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，包括殼體、激光模組、發(fā)射透鏡、接收透鏡、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、發(fā)射透鏡和接收透鏡。其中：接收透鏡設置于殼體的一個端面，所述端面的長邊所在方向為寬度方向，所述端面的短邊所在方向為高度方向，接收透鏡呈扁平狀，接收透鏡長軸寬度方向設置，接收透鏡的短軸沿高度方向設置，且顯示模塊是設置在光路支架的高度范圍內。本發(fā)明的測距儀尺寸較小、便于攜帶，且所述激光測距儀具有較為豐富的功能。
【專利說明】
激光測距儀

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及激光工具領域，且特別是有關于一種激光測距儀。

【背景技術】
[0002]激光測距儀是利用激光對目標的距離進行準確測定的儀器。激光測距儀在工作時向目標射出一束很細的激光，由光電兀件接收目標反射的激光束，計時器測定激光束從發(fā)射到接收的時間，計算出從觀測者到目標的距離?，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，且操作界面復雜，已經(jīng)越來越不能滿足使用者的需求。


【發(fā)明內容】

[0003]鑒于以上內容，有必要提供一種尺寸較小、便于攜帶的激光測距儀。
[0004]為了提高激光測距儀的便攜性和減小激光測距儀的厚度，本發(fā)明首先提出一種激光測距儀，包括殼體、激光模組、接收透鏡、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:接收透鏡設置于殼體的一個端面，所述端面的長邊所在方向為寬度方向，所述端面的短邊所在方向為高度方向，接收透鏡呈扁平狀，接收透鏡長軸沿寬度方向設置，接收透鏡的短軸沿高度方向設置，且顯示模塊是設置在光路支架的高度范圍內。
進一步，其中接收透鏡的長軸和短軸的尺寸比例為1.1:1?5:1，優(yōu)選為2:1。
[0005]進一步，所述的激光測距儀的厚度為6?20mm,優(yōu)選為16mm。
[0006]進一步，其中所述的接收透鏡為長方形、橢圓形、菱形、或梯形。
[0007]進一步，其中所述的電池為鋰電池，所述的鋰電池的厚度為2mm?8mm。
[0008]為使激光測距儀的功能更加豐富，本發(fā)明的激光測距儀還包括一反射鏡，反射鏡設置在所述激光測距儀的殼體內，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和出射光線一側，且所述光線入射口與激光測距儀的接收透鏡設置在激光測距儀的同一端面上。其中反射鏡與光線入射口所在軸線所形成的角度為45度。
[0009]綜上所述，本發(fā)明的激光測距儀采用了扁平透鏡，而且通過其殼體內部的顯示模塊和光路支架之間的位置排布設計，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。
[0010]

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明第一實施例的激光測距儀的外觀示意圖。
[0012]圖2為本發(fā)明第一實施例的激光測距儀的電路原理框圖。
[0013]圖3為圖1中端面S的示意圖。
[0014]圖4為圖1中的激光測距儀的內部結構立體示意圖。
[0015]圖5為圖1中的激光測距儀的內部結構平面示意圖。
[0016]圖6為本發(fā)明第二實施例的激光測距儀的示意圖。
[0017]圖7為圖5中激光測距儀連接至手持式終端時的內部示意圖。
[0018]圖8為應用圖5中的激光測距儀觀測遠處測距點時的光路示意圖。
[0019]圖9為夾角是40度時觀測遠處測距點時的光路示意圖。
[0020]圖10為本發(fā)明第三實施例的激光測距儀的外觀示意圖。
[0021]圖11為本發(fā)明第三實施例的激光測距儀的電路原理框圖。
[0022]圖12為圖11中的激光測距儀的使用方法流程圖。
[0023]圖13為本發(fā)明第四實施例的測距系統(tǒng)的連接示意圖。
[0024]圖14為圖13中測距裝置的電路原理框圖。
[0025]圖15為圖13中智能終端的電路原理框圖。
[0026]圖16為測距系統(tǒng)的使用方法流程圖。
[0027]圖17為測距裝置中測距應用程序的操作界面示意圖。
[0028]

【具體實施方式】
[0029]以下結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作具體的介紹。
[0030]第一實施例
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和相應電路，顯示單元是設置在電路板107上。
[0031]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設置于殼體101的端面S。定義端面S的長邊所在方向為寬度方向，端面S的短邊所在方向為高度方向，接收透鏡104呈扁平狀，接收透鏡長軸A沿寬度方向設置，接收透鏡的短軸B沿高度方向設置，且如圖4所示，顯示模塊106是設置在光路支架105的高度范圍內，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，本實施例中優(yōu)選為2:1，激光測距儀的高度H為6?20mm，本實施例中優(yōu)選為16mm。
[0032]本實施例中，所述接收透鏡104為矩形，然而在其他實施例中，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。
[0033]進一步，本實施例中，電池108為鋰電池，鋰電池的厚度一般為2mm?8mm，本實施例中優(yōu)選為3mm，可以有效減少激光測距儀的厚度。其余實施例中電池108也可以是尺寸較小的干電池。
[0034]上述激光測距儀由于采用了扁平的接收透鏡，而且通過其殼體內部的顯示模塊和光路支架之間的位置排布設計，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。
[0035]第二實施例
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，本實施例中的激光測距儀500與第一實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設置在殼體502內，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入射光線一側和出射光線一側，且所述光線入射口 503與激光測距儀的接收透鏡505設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。
[0036]本實施例中，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。
[0037]進一步，所述的反射鏡光線入射口 503和光線出射口 504均設置有防塵元件506、507。
[0038]另外，本實施例中，所述殼體502上還設置有一夾持元件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圖像。夾持元件508可以與殼體502 —體成型，也可以為一個單獨成型的元件通過粘接方式與殼體502連接。具體應用時，首先將激光測距儀500上的光線出射口 504與攝像頭601對準，且激光測距儀500與手持式終端600可以通過夾持元件508實現(xiàn)兩者位置間的相對固定。打開手持式終端600上的攝像頭應用程序，由于反射鏡501的作用，測距點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，此時攝像頭601所拍攝到的虛像Ψ與測距點W并不是完全一致，而是被旋轉過一定角度的。如何在顯示屏上顯示與測距點W完全一致的圖像，可以有多種實現(xiàn)方式，例如通過在手機內設置軟件或者在反射鏡501的光線出射口 504處設置一組透鏡，這些方式均能實現(xiàn)圖像的旋轉，【具體實施方式】此處不再詳細描述。
[0039]進一步，本實施例中，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，當然在其他實施例中，所述的夾角為40度?50度均可，只要同時滿足反射鏡501接收到測距點的圖像以及測距點在反射鏡中所成的像能進入攝像頭601的拍攝區(qū)域這兩個條件即可，夾角變化直接影響的是顯示屏觀察到的圖像與測距點W實物間的旋轉角度，例如，夾角為45度時，顯示屏上顯示的圖像是順時針旋轉90度，而夾角為40度時，顯示屏上顯示的虛像Ψ ’的圖像相對測距點W實物是順時針旋轉100度，如圖9所示，相應的，夾角為50度時，顯示屏上顯示的虛像r ’的圖像測距點W實物是順時針旋轉80度。
[0040]綜上所述，激光測距儀內部設置有一反射鏡，通過與手持式終端的攝像頭的匹配可以將遠處的激光點的位置圖像清晰的顯示于手機上，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系統(tǒng)，極大的降低了激光測距儀的成本。
[0041]第三實施例
如圖10-12，本實施例中，激光測距儀的結構和電路與第一實施例中類似，不同之處在于，本實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)設置。且如圖10所示，所述多功能集成按鍵是設置于殼體的側面上，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。
[0042]所述的多功能集成按鍵B被設置成具有如下功能:
當激光測距儀處于關機狀態(tài)時，按下按鍵激光測距儀被開啟，處于待機狀態(tài)；
當激光測距儀處于待機狀態(tài)時，長按(例如超過3s)所述按鍵，激光測距儀會關機或者改變參數(shù)設置，所述參數(shù)設置包括設置測量單位、設置測量基準或設置測量模式；短按所述按鍵，激光測距儀會打開激光，再次短按按鍵，進行距離測量，測量完成后又回到待機狀態(tài)；
當所述激光測距儀處于激光打開狀態(tài)時，長按所述按鍵，激光測距儀會關機或者改變參數(shù)設置。
[0043]進一步，當激光測距儀處于待機狀態(tài)或激光打開狀態(tài)時，如果超過一定時間(如超過5s)未有按鍵動作，激光測距儀會自動關機；且當所述激光測距儀處于激光打開狀態(tài)時，如果長按所述按鍵，激光測距儀改變參數(shù)設置后，會自動回到原始狀態(tài)(待機狀態(tài)或激光打開狀態(tài))。
[0044]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，處于待機狀態(tài)；
判斷待機狀態(tài)的待機時間是否大于等于5s，如果是，則所述激光測距儀關機，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)保持待機狀態(tài)并判斷待機時間；
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，激光測距儀關機，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)，如果是則直接進行距離測量，否則先打開激光，打開激光后判斷激光打開時間是否大于等于5s，如果是則關機，否則繼續(xù)判斷按鍵是否被按下，如果是且按鍵持續(xù)時間小于3s，則進行測量動作，如果按鍵按下且持續(xù)時間大于等于3s，則關機，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)，距離測量結束后激光測距儀繼續(xù)處于待機狀態(tài)。
本實施例中，多功能集成按鍵長按達3s后，激光測距儀關機，然而，在其余實施例中，所述的按鍵的長按動作可以改變測量單位、改變測量基準或改變測量模式，例如將測量單位在米和厘米之間切換，將測量基準在機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，在此就不再詳細描述。
[0045]本實施例中，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)的時間長短來實現(xiàn)不同的動作，然而在其他實施例中，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)間的時間間隔來實現(xiàn)不同的操作，操作方法流程與本實施例類似，此處不再詳細描述。
[0046]本實施例中，激光測距儀中設置有一個多功能集成按鍵，將激光測距儀的開機、關機、單次測量、連續(xù)測量或測量基準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，同時也能減低成本。
[0047]第四實施例
圖13為本發(fā)明第四實施例的示意圖，圖14為本實施例中測距裝置的電路原理框圖，圖15為本實施例中智能終端的電路原理框圖。
[0048]如圖13-15所示,測量系統(tǒng)10包括測量裝置110和手機120。本實施例中，測量裝置110為一測距裝置，且所述測距裝置110的結構和電路與第一實施例中類似，不同之處在于，測距裝置110還包括藍牙模塊。本實施例中，所述測距裝置110還包括顯示裝置和操作裝置，在其余實施例中，測距裝置110可以無需設置顯示裝置和操作裝置。
[0049]手機120包括電池、控制器、存儲器、天線，藍牙模塊、顯示模塊和操作裝置，手機的具體工作原理在此不再詳細描述，本實施例中，手機120的存儲器中還有一測距應用程序(APP)，使用者運行所述的測距應用程序，無線連接手機的藍牙模塊和測距裝置的藍牙模塊，就可以通過在手機上控制所述測距裝置的進行開機或測量等動作。
[0050]本實施例中的測距系統(tǒng)的使用方法，具體包括下列步驟，參考圖16:
a)啟動手機中的測距應用程序，測距應用程序的操作界面如圖17所示；
b)手機藍牙模塊開始搜索測距裝置的藍牙信號；
c)手機判斷是否收到測距裝置的應答信號，如果沒有則繼續(xù)步驟b)；
d)如果手機收到測距裝置的應答信號，則判斷手機和測距裝置之間的連接建立，通過測距應用程序控制測距裝置開機，測距裝置處于待機狀態(tài)；
e)測距裝置判斷待機時間是否大于等于5s，如果是則測距裝置關機；
f)否則測距裝置的待機時間小于5s，測距裝置判斷是否收到手機的控制命令，如果沒有，繼續(xù)保持待機狀態(tài)，否則測距裝置執(zhí)行相應的動作，所述動作包括:測量、切換測量基準、切換測量單位等。
[0051]當然所述的動作執(zhí)行完成后，還可以將動作執(zhí)行結果通過測距裝置本身的顯示模塊進行顯示，也可以通過藍牙模塊將執(zhí)行結果發(fā)送至手機的顯示裝置進行顯示并進行后續(xù)處理，此處不加以限定。
[0052]本實施例中，在建立連接的過程中是通過手機的藍牙模塊去尋找測距裝置的藍牙信號，當然也可以反過來，利用測距裝置的藍牙模塊去尋找手機的藍牙信號，此處對此不再詳細描述。
[0053]而且本實施例中，手機和測距裝置之間是通過藍牙模塊來實現(xiàn)無線識別和連接，在其余實施例中，手機和測距裝置之間也可以通過NFC來實現(xiàn)無線識別和連接，NFC和藍牙的區(qū)別僅在于，NFC可以實現(xiàn)自動匹配、自動連接，而藍牙需要手動進行匹配，本發(fā)明對此不加任何限定。
[0054]在本實施例中，所述的測量裝置是一測距裝置，在其他實施例中，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。
[0055]綜上所述，測量系統(tǒng)首先將智能終端和測量裝置進行連接，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)行相應的動作，如此測量裝置上就可以不再設置按鍵和顯示裝置，而且測量裝置將測量結果發(fā)送到智能終端后，可供后續(xù)處理，提高了測量結果的可應用性。
[0056]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。本行業(yè)的技術人員應該了解，上述實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方案，均落在本發(fā)明的保護范圍內。
【權利要求】
1.一種激光測距儀，包括殼體、激光模組、接收透鏡、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，其特征在于，其中:接收透鏡設置于殼體的一個端面，所述端面的長邊所在方向為寬度方向，所述端面的短邊所在方向為高度方向，接收透鏡呈扁平狀，接收透鏡長軸沿寬度方向設置，接收透鏡的短軸沿高度方向設置，且顯示模塊是設置在光路支架的高度范圍內。
2.根據(jù)權利要求1所述的激光測距儀，其特征在于，其中接收透鏡的長軸和短軸的尺寸比例為1.1:1?5:1。
3.根據(jù)權利要求2所述的激光測距儀，其特征在于，其中接收透鏡的長軸和短軸的尺寸比例為2:1。
4.根據(jù)權利要求1所述的激光測距儀，其特征在于，其中所述的激光測距儀的厚度為6?20mm。
5.根據(jù)權利要求4所述的激光測距儀，其特征在于，其中所述的激光測距儀的厚度為16mm。
6.根據(jù)權利要求1所述的激光測距儀，其特征在于，其中所述的接收透鏡為長方形、橢圓形、菱形、或梯形。
7.根據(jù)權利要求1所述的激光測距儀，其特征在于，其中所述的電池為鋰電池。
8.根據(jù)權利要求7所述的激光測距儀，其特征在于，其中所述的鋰電池的厚度為2_?8mm ο
9.根據(jù)權利要求1所述的激光測距儀，其特征在于，其中還包括一反射鏡，反射鏡設置在所述激光測距儀的殼體內，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和出射光線一側，且所述光線入射口與激光測距儀的接收透鏡設置在激光測距儀的同一端面上。
10.根據(jù)權利要求9所述的激光測距儀，其特征在于，其中反射鏡與光線入射口所在軸線所形成的角度為45度。
【文檔編號】G01C3/00GK104344806SQ201310321318
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2013年7月26日 優(yōu)先權日:2013年7月26日
【發(fā)明者】倪桂功, 周其偉 申請人:南京德朔實業(yè)有限公司