TWI486616B - 光學系統 - Google Patents

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TWI486616B
TWI486616B TW102129426A TW102129426A TWI486616B TW I486616 B TWI486616 B TW I486616B TW 102129426 A TW102129426 A TW 102129426A TW 102129426 A TW102129426 A TW 102129426A TW I486616 B TWI486616 B TW I486616B
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Hua Tang Liu
Ching Shiang Wang
Wan Yun Wu
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Sintai Optical Shenzhen Co Ltd
Asia Optical Co Inc
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S17/06—Systems determining position data of a target
    • G01S17/08—Systems determining position data of a target for measuring distance only
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
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    • G01S7/51—Display arrangements

Description

光學系統
本發明係有關於一種光學系統，特別是有關於一種適用於測距儀的光學系統。
一般測距儀可針對被測物發出一訊號，此訊號傳至被測物表面時將被反射回到測距儀，測距儀內部的訊號接收裝置接收到此反射訊號後，即可利用訊號往返被測物所需時間換算出被測物距離。近年來有些測距儀，例如雷射瞄準鏡，其包括一套光學組合件來放大被測物影像，以方便使用者瞄準被測物。還有些測距儀，例如美國專利US7614156所揭露的弓箭用測距儀，除了有光學組合件用來放大被測物影像外，還包括影像感測裝置與液晶顯示器，可將放大的被測物影像顯示於液晶顯示器，以方便使用者觀測與瞄準。上述的光學組合件、影像感測裝置及液晶顯示器都將導致測距儀之體積與重量增加，不易於攜帶與使用。
有鑑於此，本發明之主要目的在於提供一種光學系統，使用者眼睛可隔著光學系統之顯示裝置直接目視並瞄準被測物，本發明之光學系統可不包含將被測物影像放大以供瞄準之光學組合件，以大幅減少測距儀之體積與重量，使測距儀易於攜帶與使用，並且能降低生產成本。
本發明之光學系統可包括一發射器、一接收器及一穿透式顯示裝置。發射器發出一訊號至一被測物。接收器接收由被測物反射回來的訊號。穿透式顯示裝置顯示由測距儀所測得的被測物之距離，且被測物之影像直接通過穿透式顯示裝置直接被目視。
本發明之光學系統可更包括一集光透鏡以及一發射透鏡，設置於發射器與被測物之間。
其中發射器為一半導體雷射或者為一紅外線發射器。
本發明之光學系統可更包括一集光透鏡以及一發射透鏡，設置於接收器與被測物之間。
其中接收器為一崩潰光二極體(APD)或者為一光二極體(PD)。
其中穿透式顯示裝置為一液晶顯示器(LCD)或者為一有機發光二極體(OLED)。
或者本發明之光學系統實質上由一發射器、一接收器、複數個集光透鏡、複數個發射透鏡以及一穿透式顯示裝置所組成。發射器發出一訊號至一被測物。接收器接收由被測物反射回來的訊號。集光透鏡以及發射透鏡設置於發射器與被測物之間以及接收器與被測物之間。穿透式顯示裝置顯示由測距儀所測得的被測物之距離，且被測物之影像直接通過穿透式顯示裝置直接被目視。
其中發射器為一半導體雷射或者為一紅外線發射器。
其中接收器為一崩潰光二極體(APD)或者為一光二極體(PD)。
其中穿透式顯示裝置為一液晶顯示器(LCD)或者為一有機發光二極體(OLED)。
為使本發明之上述目的、特徵、和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例並配合所附圖式做詳細說明。
10‧‧‧光學系統
11‧‧‧顯示系統
111‧‧‧穿透式顯示裝置
112‧‧‧第一保護玻璃
113‧‧‧第二保護玻璃
13‧‧‧發射系統
131‧‧‧發射器
132‧‧‧集光透鏡
133‧‧‧發射透鏡
15‧‧‧接收系統
151‧‧‧接收器
152‧‧‧集光透鏡
153‧‧‧發射透鏡
131T‧‧‧發射光
131R‧‧‧反射光
20‧‧‧眼睛
30‧‧‧被測物
第1圖係依據本發明之光學系統之一實施例之示意圖。
第2圖係第1圖中之光學系統之使用示意圖。
請參閱第1圖，第1圖係依據本發明之光學系統之一實施例之示意圖。如圖所示，光學系統10包括一顯示系統11、一發射系統13及一接收系統15。顯示系統11包括一穿透式顯示裝置111、一第一保護玻璃112及一第二保護玻璃113。發射系統13包括一發射器131、一集光透鏡132及一發射透鏡133。接收系統15包括一接收器151、一集光透鏡152及一發射透鏡153。
使用時，將穿透式顯示裝置111對向一被測區域(未圖示)，被測區域影像將直接通過穿透式顯示裝置111，使用者隔著穿透式顯示裝置111可直接目視被測區域，使用者再依所目視的被測區域將光學系統10對準其中一被測物(未圖示)。接著發射系統13發出一發射光131T至被測物，並且接收由被測物反射的一反射光131R，再經後續的資料處理，將測出的被測物距離傳送至穿透式顯示裝置111供使用者檢視。
以下將說明使用時之光學路徑。請同時參閱第1圖及第2圖，第2圖係第1圖中之光學系統之使用示意圖。如第2圖所示，使用時將光學系統10對向一被測區域，使用者的眼睛20隔著穿透式顯示裝置111可直接目視被測區域，接著調整光學系統10使穿透式顯示裝置111對準被測區域中的一被測物30，此時使用者的眼睛20隔著穿透式顯示裝置111可直接目視被測物30。
接著發射系統13中的發射器131發出一發射光131T，發射光131T先通過集光透鏡132再通過發射透鏡133，集光透鏡132及發射透鏡133可將原本是往外發散的發射光131T變成準直的發射光131T，再射向被測物30。被測物30可將發射光131T反射，使一反射光131R射向光學系統10，射向光學系統10的反射光131R先通過發射透鏡153再通過集光透鏡152，最後再射入接收器151，接收器151接收反射光131R後，再經後續的資料處理將測出的被測物距離顯示於穿透式顯示裝置111，供使用者檢視。
上述實施例中的發射器131可為半導體雷射(Semiconductor Laser)，接收器151可為崩潰光二極體(APD)或光二極體(PD)，穿透式顯示裝置111可為液晶顯示器(LCD)或者為有機發光二極體(OLED)。
上述實施例中的發射器131可為紅外線發射器，接收器151可為紅外線接收器。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，仍可作些許的更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
10‧‧‧光學系統
11‧‧‧顯示系統
111‧‧‧穿透式顯示裝置
112‧‧‧第一保護玻璃
113‧‧‧第二保護玻璃
13‧‧‧發射系統
131‧‧‧發射器
132‧‧‧集光透鏡
133‧‧‧發射透鏡
15‧‧‧接收系統
151‧‧‧接收器
152‧‧‧集光透鏡
153‧‧‧發射透鏡
131T‧‧‧發射光
131R‧‧‧反射光

Claims (10)

  1. 一種光學系統，適用於一測距儀，包括：一發射器，該發射器發出一訊號至一被測物；一接收器，該接收器接收由該被測物反射回來的該訊號；以及一穿透式顯示裝置，顯示由該測距儀所測得的該被測物之距離，且該被測物之影像直接通過該穿透式顯示裝置直接被目視。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之光學系統，其更包括一集光透鏡以及一發射透鏡，設置於該發射器與該被測物之間。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之光學系統，其中該發射器為一半導體雷射或者為一紅外線發射器。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之光學系統，其更包括一集光透鏡以及一發射透鏡，設置於該接收器與該被測物之間。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之光學系統，其中該接收器為一崩潰光二極體(APD)或者為一光二極體(PD)。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之光學系統，其中該穿透式顯示裝置為一液晶顯示器(LCD)或者為一有機發光二極體(OLED)。
  7. 一種光學系統，適用於一測距儀，該光學系統實質上由一發射器、一接收器、複數個集光透鏡、複數個發射透鏡、以及一穿透式顯示裝置所組成；其中該發射器發出一訊號至一被測物；其中該接收器接收由該被測物反射回來的該訊號；其中該等集光透鏡以及該等發射透鏡設置於該發射器與 該被測物之間以及該接收器與該被測物之間；其中該穿透式顯示裝置，顯示由該測距儀所測得的該被測物之距離，且該被測物之影像直接通過該穿透式顯示裝置直接被目視。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之光學系統，其中該發射器為一半導體雷射或者為一紅外線發射器。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之光學系統，其中該接收器為一崩潰光二極體(APD)或者為一光二極體(PD)。
  10. 如申請專利範圍第7項所述之光學系統，其中該穿透式顯示裝置為一液晶顯示器(LCD)或者為一有機發光二極體(OLED)。
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