一种光学定位模块、光学定位装置及光定动捕装置的制作方法

本实用新型涉及监测、定位技术领域，具体而言，涉及一种光学定位模块、光学定位装置及光定动捕装置。

背景技术：

在虚拟现实技术中，为了跟踪人体的活动，首先在人体的表面设置发光体(或者反射体)，然后利用照相机或摄像机采集所有发光体的活动路径实现定位(若设置为反射体的时候，照相机摄像机应增加光源作为辅助)。

然而，发光体或者反射体的使用具有选择性。即在人体表面还会设置反映人体动作的惯性传感器等其他元件。在不需要对人体定位时，发光体或者反射体应该拆卸或者隐藏。而对发光体或者反射体频繁拆装或者利用额外的服装进行遮挡，在虚拟现实技术中并不现实，效率也太低。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种光学定位模块，其能够灵活设置发光体或者反射体，选择性地实现人体活动的定位。

本实用新型的另一目的在于提供一种光学定位装置，其能够在人体表面可拆装地设置多个上述光学定位模块，并利于在光学定位模块周边设置其他辅助元件。

本实用新型的另一目的在于提供一种光定动捕装置，其能够根据需要分别独立地或者同时探测人体的活动及定位。

本实用新型是这样实现的：

一种光学定位模块，其包括基座和罩体；所述罩体扣合在所述基座上，所述罩体能够相对于所述基座绕一个轴线转动；所述基座面对所述罩体的一侧设置有被探测体，所述罩体上设置有通孔，探测器位于所述罩体远离所述基座的一侧；所述罩体转动前，所述被探测体与探测器被所述罩体隔离，所述罩体转动后，所述被探测体与探测器通过所述通孔连通。

上述光学定位模块的工作原理在于：当被探测体为发光体时，探测器为照相机或者摄像机等采集光信号的器材；当被探测体为反射体时，探测器包括照相机或者摄像机等采集光信号的器材以及向反射体发射光线的光源。探测器位于远处，用于采集被探测体的光信号。当不需要对人体活动实现定位时，罩体处于初始位置，探测器无法通过罩体上的通孔采集到发光体或者反射体发出的光线，而当需要对人体活动实现定位时，将罩体转动特定角度位置，探测器能够通过罩体上的通孔采集到发光体或者反射体发出的光线。

进一步地，还包括底座；所述底座设置于所述基座远离所述罩体的一端，所述基座能够相对于所述底座绕所述轴线转动；所述基座内设置有升降柱，所述升降柱的长度方向与所述轴线的方向平行，所述底座面对所述基座的一侧设置有顶升斜槽；所述升降柱的上端设置所述被探测体，所述升降柱的下端抵接所述顶升斜槽；驱动所述基座绕所述轴线转动，所述顶升斜槽能够带动所述升降柱沿所述轴线的方向移动。其技术效果在于：升降柱将被探测体与顶升斜槽实现结构联动，在基座相对于底座旋转时，随着顶升斜槽深度的变化，被探测体在升降柱上向上抬升或者下落，上升后被探测体远离基座并能够从通孔中伸出，下落后被探测体落入基座的表面甚至表面之下。

进一步地，还包括复位弹簧，所述复位弹簧设置在所述升降柱与所述基座之间，所述升降柱向所述罩体移动能够压缩所述复位弹簧。其技术效果在于：复位弹簧在升降柱带动被探测体上升后能够利用弹力实现被探测体自动回落。优选地，复位弹簧应采用压簧。

进一步地，还包括弹簧插销，所述基座和所述罩体中的一个设置所述弹簧插销，另一个设置与所述弹簧插销对应的销孔。其技术效果在于：弹簧插销的作用在于使的基座和罩体实现联动。初始位置时，罩体遮盖被探测体；在旋转罩体至弹簧插销进入销孔后，此时被探测体能够由探测器通过通孔采集光信号，同时，继续转动罩体则能够带动基座绕底座转动，此后，基座上的升降柱相对于底座的顶升斜槽移动，能够将被探测体顶升至通孔之上，更利于探测器采集光信号。另外，在罩体向相反方向旋转的过程中，由于弹簧插销仍然位于销孔中，首先带动基座绕底座朝相反方向转动，使得升降柱带动被探测体下落，避免罩体的通孔卡紧被探测体；当被探测体回落到初始位置后，罩体再相对于基座转动，重新将被探测体遮挡在罩体之下。

一步地，所述弹簧插销的末端呈球面状。其技术效果在于：呈球面状状的弹簧插销的末端，能够在罩体相对于基座转动过程中弹簧插销顺利进入销孔，也利于弹簧插销在罩体相对于基座的继续转动过程中从销孔中移出。

进一步地，所述被探测体的数量为多个，所述通孔的数量与所述被探测体的数量相等。其技术效果在于：首先，多个被探测体能够充分利用基座上的安装空间，其次，多个被探测体提高了被探测体的可靠性，在其中一个被探测体发生故障后，其他被探测体仍能够保证定位工作的进行，再者，多个被探测体可灵活设置，可一部分设置为发光体，另一部分设置为反射体。

进一步地，所述被探测体为发光体或者反射体，或者一部分所述被探测体为发光体而其余所述被探测体为反射体。其技术效果在于：根据具体的定位需要，被探测体灵活选用，可满足各种应用场合的使用需求。

进一步地，所述升降柱与所述被探测体之间可拆卸连接。其技术效果在于：当探测器为照相机或者摄像机时，可以将反射体从升降柱上拆下而安装发光体；而当探测器为照相机或者摄像机，并配置了向反射体发射光线的光源时，可将发光体从升降柱上拆下而安装反射体。

一种光学定位装置，其包括绑带以及上述的光学定位模块；所述光学定位模块通过所述底座设置在所述绑带上。

一种光定动捕装置，其包括惯性传感器以及上述的光学定位装置；所述惯性传感器设置在所述底座上或者所述绑带上。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的光学定位模块，利用罩体相对于基座的活动，改变通孔对被探测体与探测器之间的导通关系，使被探测体在能否被光学探测的状态间自由切换，避免被探测体在多种使用场合被反复拆装。

本实用新型的光学定位装置，通过绑带在人体表面可拆装地设置多个上述光学定位模块，除了具备光学定位模块的功能外，还利于在光学定位模块周边设置其他辅助元件。

本实用新型的光定动捕装置，在绑带或者底座上设置惯性传感器，能够根据需要分别独立地或者同时探测人体的活动及定位。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例一提供的光学定位模块的初始状态的结构示意图；

图2为图1的a-a向剖视图；

图3为本实用新型实施例一提供的光学定位模块的初始状态的基座的结构示意图；

图4为图3的b-b向剖视图；

图5为本实用新型实施例二提供的光学定位模块的初始状态的结构示意图；

图6为图5的c-c向剖视图；

图7为本实用新型实施例二提供的光学定位模块的转动至弹簧插销与销孔卡接后的结构示意图(一种剖视示意)；

图8为图7的d-d向剖视图；

图9为本实用新型实施例二提供的光学定位模块的转动至弹簧插销与销孔卡接后的结构示意图(另一种剖视示意)；

图10为图9的e-e向剖视图；

图11为本实用新型实施例二提供的光学定位模块的转动至升降柱升起后的结构示意图；

图12为图11的f-f向剖视图；

图13为本实用新型实施例二提供的光学定位模块的底座的结构示意图；

图14为本实用新型实施例三提供的光学定位装置的结构示意图；

图15为本实用新型实施例四提供的光定动捕装置的结构示意图。

图中：1-基座；2-罩体；3-被探测体；4-通孔；5-底座；6-升降柱；7-顶升斜槽；8-复位弹簧；9-弹簧插销；10-销孔；11-绑带；12-惯性传感器。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件能够以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图，对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

第一实施例：

图1为本实用新型实施例一提供的光学定位模块的初始状态的结构示意图；图2为图1的a-a向剖视图；图3为本实用新型实施例一提供的光学定位模块的初始状态的基座1的结构示意图；图4为图3的b-b向剖视图。

请参照图1～图4，本实施例提供一种光学定位模块，其包括基座1和罩体2；罩体2扣合在基座1上，罩体2能够相对于基座1绕一个轴线转动；基座1面对罩体2的一侧设置有被探测体3，罩体2上设置有通孔4，探测器位于罩体2远离基座1的一侧；罩体2转动前，被探测体3与探测器被罩体2隔离，罩体2转动后，被探测体3与探测器通过通孔4连通。

本实施例的光学定位模块的工作原理是：

当被探测体3为发光体时，探测器为照相机或者摄像机等采集光信号的器材；当被探测体3为反射体时，探测器包括照相机或者摄像机等采集光信号的器材以及向反射体发射光线的光源。探测器位于远处，用于采集被探测体3的光信号。当不需要对人体活动实现定位时，罩体2处于初始位置，探测器无法通过罩体2上的通孔4采集到发光体或者反射体发出的光线，而当需要对人体活动实现定位时，将罩体2转动特定角度位置，探测器能够通过罩体2上的通孔4采集到发光体或者反射体发出的光线。

第二实施例：

图5为本实用新型实施例二提供的光学定位模块的初始状态的结构示意图；图6为图5的c-c向剖视图；图7为本实用新型实施例二提供的光学定位模块的转动至弹簧插销9与销孔10卡接后的结构示意图(一种剖视示意)；图8为图7的d-d向剖视图；图9为本实用新型实施例二提供的光学定位模块的转动至弹簧插销9与销孔10卡接后的结构示意图(另一种剖视示意)；图10为图9的e-e向剖视图；图11为本实用新型实施例二提供的光学定位模块的转动至升降柱6升起后的结构示意图；图12为图11的f-f向剖视图；图13为本实用新型实施例二提供的光学定位模块的底座5的结构示意图。请参照图5～图13，本实施例提供一种光学定位模块，其与第一实施例的光学定位模块大致相同，二者的区别在于本实施例的光学定位模块还包括底座5；底座5设置于基座1远离罩体2的一端，基座1能够相对于底座5绕轴线转动；基座1内设置有升降柱6，升降柱6的长度方向与轴线的方向平行，底座5面对基座1的一侧设置有顶升斜槽7；升降柱6的上端设置被探测体3，升降柱6的下端抵接顶升斜槽7；驱动基座1绕轴线转动，顶升斜槽7能够带动升降柱6沿轴线的方向移动。

进一步地，如图6、图8、图10、图12所示，还包括复位弹簧8，复位弹簧8设置在升降柱6与基座1之间，升降柱6向罩体2移动能够压缩复位弹簧8。优选地，复位弹簧8应采用压簧，套设在升降柱6的外壁。

进一步地，如图6、图8所示，还包括弹簧插销9，基座1和罩体2中的一个设置弹簧插销9，另一个设置与弹簧插销9对应的销孔10。

进一步地，如图10、图12所示，弹簧插销9的末端呈球面状。

上述第二实施例的光学定位模块，升降柱6将被探测体3与顶升斜槽7实现结构联动，在基座1相对于底座5旋转时，随着顶升斜槽7深度的变化，被探测体3在升降柱6上向上抬升或者下落，上升后被探测体3远离基座1并能够从通孔4中伸出，下落后被探测体3落入基座1的表面甚至表面之下。

上述第二实施例的光学定位模块的操作流程如下：

第一步、在初始位置时，罩体2遮盖被探测体3；在旋转罩体2至弹簧插销9进入销孔10后，此时被探测体3能够由探测器通过通孔4采集光信号。

第二步、继续转动罩体2则能够带动基座1绕底座5转动，基座1上的升降柱6相对于底座5的顶升斜槽7移动，能够将被探测体3顶升至通孔4之上，更利于探测器采集光信号。

第三步、将罩体2朝相反方向旋转，由于弹簧插销9仍然位于销孔10中，首先带动基座1绕底座5朝相反方向转动，使得升降柱6带动被探测体3下落，避免罩体2的通孔4卡紧被探测体3。

第四步、当被探测体3回落到初始位置后，罩体2再相对于基座1转动，重新将被探测体3遮挡在罩体2之下。

在上述任一实施例的基础上，进一步地，如图1、图3、图5、图7、图9、图11所示，被探测体3的数量为多个，通孔4的数量与被探测体3的数量相等。

在上述任一实施例的基础上，进一步地，被探测体3为发光体或者反射体，或者一部分被探测体3为发光体而其余被探测体3为反射体。

在上述任一实施例的基础上，进一步地，升降柱6与被探测体3之间可拆卸连接。

第三实施例：

图14为本实用新型实施例三提供的光学定位装置的结构示意图。请参照图14，本实施例提供一种光学定位装置，其包括绑带11以及上述任一实施例的光学定位模块；光学定位模块通过底座5设置在绑带11上。

第四实施例：

图15为本实用新型实施例四提供的光定动捕装置的结构示意图。请参照图15，本实施例提供一种光定动捕装置，其包括惯性传感器12以及上述的光学定位装置；惯性传感器12设置在底座5上或者绑带11上。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。