專利名稱：便攜式光學(xué)影像測(cè)量儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及測(cè)量儀器技術(shù)領(lǐng)域，特指一種機(jī)構(gòu)簡單、攜帶方便的具備光學(xué)影
像測(cè)量功能的精密測(cè)量儀器。
背景技術(shù)：
隨著科技的發(fā)展以及新技術(shù)新材料的應(yīng)用，對(duì)精密測(cè)量提出了越來越高的要求， 不僅在機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、外觀等方面也提出了更高的要求，尤其對(duì)精度、體積方面有了更高的要 求。在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中，人們?cè)跍y(cè)量比較細(xì)小的物體時(shí)，通常使用的測(cè)量器具為游標(biāo)卡尺或螺旋 測(cè)微器，當(dāng)需要更好的測(cè)量精度時(shí)，通常使用光學(xué)影像測(cè)量儀。目前的光學(xué)影像測(cè)量儀多為 臺(tái)式的，通過正交的可滑動(dòng)的導(dǎo)軌來實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)在X、 Y平面內(nèi)的移動(dòng)。但是目前臺(tái)式的光 學(xué)影像測(cè)量儀體積較大，移動(dòng)性能差，只能固定在一個(gè)地方使用。另一方面，現(xiàn)有的光學(xué)影 像測(cè)量儀采用鏡頭配合光電耦合器(CCD)，將測(cè)量物體放大后通過光電耦合器轉(zhuǎn)換為電子 信號(hào)，將信號(hào)傳送給計(jì)算機(jī)進(jìn)行圖像處理，再利用專用的測(cè)量軟件來實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的測(cè)量。但 在實(shí)際操作用，需要將強(qiáng)電(220V)轉(zhuǎn)為弱電，存在系統(tǒng)的安全隱患，且電路極其復(fù)雜，不利 于維護(hù)。傳統(tǒng)影像設(shè)備多為外部220V電源供電，臺(tái)式電腦驅(qū)動(dòng)測(cè)量軟件，其不足是功耗大， 且使用者有面對(duì)不安全電壓的潛在風(fēng)險(xiǎn)。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的要解決的技術(shù)問題，在于克服現(xiàn)有的技術(shù)缺陷，提供一種體積小，攜 帶方便且不需強(qiáng)電，便于維護(hù)的便攜式光學(xué)影像測(cè)量儀。 為解決本實(shí)用新型上述技術(shù)問題，構(gòu)造一種便攜式光學(xué)影像測(cè)量儀，包括底座、豎 直設(shè)在底座后端的立柱及設(shè)置在底座上可移動(dòng)的二維工作平臺(tái)，在立柱頂端裝有測(cè)量用的 數(shù)碼攝像單元，在底座的下方設(shè)有電路板，電路板有分別與計(jì)算機(jī)兩個(gè)USB端口連接的USB 供電端口和USB通信端口。 在上述便攜式光學(xué)影像測(cè)量儀中，所述數(shù)碼攝像單元包括光學(xué)鏡頭和光感器件 (CCD)。 在上述便攜式光學(xué)影像測(cè)量儀中，電路板有分別通過USB電源線和USB通信線與 計(jì)算機(jī)兩個(gè)USB端口連接的USB供電端口和USB通信端口 ，其中，與USB通信端口連接的 USB集線器，有一個(gè)端口連接到所述數(shù)碼攝像單元的光感器件(CCD)。 在上述便攜式光學(xué)影像測(cè)量儀中，還包括控制所述光學(xué)鏡頭上下移動(dòng)進(jìn)行手動(dòng)對(duì) 焦的旋轉(zhuǎn)手柄。 在上述便攜式光學(xué)影像測(cè)量儀中，所述電路板還設(shè)有X、Y軸光學(xué)尺信號(hào)輸入端。 在上述便攜式光學(xué)影像測(cè)量儀中，所述二維工作平臺(tái)采用齒輪齒條方式傳動(dòng)。 在上述便攜式光學(xué)影像測(cè)量儀中，所述電路板還設(shè)有連接上、下光源的燈光接口
丄山順。 在上述便攜式光學(xué)影像測(cè)量儀中，所述電路板還設(shè)有外部5V蓄電池的連接端。CN 201438106 U
說明書
2/3頁 實(shí)施本實(shí)用新型提供的便攜式光學(xué)影像測(cè)量儀，電路板安裝與底座下方，采用一 體化設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)更緊湊；工作臺(tái)尺寸縮小使體積變小，機(jī)身全部使用鋁質(zhì)材料制作，重量減 輕，便于攜帶，且無須使用強(qiáng)電，既提供了使用上的安全，傳動(dòng)方式由摩擦傳動(dòng)變?yōu)辇X輪齒 條傳動(dòng)，提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性，還具有維護(hù)便利等優(yōu)點(diǎn)。

圖1為本實(shí)用新型的便攜式光學(xué)影像效 圖2為本實(shí)用新型便攜式光學(xué)影像測(cè)l 圖3為本實(shí)用新型便攜式光學(xué)影像測(cè)l 圖4為本實(shí)用新型的便攜式光學(xué)影像效 圖5為本實(shí)用新型的便攜式光學(xué)影像效
l量儀實(shí)施例的外部結(jié)構(gòu)示意圖 :儀實(shí)施例與電腦的連接示意圖 :儀實(shí)施例的電路板示意圖； l量儀實(shí)施例側(cè)向結(jié)構(gòu)示意圖； l量儀實(shí)施例正面結(jié)構(gòu)示意具體實(shí)施方式
下面，結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。 如圖1-圖4所示，在本實(shí)用新型所述的便攜式光學(xué)影像測(cè)量儀的實(shí)施例中，包括 底座3及設(shè)置在底座3上可以通過齒輪齒條機(jī)構(gòu)可在X、Y軸方向可移動(dòng)的二維工作平臺(tái)5， 工作平臺(tái)5可沿X、Y軸移動(dòng)，例如，可通過把手14調(diào)節(jié)工作平臺(tái)的位置，而活動(dòng)的工作平臺(tái) 5是齒輪齒條結(jié)構(gòu)13實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)(圖4、圖5)，工作平臺(tái)5后端設(shè)有立柱2，立柱2上安裝有測(cè) 量用的數(shù)碼攝像單元4，該數(shù)碼攝像單元4包括用于被測(cè)量物體對(duì)焦的光學(xué)鏡頭及將被測(cè) 量物體的成像轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的光感器件CCD，工作時(shí)，被測(cè)物體放置在、工作平臺(tái)5上，立 柱2端部的數(shù)碼攝像單元4實(shí)時(shí)拍攝工作平臺(tái)5上被測(cè)物體的影像，具有實(shí)時(shí)同步性，旋轉(zhuǎn) 手柄1可上下移動(dòng)鏡頭，對(duì)被測(cè)物體進(jìn)行手動(dòng)對(duì)焦。測(cè)量用的數(shù)碼攝像單元4主要是拍攝 將被測(cè)物體的圖像轉(zhuǎn)換為電子數(shù)字信號(hào)，并將信號(hào)經(jīng)過圖像圖形處理還原到計(jì)算機(jī)顯示器 上進(jìn)行顯示，然后用專門測(cè)量軟件對(duì)測(cè)量物體進(jìn)行測(cè)量。本實(shí)用新型主要是在機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)上 進(jìn)行整合，將二維工作平臺(tái)5設(shè)置在底座3上，在底座3后端安裝立柱2，立柱2上安裝帶鏡 頭及光感器件的數(shù)碼攝像單元4，整個(gè)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)緊湊小巧。在底座3下方安裝本儀器工作所 需要的電路板，應(yīng)盡量減少電線的使用。本實(shí)用新型使用高密度的集成化的電路板，可節(jié)約 空間，縮小體積，保證系統(tǒng)穩(wěn)定且維護(hù)方便。數(shù)碼攝像單元4中的CCD通過USB連線接到電 路板中的USB集線器(USBHUB)。如圖2，本實(shí)用新型便攜式光學(xué)影像測(cè)量儀100(圖2)的 電路板上有兩個(gè)USB端口，一個(gè)是電源供電的USB端口 8，用于連接計(jì)算機(jī)(PC)200，從計(jì)算 機(jī)200的USB端口獲得供電；另一個(gè)是數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)腢SB端口，用于連接計(jì)算機(jī)(PC) 200， 與計(jì)算機(jī)200進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。由于本實(shí)用新型便攜式光學(xué)影像測(cè)量儀100使用的電源及電 子信號(hào)均使用計(jì)算機(jī)200的USB端口供電，可降低設(shè)備功耗，且使用上更安全。另一方面， 為實(shí)現(xiàn)野外操作，本實(shí)用新型也可使用使用5V蓄電池，或直接使用筆記本電腦即可運(yùn)作設(shè) 備，為此，電路板上設(shè)有外接5V蓄電池的連接端12。在電路板上，還設(shè)X， Y軸光學(xué)尺信號(hào) 輸入的端口 10，以及為儀器內(nèi)上、下光源提供電源的接口 11。 如圖2所示，本實(shí)用新型便攜式光學(xué)影像測(cè)量儀100與計(jì)算機(jī)200的連接，利用兩 條USB線(電源線和信號(hào)線)即可實(shí)現(xiàn)，其中USB電源線6，專為本實(shí)用新型電源供電；USB 通信線7專為測(cè)量用的數(shù)碼攝像信號(hào)傳輸至計(jì)算機(jī)(圖2)。使用時(shí)將USB電源線6和USB通信線7分別連接到計(jì)算機(jī)的兩個(gè)USB端口 。 如圖3所示，本實(shí)用新型便攜式光學(xué)影像測(cè)量儀使用的具有較高集成度的電路板 包括USB電源輸入端8， USB信號(hào)輸入輸出端9，位置傳感器光柵尺信號(hào)輸入IO，光源接口 11。 USB電源端口 8通過USB線6連接計(jì)算機(jī)USB端口。測(cè)量用數(shù)碼攝像單元信號(hào)，位置傳 感器信號(hào)輸入輸出通過USB信號(hào)輸入輸出端口 9連接計(jì)算機(jī)的USB端口。整個(gè)電路板設(shè)計(jì) 主要有3個(gè)部分，USBHUB、 Usb Counter和調(diào)光部分，電源部分供電有外部電源供電和USB 供電兩種方式可選，電路上設(shè)計(jì)電源切換電路，在通過端口 12的外部電源和通過USB端口 8的USB電源同時(shí)插上時(shí)，電路會(huì)自動(dòng)切換到外部電源供電方式，電路上有設(shè)計(jì)過流過壓保 護(hù)電路，以確保USB供電安全。 本實(shí)用新型通過對(duì)現(xiàn)有的測(cè)量儀進(jìn)行有效的結(jié)構(gòu)改造，優(yōu)化機(jī)構(gòu)和電路設(shè)計(jì)，從 而實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中移動(dòng)性和維護(hù)方便性差的缺陷，提高測(cè)量儀器的使用性。本實(shí)用新型在 機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)上做了整合，包括底座及安裝在底座上的二維工作平臺(tái)。底座后端安裝立柱，立柱 上安裝鏡頭及測(cè)量用的攝像機(jī)，整個(gè)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)緊湊小巧。在底座下方安裝儀器需要的電路 板盡量減少電線的使用。
權(quán)利要求一種便攜式光學(xué)影像測(cè)量儀，其特征在于，包括底座(3)、豎直設(shè)在底座(3)后端的立柱(2)及設(shè)置在底座(3)上可移動(dòng)的二維工作平臺(tái)(5)，在立柱(2)頂端裝有測(cè)量用的數(shù)碼攝像單元(4)，在底座(3)的下方設(shè)有電路板，電路板有分別與計(jì)算機(jī)兩個(gè)USB端口連接的USB供電端口(8)和USB通信端口(9)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述便攜式光學(xué)影像測(cè)量儀，其特征在于，所述數(shù)碼攝像單元(4)包括光學(xué)鏡頭和光感器件(CCD)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述便攜式光學(xué)影像測(cè)量儀，其特征在于，電路板有分別通過USB電源線(6)禾口USB通信線(7)與計(jì)算機(jī)兩個(gè)USB端口連接的USB供電端口 (8)禾口 USB通信端口 (9)，其中，與USB通信端口 (9)連接的USB集線器，有一個(gè)端口連接到所述數(shù)碼攝像單元(4)的光感器件(CCD)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述便攜式光學(xué)影像測(cè)量儀，其特征在于，還包括控制所述光學(xué)鏡頭上下移動(dòng)進(jìn)行手動(dòng)對(duì)焦的旋轉(zhuǎn)手柄(1)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4中任何一項(xiàng)所述便攜式光學(xué)影像測(cè)量儀，其特征在于，所述電路板還設(shè)有X、 Y軸光學(xué)尺信號(hào)輸入端(10)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1-4中任何所述便攜式光學(xué)影像測(cè)量儀，其特征在于，所述二維工作平臺(tái)(7)采用齒輪齒條方式傳動(dòng)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1-4中任何一項(xiàng)所述便攜式光學(xué)影像測(cè)量儀，其特征在于，所述電路板還設(shè)有連接上、下光源的燈光接口端(11)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1-4中任何一項(xiàng)所述便攜式光學(xué)影像測(cè)量儀，其特征在于，所述電路板還設(shè)有外部5V蓄電池的連接端(12)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種便攜式光學(xué)影像測(cè)量儀，包括底座(3)、豎直設(shè)在底座(3)后端的立柱(2)及設(shè)置在底座(3)上可移動(dòng)的二維工作平臺(tái)(5)，在立柱(2)頂端裝有測(cè)量用的數(shù)碼攝像單元(4)，在底座(3)的下方設(shè)有電路板，電路板有分別與計(jì)算機(jī)兩個(gè)USB端口連接的USB供電端口(8)和USB通信端口(9)。實(shí)施本實(shí)用新型提供的便攜式光學(xué)影像測(cè)量儀，控制電路板安裝在底座(3)下方，采用一體化設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)更緊湊；工作臺(tái)(5)尺寸縮小使體積變小，機(jī)身全部使用鋁質(zhì)材料制作，重量減輕，便于攜帶，且無須使用強(qiáng)電，既提供了使用上的安全，傳動(dòng)方式由摩擦傳動(dòng)變?yōu)辇X輪齒條傳動(dòng)，提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性，還具有維護(hù)便利等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01B11/00GK201438106SQ200920133080
公開日2010年4月14日 申請(qǐng)日期2009年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月25日
發(fā)明者朱建紅, 許智欽, 鄭群, 陳葉金, 魏自勇 申請(qǐng)人:深圳智泰精密儀器有限公司