激光測量距離裝置制造方法及圖紙

一種激光測量距離裝置，包括朝同一方向放置的三個(gè)激光線產(chǎn)生器，使三個(gè)點(diǎn)光束前進(jìn)方向一致且平行，和其三個(gè)前進(jìn)軌跡共平面，調(diào)整任意二個(gè)柱面透鏡角度使三激光線成二斜線及一水平線，二斜線不平行則三線前進(jìn)遇障礙物必相交于三點(diǎn)，三角形底邊長度即為發(fā)射二斜線的激光線射筒中心點(diǎn)間距離，三角形兩底角亦已知，依三角原理，從其他兩邊任選一邊來測量遠(yuǎn)方兩目標(biāo)點(diǎn)距離，藉由伸縮平臺、摺疊平臺、卷尺及數(shù)字尺來實(shí)施此種測量。（*該技術(shù)在2018年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)系關(guān)于在遠(yuǎn)處投射三條可見光激光線構(gòu)成三角形，以便測量遠(yuǎn)處二個(gè)目標(biāo)間距離的裝置。測量距離的習(xí)用光電儀器，有光波測距器、三角測量法距離感測器、激光調(diào)變測距方式距離感測器、脈沖測距方式距離感測器等，其應(yīng)用原理不論為何？其所測距離都是目標(biāo)點(diǎn)與測量者間的距離，無法測量兩個(gè)目標(biāo)點(diǎn)間的距離。例如習(xí)用技術(shù)是無法在遠(yuǎn)處準(zhǔn)確地測量一棟建筑物的寬度、一部車輛的長度及一間房屋的窗戶的高度。本專利技術(shù)的主要目的是以激光線相交形成點(diǎn)的方式來清楚又簡單地標(biāo)示二目標(biāo)點(diǎn)，利用三角原理測量取得兩點(diǎn)距離，其距離直接由本專利技術(shù)刻度尺上讀得，或者利用大型集成電路計(jì)算并顯示于顯示器上，克服無法于遠(yuǎn)處測量二點(diǎn)距離的問題。本專利技術(shù)的另一目的是裝置利用伸縮平臺、摺疊式平臺或卷尺而成，長度可縮至最短，研制力求小型化，隨身攜帶性高。本專利技術(shù)是這樣實(shí)現(xiàn)的，其系使用三個(gè)可見光激光線產(chǎn)生器，激光線產(chǎn)生器的原理是激光點(diǎn)光束投射到柱面透鏡而放大成線光束，旋轉(zhuǎn)柱面透鏡線光束以原來點(diǎn)光束為中心而旋轉(zhuǎn)(以下稱旋轉(zhuǎn)中心)，本專利技術(shù)是以三個(gè)激光線產(chǎn)生器朝同一方向放置，其放置要領(lǐng)為激光線產(chǎn)生器都拿掉柱面透鏡，三個(gè)點(diǎn)光束前進(jìn)方向要一致而且平行，并且其三個(gè)前進(jìn)軌跡共平面，共平面校正方法為調(diào)整柱面透鏡角度，使三個(gè)激光線投影重疊成一直線稱之水平線，后述所提為測量目的激光線產(chǎn)生器的移動(dòng)，三線重疊為一是一定必要的，調(diào)整任意二個(gè)柱面透鏡角度使三激光線成二條斜線及一條水平線，前述水平線不一定非水平不可，只是此線通過三個(gè)旋轉(zhuǎn)中心而借用該名稱，二條斜線分別與水平線相交角度可求得為已知，二條斜線不平行則三線前進(jìn)遇障礙物如墻壁必相交于三點(diǎn)，如果三激光線產(chǎn)生器對準(zhǔn)一線齊頭并放時(shí)，此三角形的底邊(屬于水平線部分)長度即為發(fā)射二條斜線的激光發(fā)射筒中心點(diǎn)間距離，其為已知可求得。綜合上述，依三角原理，三角形的底邊與兩內(nèi)角都已知，則其他兩邊亦可求得。本專利技術(shù)利用上述兩邊以求遠(yuǎn)處兩目標(biāo)點(diǎn)距離，本專利技術(shù)兩內(nèi)角預(yù)先設(shè)定靠改變激光線產(chǎn)生器間距離以達(dá)成測量，本專利技術(shù)于測量時(shí)必須使三個(gè)激光線產(chǎn)生器的點(diǎn)光束路徑共平面且發(fā)射方向一致，欲達(dá)到上述要求方式眾多，例如使用任意物料做成平臺，平臺上劃線或做一軌道，激光線產(chǎn)生器放置其上平順移動(dòng)，為使測量距離更長除了調(diào)整激光斜線角度外亦可加長平臺長度，因此，使用伸縮平臺或摺疊平臺以利攜帶，伸縮平臺包含若干個(gè)伸縮體以同軸方式套接在一起且長度伸縮自如，摺疊平臺系將若干個(gè)平臺以旋轉(zhuǎn)扣環(huán)互相扣住且可以摺疊，甚至選用傳統(tǒng)尺帶卷尺亦可，只是點(diǎn)光束路徑共平面且發(fā)射方向一致將是不易克服的問題，本專利技術(shù)將提出激光對準(zhǔn)校正來克服；測量距離的計(jì)算分為儀器輸入計(jì)算或直接由平臺上判讀，前者以習(xí)知數(shù)字計(jì)算尺為基礎(chǔ)，后者利用三條激光線所形成的三角形底邊長度為其他任一邊長度成固定比例，底邊長度即發(fā)射二條斜線的激光發(fā)射筒間距離，因此可以眾多等距刻度線條或數(shù)字刻劃于平臺或尺帶以便做測距判讀；本專利技術(shù)的實(shí)施例對三角形的選用偏重直角三角形，主要原因在于直角三角形邊長的計(jì)算簡單、直角三角形容易辨認(rèn)及可有一個(gè)點(diǎn)光束路徑不一定要與其他兩個(gè)共平面，只要三激光點(diǎn)光束發(fā)射方向一致平行即可。本專利技術(shù)與已有技術(shù)相比，具有實(shí)質(zhì)性的技術(shù)進(jìn)步，解決了以前無法測量遠(yuǎn)處兩個(gè)目標(biāo)點(diǎn)間距離的難題，并且體積小、攜帶、使用都十分方便。本專利技術(shù)的附圖簡單說明如下附圖說明圖1是本專利技術(shù)第一實(shí)施例的外觀示意圖。圖2是本專利技術(shù)第一實(shí)施例的投射激光線至墻壁以測量任意兩點(diǎn)距離的示意圖。圖3是本專利技術(shù)第一實(shí)施例的投射激光線至天花板面以測量任意兩點(diǎn)距離的示意圖。圖4是本專利技術(shù)第二實(shí)施例的立體分解示意圖。圖5是本專利技術(shù)第二實(shí)施例的測量墻壁二目標(biāo)點(diǎn)示意圖。圖6是本專利技術(shù)第三實(shí)施例外觀示意圖。圖7是本專利技術(shù)第四實(shí)施例的立體分解示意圖。圖8是本專利技術(shù)第四實(shí)施例的投射激光線至天花板面以測量任意兩點(diǎn)距離示意圖。圖9是本專利技術(shù)測量原理示意圖。圖號說明1-伸縮平臺 11-摺疊平臺100-小平臺 101-第一激光線產(chǎn)生器102-第二激光線產(chǎn)生器103-第三激光線產(chǎn)生器104-第一激光發(fā)射筒 105-第二激光發(fā)射筒106-第三激光發(fā)射筒 107-第一柱面透鏡支架108-第二柱面透鏡支架109-第三柱面透鏡支架110-第一柱面透鏡111-第二柱面透鏡112-第三柱面透鏡 113-對準(zhǔn)箭頭114-栓銷 115-旋轉(zhuǎn)扣環(huán)121-長條狀軌道 122-凹溝123-箭頭 20-卷尺201-卷尺蓋 202-尺帶203-卷尺彈簧 204-卷尺底座205-激光指示器 206-對準(zhǔn)筒207-對準(zhǔn)靶 208-激光光束305-透鏡保護(hù)蓋 402-相交點(diǎn)B403-相交點(diǎn)A 404-相交點(diǎn)C 51-第一刻度線條52-第二刻度線條 57-推鈕開并 6-數(shù)字尺60-基準(zhǔn)尺61-基準(zhǔn)尺頂面62-基準(zhǔn)尺側(cè)面63-擋塊 70-游標(biāo) 701-第一按鈕702-第二按鈕 703-第三按鈕 704-顯示器705-中空四方長柱體下面，根據(jù)圖1～圖9給出本專利技術(shù)的較好實(shí)施例。請參閱圖1，它是第一實(shí)施例外觀圖，摺疊平臺11是由三個(gè)小平臺100以旋轉(zhuǎn)扣環(huán)115互相扣接而可以摺疊，第二及第三激光線產(chǎn)生器102、103固定安裝于摺疊平臺11右端頂面，三個(gè)小平臺100頂面皆設(shè)有長條狀軌道121，第一激光線產(chǎn)生器101設(shè)有凹溝122，使第一激光線產(chǎn)生器101可以掛在長條狀軌道121上平順地移動(dòng)，第三激光線產(chǎn)生器103上的第三柱面透鏡112可調(diào)出72°及82°兩個(gè)固定角度，其方法是旋轉(zhuǎn)第三柱面透鏡支架109使對準(zhǔn)箭頭113對準(zhǔn)第三激光線射筒106上的72°線段或82°線段，最后再以栓銷114轉(zhuǎn)緊固定。請參閱圖2，它是第一實(shí)施例測量遠(yuǎn)方墻壁二目標(biāo)點(diǎn)示意圖，在圖2中，為了更詳盡闡述測量原理，繪圖時(shí)特意拿掉透鏡支架突顯柱面透鏡功能，第一激光發(fā)射筒104發(fā)射點(diǎn)光束Lo，經(jīng)第一柱面透鏡110折射放大成一線光束后投影于地平面EP與小屋第一垂直壁面W1而成一垂直線VL，第一柱面透鏡110與垂直線VL形成垂直截面VP，第二激光發(fā)射筒105發(fā)射點(diǎn)光束Lo，經(jīng)第二柱面透鏡111折射放大成一直線光束后投影于小屋第一垂直壁面W1與第二垂直壁面W2而成一水平直線HL，第二柱面透鏡111與水平直線HL形成水平截面HP，第三激光發(fā)射筒106發(fā)射點(diǎn)光束Lo，經(jīng)第三柱面透鏡112折射放大成一直線光束后投影于地平面EP與小屋第一垂直壁面W1，在后者形成一斜線OL，斜線OL與第三柱面透鏡112形成斜面OP，斜面OP與水平截面HP以銳角θ相交，斜線OL與垂直線VL相交于C點(diǎn)404，水平直線HL與斜線OL相交于B點(diǎn)402，水平直線HL與垂直線VL相交于A點(diǎn)403，A、B、C三點(diǎn)成一直角三角形△ABC,∠CAB為直角90°，∠CBA為銳角θ，調(diào)整第三柱面透鏡支架109使θ為72°，線段AB的長度即為本專利技術(shù)第一激光發(fā)射筒到第三激光發(fā)射筒的距離，因此待測兩點(diǎn)B、C的距離為線段BC=AB*secθ；例如圖2中θ角度為72°，即∠CBA=72°，AB=57.2公分，則BC=AB*sec72°=57.2*3.236≌185公分。由上式可得待測目標(biāo)點(diǎn)C404與點(diǎn)B402的距離為185公分，其對應(yīng)唯一的摺疊平臺11上第一激光發(fā)射筒104到第三激光發(fā)射筒106的距離，因此在θ=72°保持不變情況下，本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種激光測量距離裝置，包括：三個(gè)激光線產(chǎn)生器分別為第一、第二及第三激光線產(chǎn)生器，其機(jī)構(gòu)為設(shè)有激光發(fā)射筒發(fā)射之點(diǎn)光束，經(jīng)柱面透鏡折射形成線光束，旋轉(zhuǎn)柱面透鏡線光束以原來點(diǎn)光束為中心而旋轉(zhuǎn)，三個(gè)激光線產(chǎn)生器放置于第一平面，三個(gè)激光發(fā)射筒朝同 一方向齊頭并放地對準(zhǔn)于一對準(zhǔn)線，使得三個(gè)點(diǎn)光束平行且三個(gè)線光束可調(diào)整成共平面平行于第一平面，投影至墻壁則三線重疊為一線稱為水平線，旋轉(zhuǎn)第一激光發(fā)射筒及第二激光發(fā)射筒上兩個(gè)柱面透鏡角度使三激光線成二條斜線及一條水平線，二條斜線不平行則三線必相交于三點(diǎn)而成一三角形，二條斜線與水平線夾角為已知，三角形底邊長度即為第一激光發(fā)射筒與第二激光發(fā)射筒中心點(diǎn)間距離為已知，三角形已知三內(nèi)角及底邊長，依三角原理其他二邊長可計(jì)算求得，二邊擇一邊用來測量遠(yuǎn)處二目標(biāo)點(diǎn)距離，距離的計(jì)算可以手算或藉一計(jì)算工具計(jì)算并顯示于顯示工具，任意距離的測量第一方式可在底邊長度不變下調(diào)整第一激光發(fā)射筒或第二激光發(fā)射筒上柱面透鏡角度而測得，第二方式可在三角形三內(nèi)角不變下在前述對準(zhǔn)線上移動(dòng)第一激光發(fā)射筒或第二激光發(fā)射筒。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李志仁，
申請(專利權(quán))人：李志仁，
類型：發(fā)明
國別省市：71[中國|臺灣]