TWI719462B - 測距裝置 - Google Patents

Abstract

一種測距裝置，包括一稜鏡模組以及一稜鏡調整機構。該稜鏡模組包括一固定稜鏡組以及一可動稜鏡組，其中，該固定稜鏡組鄰近於該可動稜鏡組。該稜鏡調整機構包括一第一調整組以及一第二調整組，該第一調整組包括一第一調整卡具以及一第二調整卡具，該第二調整組包括一第三調整卡具，其中，該第一調整卡具或該第二調整卡具轉動以軸向移動，從而使該可動稜鏡組繞一第一軸相對於該固定稜鏡組轉動，該第三調整卡具轉動以軸向移動，從而使該可動稜鏡組繞一第二軸相對於該固定稜鏡組轉動，而該第一軸垂直於該第二軸。

Description

測距裝置

本發明係有關於一種測距裝置，特別是指一種具有光學防手震功能的測距裝置。

測距裝置的光學設計通常需同時考慮可見光的路徑以及雷射光的出光路徑，並確保使用者視線集中之位置與雷射光擊中之位置是同樣的，以得到正確的測量結果。

其中一般測距裝置在進行光路設計時，可以令該可見光的路徑以及雷射光的出光路徑重疊(或重合)或不重疊(或重合)，而一般不具備光學防手震模組之測距裝置產品中的該可見光的路徑以及雷射光的出光路徑通常不會重合，而具備光學防手震模組之測距裝置產品中的該可見光的路徑以及雷射光的出光路徑則是會設計成重合，但因為產生雷射光的雷射發射器在生產製造過程中，每一個的雷射發射器的發射角度不盡相同，故在組裝測距裝置時難以僅用一種機構裝置，就可以令該可見光的路徑以及雷射光的出光路徑確實重合。

為了解決前述問題，因此提出了本案之測距裝置調整裝置。

有鑑於此，本發明的目的在於提供一種測距裝置，其包括一 稜鏡調整機構，透過操作該稜鏡調整機構，可見光的路徑與雷射光的出光路徑在測距裝置內重疊(或重合)，以確保使用者視線集中之位置與雷射光擊中之位置是同樣的，進而避免測量結果不準確之問題。

本發明測距裝置的其中一實施例包括一稜鏡模組以及一稜鏡調整機構。該稜鏡模組包括一固定稜鏡組以及一可動稜鏡組，其中，該固定稜鏡組鄰近於該可動稜鏡組。該稜鏡調整機構包括一第一調整組以及一第二調整組，該第一調整組包括一第一調整卡具以及一第二調整卡具，且該第一調整卡具的軸向與該第二調整卡具的軸向相交，該第二調整組包括一第三調整卡具，其中，該第一調整卡具或該第二調整卡具轉動以軸向移動，從而使該可動稜鏡組繞一第一軸相對於該固定稜鏡組轉動，該第三調整卡具轉動以軸向移動，從而使該可動稜鏡組繞一第二軸相對於該固定稜鏡組轉動，而該第一軸垂直於該第二軸。

在另一實施例中，該固定稜鏡組包括一第一稜鏡以及一第二稜鏡，而該可動稜鏡組包括一屋脊型稜鏡，該第一稜鏡貼合於該第二稜鏡，並鄰近該屋脊型稜鏡，該稜鏡調整機構更包括一本體以及一夾持件，該本體鄰近於該屋脊型稜鏡，該夾持件可轉動地設置於該本體，並用以夾持該屋脊型稜鏡，該第一調整卡具與該第二調整卡具設置於該本體，該第三調整卡具設置於該夾持件，該第三調整卡具軸向移動以帶動該夾持件繞該第二軸轉動，進而使該屋脊型稜鏡繞該第二軸轉動。

在另一實施例中，該稜鏡調整機構更包括一凸出部，該凸出部設置於該第一稜鏡與該屋脊型稜鏡之間的一間隙，使該屋脊型稜鏡未接觸於該第一稜鏡，該凸出部的一端點接觸該第一稜鏡或該屋脊型稜鏡，該 第一調整卡具或該第二調整卡具軸向移動，使該屋脊型稜鏡繞該端點與該第一稜鏡或該屋脊型稜鏡之接觸點轉動。

在另一實施例中，該稜鏡調整機構更包括一固定卡具，該固定卡具具有平行於該第二軸的一中心軸，該夾持件藉由該固定卡具設置於該本體，且該第三調整卡具的軸向垂直於該中心軸，該第一調整卡具的軸向垂直於該第二調整卡具的軸向。

在另一實施例中，該固定稜鏡組包括一第一稜鏡以及一第二稜鏡，而該可動稜鏡組包括一屋脊型稜鏡，該第一稜鏡貼合於該第二稜鏡，並鄰近該屋脊型稜鏡，該稜鏡模組更包括一稜鏡座，該屋脊型稜鏡設置於該稜鏡座，該稜鏡座包括一第一承靠部以及一第二承靠部，該第一承靠部設置於該屋脊型稜鏡的一屋脊面，而該第二承靠部連接於該第一承靠部，並設置於該屋脊型稜鏡的一第五面，該第一調整卡具抵接於該第一承靠部，該第二調整卡具抵接於該第二承靠部。

在另一實施例中，該測距裝置更包括一物鏡模組、一光學防手震模組以及一目鏡模組，其中，一物體發出的一第一光束自該物鏡模組進入該測距裝置，通過該光學防手震模組，進入該第一稜鏡，經多次反射後離開該第一稜鏡，進入該屋脊型稜鏡，再經多次反射後離開該屋脊型稜鏡，並通過該目鏡模組。

在另一實施例中，該測距裝置更包括一光發射器以及一光接收器，其中，該光發射器發出的一第二光束通過該第二稜鏡，進入該第一稜鏡，經反射後離開該第一稜鏡，並依序通過該光學防手震模組與該物鏡模組，以到達該物體，該物體將該第二光束反射至該光接收器。

在另一實施例中，該第一光束為可見光，而該第二光束為不可見光。

在另一實施例中，該測距裝置更包括一顯示模組，其中，該顯示模組發出的一第三光束依序通過該第二稜鏡與該第一稜鏡，進入該屋脊型稜鏡，經多次反射後離開該屋脊型稜鏡，並通過該目鏡模組。

在另一實施例中，該第三光束具有一距離信息。

11‧‧‧物鏡模組

12‧‧‧光學防手震模組

13‧‧‧稜鏡模組

14‧‧‧稜鏡調整機構

15‧‧‧目鏡模組

16‧‧‧顯示模組

17‧‧‧收發模組

18‧‧‧反射單元

19‧‧‧反射單元

20‧‧‧透鏡模組

100‧‧‧測距裝置

121‧‧‧可動透鏡

131‧‧‧第一稜鏡

133‧‧‧第二稜鏡

135‧‧‧屋脊型稜鏡

137‧‧‧稜鏡座

141‧‧‧本體

142‧‧‧第一調整卡具

143‧‧‧第二調整卡具

144‧‧‧夾持件

145‧‧‧固定卡具

146‧‧‧第三調整卡具

147‧‧‧凸出部

171‧‧‧光發射器

173‧‧‧光接收器

181‧‧‧凸出部

311‧‧‧第一面

313:第二面

315:第三面

331:第六面

351:第四面

353:屋脊面

355:第五面

371:第一承靠部

373:第二承靠部

A:可見光束

B:不可見光束

C:影像光束

L:中心軸

第1圖係本發明測距裝置的其中一實施例之立體圖。

第2圖係第1圖中的測距裝置之另一立體圖。

第3圖係第1圖中的測距裝置之剖視圖。

第4A圖係可見光束在第3圖中的稜鏡模組之光學路徑圖。

第4B圖係不可見光束在第3圖中的稜鏡模組之光學路徑圖。

第4C圖係影像光束在第3圖中的稜鏡模組之光學路徑圖。

第5A圖係可見光束在第1圖中的測距裝置之光學路徑圖。

第5B圖係不可見光束在第1圖中的測距裝置之光學路徑圖。

第5C圖係影像光束在第1圖中的測距裝置之光學路徑圖。

請參閱第1及2圖，本發明的其中一實施例測距裝置100包括一物鏡模組11、一光學防手震模組12、一稜鏡模組13、一稜鏡調整機構14、一目鏡模組15、一顯示模組16以及一收發模組17。其中，使用者可藉由物鏡模組11、光學防手震模組12、稜鏡模組13與目鏡模組15觀察 到一物體(未繪示)與顯示模組16產生的一影像(未繪示)，可藉由收發模組17取得自身與該物體之間的距離，更可藉由稜鏡調整機構14讓該物體所發出之光束的路徑與收發模組17所發射之光束的路徑在測距裝置100內重疊。以下詳細說明該等元件的設置：

請參閱第3圖，光學防手震模組12設置於物鏡模組11與目鏡模組15之間，並包括一可動透鏡121，其中，測距裝置100可利用一感測單元(未繪示)感測其於水平或垂直方向上的傾斜程度，並根據其傾斜程度移動可動透鏡121對獲取的影像進行逆向修正，達到防手震的效果。收發模組17包括一光發射器171以及一光接收器173，其中，光發射器171為雷射二極體(Laser Diode,LD)或發光二極體(Light Emitting Diode,LED)。

稜鏡模組13設置於光學防手震模組12與目鏡模組15之間，並包括一固定稜鏡組、一可動稜鏡組以及一稜鏡座137，其中該固定稜鏡組鄰近於該可動稜鏡組，該固定稜鏡組包括一第一稜鏡131以及一第二稜鏡133，而該可動稜鏡組包括一屋脊型稜鏡135。請參閱第4A~4C圖，第一稜鏡131包括一第一面311、一第二面313以及一第三面315，屋脊型稜鏡135包括一第四面351、一屋脊面353以及一第五面355，而第二稜鏡133包括一第六面331。具體而言，第二稜鏡133的第六面331貼合於第一稜鏡131的第三面315，第一稜鏡131的第二面313鄰近於屋脊型稜鏡135的第四面351，而屋脊型稜鏡135設置於稜鏡座137上。稜鏡座137包括一第一承靠部371以及一第二承靠部373，其中，第一承靠部371設置於屋脊型稜鏡135的屋脊面353，而第二承靠部373連接於第一承靠部371，且設置於屋脊型稜鏡135的第五面355。

如第1到3圖所示，稜鏡調整機構14包括一本體141、一第一調整組，一第二調整組、一夾持件144、一固定卡具145以及一凸出部147，其中該第一調整組包括一第一調整卡具142以及一第二調整卡具143，而該第二調整組包括二個第三調整卡具146。具體而言，本體141鄰近於屋脊型稜鏡135的屋脊面353(如第4A~4C圖所示)，夾持件144藉由固定卡具145可轉動地設置於本體141，並用以夾持稜鏡模組13的稜鏡座137與屋脊型稜鏡135，其中，固定卡具145具有垂直於屋脊面353的一中心軸L，而夾持件144可繞中心軸L轉動，以帶動屋脊型稜鏡135繞中心軸L轉動。該等第三調整卡具146設置於夾持件144上，且該等第三調整卡具146的軸向垂直於固定卡具145的中心軸L。第一調整卡具142穿過本體141，並抵接於稜鏡座137的第一承靠部371(如第4A~4C圖所示)。第二調整卡具143也穿過本體141，並抵接於稜鏡座137的第二承靠部373(如第4A~4C圖所示)。其中，第一調整卡具142的軸向垂直於第二調整卡具143的軸向，即，第一調整卡具142的軸向與第二調整卡具143的軸向相交。凸出部147設置於第一稜鏡131的第二面313(如第4A~4C圖所示)與屋脊型稜鏡135的第四面351(如第4A~4C圖所示)之間的間隙，且凸出部147的一端點抵接於第一稜鏡131的第二面313(如第4A~4C圖所示)，使得屋脊型稜鏡135未接觸於第一稜鏡131。其中，該卡具可以是螺栓、螺母、螺釘、銷釘或銷軸等。

在測距裝置100的組裝過程中，使用者可轉動該等第三調整卡具146，使該等第三調整卡具146產生軸向移動，進而帶動夾持件144繞固定卡具145的中心軸L轉動。當夾持件144轉動時，會帶動屋脊型稜鏡 135繞固定卡具145的中心軸L進行轉動。此外，使用者還可轉動第一調整卡具142(或第二調整卡具143)，使第一調整卡具142(或第二調整卡具143)產生軸向移動，進而推抵屋脊型稜鏡135。當屋脊型稜鏡135被推抵時，會將凸出部147的該端點與第一稜鏡131的第二面313之接觸點作為支點來進行轉動，也可以理解為，屋脊型稜鏡135係繞垂直於固定卡具145的中心軸L的一軸(未繪示)來進行轉動。

簡言之，只要簡單轉動稜鏡調整機構14的第一調整卡具142、第二調整卡具143或該等第三調整卡具146，即可讓屋脊型稜鏡135繞中心軸L或垂直於中心軸L的該軸相對於第一稜鏡131與第二稜鏡133轉動，從而讓該物體所發出之光束的路徑與光發射器171所發射之光束的路徑在測距裝置100內重疊。對屋脊型稜鏡135的調整結束後，便可對其餘部分進行調整，以完成測距裝置100的組裝。

請參閱第5A圖，操作時，該物體發出一可見光束A至測距裝置100，可見光束A自物鏡模組11進入測距裝置100，通過光學防手震模組12，並進入稜鏡模組13。如第4A圖所示，可見光束A由第一面311入射第一稜鏡131，在第一稜鏡131中多次反射後由第二面313離開第一稜鏡131，然後由第四面351進入屋脊型稜鏡135，再經多次反射後由第五面355離開屋脊型稜鏡135。離開稜鏡模組13的可見光束A接著通過目鏡模組15，以到達使用者的眼睛。如此設置的話，使用者便可透過目鏡模組15觀察該物體。

請參閱第5B圖，光發射器171發出一不可見光束B，不可見光束B被一反射單元18反射至稜鏡模組13，其中可以發現反射單元18 與本體141之間有一凸出部181，以令反射單元18可以凸出部181為支點而擺動，進而可以調整不可見光束B的反射角度。如第4B圖所示，不可見光束B通過第二稜鏡133，由第三面315進入第一稜鏡131，被第二面313反射後由第一面311離開第一稜鏡131。離開稜鏡模組13的不可見光束B依序通過光學防手震模組12與物鏡模組11，並離開測距裝置100，以到達該物體。接著，不可見光束B被該物體反射回測距裝置100，並被光接收器173給接收。如此設置的話，使用者(或測距裝置100)與該物體之間的距離可被計算出來。

請參閱第5C圖，該距離被計算出來後，顯示模組16發出具有一距離信息(例如代表該距離的一數值)的一影像光束C，影像光束C被一反射單元19反射，並通過一透鏡模組20以到達稜鏡模組13。如第4C圖所示，影像光束C通過第二稜鏡133，由第三面315進入第一稜鏡131，由第二面313離開第一稜鏡131，然後由第四面351進入屋脊型稜鏡135，再經多次反射後由第五面355離開屋脊型稜鏡135。離開稜鏡模組13的影像光束C接著通過目鏡模組15，以到達使用者的眼睛。如此設置的話，使用者便可透過目鏡模組15看到該距離信息，從而得知測距裝置100與該物體之間的距離。

如第5A~5B圖所示，於上述操作過程中，光發射器171所發出之不可見光束B的路徑在離開稜鏡模組13後與該物體所發出之可見光束A的路徑重疊，換言之，光發射器171所發出之不可見光束B的路徑與該物體所發出之可見光束A的路徑均會通過光學防手震模組12與物鏡模組11。如此一來，可動透鏡121的作動會同時對可見光束A的路徑與不可見 光束B的路徑產生影響，以確保可見光束A從該物體發出之位置(即使用者視線集中之位置)與不可見光束B擊中該物體之位置是同樣的，從而避免測量結果不準確之問題。

於另一實施例中，稜鏡調整機構14的凸出部147同樣設置於第一稜鏡131的第二面313與屋脊型稜鏡135的第四面351之間的間隙，不同的是，凸出部147的一端點抵接於屋脊型稜鏡135的第四面351。在操作稜鏡調整機構14調整屋脊型稜鏡135的過程中，屋脊型稜鏡135被第一調整卡具142或第二調整卡具143推抵，並將凸出部147的該端點與屋脊型稜鏡135的第四面351之接觸點作為支點來進行轉動。其餘設置與操作與上述實施例相似，在此不贅述。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟悉此技藝者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作各種的更動與潤飾，舉例來說，本發明之適用範圍不限於圖示所繪之單筒測距裝置，也就是不排除本發明可適用於雙筒測距裝置，因此本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

11‧‧‧物鏡模組

12‧‧‧光學防手震模組

13‧‧‧稜鏡模組

14‧‧‧稜鏡調整機構

15‧‧‧目鏡模組

16‧‧‧顯示模組

17‧‧‧收發模組

100‧‧‧測距裝置

137‧‧‧稜鏡座

141‧‧‧本體

144‧‧‧夾持件

145‧‧‧固定卡具

146‧‧‧第三調整卡具

Claims (10)

1. 一種測距裝置，包括：一稜鏡模組，包括一固定稜鏡組以及一可動稜鏡組，其中，該固定稜鏡組鄰近於該可動稜鏡組；一光發射器，發出一第二光束到達一物體；一光接收器，該物體將該第二光束反射至該光接收器；以及一稜鏡調整機構，包括一第一調整組以及一第二調整組，該第一調整組包括一第一調整卡具以及一第二調整卡具，且該第一調整卡具的軸向與該第二調整卡具的軸向相交，該第二調整組包括一第三調整卡具，其中，該第一調整卡具或該第二調整卡具轉動以軸向移動，從而使該可動稜鏡組繞一第一軸相對於該固定稜鏡組轉動，該第三調整卡具轉動以軸向移動，從而使該可動稜鏡組繞一第二軸相對於該固定稜鏡組轉動，而該第一軸垂直於該第二軸。
2. 如申請專利範圍第1項所述之測距裝置，其中該固定稜鏡組包括一第一稜鏡以及一第二稜鏡，而該可動稜鏡組包括一屋脊型稜鏡，該第一稜鏡貼合於該第二稜鏡，並鄰近該屋脊型稜鏡，該稜鏡調整機構更包括一本體以及一夾持件，該本體鄰近於該屋脊型稜鏡，該夾持件可轉動地設置於該本體，並用以夾持該屋脊型稜鏡，該第一調整卡具與該第二調整卡具設置於該本體，該第三調整卡具設置於該夾持件，該第三調整卡具軸向移動以帶動該夾持件繞該第二軸轉動，進而使該屋脊型稜鏡繞該第二軸轉動。
3. 如申請專利範圍第2項所述之測距裝置，其中該稜鏡調整機構更包括一 凸出部，該凸出部設置於該第一稜鏡與該屋脊型稜鏡之間的一間隙，使該屋脊型稜鏡未接觸於該第一稜鏡，該凸出部的一端點接觸該第一稜鏡或該屋脊型稜鏡，該第一調整卡具或該第二調整卡具軸向移動，使該屋脊型稜鏡繞該端點與該第一稜鏡或該屋脊型稜鏡之接觸點轉動。
4. 如申請專利範圍第2項所述之測距裝置，其中該稜鏡調整機構更包括一固定卡具，該固定卡具具有平行於該第二軸的一中心軸，該夾持件藉由該固定卡具設置於該本體，且該第三調整卡具的軸向垂直於該中心軸，該第一調整卡具的軸向垂直於該第二調整卡具的軸向。
5. 如申請專利範圍第1項所述之測距裝置，其中該固定稜鏡組包括一第一稜鏡以及一第二稜鏡，而該可動稜鏡組包括一屋脊型稜鏡，該第一稜鏡貼合於該第二稜鏡，並鄰近該屋脊型稜鏡，該稜鏡模組更包括一稜鏡座，該屋脊型稜鏡設置於該稜鏡座，該稜鏡座包括一第一承靠部以及一第二承靠部，該第一承靠部設置於該屋脊型稜鏡的一屋脊面，而該第二承靠部連接於該第一承靠部，並設置於該屋脊型稜鏡的一第五面，該第一調整卡具抵接於該第一承靠部，該第二調整卡具抵接於該第二承靠部。
6. 如申請專利範圍第1項所述之測距裝置，其更包括一物鏡模組、一光學防手震模組以及一目鏡模組，其中該固定稜鏡組包括一第一稜鏡以及一第二稜鏡，而該可動稜鏡組包括一屋脊型稜鏡，該物體發出的一第一光束自該物鏡模組進入該測距裝置，通過該光學防手震模組，進入該第一稜鏡，經多次反射後離開該第一稜鏡，進入該屋脊型稜鏡，再經多次反射後離開該屋脊型稜鏡，並通過該目鏡模組。
7. 如申請專利範圍第6項所述之測距裝置，其中，該光發射器發出的該第二光束通過該第二稜鏡，進入該第一稜鏡，經反射後離開該第一稜鏡，並依序通過該光學防手震模組與該物鏡模組，以到達該物體。
8. 如申請專利範圍第7項所述之測距裝置，其中該第一光束為可見光，而該第二光束為不可見光。
9. 如申請專利範圍第6項所述之測距裝置，其更包括一顯示模組，其中，該顯示模組發出的一第三光束依序通過該第二稜鏡與該第一稜鏡，進入該屋脊型稜鏡，經多次反射後離開該屋脊型稜鏡，並通過該目鏡模組。
10. 如申請專利範圍第9項所述之測距裝置，其中該第三光束具有一距離信息。

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