一种测距装置的制作方法

本实用新型涉及测距工具领域，具体涉及一种测距装置。

背景技术：

卷尺和激光测距仪都是一种常见的测距工具，可应用于建筑施工、室内装潢、交通事故处理等领域。现有技术的卷尺，在使用中需要使尺带的尺端部、测量末端与被测物体的初始端、末端一一水平对应，因此需要测量人员用手或其他辅助装置使得尺带与被测物体保持贴合。在某些特定场合下，普通卷尺操作不便、测量精度较低。例如在危险地段测量领域，普通卷尺的实用性就比较差。

再如在建筑施工领域中，经常需要用到卷尺在地面测量高空横向物体长度或者与某垂直参照物的距离。由于卷尺无具体附着点，只能依靠人自身的目光隔空进行测量起始或者终点的判断，因此测量数值的误差较大、测量精度较差，错误的数值会对接下来的施工工作造成不利影响。如果想用卷尺得到更为精确的高处测量数据，需要测量人员搭设架子或高梯爬到高处，使卷尺依附在所测物体上才能完成测量。如果被测物体长度较大，需要两个以上的工人共同爬到高处才能完成测量过程，操作麻烦、人力成本较高，而且测量人员爬到高处存在一定的跌落风险，危险性较大。

此外，由于卷尺的尺带长度有限，其应用场景受到卷尺长度的限制，量程比较有限，只能用于空间较小的场合，不能用于空间较大的场合。普通卷尺的量程，一般在5米、7.5米或10米左右；有些特制的卷尺，量程甚至可以达到15米或20 米。然而，卷尺的量程越大，其体积也越大，因此测量人员携带和使用不便。

现有技术的激光测距仪虽然测量精度较高，但体积较大、成本较高、携带和使用不便；有些激光测距仪在长时间使用后，其激光源的发光面和光感器件的受光面都会受到较大磨损，从而影响光线反馈灵敏度和测距精度。而且，激光测距仪在短距离测距时误差较大，在室内装潢等领域受限制较大，难以大规模推广应用。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种测距装置，解决现有技术的卷尺在特定场合下，体积庞大、操作不便、测量精度低、携带不便等技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种测距装置，包括外壳，由第一壳体与第二壳体组合成；第三壳体，设于所述第一壳体与所述第二壳体之间，且与所述第二壳体围成一卷尺腔体；卷尺结构，设于所述卷尺腔体内；以及激光测距装置，设于所述第一壳体与所述第三壳体之间。

进一步地，在不同实施例中，所述第一壳体包括第一壳体底面及第一壳体侧壁；所述第二壳体包括第二壳体底面及第二壳体侧壁；所述第三壳体包括第三壳体底面及第三壳体侧壁；所述第二壳体侧壁与所述第一壳体侧壁彼此连接，组合成所述外壳的侧壁；所述第三壳体侧壁连接至所述第二壳体底面。

进一步地，在不同实施例中，所述测距装置还包括外套，部分或全部包覆于所述第一壳体侧壁及所述第二壳体侧壁；和/或，部分或全部包覆于所述第一壳体底面与所述第一壳体侧壁连接处。

进一步地，在不同实施例中，所述激光测距装置包括激光发生装置，用于发射测量光束至待测物；所述待测物反射所述测量光束，生成反射光线；光电转换装置，用于捕获全部或部分所述反射光线，将捕获到的反射光线的光信号转换为至少一个反馈电信号；电路板，所述电路板上设有处理器；以及电源，连接至所述激光发生装置、所述光电转换装置及所述电路板；其中，所述处理器连接至所述激光发生装置，用于控制所述激光发生装置；所述处理器连接至所述光电转换装置，用于获取所述反馈电信号，并计算所述待测物与所述测距装置的距离。

进一步地，在不同实施例中，所述激光发生装置包括发光面，下凹于第一壳体侧壁；所述光电转换装置包括受光面，下凹于第一壳体侧壁，且与所述发光面相邻。

进一步地，在不同实施例中，所述电路板与第一壳体底面平行；所述激光发生装置、所述光电转换装置与所述电路板皆位于所述电源的上方或下方；所述激光发生装置、所述光电转换装置位于所述电路板的左侧或右侧。

进一步地，在不同实施例中，所述电路板位于所述电源的左侧或右侧；所述电路板与第一壳体底面平行。

进一步地，在不同实施例中，所述测距装置还包括观察板，其为透明材质制成，设于所述第一壳体和/或第二壳体表面；显示装置安装支架，向内突出于所述第一壳体底面及第一壳体侧壁，且与所述观察板相对设置；以及显示装置，与所述观察板平行，且安装至所述显示装置安装支架；所述显示装置连接至所述处理器，用于显示所述待测物与所述测距装置的距离。

进一步地，在不同实施例中，所述观察板所处平面与所述外壳底部平面的夹角为30～60度；所述显示装置所处平面与所述外壳底部平面的夹角为30～60度。

进一步地，在不同实施例中，所述测距装置还包括操作电路板，平行于所述电路板，且固定至第一壳体底面，所述操作电路板电连接至所述处理器；按压开关，设于所述操作电路板上靠近所述第一壳体底面的一侧；以及按键，穿过第一壳体底面，其一端连接至所述按压开关，其另一端设于所述第一壳体外表面。

进一步地，在不同实施例中，所述第一壳体底面包括按键安装孔，贯穿第一壳体底面；以及安装孔凹槽，设于所述按键安装孔边缘处；所述按键包括按键本体，其为柱状，穿过所述按键安装孔；以及按键卡块，突出于所述按键本体边缘处；卡入至所述安装孔凹槽内。

进一步地，在不同实施例中，所述电路板上设有存储器，连接至所述处理器；用于存储所述待测物与所述测距装置的距离。

进一步地，在不同实施例中，所述激光发生装置包括但不限于激光管；所述光电转换装置包括但不限于光电传感器；所述电源包括但不限于纽扣式电池、长方体电池或圆柱体电池。

进一步地，在不同实施例中，所述卷尺结构包括卷尺轮，可转动式安装于所述卷尺腔体内；尺带，全部或部分卷绕于所述卷尺轮上；所述尺带的一端固定连接至所述卷尺轮，其另一端设有尺端部；以及出带口，设于所述外壳的侧壁下端，所述尺端部通过所述出带口伸出所述外壳外。

进一步地，在不同实施例中，第二壳体底面中部设有一突出的轴杆，垂直于所述第二壳体底面；所述卷尺轮中心设有一套孔，套设于所述轴杆外部；当所述尺带被向外拉出时，所述卷尺轮发生转动。

进一步地，在不同实施例中，所述卷尺结构还包括压块，设于所述卷尺腔体内且靠近所述出带口处；弹片，其一端连接至压块，其另一端连接至所述第二壳体；以及锁定键，通过弹性件连接至所述第二壳体或第三壳体；所述锁定键一端设于所述第二壳体外表面，其另一端与所述压块相切或相离；当所述锁定键被按压时，所述锁定键与所述压块相切，所述压块放松所述尺带；当所述锁定键被放开时，所述锁定键与所述压块相离，所述压块压紧所述尺带。

本实用新型的优点在于，提供一种测距装置，将卷尺与激光测距仪相结合，同时具备短距离测距和长距离测距功能，具有操作简单、携带方便、成本低廉、测量精度高等特点，适于在建筑施工、室内装潢、危险地带测量等领域大规模推广应用。

附图说明

图1为本实用新型实施例正面结构示意图；

图2为本实用新型实施例背面结构示意图；

图3为本实用新型实施例第一壳体的结构示意图；

图4为本实用新型实施例第二壳体的结构示意图；

图5为本实用新型实施例第一壳体、第二壳体及第三壳体分解后的结构示意图；

图6为本实用新型实施例侧面结构示意图；

图7为本实用新型实施例中第一壳体内部的结构示意图；

图8为本实用新型实施例激光测距装置在第一壳体内部部分的结构示意图；

图9为本实用新型实施例激光测距装置的电路结构示意图；

图10为本实用新型实施例中操作装置的剖面结构示意图；

图11为本实用新型实施例中第一壳体内部的结构示意图。

图12为本实用新型实施例中锁定机构的局部放大图；

图13为本实用新型实施例中卷尺轮的局部放大图。

图中部件标号如下：

1外壳，2激光测距装置，3卷尺结构，4外套，5夹扣；

11第一壳体，12第二壳体，13第三壳体；

21激光发生装置，22光电转换装置，23电路板，24显示装置，25操作装置；

26电源，27观察板，28显示装置安装支架；

31卷尺轮，32尺带，33出带口，34压块，35锁定键，36尺端部；

37弹片，38轴杆；

111第一壳体底面，112第一壳体侧壁，121第二壳体底面，122第二壳体侧壁，

131第三壳体底面，132第三壳体侧壁；

211发光面，221受光面，231处理器，232存储器；

251按键，252操作电路板，253按压开关；311套孔；

1111按键安装孔，1112安装孔凹槽，2511按键本体，2512按键卡块。

具体实施方式

以下参考说明书附图介绍本实用新型的一个优选实施例，可以向本领域中的技术人员完整介绍本实用新型，使其技术内容更加清楚和便于理解。本实用新型可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本实用新型的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。

在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的，本实用新型并没有限定每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰，附图中有些地方适当夸大了部件的厚度。

本实用新型所提到的方向用语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”、“侧面”等，仅是附图中的方向，只是用来解释和说明本实用新型，而不是用来限定本实用新型的保护范围。

当某些组件被描述为“在”另一组件“上”时，所述组件可以直接置于所述另一组件上；也可以存在一中间组件，所述组件置于所述中间组件上，且所述中间组件置于另一组件上。当一个组件被描述为“安装至”或“连接至”另一组件时，二者可以理解为直接“安装”或“连接”，或者一个组件通过一中间组件间接“安装至”或“连接至”另一个组件。

如图1-3所示，本实施例提供一种测距装置，包括外壳1、激光测距装置2及卷尺结构3。

如图1～2所示，外壳1为一个不规则的长方体，其宽度与高度相等或近似相等，其厚度约为其宽度的25％～40％。

如图2～4所示，外壳1由第一壳体11与第二壳体12组合成；第一壳体11 包括第一壳体底面111及第一壳体侧壁112；第二壳体12包括第二壳体底面121 及第二壳体侧壁122；第二壳体侧壁122与第一壳体侧壁112彼此连接，共同组合成外壳1的侧壁及底面。

如图5所示，第一壳体11与第二壳体12之间设有第三壳体13，第三壳体13 包括第三壳体底面131及第三壳体侧壁132；第三壳体侧壁132连接至第二壳体12 底面，第三壳体13与第二壳体12围成一卷尺腔体14。卷尺结构3设于卷尺腔体 14内；激光测距装置2设于第一壳体11与第三壳体13之间。

本实施例还包括外套4，其为弹性材质或软性材质制成，部分或全部包覆于第一壳体侧壁112及第二壳体侧壁122；和/或部分或全部包覆于第一壳体底面111与第一壳体侧壁112连接处。外套4的作用在于，增强手感，加大所述测距装置与用户手部的摩擦系数，防止测距装置从用户手中滑落；同时，如果测距装置从用户手中滑落，可以具有一定的缓冲作用，避免内部的电子装置和机械结构被摔坏。

如图6～8所示，激光测距装置2包括激光发生装置21、光电转换装置22、电路板23、显示装置24、操作装置25及电源26。

激光发生装置21优选激光管，即玻璃封离式CO₂激光器，但并不限于激光管，也可以为其他可以产生激光束的装置。光电转换装置22优选光电传感器，但并不限于光电传感器，也可以为其他可以捕获光线并将光信号转换为电信号的装置。激光发生装置21与光电转换装置22可以为并排设置，也可以为上下设置。本实施例中，优选地，激光发生装置21与光电转换装置22上下设置，且结合为一体。

激光发生装置21包括发光面211，光电转换装置22包括受光面221。受光面 221设置于发光面211旁边，与发光面211彼此相邻。如果将发光面与受光面设置于壳体外表面，在携带、使用及保管过程中，很容易受到磨损，长期使用后，由于磨损较多，就会降低测距仪的光线反馈灵敏度和测量精度，减少使用寿命。本实施例中，发光面211与受光面221皆下凹于第一壳体侧壁112，下凹深度大于5mm 或大于10mm，使得发光面211与受光面221不会被磨损。在不影响激光发生装置 21、光电转换装置22正常工作的前提下，进一步提高发光面211与受光面221的使用寿命，确保测距装置的光线反馈灵敏度和测量精度。

如图9所示，电路板23上设有至少一个处理器231。处理器231连接至激光发生装置21，用于控制激光发生装置21正常工作。处理器231连接至光电转换装置22，用于获取反馈电信号，并计算待测物与本实施例所述测距装置的距离。可选择地，电路板23上还可以设有存储器232，存储器232连接至处理器231，用于存储所述待测物与所述测距装置的距离，以便在用户忘记读数时还可以再次从显示装置24中查看读数记录。

本实施例在工作中，处理器231发出控制信号，命令激光发生装置21发射激光束作为测量光束至待测物；测量光束在待测物表面形成反射，产生反射光线，反射光线中平行于所述测量光束的一部分光线可以被光电转换装置22捕获到，并将其转换为电信号，反馈给处理器231。处理器231内部可以设置一个计时器，记录从激光发生装置21发射激光束的时间点及获得反馈电信号的时间点，根据两个时间点的时间差就可以计算出所述待测物与所述测距装置之间的距离。在这一时间段内，激光束以光速在所述待测物与所述测距装置之间往返行进，所述时间差与光速的乘积的一半即为所述待测物与所述测距装置之间的待测距离。

在本实施例中，激光发生装置的发光面与光电转换装置的受光面可以皆设置于壳体外表面(如壳体左侧面13)，激光发生装置21从发光面211发射激光束作为测量光束；光电转换装置22通过受光面221捕获外部的反射光线。由于激光束始终垂直于发光面211所在平面，因此发光面211可以用于帮助用户瞄准待测物；使得激光束可以直接照射至待测物，为保证反射效果，最好直接照射到待测物上的平面，且尽量使激光束可以垂直照射至该平面，这样可以使得更多的光线可以原路反射回测距装置，使得测量结果更加精确。

本实施例中，发光面211的中心点与受光面221的中心点位于同一直线上，发光面211与受光面221的距离越近，误差越小。理论上说，如果发光面211与受光面221的中心点完全重合，误差最小，但目前很难实现。

一般情况下，受光面221的面积为发光面211面积的3～10倍，由于激光束发射出去时可以一直保持直线行进，但是在待测物表面发生反射之后，如果待测物不是反射效果极好的镜面，即使激光束可以垂直于待测物表面照射在待测物上，也很难保证反射后可以原路返回发光面211附近的光线强度和数量。因此，适当扩大受光面221的面积可以进一步提高测量精度，提高反馈灵敏度。

如图8所示，电路板23与第一壳体底面111平行，与激光发生装置21、光电转换装置22位于同一高度，激光发生装置21、光电转换装置22位于电路板23的左侧或右侧；激光发生装置21、光电转换装置22与电路板23皆位于电源26的上方或下方。本实施例中，激光发生装置21、光电转换装置22体积较小，在其相同高度留有足够空间放置电路板23，从而可以有效减小所述测距装置的整体厚度，同时，外壳顶部可以设计为弧形，而不是方形，可以有效减小产品体积、减少占用空间，使其更加便于携带。

在其他实施例中，电路板23与电源26可以在同一高度并列设置，位于电源26的左侧或右侧。

如图3、图6及图7所示，本实施例还包括显示装置24、观察板27以及显示装置安装支架28。

观察板27为透明材质制成，设于第一壳体11和/或第二壳体12表面，用以保护显示装置24。显示装置安装支架28向内突出于第一壳体底面111及第一壳体侧壁112，且与观察板27相对设置。显示装置24与观察板27平行，且安装至显示装置安装支架28。本实施例中，显示装置24优选显示屏，连接至处理器231，用于显示所述待测物与所述测距装置的距离。

观察板27所处平面与外壳1底部平面的夹角为30～60度；显示装置24所处平面与外壳1底部平面的夹角为30～60度。显示装置24、观察板27倾斜设置，可以使得外壳顶部设计为弧形，可以进一步减少占用空间，更加符合人手形状，使测距装置更加便于携带。

如图1、图8及图10所示，本实施例中，操作装置25包括按键251、操作电路板252及按压开关253。

操作电路板252平行于电路板23，且固定至第一壳体底面111；操作电路板 252电连接至处理器231，用于发送至少一个控制指令至激光测距装置21。按压开关253设于操作电路板252上靠近第一壳体底面111的一侧；按键251穿过第一壳体底面111，其一端连接至按压开关253，其另一端设于第一壳体11的外表面。

如图10所示，第一壳体底面111包括按键安装孔1111和安装孔凹槽1112，按键安装孔1111贯穿第一壳体底面；安装孔凹槽1112设于按键安装孔111边缘处。按键251包括按键本体2511和按键卡块2512，按键本体2511为柱状，穿过按键安装孔1111；按键卡块2512突出于按键本体2511边缘处，卡入至安装孔凹槽1112 内。当按键本体2511被按压时，按键卡块2512在安装孔凹槽1112内滑动，按压开关252也被按压，电路板获取一个电信号。

按键251用于录入至少一个控制动作，每一个控制动作对应一个控制指令。当按键251被按压以输入一个控制指令时，按压开关253被按压，操作电路板252 将所述控制动作转换为至少一个电信号，并根据按键被按下的次数传送一个包含控制指令的电信号至处理器231；每一个电信号对应一个控制指令。本实施例中，按键251对应两个控制指令，即启动指令和关闭指令，用于启动、关闭测距装置。

为了便于用户操作和使用，本实施例中的观察板27和显示装置24优选设于壳体1上表面的技术方案，用户一低头就可以看见显示装置24，便于操作所述测距装置，并读取待测距离的读数。按键251设于第一壳体底面111外表面中部，方便用户用拇指对其进行按压。显示装置24与操作装置25可以一体化设计，也即采用触摸屏，同时实现操作控制功能和读数显示功能。由于触摸屏成本较高，这一方案在应用中还受到一定限制。

电源26可以为一个纽扣式电池、一个长方体电池或者两个并列设置的圆柱体电池。纽扣式电池体积较小、占用空间也小，可以有效较小测距装置的体积，但是纽扣式电池电量较小，用户需要频繁更换电池、使用成本较高。长方体电池、圆柱体电池比纽扣式电池的电量更大，电池更换较少，可以降低使用成本，但体积较大，携带使用较为不便。所述长方体电池、所述圆柱体电池皆可以为可充电电池，从而进一步降低使用成本。本实施例中，电源26优选圆柱体电池。

如图11～13所示，卷尺结构3包括卷尺轮31、尺带32、出带口33、压块34 锁定键35以及弹片37。其中，压块34锁定键35以及弹片37共同形成锁定机构，用于将伸出至外壳1外部的尺带长度锁定，以便读数。

卷尺轮31可转动式安装于卷尺腔体14内；尺带32全部或部分卷绕于卷尺轮 31上；尺带32的一端固定连接至卷尺轮31，其另一端设有尺端部36。出带口33 设于外壳1的侧壁下端，尺端部36通过出带口33伸出外壳1外；压块34设于壳体1内且靠近出带口33处，当尺带32被从壳体1拉出来时，压块34可用于压紧尺带32，使得尺带32在壳体1外部的长度保持不变；弹片37一端连接至压块34，其另一端连接至第二壳体12，用于辅助压块34回复原来位置；锁定键35通过弹性件(优选小弹簧)连接至所述第二壳体或第三壳体；用于控制压块34压紧或放松尺带33。

锁定键35一端设于第二壳体12外表面，其另一端与压块34相切或相离，用以控制压块34压紧或放松尺带32。当锁定键35被按压时，锁定键35与压块34 相切，压块34放松尺带32；当锁定键35被放开时，锁定键35与压块34相离，压块34压紧尺带32。用户可以通过按压或放开锁定键35实现对尺带伸出长度的控制，以便锁定尺带伸出长度，方便读数。

卷尺轮31可转动式安装于卷尺腔体14内，具体是指，第二壳体底面121中部设有一突出的轴杆38，垂直于第二壳体底面121；卷尺轮31中心设有一套孔311，套设于轴杆38外部；当尺带32被向外拉出时，卷尺轮31发生转动。

卷尺结构3也可以为现有技术中的任何一种卷尺。卷尺结构3在工作中，利用尺端部36将尺带32从壳体1内拉出，用以完成测量。测量后，需要按下锁定键35，其内的压块34压紧尺带32，使得尺带32在壳体1外部的长度保持不变，从而得以读到尺带32上的长度示数。本实施例中，锁定键35为设于壳体1底面16 的一个按键，初次按下之后，压块34压紧尺带32；读取长度数值后，再次按下之后，压块34放松尺带32，长度示数被读取之后，尺带32收缩至壳体1内部。

卷尺结构3优选如下方案，尺带32的宽度小于或等于2厘米，优选1厘米；尺带32的长度小于或等于2米，有效减小了缠绕在卷尺轮31上的尺带32体积，减小了尺带32在测距装置内占用的空间，减少测距装置的宽度。对于激光发生装置21与光电转换装置22的组合来说，若待测物在2米以上，其测量精度会相对较高，因此卷尺的尺带长度达到2米即可使得本实施例适用于各种场景。

如图2所示，壳体1的前侧面11还设有一夹扣5，用户可以利用夹扣5将所述测距装置夹在腰间的皮带上，便于携带。

本实施例的技术效果在于，提供一种测距装置，将激光测距仪和卷尺结构设置于同一个外壳内，使得测距装置同时具备长距离测距和短距离测距的功能；方便灵活，具有较高的测量精度。本实施例述测距装置的高度和宽度与普通卷尺近似，占用空间较小，方便人手握持，便于用户在工作中的操作和使用。

以上所述仅是本实用新型的优选实施例，在不脱离本实用新型原理的前提下，本技术领域的普通技术人员还可以对上述技术方案做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。