同時測量待測面的角度和高度的裝置的製作方法

2023-07-08 07:25:36 1

專利名稱：同時測量待測面的角度和高度的裝置的製作方法
技術領域：
同時測量待測面的角度和高度的裝置
技術領域：
本實用新型涉及一種測量裝置，尤其是一種可以同時測量待測面的角度和高度的
直O
背景技術：
目前對平面的角度測量和高度測量一般分別採用專用測量設備進行，高精度測量 設備價格非常昂貴，體積和重量大，無法同時測量被測平面的角度和高度數據。

實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種可以同時測量待測面的角度和高度 的裝置。為解決上述技術問題，本實用新型提供一種同時測量角度和高度的裝置，包括第 一 CMOS (互補金屬氧化物半導體)傳感器、第一透鏡、分光稜鏡、第二 CMOS傳感器和第二透 鏡；第一 CMOS傳感器和分光稜鏡分別位於第一透鏡的兩側，第一 CMOS傳感器和分光稜鏡處 於第一透鏡的光軸上；第一透鏡的光軸沿著指向分光稜鏡的方向與第二透鏡的光軸斜向相 交，第二 CMOS傳感器位於第二透鏡的光軸上，第一透鏡的光軸與第二透鏡的光軸的交點和 第二 CMOS傳感器二者分別位於第二透鏡的兩側。本實用新型的有益效果是利用高精度CMOS傳感器實現同時對平面的角度和高 度進行測量，成本低，體積重量小，可以使用一個裝置完成測量平面角度和高度的2個功 能，可以達到較高的測量精度。

下面通過具體實施方式
並結合附圖，對本實用新型作進一步的詳細說明圖1是本實用新型一種具體實施方式
的示意圖。
具體實施方式圖1示出了本實用新型的一種具體實施方式
。如圖1所示，利用高精度CMOS傳感器同時測量平面角度和高度的裝置，包括第一 CMOS傳感器8、第一透鏡6、分光稜鏡2、第二 CMOS傳感器11和第二透鏡10 ；第一 CMOS傳 感器8位於第一透鏡6的上方，分光稜鏡2位於第一透鏡6的下方，第一 CMOS傳感器8和 分光稜鏡2處於第一透鏡6的光軸上；第一透鏡6的光軸沿著指向分光稜鏡2的方向與第 二透鏡10的光軸斜向相交，第二 CMOS傳感器11位於第二透鏡10的光軸上，第一透鏡6的 光軸與第二透鏡10的光軸的交點和第二 CMOS傳感器11 二者分別位於第二透鏡10的兩側 (即沿第二透鏡10的光軸方向，第一透鏡6的光軸與第二透鏡10的光軸的交點位於第二透 鏡10的右下方，第二 CMOS傳感器11位於第二透鏡10的左上方)。工作時，將待測平面4置於第一透鏡6的光軸與第二透鏡10的光軸的交點處。激
3光1射入分光稜鏡2，反射光線3被反射到待測平面4上，形成光斑13，反射光線5反射(反 射光線5與入射光線3之間的夾角為a )，穿過分光稜鏡2，到達第一透鏡6，被第一透鏡6 折射後光線7到達第一 CMOS傳感器8上，形成光斑14，被第一 CMOS傳感器8感應。藉助不 同的已知傾斜角度的試塊可以得到不同傾斜角度與相應的光斑14的不同位置之間的對應 關係，編製成軟體，軟體通過實際測定的光斑14在CMOS傳感器8的位置變化，可以換算出 角度a的位置變化，再通過與已知傾斜角度的標準塊的比較，即可得到待測平面4相對標 準塊的實際角度值。同時，光斑13的漫射光線9，經過第二透鏡10，達到第二 CMOS傳感器 11，形成光斑12，藉助不同的已知高度的試塊可以得到不同高度與相應的光斑12的不同位 置之間的對應關係，編製成軟體，軟體通過實際測定的光斑12在第二 CMOS傳感器11上的 位置的變化，可以換算出平面4的高度的相對變化，再通過與已知高度標準塊比較，即可得 到待測平面4相對標準塊的高度。 以上內容是結合具體的優選實施方式對本實用新型所作的進一步詳細說明，不能 認定本實用新型的具體實施只局限於這些說明。對於本實用新型所屬技術領域的普通技術 人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視 為屬於本實用新型的保護範圍。
權利要求一種同時測量角度和高度的裝置，其特徵在於包括第一CMOS傳感器、第一透鏡、分光稜鏡、第二CMOS傳感器和第二透鏡；所述第一CMOS傳感器和分光稜鏡分別位於所述第一透鏡的兩側，所述第一CMOS傳感器和分光稜鏡處於所述第一透鏡的光軸上；所述第一透鏡的光軸沿著指向所述分光稜鏡的方向與所述第二透鏡的光軸斜向相交，所述第二CMOS傳感器位於所述第二透鏡的光軸上，所述第一透鏡的光軸與所述第二透鏡的光軸的交點和所述第二CMOS傳感器二者分別位於所述第二透鏡的兩側。
專利摘要本實用新型提供一種同時測量角度和高度的裝置，包括第一CMOS傳感器、第一透鏡、分光稜鏡、第二CMOS傳感器和第二透鏡；第一CMOS傳感器和分光稜鏡分別位於第一透鏡的兩側，第一CMOS傳感器和分光稜鏡處於第一透鏡的光軸上；第一透鏡的光軸沿著指向分光稜鏡的方向與第二透鏡的光軸斜向相交，第二CMOS傳感器位於第二透鏡的光軸上，第一透鏡的光軸與第二透鏡的光軸的交點和第二CMOS傳感器二者分別位於第二透鏡的兩側。本實用新型利用高精度CMOS傳感器實現同時對平面的角度和高度進行測量，成本低，體積重量小，可以使用一個裝置完成測量平面角度和高度的2個功能，可以達到較高的測量精度。
文檔編號G01B11/02GK201607216SQ20102921602
公開日2010年10月13日 申請日期2010年2月2日 優先權日2010年2月2日
發明者周欣 申請人:科瑞自動化技術(深圳)有限公司