CN102751792B - 激光测距装置的无接点电力传输结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种激光测距装置的无接点电力传输结构，其包括设置于一主轴上方的一旋转盘上的第一电路板，此第一电路板上方承载一激光光管及一镜头并与激光光管及镜头电连接；固定于一底座上的一个第三电路板，此第三电路板不会旋转；两个信号接收器及两个信号发射器，传送信号到激光光管及镜头，并接收激光光管及镜头送出的信号；位于主轴侧边的一马达，通过传动皮带与主轴连接使主轴旋转，连带使旋转盘旋转；以及一电力结构，与第一、第三电路板电连接，产生电力以驱动第一、第三电路板。

Description

激光测距装置的无接点电力传输结构

技术领域

本发明涉及一种激光测距装置，特别是指一种应用于激光测距装置中的无接点电力传输的结构。 

背景技术

度量衡的测量及单位为自古以来随着朝代更迭而不断变更演进，最后与世界各国统一标准制订出的公制单位。以往测量距离以尺为工具，但长距离便有测量上的困难，随着科技发展开发出以激光进行距离测量的装置。 

激光测距原理为利用激光对目标发射一个光束，目标反射光波回到发射位置，得出光波往返所用时间，即可换算成距离。因此，激光测距装置需包含一激光光管发射激光光束，并包含一镜头作为接收器接收反射光波，再以数字处理器晶片(DSP)计算激光光管发射时间与镜头接收反射光波的时间差，目前更有可360度旋转的激光测距装置，可大范围测距，但此种激光测距装置由于上方承载激光光管及镜头的旋转盘可旋转，因此若电线以接点方式提供电力容易因旋转盘转动而使接点缠绕脱落，维修时需将整个激光测距装置换新，无法单就供电部分进行维修。 

有鉴于此，本发明在针对上述的缺失，提出一种激光测距装置的无接点电力传输结构，以克服上述所述的这些问题，具体架构及其实施方式将详述于下。 

发明内容

本发明的主要目的在提供一种激光测距装置的无接点电力传输结构，其利用电磁接触器导通后电池充电，以电池来提供整体装置的电力。 

本发明的另一目的在提供一种激光测距装置的无接点电力传输结构，其利用变压器原理的线圈感应方式，凭借固定的初级线圈与旋转的次级线圈产生感应电流，以提供整体装置的电力。 

本发明的另一目的在提供一种激光测距装置的无接点电力传输结构，其装 设一小型发电机，凭借马达带动发电机旋转以产生电力。 

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是： 

一种激光测距装置的无接点电力传输结构，其特征在于，包括： 

一个第一电路板，设置于一主轴上方的一旋转盘上，该第一电路板上方承载一激光光管及一镜头并与该激光光管及该镜头电连接； 

一个第二电路板，其设于该主轴的末端； 

一个第三电路板，其固定于与该主轴末端相对位置的一底座上； 

两个信号接收器及两个信号发射器，分别设置于该第二电路板及该第三电路板上，用以传送信号到该激光光管及该镜头，并接收该激光光管及该镜头送出的信号； 

一马达，位于该主轴的侧边，与该主轴连接使该主轴旋转，连带使该旋转盘旋转；以及 

一电力结构，与该第一、第二及第三电路板电连接，产生电力以驱动该第一、第二及第三电路板。 

其中：该两个信号接收器分别为一红外线外部信号接收器及一红外线内部信号接收器，该两个信号发射器分别为一红外线外部信号发射器及一红外线内部信号发射器。 

其中：还包括一电池，该电力结构利用外部的一电磁接触器通电后，该电磁接触器与测距装置旋转盘外侧的接触片接通，引入外部电源通过该接触片对该电池进行充电。 

其中：该电力结构在该第二电路板下设置一个次级线圈，并在该第三电路板上相对于该次级线圈的位置设一个初级线圈，对该初级线圈通以超音波电压，使该次级线圈感应产生电能。 

其中：该初级线圈及该次级线圈为超音波感应线圈。 

其中：该电力结构在该第二电路板及该旋转盘之间设置中空柱状的一个磁铁及一个线圈构成一个发电机，利用该马达带动该发电机旋转，进而使线圈产生感应电流。 

其中：该两个信号发射器设于该第三电路板上，而该两个信号接收器则设于该第二电路板上。 

其中：该马达的轴心穿过一传动皮带轮，一传动皮带绕过该传动皮带轮与该旋转盘连接，使该马达的该轴心旋转时，带动该传动皮带轮及该旋转盘旋转。 

其中：该发电机通过一传动皮带轮及一传动皮带与该马达连结，当该马达的轴心旋转时带动该传动皮带轮同步旋转，并凭借传动皮带牵动该发电机旋转发电。 

其中：该电力结构为一光电转换器，利用一固定光源照射该旋转盘上的该光电转换器以产生电能。 

其中：该第一电路板上更设有复数电路晶片，所述的这些电路晶片中包含一数字处理器晶片，该数字处理器晶片与该激光光管及该镜头电连接，以处理该激光光管及该镜头的光电信号。 

其中：所述的这些信号发射器及所述的这些信号接收器为光电晶体。 

与现有技术相比较，采用上述技术方案的本发明具有的优点在于：本发明提供的激光测距装置的无接点电力传输结构利用电磁接触器接通外部电源对电池充电，以提供激光测距装置所需的电力；或利用变压器原理，以线圈感应方式产生感应电流以驱动激光测距装置；或利用发电机原理，当线圈转动时切割磁铁的磁场，使对应的另一线圈产生电能；或利用光电转换原理，以光源照射旋转盘上的光电转换器，将光能转换为电能以提供激光测距装置电力。由于本发明的电力结构与激光光管、镜头并无接点连接，故不会因旋转盘转动使电线缠绕脱落，若电力结构损坏时更可在不动到激光光管及镜头的前提下对电力结构进行维修。 

附图说明

图1A及图1B分别为本发明中第一实施例以电磁接触器充电供电的结构俯视图及剖视图； 

图2A及图2B分别为本发明中第二实施例以变压器方式供电的结构俯视图及剖视图； 

图3A及图3B分别为本发明中第三实施例以发电机供电的结构俯视图及剖视图。 

附图标记说明：10激光测距装置；12旋转盘；13底座；14第一电路板；15第二电路板；16激光光管；17第三电路板；18镜头；19电池；20马达；22传动皮带轮；24传动皮带；26信号接收器；28信号发射器；30电磁接触器；302铁心；304线圈；32接触片；33接点；34主轴；36次级线圈；38初级线圈；40发电机；402磁铁；404线圈；42第二传动皮带；44第二传动皮带轮。 

具体实施方式

本发明提供一种激光测距装置的无接点电力传输结构，其在激光测距装置上以无电线接点的方式对整体装置提供电力，让激光测距装置旋转时电线不会缠绕。 

图1A及图1B分别为本发明中第一实施例的结构俯视图及剖视图，其以电磁接触器充电供电。如图所示，在本发明第一实施例中，激光测距装置10包含位于装置上方的一旋转盘12，旋转盘12承载一个第一电路板14、一激光光管16、一镜头18及一电池19，其中激光光管16、镜头18及电池19都设在第一电路板14上，当旋转盘12旋转时，激光光管16可大范围扫描，而镜头18则可大范围撷取周遭影像；第一电路板14上更设有复数电路晶片，其中包含一数字处理器晶片(DSP)(图中未示)，其与激光光管16及镜头18电连接，以处理该激光光管16及镜头18的光电信号。 

在旋转盘12下方的空心主轴34底部设有一个第二电路板15，另在激光测距装置10的底座13上设有一个第三电路板17，两个信号发射器28设在第三电路板17上，另有两个信号接收器26设在第二电路板15底部，此两个信号接收器26分别为一红外线外部信号接收器及一红外线内部信号接收器，两个信号发射器28分别为一红外线外部信号发射器及一红外线内部信号发射器，其中红外线外部信号发射器将外部信号发射给红外线外部信号接收器，而红外线内部信号发射器则是将激光光管16及镜头18处理过的内部信号发射给红外线内部信号接收器。在旋转盘12旁设有一马达20，马达20上方连通一传动皮带轮22，一传动皮带24绕过传动皮带轮22及旋转盘12，使马达20旋转时传动皮带轮22同步旋转，并带动旋转盘12旋转，使激光光管16及镜头18可360度扫描摄影。 

在本发明第一实施例中的电力结构为旋转盘12外侧的电磁接触器30，此电磁接触器30包括由一铁心302及环绕铁心302的线圈304所组成的电磁铁结构及至少一接触片32，并在激光测距装置10的外部设有至少一接点33，接点33为圆形铜箔片，与电池19电连接；当外部电源进入时，接点33引入外部电源通过接触片32对电池19进行充电，由电池19提供激光测距装置10整体的电力，而当拔除外部电源时，接触片32释放电磁接点，进而停止对电池19充电的动作。此电池19为蓄电池。 

图2A及图2B分别为本发明中第二实施例的结构俯视图及剖视图，其以变压器方式供电，如图所示，此实施例中旋转盘12上仅设置第一电路板14、激光光管16及镜头18，旋转盘12中央向下设有一空心的主轴34，于主轴34末端设有一个第二电路板15，另于底座13上设有第三电路板17。在此实施例中，两个信号发射器28设在第三电路板17上，而两个信号接收器26则设在第二电路板15的底部，其作用与第一实施例相同。此实施例中的电力结构包含一初级线圈38及一次级线圈36，其中初级线圈38设置于第三电路板17上，而次级线圈36则设于该旋转盘12底部，换言之，初级线圈38为固定不动的，次级线圈36会随着旋转盘12旋转，四条线穿过主轴34中心分别连接到初级线圈38及次级线圈36，对初级线圈38通以超音波电压，利用静止的初级线圈38隔着小间隙，感应对面另一片同面积旋转中的次级线圈36，将交流电能感应传输到次级线圈36，此为变压器原理。 

图3A及图3B分别为本发明中第三实施例的结构俯视图及剖视图，其以发电机方式供电，如图所示，此实施例中旋转盘12上仅设置第一电路板14、激光光管16及镜头18，旋转盘12中央向下设有一空心的主轴34，一发电机40设在旋转盘12底部，在发电机40底部设有第二电路板15，此第二电路板15与第一电路板14通过主轴34电连接；另在底座13上设有第三电路板17。在此实施例中，两个信号发射器28设在第三电路板17上，而两个信号接收器26则设在第二电路板15底部，其作用与第一实施例相同。此实施例中的电力结构即为该发电机40，其包含一磁铁402及一线圈404，此磁铁402为永久磁铁，发电机40与第一电路板14电连接。在此实施例中马达20的下方另设有一同轴的第二传动皮带轮44，一个第二传动皮带42绕过第二传动皮带轮44及发电机40，当马达20转动时，同时传动皮带轮22及第二传动皮带轮44旋转，进而带动旋转盘12及发电机40旋转发电，而线圈404转动时近距离切割磁铁402的磁场，旋转盘12上的线圈就产生电能，供应旋转盘12上其他电子零件所需电能。 

在本发明中，电力结构除了图1A、图1B所示的电磁接触器充电供电、图2A、图2B所示的变压器原理发电及图3A、图3B所示发电机原理发电的结构外，更可为光电转换原理，利用固定的强光光源照射旋转盘上的一光电转换器(图中未示)以产生电能。 

在本发明的各实施例中，信号发射器及信号接收器都为光电晶体。 

综上所述，本发明提供的激光测距装置的无接点电力传输结构利用电磁接 触器接通外部电源对电池充电，以提供激光测距装置所需的电力；或利用变压器原理，以线圈感应方式产生感应电流以驱动激光测距装置；或利用发电机原理，当线圈转动时切割磁铁的磁场，使对应的另一线圈产生电能；或利用光电转换原理，以光源照射旋转盘上的光电转换器，将光能转换为电能以提供激光测距装置电力。由于本发明的电力结构与激光光管、镜头并无接点连接，故不会因旋转盘转动使电线缠绕脱落，若电力结构损坏时更可在不动到激光光管及镜头的前提下对电力结构进行维修。 

以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本发明的保护范围之内。 

Claims (7)

1.一种激光测距装置的无接点电力传输结构，其特征在于，包括：

一个第一电路板，设置于一主轴上方的一旋转盘上，该第一电路板上方承载一激光光管及一镜头并与该激光光管及该镜头电连接；

一个第二电路板，其设于该主轴的末端；

一个第三电路板，其固定于与该主轴末端相对位置的一底座上；

两个信号接收器及两个信号发射器，该两个信号接收器设置于该第二电路板上，该两个信号发射器设置于该第三电路板上，用以传送信号到该激光光管及该镜头，并接收该激光光管及该镜头送出的信号；

一马达，位于该主轴的侧边，与该主轴连接使该主轴旋转，连带使该旋转盘旋转；以及

一电力结构，与该第一、第二及第三电路板电连接，产生电力以驱动该第一、第二及第三电路板；该电力结构在该第二电路板下设置一个次级线圈，并在该第三电路板上相对于该次级线圈的位置设一个初级线圈，对该初级线圈通以超音波电压，使该次级线圈感应产生电能。

2.根据权利要求1所述的激光测距装置的无接点电力传输结构，其特征在于：该初级线圈及该次级线圈为超音波感应线圈。

3.一种激光测距装置的无接点电力传输结构，其特征在于，包括：

一个第一电路板，设置于一主轴上方的一旋转盘上，该第一电路板上方承载一激光光管及一镜头并与该激光光管及该镜头电连接；

一个第二电路板，其设于该主轴的末端；

一个第三电路板，其固定于与该主轴末端相对位置的一底座上；

两个信号接收器及两个信号发射器，该两个信号接收器设置于该第二电路板上，该两个信号发射器设置于该第三电路板上，用以传送信号到该激光光管及该镜头，并接收该激光光管及该镜头送出的信号；

一马达，位于该主轴的侧边，与该主轴连接使该主轴旋转，连带使该旋转盘旋转；以及

一电力结构，与该第一、第二及第三电路板电连接，产生电力以驱动该第一、第二及第三电路板；该电力结构为一光电转换器，利用一固定光源照射该旋转盘上的该光电转换器以产生电能。

4.根据权利要求1或3所述的激光测距装置的无接点电力传输结构，其特征在于：该两个信号接收器分别为一红外线外部信号接收器及一红外线内部信号接收器，该两个信号发射器分别为一红外线外部信号发射器及一红外线内部信号发射器。

5.根据权利要求1或3所述的激光测距装置的无接点电力传输结构，其特征在于：该马达的轴心穿过一传动皮带轮，一传动皮带绕过该传动皮带轮与该旋转盘连接，使该马达的该轴心旋转时，带动该传动皮带轮及该旋转盘旋转。

6.根据权利要求1或3所述的激光测距装置的无接点电力传输结构，其特征在于：该第一电路板上更设有复数电路晶片，所述的复数电路晶片中包含一数字处理器晶片，该数字处理器晶片与该激光光管及该镜头电连接，以处理该激光光管及该镜头的光电信号。

7.根据权利要求1或3所述的激光测距装置的无接点电力传输结构，其特征在于：所述的两个信号发射器及所述的两个信号接收器为光电晶体。