本發明涉及投影測量設備技術領域,具體涉及一種柵格投影測量裝置。
背景技術:
在3d分析、重建以及對具有復雜結構或斜面的物體執行測量時,需要對照明投影裝置做精確的設計,讓其產生精密的結構光投影在物體的表面,其中柵格投影就是一種典型的結構光投影裝置。國內目前沒有此類應用的投影測量裝置,為方便起見,其中一些應用使用線形激光光條來代替。但是激光發射的光條在長度和寬度方向上均會發生亮度衰減,同時激光發射的光條比較寬,邊緣模糊不清,無法達到應有的使用效果,尤其是在測量精度要求較高的情況下,射出的光條的清晰程度直接影響測量的效果。
技術實現要素:
本發明的目的在于:針對現有技術的不足,而提供一種柵格投影測量裝置,該裝置可將光源發射的光線匯聚為平行光,并通過柵格片形成光條,然后投影出去,該裝置可提供更細的柵格光條、更清晰的邊緣和更均勻的照明效果,同時還可以根據不同的柵格類型得到不同的光條效果,并通過調整轉接件與柵格間的軸向位置,可滿足不同工作距離的使用要求。
為實現上述目的,本發明采用如下技術方案:
一種柵格投影測量裝置,包括led元件、若干個透鏡、柵格片、轉接件、旋轉件、固定件和鏡座,所述led元件、若干個所述透鏡和所述柵格均設置于所述鏡座內,所述固定件安裝于所述鏡座的端部,所述轉接件通過所述旋轉件與所述固定件連接,所述led元件發出的光經過若干個所述透鏡后會形成平行光到達所述柵格片,通過所述柵格片后形成光條并投射出去。
作為本發明所述的柵格投影測量裝置的一種改進,所述固定件與所述旋轉件采用螺紋旋合,所述轉接件與所述旋轉件采用螺紋旋合,所述固定件、所述旋轉件的螺紋旋合方向和所述轉接件、所述旋轉件的螺紋旋合方向相反。
作為本發明所述的柵格投影測量裝置的一種改進,所述透鏡為凹凸透鏡、平凸透鏡或雙凸透鏡。
作為本發明所述的柵格投影測量裝置的一種改進,所述led元件、若干個所述透鏡、所述柵格片和所述鏡座的中心線重合。
本發明的有益效果在于:本發明包括led元件、若干個透鏡、柵格片、轉接件、旋轉件、固定件和鏡座,所述led元件、若干個所述透鏡和所述柵格均設置于所述鏡座內,所述固定件安裝于所述鏡座的端部,所述轉接件安裝于所述鏡頭的端部,所述轉接件通過所述旋轉件與所述固定件連接,所述led元件發出的光經過若干個所述透鏡后會形成平行光到達所述柵格片,通過所述柵格片后形成光條并投射出去。通過上述結構使得本發明可提供更細的柵格光條、更清晰的邊緣和更均勻的照明效果,同時還可以根據不同的柵格類型得到不同的光條效果,另外,通過調整轉接件與柵格片之間的軸向距離,可滿足不同工作距離的使用要求。
附圖說明
此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解,構成本發明的一部分,本發明的示意性實施方式及其說明用于解釋本發明,并不構成對本發明的不當限定。在附圖中:
圖1為本發明的結構示意圖。
具體實施方式
如在說明書及權利要求當中使用了某些詞匯來指稱特定組件。本領域技術人員應可理解,硬件制造商可能會用不同名詞來稱呼同一個組件。本說明書及權利要求并不以名稱的差異來作為區分組件的方式,而是以組件在功能上的差異來作為區分的準則。如在通篇說明書及權利要求當中所提及的“包含”為一開放式用語,故應解釋成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接受的誤差范圍內,本領域技術人員能夠在一定誤差范圍內解決所述技術問題,基本達到所述技術效果。
在本發明的描述中,需要理解的是,術語“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、水平”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系,僅是為了便于描述本發明和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作,因此不能理解為對本發明的限制。
在本發明中,除非另有明確的規定和限定,術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是機械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言,可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
以下結合附圖對本發明作進一步詳細說明,但不作為對本發明的限定。
如圖1所示,一種柵格投影測量裝置,包括led元件1、若干個透鏡2、柵格片3、轉接件4、旋轉件5、固定件6和鏡座8,led元件1、若干個透鏡2和柵格片3均設置于鏡座8內,固定件6安裝于鏡座8的端部,轉接件4通過旋轉件5與固定件6連接,led元件1發出的光經過若干個透鏡2后會形成平行光到達柵格片3。柵格片3是一種光學元件,它上面使用光刻技術蝕刻了柵格狀的線條類型,它有很多類型,如平行線類型、網格線類型、環形線類型等線條類型,同時線條的寬度和線條的間距也是可以調整的,選擇不同類型的柵格,就可以讓平行光經過柵格片后,形成不同的光條。
本發明還包括鏡頭7,轉接件4安裝于鏡頭7的端部,鏡頭7是標準的配件,不同類型的鏡頭有最佳的工作距離,如果需要改變工作距離則需要在鏡頭上增加接圈,用以調節鏡頭后焦距,這樣在不同工作距離下使用是就要配用很多接圈來滿足后焦距,造成應用上的困難。對此,本發明設計了如下結構:固定件6與旋轉件5采用螺紋配合,轉接件4與旋轉件5采用螺紋旋合,固定件6、旋轉件5的螺紋旋合方向和轉接件4、旋轉件5的螺紋旋合方向相反。轉接件4采用固定方式保證其自身只能沿軸向運動而不能沿周向轉動,在旋轉件5進行旋轉時,旋轉件5和固定件6之間的軸向距離只發生很小的變化,而旋轉件5和轉接件4之間的軸向距離則發生較大變化,轉接件4帶動鏡頭7沿軸向移動,從而改變鏡頭7和柵格片3之間的距離,使鏡頭7的后焦距發生變化,滿足工作的需求。
優選地,透鏡2的數量可以為三個或四個,當透鏡2為三個時,設置有兩個凹凸透鏡、一個平凸透鏡,它們依次并排設置在鏡座8內,led元件1發出的可以利用的光通過第一個凹凸透鏡的折射后照射到第二個凹凸透鏡上,然后經過第二個凹凸透鏡的折射照射到平凸透鏡上,經過平凸透鏡的折射后光線達到柵格片3時形成平行或者非常接近平行的光線。三個透鏡2組合的類型和相互間的距離并不是只有一種方式可以達到平行光的效果,此處只是一種可以達到效果的體現方式,當然還有另外的方式,比如:將三個透鏡2設置為三個平凸透鏡時,通過調節它們之間的距離也可使光線達到柵格片3時形成平行或者非常接近平行的光線。另外,當透鏡2為四個時,將四個透鏡2均設置為平凸透鏡,同三個平凸透鏡方式一樣,調節它們之間的距離也可使光線達到柵格片3時形成平行或者非常接近平行的光線。
優選地,led元件1、若干個透鏡2、柵格片3和鏡座8的中心線重合,方便于led元件1能有效地穿過若干個透鏡2到達柵格3片,然后投射出去。
本發明可以將所需要的柵格線條特征很清晰精準的呈現出來,線條特征可以根據使用要求進行變更,對于不同的使用距離也不用更換或增加接圈,即可隨時調整,非常便于使用。同時本發明尺寸緊湊、結構簡單,不需占用很大的使用空間,不需要多種裝置組合,所需要的組成零部件數量較少,降低產品設計和制造的工序數量和工作周期等成本,易于生產制造和成本控制。
本發明主要功能是利用一系列透鏡將光線匯聚為平行光,然后讓平行光通過特定的柵格片形成光條并投影出來滿足不同工作距離下的使用要求。如果不使用平行光,那么線條的邊緣會產生衍射,通過鏡頭投射出來后邊緣會變得模糊,此外,如果使用接圈改變后焦距來調整鏡頭工作距離,需要頻繁更換接圈,造成工作效率低下,不同的工作距離需要特定的接圈也會造成使用成本增加。本發明結構完全能夠避免以上問題,對提高效率,節約成本有很好的幫助。
上述說明示出并描述了本發明的若干優選實施方式,但如前所述,應當理解本發明并非局限于本文所披露的形式,不應看作是對其他實施方式的排除,而可用于各種其他組合、修改和環境,并能夠在本文所述發明構想范圍內,通過上述教導或相關領域的技術或知識進行改動。而本領域人員所進行的改動和變化不脫離本發明的精神和范圍,則都應在本發明所附權利要求的保護范圍內。