[實用新型]一種SPAD陣列光學卡尺

有效

• 申請號: 202220492824.5
• 申請日: 2022-03-08
• 公開（公告）號: CN219531852U
• 公開（公告）日: 2023-08-15
• 發明（設計）人: 高翔;閆應東
• 申請（專利權）人: 南京萊旭光電科技有限公司
• 主分類號: G01B3/20
• 分類號: G01B3/20;G01B11/02
• 代理公司: 北京錦信誠泰知識產權代理有限公司 11813
• 代理人: 王敏

本實用新型涉及精度測量領域，尤其涉及一種SPAD陣列光學卡尺，包括主尺、游標副尺和光電控制單元，其中：主尺的一端設置有第一測量爪；游標副尺滑動設置在主尺上，靠近第一測量爪的一端設置有第二測量爪；光電控制系統設置在游標副尺上，包括測量模塊和控制模塊，控制模塊連接測量模塊，當第二測量爪和第一測量爪的位置發生變化時，控制模塊控制測量模塊對主尺的紋理聚焦成像并計算位移，以完成光學卡尺的測量。同時沒有外部開關控制，游標卡尺自動控制開合，延長其使用壽命。與現有技術相比，本實用新型精度大幅提高到微米級別，不再受到外界環境變化影響，穩定性能明顯提升，同時游標卡尺自動控制開合，延長內部元器件的使用壽命。

技術領域

本實用新型涉及精度測量領域，尤其涉及一種SPAD陣列光學卡尺。

背景技術

游標卡尺是一種常見測量長度，內外徑和深度的量具，一般由主尺和附在主尺上能滑動的游標副尺兩部分構成。

相關技術中，容柵感柵式數字顯示式卡尺利用容柵和感柵測量系統針對副尺對于主尺移動引起的電容值和電感值變化，進行相應計算轉換得到對應的距離值并在屏幕上顯示測量結果。這一種類型卡尺讀數非常直觀，但是穩定性比較差，特別容易受到溫度和濕度等因素影響從而造成測量精度上的誤差。并且，市面上基本的數字顯示式卡尺都需要設置開關控制測量系統的開啟與閉合，容易因工作人員失誤導致卡尺測量結束未關閉，長此以往，嚴重影響游標卡尺的使用壽命。

公開于該背景技術部分的信息僅僅旨在加深對本實用新型總體背景技術的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成本領域技術人員所公知的現有技術。

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SPAD陣列光學卡尺，通過光學測量提高游標卡尺的測量精度，同時除去手動控制開關，利用卡尺測量爪之間位置變化控制游標卡尺的開關，延長游標卡尺的使用壽命。

為了達到上述目的，本實用新型所采用的技術方案是：一種SPAD陣列光學卡尺，包括主尺、游標副尺和光電控制單元，其中：

所述主尺的一端設置有第一測量爪；

所述游標副尺滑動設置在所述主尺上，且靠近所述第一測量爪的一端設置有第二測量爪；

所述光電控制單元設置在所述游標副尺上，包括測量模塊和控制模塊，所述控制模塊連接所述測量模塊，當所述第二測量爪和所述第一測量爪的位置發生變化時，所述控制模塊控制所述測量模塊對所述主尺的紋理聚焦成像并計算位移，以完成光學卡尺的測量。

進一步的，所述測量模塊包括穩定光源、圖像接收傳感器和聚焦接收透鏡，所述穩定光源和所述圖像接收傳感器設置在電路板上并朝向所述主尺表面，所述聚焦接收透鏡設置在所述電路板的正下方，將所述主尺上被照亮的紋理聚焦成像并傳遞信號至所述圖像接收傳感器中。

進一步的，所述控制模塊連接所述穩定光源，控制所述穩定光源的打開與閉合。

進一步的，所述穩定光源設置有兩個，兩個所述穩定光源沿所述聚焦接收透鏡的中垂線對稱設置。

進一步的，所述穩定光源采用激光LED光源或其他發光元器件。

進一步的，所述圖像接收傳感器采用SPAD陣列圖像傳感器。

進一步的，所述SPAD陣列圖像傳感器包括接收器件和單片機，通過計算接收器件上面成像后特征的位移傳遞給單片機，進而計算出卡尺測量的尺寸。

進一步的，所述聚焦接收透鏡采用凸透鏡、凹透鏡、平面鏡或全反射透鏡。

進一步的，所述聚焦接收透鏡為兩個上下對稱設置的凸透鏡。

進一步的，還包括顯示器，所述顯示器設置在所述游標副尺上，并連接所述光電控制單元，將所述光電控制單元測量的尺寸通過顯示器顯示。