專利名稱：便攜式光學影像測量儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及測量儀器技術領域，特指一種機構簡單、攜帶方便的具備光學影
像測量功能的精密測量儀器。
背景技術：
隨著科技的發(fā)展以及新技術新材料的應用，對精密測量提出了越來越高的要求， 不僅在機構設計、外觀等方面也提出了更高的要求，尤其對精度、體積方面有了更高的要 求。在現(xiàn)實生產中，人們在測量比較細小的物體時，通常使用的測量器具為游標卡尺或螺旋 測微器，當需要更好的測量精度時，通常使用光學影像測量儀。目前的光學影像測量儀多為 臺式的，通過正交的可滑動的導軌來實現(xiàn)工作臺在X、 Y平面內的移動。但是目前臺式的光 學影像測量儀體積較大，移動性能差，只能固定在一個地方使用。另一方面，現(xiàn)有的光學影 像測量儀采用鏡頭配合光電耦合器(CCD)，將測量物體放大后通過光電耦合器轉換為電子 信號，將信號傳送給計算機進行圖像處理，再利用專用的測量軟件來實現(xiàn)對物體的測量。但 在實際操作用，需要將強電(220V)轉為弱電，存在系統(tǒng)的安全隱患，且電路極其復雜，不利 于維護。傳統(tǒng)影像設備多為外部220V電源供電，臺式電腦驅動測量軟件，其不足是功耗大， 且使用者有面對不安全電壓的潛在風險。
發(fā)明內容本實用新型的要解決的技術問題，在于克服現(xiàn)有的技術缺陷，提供一種體積小，攜 帶方便且不需強電，便于維護的便攜式光學影像測量儀。 為解決本實用新型上述技術問題，構造一種便攜式光學影像測量儀，包括底座、豎 直設在底座后端的立柱及設置在底座上可移動的二維工作平臺，在立柱頂端裝有測量用的 數(shù)碼攝像單元，在底座的下方設有電路板，電路板有分別與計算機兩個USB端口連接的USB 供電端口和USB通信端口。 在上述便攜式光學影像測量儀中，所述數(shù)碼攝像單元包括光學鏡頭和光感器件 (CCD)。 在上述便攜式光學影像測量儀中，電路板有分別通過USB電源線和USB通信線與 計算機兩個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)。 在上述便攜式光學影像測量儀中，還包括控制所述光學鏡頭上下移動進行手動對 焦的旋轉手柄。 在上述便攜式光學影像測量儀中，所述電路板還設有X、Y軸光學尺信號輸入端。 在上述便攜式光學影像測量儀中，所述二維工作平臺采用齒輪齒條方式傳動。 在上述便攜式光學影像測量儀中，所述電路板還設有連接上、下光源的燈光接口
丄山順。 在上述便攜式光學影像測量儀中，所述電路板還設有外部5V蓄電池的連接端。CN 201438106 U
說明書
2/3頁 實施本實用新型提供的便攜式光學影像測量儀，電路板安裝與底座下方，采用一 體化設計，結構更緊湊；工作臺尺寸縮小使體積變小，機身全部使用鋁質材料制作，重量減 輕，便于攜帶，且無須使用強電，既提供了使用上的安全，傳動方式由摩擦傳動變?yōu)辇X輪齒 條傳動，提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性，還具有維護便利等優(yōu)點。
圖1為本實用新型的便攜式光學影像效 圖2為本實用新型便攜式光學影像測l 圖3為本實用新型便攜式光學影像測l 圖4為本實用新型的便攜式光學影像效 圖5為本實用新型的便攜式光學影像效
l量儀實施例的外部結構示意圖 :儀實施例與電腦的連接示意圖 :儀實施例的電路板示意圖； l量儀實施例側向結構示意圖； l量儀實施例正面結構示意具體實施方式
下面，結合附圖和實施例，對本實用新型做進一步說明。 如圖1-圖4所示，在本實用新型所述的便攜式光學影像測量儀的實施例中，包括 底座3及設置在底座3上可以通過齒輪齒條機構可在X、Y軸方向可移動的二維工作平臺5， 工作平臺5可沿X、Y軸移動，例如，可通過把手14調節(jié)工作平臺的位置，而活動的工作平臺 5是齒輪齒條結構13實現(xiàn)傳動(圖4、圖5)，工作平臺5后端設有立柱2，立柱2上安裝有測 量用的數(shù)碼攝像單元4，該數(shù)碼攝像單元4包括用于被測量物體對焦的光學鏡頭及將被測 量物體的成像轉換為數(shù)字信號的光感器件CCD，工作時，被測物體放置在、工作平臺5上，立 柱2端部的數(shù)碼攝像單元4實時拍攝工作平臺5上被測物體的影像，具有實時同步性，旋轉 手柄1可上下移動鏡頭，對被測物體進行手動對焦。測量用的數(shù)碼攝像單元4主要是拍攝 將被測物體的圖像轉換為電子數(shù)字信號，并將信號經過圖像圖形處理還原到計算機顯示器 上進行顯示，然后用專門測量軟件對測量物體進行測量。本實用新型主要是在機構設計上 進行整合，將二維工作平臺5設置在底座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，整個機構設計緊湊小巧。在底座3下方安裝本儀器工作所 需要的電路板，應盡量減少電線的使用。本實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，本實用新型便攜式光學影像測量儀100(圖2)的 電路板上有兩個USB端口，一個是電源供電的USB端口 8，用于連接計算機(PC)200，從計算 機200的USB端口獲得供電；另一個是數(shù)字信號傳輸?shù)腢SB端口，用于連接計算機(PC) 200， 與計算機200進行數(shù)據(jù)交換。由于本實用新型便攜式光學影像測量儀100使用的電源及電 子信號均使用計算機200的USB端口供電，可降低設備功耗，且使用上更安全。另一方面， 為實現(xiàn)野外操作，本實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作設 備，為此，電路板上設有外接5V蓄電池的連接端12。在電路板上，還設X， Y軸光學尺信號 輸入的端口 10，以及為儀器內上、下光源提供電源的接口 11。 如圖2所示，本實用新型便攜式光學影像測量儀100與計算機200的連接，利用兩 條USB線(電源線和信號線)即可實現(xiàn)，其中USB電源線6，專為本實用新型電源供電；USB 通信線7專為測量用的數(shù)碼攝像信號傳輸至計算機(圖2)。使用時將USB電源線6和USB通信線7分別連接到計算機的兩個USB端口 。 如圖3所示，本實用新型便攜式光學影像測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信號輸入輸出端9，位置傳感器光柵尺信號輸入IO，光源接口 11。 USB電源端口 8通過USB線6連接計算機USB端口。測量用數(shù)碼攝像單元信號，位置傳 感器信號輸入輸出通過USB信號輸入輸出端口 9連接計算機的USB端口。整個電路板設計 主要有3個部分，USBHUB、 Usb Counter和調光部分，電源部分供電有外部電源供電和USB 供電兩種方式可選，電路上設計電源切換電路，在通過端口 12的外部電源和通過USB端口 8的USB電源同時插上時，電路會自動切換到外部電源供電方式，電路上有設計過流過壓保 護電路，以確保USB供電安全。 本實用新型通過對現(xiàn)有的測量儀進行有效的結構改造，優(yōu)化機構和電路設計，從 而實現(xiàn)現(xiàn)有技術中移動性和維護方便性差的缺陷，提高測量儀器的使用性。本實用新型在 機構設計上做了整合，包括底座及安裝在底座上的二維工作平臺。底座后端安裝立柱，立柱 上安裝鏡頭及測量用的攝像機，整個機構設計緊湊小巧。在底座下方安裝儀器需要的電路 板盡量減少電線的使用。
權利要求一種便攜式光學影像測量儀，其特征在于，包括底座(3)、豎直設在底座(3)后端的立柱(2)及設置在底座(3)上可移動的二維工作平臺(5)，在立柱(2)頂端裝有測量用的數(shù)碼攝像單元(4)，在底座(3)的下方設有電路板，電路板有分別與計算機兩個USB端口連接的USB供電端口(8)和USB通信端口(9)。
2. 根據(jù)權利要求l所述便攜式光學影像測量儀，其特征在于，所述數(shù)碼攝像單元(4)包括光學鏡頭和光感器件(CCD)。
3. 根據(jù)權利要求2所述便攜式光學影像測量儀，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)與計算機兩個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)權利要求3所述便攜式光學影像測量儀，其特征在于，還包括控制所述光學鏡頭上下移動進行手動對焦的旋轉手柄(1)。
5. 根據(jù)權利要求1-4中任何一項所述便攜式光學影像測量儀，其特征在于，所述電路板還設有X、 Y軸光學尺信號輸入端(10)。
6. 根據(jù)權利要求1-4中任何所述便攜式光學影像測量儀，其特征在于，所述二維工作平臺(7)采用齒輪齒條方式傳動。
7. 根據(jù)權利要求1-4中任何一項所述便攜式光學影像測量儀，其特征在于，所述電路板還設有連接上、下光源的燈光接口端(11)。
8. 根據(jù)權利要求1-4中任何一項所述便攜式光學影像測量儀，其特征在于，所述電路板還設有外部5V蓄電池的連接端(12)。
專利摘要本實用新型公開了一種便攜式光學影像測量儀，包括底座(3)、豎直設在底座(3)后端的立柱(2)及設置在底座(3)上可移動的二維工作平臺(5)，在立柱(2)頂端裝有測量用的數(shù)碼攝像單元(4)，在底座(3)的下方設有電路板，電路板有分別與計算機兩個USB端口連接的USB供電端口(8)和USB通信端口(9)。實施本實用新型提供的便攜式光學影像測量儀，控制電路板安裝在底座(3)下方，采用一體化設計，結構更緊湊；工作臺(5)尺寸縮小使體積變小，機身全部使用鋁質材料制作，重量減輕，便于攜帶，且無須使用強電，既提供了使用上的安全，傳動方式由摩擦傳動變?yōu)辇X輪齒條傳動，提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性，還具有維護便利等優(yōu)點。
文檔編號G01B11/00GK201438106SQ200920133080
公開日2010年4月14日 申請日期2009年6月25日 優(yōu)先權日2009年6月25日
發(fā)明者朱建紅, 許智欽, 鄭群, 陳葉金, 魏自勇 申請人:深圳智泰精密儀器有限公司