JP7841184B2 - マルチラインレーザ装置および清掃装置 - Google Patents

Description

関連出願

本出願は、２０２２年８月２６日に出願された中国特許出願第２０２２１１０３４８３４．５号の優先権を主張し、上記中国特許出願のすべての開示内容は、本出願の一部として参照により本明細書に組み込まれる。

本開示は、レーザ探索の技術分野に関し、具体的には、マルチラインレーザ装置および清掃装置に関する。

技術の進歩に伴い、ＡＧＶロボット、サービスロボット、清掃ロボットなどの移動ロボットは、産業現場、商業現場、住宅などの場面で広く使用されている。現在の自律移動ロボットは、一般的に両眼視障害物回避方式、３Ｄ Ｔｏｆ障害物回避方式、ラインレーザ障害物回避方式を採用している。その中で、ラインレーザ障害物回避方式は、低コストで比較的高い測定精度を持つため、徐々に掃除ロボットなどの民生用移動ロボットに好まれる障害物回避方式となっている。ラインレーザ障害物回避装置において、ラインレーザ装置のラインレーザ方向(ラインレーザ傾斜角)および数は、障害物回避効果を決定する重要な要因である。

本開示のいくつかの実施例は、マルチラインレーザ装置を提供し、前記マルチラインレーザ装置は、
基板であって、前記基板上にＮ個のレーザ光源が設けられ、Ｎは正整数であり、Ｎ≧２である基板と、
前記レーザ光源から出射されたレーザをコリメートするように構成されたコリメート部材と、
それぞれ前記Ｎ個のレーザ光源から出射されてコリメートされた後のＮ本のレーザを整形してラインレーザを形成するように構成されたＮ個の整形領域からなる整形部材と、を備える。

いくつかの実施例では、前記Ｎ個の整形領域中の各々は垂直整形領域、水平整形領域および傾斜整形領域中の１つである。

いくつかの実施例では、前記レーザ光源から出射されたレーザが前記コリメート部材を通過した後前記整形部材に投射されて形成されたスポットは、前記レーザ光源に対応する整形領域内に位置する。

いくつかの実施例では、前記スポットの位置およびサイズは、それに対応するレーザ光源の位置、光放出方向、前記コリメート部材の特性、前記コリメート部材と整形部材との間の距離中の少なくとも１つによって決定される。
いくつかの実施例では、前記基板と前記整形部材は前記コリメート部材の両側に位置し、
前記基板は前記コリメート部材の焦点面内に位置し、前記基板は前記コリメート部材の光軸に対して垂直に設けられる。

いくつかの実施例では、前記基板の中心または基板上２つのレーザ光源の中心対称点は前記コリメート部材の光軸上に位置する。

いくつかの実施例では、隣接する整形領域の間に消光器が設けられる。

いくつかの実施例では、前記マルチラインレーザ装置は、前記基板、コリメート部材および整形部材を収容するように構成された消光筒をさらに備える。

いくつかの実施例では、前記レーザ光源中の少なくとも一部は、レーザを時分割で出射する、および／またはレーザを同時に出射するように構成される。

いくつかの実施例では、互いに平行なラインレーザに対応するレーザ光源はレーザを同時に出射し、互いに交差するラインレーザに対応するレーザ光源はレーザを時分割で出射する。

いくつかの実施例では、前記整形領域は、パウエルプリズム、円筒鏡および波面鏡の少なくとも１つを含む。

本開示のいくつかの実施例は清掃装置を提供し、前記清掃装置は前記実施例に記載のマルチラインレーザ装置を備える。

ここでの添付図面は、本明細書に組み込まれて本明細書の一部を構成し、本開示に適合する実施例が示され、明細書とともに本開示の原理を解釈するために使用される。明らかに、以下の説明における添付図面は、本開示のいくつかの実施例に過ぎず、当業者であれば、創造的な労働をすることなく、これらの添付図面に基づいて他の図面を得ることができる。
本開示のいくつかの実施例によって提供される清掃装置の障害物回避シーンの概略図である。 本開示のいくつかの実施例によって提供される清掃装置の障害物回避シーンの概略図である。 本開示のいくつかの実施例によって提供されるマルチラインレーザ装置の構造概略図である。 本開示のいくつかの実施例によって提供される基板の構造概略図である。 本開示のいくつかの実施例によって提供されるマルチラインレーザ装置の構造概略図である。 本開示のいくつかの実施例によって提供される清掃装置の障害物回避シーンの概略図である。

本開示の目的、技術的解決策および利点をより明確にするために、以下、添付図面を参照して本開示をより詳細に説明するが、明らかに、説明される実施例は、本開示の一部の実施例に過ぎず、すべての実施例ではない。本開示の実施例に基づいて、当業者は創造的な労働をすることなく得られた他の実施例は、すべて本開示の保護範囲に含まれる。
なお、「含む」、「備える」という用語または他の任意の変形は非排他的な包含をカバーすることを意図し、一連の要素を含む製品または装置はそれらの要素を含むだけでなく、明確に列挙された他の要素、またはこれらの製品または装置に固有の要素も含むことに留意されたい。さらに限定しない限り、「…を含む」という表現で定義される要素は、前記要素を含む製品または装置における他の同一要素の存在を排除するものではない。
本分野において、単一ラインレーザ障害物回避装置は一般に複雑な環境における障害物回避要件を満たすことが困難であり、複数の単一ラインレーザの統合を必要とし、これは、コスト及び統合の難易度を実質的に増大させ、消費者向け製品としては容認できない。具体的に、清掃装置、例えば掃き清掃ロボット、掃き・モップ掛け一体化ロボットなどは通常ラインレーザ障害物回避方式を採用し、ラインレーザ障害物回避装置において、ラインレーザ装置のラインレーザ方向(ラインレーザ傾斜角)および数は、障害物回避効果を決定する重要な因素である。図１は、本開示のいくつかの実施例によって提供される清掃装置の障害物回避シーンの概略図である。図１に示すように、自動清掃装置２００、は例えば掃き清掃ロボットは、作業面３００、例えば床面上を自動的に走行する。自動清掃装置２００はラインレーザ障害物回避の使用に基づいて障害物回避を実行する。ラインレーザ障害物回避装置は作業面に水平なラインレーザを斜めに下方に放出し、水平ラインレーザが障害物上に照射されると、水平ラインレーザが折り返し点を形成し、水平ラインレーザの接地部分と比較すると、障害物の距離を確認し、距離情報に基づいて障害物を回避する。

上記のような障害物回避方式を採用すると、床面上の障害物しか識別できず、床面に張り出して高さが清掃ロボットより低い障害物を識別できなく、衝突の恐れがある。また、上記の障害物回避方式を採用すると、ラインレーザの接地距離が比較的遠く、一般的に２００ｍｍを超え、該距離では三角法測距原理の精度が比較的に低いため、高さが低い障害物を識別できず、衝突の恐れがある。

図２は、本開示のいくつかの実施例によって提供される清掃装置の障害物回避シーンの概略図である。図２に示すように、自動清掃装置２００、例えば掃き清掃ロボットは、作業面３００、例えば床面上を自動的に走行する。自動清掃装置２００は垂直２重ラインレーザ障害物回避を用いて障害物回避を実行する。ラインレーザ障害物回避装置は、床面に垂直な２本のラインレーザを放出し、垂直ラインレーザ上に障害物が存在すると、光線が折り返し点を形成し、ラインレーザの接地部分と比較することにより、障害物の距離と高さを確認し、距離と高さ情報に基づいて障害物を回避する。

上記のような障害物回避方式では、水平方向に不感帯があり、ラインレーザが図中の(1)、(2)および(3)の位置をカバーできなく、在障害物が存在すると移動ロボットが回避できず、衝突してしまう。垂直２重ラインレーザ方式では、２つの単一ラインレーザデバイスをそれぞれ清掃ロボットの中間線の両側に組み立てる必要があり、２つの単一ラインレーザはコストが高く、取付および試運転が複雑である。

関連技術は、より精度高い障害物回避を達成するためにラインレーザ装置の数を増やし、例えば水平ラインレーザ、垂直ラインレーザなどを組み合わせる方法を用いてマルチラインレーザの障害物回避を実現する。しかし、このような障害物回避方法を採用すれば、ラインレーザ装置の数が増加し、コストが高くなる。

本開示は、マルチラインレーザ装置を提供し、前記マルチラインレーザ装置は、基板であって、前記基板上にＮ個のレーザ光源が設けられ、Ｎは正整数であり、Ｎ≧２である基板と、前記レーザ光源から出射された光をコリメートするように構成されたコリメート部材と、それぞれ前記Ｎ個のレーザ光源から出射されてコリメートされた後のＮ本のレーザを整形してマルチラインレーザを形成するように構成されたＮ個の整形領域からなる整形部材と、を備える。集積化技術を採用してマルチラインレーザ装置を形成し、複数のレーザ光源を同一基板に集積化し、各レーザ光源からのレーザが同一整形部材の異なる領域に対応して異なるラインレーザに整形されることにより、マルチラインレーザ装置のサイズおよびコストを低減する。

以下、添付図面を参照しながら本開示の選択可能な実施例を詳細に説明する。
図３は、本開示のいくつかの実施例によって提供されるマルチラインレーザ装置の構造概略図である。図３に示すように、本開示のいくつかの実施例は、複数本のラインレーザを出射するためのマルチラインレーザ装置１００を提供し、障害物回避操作を実行するために清掃装置２００上に設けられる。前記マルチラインレーザ装置１００は基板１０、コリメート部材２０および整形部材３０を備える。

基板１０は、例えばセラミック基板であり、前記基板１０上にＮ個のレーザ光源１１が設けられ、Ｎは正整数であり、Ｎ≧２である。レーザ光源１１は、点状のレーザビームを出射するように構成され、図３には、２つのレーザ光源１１、すなわち第１レーザ光源１１１と第２レーザ光源１１２が例示的に図示される。第１レーザ光源１１１と第２レーザ光源１１２はそれぞれ点状レーザビームを出射する。いくつかの実施例では、図３に示すように、第１レーザ光源１１１と第２レーザ光源１１２はそれぞれ基板１０の２つの対向する端部に位置する。

いくつかの実施例では、前記レーザ光源１１は、垂直共振器面発光レーザ光源（Ｖｅｒｔｉｃａｌ－Ｃａｖｉｔｙ Ｓｕｒｆａｃｅ－Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｌａｓｅｒ、ＶＣＳＥＬ）および／またはエッジ発光レーザ光源（Ｅｄｇｅ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｌａｓｅｒ、ＥＥＬ）を含むが、これらに限定されない。前記レーザ光源１１から出射されたレーザ波長は８０８ｎｍ、８５０ｎｍ、９０５ｎｍおよび／または９４０ｎｍなどを含むが、これらに限定されない。Ｎ個のレーザ光源１１は基板１０に集積化されて接合され、それらの種類、出力および波長は同じであっても異なってもよい。
いくつかの実施例では、前記レーザ光源１１共陽極または共陰極接続されてもよく、レーザ光源１１の他端は光源駆動回路に接続される。

コリメート部材２０は、点状レーザの発散を回避するために前記レーザ光源１１から出射されたレーザをコリメートするように構成され、コリメート部材２０は例えばコリメートレンズまたはコリメートレンズセットであってもよい。コリメートレンズは例えば平凸レンズである。いくつかの実施例、コリメートレンズまたはコリメートレンズセットの材質は、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）および／またはガラスであってもよく、その表面は、レーザの利用率を改善するために、透過率向上膜で蒸着されてもよい。

整形部材３０は、それぞれ前記Ｎ個のレーザ光源１１から出射されてコリメートされたＮ本のレーザを整形してマルチラインレーザを形成するように構成されたＮ個の整形領域３１からなる。図３では、２つの整形領域３１、すなわち第１整形領域３１１と第２整形領域３１２が例示的に図示される。第１整形領域３１１と第２整形領域３１２はそれぞれ第１レーザ光源１１１と第２レーザ光源１１２に対応する。いくつかの実施例では、図３に示すように、第１整形領域３１１と第２整形領域３１２はそれぞれ整形部材３０の両端部に位置する。第１整形領域３１１は第１レーザ光源１１１から出射された第１点状レーザを受信し、該第１点状レーザを第１ラインレーザに整形する。第２整形領域３１２は第２レーザ光源１１２から出射された第２点状レーザを受信し、該第２点状レーザを第２ラインレーザに整形する。

本出願中の点状レーザとは、レーザの伝播方向に垂直な方向の断面の形態が点状であり、ラインレーザの伝播方向に垂直な方向の断面の形態が線形であることを指す。
いくつかの実施例では、前記Ｎ個の整形領域３１中の各々は、前記垂直整形領域、水平整形領域および傾斜整形領域中の１つである。垂直整形領域は点状レーザを垂直ラインレーザに整形して出射し、垂直ラインレーザとはレーザの伝播方向に垂直な方向の断面における線形状が床面に垂直な線形状であることを意味する。水平整形領域は点状レーザを水平ラインレーザに整形して出射し、水平ラインレーザとは、レーザの伝播方向に垂直な方向の断面における線形状が床面に平行な線形状であることを意味する。傾斜整形領域は点状レーザを傾斜ラインレーザに整形して出射し、傾斜ラインレーザとは、レーザの伝播方向に垂直な方向の断面における線形状が床面に対して傾斜な線形状であることを意味し、傾斜ラインレーザは、異なる傾斜角度を有する複数の線形状を含み、傾斜角度は例えば３０°、４５°、６０°などである。

いくつかの実施例では、図３に示すように、第１整形領域３１１は例えば垂直整形領域であり、第１レーザ光源１１１から出射されてコリメート部材２０によってコリメートされた後の第１点状レーザを垂直ラインレーザに整形して出射することができ、すなわち、第１ラインレーザは垂直ラインレーザである。第２整形領域３１２は例えば水平整形領域であり、第２レーザ光源１１２から出射されてコリメート部材２０によってコリメートされた後の第２点状レーザを水平ラインレーザに整形して出射することができ、すなわち第２ラインレーザは水平ラインレーザである。

図４は、本開示のいくつかの実施例によって提供される基板の構造概略図であり、基板上のレーザ光源の位置が図示される。基板の表面には、例えば、図４に示すように、基板の中点を原点、水平方向をＸ軸方向、垂直方向をＹ軸方向とする座標系が構築される。このようにすれば、基板１０上のレーザ光源１１の設置位置を明確かつ一義的に標識することができる。座標系内のレーザ光源１１の座標は、基板１０上のレーザ光源１１の位置を示すことができる。

いくつかの実施例では、図４に示すように、基板１０は例えば正方形であり、他の実施例では、基板は長方形、菱形、円形などの他の形状であってもよい。

いくつかの実施例では、レーザ光源１１は基板１０上の任意の位置に設けられてもよく、図４は基板１０上のレーザ光源１１のいくつかの位置を示し、例えばレーザ光源１１はＸ軸に沿って設けられてもよく、Ｙ軸に沿って設けられてもよく、正方形基板１０の対角線上に設けられてもよい。図４における基板１０上のレーザ光源１１のいくつかの位置は例示的なものであり、網羅的なものではない。当業者は、レーザ光源１１が基板１０上の他の位置に設けられてもよいことを理解されたい。

いくつかの実施例では、前記レーザ光源１１から出射されたレーザが前記コリメート部材２０を通過した後前記整形部材３０に投射して形成されたスポットが前記レーザ光源１１に対応する整形領域３１内に位置する。レーザ光源１１の数は整形部材３０の整形領域３１の数と同じであり、レーザ光源１１は整形部材３０の整形領域３１と１対１で対応する。各レーザ光源１１で発生した点状レーザがコリメート部材２０によってコリメートされた後前記整形部材３０に照射されて形成されたスポットは該レーザ光源１１に対応する整形領域３１内に位置する。該整形領域３１は受信されてコリメートされた後の点状レーザをラインレーザに整形して出射することができる。

いくつかの実施例では、前記スポットの位置およびサイズはそれに対応するレーザ光源１１の位置、光放出方向、前記コリメート部材２０の特性、前記コリメート部材２０と整形部材３０との間の距離中の少なくとも１つによって決定される。図３および図４に示すように、各レーザ光源１１から出射された点状レーザが該レーザ光源１１に対応する整形領域３１内に実質的に完全に位置し、所望の複数のラインレーザを得るために、実際ニーズに応じて基板１０上のレーザ光源１１の位置、光放出方向、整形部材３０上の整形領域３１の分割、基板１０、コリメート部材２０、および整形部材３０間の相対位置関係を設計することができる。

いくつかの実施例では、図３に示すように、前記基板１０と前記整形部材３０は前記コリメート部材２０の両側に位置し、前記基板１０は前記コリメート部材２０の焦点面内に位置し、前記基板１０は前記コリメート部材２０の光軸に対して垂直に設けられる。このようにすれば、基板１０上にあるレーザ光源１１から出射された点状レーザがコリメート部材２０を通過した後コリメートされた平行ビームを形成し、それにより、レーザ光源１１から出射された点状レーザの発散という問題を克服することができる。いくつかの実施例では、図３に示すように、前記基板１０の中心は前記コリメート部材２０の光軸上に位置する。いくつかの実施例では、基板１０は複数のレーザ光源を含み、その内の２つの光源の中心対称点が前記コリメート部材２０の光軸上に位置するように構成される。
いくつかの実施例では、図３に示すように、第１レーザ光源１１１はコリメート部材２０の中心に向かって第１点状レーザを出射し、第１点状レーザのビーム傾斜角はθ１＝ａｒｃｔｇ ｈ１／ｆであり、ここで、ｈ１は第１レーザ光源１１１と基板１０の中点間の距離、すなわち第１レーザ光源１１１とコリメート部材２０の光軸間の距離であり、ｆはコリメート部材２０の焦点距離である。第１点状レーザが第１レーザ光源１１１からコリメート部材２０に転送される過程中、その第１レーザ光源１１１の発散角度により、第１点状レーザの転送方向に垂直な方向のスポットが第１レーザ光源１１１から遠ざかるにつれて徐々に大きくなり、第１点状レーザは徐々に発散し、第１点状レーザがコリメート部材２０、例えばコリメートレンズを通過した後、コリメートされた平行ビームとなり、コリメートされた後の第１点状レーザの転送方向に垂直な方向のスポットのサイズが変化せず、すなわち第１点状レーザが発散しなくなる。コリメートされた後の第１点状レーザが整形部材３０に到達すると、前記整形部材３０に投射されて形成されたスポットが第１レーザ光源１１１に対応の第１整形領域３１１内に位置し、スポットの面積が第１整形領域３１１の面積よりも小さく、または実質的に等しい。コリメートされた後の第１点状レーザが第１整形領域３１１によって整形され、例えば垂直ラインレーザを形成して出射する。

いくつかの実施例では、図３に示すように、第２レーザ光源１１２はコリメート部材２０の中心に向かって第２点状レーザを出射し、第２点状レーザのビーム傾斜角はθ２＝ａｒｃｔｇ ｈ２／ｆであり、ここで、ｈ２は第２レーザ光源１１２と基板１０の中点間の距離、すなわち第２レーザ光源１１２とコリメート部材２０の光軸間の距離であり、ｆはコリメート部材２０の焦点距離である。第２点状レーザが第２レーザ光源１１２からコリメート部材２０に向かって転送される過程中、その第２レーザ光源１１２の発散角度により、第２点状レーザの転送方向に垂直な方向のスポットは第２レーザ光源１１２から遠ざかるにつれて徐々に大きくなり、第２点状レーザが徐々に発散し、第２点状レーザがコリメート部材２０、例えばコリメートレンズを通過した後、コリメートされた平行ビームとなり、コリメートされた後の第２点状レーザの転送方向に垂直な方向のスポットのサイズが変化せず、すなわち第２点状レーザが発散しなくなる。コリメートされた後の第２点状レーザが整形部材３０に到達すると、前記整形部材３０に投射されて形成されたスポットが第２レーザ光源１１２に対応する第２整形領域３１２内に落入し、スポット面積が第２整形領域３１２の面積よりも小さく、または実質的に等しい。コリメートされた後の第２点状レーザが第２整形領域３１２によって整形され、例えば水平ラインレーザを形成して出射する。

図５は、本開示のいくつかの実施例によって提供されるマルチラインレーザ装置の構造概略図である。図５に示すマルチラインレーザ装置は図３に示すマルチラインレーザ装置の構造と部分的に同じであり、同じ部分が繰り返して説明されず、以下、両者の相違点を具体的に説明する。

図５に示すように、図５には、３つの整形領域３１、すなわち第１整形領域３１１、第２整形領域３１２および第３整形領域３１３が図示される。第１整形領域３１１、第３整形領域３１３および第２整形領域３１２は長手方向に順次隣接して設けられる。第１整形領域３１１は、第１レーザ光源１１１から出射された第１点状レーザを受信し、該第１点状レーザを第１ラインレーザ、例えば垂直ラインレーザに整形する。第２整形領域３１２は、第２レーザ光源１１２から出射された第２点状レーザを受信し、該第２点状レーザを第２ラインレーザ、例えば水平ラインレーザに整形する。第３整形領域３１３は、第３レーザ光源から出射された第３点状レーザを受信し、該第３点状レーザを第３ラインレーザ、例えば傾斜ラインレーザに整形することができる。

いくつかの実施例では、隣接する整形領域３１の間に消光器４１、例えば消光板が設けられる。前記消光器は金属または非金属材料で形成されてもよく、金属材料は例えばアルミニウム合金であり、光学的に黒くされ、非金属材料は例えばＰＣ、ＰＰＳまたはＰＥＴなどであり、光学的に黒くされる。消光器の表面には消光処理が実施され、例えば消光ねじりを設け、消光塗料をコーディングするなどであってもよい。具体的に、図５に示すように、第１整形領域３１１と第３整形領域３１３との間、および第２整形領域３１２と第３整形領域３１３との間にいずれも消光器４１が設けられ、整形部材３０の光軸に実質的に平行に設けられ、例えば整形部材２０からコリメート部材２０に向かって延伸し、コリメートビームが整形領域３１に入射した後に発生する迷光を遮断、反射および吸収するように設けられ、同時に迷光が隣接する整形領域３１の間でクロストークすることを回避することができる。

いくつかの実施例では、図５に示すように、マルチラインレーザ装置１００は、前記基板１０、コリメート部材２０および整形部材３０を収容するように構成された消光筒４２をさらに備えてもよい。消光筒４２は金属または非金属材料から形成されてもよく、金属材料は例えばアルミニウム合金であり、光学的に黒くされ、非金属材料は例えばＰＣ、ＰＰＳまたはＰＥＴなどであり、光学的に黒くされる。消光筒４２の内壁面に消光処理が実施され、例えば消光ねじりを設け、消光塗料をコーディングするなどであってもよく、コリメート部材２０の周囲の迷光および消光器４１によって除去されない迷光を吸収し、ラ インレーザ装置からの光の品質を向上させることができる。

図５に示すように、消光筒４２の整形部材３０に近い端部は開放口であり、マルチラインレーザ装置によって発生したラインレーザが該開放口から射出される。消光筒４２の基板１０に近い端部は閉じられ、外光が消光筒４２に入ってマルチラインレーザ装置の作業に悪影響を及ぼすのを防止するためである。他の実施例では、消光筒４２の基板１０に近い端部は開放口であってもよい。

いくつかの実施例では、前記レーザ光源１１中の少なくとも一部は、レーザを時分割で出射する、および／またはレーザを同時に出射するように構成される。図３～図５と併せて、基板１０上のレーザ光源１１は光源駆動回路によって制御され、光源駆動回路は外接の外部駆動回路であってもよく、基板１０上に集積された内部駆動回路であってもよい。光源駆動回路は、各レーザ光源の出射時間および持続パルス幅を制御することにより、各レーザ光源に対応するラインレーザの出射を制御することができる。

いくつかの実施例では、設計ニーズに応じて、レーザ光源１１は、出射されたラインレーザが互いに干渉しないようにレーザを時分割で出射するように構成されてもよい。

いくつかの実施例では、設計ニーズに応じて、レーザ光源１１は、ラインレーザの検出効率を向上するようにレーザを同時に出射するように構成されてもよい。

いくつかの実施例では、設計ニーズに応じて、レーザ光源１１は、一部の光源がレーザを時分割で出射し、別の一部の光源がレーザを同時に出射するように構成されてもよい。

いくつかの実施例では、互いに平行なラインレーザに対応するレーザ光源はレーザを同時に出射し、互いに交差するラインレーザに対応するレーザ光源はレーザを時分割で出射する。例えば複数本の平行ラインレーザに対応するレーザ光源はレーザを同時に出射し、複数本の垂直ラインレーザに対応するレーザ光源はレーザを同時に出射し、傾斜角度が同じである複数本の傾斜ラインレーザに対応するレーザ光源はレーザを同時に出射する。平行ラインレーザ、垂直ラインレーザおよび傾斜ラインレーザに対応するレーザ光源はレーザを時分割で出射し、それらのレーザ出射時間に間隔が存在すると、それらのレーザパルスは重ならない。いくつかの実施例では、前記整形領域はパウエルプリズム、円筒鏡および波面鏡中の少なくとも１つを含む。波面鏡を例にすると、異なる整形領域３１に対応する波の形態は同じであっても異なってもよい。整形領域３１の整形特性は波の形態に関連する。例えば、水平方向に沿って延伸する波の形態を有する整形領域は、点状レーザを垂直ラインレーザに整形することができ、垂直方向に沿って延伸する波の形態を有する整形領域は、点状レーザを水平ラインレーザに整形することができる。

本開示は、チップ接合技術および光学レンズの最適化設計により、マルチラインレーザ装置のサイズを大幅に縮小することが可能にし、集積化の難易度を低減することができ、マルチラインレーザ装置は、セラミック基板にレーザ光源チップの数を増加することにより、光学レンズのコストおよび構造部品のコストが顕著に増加することなくマルチライン方式を実現する。

本開示のいくつかの実施例は、清掃装置を提供し、前記清掃装置は前記実施例に記載のマルチラインレーザ装置１００を備える。

図６は、本開示のいくつかの実施例によって提供される清掃装置の障害物回避シーンの概略図である。図６に示すように、自動清掃装置２００’、例えば掃き清掃ロボットは、作業面３００、例えば床面上を自動的に走行する。自動清掃装置２００’は、水平単一ラインと垂直２重ラインレーザ障害物回避を組み合わせて障害物回避を実行し、図６に示すように、ａは水平ラインレーザを示し、ｂとｃは垂直ラインレーザを示す。他の実施例では、自動清掃装置２００’は傾斜ラインレーザを追加することにより障害物回避を行うこともできる。異なるラインレーザを使用して障害物回避を実行することによって、障害物回避の不感帯を除去する同時に障害物回避精度を向上させることができる。

最後に、本明細書における各実施例は漸進的に説明され、各実施例は他の実施例との相違点に焦点を当て、各実施例間で同一または類似の部分は互いに参照され得ることに留意されたい。実施例で開示されたシステムまたは装置について、実施例で開示された方法に対応するので、簡単に説明するが、関連部分は方法部分の説明を参照すればよい。
以上の実施例は、本開示の技術的解決策を説明するために使用され、それらを限定するものではなく、前記実施例を参照して本開示を詳細に説明したが、当業者は、前記各実施例に記載された技術的解決策を依然として修正することができるか、またはその一部の技術的特徴を等価置換することができ、これらの修正や置換は、対応する技術的解決策の本質を本開示の各実施例の技術的解決策の精神および範囲から逸脱させないことを理解されたい。

Claims (12)

1. 基板であって、前記基板上にＮ個のレーザ光源が設けられ、Ｎは正整数であり、Ｎ≧２である基板と、
   前記レーザ光源から出射されたレーザをコリメートするように構成されたコリメート部材と、
   Ｎ個の整形領域を有し、前記整形領域が、それぞれ前記Ｎ個のレーザ光源から出射されてコリメートされたＮ本のレーザを整形してラインレーザを形成するように構成された整形部材と、を備え、
   前記Ｎ個の整形領域は、垂直整形領域、水平整形領域および傾斜整形領域のうちの少なくとも２種類の領域を含む、ことを特徴とするマルチラインレーザ装置。
2. 前記Ｎ個の整形領域中の各々は、垂直整形領域、水平整形領域および傾斜整形領域のいずれかである、請求項１に記載のマルチラインレーザ装置。
3. 前記レーザ光源から出射されたレーザが前記コリメート部材を通過した後に前記整形部材に投射されて形成されるスポットは、前記レーザ光源に対応する整形領域内に位置する、請求項１に記載のマルチラインレーザ装置。
4. 前記スポットの位置およびサイズは、前記スポットに対応するレーザ光源の位置、光放出方向、前記コリメート部材の特性、前記コリメート部材と整形部材との間の距離うちの少なくとも１つによって決定される、請求項３に記載のマルチラインレーザ装置。
5. 前記基板と前記整形部材は前記コリメート部材の両側に位置し、前記基板は前記コリメート部材の焦点面内に位置し、前記基板は前記コリメート部材の光軸に対して垂直に設けられる、請求項１に記載のマルチラインレーザ装置。
6. 前記基板の中心または基板上の２つのレーザ光源の中心対称点は、前記コリメート部材の光軸上に位置する、請求項５に記載のマルチラインレーザ装置。
7. 隣接する整形領域の間に消光器が設けられる、請求項１に記載のマルチラインレーザ装置。
8. 前記マルチラインレーザ装置は、前記基板、コリメート部材および整形部材を収容するように構成された消光筒をさらに備える、請求項１に記載のマルチラインレーザ装置。
9. 前記レーザ光源の少なくとも一部は、レーザを時分割で出射する、および／またはレーザを同時に出射するように構成される、請求項１に記載のマルチラインレーザ装置。
10. 互いに平行なラインレーザに対応するレーザ光源はレーザを同時に出射し、互いに交差するラインレーザに対応するレーザ光源はレーザを時分割で出射する、請求項９に記載のマルチラインレーザ装置。
11. 前記整形領域は、パウエルプリズム、円筒鏡および波面鏡の少なくとも１つを含む、請求項１に記載のマルチラインレーザ装置。
12. 請求項１～１１のいずれか１項に記載のマルチラインレーザ装置を備える、ことを特徴とする清掃装置。