应用于工业测量的投影仪装置.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 202020099118.5 (22)申请日 2020.01.16 (73)专利权人 王民 地址 250000 山东省济南市历下区中林路 77号 (72)发明人 王民 (74)专利代理机构 广东腾锐律师事务所 44473 代理人 莫建坤 (51)Int.Cl. G01B 11/24(2006.01) (54)实用新型名称 一种应用于工业测量的投影仪装置 (57)摘要 本实用新型涉及一种应用于工业测量的投 影仪装置， 其物镜本体包括至少两组透镜片组， 其分别设置于物镜本体内部的前、。

2、 后两端， 每一 组透镜片组由3-10片镜片构成； 还包括透镜隔 圈， 其设置于物镜本体内部， 用于确定光学系统 各镜片之间相互位置； 还包括压圈， 其装配于物 镜本体至少一端开口处的卡接位， 并且对该一端 的透镜片组位置进行固定。 本实用新型通过在物 镜结构的前、 后两端分别设置能够灵活增减透镜 数量的透镜片组， 并且再施以相应的固定组件， 从而构成一种有利于满足不同测量需求的便于 灵活应用的投影仪物镜结构， 在保持分辨率、 测 量精度的基础上有利于提高用于工业测量投影 仪结构的稳定性、 以及应用的灵活度。 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 CN 211205208 U 2020.08.。

3、07 CN 211205208 U 1.一种应用于工业测量的投影仪装置， 包括物镜本体， 其用于使置于投影仪工作台上 的被测工件， 在透射或反射照明下， 由投影仪物镜放大若干倍成像在投影屏上， 其特征在 于， 所述物镜本体包括： 至少两组透镜片组， 其分别设置于所述物镜本体内部的前、 后两端， 每一组透镜片组由 3-10片镜片构成； 透镜隔圈， 其设置于所述物镜本体内部， 用于确定光学系统各镜片之间相互位置； 压圈， 其装配于所述物镜本体至少一端开口处的卡接位， 并且对该一端的透镜片组位 置进行固定。 2.根据权利要求1所述的应用于工业测量的投影仪装置， 其特征在于： 所述透镜片组包 括若干可。

4、拆换镜片。 3.根据权利要求1所述的应用于工业测量的投影仪装置， 其特征在于： 所述被测工件的 物面以及其成像的成像面分别处于所述物镜本体的两端。 4.根据权利要求1所述的应用于工业测量的投影仪装置， 其特征在于： 所述物镜本体采 用用于纠正工业镜头视差的物镜装置。 5.根据权利要求1所述的应用于工业测量的投影仪装置， 其特征在于： 所述物镜本体包 括物方远心镜头。 6.根据权利要求1-5任一项所述的应用于工业测量的投影仪装置， 其特征在于， 所述物 镜本体参数包括： 边缘视场主光线入射角小于3度； 放大倍率50倍； 物镜放大倍率误差不大于0.1； 物方视场直径5mm； 最大畸变量小于0.1。。

5、 7.根据权利要求1所述的应用于工业测量的投影仪装置， 其特征在于： 所述透镜隔圈形 成一道防护结构于所述物镜本体的端部形成一道防护结构以便用于防止杂光进入系统。 8.根据权利要求1所述的应用于工业测量的投影仪装置， 其特征在于： 所述物镜本体位 置处于投影仪工作台与投影屏之间。 9.根据权利要求8所述的应用于工业测量的投影仪装置， 其特征在于： 所述被测工件由 所述物镜本体放大50倍成像在200 x200的磨砂投影屏。 10.根据权利要求1所述的应用于工业测量的投影仪装置， 其特征在于： 所述物镜本体 两端分别具有固定组件。 权利要求书 1/1 页 2 CN 211205208 U 2 一种。

6、应用于工业测量的投影仪装置 技术领域 0001 本实用新型涉及投影显示技术领域， 尤其涉及一种应用于工业测量的投影仪装 置。 背景技术 0002 投影仪装置早已广泛应用于工业测量领域， 又称为光学投影检量仪或光学投影比 较仪， 其利用光学投射的原理， 将被测工件之轮廓投影至观察幕上， 作测量或比对之用， 可 高效地检测各种形状复杂工件的轮廓和表面形状， 目前的产品主要由主壳体、 投影屏、 反射 镜、 50倍投影物镜、 工作台、 照明系统等部分构成。 0003 投影仪显示图像的原理是先将光线照射到图像显示单元上来产生影像， 最后通过 投影物镜投影在屏幕上， 且投影物镜与屏幕之间会保持一定的距离，。

7、 投影距离越大， 屏幕上 获取的画面越大； 一般的定焦镜头， 只能在一个特定的距离成特定大小的清晰画面， 要想获 得其它大小的清晰画面， 就需要选择配合适的投影镜头， 如何能在一个较大的投影距离范 围内清晰成像， 适合大多数用户使用， 是投影镜头研究的要点之一， 传统的投影仪一般采用 调节后焦面位置或者变焦的方式来增大系统成清晰像的投影距离范围。 不仅如此， 很多投 影仪的组件过于复杂， 使得整个系统的结构也趋于复杂， 且增加了加工成本和安装难度。 0004 本实用新型技术方案所涉及的投影仪装置用于机械制造业， 其可检测各种形状复 杂工件的轮廓和表面形状， 例如， 样板、 冲压件、 凸轮、 螺。

8、纹、 齿轮、 锉刀、 丝攻等各种刀具、 工 具和零件等， 以及与仪器仪表和钟表行业有关的计量室和车间。 对于目前用于机械制造业 的投影仪装置的实际研究包括各种研发方向， 本实用新型之技术方案主要针对其物镜部分 的结构进行优化， 特别是在保持分辨率、 测量精度的基础上来解决现有用于工业测量的投 影仪结构欠缺稳定性、 缺少应用灵活度的问题。 当然， 本实用新型技术方案之研发人员在分 析出这些潜在的问题之后， 将每一个研发阶段所采取的中间方案有效的进行多次性能测 试， 最终才得到本实用新型趋于最佳优化的技术方案。 0005 综上所分析， 本实用新型正是在现有公知技术的基础上， 结合实际应用， 对用于。

9、工 业测量的投影仪产品的物镜结构提出进一步优化， 提出一种应用于工业测量的投影仪装 置， 其通过在物镜结构的前、 后两端分别设置能够灵活增减透镜数量的透镜片组， 并且再施 以相应的固定组件， 从而构成一种有利于满足不同测量需求的投影仪物镜结构。 通过对实 施的产品进行实际应用可知， 所提出的技术方案能够缓解、 部分解决或完全解决现有技术 存在的问题， 同时也有利于提高本技术领域今后对投影仪有关物镜部分技术方案的可拓展 性。 实用新型内容 0006 为克服上述问题或者至少部分地解决或缓减解决上述问题， 本实用新型提供一种 应用于工业测量的投影仪装置， 其通过在物镜结构的前、 后两端分别设置能够灵。

10、活增减透 镜数量的透镜片组， 并且再施以相应的固定组件， 从而构成一种有利于满足不同测量需求 说明书 1/4 页 3 CN 211205208 U 3 的便于灵活应用的投影仪物镜结构。 0007 为实现上述目的， 本实用新型采用以下技术方案： 0008 一种应用于工业测量的投影仪装置， 包括物镜本体， 其用于使置于投影仪工作台 上的被测工件， 在透射或反射照明下， 由投影仪物镜放大若干倍成像在投影屏上， 该物镜本 体包括： 0009 至少两组透镜片组， 其分别设置于物镜本体内部的前、 后两端， 每一组透镜片组由 3-10片镜片构成； 0010 透镜隔圈， 其设置于物镜本体内部， 用于确定光学系。

11、统各镜片之间相互位置； 0011 压圈， 其装配于物镜本体至少一端开口处的卡接位， 并且对该一端的透镜片组位 置进行固定。 0012 针对以上本实用新型所采用的技术方案， 技术人员还可进一步实施相应的技术手 段， 包括： 0013 其中， 透镜片组包括若干可拆换镜片。 0014 其中， 被测工件的物面以及其成像的成像面分别处于物镜本体的两端。 0015 其中， 物镜本体采用用于纠正工业镜头视差的物镜装置。 0016 相应地， 物镜本体包括物方远心镜头。 0017 对于技术方案中采用的物镜本体， 其参数包括： 0018 边缘视场主光线入射角小于3度； 0019 放大倍率50倍； 0020 物镜放。

12、大倍率误差不大于0.1； 0021 物方视场直径5mm； 0022 最大畸变量小于0.1。 0023 本实用新型的技术方案还可相应的实施为： 0024 其中， 透镜隔圈形成一道防护结构于物镜本体的端部形成一道防护结构以便用于 防止杂光进入系统。 0025 物镜本体位置处于投影仪工作台与投影屏之间。 0026 此外， 被测工件由物镜本体放大50倍成像在200 x200的磨砂投影屏。 0027 本实用新型通过在物镜结构的前、 后两端分别设置能够灵活增减透镜数量的透镜 片组， 并且再施以相应的固定组件， 从而构成一种有利于满足不同测量需求的便于灵活应 用的投影仪物镜结构， 在保持分辨率、 测量精度的。

13、基础上有利于提高用于工业测量投影仪 结构的稳定性、 以及应用的灵活度。 附图说明 0028 下面根据附图对本实用新型作进一步详细说明。 0029 图1是本实用新型所实施的应用于工业测量的投影仪装置， 其物镜部分结构示意 图。 0030 图中： 0031 1、 物镜本体； 0032 2、 压圈； 说明书 2/4 页 4 CN 211205208 U 4 0033 3、 透镜隔圈； 0034 4、 透镜片组一； 0035 5、 透镜片组二； 0036 6、 物面； 0037 7、 成像面； 0038 8、 卡接位。 具体实施方式 0039 本实用新型拟实施的应用于工业测量的投影仪装置， 所实施的技。

14、术手段要达到的 目的在于， 解决以往用于工业测量的投影仪物镜部分无法在保持分辨率、 测量精度的基础 上， 来克服其物镜结构应用时欠缺稳定性、 以及缺少灵活度的问题。 0040 本实用新型所实施之技术方案， 主要通过其通过在物镜结构的前、 后两端分别设 置能够灵活增减透镜数量的结构， 从而构成一种有利于满足不同测量需求的便于灵活应用 的投影仪物镜结构， 由于投影仪应用的需求与条件不同， 所涉及的范围之广， 对于不在本实 用新型技术方案范围之内的常规技术手段， 例如， 除了物镜部分之外的投影仪其它结构、 物 镜部分自身的外壳构造、 外形尺寸、 所采用的透镜型号及其尺寸、 所采用的不同固定组件 等，。

15、 这些技术手段并非属于本实用新型阐述的技术方案， 本实施例无必要将每一个构造组 件细化出来， 例如， 若涉及到需要卡接的部位则显然可按照现有常规技术手段采用卡扣与 相应的卡槽即可配合固定， 当然， 还可采用与卡扣、 卡槽等相同效果的技术手段， 在本实用 新型中， 若要全部列举出来是不现实的。 因而， 本实用新型所实施的技术方案实际上是一种 能够让本领域技术人员结合常规技术手段参照及实施的投影仪物镜改进方案， 技术人员根 据不同的应用条件以及需求， 按照本申请形成的投影仪物镜改进方案进行实际装配与调 试， 能够在实际过程中获得其带来的一系列优势， 这些优势将会在以下对系统结构的解析 中逐步体现出。

16、来。 0041 如图1所示， 本实用新型技术方案所实施之应用于工业测量的投影仪装置， 包括物 镜本体1， 该物镜本体1内部的前、 后两端分别设置透镜片组一4、 透镜片组二5， 根据不同测 量需求来实施透镜的数量， 技术人员可优选采用3-10片透镜片结构， 并且于物镜本体1内部 的前、 后两端开口处根据需要进行数量替换。 0042 相应地， 每一端的透镜片组由相应的透镜隔圈3固定， 技术人员可采用透镜隔圈3 来确定光学系统中各镜片之间相互位置以及防止杂光进入系统， 其根本目的用于确保光学 系统的成像关系和成像质量； 0043 进一步地， 位于物镜本体1前、 后两端的至少一端开口处设置卡接位8用于。

17、装配压 圈2， 以便于在根据不同需求增减镜片数量之后由压圈2固定压紧。 0044 本实用新型技术方案所实施之应用于工业测量的投影仪装置， 在实际应用时， 对 于位置关系， 实际测量物的物面6以及其成像的成像面7分别处于物镜本体1的两端。 0045 本实用新型技术方案所实施之应用于工业测量的投影仪装置， 其工作原理为， 被 测工件置于投影仪工作台上， 在透射或反射照明下， 被测工件由投影仪物镜放大50倍成像 在200 x200的磨砂投影屏上(即成像面7所在位置)， 另外， 技术人员根据本领域常规技术手 段， 还可利用投影仪工作台上的三维平台将图像对准投影屏上的分划刻线进行比对测量。 说明书 3/。

18、4 页 5 CN 211205208 U 5 0046 根据以上本实用新型技术方案所实施之应用于工业测量的投影仪装置， 还可为本 领域技术人员提供一种技术手段的参考， 例如， 所实施的优化的物镜部分可应用于直径 200mm的投影仪装置， 对于物镜的使用方法及成像， 首先是确定物镜的初始结构， 设计为一 款近似于物方远心镜头， 远心镜头主要是为纠正传统工业镜头视差而设计， 它可在一定的 物距范围内， 使得到的图像放大倍率不会变化， 这对被测物不在同一物面上的情况是非常 重要的应用。 光学初始结构3-10片镜片， 边缘视场主光线入射角小于3度， 放大倍率50倍， 物 镜放大倍率误差0.1， 物方视。

19、场直径5mm， 最大畸变量小于0.1。 0047 对于以上本实用新型所实施的技术方案以及在技术方案之外所提供的参考技术 手段， 其采用的镜片规格以及用于确定镜片位置的可替换的隔圈等， 均为本领域技术人员 惯用的组件， 技术人员以本实用新型所实施的技术手段为参照能够根据实际的生产需求与 应用条件进行不同方案的替换， 在同一个方案构思中， 不同规格的组件可进行适当的替换， 但是均以能够达到本实用新型技术方案之功能为实施基础， 如此， 技术人员可尝试利用不 同方式来实现相同的效果， 这并非由于本实用新型所采用的技术方案比较常规， 而是本实 用新型所采用的技术方案能够轻易地融入工业测量投影仪装置中。 。

20、因此， 由于不同需求所 构建的物镜部分可以不相同， 本实用新型技术方案所涉及到的物镜参数等可供技术人员参 考， 而并非对其限制， 此处不作列举。 0048 在本说明书的描述中， 若出现术语 “实施例一” 、“本实施例” 、“具体实施” 等描述意 指结合该实施例或示例描述的具体特征、 结构、 材料或特点包含于本实用新型或发明的至 少一个实施例或示例中。 在本说明书中， 对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实 施例或示例； 而且， 所描述的具体特征、 结构、 材料或特点可以在任何一个或多个实施例或 示例中以恰当的方式结合。 0049 在本说明书的描述中， 术语 “连接” 、“安装” 、“固定”。

21、 、“设置” 、“具有” 等均做广义理 解， 例如，“连接” 可以是固定连接或在不影响部件关系与技术效果的基础上通过中间组件 间接进行， 也可以是一体连接或部分连接， 如同此例的情形对于本领域普通技术人员而言， 可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。 0050 上述对实施例的描述是为了便于该技术领域的普通技术人员能够理解和应用， 熟 悉本领域技术的人员显然可轻易对这些实例做出各种修改， 并把在此说明的一般原理应用 到其它实施例中而不必经过创造性的劳动。 因此， 本案不限于以上实施例， 对于以下几种情 形的修改， 都应该在本案的保护范围内： 以本实用新型技术方案为基础并结合现有公知。

22、 常识所实施的新的技术方案， 该新的技术方案所产生的技术效果并没有超出本实用新型技 术效果之外， 例如， 采用前、 后两端设置可增减镜片数量的透镜片组并且结合相应的固定组 件， 所产生的技术效果没有超出本实用新型范围之外； 采用公知技术对本实用新型技术 方案的部分特征的等效替换， 所产生的技术效果与本实用新型技术效果相同， 例如， 采用不 同规格、 不同数量的镜片、 以及用于确定镜片位置的组件等结构进行等效替换； 以本实用 新型技术方案为基础进行拓展， 拓展后的技术方案的实质内容没有超出本实用新型技术方 案之外； 利用本实用新型文本记载内容所作的等效变换， 将所得技术手段应用在其它相 关技术领域的方案。 说明书 4/4 页 6 CN 211205208 U 6 图1 说明书附图 1/1 页 7 CN 211205208 U 7 。