TW201525523A - 電子望遠測距儀系統 - Google Patents

Abstract

一種電子望遠測距儀系統，主要設有一測距機架，在內部設有由物鏡、轉向稜鏡、目鏡所組成的光學鏡組；並且在另一側設有測量物件距離的雷射發射模組及雷射接收模組，其特徵在於：一投影顯示模組係插設於轉向稜鏡與目鏡之間；另設一攝像模組，將前方之資訊攝影後，連同前述之雷射接收模組的資訊一同傳送給處理資料單元(電路板)，再傳送給投影顯示模組後，傳射至目鏡，由於該投影顯示模組在設計上係透射率極高，而攝像模組又能攝取極高的清晰度影像，在相互搭配下，測距的資訊影像將更為清晰且光源充足，無論白天夜晚均可使用，足以解決長期以來習用所不能解決的問題。

Description

電子望遠測距儀系統

一種電子望遠測距儀系統，尤指一種可搭配於電子望遠鏡的測距儀系統，常使用於工程、軍事、打獵、運動等項目的測量距離之用，為一種使用十分廣泛且實用的產品。

測量距離已是建設工程、生物觀測、運動項目、軍事測量所必需具備的一個項目，然而現有的電子望遠測距儀卻有未能解決的問題。

請參看第6、7圖所示，係為目前較先進的光學式測距儀，主要在測距機架70內設有一光學鏡組50，由外而內分別包含有：物鏡51、轉向稜鏡52、LCD顯示面板53、目鏡54；另設一雷射發射模組60，係由該光學鏡組50的轉向稜鏡52處發射，該測量光束經轉向稜鏡52轉向後，向外射出，若此時已被瞄準系統(係為電子零件系統，圖中未示)鎖定待測目標後，光束被反射回來，又經雷射接收模組61所接收，經電子計算距離後，即傳到LCD顯示面板53處顯像，再經目鏡54而傳達到眼睛80，因此吾人可由該目鏡54裡看到LCD顯示面板53上的測距及相關的數據。

但上述的習用設計，在使用上所發現的缺點為：

1.由於LCD顯示面板53必需外加極化偏光片，這個不可避免的因素，就造成了外界影像進入眼睛時，必須要穿過該LCD顯示面板53，才能到達 目鏡54而傳達到眼睛80，但正因為LCD顯示面板53的穿透率不佳(一般是小於30%)，這使得觀測外界影像亮度不足，這個缺點在夜晚更是明顯，甚至無法使用，另外由於望遠物鏡端物焦距調整不易，受限於物鏡和目鏡的匹配，無法看局部放大影像，這是習用的主要缺點。

2.由於上述的LCD顯示面板53是設於測距機架70的光學模組50裡，若是要提高解析度，一定會降低開口率，使透光量更差，因此高解析度在傳統的設計有一定的困難。

為了解決上述的問題，另一種習用的設計，是將上述的LCD顯示面板設置在測距機架的殼體表面，也就是回傳的光束不經過LCD顯示面板，因此在觀測時，使用者由望遠系統觀測到目標，按下雷射發射模組，並且回傳後，在原本的目鏡裡是看不到的，所以眼睛要離開目鏡，再看看設於望遠鏡架殼體表面的LCD顯示面板，才能得知測量的資訊及影像，這種”兩段式”的觀察，使用十分不便利，例如打獵時有移動的目標物，要同時觀測射擊，此類設計即無法達成所需的功能，因此習用並沒有一種使用方便，而且觀測影像及資訊更清楚的電子望遠測距儀系統，所以有必要再加以研發設計新的產品，才能提昇此工業的水平。

本發明之主要目的，主要設有一測距機架，在內部設有由物鏡、轉向稜鏡、目鏡所組成的光學鏡組；並且在另一側設有測量物件距離的雷射發射模組及雷射接收模組，其特徵在於：一投影顯示模組係插設於轉向稜鏡與目鏡之間；另設一攝像模組，將前方之資訊攝影後，連同前述之雷射接收模組的資訊一同傳送給處理資料單元(電路板)，再傳送給投影 顯示模組後，傳射至目鏡，由於該投影顯示模組在設計上係透射率極高，而攝像模組又能攝取極高的清晰度影像，在相互搭配下，測距的資訊影像將更為清晰且光源充足，足以解決長期以來習用具有透光率不佳，晝質不清晰等，以及觀測及精準數據無法在同一視角中觀察等多項問題。

為達到上述之目的，本案可以下列的方式來達成： 設一測距機架，在內部光線經過之路徑上分別設有由物鏡、轉向稜鏡、目鏡所組成的光學鏡組；並且在另一側設有測量物件距離的雷射發射模組及雷射接收模組，其特徵在於，至少再設有一投影顯示模組，係設於轉向稜鏡與目鏡之間，且該投影顯示模組內至少包含有二個三角反射稜鏡及反射膜；以及一顯示板於三角反射稜鏡及反射膜的外側，能將影像射入該投影顯示模組內的三角反射稜鏡及反射膜裡；另設一攝像模組，將前方之資訊攝影後，連同前述之雷射接收模組的資訊一同傳送給處理資料單元，再傳送給投影顯示模組後，傳送至目鏡。

本發明之另一目的，在於該投影顯示模組裡的顯示板可為 LCOS、DLP、LED、OLED、DMD等型式，不管是自發光或由另一光源反射或穿透再投射於該二個三角反射稜鏡及反射膜處，能直接採用現有市面上的顯示板規格，相容性佳，實用性亦更好。

〔習知〕

50‧‧‧鏡組

51‧‧‧物鏡

52‧‧‧轉向稜鏡

53‧‧‧LCD顯示面板

54‧‧‧目鏡

60‧‧‧雷射發射模組

61‧‧‧雷射接收模組

70‧‧‧測距機架

80‧‧‧眼睛

〔本發明〕

10‧‧‧測距機架

11‧‧‧物鏡

12‧‧‧轉向稜鏡

121‧‧‧分劃板

13‧‧‧目鏡

14‧‧‧雷射發射模組

15‧‧‧雷射接收模組

20‧‧‧投影顯示模組

200‧‧‧投影顯示模組

201‧‧‧投影顯示模組

202‧‧‧投影顯示模組

21‧‧‧反射稜鏡

22‧‧‧反射稜鏡

23‧‧‧反射膜

24‧‧‧發光源

241‧‧‧發光源

242‧‧‧發光源

25‧‧‧透鏡組

251‧‧‧透鏡組

252‧‧‧透鏡組

26‧‧‧顯示板

27‧‧‧顯示板

28‧‧‧顯示板

29‧‧‧顯示板

30‧‧‧攝像模組

40‧‧‧眼睛

第1圖 係本發明之整體組配示意圖。

第2圖 係本發明之整體系統架構的實施例圖1。

第3圖 係本發明之整體系統架構的實施例圖2。

第4圖 係本發明之整體系統架構的實施例圖3。

第5圖 係本發明之整體系統架構的實施例圖4。

第6圖 係習用之整體組配示意圖。

第7圖 係習用整體系統架構圖。

請參看第1圖所示，本發明主要設有一測距機架10，在內部設有由物鏡11、轉向稜鏡12、目鏡13所組成的光學鏡組；並且在另一側設有測量物件距離的雷射發射模組14及雷射接收模組15，其特色在於：一投影顯示模組20係插設於轉向稜鏡12與目鏡13之間；另設一攝像模組30，將前方之資訊攝影後，連同前述之雷射接收模組15的資訊一同傳送給處理資料單元(電路板)，再傳送給投影顯示模組20後，傳射至目鏡13，以解決長期以來習用所不能解決的問題。

本發明詳細的實施方式，請配合參看第1、2圖所示，本發明設有一測距機架10，在內部光線經過之路徑上分別設有由物鏡11、轉向稜鏡12、目鏡13所組成的光學鏡組；並且在另一側設有測量物件距離的雷射發射模組14及雷射接收模組15，其特徵在於：一投影顯示模組20係插設於轉向稜鏡12與目鏡13之間，其中，該投影顯示模組20內至少包含有二個三角反射稜鏡21,22及反射膜23；另設有顯示板能將影像射入該投影顯示模組20內的三角反射稜鏡21,22及反射膜23裡，再反射至目鏡13；另設一攝像模組30，將前方之資訊攝影後，連同前述之雷射接收模組15的資訊一同傳送給處理資料單元(電路板)，再傳送給投影顯示模組20後，投射至目鏡13。

請參看第2圖所示之投影顯示模組20，係在該內至少包含 有二個三角反射稜鏡21,22及反射膜23的一側設有LCOS顯示板26，而相對側則設有一發光源24及透鏡組25；則由雷射接收模組15及攝像模組30所傳回之影像及資訊接於投影顯示模組20，由發光源24及透鏡組25投射穿過二個三角反射稜鏡21,22及反射膜23後，打在該顯示板26後，再經反射膜23反射回去後由目鏡13供眼睛40直接觀察。

請參看第3圖所示，係為另一投影顯示模組200，同樣具有 如上述的二個三角反射稜鏡21,22及反射膜23，然而其一側係設有如LED或OLED等自發光源的顯示板27，則由雷射接收模組15及攝像模組30所傳回之影像及資訊接於投影顯示模組200，直接由該自發光的顯示板27投射經過一個三角反射稜鏡22及反射膜23後，反射至目鏡13供眼睛40直接觀察。

請參看第4圖所示，係為本發明之另種投影顯示模組201， 同樣具有如上述的二個三角反射稜鏡21,22及反射膜23，然而其一側係使用LCD的顯示板28，則由雷射接收模組15及攝像模組30所傳回之影像及資訊接於投影顯示模組201，由發光源241及透鏡組251投射穿過該LCD顯示板28後，投射經過一個三角反射稜鏡21及反射膜23，反射至目鏡13供眼睛40直接觀察。

請參看第5圖所示之投影顯示模組202，係本發明使用在 DMD型的投影顯示模組202，至少包含有二個三角反射稜鏡210,220及空氣間隙層230，在其一側設有DMD型顯示板29，而相對側則設有一發光源242及透鏡組252；則由雷射接收模組15及攝像模組30所傳回之影像及資訊接 於投影顯示模組202，由發光源242及透鏡組252投射穿過二個三角反射稜鏡210,220及反射膜230，打在該顯示板29後，再反射回去由目鏡13供眼睛40直接觀察。

另外在第2、3、4、5圖所示的轉向稜鏡12及目鏡13之間，更設有一分劃板121，能整合相關的影像資訊，畫面予以劃分而利於觀察。

由本發明的特殊的設計，使用本發明具有如下優點：

1.由於本發明在目鏡觀測的物像位置上，係設有二個三角稜鏡，而影像觀測均是由三角稜鏡一側的顯示板上再反射進入三角稜鏡裡，所以本身不會造成光線的阻礙，因此設計上可增加直接觀測的影像光線亮度，使亮度提高而容易觀測，為本發明的主要優點。

2.本發明另設有一攝像模組搭配原有的投影顯示模組，因此能得到解析度提高且倍率提高的攝像，並且被顯示板所呈現出來，使此產品具有高解析度，增加放大倍率，為本發明之另一優點。

3.本發明是一種內置式的投影顯示模組，所以在觀測時，直接由眼睛在目鏡位置即可看到由攝像模組所攝得的清晰影像及測量數據，再經不會干擾透光率的投影顯示模組，使觀測及讀測後資料均不用離開視線，在使用上極為便利，為本發明的又一優點。

唯，以上所述之結構，僅為本發明之較佳實施例而已，並非用以限定本發明實施之範圍；故當熟習此技藝所作出等效或輕易的變化者，在不脫離本發明之精神與範圍下所作之均等變化與修飾，例如：略為改變稜鏡造形、角度、尺寸、數目，或增加無相關的透鏡，但實際仍係本發明的特徵所在時，皆應涵蓋於本發明之專利範圍內。

10‧‧‧測距機架

11‧‧‧物鏡

12‧‧‧轉向稜鏡

121‧‧‧分劃板

13‧‧‧目鏡

14‧‧‧雷射發射模組

15‧‧‧雷射接收模組

20‧‧‧投影顯示模組

30‧‧‧攝像模組

Claims (8)

1. 一種電子望遠測距儀系統，包含有一測距機架，在內部光線經過之路徑上分別設有由物鏡、轉向稜鏡、目鏡所組成的光學鏡組；並且在另一側設有測量物件距離的雷射發射模組及雷射接收模組，其特徵在：至少再設有：一投影顯示模組，係設於轉向稜鏡與目鏡之間，且該投影顯示模組內至少包含有二個三角反射稜鏡及一反射膜；一顯示板，設於該三角反射稜鏡及反射膜的外側，能將影像射入該投影顯示模組內的三角反射稜鏡及反射膜裡；一攝像模組，係將攝影的內容，連同雷射接收模組的資訊一起傳送給處理資料單元，再傳送給投影顯示模組後，再傳送至目鏡。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電子望遠測距儀系統，其中，該投影顯示模組裡的顯示板係為LCOS，且在二個三角反射稜鏡及反射膜相對側設有一發光源及透鏡組。
3. 如申請專利範圍第1項所述之電子望遠測距儀系統，其中，該投影顯示模組裡的顯示板係為能自發光源的為LED。
4. 如申請專利範圍第1項所述之電子望遠測距儀系統，其中，該投影顯示模組裡的顯示板係為能自發光源的為OLED。
5. 如申請專利範圍第1項所述之電子望遠測距儀系統，其中，該投影顯示模組裡的顯示板係為LCD，且在該LCD的顯示板的後方，再設有一組發光源及透鏡組。
6. 如申請專利範圍第1項所述之電子望遠測距儀系統，其中，轉向稜鏡及目鏡之間更設有一分劃板。
7. 一種電子望遠測距儀系統，包含有一測距機架，在內部光線經過之路徑上分別設有由物鏡、轉向稜鏡、目鏡所組成的光學鏡組；並且在另一側設有測量物件距離的雷射發射模組及雷射接收模組，其特徵在：至少再設有：一投影顯示模組，係設於轉向稜鏡與目鏡之間，且該投影顯示模組內至少包含有二個三角反射稜鏡及一空氣間隙層；一顯示板，設於該二個三角反射稜鏡及空氣間隙層的一外側；一攝像模組，係將攝影的內容，連同雷射接收模組的資訊一起傳送給處理資料單元，再傳送給投影顯示模組後，再傳送至目鏡。
8. 如申請專利範圍第7項所述之電子望遠測距儀系統，其中，該投影顯示模組裡的顯示板係為DMD，且在二個三角反射稜鏡及空氣間隙層的相對另一側設有發光源及透鏡組。