CN102043243B - 光路控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种光路控制装置，包含有固定反射镜，固定角度地设置在第一位置上，用以供投射光束投射于其上；另设旋转反射镜，可受驱动装置驱动而依固定的轴心转动，且其镜面垂直于该轴心；该轴心是位于第二位置上，使该旋转反射镜的转动路径，通过该投射于该固定反射镜上的光束，且该光束于该旋转反射镜的入射点的法线，与该光束于该固定反射镜的入射点的法线间具有预定的夹角者；藉此，本发明的光路控制装置可产生较佳光投射效果。

Description

光路控制装置

技术领域

本发明与光学仪器有关，特别是关于一种控制光束的方向的光路控制装置。

背景技术

光学科技在现代科技中占有大的份量，目前生活中各项科技商品，几乎无一能脱离光学科技的应用。现代商品上应用了大量的光投射技术，举凡液晶电视、电浆电视或雷射电视等，都必须使用到这项技术。在光的投射技术中，光路的控制便是非常重要的一环。

在目前光路控制领域中，一种光路控制装置如美国6509996号发明专利所示，是在一个伺服马达的输出轴上设置平面镜，用以供光束如激光束等投射于其上，并藉由该伺服马达转动该平面镜，使该光束与该平面镜间的入射角改变，达到改变该光束的反射角的功效。

此种光路控制装置必须包含角度感知装置，用以侦测并反馈该平面镜的角度姿态(position)给控制该伺服马达运转的控制电路，以控制该伺服马达正确地运转而使该平面镜位于正确的角度位置上。因此，此种光路控制装置的构造较为复杂，制造成本也较高。

再者，在控制光路上，上述光路控制装置是藉由伺服马达的瞬间预定角度的正或反转，以达成该平面镜在极短的时间内到达预定角度位置的效果。很明显地，当伺服马达在瞬间起动和瞬间停止的过程中，容易产生震动，导致经由该平面镜反射而产生的光投射效果不佳。

对于光路控制的需求，某些应用例中仅需要对入射光束作少数且固定角度的反射；例如，将入射光束如激光束作固定的两个角度的定时反复反射。对这种需求而言，使用上述光路控制装置，无疑是不符合经济效益且无法得到好的折射效果的。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术中的光路控制装置易产生震动的缺陷，提供一种可产生较佳光投射效果的光路控制装置。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是，提供一种光路控制装置，是将固定反射镜固定角度地设置在第一位置上，用以供投射光束投射于其上；另设旋转反射镜，是一平面镜，可受驱动装置驱动，而依固定的轴心转动，且其镜面垂直于该轴心；该轴心位于第二位置上，使该旋转反射镜的转动路径，通过该投射于该固定反射镜上的光束，且该光束于该旋转反射镜的入射点的法线，与该光束于该固定反射镜的入射点的法线间具有预定的夹角。

根据本发明所述的光路控制装置，该驱动装置是马达。

根据本发明所述的光路控制装置，该马达具有输出轴，该旋转反射镜是与该输出轴连结，而可受该输出轴的带动而依该输出轴的轴心转动，且该旋转反射镜的镜面垂直于该轴心。

根据本发明所述的光路控制装置，更包含有轴套，是套设于该输出轴上而可随该输出轴转动；该旋转反射镜是固定设置在该轴套上，而与该输出轴连结。

根据本发明所述的光路控制装置，更包含有固定架，固定设在该马达的壳体上；该固定反射镜设置在该固定架上，而位于该马达的输出轴的一侧。

根据本发明所述的光路控制装置，该固定架上具有穿孔，供该马达的输出轴穿过，且该固定反射镜的镜面以预定的角度向该输出轴斜倾；该轴套有部份部位穿入该固定架的穿孔中。

根据本发明所述的光路控制装置，该固定反射镜是平面镜。

藉此，当一道入射光束以预定的入射角投射在该固定反射镜上，会在该固定反射镜上产生第一角度的第一反射光束；当该旋转反射镜受该驱动装置驱动而转动行经该入射光束时，该入射光束会在该旋转反射镜上产生第二角度的第二反射光束。藉由驱动装置持续地驱动该旋转反射镜旋转，该入射光束会依时间序反复地分别投射在该固定反射镜和旋转反射镜上，而反复地在该固定反射镜和该旋转反射镜上产生该第一反射光束和该第二反射光束。

由于该第一反射光束和该第二反射光束的反复产生，是藉由该驱动装置的持续相同方向转动而得之，因此在这过程中，该驱动装置没有瞬间起动及瞬间停止的状态，而不会产生震动的现象，自然不会产生上述的反射光束投射效果不佳的情形。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明一较佳实施例的外观图；

图2是图1所示实施例的侧视图；

图3是图1所示实施例于操作时的光路图；

图4是图1所示实例于操作时，反射光束的反射角与时间的关系图。

具体实施方式

为能更清楚地说明本发明，兹举一较佳实施例并配合图示详细说明如后。

请参阅图1、2，本发明一较佳实施例的光路控制装置1，包含有：

可输出旋转动力的驱动装置，在本实施例所使用的是马达10，该马达具有输出轴11。

固定架20，固定设在该马达10的壳体12上；该固定架20上具有穿孔21，供该马达10的输出轴11穿过。

固定反射镜30，是平面镜，固定设置在该固定架20上，用以供投射光束α投射于其镜面31上；该固定反射镜30位于该马达10的输出轴11的一侧，且该其镜面31以预定的角度向该输出轴11斜倾。

轴套40，套设于该马达10的输出轴11上而可随该输出轴11转动，且该轴套40有部份部位穿入该固定架20的穿孔21中。

旋转反射镜50，是平面镜，固定设置在该轴套40上，而可随该马达10的输出轴11转动，且该旋转反射镜50的转动路径通过该投射于该固定反射镜30上的光束α。该旋转反射镜50的镜面51垂直于该输出轴11的轴心，因而与该固定反射镜30的镜面31间具有夹角；藉此，上述光束α于该旋转反射镜50的入射点的法线n2，与该光束α于该固定反射镜30的入射点的法线n1间具有预定的夹角θ。

藉此，请参阅图2，并配合参阅图3，当一道入射光束α以预定的入射角投射在该固定反射镜30上，会在该固定反射镜30上产生第一反射角θ1的第一反射光束α1；当该旋转反射镜50受该马达10驱动而转动行经该入射光束α时，该入射光束α会在该旋转反射镜50上产生第二反射角θ2的第二反射光束α2。此时，该第一反射角θ1等于该第二反射角θ2加上该固定反射镜30上的法线n1与该旋转反射镜50上的法线n2的夹角θ，其公式如下：

θ1＝θ2+θ

藉由该马达10持续定速地驱动该旋转反射镜旋转50，该入射光束α会依时间序反复地分别投射在该固定反射镜30和旋转反射镜50上，而反复地在固定反射镜30和该旋转反射镜50上产生该第一反射光束α1和该第二反射光束α2。该第一反射光束α1和该第二反射光束α2的反射角θ1、θ2与时间的关系图如图4所示，由该图中可知，该第一、二反射光束α1、α2间的反射角θ1、θ2变化是非连续性的变化。

由于该第一反射光束α1和该第二反射光束α2的反复产生，是藉由该马达10的持续相同方向定速转动而得之，因此在这过程中，该马达10没有瞬间起动及瞬间停止的状态，而不会产生震动的现象，自然不会产生上述现有技术的反射光束投射效果不佳的情形。另外，由于该光路控制装置1在控制光路变换的过程中，该马达10不须瞬间起动、瞬间停止及反复正反转，故其光路变化速度可以大幅提高。最后，该光路控制装置1的结构简单，不须复杂的角度感知装置和控制回路，因此其制造成本和故障率都可大幅降低。

以上所述仅为本发明一较佳实施例而已，凡应用本发明说明书及权利要求所做的等效结构变化，例如加设一组或多组马达及反射镜片以达到对光束实现多个角度反射的效果等，并不脱离本发明的范畴。

Claims (6)

1.一种光路控制装置，其特征在于，包含有：

驱动装置，是一可输出旋转动力者；

固定反射镜，是一平面镜，固定设置在第一位置上，用以供入射光束投射于其上；

旋转反射镜，是一平面镜，可受该驱动装置驱动，而依固定的轴心转动，且其镜面垂直于该轴心；该轴心位于第二位置上，使该旋转反射镜的转动路径，通过该投射于该固定反射镜上的光束，且该光束于该旋转反射镜的入射点的法线，与该光束于该固定反射镜的入射点的法线间具有预定的夹角。

2.如权利要求1所述的光路控制装置，其特征在于，该驱动装置是马达。

3.如权利要求2所述的光路控制装置，其特征在于，该马达具有输出轴，该旋转反射镜是与该输出轴连结，而可受该输出轴的带动而依该输出轴的轴心转动，且该旋转反射镜的镜面垂直于该轴心。

4.如权利要求3所述的光路控制装置，其特征在于，更包含有轴套，是套设于该输出轴上而可随该输出轴转动；该旋转反射镜是固定设置在该轴套上，而与该输出轴连结。

5.如权利要求3所述的光路控制装置，其特征在于，更包含有固定架，固定设在该马达的壳体上；该固定反射镜设置在该固定架上，而位于该马达的输出轴的一侧。

6.如权利要求5所述的光路控制装置，其特征在于，该固定架上具有穿孔，供该马达的输出轴穿过，且该固定反射镜的镜面以预定的角度向该输出轴斜倾；该轴套有部份部位穿入该固定架的穿孔中。

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