光学准直测量仪的校正设备的制造方法
【专利摘要】一种光学准直测量仪的校正设备，用以校正一光学准直测量仪所投射出之一光学准直线于一准直位置，包含：光电检测装置包括第一太阳能板与第二太阳能板，且第一太阳能板与第二太阳能板于基线上的偏移位置之受光面长度之长度差值随着自基线偏移之偏移幅度而不同，以在光学准直线投射时，而由第一太阳能板与第二太阳能板分别输出不同的对应电流；分析装置接收并处理其二对应电流而分析出光学准直线与基线之间的偏移位置信息；以及输出装置输出偏移位置信息，以供校正者调整光学准直线；藉由偏移位置信息之电路分辨率取代影像分辨率，而提高精密度并缩短设备占用之空间。
【专利说明】
光学准直测量仪的校正设备
技术领域
[0001]本实用新型关于一种光学准直测量仪，特别是关于一种光学准直测量仪的校正设备。【背景技术】
[0002]在工程施作时，因设计或功能的需求常需要测量准直线。目前最常见的是建筑或土木工程工程开始时的放样及定位，因建筑物的主架构及地面的平整，而需要精确测量水平准直线或垂直准直线。传统测量准直线的方式则是施作人员使用测量工具分别在不同位置划线定位而形成一条准直线，但这种方式测量十分费时也时常产生误差。而今科技日新月异，测量直线的方式随着发展而替代为使用光学准直测量仪投射出光学准直线，不用多点测量及注记而省下繁复的传统准直线量测，也较为精准。目前光学准直测量仪的种类有很多，有发射一条或多条光学准直线之光学准直测量仪，如:水平仪(水平光学准直线)、垂线仪(垂直光学准直线)、十字仪(水平光学准直线及垂直光学准直线十字交错于单面)等， 最后发展出结合水平与垂直之功能而能投射在四面且包含多条垂直及水平之光学准直线的墨线仪。目前光学准直测量仪因准直的需求而延伸至各种用途，甚至包括精准设备的设置之用途，故光学准直测量仪的精准度相对也变的非常重要。因此，光学准直测量仪在出厂前必须将光学准直线调校至准直位置，也必须要定期保养检查及定期校正光学准直测量仪之光学准直线的准直位置。
[0003]目前光学准直测量仪校正方式为将光学准直线调校于准直位置之基线上，而精密度的标准为20角秒。在习知技术中，使用CCD感光检测装置的校正设备，以CCD检测板体配置于基线上而受光学准直线投射而感光，而直接撷取光学准直线与CCD检测板体之基线的位置影像，而以人眼辨识光学准直线与CCD检测板体之基线的偏移，而调整至光学准直线与 (XD检测板体之基线的位置几乎无误差。然而，光学准直线与基线的误差距离至少要达到 0.48mm人眼才能在影像上辨识；而光学准直线与基线在精密度为20角秒的状况下，误差距离要达到0.48mm，则CCD检测板体与光学准直线的距离至少要有5m以上。再者，如果光学准直测量仪投射出多条光学准直线于二维空间或三维空间，则(XD检测板体必须至少分别设置在25m2或125m3的平面或空间上。若有比标准更高的精密度需求或具有多项配置的光学准直线(如墨线仪)，则需要更大的空间来放置校正设备，而造成极大的浪费。但是，如果没有宽敞的空间设置校正设备，则对于光学准直测量仪之校正的精密度相对也会降低而无法达到标准。【实用新型内容】
[0004]鉴于以上所述，习知技术中之光学准直测量仪的校正设备，以CCD撷取光学准直线之影像位置，而有占用空间及精密度无法兼顾之缺点，实有改良之必要。[〇〇〇5]缘此，本实用新型的目的在于提供一种光学准直测量仪的校正设备，能够兼顾空间之节省与精密度之维持。
[0006]本实用新型为解决习知技术之问题所采用之技术手段系提供一种光学准直测量仪的校正设备，用以校正一光学准直测量仪所投射出之一光学准直线于一准直位置，该校正设备包含:一光电检测装置，包括一第一太阳能板及一第二太阳能板，该第一太阳能板与该第二太阳能板系依据作为该准直位置的一基线而设置，该基线系为一水平基线及/或一垂直基线，而使该第一太阳能板与该第二太阳能板于该基线上之受光面长度系为相等，以及该第一太阳能板与该第二太阳能板于偏移于该基线的偏移位置上之受光面长度系为不相等，且该第一太阳能板与该第二太阳能板于该偏移位置上之受光面长度之长度差值系随着自该基线偏移之偏移幅度而互不相同，以在该光学准直线投射于该第一太阳能板与该第二太阳能板时，随着各受光位置上之受光长度之不同而由该第一太阳能板与该第二太阳能板分别发电输出对应电流大小的一第一电力及一第二电力；一分析装置，具有一讯号处理单元及一计算分析单元，该讯号处理单元电连接于该光电检测装置，而接收并处理该第一电力及该第二电力而得到关于该第一太阳能板与该第二太阳能板之发电差信息，该计算分析单元电连接于该讯号处理单元，而根据该发电差信息以及该第一太阳能板与该第二太阳能板于不同的受光位置上之受光面长度之长度差值而计算分析出该光学准直线与该准直位置之间的一偏移位置信息；以及一输出装置，讯号连接于该处理单元，而输出该处理单元之该偏移位置信息，以供校正者调整该光学准直测量仪所投射出之光学准直线。
[0007]在本实用新型的一实施例中系提供一种光学准直测量仪的校正设备，该第一太阳能板与该第二太阳能板系经设置而随着自该基线偏移之偏移幅度愈大，该第一太阳能板与该第二太阳能板于该偏移位置上之受光面长度之长度差值之绝对值愈大。
[0008]在本实用新型的一实施例中系提供一种光学准直测量仪的校正设备，该第一太阳能板与该第二太阳能板系经设置而随着自该基线偏移之偏移方向之不同，该第一太阳能板与该第二太阳能板于该偏移位置上之受光面长度之长度差值具有相反之正负符号。
[0009]在本实用新型的一实施例中系提供一种光学准直测量仪的校正设备，该第一太阳能板与该第二太阳能板系为相同大小之直角三角形板体且斜边相互连接而形成长方形板体之一检测板体。
[0010]在本实用新型的一实施例中系提供一种光学准直测量仪的校正设备，该第一太阳能板与该第二太阳能板相互连接而形成一检测板体，以及该光电检测装置系具有复数个该检测板体，该复数个检测板体系依据同一基线而设置，且该复数个检测板体在该基线上系为相互间隔。
[0011]在本实用新型的一实施例中系提供一种光学准直测量仪的校正设备，该第一太阳能板与该第二太阳能板相互连接而形成一检测板体，以及该光电检测装置系具有复数个该检测板体，该复数个检测板体系分别依据该水平基线及该垂直基线而设置。
[0012]在本实用新型的一实施例中系提供一种光学准直测量仪的校正设备，该水平基线系为水平环绕360度之基线，该垂直基线系为垂直环绕360度之基线，该复数个检测板体系分别设置在该水平基线及该垂直基线的不同环绕角度位置。
[0013]在本实用新型的一实施例中系提供一种光学准直测量仪的校正设备，其中该第一太阳能板与该第二太阳能板相互连接而形成一检测板体，该检测板体更包括一滤光板，该滤光板覆盖于该第一太阳能板与该第二太阳能板之一受光表面，用以过滤向该第一太阳能板与该第二太阳能板投射的该光学准直线。
[0014]在本实用新型的一实施例中系提供一种光学准直测量仪的校正设备，该讯号处理单元包括一讯号放大单元、一差值放大单元及一模拟数字转换单元;该讯号放大单元电连接于该光电检测装置，而接收该第一电力及该第二电力，而转换电力为电压且放大输出一第一电压放大讯号及一第二电压放大讯号；该差值放大单元讯号连接于该讯号放大单元， 用以计算差值而放大，而得到一电压差讯号；该模拟数字转换单元讯号连接于该差值放大单元，用以将模拟讯号转换至数字讯号，而根据该电压差讯号而得到关于该第一太阳能板与该第二太阳能板之发电差信息而传输于该处理单元。
[0015]在本实用新型的一实施例中系提供一种光学准直测量仪的校正设备，该输出装置系为一无线讯号输出装置。
[0016]本实用新型的目的在于提供一种光学准直测量仪的校正设备，能够以光电检测装置之第一太阳能板与第二太阳能板在不同受光位置，而产生的发电差信息，而计算分析出光学准直线之偏移位置信息，藉由第一太阳能板与第二太阳能板之发电差信息及分析设备之偏移位置信息取代影像信息，即为以电路分辨率取代需要以距离提高精密度之影像分辨率，而达成空间之节省与精密度之维持。【附图说明】
[0017]图1为显示根据本实用新型的一实施例的光学准直测量仪的校正设备的立体图。
[0018]图2为显示根据本实用新型的实施例的光学准直测量仪的校正设备的电路方块示意图。
[0019]图3为显示根据本实用新型的实施例的光学准直测量仪的校正设备之检测板体的使用示意图。
[0020]图4a为显示根据本实用新型的实施例的光学准直测量仪的校正设备之检测板体于垂直基线的位置配置图。
[0021]图4b为显示根据本实用新型的实施例的光学准直测量仪的校正设备之检测板体于水平基线的位置配置图。[〇〇22]其中，100、光学准直测量仪的校正设备，1、光电检测装置，11、第一太阳能板，12、 第二太阳能板，13、检测板体，131、滤光片，2、分析装置，21、讯号处理单元，211、讯号放大单元，212、差值放大单元，213、模拟数字转换单元，22、计算分析单元，3、输出装置，B、基线， 〇1、偏移距离，1、11、12、13、光学准直线儿1、12、13、14、受光面长度肩、光学准直测量仪。【具体实施方式】
[0023]以下根据图1至图4,而说明本实用新型的实施方式。该说明并非为限制本实用新型的实施方式，而为本实用新型之实施例的一种。[〇〇24]如图1及图3所示，依据本实用新型的一实施例的一光学准直测量仪的校正设备 100,用以校正一光学准直测量仪所投射出之一光学准直线于一准直位置，该校正设备100 包含:一光电检测装置1、一分析装置2以及一输出装置3。本实施例中，该光学准直测量仪M 为一雷射墨线仪，该雷射墨线仪投射出多条垂直光学准直线及多条水平光学准直线，而在三维空间之四面墙上相互连接形成一圈水平环绕360度之光学准直线(13)及二圈该垂直环绕360度之光学准直线(11、12)(如图4a及图4b)。当然，本实用新型不以此为限，可以为任何可投射出一条或多条光学准直线之光学准直测量仪。
[0025]如图1及图3所示所示，该光电检测装置I包括一第一太阳能板11及一第二太阳能板12。该第一太阳能板11与该第二太阳能板12系依据作为该准直位置的一基线B(如图3)而设置。该基线B系为一水平基线及/或一垂直基线，且该水平基线为绝对水平之基线及该垂直基线为绝对垂直之基线，或依需求而另行设置之特殊基线。而以该基线B为准，使该第一太阳能板11与该第二太阳能板于该基线B上之受光面长度(如图3，L1 = L2)系为相等，以及该第一太阳能板11与该第二太阳能板12于偏移于该基线B的偏移位置上之受光面长度系为不相等(如图3之L3、L4)，且该第一太阳能板11与该第二太阳能板12于该偏移位置上之受光面长度之长度差值系随着自该基线B偏移之偏移幅度而互不相同。
[0026]详细来说，在本实施例中，该第一太阳能板11与该第二太阳能板12为系为相同大小之直角三角形之板体且斜边相互连接而形成长方形板体之一检测板体13。较佳地，该检测板体13更包括一滤光片131，该滤光片131覆盖于该第一太阳能板11与该第二太阳能板12之一受光表面，用以过滤向该第一太阳能板11与该第二太阳能板12投射的该光学准直线I，以过滤噪声而加强亮度于太阳能板之受光部分。如图3所示，该检测板体13之中线设置于该基线B，以该水平基线B为基准，该第一太阳能板与该第二太阳能板于该基线B上之受光面长度(L1 = L2)系为相等;而自该基线B的平行向上偏移之长度位置为该第一太阳能板11之受光面长度则为渐增而该第二太阳能板12之受光面长度则为渐减;而自该基线B的平行向下偏移之长度位置为相反设置，该第一太阳能板11之受光面长度则为渐减而该第二太阳能板12之受光面长度则为渐增。故，该第一太阳能板11与该第二太阳能板12于不同偏移位置上受同一直线照射之受光长度之差值皆不相同，即该第一太阳能板11之受光长度减该第二太阳能板12之受光长度的差值(含正负号)在每个位置上都不相同。进一步说，该第一太阳能板I与该第二太阳能板12系经设置而随着自该基线B偏移之偏移幅度愈大，该第一太阳能板11与该第二太阳能板12于该偏移位置上之受光面长度之长度差值之绝对值愈大。
[0027]再者，该第一太阳能板11与该第二太阳能板12系经设置而随着自该基线B偏移之偏移方向之不同，该第一太阳能板11与该第二太阳能板12于该偏移位置上之受光面长度之长度差值具有相反之正负符号。即，在该基线B水平向上偏移距离同等于水平向下偏移距离的地方，该第一太阳能板11之受光面长度减该第二太阳能板12之受光面长度的差值为值相同但正负号相反。若该基线为垂直基线，则该第一太阳能板与该第二太阳能板于该基线B上之受光面长度(L1 = L2)系为相等;而自基线的平行向左偏移之长度位置为该第一太阳能板11之受光面长度则为渐增而该第二太阳能板12之受光面长度则为渐减;而自该基线的平行向右偏移之长度位置为相反设置，该第一太阳能板11之受光面长度则为渐减而该第二太阳能板12之受光面长度则为渐增。当然，本实用新型不以此为限，该第一太阳能板11板与该第二太阳能板12也可用其他形状依据作为该准直位置的该基线而设置，而使该第一太阳能板11与该第二太阳能板12于该基线上之受光面长度系为相等，以及该第一太阳能板11与该第二太阳能板12于偏移于该基线的偏移位置上之受光面长度系为不相等，且该第一太阳能板11与该第二太阳能板12于该偏移位置上之受光长度之长度差值系随着自该基线偏移之偏移幅度而互不相同。如以图3为例，光学准直线I在自基线B向上偏移距离为Dl处，该第一太阳能板11之受光位置之受光长度L3>该第二太阳能板12之受光位置之受光长度L4，也就是受光长度之长度差值L3-L4为一正值。如准直线自基线B越向上偏移则该第一太阳能板11之受光位置之受光长度越来越长，而该第二太阳能板12之受光位置之受光长度越来越短。 反之，若光学准直线I自基线B向下偏移则受光长度之长度差值为一负值。
[0028]藉由该第一太阳能板11与该第二太阳能板12于该偏移位置上之受光面长度之长度差值系随着自该基线B偏移之偏移幅度而互不相同，以在该光学准直线I投射于该第一太阳能板11与该第二太阳能板12时，随着各受光位置上之受光长度(L3、L4)之不同，而由该第一太阳能板11与该第二太阳能板12分别发电输出对应电流大小的一第一电力及一第二电力。[〇〇29]如图1及图2所示，该分析装置2具有一讯号处理单元21及一计算分析单元22。本实施例中，该分析装置2与该光电检测装置1设置为一个主机。该讯号处理单元21电连接于该光电检测装置1，而接收并处理该第一电力及该第二电力。经由该讯号处理单元21分析处理且放大计算该第一电力及该第二电力，而得到关于该第一太阳能板与该第二太阳能板之发电差信息。较佳地，该讯号处理单元21包括一讯号放大单元211、一差值放大单元212及一模拟数字转换单元213。该讯号放大单元211电连接于该光电检测装置1，而接收该第一电力及该第二电力，而转换电力为电压且放大输出一第一电压放大讯号及一第二电压放大讯号。该差值放大单元212讯号连接于该讯号放大单元211，用以计算该第一电压放大讯号及该第二电压放大讯号之差值而放大，而得到一电压差讯号。该模拟数字转换单元213讯号连接于该该差值放大单元211，用以将模拟讯号转换至数字讯号，而根据该电压差讯号而得到关于该第一太阳能板11与该第二太阳能板12之发电差信息而传输于该计算分析单元22。藉由太阳能板的受光长度于不同受光位置之受光面长度差的变化量，以及该分析装置2之该讯号处理单元21之该讯号放大单元211、该差值放大单元212及该模拟数字转换单元213之信息放大，而以不须拉大空间的方式，利用发电差信息之电路分辨率达到高精确度且得到可放大5-10倍之发电差信息。
[0030]如图1及图2所示，该计算分析单元22电连接于该讯号处理单元21，而根据该发电差信息以及该第一太阳能板11与该第二太阳能板12于不同的受光位置上之受光面长度之长度差值，即为受光面长度之长度差值脂数值大小及正负号差异，而推算出该光学准直线于该基线B之偏移幅度及偏移方向，而计算分析出该光学准直线I与该准直位置之间的一偏移位置信息，该偏移位置信息可以数值的方式呈现或是以数值换算成图示的方式来呈现。 例如:坐标、相对位置图等。
[0031]如图1及图2所示，该输出装置3讯号连接于该计算分析单元22,而输出该计算分析单元22之该偏移位置信息，以供校正者调整该光学准直测量仪M所投射出之光学准直线I。 本实施例中，以一墨线仪作为该光学准直测量仪M，校正者可依数值来调整可以控制该光学准直线之位置的四颗螺丝而使该光学准直线I迭至该基线B之位置。在本实施例中，该输出装置3系为一液晶屏幕显示器，以一无线讯号连接该计算分析单元22而以数值或图示的方式呈现该偏移位置信息，以供校正者调整该光学准直线I之位置。
[0032]该光电检测装置1根据不同的光学准直测量仪M，而有多种配置，且具有复数个该第一太阳能板11与该第二太阳能板12相互连接而形成该检测板体13。该光电检测装置1可以为而该复数个检测板体13系依据同一基线而设置，且该复数个检测板体13在该基线B上系为相互间隔。该光电检测装置1也可以为具有复数个该检测板体13,该复数个检测板体13 系分别依据该水平基线及该垂直基线而设置。
[0033]本实施例中，以一墨线仪作为该光学准直测量仪M，如图4a及图4b所示，该墨线仪以投射多条水平光学准直线及多条垂直基线，而相互连结形成二圈垂直环绕360度之光学准直线(11、12)及一圈水平环绕360度之光学准直线(13)。如图4a及图4b所示，该光电检测装置1具有十个复数个检测板体13。该十个复数个检测板体13依据作为该准直位置的一条水平环绕360度之基线及二条垂直环绕360度之基线，分别设置在该水平基线(如图4a)及该垂直基线(如图4b)的不同环绕角度位置。该复数个检测板体13分别受该光学准直线投射， 而产生发电差信息，并以该分析装置2计算分析出光学准直线与基线之间的偏移位置信息而输出，以供校正者调整光学准直线至一水平环绕360度之基线及二垂直环绕360度之基线。
[0034]藉由上述结构，该光学准直线投射于该光电检测装置1之该第一太阳能板11与该第二太阳能板12于该偏移位置上之受光面长度之长度差值系随着自该基线B偏移之偏移幅度而互不相同，而以分析装置2计算分析发电差信息，而产生该光学准直线I与该准直位置之间的一偏移位置信息，藉由发电差信息之电路解析取代影像信息之解析，而以节省空间的方式达到高精确度，而大幅缩短校正设备占用之空间。
[0035]以上之叙述以及说明仅为本实用新型之较佳实施例之说明，对于此项技术具有通常知识者当可依据以下所界定申请专利范围以及上述之说明而作其他之修改，惟此些修改仍应是为本实用新型之实用新型精神而在本实用新型之权利范围中。
【主权项】
1.一种光学准直测量仪的校正设备，用以校正一光学准直测量仪所投射出之一光学准直线于一准直位置，该校正设备包含: 一光电检测装置，包括一第一太阳能板及一第二太阳能板，该第一太阳能板与该第二太阳能板系依据作为该准直位置的一基线而设置，该基线系为一水平基线及/或一垂直基线，而使该第一太阳能板与该第二太阳能板于该基线上之受光面长度系为相等，以及该第一太阳能板与该第二太阳能板于偏移于该基线的偏移位置上之受光面长度系为不相等，且该第一太阳能板与该第二太阳能板于该偏移位置上之受光面长度之长度差值系随着自该基线偏移之偏移幅度而互不相同，以在该光学准直线投射于该第一太阳能板与该第二太阳能板时，随着各受光位置上之受光长度之不同而由该第一太阳能板与该第二太阳能板分别发电输出对应电流大小的一第一电力及一第二电力； 一分析装置，具有一讯号处理单元及一计算分析单元，该讯号处理单元电连接于该光电检测装置，而接收并处理该第一电力及该第二电力而得到关于该第一太阳能板与该第二太阳能板之发电差信息，该计算分析单元电连接于该讯号处理单元，而根据该发电差信息以及该第一太阳能板与该第二太阳能板于不同的受光位置上之受光面长度之长度差值而计算分析出该光学准直线与该准直位置之间的一偏移位置信息；以及 一输出装置，讯号连接于该计算分析单元，而输出该计算分析单元之该偏移位置信息，以供校正者调整该光学准直测量仪所投射出之光学准直线。2.如权利要求1所述的光学准直测量仪的校正设备，其中该第一太阳能板与该第二太阳能板系经设置而随着自该基线偏移之偏移幅度愈大，该第一太阳能板与该第二太阳能板于该偏移位置上之受光面长度之长度差值之绝对值愈大。3.如权利要求1所述的光学准直测量仪的校正设备，其中该第一太阳能板与该第二太阳能板系经设置而随着自该基线偏移之偏移方向之不同，该第一太阳能板与该第二太阳能板于该偏移位置上之受光面长度之长度差值具有相反之正负符号。4.如权利要求1所述的光学准直测量仪的校正设备，其中该第一太阳能板与该第二太阳能板系为相同大小之直角三角形板体且斜边相互连接而形成长方形板体之一检测板体。5.如权利要求1所述的光学准直测量仪的校正设备，其中该第一太阳能板与该第二太阳能板相互连接而形成一检测板体，以及该光电检测装置系具有复数个该检测板体，该复数个检测板体系依据同一基线而设置，且该复数个检测板体在该基线上系为相互间隔。6.如权利要求1所述的光学准直测量仪的校正设备，其中该第一太阳能板与该第二太阳能板相互连接而形成一检测板体，以及该光电检测装置系具有复数个该检测板体，该复数个检测板体系分别依据该水平基线及该垂直基线而设置。7.如权利要求5所述的光学准直测量仪的校正设备，其中该水平基线系为水平环绕360度之基线，该垂直基线系为垂直环绕360度之基线，该复数个检测板体系分别设置在该水平基线及该垂直基线的不同环绕角度位置。8.如权利要求1所述的光学准直测量仪的校正设备，其中，其中该第一太阳能板与该第二太阳能板相互连接而形成一检测板体，该检测板体更包括一滤光片，该滤光片覆盖于该第一太阳能板与该第二太阳能板之一受光表面，用以过滤向该第一太阳能板与该第二太阳能板投射的该光学准直线。9.如权利要求1所述的光学准直测量仪的校正设备，其中该讯号处理单元包括一讯号放大单元、一差值放大单元及一模拟数字转换单元;该讯号放大单元电连接于该光电检测 装置，而接收该第一电力及该第二电力，而转换电力为电压且放大输出一第一电压放大讯 号及一第二电压放大讯号；该差值放大单元讯号连接于该讯号放大单元，用以计算差值而 放大，而得到一电压差讯号;该模拟数字转换单元讯号连接于该差值放大单元，用以将模拟 讯号转换至数字讯号，而根据该电压差讯号而得到关于该第一太阳能板与该第二太阳能板 之发电差信息而传输于该计算分析单元。10.如权利要求1所述的光学准直测量仪的校正设备，其中该输出装置系为一无线讯号输出装置。
【文档编号】G02B27/62GK205656373SQ201620058075
【公开日】2016年10月19日
【申请日】2016年1月21日 公开号201620058075.X, CN 201620058075, CN 205656373 U, CN 205656373U, CN-U-205656373, CN201620058075, CN201620058075.X, CN205656373 U, CN205656373U
【发明人】吴有胜, 简戴镇
【申请人】上辉精密仪器有限公司