发明名称 非接触式电子水平感测器
摘要 一种非接触式电子水平感测器,其具有光源、水平气泡(Vial)、感光元件及影像处理单元。其中,水平气泡内含有一气泡,且系放置于可接受来自光源之光线照射的位置,感光元件系位于对应水平气泡中之气泡,且与水平气泡有一固定距离的位置,以便撷取受该光源照射后之水平气泡的气泡影像,而影像处理单元则与该感光元件电性连接,并藉由将该气泡影像之质量中心与一预设点做比较,而将该气泡影像转换成一电子水平讯号。
申请公布号 TWI266037 申请公布日期 2006.11.11
申请号 TW094103842 申请日期 2005.03.10
申请人 方础光电科技股份有限公司 发明人 黄肇基;郑智涌;苏坤和;萧庆宏;张世昌
分类号 G01C9/18(2006.01);G01C9/34(2006.01) 主分类号 G01C9/18(2006.01)
代理机构 代理人 何文渊 台北市信义区松德路171号2楼
主权项 1.一种非接触式电子水平感测器,包括: 一光源; 一水平气泡,内含有一泡泡,并放置于可接受来自 该光源之光线照射之位置; 一感光元件,位于对应该水平气泡中之该泡泡,且 与该水平气泡有一固定距离的位置,以便撷取该水 平气泡受该光源照射后之该泡泡的影像;以及 一影像处理单元,电性连接该感光元件,并藉由将 该泡泡的影像之质量中心与一预设点做比较而将 该泡泡的影像转换成一电子水平讯号。 2.如申请专利范围第1项所述之非接触式电子水平 感测器,其中该水平气泡具有一透明壳体、一气体 及一液体,该液体系配置于该透明壳体内,且该气 体系漂浮于该液体之上方以形成该泡泡,使得该水 平气泡倾斜时,该泡泡系会移动。 3.如申请专利范围第2项所述之非接触式电子水平 感测器,其中该预设点系为该透明壳体之中心位置 。 4.如申请专利范围第1项所述之非接触式电子水平 感测器,其中该影像处理单元之转换程序包括下列 步骤: 过滤该泡泡之影像以确认该泡泡之范围; 计算该泡泡之质量中心; 将该泡泡之质量中心与该预设点作比较,以决定该 泡泡之一位移;以及 根据该位移发出一电子水平讯号。 5.如申请专利范围第1项所述之非接触式电子水平 感测器,其中该光源系从包括冷光板、发光二极体 、灯泡、日光灯以及阴极射线管之群组中所选择 。 6.如申请专利范围第1项所述之非接触式电子水平 感测器,其中该感光元件系安装于对应该泡泡之位 置处,并与该水平气泡之表面相接触。 7.如申请专利范围第6项所述之非接触式电子水平 感测器,其中该感光元件之宽度系至少为该泡泡直 径之两倍。 8.如申请专利范围第1项所述之非接触式电子水平 感测器,其中该感光元件系从包括电荷耦合元件以 及互补性氧化金属半导体之群组中所选择。 9.如申请专利范围第1项所述之非接触式电子水平 感测器,其中该影像处理单元系从包括个人电脑、 微控制器、数位电路以及特殊应用积体电路之群 组中所选择。 10.如申请专利范围第1项所述之非接触式电子水平 感测器,更包括: 一底座,用以装置该水平气泡、该光源以及该感光 元件; 一机架,枢接耦合至该底座,并具有一驱动杆,以及 一电路装置,用以接收该电子水平讯号以驱动该驱 动杆,进而使该底座相应地倾斜以调整该底座之倾 斜度。 11.一种量测水平之方法,包括下列步骤: 使用一光源去照射内含有泡泡之一水平气泡; 撷取该水平气泡受该光源照射后之该泡泡的影像; 以及 藉由将该泡泡的影像之质量中心与一预设点做比 较而将该泡泡的影像转换成一电子水平讯号。 12.如申请专利范围第11项所述之方法,其中转换之 步骤包括下列步骤: 过滤该泡泡之影像以确认该泡泡之范围; 计算该泡泡之质量中心; 将该泡泡之质量中心与该预设点作比较以决定该 泡泡之位移;以及 根据该位移发出一电子水平讯号。 13.如申请专利范围第11项所述之方法,更包括: 根据该电子水平讯号调整该水平气泡之倾斜度。 14.如申请专利范围第11项所述之方法,更包括: 使用该电子水平讯号以作为调整该泡泡倾斜度之 电路装置的回授讯号。 15.一种非接触式电子水平感测器,包括: 一水平气泡,内含有一泡泡; 一感光元件,位于对应该水平气泡中之该泡泡,且 与该水平气泡有一固定距离的位置,以便撷取该泡 泡的影像;以及 一影像处理单元,电性连接该感光元件,并藉由将 该泡泡影像之质量中心与一预设点做比较而将该 泡泡影像转换成一电子水平讯号。 图式简单说明: 图一绘示为习知水平感测器之示意图; 图二A绘示为依照本发明一实施例之非接触式电子 水平感测器的水平气泡倾斜示意图; 图二B绘示为图二A之非接触式电子水平感测器,其 位于倾斜位置之气泡影像经由影像处理单元处理 后之示意图; 图三系显示将气泡影像转换成一电子水平讯号过 程之流程图; 图四A绘示为图二A之非接触式电子水平感测器的 水平气泡在理想水平状态之示意图; 图四B绘示为图四A之非接触式电子水平感测器,其 位于理想水平位置之气泡影像经由影像处理单元 处理后之示意图; 图五绘示为依照本发明一实施例之图二A及四A之 非接触式电子水平感测器连接一电路装置之示意 图; 图六绘示为根据本发明另一实施例之非接触式电 子水平感测器; 图七系显示应用本发明之非接触式电子水平感测 器安装于一支撑机构上之组合图,其中系使用两个 方块表示图二A之非接触式电子水平感测器; 图八系为图七之支撑机构之分解图; 图九绘示为图八之电路装置之细部图;以及 图十绘示为依照本发明一较佳实施例之图二A及四 A之非接触式电子水平感测器连接一待测物之示意 图。
地址 台北县汐止市大同路2段175号5楼