旋轉光學測距裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種光學測距裝置，特別涉及一種旋轉光學測距裝置。
【背景技術】
[0002]目前，現(xiàn)有的測距方式除利用尺具直接測量外，還包括利用標竿配合儀器測量，通過計算其對應角度而推算出距離的方法。然而，因尺具存在長度受限的缺點，所以，尺具法不適用于長距離的測量，而利用標竿配合儀器測量，其缺點為需一人插設標竿，另一人操控儀器，所以該方法耗費人力，且再較長距離的測量中，該方法不方便且容易產(chǎn)生較大的誤差。
[0003]近年來，激光測距法被廣泛應用于距離的測量，而激光測距裝置也成為距離測量的重要工具，其原理為由激光發(fā)光器對目標物發(fā)射出脈沖信號，而再由低噪聲、高敏感度的激光接收器接收由該目標物反射回來的信號，利用接收到的反射信號即可計算出目標物的距離。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的在于提供一種旋轉光學測距裝置，通過第一感應線圈與第二感應線圈來進行無線電力傳輸以取代傳統(tǒng)旋轉裝置間之電力傳輸設備，使旋轉基座變得更容易旋轉，且改善傳統(tǒng)旋轉裝置間之電力傳輸設備磨耗問題。
[0005]根據(jù)本實用新型一個實施方式，一種旋轉光學測距裝置，包含固定基座、旋轉基座、光學感測裝置、發(fā)射電路、接收電路、第一感應線圈以及第二感應線圈。旋轉基座設置于固定基座上。光學感測裝置設置于旋轉基座上。發(fā)射電路設置于固定基座上。接收電路設置于旋轉基座上且與光學感測裝置電連接。第一感應線圈設置于固定基座上且與發(fā)射電路電連接。第二感應線圈設置于旋轉基座上且與接收電路電連接。
[0006]在本實用新型的一個或多個實施方式中，第一感應線圈與第二感應線圈具有同一對稱軸。
[0007]在本實用新型的一個或多個實施方式中，第一感應線圈與第二感應線圈的尺寸比介于I至2之間。
[0008]在本實用新型的一個或多個實施方式中，第一感應線圈與第二感應線圈之間具有間距，此間距小于第一感應線圈或第二感應線圈內(nèi)切圓最小者的半徑。
[0009]在本實用新型的一個或多個實施方式中，旋轉光學測距裝置還包含發(fā)光元件，發(fā)光元件設置于固定基座上。光學感測裝置包含第一反射鏡、第二反射鏡、收光透鏡以及影像感測器。第一反射鏡用于接收并反射發(fā)光元件所發(fā)射的光線。第二反射鏡用于接收第一反射鏡所反射的光線，并將第一反射鏡所反射之光線反射至待測物。收光透鏡用于收集待測物所反射的光線。影像感測器用于檢測收光透鏡所收集的光線。
[0010]在本實用新型的一個或多個實施方式中，發(fā)光元件為準直激光模塊。
[0011]在本實用新型的一個或多個實施方式中，旋轉基座以第一旋轉軸為軸心進行旋轉，發(fā)光元件與第一反射鏡設置于第一旋轉軸上。
[0012]在本實用新型的一個或多個實施方式中，第一反射鏡以第一旋轉軸為軸心進行轉動，第二反射鏡以第二旋轉軸為軸心進行方向調(diào)整旋轉。
[0013]在本實用新型的一個或多個實施方式中，第一旋轉軸垂直第二旋轉軸。
[0014]在本實用新型的一個或多個實施方式中，旋轉光學測距裝置還包含設置于旋轉基座上的發(fā)光元件，其用于投射光線至待測物，光學感測裝置用于檢測待測物所反射的光線。
[0015]由于旋轉光學測距裝置在測量其與周遭環(huán)境的距離時旋轉基座必須不停地旋轉，通過第一感應線圈與第二感應線圈來進行無線電力傳輸，固定基座與旋轉基座上將不必另外設置電力傳輸設備例如傳統(tǒng)方式使用的滑環(huán)(Slip Ring)，因此旋轉基座的重量將得以減輕，體積將得以縮小。在此同時，因為固定基座與旋轉基座之間不需設置有實體裝置以進行電力傳輸，因此將能減少固定基座與旋轉基座之間的摩擦效應。于是，旋轉基座變得更容易旋轉。
【附圖說明】
[0016]圖1為根據(jù)本實用新型一個實施方式的旋轉光學測距裝置的立體示意圖。
[0017]圖2為根據(jù)本實用新型一個實施方式的旋轉光學測距裝置的立體剖面示意圖。
[0018]圖3為根據(jù)本實用新型一個實施方式的旋轉光學測距裝置的示意圖。
[0019]圖4為根據(jù)本實用新型另一個實施方式的旋轉光學測距裝置的示意圖。
【具體實施方式】
[0020]以下將以附圖公開本實用新型的多個實施方式，為明確說明起見，許多具體的細節(jié)將在以下敘述中一并說明。然而，應了解到，這些具體的細節(jié)不應用于限制本實用新型。也就是說，在本實用新型部分實施方式中，這些具體的細節(jié)是非必要的。此外，為簡化附圖起見，一些公知慣用的結構與元件在附圖中將以簡單示意的方式繪示。
[0021]圖1為根據(jù)本實用新型一個實施方式的旋轉光學測距裝置100的立體示意圖。本實用新型不同實施方式提供一種旋轉光學測距裝置100，用于測量旋轉光學測距裝置100與周遭環(huán)境的距離。旋轉光學測距裝置100可以360度旋轉而達到全方位測距的效果。旋轉光學測距裝置100可用于機器人模塊，通過測量旋轉光學測距裝置100與周遭環(huán)境的距離，以提供機器人模塊所需的視覺偵測。
[0022]圖2為根據(jù)本實用新型一個實施方式的旋轉光學測距裝置100的立體剖面示意圖。圖3為根據(jù)本實用新型一個實施方式的旋轉光學測距裝置100的示意圖。圖2與圖3是從圖1的視角V觀看。如圖2與圖3所示，旋轉光學測距裝置100包含固定基座110、旋轉基座120、光學感測裝置130、發(fā)射電路140、接收電路150、第一感應線圈160以及第二感應線圈170。旋轉基座120設置于固定基座110上。光學感測裝置130設置于旋轉基座120上。發(fā)射電路140設置于固定基座110上。接收電路150設置于旋轉基座120上且與光學感測裝置130電連接。第一感應線圈160設置于固定基座110上且與發(fā)射電路140電連接。第二感應線圈170設置于旋轉基座120上且與接收電路150電連接。
[0023]具體而言，第一感應線圈160與第二感應線圈170用于進行無線電力傳輸(Wireless Power Transfer)。更具體地說，第一感應線圈160與第二感應線圈170以磁親合共振(Magnetically Coupled Resonance)的方式進行無線電力傳輸。
[0024]于是，在發(fā)射電路140產(chǎn)生電流后，電流將流至第一感應線圈160，而第一感應線圈160將產(chǎn)生相對應的電磁場。接著，第一感應線圈160與第二感應線圈170產(chǎn)生磁耦合共振，因而第一感應線圈160上的電力將通過電磁場傳輸至第二感應線圈170，且第二感應線圈170亦產(chǎn)生電流，此電流將流至接收電路150。最后，電流流向光學感測裝置130，以提供光學感測裝置130所需的電力。
[0025]由于旋轉光學測距裝置100在測量其與周遭環(huán)境的距離時旋轉基座120必須不停地旋轉，通過第一感應線圈160與第二感應線圈170來進行無線電力傳輸，固定基座110與旋轉基座120上將不必另外設置電力傳輸設備例如傳統(tǒng)方式使用的滑環(huán)(Slip Ring)，因此旋轉基座120的重量將得以減輕，體積將得以縮小。在此同時，因為固定基座110與旋轉基座120之間不需設置有實體裝置以進行電力傳輸，因此將能減少固定基座110與旋轉基座120之間的摩擦效應。于是，旋轉基座120變得更容易旋轉。
[0026]此外，若固定基座110與旋轉基座120上設置有例如電刷與金屬環(huán)等電力傳輸設備，旋轉基座120在旋轉時電刷與金屬環(huán)將會摩擦，長期使用下來電刷與金屬環(huán)可能會磨損或者產(chǎn)生碎肩，因而產(chǎn)生漏電或者電路短路的問題。若是采用第一感應線圈160與第二感應線圈170來進行無線電力傳輸，將可避免前述問題，因而使旋轉光學測距裝置100不易損壞而更耐用。
[0027]相較于其他電力傳輸設備例如電刷與金屬環(huán)，第一感應線圈160與第二感應線圈170的制造成本較為低廉，因此使用第一感應線圈160與第二感應線圈170進行電力傳輸也能降低旋轉光學測距裝置100的制造成本。
[0028]第一感應線圈160與第二感應線圈170也可以用于進行無線信號傳輸(WirelessSignal Transfer) ?具體而言，在發(fā)射電路140產(chǎn)生電流后，電流上將同時承載信號，接著此電流將流至第一感應線圈160，且第一感應線圈160將產(chǎn)生相對應的電磁場。然后，在第一感應線圈160與第二感應線圈170產(chǎn)生磁耦合共振并將第一感應線圈160上的電力通過電磁場傳輸至第二感應線圈170的同時，因為在第一感應線圈160上的電流振幅會隨著時間而改變大小，相對應的電磁場振幅也會隨著時間而改變大小，于是第二感應線圈170上所產(chǎn)生的電流振幅也會隨著時間而改變大小，且改變方式對應于第一感應線圈160上電流振幅的改變方式。因此，發(fā)射電路140所產(chǎn)生電流上承載之信號便通過電磁場從第一感應線圈160傳遞至第二感應線圈170。第二感應線圈170可再將此信號按序傳遞至接收電路150與光學感測裝置130。
[0029]相反地，光學感測裝置130也可以將其所產(chǎn)生的信號按序傳遞至接收電路150與第二感應線圈170，然后再通過電磁場將信號按序傳遞至第一感應線圈160與發(fā)射電路140。
[0030]具體而言，第一感應線圈160與第二感應線圈170具有同一對稱軸107，且第一感應線圈160與第二感應線圈170的尺寸比介于I至2之間。第一感應線圈160與第二感應線圈170之間具有間距G，間距G小于第一感應線圈160或第二感應線圈170內(nèi)切圓最小者的半徑。
[0031]舉例來說，第一感應線圈160與第二感應線圈170的形狀為圓形，間距G小于第一感應線圈160的半徑或第二感應線圈170的半徑。另外，第一感應線圈160與第二感應線圈170的半徑可為相同。前述描述并不限制本實用新型，在本實用新型其他實施方式中，第一感應線圈160與第二感應線圈170的形狀可為其他形狀，且第一感應線圈160與第二感應線圈170并不一定需要具有同一對稱軸。第一感應線圈160的半徑、第二感應線圈170的半徑以及第一感應線圈160與第二感應線圈170