激光測距儀的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提出一種激光測距儀，適于可拆卸的連接至一具有攝像頭的手持式終端。激光測距儀還包括一反射鏡，反射鏡設(shè)置在所述激光測距儀的殼體內(nèi)，且所述殼體上具有光線入射口和光線出射口，所述光線入射口和光線出射口分別位于反射鏡入射光線一側(cè)和出射光線一側(cè)，且所述光線入射口與激光測距儀的接收透鏡設(shè)置在激光測距儀的同一端面上，而所述光線出射口與所述攝像頭的位置相適應(yīng)。本發(fā)明的測距儀內(nèi)部設(shè)置有一反射鏡，通過與手持式終端的攝像頭的匹配可以將遠(yuǎn)處的激光點(diǎn)的位置圖像清晰的顯示于手機(jī)上，便于使用者觀察，從而可以取代現(xiàn)有激光測距儀中的望遠(yuǎn)系統(tǒng)，極大的降低了激光測距儀的成本。
【專利說明】
激光測距儀

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及激光工具領(lǐng)域，且特別是有關(guān)于一種激光測距儀。

【背景技術(shù)】
[0002]激光測距儀是利用激光對目標(biāo)的距離進(jìn)行準(zhǔn)確測定的儀器。激光測距儀在工作時(shí)向目標(biāo)射出一束很細(xì)的激光，由光電兀件接收目標(biāo)反射的激光束，計(jì)時(shí)器測定激光束從發(fā)射到接收的時(shí)間，計(jì)算出從觀測者到目標(biāo)的距離?，F(xiàn)有的激光測距儀尺寸較大(大于21mm)，而且其用途僅限用于數(shù)據(jù)測量，功能比較單一，且操作界面復(fù)雜，已經(jīng)越來越不能滿足使用者的需求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]鑒于以上內(nèi)容，有必要提供一種尺寸較小且功能較為豐富的激光測距儀。
[0004]為達(dá)上述目的，本發(fā)明提出一種激光測距儀，適于可拆卸的連接至一具有攝像頭的手持式終端。激光測距儀還包括一反射鏡，反射鏡設(shè)置在所述激光測距儀的殼體內(nèi)，且所述殼體上具有光線入射口和光線出射口，所述光線入射口和光線出射口分別位于反射鏡入射光線一側(cè)和出射光線一側(cè)，且所述光線入射口與激光測距儀的接收透鏡設(shè)置在激光測距儀的同一端面上，而所述光線出射口與所述攝像頭的位置相適應(yīng)。
[0005]進(jìn)一步，其中所述的反射鏡與光線入射口所在軸線所形成的角度為40度?50度，優(yōu)選為45度。
[0006]進(jìn)一步，其中所述的殼體上還設(shè)置有一夾持元件，用于將所述激光測距儀可拆的連接至所述手持式終端。
[0007]進(jìn)一步,其中所述夾持元件與殼體是一體成型。
[0008]進(jìn)一步，其中所述夾持元件是通過吸盤或黏膠等連接至殼體。
[0009]進(jìn)一步，其中所述的反射鏡光線入射口和光線出射口均設(shè)置有防塵元件。
[0010]進(jìn)一步，其中所述的接收透鏡為一扁平透鏡，且接收透鏡的長軸和短軸的尺寸比例為1.1:1?5:1。
[0011]其中所述激光測距儀還包括激光模組、光路支架、顯示模塊、電路板和電池，光路支架用于承載所述的激光模組和接收透鏡，其中:所述端面的長邊所在方向?yàn)榧す鉁y距儀的寬度方向，所述端面的短邊所在方向?yàn)榧す鉁y距儀的高度方向，且顯示模塊是設(shè)置在光路支架的高度范圍內(nèi)。
[0012]上述激光測距儀內(nèi)部設(shè)置有一反射鏡，通過與手持式終端的攝像頭的匹配可以將遠(yuǎn)處的激光點(diǎn)的位置圖像清晰的顯示于手機(jī)上，便于使用者觀察，從而可以取代現(xiàn)有激光測距儀中的望遠(yuǎn)系統(tǒng)，極大的降低了激光測距儀的成本。
[0013]【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例的激光測距儀的外觀示意圖。
[0015]圖2為本發(fā)明第一實(shí)施例的激光測距儀的電路原理框圖。
[0016]圖3為圖1中端面S的示意圖。
[0017]圖4為圖1中的激光測距儀的內(nèi)部結(jié)構(gòu)立體示意圖。
[0018]圖5為圖1中的激光測距儀的內(nèi)部結(jié)構(gòu)平面示意圖。
[0019]圖6為本發(fā)明第二實(shí)施例的激光測距儀的示意圖。
[0020]圖7為圖5中激光測距儀連接至手持式終端時(shí)的內(nèi)部示意圖。
[0021]圖8為應(yīng)用圖5中的激光測距儀觀測遠(yuǎn)處測距點(diǎn)時(shí)的光路示意圖。
[0022]圖9為夾角是40度時(shí)觀測遠(yuǎn)處測距點(diǎn)時(shí)的光路不意圖。
[0023]圖10為本發(fā)明第三實(shí)施例的激光測距儀的外觀示意圖。
[0024]圖11為本發(fā)明第三實(shí)施例的激光測距儀的電路原理框圖。
[0025]圖12為圖11中的激光測距儀的使用方法流程圖。
[0026]圖13為本發(fā)明第四實(shí)施例的測距系統(tǒng)的連接示意圖。
[0027]圖14為圖13中測距裝置的電路原理框圖。
[0028]圖15為圖13中智能終端的電路原理框圖。
[0029]圖16為測距系統(tǒng)的使用方法流程圖。
[0030]圖17為測距裝置中測距應(yīng)用程序的操作界面示意圖。
[0031]

【具體實(shí)施方式】
[0032]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作具體的介紹。
[0033]第一實(shí)施例
請參考圖1-圖5，激光測距儀100包括殼體101、激光模組102、發(fā)射透鏡103、接收透鏡104、光路支架105、顯示模塊106、電路板107和電池108。激光測距儀的電路部分包括:電源模塊、處理單元、激光發(fā)射模塊、激光接收模塊、顯示單元、以及操作裝置。電源模塊包括電池108和相應(yīng)電路，顯示單元是設(shè)置在電路板107上。
[0034]光路支架105用于承載所述的激光模組102、發(fā)射透鏡103和接收透鏡104。接收透鏡104設(shè)置于殼體101的端面S。定義端面S的長邊所在方向?yàn)閷挾确较?，端面S的短邊所在方向?yàn)楦叨确较?，接收透鏡104呈扁平狀，接收透鏡長軸A沿寬度方向設(shè)置，接收透鏡的短軸B沿高度方向設(shè)置，且如圖4所示，顯示模塊106是設(shè)置在光路支架105的高度范圍內(nèi)，即顯示模塊106的上表面Fl不高過光路支架105的上表面F2，而顯示模塊106的下表面不低于光路支架105的下表面。
進(jìn)一步，接收透鏡104的長軸A和短軸B的尺寸比例為1.1:1?5:1，本實(shí)施例中優(yōu)選為2:1，激光測距儀的高度H為6?20mm，本實(shí)施例中優(yōu)選為16mm。
[0035]本實(shí)施例中，所述接收透鏡104為矩形，然而在其他實(shí)施例中，所述接收透鏡可以是橢圓形、菱形、或梯形，只要接收透鏡104的有效受光面積能滿足測距要求即可。
[0036]進(jìn)一步，本實(shí)施例中，電池108為鋰電池，鋰電池的厚度一般為2mm?8mm，本實(shí)施例中優(yōu)選為3mm，可以有效減少激光測距儀的厚度。其余實(shí)施例中電池108也可以是尺寸較小的干電池。
[0037]上述激光測距儀由于采用了扁平的接收透鏡，而且通過其殼體內(nèi)部的顯示模塊和光路支架之間的位置排布設(shè)計(jì)，使得激光測距儀相對現(xiàn)有的激光測距儀較薄，便于使用者攜帶和收納，對使用者的日常使用提供了極大的便利。
[0038]第二實(shí)施例
為使激光測距儀的功能更加豐富，本發(fā)明另提出一種激光測距儀500，適于可拆卸的連接至一具有攝像頭的手持式終端600。請參考圖6至圖9，本實(shí)施例中的激光測距儀500與第一實(shí)施例中的激光測距儀100類似，其不同在于，激光測距儀500還包括一反射鏡501，反射鏡501設(shè)置在殼體502內(nèi)，且所述殼體上具有光線入射口 503和光線出射口 504，光線入射口 503和光線出射口 504分別位于反射鏡501入射光線一側(cè)和出射光線一側(cè)，且所述光線入射口 503與激光測距儀的接收透鏡505設(shè)置在激光測距儀的同一端面上，而所述光線出射口 504與所述攝像頭601的位置相適應(yīng)。
[0039]本實(shí)施例中，反射鏡501與光線入射口 503所在軸線LI所形成的角度優(yōu)選為45度。
[0040]進(jìn)一步，所述的反射鏡光線入射口 503和光線出射口 504均設(shè)置有防塵元件506、507。
[0041]另外，本實(shí)施例中，所述殼體502上還設(shè)置有一夾持元件508，用于將激光測距儀500與手持式終端600夾緊，更加便于使用者通過手持式終端的顯示屏觀察測距點(diǎn)圖像。夾持元件508可以與殼體502 —體成型，也可以為一個(gè)單獨(dú)成型的元件通過粘接方式與殼體502連接。具體應(yīng)用時(shí)，首先將激光測距儀500上的光線出射口 504與攝像頭601對準(zhǔn)，且激光測距儀500與手持式終端600可以通過夾持元件508實(shí)現(xiàn)兩者位置間的相對固定。打開手持式終端600上的攝像頭應(yīng)用程序，由于反射鏡501的作用，測距點(diǎn)W會通過反射鏡501形成一虛像W’，攝像頭601會將此虛像W’顯示于手持式終端600的顯示屏。如圖8所示，此時(shí)攝像頭601所拍攝到的虛像Ψ與測距點(diǎn)W并不是完全一致，而是被旋轉(zhuǎn)過一定角度的。如何在顯示屏上顯示與測距點(diǎn)W完全一致的圖像，可以有多種實(shí)現(xiàn)方式，例如通過在手機(jī)內(nèi)設(shè)置軟件或者在反射鏡501的光線出射口 504處設(shè)置一組透鏡，這些方式均能實(shí)現(xiàn)圖像的旋轉(zhuǎn)，【具體實(shí)施方式】此處不再詳細(xì)描述。
[0042]進(jìn)一步，本實(shí)施例中，反射鏡501與光線入射口 503所在軸線LI所形成的角度優(yōu)選為45度，當(dāng)然在其他實(shí)施例中，所述的夾角為40度?50度均可，只要同時(shí)滿足反射鏡501接收到測距點(diǎn)的圖像以及測距點(diǎn)在反射鏡中所成的像能進(jìn)入攝像頭601的拍攝區(qū)域這兩個(gè)條件即可，夾角變化直接影響的是顯示屏觀察到的圖像與測距點(diǎn)W實(shí)物間的旋轉(zhuǎn)角度，例如，夾角為45度時(shí)，顯示屏上顯示的圖像是順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90度，而夾角為40度時(shí)，顯示屏上顯示的虛像Ψ ’的圖像相對測距點(diǎn)W實(shí)物是順時(shí)針旋轉(zhuǎn)100度，如圖9所示，相應(yīng)的，夾角為50度時(shí)，顯示屏上顯示的虛像r ’的圖像測距點(diǎn)W實(shí)物是順時(shí)針旋轉(zhuǎn)80度。
[0043]綜上所述，激光測距儀內(nèi)部設(shè)置有一反射鏡，通過與手持式終端的攝像頭的匹配可以將遠(yuǎn)處的激光點(diǎn)的位置圖像清晰的顯示于手機(jī)上，便于使用者觀察，從而可以取代現(xiàn)有激光測距儀中的望遠(yuǎn)系統(tǒng)，極大的降低了激光測距儀的成本。
[0044]第三實(shí)施例
如圖10-12，本實(shí)施例中，激光測距儀的結(jié)構(gòu)和電路與第一實(shí)施例中類似，不同之處在于，本實(shí)施例中激光測距儀還包括一多功能集成按鍵B。電多功能集成按鍵連接所述處理單元，且多功能集成按鍵用于控制激光測距儀的狀態(tài)變化和參數(shù)設(shè)置。且如圖10所示，所述多功能集成按鍵是設(shè)置于殼體的側(cè)面上，這樣可以便于使用者操作，而且也不會增加激光測距儀的厚度方向的尺寸，利于激光測距儀的厚度變薄。
[0045]所述的多功能集成按鍵B被設(shè)置成具有如下功能:
當(dāng)激光測距儀處于關(guān)機(jī)狀態(tài)時(shí)，按下按鍵激光測距儀被開啟，處于待機(jī)狀態(tài)；
當(dāng)激光測距儀處于待機(jī)狀態(tài)時(shí)，長按(例如超過3s)所述按鍵，激光測距儀會關(guān)機(jī)或者改變參數(shù)設(shè)置，所述參數(shù)設(shè)置包括設(shè)置測量單位、設(shè)置測量基準(zhǔn)或設(shè)置測量模式；短按所述按鍵，激光測距儀會打開激光，再次短按按鍵，進(jìn)行距離測量，測量完成后又回到待機(jī)狀態(tài)；
當(dāng)所述激光測距儀處于激光打開狀態(tài)時(shí)，長按所述按鍵，激光測距儀會關(guān)機(jī)或者改變參數(shù)設(shè)置。
[0046]進(jìn)一步，當(dāng)激光測距儀處于待機(jī)狀態(tài)或激光打開狀態(tài)時(shí)，如果超過一定時(shí)間(如超過5s)未有按鍵動(dòng)作，激光測距儀會自動(dòng)關(guān)機(jī)；且當(dāng)所述激光測距儀處于激光打開狀態(tài)時(shí)，如果長按所述按鍵，激光測距儀改變參數(shù)設(shè)置后，會自動(dòng)回到原始狀態(tài)(待機(jī)狀態(tài)或激光打開狀態(tài))。
[0047]圖12為圖10中的激光測距儀的使用方法流程圖，操作方法包括下列步驟:
首先，激光測距儀開機(jī)，處于待機(jī)狀態(tài)；
判斷待機(jī)狀態(tài)的待機(jī)時(shí)間是否大于等于5s，如果是，則所述激光測距儀關(guān)機(jī)，否則判斷所述多功能集成按鍵是否被按下，如果否，則激光測距儀繼續(xù)保持待機(jī)狀態(tài)并判斷待機(jī)時(shí)間；
如果多功能集成按鍵被按下，則判斷多功能集成按鍵被按下的時(shí)間是否大于等于3s，如果大于等于3s，則表示長按按鍵，激光測距儀關(guān)機(jī)，否則，為短按；
如果是短按，則繼續(xù)判斷激光測距儀處于激光打開狀態(tài)，如果是則直接進(jìn)行距離測量，否則先打開激光，打開激光后判斷激光打開時(shí)間是否大于等于5s，如果是則關(guān)機(jī)，否則繼續(xù)判斷按鍵是否被按下，如果是且按鍵持續(xù)時(shí)間小于3s，則進(jìn)行測量動(dòng)作，如果按鍵按下且持續(xù)時(shí)間大于等于3s，則關(guān)機(jī)，如果沒有按鍵按下，則激光測距儀繼續(xù)保持激光打開狀態(tài)，距離測量結(jié)束后激光測距儀繼續(xù)處于待機(jī)狀態(tài)。
本實(shí)施例中，多功能集成按鍵長按達(dá)3s后，激光測距儀關(guān)機(jī)，然而，在其余實(shí)施例中，所述的按鍵的長按動(dòng)作可以改變測量單位、改變測量基準(zhǔn)或改變測量模式，例如將測量單位在米和厘米之間切換，將測量基準(zhǔn)在機(jī)器前端和底端間切換，將測量模式在單次測量和連續(xù)測量間切換，在此就不再詳細(xì)描述。
[0048]本實(shí)施例中，多功能集成按鍵具有長按和短按這兩種不同操作模式，控制器通過判斷是按鍵觸發(fā)的時(shí)間長短來實(shí)現(xiàn)不同的動(dòng)作，然而在其他實(shí)施例中，多功能集成按鍵可以有單擊或雙擊的操作模式，控制器通過判斷多功能集成按鍵的觸發(fā)次數(shù)以及數(shù)次觸發(fā)間的時(shí)間間隔來實(shí)現(xiàn)不同的操作，操作方法流程與本實(shí)施例類似，此處不再詳細(xì)描述。
[0049]本實(shí)施例中，激光測距儀中設(shè)置有一個(gè)多功能集成按鍵，將激光測距儀的開機(jī)、關(guān)機(jī)、單次測量、連續(xù)測量或測量基準(zhǔn)切換等功能集成到該按鍵上，減少了按鍵的數(shù)量，簡化了使用者的操作界面，使得操作更加簡易，同時(shí)也能減低成本。
[0050]第四實(shí)施例圖13為本發(fā)明第四實(shí)施例的示意圖，圖14為本實(shí)施例中測距裝置的電路原理框圖，圖15為本實(shí)施例中智能終端的電路原理框圖。
[0051]如圖13-15所示，測量系統(tǒng)10包括測量裝置110和手機(jī)120。本實(shí)施例中，測量裝置110為一測距裝置，且所述測距裝置110的結(jié)構(gòu)和電路與第一實(shí)施例中類似，不同之處在于，測距裝置110還包括藍(lán)牙模塊。本實(shí)施例中，所述測距裝置110還包括顯示裝置和操作裝置，在其余實(shí)施例中，測距裝置110可以無需設(shè)置顯示裝置和操作裝置。
[0052]手機(jī)120包括電池、控制器、存儲器、天線，藍(lán)牙模塊、顯示模塊和操作裝置，手機(jī)的具體工作原理在此不再詳細(xì)描述，本實(shí)施例中，手機(jī)120的存儲器中還有一測距應(yīng)用程序(APP)，使用者運(yùn)行所述的測距應(yīng)用程序，無線連接手機(jī)的藍(lán)牙模塊和測距裝置的藍(lán)牙模塊，就可以通過在手機(jī)上控制所述測距裝置的進(jìn)行開機(jī)或測量等動(dòng)作。
[0053]本實(shí)施例中的測距系統(tǒng)的使用方法，具體包括下列步驟，參考圖16:
a)啟動(dòng)手機(jī)中的測距應(yīng)用程序，測距應(yīng)用程序的操作界面如圖17所示；
b)手機(jī)藍(lán)牙模塊開始搜索測距裝置的藍(lán)牙信號；
c)手機(jī)判斷是否收到測距裝置的應(yīng)答信號，如果沒有則繼續(xù)步驟b)；
d)如果手機(jī)收到測距裝置的應(yīng)答信號，則判斷手機(jī)和測距裝置之間的連接建立，通過測距應(yīng)用程序控制測距裝置開機(jī)，測距裝置處于待機(jī)狀態(tài)；
e)測距裝置判斷待機(jī)時(shí)間是否大于等于5s，如果是則測距裝置關(guān)機(jī)；
f)否則測距裝置的待機(jī)時(shí)間小于5s，測距裝置判斷是否收到手機(jī)的控制命令，如果沒有，繼續(xù)保持待機(jī)狀態(tài)，否則測距裝置執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作，所述動(dòng)作包括:測量、切換測量基準(zhǔn)、切換測量單位等。
[0054]當(dāng)然所述的動(dòng)作執(zhí)行完成后，還可以將動(dòng)作執(zhí)行結(jié)果通過測距裝置本身的顯示模塊進(jìn)行顯示，也可以通過藍(lán)牙模塊將執(zhí)行結(jié)果發(fā)送至手機(jī)的顯示裝置進(jìn)行顯示并進(jìn)行后續(xù)處理，此處不加以限定。
[0055]本實(shí)施例中，在建立連接的過程中是通過手機(jī)的藍(lán)牙模塊去尋找測距裝置的藍(lán)牙信號，當(dāng)然也可以反過來，利用測距裝置的藍(lán)牙模塊去尋找手機(jī)的藍(lán)牙信號，此處對此不再詳細(xì)描述。
[0056]而且本實(shí)施例中，手機(jī)和測距裝置之間是通過藍(lán)牙模塊來實(shí)現(xiàn)無線識別和連接，在其余實(shí)施例中，手機(jī)和測距裝置之間也可以通過NFC來實(shí)現(xiàn)無線識別和連接，NFC和藍(lán)牙的區(qū)別僅在于，NFC可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)匹配、自動(dòng)連接，而藍(lán)牙需要手動(dòng)進(jìn)行匹配，本發(fā)明對此不加任何限定。
[0057]在本實(shí)施例中，所述的測量裝置是一測距裝置，在其他實(shí)施例中，測量裝置可以是水平度測量裝置、角度測量裝置或其他測量工具，本發(fā)明對此不加限制。
[0058]綜上所述，測量系統(tǒng)首先將智能終端和測量裝置進(jìn)行連接，然后通過智能終端對測量裝置發(fā)送控制命令去控制測量裝置執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作，如此測量裝置上就可以不再設(shè)置按鍵和顯示裝置，而且測量裝置將測量結(jié)果發(fā)送到智能終端后，可供后續(xù)處理，提高了測量結(jié)果的可應(yīng)用性。
[0059]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，上述實(shí)施例不以任何形式限制本發(fā)明，凡采用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種激光測距儀，適于可拆卸的連接至一具有攝像頭的手持式終端，其特征在于，其中激光測距儀還包括一反射鏡，反射鏡設(shè)置在所述激光測距儀的殼體內(nèi)，且所述殼體上具有光線入射口和光線出射口，所述光線入射口和光線出射口分別位于反射鏡入射光線一側(cè)和出射光線一側(cè)，且所述光線入射口與激光測距儀的接收透鏡設(shè)置在激光測距儀的同一端面上，而所述光線出射口與所述攝像頭的位置相適應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光測距儀，其特征在于，其中所述的反射鏡與光線入射口所在軸線所形成的角度為40度?50度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的激光測距儀，其特征在于，其中所述角度為45度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光測距儀，其特征在于，其中所述的殼體上還設(shè)置有一夾持元件，用于將所述激光測距儀可拆的連接至所述手持式終端。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的激光測距儀，其特征在于，其中所述夾持元件與殼體是一體成型。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的激光測距儀，其特征在于，其中所述夾持元件是通過吸盤或黏膠等連接至殼體。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光測距儀，其特征在于，其中所述的反射鏡光線入射口和光線出射口均設(shè)置有防塵元件。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光測距儀，其特征在于，其中所述的接收透鏡為一扁平透鏡，且接收透鏡的長軸和短軸的尺寸比例為1.1:1?5:1。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光測距儀，其特征在于，其中所述激光測距儀還包括激光模組、光路支架、顯示模塊、電路板和電池，光路支架用于承載所述的激光模組和接收透鏡，其中:所述端面的長邊所在方向?yàn)榧す鉁y距儀的寬度方向，所述端面的短邊所在方向?yàn)榧す鉁y距儀的高度方向，且顯示模塊是設(shè)置在光路支架的高度范圍內(nèi)。
【文檔編號】G01S7/481GK104345316SQ201310319373
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2013年7月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月26日
【發(fā)明者】倪桂功, 周其偉 申請人:南京德朔實(shí)業(yè)有限公司