实施例中，上述感光元件为CMOS。

CMOS信号转换精准度高。

在本申请的其他实施例中，上述显示组件包括显示屏以及目镜；

显示屏连接于控制器；目镜用于观察显示屏。

通过目镜可以观察到显示屏上的图像，实现VR效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的VR激光测距仪的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的VR激光测距仪的激光测距组件的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的VR激光测距仪测量目标物体面积时的示意图；

图4为本申请实施例提供的VR激光测距仪的摄像组件的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的VR激光测距仪的显示组件的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的VR激光测距仪的控制框图。

图标：100-VR激光测距仪；110-激光测距组件；111-激光光源；112-准直透镜；113-接收透镜；114-探测器；115-测距控制器；120-角度测量部件；130-控制器；140-摄像组件；141-调焦部件；142-摄像镜头组；143-感光元件；150-显示组件；151-显示屏；152-目镜。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请实施例的描述中，需要理解的是，术语“上”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

实施例

请参阅图1-6，本实施例提供了一种VR激光测距仪100，包括：激光测距组件110、角度测量部件120以及控制器130。

该VR激光测距仪100进行测量时，不仅能够测得目标物体与VR激光测距仪100之间的距离，而且能够测得目标物体的长度、宽度以及面积，功能性强。使用时，激光测距组件110发出至少两束激光至目标物体上的至少两个位置，测得至少两个距离信息，并发送距离信息。角度测量部件120用于测定至少两束激光之间的角度，并发送角度信息。激光测距组件110和角度测量部件120均连接于控制器130，控制器130用于接收距离信息和角度信息，并根据距离信息和角度信息计算目标物体的面积。

该VR激光测距仪100通过激光测距组件110测得至少两个距离信息，角度测量部件120测得至少两束激光之间的角度，根据两个距离以及两束激光之间的角度，利用三角形计算公式能够计算出目标物体的长和宽，然后根据长和宽计算出目标物体的面积。因此，该VR激光测距仪100不仅具有测量目标物体距离的功能，而且具有测量目标物体的长、宽以及面积的功能，相对于现有技术，极大地提高了激光测距仪的功能性。

进一步地，角度测量部件120包括重力加速度传感器和电子罗盘，重力加速度传感器和电子罗盘均连接于控制器130。重力加速度传感器用于测量垂直方向角度；电子罗盘用于测量水平方向转角。

进一步地，激光测距组件110包括激光光源111、准直透镜112、接收透镜113、探测器114以及测距控制器115，准直透镜112设置在激光光源111的出光光路上，探测器114设置在接收透镜113的入光光路上，探测器114连接于测距控制器115，测距控制器115根据激光信息计算至少两个距离信息，并发送距离信息至控制器130。

参照图2，上述的测距控制器115为MCU。探测器114通过电线连接于MCU。激光光源111为LD发光元件，LD发光元件发出的激光选择近红外激光(波长在780～2526nm范围内)。探测器114对于近红外激光更加灵敏，有利于提高检测的灵敏度。准直透镜112设置在激光光源111的出光光路上，激光光源111发出激光(一般为点光源)后，传播至准直透镜112处，经过准直透镜112的准直转换后，变为平行光继续向前传播，并到达目标物体，经过目标物体表面的发射后到达接收透镜113。探测器114设置在接收透镜113的出光光路上。接收透镜113选择聚光透镜，经过接收透镜113的汇聚后，激光到达探测器114。探测器114接收激光信息，并将激光信息传输至测距控制器115。测距控制器115对激光信息进行计算处理，得到目标物体的距离。

在本申请一些可选的实施方式中，上述计算目标物体的距离时利用脉冲法测距原理。具体而言，激光光源111发出激光时，测距控制器115记录发射时间为t1，激光经过准直透镜112发射出去后，打到目标物体，并反射至接收透镜113。接收透镜113将激光汇聚后到达探测器114后，探测器114发生光电效应，并产生脉冲电流，然后将脉冲电流传送至测距控制器115，测距控制器115通过信号筛选分析，得到接收时间t2，通过运算得出该激光测距仪与目标物体的距离L＝c*(t2-t1)/2(c为激光的光速)。

在本申请其他可选的实施方式中，计算目标物体的距离时可以根据相位法测距。

进一步地，采用上述的激光测距组件110发出至少两束激光至目标物体上的至少两个位置，测得至少两个距离信息。然后利用重力加速度传感器和电子罗盘测定至少两束激光之间的角度。控制器130根据激光测距组件110和重力加速度传感器和电子罗盘测得的信息计算出目标物体的长度、宽度以及面积。

在本申请的一些实施方式中，上述的激光测距组件110发出两束激光至目标物体上的两个位置，测得两个距离信息。然后利用重力加速度传感器和电子罗盘测定两束激光之间的角度。控制器130根据激光测距组件110和重力加速度传感器和电子罗盘测得的信息计算出目标物体的长度、宽度以及面积。

示例性地，参照图3，激光光源为O点，目标物体为ABCD。激光测距组件110第一次向目标物体发出激光打到A点，测得第一距离OA。激光测距组件110第二次向目标物体发出激光打到D点，测得第一距离OD。然后利用重力加速度传感器和电子罗盘测得∠AOD(此时重力加速度传感器测得的垂直方向的角度为0，电子罗盘测得的水平方向的转角即为∠AOD的大小)，利用三角形计算公式|AD|^2＝|AO|^2+|DO|^2-2*|AO|*|DO|*COS∠AOD，即可以求出目标物体的长度|AD|。

同样地方法，可以求出目标物体的宽|AB|。激光测距组件110第一次向目标物体发出激光打到A点，测得第一距离OA。激光测距组件110第二次向目标物体发出激光打到B点，测得第一距离OB。然后利用重力加速度传感器和电子罗盘测得∠AOB(此时电子罗盘测得的水平方向的转角为0，重力加速度传感器测得的垂直方向的角度即为∠AOB的大小)，利用三角形计算公式|AB|^2＝|AO|^2+|BO|^2-2*|AO|*|BO|*COS∠AOB即可以求出目标物体的宽度|AB|。

然后，根据长度和宽度计算目标物体的面积S＝|AB|*|AD|。

在本申请其他可选的实施方式中，还可以测定目标物体的其他斜边，参照图3，例如测定斜边AC。激光测距组件110第一次向目标物体发出激光打到A点，测得第一距离OA。激光测距组件110第二次向目标物体发出激光打到C点，测得第一距离OC。然后重力加速度传感器和电子罗盘测得∠AOC(测量时是将∠AOC分解为水平方向的角α和垂直方向的角β，利用电子罗盘测得水平方向的角α，利用重力加速度传感器测得垂直方向的角β，从而得到∠AOC)，利用三角形计算公式|AC|^2＝|AO|^2+|CO|^2-2*|AO|*|CO|*COS∠AOC即可以求出目标物体的宽度|AC|。然后也可以利用斜边计算出目标物体的面积。

该VR激光测距仪100的激光测距组件110通过电路光路的精确配合，测量精度可达毫米级。

在本申请的一些实施方式中，该VR激光测距仪100还包括摄像组件140，摄像组件140用于拍摄待测量物体。

进一步地，参照图1和图4，摄像组件140连接于控制器130；控制器130根据激光测距组件110发出的距离信息调整摄像组件140的对焦距离。可选地，控制器130选择MCU控制器。

通过调整摄像组件140的对焦距离，能够提高摄像组件140拍摄的图像的清晰度。

需要说明的是，上述控制器130根据激光测距组件110发出的距离信息调整摄像组件140的对焦距离时，根据摄像领域调焦的相关公式进行转换，选择合适的对焦距离。

进一步地，控制器130用于接收电信号，进行图像分析，并控制调焦部件141再次调焦。从而能够进一步地提高图像清晰度。

进一步地，摄像组件140包括调焦部件141、摄像镜头组142以及感光元件143，调焦部件141连接于控制器130，摄像镜头组142连接于调焦部件141，控制器130用于控制调焦部件141驱动摄像镜头组142移动，以调节焦距。感光元件143连接于控制器130，用于将光学信号转换为电信号传送至控制器130。

在本申请一些实施方式中，上述的调焦部件141为电动马达，电动马达连接于摄像镜头组142。控制器130连接于电动马达，用于控制电动马达正转或者反转，以移动摄像镜头组142。

进一步地，上述感光元件143为CMOS。CMOS连接于控制器130。

在本申请其他可选的实施方式中，上述的感光元件143也可以选择其他感光元件，例如CCD等。

进一步地，上述的摄像镜头组142可以选择本领域常见的透镜组，或者根据实际的需要选择不同的镜头形式。在图示的实施方式中，摄像镜头组142包括三组相互平行的透镜组。可选地，三组相互平行的透镜组依次设置在感光元件143的入光光路上。进一步可选地，第二组透镜组的尺寸大于第一组透镜组和第三组透镜组的尺寸。

在本申请的一些实施方式中，参照图1和图5，该VR激光测距仪100还包括显示组件150，显示组件150连接于控制器130，用于显示目标物体的图像。

进一步地，显示组件150包括显示屏151以及目镜152。显示屏151连接于控制器130；目镜152用于观察显示屏151。

通过设置显示屏151和目镜152，能够实现VR观看效果。在测量时，不仅能够测量获得目标物体的距离、长度、宽度以及面积信息，也可以实现VR观看效果。

进一步地，上述的显示屏151可以选择本领域常见的显示屏，例如液晶显示屏等。上述的目镜152可以选择常见的电子目镜，例如平凸透镜等。进一步地，目镜152选择可调视度，从而使得近视远视人群都能够在不带眼镜的情况下清晰观看，提高观看效果。

进一步地，参照图6，该VR激光测距仪100还设置有无线通信模块、电源模块以及按键。无线通信模块通过电线连接于控制器130，便于连接外部设备。电源模块为整个VR激光测距仪100提供电能。按键通过按键电路连接于控制器130，方便操作。

该VR激光测距仪100是这样使用的：

利用激光测距组件110，测得测距仪与目标物体的距离L，测量结果通过测距控制器115传送到控制器130，然后控制器130控制电动马达初步调焦；摄像镜头组142采集的图像通过感光元件143的处理后传到控制器130，控制器130做图像分析，再反馈到电动马达精确调焦使得摄像组件140采集的图像清晰。然后控制器130将图像信息发送至显示屏151，观察者可以通过目镜152观察目标物体，实现VR观看效果。同时，测量时，可以根据实际的需要利用激光测距组件110、重力加速度传感器以及电子罗盘，对目标物体的距离、长度、宽度以及面积进行选择测量。该VR激光测距仪100具有多种功能，能够满足不同的测量需要，应用范围更广。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种VR激光测距仪，其特征在于，包括：

激光测距组件，用于测量目标物体与所述激光测距组件之间的距离，并发送距离信息；

角度测量部件，用于测定所述激光测距组件的偏移角度，并发送角度信息；

摄像组件，所述摄像组件用于拍摄所述目标物体；

显示组件，与所述摄像组件数据连接，用于显示所述目标物体的图像；以及

控制器，所述激光测距组件和所述角度测量部件均连接于所述控制器；所述控制器用于接收所述距离信息和所述角度信息；所述摄像组件的光轴与所述激光测距组件的光轴平行。

2.根据权利要求1所述的VR激光测距仪，其特征在于，

所述角度测量部件包括重力加速度传感器和电子罗盘，所述重力加速度传感器和所述电子罗盘均连接于所述控制器；所述重力加速度传感器用于测量垂直方向角度；所述电子罗盘用于测量水平方向转角。

3.根据权利要求1所述的VR激光测距仪，其特征在于，

所述激光测距组件包括激光光源、准直透镜、接收透镜、探测器以及测距控制器，所述准直透镜设置在所述激光光源的出光光路上，所述探测器设置在所述接收透镜的入光光路上，所述探测器连接于所述测距控制器，所述测距控制器用于发送所述距离信息至所述控制器。

4.根据权利要求1所述的VR激光测距仪，其特征在于，

所述控制器用于根据所述距离信息调整所述摄像组件的对焦距离。

5.根据权利要求4所述的VR激光测距仪，其特征在于，

所述摄像组件和所述显示组件均连接于所述控制器；

所述摄像组件包括调焦部件和摄像镜头组，所述调焦部件连接于所述控制器，所述摄像镜头组连接于所述调焦部件，所述控制器用于控制所述调焦部件驱动所述摄像镜头组移动，以调节焦距。

6.根据权利要求5所述的VR激光测距仪，其特征在于，

所述调焦部件为电动马达，所述电动马达连接于所述摄像镜头组；

所述控制器连接于所述电动马达，用于控制所述电动马达正转或者反转，以移动所述摄像镜头组。

7.根据权利要求5所述的VR激光测距仪，其特征在于，

所述摄像组件包括感光元件，所述感光元件连接于所述控制器，用于将光学信号转换为电信号传送至所述控制器；

所述控制器用于根据所述电信号进行图像分析，并控制所述调焦部件再次调焦。

8.根据权利要求7所述的VR激光测距仪，其特征在于，

所述感光元件为CMOS。

9.根据权利要求1所述的VR激光测距仪，其特征在于，

所述显示组件包括显示屏以及目镜；

所述显示屏连接于所述控制器；所述目镜用于观察所述显示屏。

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