本发明系关于在远处投射三条可见光激光线构成三角形，以便测量远处二个目 标间距离的装置。

测量距离的习用光电仪器，有光波测距器、三角测量法距离感测器、激光调变 测距方式距离感测器、脉冲测距方式距离感测器等，其应用原理不论为何？其所测 距离都是目标点与测量者间的距离，无法测量两个目标点间的距离。例如习用技术 是无法在远处准确地测量一栋建筑物的宽度、一部车辆的长度及一间房屋的窗户的 高度。

本发明的主要目的是以激光线相交形成点的方式来清楚又简单地标示二目标点， 利用三角原理测量取得两点距离，其距离直接由本发明刻度尺上读得，或者利用大 型集成电路计算并显示于显示器上，克服无法于远处测量二点距离的问题。

本发明的另一目的是装置利用伸缩平台、摺叠式平台或卷尺而成，长度可缩至 最短，研制力求小型化，随身携带性高。

本发明是这样实现的，其系使用三个可见光激光线产生器，激光线产生器的原 理是激光点光束投射到柱面透镜而放大成线光束，旋转柱面透镜线光束以原来点光 束为中心而旋转(以下称旋转中心)，本发明是以三个激光线产生器朝同一方向放 置，其放置要领为激光线产生器都拿掉柱面透镜，三个点光束前进方向要一致而且 平行，并且其三个前进轨迹共平面，共平面校正方法为调整柱面透镜角度，使三个 激光线投影重叠成一直线称之水平线，后述所提为测量目的激光线产生器的移动， 三线重叠为一是一定必要的，调整任意二个柱面透镜角度使三激光线成二条斜线及 一条水平线，前述水平线不一定非水平不可，只是此线通过三个旋转中心而借用该 名称，二条斜线分别与水平线相交角度可求得为已知，二条斜线不平行则三线前进 遇障碍物如墙壁必相交于三点，如果三激光线产生器对准一线齐头并放时，此三角 形的底边(属于水平线部分)长度即为发射二条斜线的激光发射筒中心点间距离， 其为已知可求得。综合上述，依三角原理，三角形的底边与两内角都已知，则其他 两边亦可求得。本发明利用上述两边以求远处两目标点距离，本发明两内角预先设 定靠改变激光线产生器间距离以达成测量，本发明于测量时必须使三个激光线产生 器的点光束路径共平面且发射方向一致，欲达到上述要求方式众多，例如使用任意 物料做成平台，平台上划线或做一轨道，激光线产生器放置其上平顺移动，为使测 量距离更长除了调整激光斜线角度外亦可加长平台长度，因此，使用伸缩平台或摺 叠平台以利携带，伸缩平台包含若干个伸缩体以同轴方式套接在一起且长度伸缩自 如，摺叠平台系将若干个平台以旋转扣环互相扣住且可以摺叠，甚至选用传统尺带 卷尺亦可，只是点光束路径共平面且发射方向一致将是不易克服的问题，本发明将 提出激光对准校正来克服；测量距离的计算分为仪器输入计算或直接由平台上判读， 前者以习知数字计算尺为基础，后者利用三条激光线所形成的三角形底边长度为其 他任一边长度成固定比例，底边长度即发射二条斜线的激光发射筒间距离，因此可 以众多等距刻度线条或数字刻划于平台或尺带以便做测距判读；本发明的实施例对 三角形的选用偏重直角三角形，主要原因在于直角三角形边长的计算简单、直角三 角形容易辨认及可有一个点光束路径不一定要与其他两个共平面，只要三激光点光 束发射方向一致平行即可。

本发明与已有技术相比，具有实质性的技术进步，解决了以前无法测量远处两 个目标点间距离的难题，并且体积小、携带、使用都十分方便。

本发明的附图简单说明如下：

图1是本发明第一实施例的外观示意图。

图2是本发明第一实施例的投射激光线至墙壁以测量任意两点距离的示意图。

图3是本发明第一实施例的投射激光线至天花板面以测量任意两点距离的示意 图。

图4是本发明第二实施例的立体分解示意图。

图5是本发明第二实施例的测量墙壁二目标点示意图。

图6是本发明第三实施例外观示意图。

图7是本发明第四实施例的立体分解示意图。

图8是本发明第四实施例的投射激光线至天花板面以测量任意两点距离示意图。

图9是本发明测量原理示意图。

图号说明：

1-伸缩平台              11-摺叠平台

100-小平台              101-第一激光线产生器

102-第二激光线产生器    103-第三激光线产生器

104-第一激光发射筒      105-第二激光发射筒

106-第三激光发射筒      107-第一柱面透镜支架

108-第二柱面透镜支架    109-第三柱面透镜支架

110-第一柱面透镜        111-第二柱面透镜

112-第三柱面透镜       113-对准箭头

114-栓销               115-旋转扣环

121-长条状轨道         122-凹沟

123-箭头               20-卷尺

201-卷尺盖             202-尺带

203-卷尺弹簧           204-卷尺底座

205-激光指示器         206-对准筒

207-对准靶             208-激光光束

305-透镜保护盖         402-相交点B

403-相交点A      404-相交点C      51-第一刻度线条

52-第二刻度线条  57-推钮开并      6-数字尺

60-基准尺        61-基准尺顶面    62-基准尺侧面

63-挡块          70-游标          701-第一按钮

702-第二按钮     703-第三按钮     704-显示器

705-中空四方长柱体

下面，根据图1～图9给出本发明的较好实施例。

请参阅图1，它是第一实施例外观图，摺叠平台11是由三个小平台100以旋转 扣环115互相扣接而可以摺叠，第二及第三激光线产生器102、103固定安装于摺叠 平台11右端顶面，三个小平台100顶面皆设有长条状轨道121，第一激光线产生器101 设有凹沟122，使第一激光线产生器101可以挂在长条状轨道121上平顺地移动，第 三激光线产生器103上的第三柱面透镜112可调出72°及82°两个固定角度，其方法 是旋转第三柱面透镜支架109使对准箭头113对准第三激光线射筒106上的72°线段 或82°线段，最后再以栓销114转紧固定。

请参阅图2，它是第一实施例测量远方墙壁二目标点示意图，在图2中，为了 更详尽阐述测量原理，绘图时特意拿掉透镜支架突显柱面透镜功能，第一激光发射 筒104发射点光束Lo，经第一柱面透镜110折射放大成一线光束后投影于地平面EP与 小屋第一垂直壁面W1而成一垂直线VL，第一柱面透镜110与垂直线VL形成垂直截面VP， 第二激光发射筒105发射点光束Lo，经第二柱面透镜111折射放大成一直线光束后投 影于小屋第一垂直壁面W1与第二垂直壁面W2而成一水平直线HL，第二柱面透镜111 与水平直线HL形成水平截面HP，第三激光发射筒106发射点光束Lo，经第三柱面透 镜112折射放大成一直线光束后投影于地平面EP与小屋第一垂直壁面W1，在后者形 成一斜线OL，斜线OL与第三柱面透镜112形成斜面OP，斜面OP与水平截面HP以锐角 θ相交，斜线OL与垂直线VL相交于C点404，水平直线HL与斜线OL相交于B点402，水 平直线HL与垂直线VL相交于A点403，A、B、C三点成一直角三角形△ABC,∠CAB为 直角90°，∠CBA为锐角θ，调整第三柱面透镜支架109使θ为72°，线段AB的长 度即为本发明第一激光发射筒到第三激光发射筒的距离，因此待测两点B、C的距离 为线段BC=AB*secθ；

例如图2中：

θ角度为72°，即∠CBA=72°，

AB=57.2公分，则BC=AB*sec72°=57.2*3.236≌185公分。

由上式可得待测目标点C404与点B402的距离为185公分，其对应唯一的摺叠平 台11上第一激光发射筒104到第三激光发射筒106的距离，因此在θ=72°保持不变 情况下，任何上述两激光发射筒间距离将对应唯一的二待测目标点BC的距离，其比 例关系即为sec72°=3.236，依此比例在摺平台11的侧面绘制第一刻度线条51， 绘制原理系第一激光线产生器左移一单位长度，则BC的距离增长3.236单位，同时 于箭头123对准处绘制一小线段，集合众多小线段而成第一刻度线条51，同理第二 刻度线条52以sec82°=7.185比例绘制。

请参阅图3，它是本发明投射激光线至天花板面以测量任意两点距离，所测距 离不长，因此将三个小平台摺合为一，由图示知垂直线VL由第一激光发射筒104发 射点光束Lo，经第一柱面透镜110折射放大成一直线光束后投影于第二垂直壁面W2 与天花板面TP而成；水平直线HL由第二激光发射筒105发射点光束Lo，经第二柱面 透镜111折射放大成一直线光束后投影于第一垂直壁面W1、天花板面TP与第三直壁 面W3而成；斜线OL由第三激光发射筒106发射光束Lo，经第三柱面透镜112折射放大 成一直线光束后投影于第二垂直壁面W2及天花板面TP而成，垂直线VL、水平直线HL 及斜线OL在天花板面TP上相交出三点，分别为A点403、B点402及C点404，三点形成 直角三角形△ABC，水平直线HL及斜线OL以锐角θ=82°相交于B点，82°的由 来是调整第三柱面透镜支架109使其上的对准箭头113对准第三激光发射筒106上的 82°标示线，再以栓销114转紧固定；

例如图3中：

θ角度为82°，即∠CBA=82°

AB=7公分，则BC=AB*sec82°=7*7.185≌50.3公分。

由上式可得待测目标点C404与点B402的距离为50.3公分，以上数据可以箭头123 对准第二刻度线条52判读出来。

请参阅图4，它是本发明第二实施例立体分解图，系将第二激光线产生器102及 第三激光线产生器103安装在卷尺盖201顶面，第一激光线产生器101安装在尺带202 端头，三个激光线产生器101、102、103结构一样为分别在激光发射筒104、105、 106套上柱面透镜支架107、108、109，然后安置柱面透镜110、111、112并加盖， 第二柱面透镜111设定可调两个固定角度为72°与82°，尺带202在卷尺底座204内 部卷成环状，卷尺弹簧203安装于环内，激光指示器205固接在第一激光线产生器101 下端，对准筒206及对准靶安装在卷尺20下侧面。

请参阅图5，它是本发明第二实施例测量远方墙壁二目标点示意图，图5与图 2测量原理相同，直角三角形底边相同为57.2公分，斜角相同为72°，详细说明参 考图2的解说不再赘述，但图5的第二实施例与图2的第一实施例不同处在于本身 结构外，操作方式亦大不相同，第二实施例必须以右手拿卷尺20，左手托住第一激 光射线产生器101向外拉展尺带202，三个激光发射筒104、105、106所发射点光束 是否平行，依靠激光指示器205所发射激光光束208是否通过对准筒206到达对准靶 207来校正，测量时激光光束208到达对准靶207则准确度大为提高，对准靶207可更 换为电子式接收装置，例如使用光敏电组感应接收激光光点再化为电信号并以蜂鸣 器告知等。

请参阅图6，它是本发明第三实施例外观图，本实施例使用伸缩平台1由三个 中空四方长柱体705同轴套接而成，第一激光射线产生器101安置于最内环中空四方 长柱体705左端顶面，第二激光射线产生器102与第三激光射线产生器103安置于最 外环中空四方长柱体705右端顶面，本实施例如果绘制刻度线条于伸缩平台1上使用 时简便性不佳，但是如果配合用一卷尺测量直角三角形(三激光线投影形成)的底边， 然后再计算其斜边长度，实用价值就提高了。

请参阅图7，第二激光线产生器102及第三激光线产生器103分别固定地安置在 基准尺60的右端，第二柱面透镜支架108上刻划一对准箭头113，对准第二激光发射 筒105上的72°或82°标示线，第一激光线产生器101固定在安置在游标70右端，游 标70可在基准尺60上滑动，基准尺60与游标70的结合是数字尺6结构，数字尺6有光 学式、电磁式或电磁诱导式等多种，先把基准尺60设定为预定长度，再由游标70在 基准尺60上滑动以相对位移由游标70的位移感测器(未图示)读取长度值的信号，游 标70内部安装有大规模集成电路LSI(未图示)，加以处理计算位移量，并显示于显 示器704上，以上有关数字尺6原理系为公知技术，因此没有作图示说明，游标70具 有三个按钮，第一按钮701被按下可在公制公分与英制英寸间作交互选择，第二按 钮702被按下可在视窗显示器704作重置归零，第三按钮703被按下以配合第二激光 线产生器101所选择投射角度作为换算两目点距离的角度依据。第一、第二及第三 激光线产生器101、102及103其结构相同，但第二激光发射筒105所套入第二柱面透 镜支架108不是固定的，而是可旋转调整的，在第二柱面透镜支架108刻划一对准箭 头113，对准第二激光发射筒105上的72°或82°标示线，并以栓销114转紧固定， 挡块63安置于基准尺60左端以止挡游标70脱离基准尺60，在数字尺6安装三个激光 线产生器101、102、103时，其三个激光发射筒所朝方向要一致，高度亦应力求一 致。

请参阅图8，它是本发明第四实施例投射激光线至天花板面以测量任意两点距 离示意图，垂直线VL由第一激光线发射器101发射，水平直线HL由第三激光线发射 器103发射，斜线OL由第二激光线发射器102发射，水平直线HL与斜线OL以锐角θ 相交，垂直线VL、水平直线HL及斜线OL在天花板面TP上相交出三点，分别为A点403、 B点402及C点404，三点形成直角三角形△ABC，水平直线HL及斜线OL以锐角θ=82° 相交于B点402,82°的由来系调整第二柱面透镜支架108使对准箭头113对准第二激 光射光发射筒105上的82°标示线，再以栓销114转紧固定；

例如图8中：θ角度为82°，即∠CBA=82°,AB=7公分，

           则CB=AB*sec82°=7*7.185≌50.3公分。

由上式可得待测目标点C404与点B402的距离为50.3公分，以上数据A点403与B 点402间的距离实际上就是第一激光发射筒104与第二激光发射筒105间的距离，此 距离以游标70在基准尺60上滑动位移，由游标70内设位移感应器(未图示)读取基准 尺60上位移信号而获得，至于AB*sec82°是计算是由游标70内部的大规模集成电 路(未图示)计算求得，并显示于显示器704上，以上所述水平截面HP、水平直线HL 等名词系延用图2测量实体垂直壁面两目标点距离的定义，实际上水平截面HP并非 真实环境的水平。

请参阅图9，它是本发明测量原理示意图，三个激光发射筒104、105、106与 三个柱面透镜110、111、112可间隔一段距离，并不一定要互相紧靠，所发射点光 束是平行同方向且共平面，绘图观点在中央点，所形成三角形不为直角三角形， ∠CAB=α、∠CBA=θ，由A点403作一线段垂直于CB交点为D，则

BD=AB*Cosθ,AD=AB*Sinθ，

CD=AD*Cot(π-α-θ)=AB*Sinθ*Cot(π-α-θ)……(1)

CB=BD+CD=AB*Cosθ+AB*Sinθ*Cot(π-α-θ)……(2) CB为角∠CAB对边，由(2)式中，AB、α、θ皆已知可计算求得，CB用来测量远方两 目标点距离。