CN106959508B - 紧凑旋转器和用于制造光束导向装置的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及紧凑旋转器和用于制造光束导向装置的方法。一种用于光束导向装置的设备，该设备包括构成沿着轴线(32)延伸并限定穿过其中的中心通道(40)的圆柱形主体(30)的旋转器(20)。楔形棱镜(110)在中心通道(40)内固定到主体(30)。棱镜(110)具有垂直于轴线(32)延伸的第一表面(112)和横向于轴线(32)延伸的第二表面(114)。驱动构件(54)提供在主体(30)的轴向端表面(262)和径向外表面(42)中的一个上，用于使旋转器(20)旋转。编码器构件(84)提供在主体(30)的与驱动构件(54)相同的表面(42或262)上，用于跟踪旋转器(20)的位置。

Description

紧凑旋转器和用于制造光束导向装置的方法
技术领域
本公开总体上涉及光束导向，并且具体地涉及紧凑旋转器(rotator)和用于制造光束导向装置的方法。
背景技术
在期望确定两点之间的距离的情况下，能够使用激光技术。例如，LIDAR或LADAR是通过用激光照射目标并分析从目标返回的反射光来测量距离的遥感技术。该技术在某些汽车和游戏应用等等中是有用的。在一些LIDAR系统中，一个或更多个激光源被定位在壳体中，壳体在规定角度上旋转以获得期望视场内的测量。典型的LIDAR系统使用许多零件，并且因此体积大、昂贵且易于损坏。
发明内容
本公开总体涉及光束导向，并且具体地涉及紧凑旋转器和用于光束导向的方法。
一个示例提供了一种用于光束导向装置的设备，其包括构成圆柱形主体的旋转器，该圆柱形主体沿轴线延伸并限定穿过其中的中心通道。楔形棱镜在中心通道内固定到主体。棱镜具有垂直于轴线延伸的第一表面和横向于轴线延伸的第二表面。驱动构件提供在主体的轴向端表面和径向外表面中的一个上，用于使旋转器旋转。编码器构件提供在主体的与驱动构件相同的表面上，用于跟踪旋转器的位置。
另一个示例提供了一种用于光束导向装置的设备，其具有带纵向中心线的壳体。该设备包括可旋转地用于安装在壳体中的一对楔形元件。每个楔形元件包括可旋转地安装在壳体内的圆柱形主体。主体沿着轴线延伸并且限定穿过其中的中心通道。楔形棱镜在中心通道内固定到主体，并且该棱镜具有垂直于轴线延伸的第一表面和横向于轴线延伸的第二表面。驱动构件提供在主体的轴向端表面和径向外表面中的一个上，用于使旋转器旋转。编码器构件提供在主体的与驱动构件相同的表面上，用于跟踪旋转器的位置。主体的中心通道的内径能够相等。
另一个示例提供了一种用于制造光束导向装置的方法，该方法包括将一对楔形元件可旋转地安装在壳体内，使得楔形元件沿着壳体的中心线彼此没有径向重叠。每个楔形元件包括沿着轴线延伸并限定中心通道的圆柱形主体。楔形棱镜在中心通道内固定到主体。棱镜具有垂直于轴线延伸的第一表面和横向于轴线延伸的第二表面。可旋转地安装在壳体内的圆柱形主体沿着轴线延伸并限定穿过其中的中心通道。在中心通道内固定到主体的楔形棱镜具有垂直于轴线延伸的第一表面和横向于轴线延伸的第二表面。驱动构件提供在主体的轴向端表面和径向外表面中的一个上，用于使旋转器旋转。编码器构件提供在主体的与驱动构件相同的表面上，用于跟踪旋转器的位置。至少两个驱动元件固定到壳体，用于与驱动构件协作以使棱镜围绕轴线旋转。至少一个编码器传感器固定到壳体，用于与编码器构件协作以感测棱镜围绕轴线的旋转位置。
附图说明
图1示出示例楔形元件。
图2示出图1的沿线2-2截取的楔形元件的截面图。
图3示出在驱动元件和传感器附近的图1的楔形元件的等距视图。
图4A示出楔形元件的一个示例驱动元件配置。
图4B示出楔形元件的另一示例驱动元件配置。
图5示出包括多个楔形元件的光束导向装置。
图6示出楔形元件的另一示例驱动元件配置。
图7A示出与图6的驱动元件相关联的PCB的侧视图。
图7B示出图7A的PCB的前视图。
图8示出包括具有图6的驱动元件配置的多个楔形元件的光束导向装置。
具体实施方式
本公开总体上涉及光束导向，并且具体地涉及紧凑旋转器和用于制造光束导向装置的方法。图1和图2示出构成楔形元件20的旋转器。楔形元件20包括圆柱形主体30，圆柱形主体30沿着轴线32从第一端34延伸到第二端36。主体30包括内表面38，内表面38限定沿着轴线32完全延伸穿过主体30的通道40。主体30还包括围绕轴线32延伸以限定主体的圆周的径向外表面42。
楔形元件20包括提供在外表面42上并围绕主体30的整个圆周延伸的驱动构件54和编码器构件84。驱动构件54定位在主体30的第一端34处，并且用于帮助楔形元件围绕轴线32旋转。为此，驱动构件54能够构成具有固定到或嵌入在外表面42中的交替的北极和南极的磁条。该外表面42能够由结合的铁磁叠片的堆叠制成，以将磁通从内径北极有效地传导到内径南极。然而，如果不关注效率，则叠片可以由铁磁材料的实心件代替，或者可以完全消除铁磁材料。在该构成中，驱动构件54包括彼此相位相差180°的一系列交替的磁体56a、56b。替代地，驱动构件54能够构成形成在主体30的外表面42中的一系列径向延伸的齿(未示出)。
编码器构件84定位在主体30的第二端36处，并且帮助确定和跟踪楔形元件20围绕轴线32的旋转位置。为此，编码器构件84能够构成固定到或嵌入在外表面42中的磁条。在该构成中，编码器构件84包括两个轨道：在磁条的外半径上具有北极或南极的索引轨道，和构成一系列彼此相位相差180°的交替磁体86a、86b的增量轨道。需要索引轨道以提供绝对参考位置并且每转产生一个脉冲(PPR)，而增量轨道产生Np PPR，其中Np是沿着条圆周的磁极的数量。替代地，编码器构件84能够构成形成在主体30的外表面42中的一系列径向延伸的齿(未示出)。为了在这种情况下形成两个轨道，其中一个齿将纵向延伸以形成索引轨道。
参照图3，提供至少一个驱动元件70，其与驱动构件54协作以使楔形元件20在通常由箭头R指示的方向上围绕轴线32旋转。当驱动构件54是磁条时，驱动元件70构成围绕楔形元件20的圆周布置的在驱动构件54的径向向外的多个磁驱动线圈。如图所示，提供三个驱动线圈70，并且所述三个驱动线圈70能够围绕楔形元件20的圆周对称地间隔开(图4A)或不对称地间隔开(图4B)。虽然示出了三个驱动线圈70，但是在其他示例中，能够使用更多或更少的驱动线圈以旋转楔形元件20。通常，驱动线圈70将缠绕在具有磁极和护铁的结合的铁磁叠片堆上，以有效地“传导”定子磁通。在一些示例中，能够用至少两个驱动线圈70开始在给定方向上的可靠的旋转。在其他示例中，能够用至少三个驱动线圈70使得能够在顺时针和逆时针方向上开始可靠的旋转。
当驱动构件54由齿形成时，驱动元件70构成接合编码器构件齿以用于旋转楔形元件的电动机驱动齿轮或皮带驱动器(未示出)。在该配置中，楔形元件20能够被设计成仅在一个方向R上围绕轴线32旋转或两个方向上围绕轴线旋转。
虽然本文公开的示例将驱动元件70和驱动构件54描述为构成包括在其转子上的永磁体或齿的电动机，但是可以使用其他类型的电动机。例如，电动机可以实施为开关磁阻电动机或无刷DC电动机。在这些替代示例中，将适当地修改编码器传感器和控件以相应地操作电动机。
参照图3，提供编码器传感器100以与编码器构件84协作以感测楔形元件20围绕轴线32的旋转位置。例如，编码器传感器能够包括多个(例如，三个传感器)。在一个示例中，编码器构件84作为编码器轨道，并且通过与传感器100协作来提供楔形元件20位置的增量和/或绝对编码。
当编码器构件84是磁条时，传感器100构成围绕楔形元件20的圆周布置的在编码器构件84的径向向外的磁极。例如，磁性传感器100能够是磁阻或霍尔效应传感器。如图所示，提供了围绕楔形元件20的圆周对称地间隔开的三个传感器100(经配置为彼此间隔开1/2极距的Sa、Sb和Si，其中Si与Sa重合)。可替代地，传感器100能够围绕楔形元件20的圆周不对称地间隔开(未示出)。另一方面，当编码器构件84由齿形成时，传感器100是跟踪齿运动的感应传感器(未示出)，以确定楔形元件20围绕轴线32的旋转位置。在任何情况下，尽管在该示例中示出了三个传感器100，但是在其他示例中，能够实施更多或更少的传感器来感测楔形元件20的旋转位置。
应当理解，虽然示出了两个单独的构件54、84，但是构件54、84可以替代地形成为固定到主体30或与主体30整体形成的单个元件。在该构成中，单个元件可以具有等于驱动构件54和编码器构件84沿着主体30的长度的宽度的总宽度。单个元件仅需要在轴线32的方向上足够宽，以允许驱动元件70和传感器100两者同时与编码器构件相互作用。
在构件54、84之间提供环形槽46。在一个示例中，环形槽46定位在主体30的纵向中心处。环形槽46沿着主体30的整个圆周延伸，并且作为用于接收定位在壳体22内的轴承216的轴承轨道(见图5)。
参照图2，楔形棱镜110提供在主体30的通道40中并固定到内表面38。棱镜110包括第一表面112和第二表面114。第一表面112和第二表面114中的每个能够是平面的、弓形的、圆锥形的、半球形的或任何其它已知的棱镜110形状。如图所示，表面112、114都是平面的。第一表面112和第二表面114相对于彼此以角度Φ延伸。
棱镜110能够以各种方式固定到内表面38。例如，棱镜110能够被螺纹连接到在111处指示的内表面38，和/或通过保持环、固定螺钉或粘合剂保持在形成在内表面中的凹部中(未示出)。无论如何，棱镜110固定到主体30以便可随其旋转。在任何情况下，棱镜110定向在通道40内，使得第一表面112垂直于轴线32延伸，并且第二表面114横向于轴线延伸。第一表面112能够定位在主体30的第一端34处(如图所示)或第二端36处(未示出)。此外，由于相同的主体30用于每个楔形元件20，所以接收棱镜110的中心通道40的内径是相同的。
参照图5，楔形元件20用在发射和接收激光以便确定到与装置间隔开的物体的距离的光束导向装置150中。在图5中示意性地示出的一个示例中，光束导向装置150包括提供在壳体200中的一对楔形元件20。壳体200包括沿着中心线206延伸到壳体中的开口204的腔202。
该对楔形元件20可旋转地安装在腔202中，其中主体30的轴线32与中心线206同轴，即，楔形元件沿中心线轴向对齐。楔形元件20也沿着中心线206在轴向方向和径向方向二者上彼此完全间隔开。一个楔形元件20的部分不与另一个楔形元件20的部分径向重叠。换言之，最右边的楔形元件20的两个端部24、26(如图5所示)定位成比最左边的楔形元件20的两个端部24、26更靠近开口204。因此，楔形元件20在使用中不会在彼此内旋转。
轴承216径向提供在壳体200的内壁中的环形槽217和主体30中的槽46之间。轴承216帮助支撑楔形元件20以相对于壳体22围绕轴线32旋转。
驱动线圈70和传感器100在楔形元件20的径向向外固定到壳体200。与每个楔形元件20相关联的驱动线圈70和传感器200与相应的驱动构件54和编码器构件84径向对齐。
相机210提供在壳体200中，位于腔202的与开口204相对的端部处，并且沿着中心线206对齐。相机210大致沿着中心线206发射激光。准直透镜212沿着中心线202提供在开口204中。透镜212包括第一表面213和第二表面214。第一表面213和第二表面214中的每个能够是平面的、弓形的、圆锥形的、半球形的或任何其它已知的透镜形状。如图所示，第一表面213是平面的并且垂直于中心线206延伸。第二表面214相对于壳体200向外弯曲。
在操作中，来自相机210的光束光通过棱镜110并通过透镜212从开口204出来。能够致动/通电围绕每个楔形元件20定位的驱动元件70，以便使一个或两个楔形元件围绕轴线32和中心线206在方向R上旋转。这导致棱镜110在方向R上旋转，这改变了棱镜110上的一个或两个第二表面114相对于穿过壳体200的光束路径的定向。第一表面112总是垂直于中心线206，而与棱镜110的旋转位置无关。棱镜110能够相对于彼此旋转到许多不同的位置，足以产生光束导向装置200的视场，如图5中的锥体220所示。在一种情况下，锥体220在约20°的角度α上延伸。因此，光束导向装置150能够捕获和测量观察锥体220内的物体。
旋转每个楔形元件20调节激光离开相应楔形元件的角度。楔形元件20能够以任何期望的方式旋转，例如，单独地、同时地、以相同方向、以相反方向等，以实现期望的光轨迹。使一个楔形元件20相对于另一个旋转将改变光束的方向。当棱镜110在相同方向上成角度(angle)时，折射光束的角度变得更大。当棱镜110在方向R上旋转以在相反方向上成角度时，它们彼此抵消，并且允许光束沿着/平行于中心线206延伸的方向直接通过棱镜。在旋转期间，楔形元件20的轴向对齐的定向导致第一或最左边的棱镜110沿着一个轴线引导来自相机210的光，并且第二或最右边的棱镜102沿着另一个轴线引导来自相机的光。因此，多个楔形元件20产生二维扫描图案。
壳体200和楔形元件20之间的轴承216有助于在方向R旋转期间使楔形元件20稳定和居中，以防止其不准确的定位。当驱动线圈70开始和停止楔形元件20的旋转时，存在楔形元件抖动、振荡或摆动的趋势。这负面地影响光束导向准确度，且因此，期望确保楔形元件20以最小的振荡旋转。因此，环形槽46、217和轴承216协作以维持来自楔形元件20的光束导向准确度。
当棱镜110旋转时，传感器100跟踪编码器构件84的旋转运动。该位置能够是绝对的或相对的，但是在任何情况下，每个棱镜110围绕中心线206的精确位置是已知的。传感器100和驱动元件70经由计算机(未示出)等彼此持续通信。因此，在光束导向装置150的操作期间，能够精确地控制和维持每个棱镜110的旋转位置。
驱动线圈70和磁体56a、56b允许棱镜110以微步方式在方向R上旋转。该旋转的分辨率直接与磁体56a、56b的极距(北极和南极中心之间的机械间距)相关，例如，磁体越小和越靠近，则棱镜110的旋转定位越精确。
图6至图8示出了另一个示例楔形元件250。图6至图8中与图1至图5中相同的特征以相同的参考标识号给出。在用于楔形元件250的这种配置中，驱动构件260定位在端24、26中的一个处在主体30的外表面262上。如图6所示，外表面262是大体上垂直于轴线32延伸的主体30的第二端26的轴向端表面。驱动构件260构成一系列彼此相位相差180°的交替磁体264a、264b。磁体264a、264b围绕通道40以圆周图案布置。磁体264a、264b能够整体形成在外表面262上或者固定到条或基部构件，该条或基部构件固定到外表面(未示出)。
驱动构件260与在腔202内固定到壳体200的PCB 270协作。PCB 270具有环形形状，具有与通道40对齐的中心开口276，用于允许光束光以无阻碍的方式通过其中。PCB 270包括多个磁驱动线圈274a、274b。驱动线圈274a、274b围绕开口276以圆周图案布置。驱动线圈274a、274b能够，例如经由印刷整体形成在PCB 270上，或者固定到条或基部构件，该条或基部构件固定到PCB(未示出)。如图所示，驱动线圈274a、274b整体形成在PCB 270的表面272中。
图8示出其中提供有一对楔形元件250的光束导向装置240。类似于光束导向装置150，光束导向装置240中的楔形元件250也沿着中心线206在轴向和径向方向二者上彼此完全间隔开。一个楔形元件250的部分不与另一个楔形元件250的部分径向重叠。换言之，最右边的楔形元件250的两个端24、26(如图8所示)定位得比最左边的楔形元件250的两个端24、26更靠近开口204。因此，楔形元件250在使用中不会在彼此内旋转。此外，由于相同的主体30用于每个楔形元件250，所以接收棱镜110的中心通道40的内径是相同的。
楔形元件250在腔202中定向，使得外表面262面向相反的方向。与最左边的楔形元件250相关联的PCB 270在表面272面向外表面262的情况下在该楔形元件和相机210之间固定到壳体200。与最右边的楔形元件250相关联的PCB 270在表面272面向外表面262的情况下在该楔形元件和透镜212之间固定到壳体200。两个PCB 270与它们相应的楔形元件250轴向间隔开，并且开口276关于中心线206居中。在操作期间，一个或两个PCB 270上的驱动线圈274a、274b被通电，以使相应的(一个或更多个)楔形元件250沿方向R旋转到围绕中心线206的期望位置。
PCB 270能够经配置包括位置感测结构，例如位置传感器100，以感测驱动构件260的旋转。该位置感测结构能够感测主体30上的磁体264a、264b或提供在外表面262上的其他编码结构(未示出)的旋转。替代地，能够在主体30的外表面42上使用之前描述的第二编码构件84和传感器100(未示出)。
参照图8，楔形元件250通过径向地在主体30和壳体的壁之间的上述轴承216可旋转地安装在壳体200中。替代地，能够修改PCB 270的表面272和主体30的表面262以包括轴承座圈以接收轴承，使得楔形元件250被轴向地支撑以在壳体200中旋转(未示出)。在该构成中，彼此面向的楔形元件250的轴向端表面也提供有轴承轨道，以允许轴承在楔形元件之间延伸并且将楔形元件彼此连接(也未示出)。这种配置将允许壳体200减小，因为对于轴向安装的轴承将需要楔形元件250和内壳体壁之间的更小的径向间隙。
本文公开的楔形元件的优点在于，与在许多其它装置中常见的线扫描相比，它们产生二维扫描图案。此外，通过将驱动和位置感测结构两者定位在装置的相同外表面上，即都在外圆周表面上或都在外轴向表面上，本文所公开的楔形元件能够制造得比其他装置更紧凑和有效，例如，在这种装置上提供约2/3至约3/4的空间减小。该优点进一步通过楔形元件在壳体内的非重叠定位来实现。
这些配置还减少了运动部件的数量，并且能够消除使用齿轮来驱动楔形元件，从而降低包装复杂性并简化设计。换言之，围绕保持楔形物的主体建造驱动系统减小了楔形元件的占用面积和复杂性，这允许其适于/尺寸适用于宽范围的应用，例如汽车LIDAR、占用感测和游戏。本文公开的楔形元件的优点还在于，使用相同的部件，即相机，例如光检测器，来发射和检测激光。
以上描述的是示例。当然，不可能描述部件或方法的每个可想到的组合，但是本领域的技术人员将认识到，许多进一步的组合和置换是可以的。因此，本公开旨在包含落入本申请(包括所附权利要求)的保护范围内的所有这样的改变、修改和变化。如本文所使用的，术语“包括(include/including)”是指包括但不限于。术语“基于”是指至少部分地基于。另外，在本公开或权利要求叙述“一个(a/an)”“第一”或“另一”元件或其等同物的情况下，应当被解释为包括一个或多于一个这样的元件，既不要求也不排除两个或更多个这样的元件。

Claims (20)

1.一种用于光束导向装置的设备，所述设备包括：
旋转器，其包括沿着轴线延伸并且限定中心通道的第一圆柱形主体；
楔形棱镜，其在所述中心通道内固定到所述第一圆柱形主体，所述楔形棱镜具有垂直于所述轴线延伸的第一表面和横向于所述轴线延伸的第二表面；
驱动构件，其用于旋转所述旋转器并且被提供在所述第一圆柱形主体的轴向端表面和径向外表面中的一个上；以及
编码器构件，其用于跟踪所述旋转器的位置并且被提供在所述第一圆柱形主体的与所述驱动构件相同的表面上；以及
环形槽，其位于所述第一圆柱形主体的纵向中心处并且沿着所述第一圆柱形主体的整个圆周延伸。
2.根据权利要求1所述的设备，其中所述驱动构件包括多个交替磁极。
3.根据权利要求1所述的设备，其中所述编码器构件包括磁性元件条。
4.根据权利要求1所述的设备，其中所述驱动构件和所述编码器构件整体地形成为一体。
5.根据权利要求1所述的设备，其中所述编码器构件和所述驱动构件中的至少一个包括在所述第一圆柱形主体的所述径向外表面上形成的多个齿。
6.根据权利要求1所述的设备，其中所述驱动构件包括提供在围绕所述通道的所述轴向端表面上的磁极的环形阵列，所述磁极作为所述编码器构件，用于跟踪所述旋转器的所述位置。
7.根据权利要求1所述的设备，其中所述旋转器是第一旋转器；以及
所述设备还包括用于所述光束导向装置的第二旋转器，所述第二旋转器包括：
第二圆柱形主体，其沿着第二轴线延伸并且限定第二中心通道；
第二楔形棱镜，其在所述第二中心通道内固定到所述第二圆柱形主体，所述第二楔形棱镜具有垂直于所述第二轴线延伸的第一表面和横向于所述第二轴线延伸的第二表面；
第二驱动构件，其用于使所述第二旋转器旋转并且被提供在所述第二圆柱形主体的轴向端表面和径向外表面中的一个上；以及
第二编码器构件，其用于跟踪所述第二旋转器的所述位置并且被提供在所述第二圆柱形主体的与所述第二驱动构件相同的表面上，
其中所述第一旋转器和所述第二旋转器的所述第一和第二圆柱形主体的所述中心通道的内径相等。
8.根据权利要求7所述的设备，其中当所述第一旋转器和所述第二旋转器的所述楔形棱镜安装在所述光束导向装置的壳体中时，所述楔形棱镜沿着所述轴线彼此没有径向重叠。
9.一种用于具有带纵向中心线的壳体的光束导向装置的设备，所述设备包括：
一对旋转器，其可旋转地安装在所述壳体中，每个所述旋转器包括：
圆柱形主体，其可旋转地安装在所述壳体内，所述圆柱形主体沿着轴线延伸并且限定中心通道；
楔形棱镜，其在所述中心通道内固定到所述圆柱形主体，所述楔形棱镜具有垂直于所述轴线延伸的第一表面和横向于所述轴线延伸的第二表面；
驱动构件，其用于使所述旋转器旋转并且被提供在所述圆柱形主体的轴向端表面和径向外表面中的一个上；
编码器构件，其用于跟踪所述旋转器的位置并且被提供在所述圆柱形主体的与所述驱动构件相同的表面上，以及
环形槽，其位于所述圆柱形主体的纵向中心处并且沿着所述圆柱形主体的整个圆周延伸；
其中所述圆柱形主体的所述中心通道的内径相等。
10.根据权利要求9所述的设备，其中当所述一对旋转器的楔形棱镜安装在所述壳体中时，所述楔形棱镜沿着所述轴线彼此没有径向重叠。
11.根据权利要求9所述的设备，其中所述楔形棱镜可单独旋转以导向光束通过所述壳体。
12.根据权利要求9所述的设备，其中所述驱动构件包括多个交替磁极。
13.根据权利要求12所述的设备，其中所述磁极布置在所述圆柱形主体的所述径向外表面上。
14.根据权利要求9所述的设备，其中所述驱动构件和所述编码器构件整体地形成为一体。
15.根据权利要求9所述的设备，其中所述编码器构件和所述驱动构件中的至少一个包括在所述圆柱形主体的所述径向外表面上形成的多个齿。
16.根据权利要求9所述的设备，其中所述编码器构件包括磁性元件条。
17.根据权利要求9所述的设备，其中所述驱动构件包括提供在围绕所述通道的所述轴向端表面上的磁极的环形阵列。
18.根据权利要求17所述的设备，其中所述磁极用作所述编码器构件以能够感测所述旋转器的所述位置。
19.一种用于制造光束导向装置的方法，所述方法包括：
将一对旋转器可旋转地安装在壳体内，使得所述一对旋转器中的每个旋转器的楔形棱镜在所述壳体内同轴地设置并且相对于彼此没有径向重叠，每个旋转器包括：
圆柱形主体，其沿着轴线延伸并且限定中心通道；
楔形棱镜，其在所述中心通道内固定到所述圆柱形主体，所述楔形棱镜具有垂直于所述轴线延伸的第一表面和横向于所述轴线延伸的第二表面；
驱动构件，其用于使所述旋转器旋转并且被提供在所述圆柱形主体的轴向端表面和径向外表面中的一个上；以及
编码器构件，其用于跟踪所述旋转器的位置并且被提供在所述圆柱形主体的与所述驱动构件相同的表面上；以及
环形槽，其位于所述圆柱形主体的纵向中心处并且沿着所述圆柱形主体的整个圆周延伸；
将驱动元件固定到所述壳体，用于与每个驱动构件协作以使所述棱镜围绕所述轴线旋转；以及
将至少一个编码器传感器固定到所述壳体，用于与所述编码器构件协作以感测所述棱镜的旋转位置。
20.根据权利要求19所述的方法，其中该对旋转器的每个相应的圆柱形主体的所述中心通道的内径大体上相等。
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