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，其原理為由激光發光器對目標物發射出脈沖信號，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，且改善傳統旋轉裝置間之電力傳輸設備磨耗問題。
[0005]根據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光元件，發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光元件所發射的光線。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方式使用的滑環(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，許多具體的細節將在以下敘述中一并說明。然而，應了解到，這些具體的細節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，在發射電路140產生電流后，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方式使用的滑環(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等電力傳輸設備，旋轉基座120在旋轉時電刷與金屬環將會摩擦，長期使用下來電刷與金屬環可能會磨損或者產生碎肩，因而產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，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，在發射電路140產生電流后，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，發射電路140所產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