專(zhuān)利名稱(chēng)：電子水準(zhǔn)儀用標(biāo)尺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于電子水準(zhǔn)儀的電子水準(zhǔn)儀用標(biāo)尺。
背景技術(shù)：
作為傳統(tǒng)的電子水準(zhǔn)儀用標(biāo)尺，已知這樣一種電子水準(zhǔn)儀用標(biāo)尺在其橫截面為矩形的桿狀細(xì)長(zhǎng)部件的表面上沿著縱向以預(yù)定圖案且以預(yù)定節(jié)距形成條形碼。作為條形碼，沿著縱向以預(yù)定節(jié)距刻印(engrave)有沿水平方向延伸的條(黑色部分)，條的寬度(沿上下方向的尺寸)按照預(yù)定關(guān)系變化。通過(guò)檢測(cè)寬度的變化，可以將條的圖案轉(zhuǎn)換為頻率，而且進(jìn)一步，通過(guò)檢測(cè)頻率的相位，可以測(cè)量高度。 選擇性地，作為另一種條形碼，具有多種類(lèi)型(例如七種不同寬度)的條，按照隨機(jī)圖案(以避免重疊圖案)以相等的節(jié)距被刻印，并且通過(guò)確認(rèn)圖案，可以測(cè)量高度。在上述電子水準(zhǔn)儀用標(biāo)尺中，為了能夠遠(yuǎn)距離測(cè)量高度，設(shè)定圖案的尺寸、電子水準(zhǔn)儀用標(biāo)尺的長(zhǎng)度以及其他參數(shù)。因此，電子水準(zhǔn)儀用標(biāo)尺的長(zhǎng)度長(zhǎng)達(dá)3m到5m，并且電子水準(zhǔn)儀用標(biāo)尺在運(yùn)輸或操作方面(例如尺寸或重量)較為麻煩。此外，盡管存在一種可伸長(zhǎng)的電子水準(zhǔn)儀用標(biāo)尺，但關(guān)于尺寸、重量以及其他方面的便利性得到很大提升不太可能。此外，由于電子水準(zhǔn)儀的視角不大，因此在短距離測(cè)量時(shí)，僅可在視覺(jué)上確認(rèn)條形碼圖案的一部分，進(jìn)而測(cè)量的可工作性劣化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是改善電子水準(zhǔn)儀用標(biāo)尺的便攜性，并且還改善運(yùn)輸和操作的便利性。為了達(dá)到上述目的，根據(jù)本發(fā)明的電子水準(zhǔn)儀用標(biāo)尺包括基底，在所述基底上刻印有短距條形碼，并且在所述電子水準(zhǔn)儀用標(biāo)尺上，所述短距條形碼是通過(guò)按比例縮小用于常規(guī)測(cè)量的條形碼并且反轉(zhuǎn)黑白而得到的條形碼。進(jìn)一步，在根據(jù)本發(fā)明所述的電子水準(zhǔn)儀用標(biāo)尺中，所述基底是鋼卷尺的帶狀薄鋼片。 進(jìn)一步，在根據(jù)本發(fā)明所述的電子水準(zhǔn)儀用標(biāo)尺中，所述基底是帶狀板材料。進(jìn)一步，在根據(jù)本發(fā)明所述的電子水準(zhǔn)儀用標(biāo)尺中，在所述基底的一個(gè)表面上刻印有用于長(zhǎng)度測(cè)量的刻度，而在另一表面上刻印有所述短距條形碼，并且在所述基底的一個(gè)表面上刻印有用于常規(guī)測(cè)量的條形碼，而在另一表面上刻印有所述短距條形碼。此外，在根據(jù)本發(fā)明所述的電子水準(zhǔn)儀用標(biāo)尺中，在所述鋼卷尺的容器內(nèi)設(shè)置有圓形氣泡管。根據(jù)本發(fā)明，所述電子水準(zhǔn)儀用標(biāo)尺包括刻印有短距條形碼的基底，并且在所述電子水準(zhǔn)儀用標(biāo)尺中，所述短距條形碼是通過(guò)按比例縮小用于常規(guī)測(cè)量的條形碼并且反轉(zhuǎn)黑白而得到的條形碼。結(jié)果，可以順暢地進(jìn)行短距測(cè)量，可使所述電子水準(zhǔn)儀用標(biāo)尺小型化，并且可以改善所述電子水準(zhǔn)儀用標(biāo)尺的運(yùn)輸和操作的便利性。進(jìn)一步，根據(jù)本發(fā)明，在所述電子水準(zhǔn)儀用標(biāo)尺中，所述基底是鋼卷尺的帶狀薄鋼片。結(jié)果，當(dāng)不用時(shí)所述基底可被緊湊地收納，可以減小尺寸和重量，并且可以進(jìn)一步改善運(yùn)輸和操作的便利性。進(jìn)一步，根據(jù)本發(fā)明，在所述電子水準(zhǔn)儀用標(biāo)尺中，在所述基底的一個(gè)表面上刻印有用于長(zhǎng)度測(cè)量的刻度，而在另一表面上刻印有所述短距條形碼。結(jié)果，可以進(jìn)行高度測(cè)量以及簡(jiǎn)單的長(zhǎng)度測(cè)量。進(jìn)一步，根據(jù)本發(fā)明，在所述電子水準(zhǔn)儀用標(biāo)尺中，在所述基底的一個(gè)表面上刻印有用于常規(guī)測(cè)量的條形碼，而在另一表面上刻印有所述短距條形碼。結(jié)果，可以實(shí)現(xiàn)尺寸和重量的減小，并且可以實(shí)施短距離和長(zhǎng)距離的測(cè)量而不會(huì)劣化運(yùn)輸和操作的便利性。此外，根據(jù)本發(fā)明，在所述電子水準(zhǔn)儀用標(biāo)尺中，在所述鋼卷尺的容器內(nèi)設(shè)置有圓 形氣泡管。結(jié)果，當(dāng)將所述鋼卷尺用作為電子水準(zhǔn)儀用標(biāo)尺時(shí)，可以保持垂直狀態(tài)，并且可以改善測(cè)量精確度。


圖I是示出通過(guò)電子水準(zhǔn)儀用標(biāo)尺和電子水準(zhǔn)儀進(jìn)行的測(cè)量的示意性說(shuō)明 圖2是電子水準(zhǔn)儀的示意性框 圖3是示出在電子水準(zhǔn)儀用標(biāo)尺中所刻印的條形碼與電子水準(zhǔn)儀的視野之間的關(guān)系的說(shuō)明 圖4A是示出在電子水準(zhǔn)儀用標(biāo)尺中所刻印的常規(guī)條形碼的簡(jiǎn)圖，并且圖4B是示出在電子水準(zhǔn)儀用標(biāo)尺中所刻印的短距條形碼的簡(jiǎn)圖；以及
圖5A、圖5B、圖5C和圖是當(dāng)本發(fā)明應(yīng)用于鋼卷尺時(shí)的簡(jiǎn)圖，其中圖5A是拉出刻度尺的一部分的狀態(tài)的前視圖，圖5B是被拉出的刻度尺的俯視圖，圖5C是被拉出的刻度尺的仰視圖，圖示出了刻度尺的橫截面并且圖是沿著圖5B中的A-A截取的矢線圖。
具體實(shí)施例方式通過(guò)參照附圖，下面將對(duì)根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行描述。首先，圖I示出了應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的電子水準(zhǔn)儀用標(biāo)尺的測(cè)量的概略圖。電子水準(zhǔn)儀用標(biāo)尺(在下文中稱(chēng)為“標(biāo)尺”)I豎立在測(cè)量點(diǎn)處，通過(guò)電子水準(zhǔn)儀2進(jìn)行對(duì)標(biāo)尺I的瞄準(zhǔn)，讀取印在或刻痕在(在下文中稱(chēng)為“刻印”)標(biāo)尺I上的條形碼3，并且測(cè)量瞄準(zhǔn)位置處的高度h。如圖2所示，電子水準(zhǔn)儀2具有瞄準(zhǔn)光學(xué)系統(tǒng)4、線性傳感器5和控制算法單元6。此外，瞄準(zhǔn)光學(xué)系統(tǒng)4具有物鏡單元7，其包括聚焦透鏡7a，并且還具有作為用于光軸的自動(dòng)補(bǔ)償機(jī)構(gòu)的補(bǔ)償器8、射束分離器9以及目鏡單元10。射束分離器9分離進(jìn)入瞄準(zhǔn)光學(xué)系統(tǒng)4的來(lái)自于標(biāo)尺I的反射光，并且允許線性傳感器5接收反射光的一部分?？刂扑惴▎卧?捕獲來(lái)自線性傳感器5的信號(hào)，控制信號(hào)的捕獲，處理所捕獲的信號(hào)，讀取條形碼3的圖案，計(jì)算瞄準(zhǔn)位置的高度，并且進(jìn)一步，根據(jù)圖案的圖像的尺寸計(jì)算到標(biāo)尺I的距離。關(guān)于標(biāo)尺1，在直的基底中刻印有條形碼3，并且使用刻印在基底中的若干類(lèi)型的條形碼3的圖案。例如，存在在日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)No. H7-4959中所公開(kāi)的實(shí)例，作為在日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)No. H7-4959中所公開(kāi)的條形碼的圖案，刻印有以相同節(jié)距形成的兩種類(lèi)型的條形碼的圖案，并且在兩種圖案的其中之一中按照第一周期改變條寬，并且在另一圖案中按照不同于第一周期的第二周期改變條寬。通過(guò)處理來(lái)自線性傳感器5的信號(hào)，控制算法單元6探測(cè)來(lái)自每個(gè)圖案的第一周期和第二周期，并且根據(jù)第一周期與第二周期之間的相位差計(jì)算瞄準(zhǔn)位置的高度。此外，控制算法單元6根據(jù)線性傳感器5上的圖像的尺寸(例如，條之間的間隔)、根據(jù)條之間間隔的實(shí)際尺寸以及根據(jù)電子水準(zhǔn)儀2的焦距計(jì)算到電子水準(zhǔn)儀用標(biāo)尺I的距離。此外，作為在日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)No. H11-183164中所公開(kāi)的條形碼的圖案，將具有不同寬度的多種類(lèi)型的條視為一組，以這樣一種方式刻印必要數(shù)量的組使得所有的組 具有不同的條排列。控制算法單元6讀取條形碼，還讀取條排列，確認(rèn)條和排列屬于哪個(gè)組，識(shí)別一組排列，識(shí)別條排列中的位置。結(jié)果，控制算法單元6計(jì)算瞄準(zhǔn)位置的高度。在任何情況下，標(biāo)尺I具有能夠測(cè)量預(yù)定距離的長(zhǎng)度，并且具有甚至在長(zhǎng)距離也能夠檢測(cè)條形碼和圖案的每個(gè)條的尺寸、寬度以及間隔。因此，如上所述，標(biāo)尺I具有3m到5m的長(zhǎng)度，且標(biāo)尺I大而重。此外，盡管其中一些標(biāo)尺可折疊或可伸長(zhǎng)，但便利性仍有待改
盡
口 ο另外，當(dāng)能夠測(cè)量長(zhǎng)距離的標(biāo)尺I被用于短距離測(cè)量時(shí)，由于瞄準(zhǔn)光學(xué)系統(tǒng)4的視場(chǎng)角不大，因此能夠被置于視野4a中的條3a的數(shù)量受限，在某些情況下不能完全放置對(duì)應(yīng)于一個(gè)周期的條或?qū)?yīng)于一組的條的圖案。例如，如圖3，作為只有構(gòu)成圖案的條3a的某些可以被獲取為圖像的情況，存在不能順暢進(jìn)行測(cè)量的情況或者測(cè)量困難的情況。因此，在本實(shí)施例中，準(zhǔn)備短距離用條形碼并且將其刻印到標(biāo)尺I中。圖4A示出了常規(guī)條形碼13，并且圖4B示出了短距條形碼14。注意到短距條形碼14可被刻印在標(biāo)尺I’中作為附加的準(zhǔn)備，或者可被刻印在已刻印有常規(guī)條形碼13的標(biāo)尺I的另一表面中。短距條形碼14是通過(guò)按比例縮小常規(guī)條形碼13并且反轉(zhuǎn)顯示黑白而獲得的條形碼，并且縮放比例如為50%。因此，如果常規(guī)條形碼13是5m，則將短距條形碼14按比例縮小為2. 5mο通過(guò)反轉(zhuǎn)黑白，可以從圖像可靠地確定條形碼是短距條形碼14。此外，由于圖案與常規(guī)條形碼13的圖案一樣，因此可以使用與用于常規(guī)條形碼13的算法程序相同的算法程序來(lái)從該圖案進(jìn)行測(cè)量，并且如果所獲得的結(jié)果可用縮放比簡(jiǎn)單地改正(轉(zhuǎn)換)，這就足夠了。因此，短距條形碼14可以同樣應(yīng)用于現(xiàn)有的電子水準(zhǔn)儀。注意到，作為待使用的條形碼的圖案，可以使用在日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)No. H7-4959和日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)No. H11-183164中所公開(kāi)的圖案或任何其他任意的圖案。此外，毋庸置疑，縮小比例不限于50%，而是可以適當(dāng)設(shè)定。因此，當(dāng)進(jìn)行短距離測(cè)量時(shí)，例如，在房屋建設(shè)時(shí)的基礎(chǔ)工作中，如果使用具有大約2m的長(zhǎng)度的標(biāo)尺1，這是足夠的，并且會(huì)顯著改善運(yùn)輸和操作性能。接下來(lái)，通過(guò)參考圖5，將對(duì)具有進(jìn)一步改善的便利性，例如，運(yùn)輸或操作性能等的標(biāo)尺I進(jìn)行描述。
圖5示出了本發(fā)明應(yīng)用于鋼卷尺(卷尺)的情況。鋼卷尺15是用于測(cè)量長(zhǎng)度的刻度尺16，鋼卷尺15卷起帶狀薄鋼片并且將鋼片收納在殼體17中。盡管刻度尺16自身是柔性的，但在拉出刻度尺16的狀態(tài)下，刻度尺16的橫向截面彎曲，并且構(gòu)造為可以保持被拉出部分的筆直狀態(tài)。此外，刻度尺16可被鎖定在被拉出狀態(tài)，并且當(dāng)將刻度尺16解鎖時(shí)，通過(guò)刻度尺16自身的恢復(fù)操作將刻度尺16卷起在殼體17中。在鋼卷尺15的情況下，帶狀薄鋼片是刻度尺16的基底，在基底的一個(gè)表面，例如凹陷彎曲的表面中刻印有用于距離測(cè)量的刻度18，并且在另一表面，例如凸出彎曲的表面中刻印有短距條形碼14。在鋼卷尺15中，通過(guò)刻度18，可以進(jìn)行常規(guī)的長(zhǎng)度測(cè)量，以及當(dāng)拉出刻度尺16并且將短距條形碼14設(shè)定為面向電子水準(zhǔn)儀2側(cè)且將鋼卷尺15保持為豎立狀態(tài)時(shí)，可將鋼卷尺15用作為用于短距的標(biāo)尺I。在使用短距條形碼14的基礎(chǔ)工作等的高度測(cè)量中，不要求高精度，如果鋼卷尺15可以保持為其能夠被操作者識(shí)別為豎立狀態(tài)的狀態(tài)就足夠了。此外，在基礎(chǔ)工作等的高度測(cè)量中，要求相對(duì)精度，不要求短距條形碼14的刻印的絕對(duì)精度。因此，常規(guī)鋼卷尺15具有的精度足夠。注意到，為了能夠識(shí)別豎立狀態(tài)，可將諸如圓形氣泡管等傾斜檢測(cè)器設(shè)置到殼體17上。此外，作為刻度尺16的基底，可以采用標(biāo)尺專(zhuān)用的鋼卷尺，其與常規(guī)鋼卷尺15的基底的寬度相比具有更大的寬度，例如，30mm到40mm的寬度，將常規(guī)條形碼13刻印在一個(gè)表面中，并且將短距條形碼14刻印在另一表面中。根據(jù)本實(shí)施例，在刻度尺16卷起的狀態(tài)下，標(biāo)尺的尺寸是殼體17單獨(dú)的尺寸，緊湊地收納刻度尺16，并且可以大大地方便運(yùn)輸和操作。另外，標(biāo)尺I自身是薄鋼片，進(jìn)而可以降低重量。注意到，在上面提到的實(shí)施例中，盡管將短距條形碼14刻印在鋼卷尺15的刻度尺16的一個(gè)表面中，但也可將短距條形碼14刻印在帶狀板材料的一個(gè)表面中，例如不銹鋼尺的一個(gè)表面中。選擇性地，可將短距條形碼14刻印在折疊尺的一個(gè)表面中。
權(quán)利要求
1.一種電子水準(zhǔn)儀用標(biāo)尺，包括刻印有短距條形碼的基底，其中所述短距條形碼是通過(guò)按比例縮小用于常規(guī)測(cè)量的條形碼并且反轉(zhuǎn)黑白而得到的條形碼。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電子水準(zhǔn)儀用標(biāo)尺，其中，所述基底是鋼卷尺的帶狀薄鋼片。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電子水準(zhǔn)儀用標(biāo)尺，其中，所述基底是帶狀板材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的電子水準(zhǔn)儀用標(biāo)尺，其中，在所述基底的一個(gè)表面上刻印有用于長(zhǎng)度測(cè)量的刻度，并且在另一表面上刻印有所述短距條形碼。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的電子水準(zhǔn)儀用標(biāo)尺，其中，在所述基底的一個(gè)表面上刻印有所述用于常規(guī)測(cè)量的條形碼，并且在另一表面上刻印有所述短距條形碼。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子水準(zhǔn)儀用標(biāo)尺，其中，在所述鋼卷尺的容器中設(shè)置有圓形氣泡管。
全文摘要
一種電子水準(zhǔn)儀用標(biāo)尺，其包括刻印有短距條形碼14的基底，并且在所述電子水準(zhǔn)儀用標(biāo)尺中，所述短距條形碼是通過(guò)按比例縮小用于常規(guī)測(cè)量的條形碼13并且反轉(zhuǎn)黑白而得到的條形碼。
文檔編號(hào)G01C5/00GK102865851SQ20121022655
公開(kāi)日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月4日
發(fā)明者長(zhǎng)尾崇司, 松本辰行, 東海林直樹(shù) 申請(qǐng)人:株式會(huì)社拓普康