专利名称：用于量测装置的镜头座的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于量测装置的镜头座，尤其涉及一种结合于量测装置的镜头以撷取待测物体影像及通过激光对待测物体表面高低进行精准量测的镜头座。
背景技术：
如图4所示，为现有的影像量测装置，其具有一供置放待测物体71的平台72，该平台72上方有一量测用的镜头(CXD) 73，于镜头73处并装设有一发光单元74，用以让下方待 测物体71于量测时具有明亮的环境，以利镜头(CCD) 73撷取待测物体71的影像。并且，当待测物体71表面具有高度落差(高低差异)时，此类装置通常通过变焦 的方式，于不同高度位置处，施以不同的变焦效果，从而得到待测物体71上不同位置的高 度数据。然而，其仅利用变焦的方式来量测高度，通常容易因镜头73调焦不易调整至清晰 的程度，因而使通过变焦量测到的高度与实际待测物体71表面的高度产生较大的误差，亦 艮口，此类型的影像量测装置存在有不够精准，量测精密度较低的问题。再者，前述用以照明的发光单元74，仅能作大面积的照明之用，若须对较小面积处 作局部特别照亮，以提高其影像量测精准度时，恐力有未逮，而影响其量测的效果。

实用新型内容本实用新型所要解决的主要技术问题在于，克服现有技术存在的上述缺陷，而提 供一种用于量测装置的镜头座，是利用一座体将激光感测单元结合于量测装置的镜头处， 在撷取待测物体影像量测同时，可利激光感测单元精准量测到待测物体表面的高低位置， 借以达到量测准确度高，精密度好的需求。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种用于量测装置的镜头座，其特征在于，该镜头座包括一座体，该座体内具有 一轴向的通道，该通道一端为一结合端，以供结合该量测装置的镜头，而该通道另一端为一 接物端，以供对应一待测物体，且该通道中设有一第一光学镜片；一激光感测单元，该激光 感测单元包括一可发射激光的激光单元及一可接收激光的感测单元；该激光单元位于该座 体的通道一侧，且对应该第一光学镜片，该第一光学镜片供反射该激光单元所发射的激光 至该通道的接物端所对应的待测物体；该感测单元位于该座体相对该激光单元的另一侧， 以供接收该待测物体散射的激光。前述的用于量测装置的镜头座，其中第一光学镜片是一半反射镜片，以供反射激 光并供待测物体的影像穿透。前述的用于量测装置的镜头座，其中感测单元内设有一聚光透镜与一光传感器， 以供该待测物体散射出的激光穿射过该聚光透镜后被该光传感器接收。前述的用于量测装置的镜头座，其中镜头座更包括有一同轴光单元，该同轴光单 元包括一发光源及一第二光学镜片，该发光源位于该座体一侧，而该第二光学镜片位于该发光源的光束路径上，以供反射该发光源的光束至该通道的接物端所对应的待测物体。前述的用于量测装置的镜头座，其中同轴光单元与该激光感测单元的激光单元设 于该座体同一侧，该同轴光单元的第二光学镜片位于该发光源的光束路径上并对应该第一 光学镜片，且该激光单元对应该第二光学镜片。前述的用于量测装置的镜头座，其中第二光学镜片是一半反射镜片，以供反射该 发光源的光束至该第一光学镜片再反射该至该待测物体，且该第二光学镜片并供该激光单 元的激光穿透至该第一光学镜片再反射至该待测物体。前述的用于量测装置的镜头座，其中激光单元是一激光二极管。本实用新型的有益效果是，是利用一座体将激光感测单元结合于量测装置的镜头处，在撷取待测物体影像量测同时，可利激光感测单元精准量测到待测物体表面的高低位 置，借以达到量测准确度高，精密度好的需求。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的平面及激光的光路径示意图。图2是本实用新型的同轴光的光路径示意图。图3是于本实用新型的使用激光对待测物体进行量测时的示意图。图4是现有量测装置的示意图。
具体实施方式
请参阅图1至图3，图中所示为本实用新型所选用的实施例结构。以下是本实用新型『量测装置的镜头座』的实施例说明，其量测装置是以非接触影 像量测装置为例，该量测装置包括一量测平台11及一位于该量测平台11上方的影像撷取 单元13，该影像撷取单元13至少具有一可撷取影像的镜头12，该镜头座结合于该镜头12 对应该量测平台11的一端。该镜头座包括一用于结合该量测装置的镜头12的座体2及一结合该座体2的激 光感测单元，其中该座体2内具有一轴向的通道23，该通道23 —端为一结合端21，以供结合该量测 装置的镜头12，而该通道23另一端为一接物端22，以供对应该量测平台11上的待测物体 6，且该通道23中设有一第一光学镜片24。该激光感测单元包括一可发射激光的激光单元3及一可接收激光的感测单元4， 该激光单元4位于该座体2的通道23 —侧，且对应该第一光学镜片24，该第一光学镜片24 供反射该激光单元3所发射的激光31至该通道23的接物端22所对应的待测物体6，而该 感测单元4位于该座体2相对该激光单元3的另一侧，以供接收该待测物体6散射的激光 31。在本实施例中，该激光单元3为一激光二极管，而该第一光学镜片24是一半反射 镜片，以供反射激光31并供待测物体6的影像穿透，而该感测单元4内设有一聚光透镜42 与一光传感器43，以供该待测物体6散射出的激光31穿射过该聚光透镜42后被该光传感 器43接收。[0027]另外，该镜头座更包括有一同轴光单元5，该同轴光单元5包括一可发射光束的发光源51及一第二光学镜片52，该发光源51位于该座体2 —侧，而该第二光学镜片52位于 该发光源51的光束路径上，以供反射该发光源51的光束511至该通道23的接物端22所 对应的待测物体6。在本实施例中，该同轴光单元5与该激光感测单元的激光单元3设于该座体2同 一侧，该同轴光单元5的第二光学镜片52位于该发光源51的光束路径上并对应该第一光 学镜片24，且该激光单元3对应该第二光学镜片52，该第二光学镜片52是一半反射镜片， 以供反射该发光源51的光束511至第一光学镜片24，并供该激光单元3的激光31穿透至 该第一光学镜片24，再由该第一光学镜片24反射该发光源51的光束511及反射该激光单 元3的激光31至该待测物体6。请参阅图1，在量测时，是由该影像撷取单元13的镜头12经该座体2的通道23撷 取该待测物体6的影像，并由该激光单元3发射一激光31，先穿透该第二光学镜片52后，再 经该第一光学镜片24向下反射，而反射后的激光31投射至该待测物体6的表面上，从而产 生散射的情形，在散射的过程中，通过该感测单元4的聚光透镜42与光传感器43的设置， 让散射的激光从该聚光透镜42穿射过，穿射后并进一步射至该光传感器43处，由该光传感 器43感测接收并将讯号传递至计算机(图中未示)处，由计算机将此讯号以及由该镜头12 所拍摄的影像做影像、讯号等的处理结合，从而得到待测物体6于不同位置处的准确高度。再请参阅图2，若欲观察待测物体6上较小的局部位置处，可开启该同轴光单元5， 使其发光源51的光束511向下投射经该第二光学镜片52反射至第一光学镜片24后，再反 射向下至该待测物体6表面的局部位置61处，如此，即可让该局部位置61处获得较集中且 明亮的光源照明，从而于局部位置61的影像量测上得到较佳的影像质量。另言之，上述本实用新型所采用的技术即为激光位移计的技术概念的进一步研 发，并且利用激光位移计做为量测具有很大的优越性，由于激光为一平行单色光束，当照射 在待测物体表面之上，沿着其反射角方向的反射光强度，有二种表面反射模式即镜射式反 射(Specular)和散射式反射(Scattering) 二种。镜射式反射顾名思义主要发生在如镜面 的表面上，其入射光的方向等于反射光的方向，另外一种散射式反射则发生在较粗糙的工 作表面上。如图3所示，通常激光位移计就是利用散射式反射原理而设计，并采用激光三角 法原理(Triangulation)做量测应用。激光31投射在任一表面产生光点，部分的激光自表 面上散射(Scattering)，然后经过聚光透镜42的聚焦后投影于光传感器43上。光学三角 法已使用在机器手臂的距离传感器(Distance Sensors)及三度空间的轮廓量测系统上，若 此待测物体6表面作一上下Ay的位移量，则光点沿着激光束的路径方向移动，因此也造成 光传感器43上的光点沿光传感器43作一 Δ χ的位移。其中Ay与Δ χ成正比。这种在光 传感器43上影像的位移就可以决定出待测物体6表面的位移量Ay。应用在高低起伏的自 由曲面外形量测时，可以量测出表面上各点的位置，这正是光学三角量测法原理。综上所述，可知本实用新型借由一座体将激光感测单元结合于量测装置的镜头 处，在撷取待测物体影像量测同时，以激光单元提供激光于待测物体上作散射，并通过聚光 透镜以及光传感器于激光散射后收集其散射光线，从中去判读得到待测物体表面不同位置 的高度数值，借此，可得到较精准的量测数值，以提高量测的精密度。[0034]此外，通过增设的同轴光单元，可对待测物体上的局部小处位置，做同轴光的投 射，从而让该处有着较集中光源并且呈现较明亮的状态，由此可让待测物体的此处于量测 时得到较佳的影像质量。以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上 的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与 修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。综上所述，本实用新型在结构设计、使用实用性及成本效益上，完全符合产业发展 所需，且所揭示的结构亦是具有前所未有的创新构造，具有新颖性、创造性、实用性，符合有 关新型专利要件的规定，故依 法提起申请。
权利要求一种用于量测装置的镜头座，其特征在于，该镜头座包括一座体，该座体内具有一轴向的通道，该通道一端为一结合端，以供结合该量测装置的镜头，而该通道另一端为一接物端，以供对应一待测物体，且该通道中设有一第一光学镜片；一激光感测单元，该激光感测单元包括一能发射激光的激光单元及一可接收激光的感测单元；该激光单元位于该座体的通道一侧，且对应该第一光学镜片，该第一光学镜片供反射该激光单元所发射的激光至该通道的接物端所对应的待测物体；该感测单元位于该座体相对该激光单元的另一侧，以供接收该待测物体散射的激光。
2.根据权利要求1所述的用于量测装置的镜头座，其特征在于所述第一光学镜片是 一半反射镜片，以供反射激光并供待测物体的影像穿透。
3.根据权利要求1所述的用于量测装置的镜头座，其特征在于所述感测单元内设有 一聚光透镜与一光传感器，以供该待测物体散射出的激光穿射过该聚光透镜后被该光传感 器接收。
4.根据权利要求1所述的用于量测装置的镜头座，其特征在于所述镜头座更包括有 一同轴光单元，该同轴光单元包括一发光源及一第二光学镜片，该发光源位于该座体一侧， 而该第二光学镜片位于该发光源的光束路径上，以供反射该发光源的光束至该通道的接物 端所对应的待测物体。
5.根据权利要求4所述的用于量测装置的镜头座，其特征在于所述同轴光单元与该 激光感测单元的激光单元设于该座体同一侧，该同轴光单元的第二光学镜片位于该发光源 的光束路径上并对应该第一光学镜片，且该激光单元对应该第二光学镜片。
6.根据权利要求5所述的用于量测装置的镜头座，其特征在于所述第二光学镜片是 一半反射镜片，以供反射该发光源的光束至该第一光学镜片再反射该至该待测物体，且该 第二光学镜片并供该激光单元的激光穿透至该第一光学镜片再反射至该待测物体。
7.根据权利要求6所述的用于量测装置的镜头座，其特征在于所述激光单元是一激 光二极管。
专利摘要一种用于量测装置的镜头座，其包括一可结合于量测装置的镜头的座体及一结合于座体的激光感测单元，座体内设有一光学镜片，以供对应一待测物体，而激光感测单元包括一可发射激光的激光单元及一可接收激光的感测单元，激光单元对应第一光学镜片，以供反射激光单元所发射的激光至待测物体，感测单元是接收该待测物体散射的激光。本实用新型是利用一座体将激光感测单元结合于量测装置的镜头处，在撷取待测物体影像量测同时，可利激光感测单元精准量测到待测物体表面的高低位置，借以达到量测准确度高，精密度好的需求。
文档编号G01B11/02GK201555562SQ20092022051
公开日2010年8月18日 申请日期2009年10月30日 优先权日2009年10月30日
发明者叶棋文 申请人:源台精密科技股份有限公司