CN103968329B - 光线产生装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种光线产生装置，用以发射一第一光束以及一第二光束，并包括一发光单元以及一第一反射单元。发光单元用以发射一主光线。第一反射单元反射主光线，用以产生一第一反射光。主光线形成第一光束，第一反射光形成第二光束。本发明可大幅降低成本，并可达到省电的功能。

Description

光线产生装置
技术领域
本发明涉及一种光线产生装置，特别涉及一种可产生两光束的光线产生装置。
背景技术
光线的应用领域相当的广泛，在工业、居家，安全系统，商业，食品业，以及航空业等都有实际的应用。一般而言，公知的光线产生装置具有多个发光单元，用以发射多道光束。然而，多个发光单元将造成元件成本的增加，并会造成大量的功率损耗。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种光线产生装置，用以发射一第一光束以及一第二光束，并包括一发光单元以及一第一反射单元。发光单元用以发射一主光线。第一反射单元反射主光线，用以产生一第一反射光。主光线形成第一光束，第一反射光形成第二光束。
本发明的有益效果在于，本发明的光线产生装置只需利用单一发光单元，便可发射1个以上相同或不同形态的光束，因此，可大幅降低成本，并可达到省电的功能。再者，通过控制开口的大小，便可控制穿过开口的光束的面积。
为让本发明之特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。
附图说明
图1A为本发明的光线产生装置的一可能实施例。
图1B为本发明的发光单元的发光特性图。
图1C为本发明的光线产生装置所产生的光束示意图。
图2A为本发明的光线产生装置的其它可能实施例。
图2B为本发明的光线产生装置的组合示意图。
图2C为本发明的光线产生装置所产生的光束示意图。
图3A为本发明的光线产生装置的其它可能实施例。
图3B为本发明的光线产生装置的组合示意图。
图3C为本发明的光线产生装置所产生的光束示意图。
图4A为本发明的光线产生装置的其它可能实施例。
图4B图为本发明的光线产生装置的组合示意图。
其中，附图标记说明如下：
100、200、300、400：光线产生装置；
102、202、302、402：发光单元；
104、204、304、306、404：反射单元；
106：倾斜角度；
112：主光线；
114：反射光；
122、124、222、224、322、324、422、424：光束；
201、312：壳体；
206、208、314、316：固定座；
210、212、308、310、418：开口
406、416：构件；
408、412：遮光层；
410：透光层；
414：贯穿孔。
具体实施方式
图1A为本发明的光线产生装置的一可能实施例。如图所示，光线产生装置100包括一发光单元102以及一反射单元104。发光单元102发射一主光线112(main light)。在一可能实施例中，主光线112为一可见光或是一不可见光。另外，本发明并不限定发光单元102的种类。在一可能实施例中，发光单元102为一红外线(IR)发射器或是一发光二极管(LED)。
反射单元104反射主光线112，用以产生一反射光114。在本实施例中，反射单元104为一反射镜，并具有一倾斜角度106。本发明并不限定倾斜角度106的大小。在一可能实施例中，倾斜角度106为45°。
图1B为本发明的发光单元的发光特性图。如图所示，当发光单元102的发光角度为0°时，光线强度最大。因此，在本实施例中，反射单元104设置在发光单元102的正上方，用以反射最强的光线。随着角度越大，光线强度会逐渐递减，因而形成一圆形光束。
图1C为光线产生装置100的主光线及反射光的俯视图。如图所示，光线产生装置100提供第一光束122及第二光束124。在本实施例中，主光线112形成第一光束122，反射光114形成第二光束124，其中第一光束122由发光单元102直接发射出，并未经过任何物体的反射。本发明并不限定光束的形状。在本实施例中，第一光束122为一圆形光，第二光束124为一直线光。
图2A为本发明的光线产生装置的另一可能实施例。图2A相似图1A，不同之处在于，光线产生装置200还具有一壳体201。壳体201为一不透光外壳。在本实施例中，发光单元202及反射单元204设置在壳体201之中。发光单元202连接固定座206。反射单元204连接固定座208。由于发光单元202及反射单元204的特征与图1A中的发光单元102及反射单元104相同，故不再赘述。
当壳体201连接固定座206后，便可形成一开口212。发光单元202所发射出的主光线穿过开口212，用以形成一第一光束。在本实施例中，壳体201具有另一开口210。反射单元204所产生的反射光穿过开口210，用以形成一第二光束。在一可能实施例中，开口210为一方形开口。
图2B为光线产生装置200的组合示意图。如图所示，发光单元202所产生的主光线穿过开口212，用以形成光束222。另外，反射单元204反射主光线，用以产生一反射光。反射光穿过开口210，用以形成光束224。
图2C为光线产生装置200所产生的光束222及224的示意图。如图所示，穿过开口212的光束224为一直线光，而穿过开口210的光束222为一环形光。在本实施例中，光束222由发光单元202直接发射出，并未经过任何物体的反射。
在一可能实施例中，通过控制开口210的大小及位置，便可控制光束224的宽度及高度。另外，通过控制开口212的大小，便可控制光束222的尺寸。在其它实施例中，通过控制反射单元204的倾斜角度，便可控制光束224的宽度及位置。
图3A为本发明的光线产生装置的另一可能实施例。图3A相似图2A，不同之处在于，光线产生装置300还具有一反射单元306。如图所示，发光单元302、反射单元304及306均设置于壳体312之中。在本实施例中，壳体312为一遮光外壳。发光单元302连接固定座314。反射单元304连接反射单元306。反射单元306连接固定座314。
在本实施例中，当壳体312连接固定座314时，并不会产生间隙。当壳体312连接固定座316时，在壳体312与固定座316之间具有一间隙，作为开口310。反射单元306反射发光单元302所发射出的主光线，用以产生一反射光。在本实施例中，反射单元306所产生的反射光穿过开口310，用以形成一第一光束。本发明并不限定反射单元306的实施方式。在一可能实施例中，反射单元306为一圆锥形镜面。
反射单元304反射发光单元302所发射出的主光线，用以产生一反射光。在本实施例中，反射单元304所产生的反射光穿过开口308，用以形成一第二光束。在本实施例中，开口308为一凸出开口，其凸出于壳体312的表面，用以增加第二光束的直线度。在另一实施例中，开口308为一平面开口，并未凸出壳体312的表面。
图3B为光线产生装置300的组合示意图。如图所示，反射单元306反射发光单元302所产生的主光线，用以产生第一反射光。在本实施例中，第一反射光穿过开口310，用以形成光束322。另外，反射单元304反射主光线，用以产生第二反射光。第二反射光穿过开口308，用以形成光束324。
图3C为光线产生装置300所产生的第一及第二光束的示意图。如图所示，穿过开口308的光束324为一直线光，而穿过开口310的光束322为一环形光。在一可能实施例中，通过控制开口308的大小及位置，便可控制光束324的宽度及高度。另外，通过控制开口310的大小，便可控制光束322的尺寸。在其它实施例中，通过控制反射单元304及306的倾斜角度，便可控制光束324及322的宽度及位置。
图4A为本发明的光线产生装置的另一可能实施例。光线产生装置400还具有构件406及416。发光单元402设置在构件406之中，反射单元404设置在构成416之中。由于发光单元402与反射单元404的原理与图1A中的发光单元104及反射单元104相同，故不再赘述。
构件406具有遮光层408、412、一透光层410及一贯穿孔414。在一可能实施例中，可将一透明导光塑胶板的上下两面做遮光处理，如电镀，用以形成遮光层408、412，而塑胶板的中间层可作为透光层410。本发明并不限定构件406的形状。在本实施例中，构件406的一面(如408)为一圆锥状，而另一面(如412)为一平面。
遮光层408、透光层410及遮光层412依序排列。贯穿孔414贯穿遮光层408、412及透光层410。发光单元402设置于贯穿孔414之中。发光单元402所发射出的主光线透过透光层410，形成一第一光束。
由于构件406的上下两面不透光，因此，只有特定角度的光线可穿出透光层410，因而形成环形的区域光。通过控制透光层410的宽度便可控制第一光束的大小。在本实施例中，第一光束为一环形光。另外，第一光束由发光单元402直接发射出，并未经过任何物体的反射。
构件416紧贴构件406，其内部的反射单元404反射发光单元402所发射出的主光线。在本实施例中，反射单元404对准贯穿孔414，用以反射发光单元402所发射出的主光线。反射单元404所产生的反射光穿过开口418，用以形成一第二光束。通过控制开口418的大小，便可控制第二光束的宽度及高度。在一可能实施例中，第二光束为一直线光。
图4B为光线产生装置400的组合示意图。如图所示，发光单元402所产生的主光线穿过透明层410，用以形成光束422。另外，反射单元404反射主光线，用以产生一反射光。反射光穿过开口418，用以形成光束424。
综上所述，本发明的光线产生装置只需利用单一发光单元，便可发射1个以上相同或不同形态的光束，因此，可大幅降低成本，并可达到省电的功能。再者，通过控制开口的大小，便可控制穿过开口的光束的面积。
本发明并不限定光线产生装置的应用领域。只要是利用光线进行控制动作的任何系统，均可使用光线产生装置。在一可能实施例中，光线产生装置可作为一虚拟墙(virtual)、一灯塔(lighthouse)或是一基地台(docking station)，用以控制扫地机器人(robot)的行进路径。
举例而言，光线产生装置所产生的第一光束(圆形光或环形光)作为一防撞光束，用以避免扫地机器人撞到光线产生装置。另外，光线产生装置所产生的第二光束(直线光)作为一引导或是一阻挡光束，用以引导扫地机器人往一特定区域移动，或是避免扫地机器人进入一特定区域。
除非另作定义，在此所有词汇(包含技术与科学词汇)均属本发明所属技术领域中具有通常知识者的一般理解。此外，除非明白表示，词汇于一般字典中的定义应解释为与其相关技术领域的文章中意义一致，而不应解释为理想状态或过分正式的语态。
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。

Claims (9)

1.一种光线产生装置，用以发射一第一光束以及一第二光束，并包括：
一发光单元，用以发射一主光线；以及
一第一反射单元，反射该主光线，用以产生一第一反射光，其中该主光线形成该第一光束，该第一反射光形成该第二光束；
一壳体，所述壳体至少部分遮光，包含该发光单元及该第一反射单元，并具有一第一开口以及一第二开口，其中该主光线穿过该第一开口，用以形成该第一光束，该第一反射光穿过该第二开口，用以形成该第二光束。
2.如权利要求1所述的光线产生装置，其中该第一光束为一圆形光，该第二光束为一直线光。
3.如权利要求1所述的光线产生装置，其中该第一光束为一环形光，该第二光束为一直线光。
4.如权利要求3所述的光线产生装置，还包括：
一第二反射单元，反射该主光线，用以产生一第二反射光；以及
一壳体，包含该发光单元、该第一及第二反射单元，并具有一第一开口以及一第二开口，其中该第二反射光穿过该第一开口，用以形成该第一光束，该第一反射光穿过该第二开口，用以形成该第二光束。
5.如权利要求4所述的光线产生装置，其中该第二反射单元为一圆锥形镜面。
6.如权利要求3所述的光线产生装置，还包括：
一第一构件，具有一第一层、一第二层、一第三层以及一贯穿孔，该贯穿孔贯穿该第一至第三层，并且该第一至第三层依序排列，该第一及第三层不透光，其中该发光单元设置于该贯穿孔之中，该主光线透过该第二层，形成该第一光束；以及
一第二构件，具有该第一反射单元以及一开口，其中该第一反射单元对准该贯穿孔，反射该主光线，用以产生该第一反射光，该第一反射光穿过该开口，用以形成该第二光束。
7.如权利要求6所述的光线产生装置，其中该第一层为圆锥状，该第三层为平面状。
8.如权利要求6所述的光线产生装置，其中该第一及第三层经一电镀处理。
9.如权利要求6所述的光线产生装置，其中该第二层为一透光层。
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