[发明专利]使用嵌入式图像传感器和非接触式绝对位置编码器跟踪三维拼图部件

权利要求书

1.一种三维拼图，包括：

具有至少四个面并由多个壳段形成的壳，每个壳段相对于相邻壳段自由移动；

所述壳内的芯部，所述面相对于所述芯部绕从所述芯部朝向所述面延伸的轴线自由旋转；

位于所述壳段处的多个独特标志；以及

至少一个图像传感器，其在所述壳内观看所述独特标志，以基于感测到的标志向处理电路提供数据以确定壳段运动。

2.根据权利要求1所述的三维结构，其中，所述图像传感器用于感测所述绝对壳段图案。

3.根据权利要求1所述的三维结构，其中，在壳段处的所述独特标志是所述壳段的部分的颜色的组合，所述壳段的部分是所述壳的所述面的部分。

4.根据权利要求1所述的三维拼图，进一步包括：

所述处理电路；

其中，所述处理电路位于所述壳内。

5.根据权利要求1所述的三维拼图，其中：

所述壳具有六个面，该六个面形成魔方；以及

所述壳段为六个中心立方体、八个顶点立方体和十二个中心边缘立方体，所述中心立方体各自位于所述壳的不同面上，并且各自通过接触从所述芯部沿其相应的面的旋转所述轴线延伸的单独柱来支撑。

6.根据权利要求1所述的三维拼图，进一步包括：

至少一个反射镜将所述独特标志的图像引向所述至少一个图像传感器。

7.根据权利要求1所述的三维拼图，进一步包括：

至少一个透镜将所述独特标志的图像引向所述至少一个图像传感器。

8.根据权利要求1所述的三维拼图，进一步包括：

被引导用于照亮所述独特标志的光源。

9.根据权利要求1所述的三维拼图，其中，所述图像传感器同时查看所有独特标志。

10.一种非接触式绝对位置编码器，包括：

固定在第一平台上的RGB传感器，所述RGB传感器具有视场；以及

在所述RGB传感器的所述视场内的梯度色图，所述梯度色图被固定在第二平台上；

其中，所述RGB传感器提供指示所述第一平台相对于所述第二平台的绝对位置的输出。

11.根据权利要求10所述的非接触式绝对位置编码器，其中，所述梯度色图在二维上提供颜色的过渡。

12.根据权利要求10所述的非接触式绝对位置编码器，其中，所述梯度色图为平面的。

13.根据权利要求10所述的非接触式绝对位置编码器，其中，所述梯度色图为圆柱形的。

14.根据权利要求10所述的非接触式绝对位置编码器，其中，所述梯度色图在笛卡尔坐标系的三个维度上延伸。

15.根据权利要求10所述的非接触式绝对位置编码器，进一步包括：

被引导用于照亮所述RGB传感器的所述视场的光源。