CN209435234U - 不可见光发射装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种不可见光发射装置，其包括基座、金属层、侧墙、支撑部、发光组件、透镜。其中，金属层配置于基座上，侧墙配置于金属层上并与金属层确定容置空间，支撑部由侧墙的内侧向容置空间内延伸，发光组件配置于金属层上且位于容置空间内并用于发射不可见光，透镜配置于支撑部且位于容置空间内，用于使通过透镜的不可见光形成线状光。通过本实用新型提供的不可见光发射装置，可以使光源应用于避障领域时有效降低能量消耗并提高判断精准度。

Description

不可见光发射装置

技术领域

本实用新型是关于一种不可见光发射装置，具体是指一种可发射线状光的不可见光发射装置。

背景技术

飞行时间测量法(Time of Flight,TOF)为一种感测技术，其可透过计算光线发射后折返的时间来量测光源与待测物之间的距离，并广泛的被应用于脸部辨识、空间辨识等领域。

习知光源常被设计于发射平面光，但是，当光源应用于避障领域(例如：扫地机器人)时，由于终端(扫地机器人)只需判断出在移动路线上的障碍物，因此终端的光接收器仅需接收有限范围内的折返光线，光接收器无须接收平面光的所有折返光线，导致浪费光源能量，此外，为了发射平面光，光源的光线能量被分散使用，导致光接收器所接收的折返光线具有较低的能量而提高误判的可能性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种不可见光发射装置以使光源应用于避障领域时有效降低能量消耗并提高判断精准度。

为实现上述目的，本实用新型提出一种不可见光发射装置，其包括基座、金属层、侧墙、支撑部、发光组件、透镜。其中，金属层配置于基座上，侧墙配置于金属层上并与金属层定义容置空间，支撑部由侧墙的内侧向容置空间内延伸，发光组件配置于金属层上且位于容置空间内并用于发射不可见光，透镜配置于支撑部且位于容置空间内，用于使通过透镜的不可见光形成线状光。

在一实施例中，线状光的快轴发射角大于线状光的慢轴发射角。

在一实施例中，线状光的慢轴发射角为15度至50度之间，线状光的快轴发射角为40度至110度之间。

在一实施例中，发光组件为垂直共振腔面射型雷射组件(Vertical-CavitySurface-Emitting Laser,VCSEL)或红外线发射组件(IR LED)。

在一实施例中，透镜为绕射光学透镜或微透镜。

在一实施例中，基座为陶瓷基座。

在一实施例中，基座包括多个通孔。

在一实施例中，侧墙的材料为PPA树脂、LCP(LIQUID CRYSTALPOLYMER)或金属材料。

通过本实用新型提供的不可见光发射装置，可以使光源应用于避障领域时有效降低能量消耗并提高判断精准度。

附图说明

图1为根据本实用新型实施例的不可见光发射装置示意图；

图2为轴向示意图；以及

图3为根据本实用新型实施例的线状光示意图。

图中的标号分别为：

10-基座；11-金属层；12-通孔；20-侧墙；21-支撑部；

22-第一容置空间；23-第二容置空间；30-发光组件；

31-不可见光；32-线状光；40-透镜；

D-光传播方向；S-慢轴；F-快轴。

具体实施方式

为充分了解本实用新型的目的、特征及功效，通过下述具体的实施例，并配合附图，对本实用新型做详细说明，说明如下：

请参考图1，图1为本实用新型实施例的不可见光发射装置示意图，不可见光发射装置100包括基座10、金属层11、侧墙20、发光组件30以及透镜40。基座10及金属层11可定义出顶部与底部，且顶部与底部位于彼此的相对侧。金属层11配置于基座10的顶部，侧墙20配置于金属层11的顶部并与金属层11相连接(例如透过黏着剂彼此黏合)，侧墙20环绕金属层11而于侧墙20的内侧形成容置空间。侧墙20并包含支撑部21，支撑部21配置于侧墙20的内侧向容置空间延伸并凸出于侧墙20的内侧，支撑部21并与金属层11的顶部形成第一容置空间22，与侧墙20的开口形成第二容置空间23，换言之，侧墙20的容置空间包括第一容置空间22以及第二容置空间23，其中支撑部21更用于乘载并容置透镜40。所述发光组件30配置于第一容置空间22且与金属层11的顶部相连接，并用于发射不可见光31。透镜40配置于第二容置空间23并与支撑部21连接(例如透过黏着剂彼此黏合)，用以使发光组件30所发射的不可见光通过透镜40形成能量集中的线状光32，所述线状光为可在平面形成线状图样的光线。

请参考图2，以光传播方向D为基准，可定义出慢轴S以及快轴F，其中慢轴S为传播速度较慢的光偏振方向，快轴F为传播速度较快的光偏振方向，根据本实用新型线状光32的快轴发射角的角度大于慢轴发射角的角度，且在一实施例中，线状光32的慢轴发射角例如为15度至50度之间，线状光32的快轴发射角例如为40度至130度之间，且本实用新型不以此为限制。

所述基座10更包括多个通孔12，通孔12贯穿基座10的顶部以及底部，因此发光组件30可通过连接的金属层11以及通孔12与外部控制电路(未绘示)电连接。

对应于第一容置空间22的侧墙20内侧可用以将发光组件30所发射的部分不可见光反射至透镜40的方向。

在一实施例中，发光组件30为垂直共振腔面射型雷射组件(Vertical-CavitySurface-Emitting Laser,VCSEL)或红外线发射组件(IR LED)，且本实用新型不以此为限制。

在一实施例中，透镜40为一绕射光学透镜(Diffractive optical element,DOE)或一微透镜(Micorlens)，且本实用新型不以此为限制。

在一实施例中，基座10为陶瓷基座，且本实用新型不以此为限制。

在一实施例中，金属层11的材料为铜金属，除了可与发光组件30电连接外，更可用于帮助发光组件30散发运作时所产生的热能，且本实用新型不以此为限制，本技术领域的普通技术人员可根据需求选用其他金属。

在一实施例中，侧墙20的材料为PPA树脂(Polyphthalamide)、LCP(LIQUIDCRYSTAL POLYMER)或金属材料，且本实用新型不以此为限制，此外，在侧墙20的材料为金属材料的实施例中，侧墙20可进一步帮助散发发光组件30所产生的热能。

图3为本实用新型实施例的线状光32示意图，通过使线状光32的快轴发射角的角度大于慢轴发射角的角度，线状光32可形成如图3所示的线状图样，线状光32还可根据需求且通过调整快轴发射角的角度以及慢轴发射角的角度的方式来微调其长宽比，且本实用新型不以此为限制。

综以上所述，本实用新型实施例的不可见光发射装置100可发射能量集中的线状光32，因此在避障的应用中(例如：扫地机器人)，终端(例如：扫地机器人)之光线接收端可以在有限范围内采集到更多的折返光线，进而提升判断是否具有障碍物的精准度，同时减少无用光源的消耗，更可大幅降低能量的浪费。

本实用新型在上文中已以较佳实施例揭露，应当指出，对于本领域普通技术人员来说，该实施例仅用于描述本实用新型，而不应解读为限制本实用新型的保护范围。应注意的是，凡与该实施例等效的变化与置换，均应设为涵盖在本实用新型的保护范围内。因此，本实用新型的保护范围应当以本实用新型权利要求的范围为准。

Claims (8)

1.一种不可见光发射装置，其特征在于，所述装置包括：

一基座；

一金属层，配置于该基座上；

一侧墙，配置于该金属层上并与该金属层确定一容置空间；

一支撑部，由该侧墙的内侧向该容置空间内延伸；

一发光组件，配置于该金属层上且位于该容置空间内，用于发射一不可见光；以及

一透镜，配置于该支撑部且位于该容置空间内，用于使通过该透镜的该不可见光形成一线状光。

2.如权利要求1所述的不可见光发射装置，其特征在于，该线状光的快轴发射角大于该线状光的慢轴发射角。

3.如权利要求2所述的不可见光发射装置，其特征在于，该线状光的慢轴发射角为15度至50度之间，该线状光的快轴发射角为40度至130度之间。

4.如权利要求1所述的不可见光发射装置，其特征在于，该发光组件为一垂直共振腔面射型雷射组件或红外线发射组件。

5.如权利要求1所述的不可见光发射装置，其特征在于，该透镜为一绕射光学透镜或一微透镜。

6.如权利要求1所述的不可见光发射装置，其特征在于，该基座为陶瓷基座。

7.如权利要求1所述的不可见光发射装置，其特征在于，该基座包括多个通孔。

8.如权利要求1所述的不可见光发射装置，其特征在于，该侧墙的材料为PPA树脂、LCP或金属材料。