可降低组立后形变的光学测距装置转让专利
申请号 : CN200510084400.6
文献号 : CN1900652B
文献日 : 2010-05-05
发明人 : 罗胜
申请人 : 亚洲光学股份有限公司
摘要 :
本发明公开了一种可降低组立后形变的光学测距装置，包含一光学模组、具有塑性的一锁附件、一电路板及一外壳。该锁附件是与该光学模组一侧固结。该电路板是与该锁附件固结，且悬空架置在该光学模组另一侧。该外壳是供前述光学模组与电路板容置，及与该锁附件固结，使该光学模组与电路板获得定位。借此，利用该锁附件吸收组立过程中所产生的大部份形变，使光学测距装置可提高量测精度。
权利要求 :
1.一种可降低组立后形变的光学测距装置，其特征在于其包含：
一光学模组，具有一本体、沿一第一轴线与一第二轴线设置在该本体一端的一第一物镜单元与一第二物镜单元、沿该第一轴线方向设置在该本体另一端的一接收单元、沿该第二轴线方向设置在该本体另一端的一棱镜单元、一显示单元与一目镜单元，及相对该棱镜单元设置在该本体另一端的一发射单元，该发射单元是相对该棱镜单元发射一光束，使光束经该棱镜单元及该第二物镜组投射至一物体，及使反射的光束由该第一物镜组进入该接收单元后，显示在该显示单元，供使用者由该目镜单元观测；
一锁附件，具有一锁板，及多数个垫柱，该锁板具有塑性，用以与该光学模组一侧固结，前述垫柱分别具有与该锁板固结的一端；
一电路板，与前述垫柱另一端固结，且悬空架置在该光学模组另一侧；及
一外壳，供前述光学模组与电路板容置，及与该锁附件固结，使该光学模组与电路板获得定位。
2.如权利要求1所述的可降低组立后形变的光学测距装置，其特征在于，该外壳具有形成一开口的一壳体，及封闭该壳体开口的一前盖，该光学模组与该电路板、该锁附件是由该壳体开口置入该壳体内。
3.如权利要求第1所述的可降低组立后形变的光学测距装置，其特征在于，该光学模组还具有形成在该本体一侧的多数个螺孔柱，该锁附件还具有多数个第一螺栓，且该锁板具有相对于前述螺孔柱的多数个穿孔，前述第一螺栓是分别穿经前述穿孔及与该光学模组的螺孔柱螺固。
4.如权利要求1所述的可降低组立后形变的光学测距装置，其特征在于，该锁附件还具有多数个第二螺栓，前述垫柱分别具有形成在一第一端的一锁固螺孔，与形成在一第二端的另一锁固螺孔，且该锁板具有相对于前述垫柱第一端的锁固螺孔的多数个第一贯孔，该电路板具有相对于前述垫柱第二端的锁固螺孔的多数个第二贯孔，前述第二螺栓是分别穿经该锁板第一贯孔与该电路板第二贯孔后与前述垫柱的锁固螺孔螺固。
5.如权利要求第1所述的可降低组立后形变的光学测距装置，其特征在于，该锁附件还具有多数个第三螺栓，该锁板还具有多数个定位螺孔，且该外壳还具有相对于该锁板定位螺孔贯穿该壳体的多数个锁孔，前述第三螺栓是分别穿经前述锁孔后与该锁板的定位螺孔螺固。
说明书 :
技术领域
本发明涉及一种测距装置，特别是涉及一种可降低组立后形变的光学测距装置。
背景技术
参图1、图2，一般光学测距装置1主要包含有一光学模组11、一电路板12及一外壳13。
该光学模组11具有一本体111、分别沿一第一轴线X1与一第二轴线X2设置在该本体111一端的一第一物镜单元112与一第二物镜单元113、沿该第一轴线X1方向设置在该本体111另一端的一接收单元114、沿该第二轴线X2方向设置在该本体111另一端的一棱镜单元115、一显示单元116与一目镜单元117，及相对该棱镜单元115设置在该本体111另一端的一发射单元118。该显示单元116是可显示影像及一位于该第二轴线X2上的十字线(图未示)。该发射单元118是相对该棱镜单元115发射一光束，使光束经该棱镜单元115及该第二物镜单元113投射至一物体，及使反射的光束由该第一物镜单元112进入该接收单元114后，最终在该显示单元116显示量测结果，形成一测距系统。另外，该目镜单元117可配合该显示单元116、该棱镜单元115与该第二物镜单元113形成一望远系统。
参阅图1、图3，该电路板12是锁固在该光学模组11的本体111一侧。
该外壳13具有上、下相互对合的一上盖131与一底座132，及封闭该上盖131与该底座132二端的一前盖133与一后盖134。
组立步骤如下：1.预先调校该光学模组11的光轴，使前述显示单元116十字线所对准的目标，与光束所打到的目标重合，及使反射后的光束位于该接收单元114中雪崩光敏二极管(APD)的视场范围内，借此，确保该APD能接收到最大程度的反射光束，提高量测精度。2.将该电路板12锁固在该光学模组11的本体111上。3.再将该光学模组11锁固在该外壳13的底座132上，最后，盖合该上盖131与该前盖133、该后盖134，完成组立。
惟，由于该光学模组11、该电路板12及该外壳13间，都是硬质材料，因此，在该光学模组11已预先调校好光轴的情形下，这种组立方式会有两个动作造成光轴的偏移，从而影响到量测的精度：一是当该电路板12锁附在光学模组11的本体111时，该经过回焊炉的电路板12会因为已产生一定程度的变形，使得与该电路板12锁固的本体111受到影响而产生形变，造成光轴的偏移。二是当该光学模组11的本体111锁附到该外壳13底座132上时，会因为孔位不完全对准、锁附本身需要一定的压紧力等，使该光学模组11的本体111同样产生形变，会造成调整好的光轴产生偏移。所以，在组立过程中，必须重复进行调整光轴的动作，相当耗用时间及人力。
且该外壳13是以该上盖131与该底座132，及该前盖133与该后盖134等多个组件相互对合而成，因此，会形成有多数个对接的缝隙，使整体不利于防水性的要求，而必须再增设多数个防水组件，才能达到防水的目的。
该光学模组11具有一本体111、分别沿一第一轴线X1与一第二轴线X2设置在该本体111一端的一第一物镜单元112与一第二物镜单元113、沿该第一轴线X1方向设置在该本体111另一端的一接收单元114、沿该第二轴线X2方向设置在该本体111另一端的一棱镜单元115、一显示单元116与一目镜单元117，及相对该棱镜单元115设置在该本体111另一端的一发射单元118。该显示单元116是可显示影像及一位于该第二轴线X2上的十字线(图未示)。该发射单元118是相对该棱镜单元115发射一光束，使光束经该棱镜单元115及该第二物镜单元113投射至一物体，及使反射的光束由该第一物镜单元112进入该接收单元114后，最终在该显示单元116显示量测结果，形成一测距系统。另外，该目镜单元117可配合该显示单元116、该棱镜单元115与该第二物镜单元113形成一望远系统。
参阅图1、图3，该电路板12是锁固在该光学模组11的本体111一侧。
该外壳13具有上、下相互对合的一上盖131与一底座132，及封闭该上盖131与该底座132二端的一前盖133与一后盖134。
组立步骤如下：1.预先调校该光学模组11的光轴，使前述显示单元116十字线所对准的目标，与光束所打到的目标重合，及使反射后的光束位于该接收单元114中雪崩光敏二极管(APD)的视场范围内，借此，确保该APD能接收到最大程度的反射光束，提高量测精度。2.将该电路板12锁固在该光学模组11的本体111上。3.再将该光学模组11锁固在该外壳13的底座132上，最后，盖合该上盖131与该前盖133、该后盖134，完成组立。
惟，由于该光学模组11、该电路板12及该外壳13间，都是硬质材料，因此，在该光学模组11已预先调校好光轴的情形下，这种组立方式会有两个动作造成光轴的偏移，从而影响到量测的精度：一是当该电路板12锁附在光学模组11的本体111时，该经过回焊炉的电路板12会因为已产生一定程度的变形，使得与该电路板12锁固的本体111受到影响而产生形变，造成光轴的偏移。二是当该光学模组11的本体111锁附到该外壳13底座132上时，会因为孔位不完全对准、锁附本身需要一定的压紧力等，使该光学模组11的本体111同样产生形变，会造成调整好的光轴产生偏移。所以，在组立过程中，必须重复进行调整光轴的动作，相当耗用时间及人力。
且该外壳13是以该上盖131与该底座132，及该前盖133与该后盖134等多个组件相互对合而成，因此，会形成有多数个对接的缝隙，使整体不利于防水性的要求，而必须再增设多数个防水组件，才能达到防水的目的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可以提高量测精度的可降低组立后形变的光学测距装置。
本发明的特征在于：该可降低组立后形变的光学测距转置包含：一光学模组、一锁附件、一电路板及一外壳。该光学模组具有一本体、沿一第一轴线与一第二轴线设置在该本体一端的一第一物镜单元与一第二物镜单元、沿该第一轴线方向设置在该本体另一端的一接收单元、沿该第二轴线方向设置在该本体另一端的一棱镜单元、一显示单元与一目镜单元，及相对该棱镜单元设置在该本体另一端的一发射单元，该发射单元是相对该棱镜单元发射一光束，使光束经该棱镜单元及该第二物镜组投射至一物体，及使反射的光束由该第一物镜组进入该接收单元后，显示在该显示单元，供使用者由该目镜单元观测。该锁附件具有一锁板，及多数个垫柱，该锁板具有塑性，用以与该光学模组一侧固结，前述垫柱分别具有与该锁板固结的一端。该电路板与前述垫柱另一端该锁附件固结，且悬空架置在该光学模组另一侧。该外壳体前述光学模组与电路板容置，及与该锁附件固结，使该光学模组与电路板获得定位。
本发明的功效是能利用该锁附件吸收组立过程中所产生的大部份形变，提高量测精度。
本发明的特征在于：该可降低组立后形变的光学测距转置包含：一光学模组、一锁附件、一电路板及一外壳。该光学模组具有一本体、沿一第一轴线与一第二轴线设置在该本体一端的一第一物镜单元与一第二物镜单元、沿该第一轴线方向设置在该本体另一端的一接收单元、沿该第二轴线方向设置在该本体另一端的一棱镜单元、一显示单元与一目镜单元，及相对该棱镜单元设置在该本体另一端的一发射单元，该发射单元是相对该棱镜单元发射一光束，使光束经该棱镜单元及该第二物镜组投射至一物体，及使反射的光束由该第一物镜组进入该接收单元后，显示在该显示单元，供使用者由该目镜单元观测。该锁附件具有一锁板，及多数个垫柱，该锁板具有塑性，用以与该光学模组一侧固结，前述垫柱分别具有与该锁板固结的一端。该电路板与前述垫柱另一端该锁附件固结，且悬空架置在该光学模组另一侧。该外壳体前述光学模组与电路板容置，及与该锁附件固结，使该光学模组与电路板获得定位。
本发明的功效是能利用该锁附件吸收组立过程中所产生的大部份形变，提高量测精度。
附图说明
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。
图1是一立体分解图，说明一般的光学测距装置。
图2是一剖视图，说明前述光学测距装置的一光学模组。
图3是一剖视图，说明前述光学测距装置的组合情形。
图4是一立体分解图，说明本发明一可降低组立后形变的光学测距装置的一较佳实施例。
图5是一立体分解图，说明该较佳实施例中一光学模组与一电路板、一锁附件。
图6是一剖视图，说明该较佳实施例中该光学模组与该锁附件锁固。
图7是一剖视图，说明该较佳实施例中该锁附件与该电路板锁固。
图8是一立体图，说明该较佳实施例组合后的整体外观。
图9是沿图8剖线9-9方向的一剖视图，说明该较佳实施例中该锁附件与一外壳锁固。
图10是沿图8剖线10-10方向一剖视图，说明该较佳实施例的组合情形。
图1是一立体分解图，说明一般的光学测距装置。
图2是一剖视图，说明前述光学测距装置的一光学模组。
图3是一剖视图，说明前述光学测距装置的组合情形。
图4是一立体分解图，说明本发明一可降低组立后形变的光学测距装置的一较佳实施例。
图5是一立体分解图，说明该较佳实施例中一光学模组与一电路板、一锁附件。
图6是一剖视图，说明该较佳实施例中该光学模组与该锁附件锁固。
图7是一剖视图，说明该较佳实施例中该锁附件与该电路板锁固。
图8是一立体图，说明该较佳实施例组合后的整体外观。
图9是沿图8剖线9-9方向的一剖视图，说明该较佳实施例中该锁附件与一外壳锁固。
图10是沿图8剖线10-10方向一剖视图，说明该较佳实施例的组合情形。
具体实施方式
参阅图4，本发明可降低组立后形变的光学测距装置的较佳实施例包含有：一光学模组2、一锁附件3、一电路板4及一外壳5。
参阅图4、图5，分别是本发明含外壳5与不含外壳5的分解图。
该光学模组2具有一本体21、沿一第一轴线X1与一第二轴线X2设置在该本体21一端的一第一物镜单元22与一第二物镜单元23、沿该第一轴线X1方向设置在该本体21另一端的一接收单元24、沿该第二轴线X2方向设置在该本体21另一端的一棱镜单元25、一显示单元26与一目镜单元27，及相对该棱镜单元25设置在该本体21另一端的一发射单元28.前述各单元的动作与原理与图2所示的光学模组雷同，于此不再赘述.其特征在于，该本体21具有形成在一底面的多数个螺孔柱211.
该锁附件3具有一锁板31、多数个垫柱32、多数个第一螺栓33、多数个第二螺栓34及多数个第三螺栓35(参阅图9)。该锁板31在本实施例采用的材料是塑性较强的ABS塑料，并具有相对于该本体21螺孔柱211的多数个穿孔311、多数个第一贯孔312及多数个定位螺孔313。前述垫柱32是通过该光学模组2的空隙，并具有形成在一第一端的一锁固螺孔321，及形成在一第二端的另一锁固螺孔322。
该电路板4具有相对于该锁板31第一贯孔312的多数个第二贯孔41。
该外壳5具有形成一开口51的一壳体52、封闭该壳体51开口52的一前盖53，及相对于该锁板31定位螺孔313贯穿该壳体52的多数个锁孔54(参阅图9)。
本发明较佳实施例的组立步骤如下：
一、参阅图6，将该光学模组2叠置在该锁板31一顶面，再以前述第一螺栓33穿经该锁板31的穿孔311后，与该本体21的螺孔柱211螺合，使该光学模组2与该锁板31固结为一体，然后，对该光学模组2进行光轴调校的动作。
二、参阅图7，以数个第二螺栓34分别穿经该锁板31的第一贯孔312，而与前述垫柱32第一端的锁固螺孔321螺合，使前述垫柱32垂立固设在该锁板31顶面；然后，将该电路板4架置在该垫柱32另一端，再以数个第二螺栓34分别穿经该电路板4的第二贯孔41后，分别与前述垫柱32第二端的锁固螺孔322螺合，使该电路板4与该锁板31锁固为一体，且悬空架置在该光学模组2一顶面。
由于该锁板31具有塑性，因此，在前述锁固过程中，就算该电路板4有变形，该锁板31锁固点附近的局部区域，也会把大部分的形变吸收掉，而剩下一小部分的形变。此小部分的形变虽然会造成该锁板31微量位移，但是，因为该光学模组2是整体固设在该锁板31上，且不与该电路板4干涉，所以，该光学模组2整体会随着该锁板31位移，其本体21及内部各单元间几乎不会有形变或相对位移的情形，当然光轴也不会偏移。
三、参阅图8，是本发明组合后的立体图，同时参阅图9、图10，分别是沿图8剖线9-9方向及剖线10-10方向的剖视图，将该光学模组2连同与该电路板4、该锁附件3由该开口51(参阅图4)置入该壳体52内，然后，以前述第三螺栓35穿经该外壳5的锁孔54后，与该锁板31的定位螺孔313螺合，使该锁板31连同该光学模组2、该电路板4固定在该壳体52内，最后，盖合该前盖53与该壳体52，完成组立。
同理，锁固该锁板31与该壳体52时，由于孔位不完全对准等因素产生的大部分形变，也会被该锁板31锁固点附近的局部区域吸收掉，而剩下的一小部分的形变，虽然可能也会造成该锁板31微量位移，但是，该本体21及内部各单元间同样不会有形变或相对位移的情形，而不会影响光轴的行进路径。
据上所述可知，本发明的可降低组立后形变的光学测距装置具有下列优点及功效：
1.本发明可以借由该锁板31的设置，将组立过程中，对光轴的影响降至最低，不但可以提高量测精度，避免重复调校光轴的动作，且能节省组立时间，同时降低产品组立不良率及成本。
2.由于该壳体52是一体式且呈筒状，因此，可以降低接缝处的数量，提升该外壳5的防水性。
参阅图4、图5，分别是本发明含外壳5与不含外壳5的分解图。
该光学模组2具有一本体21、沿一第一轴线X1与一第二轴线X2设置在该本体21一端的一第一物镜单元22与一第二物镜单元23、沿该第一轴线X1方向设置在该本体21另一端的一接收单元24、沿该第二轴线X2方向设置在该本体21另一端的一棱镜单元25、一显示单元26与一目镜单元27，及相对该棱镜单元25设置在该本体21另一端的一发射单元28.前述各单元的动作与原理与图2所示的光学模组雷同，于此不再赘述.其特征在于，该本体21具有形成在一底面的多数个螺孔柱211.
该锁附件3具有一锁板31、多数个垫柱32、多数个第一螺栓33、多数个第二螺栓34及多数个第三螺栓35(参阅图9)。该锁板31在本实施例采用的材料是塑性较强的ABS塑料，并具有相对于该本体21螺孔柱211的多数个穿孔311、多数个第一贯孔312及多数个定位螺孔313。前述垫柱32是通过该光学模组2的空隙，并具有形成在一第一端的一锁固螺孔321，及形成在一第二端的另一锁固螺孔322。
该电路板4具有相对于该锁板31第一贯孔312的多数个第二贯孔41。
该外壳5具有形成一开口51的一壳体52、封闭该壳体51开口52的一前盖53，及相对于该锁板31定位螺孔313贯穿该壳体52的多数个锁孔54(参阅图9)。
本发明较佳实施例的组立步骤如下：
一、参阅图6，将该光学模组2叠置在该锁板31一顶面，再以前述第一螺栓33穿经该锁板31的穿孔311后，与该本体21的螺孔柱211螺合，使该光学模组2与该锁板31固结为一体，然后，对该光学模组2进行光轴调校的动作。
二、参阅图7，以数个第二螺栓34分别穿经该锁板31的第一贯孔312，而与前述垫柱32第一端的锁固螺孔321螺合，使前述垫柱32垂立固设在该锁板31顶面；然后，将该电路板4架置在该垫柱32另一端，再以数个第二螺栓34分别穿经该电路板4的第二贯孔41后，分别与前述垫柱32第二端的锁固螺孔322螺合，使该电路板4与该锁板31锁固为一体，且悬空架置在该光学模组2一顶面。
由于该锁板31具有塑性，因此，在前述锁固过程中，就算该电路板4有变形，该锁板31锁固点附近的局部区域，也会把大部分的形变吸收掉，而剩下一小部分的形变。此小部分的形变虽然会造成该锁板31微量位移，但是，因为该光学模组2是整体固设在该锁板31上，且不与该电路板4干涉，所以，该光学模组2整体会随着该锁板31位移，其本体21及内部各单元间几乎不会有形变或相对位移的情形，当然光轴也不会偏移。
三、参阅图8，是本发明组合后的立体图，同时参阅图9、图10，分别是沿图8剖线9-9方向及剖线10-10方向的剖视图，将该光学模组2连同与该电路板4、该锁附件3由该开口51(参阅图4)置入该壳体52内，然后，以前述第三螺栓35穿经该外壳5的锁孔54后，与该锁板31的定位螺孔313螺合，使该锁板31连同该光学模组2、该电路板4固定在该壳体52内，最后，盖合该前盖53与该壳体52，完成组立。
同理，锁固该锁板31与该壳体52时，由于孔位不完全对准等因素产生的大部分形变，也会被该锁板31锁固点附近的局部区域吸收掉，而剩下的一小部分的形变，虽然可能也会造成该锁板31微量位移，但是，该本体21及内部各单元间同样不会有形变或相对位移的情形，而不会影响光轴的行进路径。
据上所述可知，本发明的可降低组立后形变的光学测距装置具有下列优点及功效：
1.本发明可以借由该锁板31的设置，将组立过程中，对光轴的影响降至最低，不但可以提高量测精度，避免重复调校光轴的动作，且能节省组立时间，同时降低产品组立不良率及成本。
2.由于该壳体52是一体式且呈筒状，因此，可以降低接缝处的数量，提升该外壳5的防水性。