CN2938030Y

CN2938030Y - 一种激光测距尺

Info

Publication number: CN2938030Y
Application number: CN 200620100206
Authority: CN
Inventors: 周培银
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-01-05
Filing date: 2006-01-05
Publication date: 2007-08-22
Anticipated expiration: 2016-01-05

Abstract

一种激光测距尺包括：内部能产生第一可见准直激光束的投射装置A与内部能产生第二可见准直激光束的投射装置B，投射装置A与投射装置B之间设有导轨；在本实用新型中，所述投射装置A与投射装置B中至少有一个设置有沿导轨纵向移动的结构，第一可见准直激光束与第二可见准直激光束基本位于平行平面内，其中导轨横截面444与第一可见准直激光束形成夹角α，与第二可见准直激光束形成夹角β，α与β满足条件：①0°≤α≤45°；②0°≤β≤45°；③0.5°≤|α－β|≤12°。

Description

一种激光测距尺

技术领域：

本实用新型涉及一种能用于距离测量的激光测距尺。

背景技术：

目前在日常生活和工程应用中，很多场合都需要进行较大距离的测量，采用卷尺、滚轮等传统工具测量在实际使用中均较为麻烦，不仅费时费力而且测量误差大，甚至在有些特殊场合无法完成测量工作。因此这类传统距离测量工具已越来越不能令使用者满足，所以近几年随着科技的发展，激光测距仪及超声波测距仪开始在民用领域普及。

超声波测距仪的优点是成本低廉，体积小重量轻。但其致命的弱点是测距精度低，在市场销售的超声波测距仪的标称测量误差大都为正负0.5％，即当测量距离为15m时，其最大误差有正负7.5cm；而且超声波测距仪易受干扰，对环境温度、湿度变化敏感，工作状态不稳定。此外由于超声波测距仪的声波扩散角大，能量衰减快，所以一般只能测到15m左右的距离，而大的扩散角也对测试场地提出了较高要求，即要求被测物面积大、声波反射性好且四周有1m以上的无障碍空间等，否则就无法测量或误测。所有这些都限制了它在民用的领域大范围普及，目前它大都用于一些需要面积及体积测量的场合。

激光测距仪可以很好的解决超声波测距的上述缺陷。在市场上销售的现有激光测距仪大都利用光速发射及接收的时间差或相位差来进行测量，它的优点是测量距离远、精度高、性能稳定，精度一般在正负5mm左右。但其缺点是价格昂贵，即使配置最低的激光测距仪其售价也要5000圆以上，因此目前它只局限于民用专业领域，还无法普及到家庭使用。

综合以上所述，针对超声波测距仪及现有激光测距仪的各自不足之处，有必要加以改进，以解决好性价比的问题。

发明内容：

本实用新型的目的在于：提供一种可适用于较大距离测量、精度适中且成本较低的激光测距尺。本实用新型是通过以下技术方案来实现的：

一种激光测距尺包括：内部能产生第一可见准直激光束的投射装置A与内部能产生第二可见准直激光束的投射装置B，投射装置A与投射装置B之间设有导轨；在本实用新型中，所述投射装置A与投射装置B中至少有一个设置有沿导轨纵向移动的结构，第一可见准直激光束与第二可见准直激光束基本位于平行平面内，其中导轨横截面444与第一可见准直激光束形成夹角α，与第二可见准直激光束形成夹角β，α与β满足条件：①0°≤α≤45°；②0°≤β≤45°；③0.5°≤|α-β|≤12°。

如图1所示：设投射装置A-111与投射装置B-222沿导轨纵向的距离为S，设测距点到导轨纵向的距离为L，导轨纵向与测距点形成平面F，平面F平行于第一可见准直激光束与第二可见准直激光束。本实用新型中，第一可见准直激光束111A与第二可见准直激光束222B可以直接向外投射，也可以转换为扇形扁平激光束后向外投射，当以扇形扁平激光束的方式向外投射时所述扇形面与导轨横截面的交线应垂直于平面F。

如图1所示：当投射装置A与投射装置B向外投射的两条激光束在平面F上的投影线相交与测距点333时，测距点到导轨纵向的距离L可表示为：L＝S/(tgα-tgβ)+ΔL；ΔL为一与结构尺寸相关的常数。观察上述公式，当本实用新型结构、尺寸确定后α、β、ΔL均为常数，因此被测距离L仅与投射装置间的相对距离S相关，且两者间为线性比例关系。由于本实用新型中投射装置A与投射装置B中至少有一个设置有沿导轨纵向移动的结构，所以对于不同的距离L，总可以通过改变S来使两激光束在平面F上的投影交点与测距点重合，从而通过读取S值来获得距离L，这样就可以完成测距作业。此外，由于投射装置向外投射的是可见准直激光束或扇形扃平激光束，所以本实用新型就可以在被测物表面形成可见的激光点或线，以方便使用者直接用肉眼观察或测量，而且在被测物表面形成的可见激光点或线基本不会发散，有助于提高测量精度及投射更远的距离。

在本实用新型中，所述的投射装置A包括：设在壳体A内的电源和准直激光束发生器A，壳体A上设有激光束出光窗口；所述的投射装置B包括：设在壳体B内的电源和准直激光束发生器B，壳体B上设有激光束出光窗口；准直激光束发生器A与准直激光束发生器B内设有准直透镜，准直激光束与准直透镜的光轴基本重合，激光束发生器A与激光束发生器B的准直透镜的光轴基本处于平行平面内且两者间有0.5°到12°的夹角。由于投射装置A与投射装置B有各自相互独立的电源和激光束发生器，所以可独立向外投射可见激光束，这样的结构有助于简化对激光束投射方向的校准程序，能提高生产效率。

在本实用新型中，所述的投射装置A包括：设在壳体A内的电源、准直激光束发生器及分光镜，分光镜设在准直激光束的投射路径上，壳体A上设有激光束出光窗口及向投射装置B投射准直激光束的分光窗口；所述投射装置B包括：设在壳体B内的反射镜，壳体B上设有准直激光束进光窗口及激光束出光窗口，其中壳体B的准直激光束进光窗口对准壳体A的分光窗口，反射镜位于所述分光镜的分光光路上；所述反射镜与分光镜的镜面之间有0.25°到6°的夹角，分光镜与反射镜的法平面基本平行于准直激光束发生器产生的可见准直激光束。由于壳体A内的分光镜处在激光束的投射路径上，所以激光器发出的准直激光束经分光镜后由于透射与反射形成两束分光激光束，其中一分光激光束经壳体上的出光窗口向外投射形成第一激光束，另一分光激光束投向投射装置B。因为投射装置B的进光窗口对准壳体A的分光窗口，且反射镜位于分光镜的分光光路上，所以该反射镜能将投射装置A产生的分光激光束向外反射，经壳体B的出光窗口后形成第二激光束。当反射镜与分光镜的镜面之间有0.25°到3°的夹角时，两者向外投射的第一激光束与第二激光束间有0.5°到6°的夹角；当分光镜与反射镜的法平面基本平行于准直激光束发生器产生的可见准直激光束时，则准直激光束、透射与反射激光束具有基本共面的特性。此外，由于该结构只在投射装置A中设置了电源及激光器，所以有助于本实用新型制造成本的降低。

在本实用新型中，所述投射装置A包括：设在壳体A内的分光镜，壳体A上设有准直激光束进光窗口、激光束出光窗口及向投射装置B投射准直激光束的分光窗口；所述投射装置B包括：设在壳体B内的反射镜，壳体B上设有准直激光束进光窗口及激光束出光窗口；所述导轨上设有准直激光束发生器及电源，准直激光束发生器的出光口对准壳体A的准直激光束进光窗口，分光镜位于激光束的投射路径上，壳体B的进光窗口对准壳体A的分光窗口，反射镜位于分光镜的分光光路上；所述反射镜与分光镜的镜面之间有0.25°到6°的夹角，分光镜与反射镜的法平面基本平行于准直激光束发生器产生的可见准直激光束。由于激光器的出光口对准壳体A的进光窗口，分光镜位于激光束的投射路径上，所以激光器发出的准直激光束经壳体A的进光窗口后投射在分光镜上，分光镜由于透射与反射形成两束分光激光束，其中一分光激光束经壳体上的出光窗口向外投射形成第一激光束，另一分光激光束投向投射装置B。因为投射装置B的进光窗口对准壳体A的分光窗口，且反射镜位于分光镜的分光光路上，所以该反射镜能将投射装置A产生的分光激光束向外反射，经壳体B的出光窗口后形成第二激光束。当反射镜与分光镜的镜面之间有0.25°到3°的夹角时，两者向外投射的第一激光束与第二激光束有0.5°到6°的夹角；当分光镜与反射镜的法平面基本平行于激光器产生的可见准直激光束时，则准直激光束、透射与反射激光束具有基本共面的特性。由于该结构只在导轨上设置了电源及激光器，所以在实现激光束投射功能的同时也具备降低本实用新型制造成本的优点。

在本实用新型中，所述的投射装置A与投射装置B之间设有距离读数装置。因为投射装置A与投射装置B之间设有距离读数装置，所以通过该装置可以直接读取S及与S对应的被测距离L，而无需借助其它工具，具有操作方便的优点。

在本实用新型中，所述的距离读数装置是一种数显读数装置。数显读数装置可以提高读数精度，而且有读数方便、快速的优点。

在本实用新型中，所述的导轨上设有距离读数刻度。利用读数刻度也可以完成对S及与S对应的被测距离L的数值读取，具有制造简单、成本低的优点。

在本实用新型中，所述投射装置或导轨上设有水平及铅直确定装置。通过这种装置，在对水平或铅直方向的距离进行测量时，能减少测量误差。而且利用这种装置，可使激光束在目标物上形成水平或铅直的激光点、线，可作为施工的参考基准点、线使用，有增加使用功能的优点。

在本实用新型中，所述投射装A与投射装置B的壳体内设有能将准直激光束折射为扇形扁平激光束的透镜，且所述扇形扁平激光束的相交线基本垂直于导轨纵向。当两扇形扁平激光束的扇面垂直平面F时，其投射在被测物表面时会形成两条平行的激光细线，这样能有助于提高测量精度；而且两扇形扁平激光束还能在平行平面F的表面上形成激光线交叉点，可以完成对设定距离进行标记；此外这种激光线也可作为施工的参考基准线使用，。

在本实用新型中，所述的透镜连接在一切换装置上，切换装置上设有使透镜移入/移出准直激光束投射路径的机构。通过这种切换装置，本实用新型即可以向外投射可见准直激光束也可以向外投射扇形扃平激光束，而且可构成多种形式的相互组合，具体可根据实际使用情况进行自由选择，具有灵活、实用的优点。当向外直接投射准直激光束时可以在被测物上形成激光圆点，适用于对较远距离的测量；当投射如上所述的扇形扁平激光束时可以在被测物表面形成激光线，而且还能在平行平面F的表面上形成激光线交叉点，从而可以完成对设定距离的标记；当向外投射一准直激光束及一扇形扁平激光束时，则能在被测物表面形成激光圆点与激光线，从而有助于提高测量精度，减小测量误差。

附图说明：

图1为本实用新型的原理示意图。

图2为本实用新型的一实施例的结构示意图。

图2-2为图2的G-G剖面示意图。

图3为本实用新型的又一实施例的结构示意图。

图3-2为图3的H-H剖面示意图。

具体实施方式：

结合图2所示：本实用新型的一实施例的结构包括：壳体1、切换装置2、线透镜3、准直透镜4、金属安装座5、准直激光束发生器6、导轨7、壳体8、电池9、切换装置10、线透镜11、准直透镜12、金属安装座13、准直激光束发生器14、船形开关15、电池腔盖16、船形开关17、电池腔盖18、电池19、水平水准泡20、铅水准泡21。

下面结合附图对该实施的构造作进一步的说明：

如图2所示，壳体1内固定有金属安装座5，金属安装座5的下端面用螺钉固定有准直激光束发生器6，准直激光束发生器6产生的准直激光束与准直透镜4的光轴基本重合，通过螺钉的调校可使该准直激光束保持铅直并平行导轨7的底面；金属安装座5上端面的滑槽内设有切换装置2，线透镜3固定在切换装置2上，当切换装置2向右滑动后可使线透镜3刚好位于准直激光束发生器6投射的准直激光束路径上并将该激光束折射为一垂直导轨纵向的扇形扁平激光束，激光从壳体1上部的出光窗口中射出；壳体1的下端面卡装有船形开关17，能控制准直激光束发生器6的电路的通断。

壳体8内固定有金属安装座13，金属安装座13的下端面用螺钉固定有准直激光束发生器14，准直激光束发生器6产生的准直激光束与准直透镜4的光轴基本重合，通过螺钉的调校可使该准直激光束与准直激光束发生器6产生的准直激光束保持特定夹角，本实施例该夹角为2.8624°；金属安装座13上端面的滑槽内设有切换装置10，线透镜11固定在切换装置10上，当切换装置10在图示位置时，线透镜11刚好位于准直激光束发生器14投射的准直激光束路径上并将该激光束折射为一垂直导轨底面的扇形扁平激光束，当切换装置10滑向导轨底面时，准直激光束发生器14投射的准直激光束直接从壳体8上部的出光窗口中射出；壳体8的下端面卡装有船形开关15，能控制准直激光束发生器14的电路的通断；壳体8的左侧设有电池腔，电池9位于电池腔内，电池腔下部设有电池腔盖16，可防止电池9从腔中掉出。

如图2-2所示，金属安装座5左侧端面固定有水平水准泡20与铅直水准泡21，壳体1右侧设有电池腔，电池19位于电池腔内，电池腔右侧设有电池腔盖18，可防止电池19从腔中掉出。

如图2-2所示，导轨7与壳体1及壳体8的连接处设有“V”形槽，而壳体1及壳体8的相应位置设有“V”形导脚，“V”形导脚以一定的紧度卡在“V”形槽内，因此壳体1及壳体8能沿导轨自由滑动并能稳定停留在所移动到的任意位置上。

结合图3所示：本实用新型的又一实施例的结构包括：壳体22、电池23，金属安装座24、分光镜25、分光镜座26、准直激光束发生器27、导轨28、壳体29、反射镜30、水平水准泡31、垂直水准泡32、船形开关33、电池腔盖34。

下面结合附图对该实施的构造作进一步的说明：

如图3所示，壳体22内固定有金属安装座24，金属安装座24的下端面用螺钉固定有准直激光束发生器27，通过螺钉的调校可使准直激光束发生器27投射的准直激光束保持铅直并平行导轨28的底面；分光镜座26通过螺钉连接在金属安装座24的上端面上，分光镜25胶接在分光镜座26上且刚好位于准直激光束发生器27的出光孔前侧，当准直激光束投射到分光镜25后可产生透射激光束与反射激光束，透射激光束仍保持铅直方向通过壳体22顶部的出光窗口直接向外投射，反射激光折转一定角度后经壳体22右侧的分光窗帘投射向壳体29；壳体22的下端面卡装有船形开关33，能控制准直激光束发生器27的电路的通断；壳体22的左侧设有电池腔，电池23位于电池腔内，电池腔下部设有电池腔盖34，可防止电池23从腔中掉出。

壳体29内设有反射镜30，反射镜30胶接在镜座上且刚好位于分光镜25的反射光路上，分光镜25的反射光束经壳体29左侧的进光窗口投射在反射镜30上，经反射镜30反射后从壳体29顶部的出光窗口向外投射。

通过校准分光镜座26的螺钉，可使分光镜25与反射镜30的镜面保持特定夹角，在本实施例中，两镜面夹角为1.4321°，因此透射激光束与反射镜30向外反射的激光束间有2.8624°的夹角。

导轨28左侧端面固定有水平水准泡31与铅直水准泡32，通过观察水准泡，本实施例中的透射激光束可保持水平投射或铅直投射。

如图3-2所示，导轨28与壳体22及壳体29的连接处设有“V”形槽，而壳体22及壳体29的相应位置设有“V”形导脚，“V”形导脚以一定的紧度卡在“V”形槽内，因此壳体22及壳体29能沿导轨自由滑动并能稳定停留在所移动到的任意位置上。

Claims

1.一种激光测距尺包括：内部能产生第一可见准直激光束的投射装置A与内部能产生第二可见准直激光束的投射装置B，投射装置A与投射装置B之间设有导轨；其特征在于：所述投射装置A与投射装置B中至少有一个设置有沿导轨纵向移动的结构，第一可见准直激光束与第二可见准直激光束基本位于平行平面内，其中导轨横截面与第一可见准直激光束形成夹角α，与第二可见准直激光束形成夹角β，α与β满足条件：

①0°≤α≤45°；②0°≤β≤45°；③0.5°≤|α-β|≤12°。

2.根据权利要求1所述的一种激光测距尺，其特征在于：所述的投射装置A包括：设在壳体A内的电源和准直激光束发生器A，壳体A上设有激光束出光窗口；所述的投射装置B包括：设在壳体B内的电源和准直激光束发生器B，壳体B上设有激光束出光窗口；准直激光束发生器A与准直激光束发生器B内设有准直透镜，准直激光束与准直透镜的光轴基本重合，激光束发生器A与激光束发生器B的准直透镜的光轴基本处于平行平面内且两者间有一0.5°到12°的夹角。

3.根据权利要求1所述的一种激光测距尺，其特征在于：所述的投射装置A包括：设在壳体A内的电源、准直激光束发生器及分光镜，分光镜设在准直激光束的投射路径上，壳体A上设有激光束出光窗口及向投射装置B投射准直激光束的分光窗口；所述投射装置B包括：设在壳体B内的反射镜，壳体B上设有准直激光束进光窗口及激光束出光窗口，其中壳体B的准直激光束进光窗口对准壳体A的分光窗口，反射镜位于所述分光镜的分光光路上；所述反射镜与分光镜的镜面之间有0.25°到6°的夹角，分光镜与反射镜的法平面基本平行于准直激光束发生器产生的可见准直激光束。

4.根据权利要求1所述的一种激光测距尺，其特征在于：所述投射装置A包括：设在壳体A内的分光镜，壳体A上设有准直激光束进光窗口、激光束出光窗口及向投射装置B投射准直激光束的分光窗口；所述投射装置B包括：设在壳体B内的反射镜，壳体B上设有准直激光束进光窗口及激光束出光窗口；所述导轨上设有准直激光束发生器及电源，准直激光束发生器的出光口对准壳体A的准直激光束进光窗口，分光镜位于激光束的投射路径上，壳体B的进光窗口对准壳体A的分光窗口，反射镜位于分光镜的分光光路上；所述反射镜与分光镜的镜面之间有0.25°到6°的夹角，分光镜与反射镜的法平面基本平行于准直激光束发生器产生的可见准直激光束。

5.根据权利要求1所述的一种激光测距尺，其特征在于：所述的投射装置A与投射装置B之间设有距离读数装置。

6.根据权利要求5所述的一种激光测距尺，其特征在于：所述的距离读数装置是一种数显读数装置。

7.根据权利要求5所述的一种激光测距尺，其特征在于：所述的导轨上设有距离读数刻度。

8.根据权利要求1所述的一种激光测距尺，其特征在于：所述投射装置或导轨上设有水平及铅直确定装置。

9.根据权利要求2或3或4所述的一种激光测距尺，其特征在于：所述投射装A与投射装置B的壳体内设有能将准直激光束折射为扇形扁平激光束的透镜，且所述扇形扁平激光束的相交线基本垂直于导轨纵向。