TWI630406B

TWI630406B - 雷射干擾器

Info

Publication number: TWI630406B
Application number: TW106112443A
Authority: TW
Inventors: 黃秀媛
Original assignee: 黃秀媛
Priority date: 2017-04-13
Filing date: 2017-04-13
Publication date: 2018-07-21
Also published as: TW201837493A

Abstract

本發明關於一種雷射干擾器，包括：一光接收器，供接收一入射雷射光並產生一入射光訊號；一光發射器；一處理單元，與該光接收器及該光發射器電性連接，包括一訊號放大單元，該訊號放大單元電性連接該光接收器並處理該入射光訊號成一放大訊號，該處理單元依據該放大訊號驅動該光發射器產生一干擾雷射光；一電磁屏蔽罩，至少罩蓋屏蔽該訊號放大單元。

Description

雷射干擾器

本發明係有關於一種雷射干擾器。

雷射偵測之原理係利用發射一特定波長及特定發射訊號頻率之雷射光至被偵測物，並接收由該被偵測物反射之該雷射光，藉以偵測該被偵測物。

習知之雷射干擾器一般是在收到該偵測器之雷射光後，透過連續發射一干擾雷射光來覆蓋反射之雷射光。然而此類習知技術並未對處理電路作干擾訊號之屏蔽，且未針對該偵測器之雷射光的波長、訊號發射頻率、振幅等性質進一步分析比對，效果較差。

因此，有必要提供一種新穎且具有進步性之雷射干擾器，以解決上述之問題。

本發明之主要目的在於提供一種雷射干擾器，其精準而節能。

為達成上述目的，本發明提供一種雷射干擾器，包括：一光接收器，供接收一入射雷射光並產生一入射光訊號；一光發射器；一處理單元，與該光接收器及該光發射器電性連接，包括一訊號放大單元，該訊號放大單元電性連接該光接收器並處理該入射光訊號成一放大訊號，該處理單元依據該放大訊號驅動該光發射器產生一干擾雷射光；一電磁屏蔽罩，至少罩蓋屏蔽該訊號放大單元。

1‧‧‧雷射干擾器

10‧‧‧光接收器

11‧‧‧入射光訊號

11a,11b‧‧‧放大訊號

11c‧‧‧峰部部分

12‧‧‧光電二極體

121‧‧‧受光頭端

20‧‧‧光發射器

21‧‧‧干擾雷射光

22‧‧‧干擾脈波

23‧‧‧雷射二極體

30‧‧‧處理單元

301‧‧‧訊號放大單元

31‧‧‧第一級放大器

32‧‧‧第二級放大器

33‧‧‧處理器

34‧‧‧驅動電路

35‧‧‧比較器

36‧‧‧連接電路

37‧‧‧電磁屏蔽罩

371‧‧‧透窗部

372‧‧‧透孔

38‧‧‧電路板

39‧‧‧跨隙

40‧‧‧入射雷射光

41‧‧‧入射脈波

50‧‧‧濾波透鏡

60‧‧‧外殼

61‧‧‧外接結構

T‧‧‧間隔時間

圖1為本發明一較佳實施例之立體圖。

圖2為本發明一較佳實施例之分解圖。

圖3為本發明一較佳實施例之一剖面圖。

圖4為本發明一較佳實施例之結構關係方塊圖。

圖5為本發明一較佳實施例之訊號處理示意圖。

圖6為本發明一較佳實施例之訊號干擾示意圖。

以下僅以實施例說明本發明可能之實施態樣，然並非用以限制本發明所欲保護之範疇，合先敘明。

請參考圖1至6，其顯示本發明之一較佳實施例，本發明之雷射干擾器1包括一光接收器10、一光發射器20、一處理單元30及一電磁屏蔽罩37。

該光接收器10供接收一入射雷射光並產生一入射光訊號。該處理單元30與該光接收器10及該光發射器20電性連接，該處理單元30包括一訊號放大單元301，該訊號放大單元301電性連接該光接收器10並處理該入射光訊號成一放大訊號，該處理單元30依據該放大訊號驅動該光發射器20產生一干擾雷射光。該電磁屏蔽罩37至少罩蓋屏蔽該訊號放大單元301,藉此屏蔽該雷射干擾器1內部之處理電路以避免受到其他訊號或磁力之干擾。

進一步說，該光接收器10供接收一包括複數入射脈波41之入射雷射光40並產生一與該複數入射脈波41相關聯之入射光訊號11。該處理單元30依據該入射光訊號11計算該複數入射脈波41之相鄰二者之間的間隔時間T、且驅動該光發射器20產生一干擾雷射光21，該干擾雷射光21包括複數干擾脈波22，該干擾雷射光21之干擾脈波22係與該入射雷射光40之入射脈波41至少部份重疊，詳細說，該複數干擾脈波22間斷地各於該複數入射脈波41之間隔時間T內發射、且各持續至重疊於其中一該入射脈波41。藉此，可干擾發射該入射雷射光40之一雷射偵測器。

該干擾雷射光21之發射訊號頻率與該入射雷射光40之發射訊號頻率相同，確保同步干擾該雷射偵測器接收反射之入射雷射光。該干擾脈波22之振幅較佳大於該入射脈波41之振幅，以有效覆蓋該入射脈波41。各該干擾脈波22持續至重疊於其中一該入射脈波41之1/2以上，較佳為重疊3/4以上、甚至完全重疊，以完全阻斷、干擾該雷射偵測器接收反射之入射雷射光。較佳地，該複數入射脈波41之數量至少為3個，該干擾雷射光21相對地於其前三個入射脈波41之後發射，以確定所接收之入射脈波41所具有之光波長、訊號發射頻率、振幅等性質，確實為所欲干擾之目標入射雷射，避免誤判及該光發射器20不必要地發射該干擾雷射光21，精準而節能。

詳細說，該光接收器10包括至少一光電二極體12，該光電二極體12具有一介於40度至80度之光接收角，較佳設有複數個光電二極體12，以提升該光接收器10之接收範圍而不漏接。該光發射器20包括至少一雷射二極體23，該雷射二極體23具有一介於15度至45度之光發射角，將該干擾雷射光21儘量集中在較有效之光發射範圍內，有助於干擾效果。該至少一雷射二極體23之數量可為複數，可包括能發射不同波長之雷射二極體。該干擾雷射光21與該入射雷射光40之波長介於850奈米至910奈米之間，該發射訊號頻率介於100赫茲至600赫茲之間，然而上述僅例舉較為常見之雷射偵測器所使用之波長範圍，實際上可依據不同需求而不同，甚至該雷射干擾器1可另設有一發射訊號頻率調整電路，藉以調整該干擾雷射光21之發射訊號頻率。

該雷射干擾器1另包括一電性連接於該光發射器20之驅動電路34、及一電性連接於該光發射器20與該驅動電路34之間的連接電路36。該處理單元30包括一與該光接收器10通聯之第一級放大器31、一與該第一級放大器31通聯之第二級放大器32、一與該第二級放大器32通聯之處理器33，該處理器33與該光發射器20通聯，該第一級放大器31處理該入射光訊號11成一放大訊號11a，該第二級放大器32處理該放大訊號11a成一放大訊號11b，該處理器33依據該放大訊號11b之間隔時間T、且透過該驅動電路34驅動該光發射器20產生該干擾雷射光21。該第一級放大器31為電晶體放大器，可原波形放大訊號，該第二級放大器32較佳為視頻放大器，可將經該電晶體放大器處理放大後之該放大訊號11a進一步放大並轉變成方波型態。該處理單元30另包括一通聯於該視頻放大器與該處理器33之間的比較器35，該比較器35設有一閥值，該比較器35僅允許經該視頻放大器處理後之放大訊號11b大於該閥值的峰部部分11c通過，該等峰部部分11c中之相鄰二者之間間隔該間隔時間T。該放大訊號11a經由該視頻放大器處理成方波型態，其可有利該處理器33作數位化處理且經該比較器35篩選掉非所欲干擾之其他雜訊(可能來自環境中的不同雜光)，可增加處理速度及判斷訊號來源之正確度、並降低該處理器33之負載。當然，該第一級放大器31及該第二級放大器32亦可皆為電晶體放大器，只要該處理器33具有足夠之資料處理能力。該閥值可設為該放大訊號11b之電壓值、電流值或振幅值，例如該閥值設為該放大訊號11b之電壓值，該電壓值例如設定為2伏特(V)。該雷射干擾器1也可另設有一閥值調整或切換電路，以依據不同需求調整該閥值、或切換設定該閥值於電壓值、電流值及振幅值其中任一者。以上所述之通聯泛指有線或無線方式。

該第一級放大器31、該第二級放大器32及該比較器35、以及電性連接其間之電路較佳被該電磁屏蔽罩37(例如金屬罩、或其他可導電或導磁之罩蓋)所罩蓋屏蔽，可減少外界訊號、電磁波及該雷射干擾器1之其他電路(例如該光發射器20及與其導接之電路)之干擾，確保該光接收器10所接收之訊號不受干擾且不失真，提升訊號判斷準確性。其中，該連接電路36設於一電路板38上，較佳地於該電路板38之相對二側皆設有一該電磁屏蔽罩37，該金屬罩(該電磁屏蔽罩37)空跨過該連接電路36，詳細說，該電磁屏蔽罩37與該電路板38之間存在一跨隙39，該跨隙39例如空跨過該連接電路36連接於該光接收器10與該光發射器20之間的部分，避免該電磁屏蔽罩37干擾或造成短路。

在本實施例中，該電磁屏蔽罩37另設有至少一對應於該光接收器10之透窗部371。各該光電二極體12包括一受光頭端121，該透窗部371包括對應於該複數光電二極體12之受光頭端121的複數透孔372。該複數透孔372與該複數光電二極體12之受光頭端121形狀概為對應，且該複數透孔372橫向連通，有利入光(包括光量、所欲光路徑等)。

較佳地，於該光接收器10之前方另設有一濾波透鏡50，該濾波透鏡50例如僅允許700奈米至950奈米(較佳且限縮為700奈米至900奈米之間)波長的光通過，該濾波透鏡50較佳為塑材，透光度佳、強韌不易脆化、且價廉。該濾波透鏡50先濾掉相當程度上非所需的波長，以減少該處理單元30之資料處理負載，並可增加處理速度及判斷訊號來源之正確度。較佳的可能是，若精準的僅允許一特定波長雷射光通過該濾波透鏡50，則甚至可在接收二個入射雷射光40之入射脈波41，即可驅動該光發射器20產生該干擾雷射光21，干擾更快速、準確。

該雷射干擾器1較佳另包括一塑材或金屬材質之外殼60，以保護其內部構件。該外殼60設有一供安裝之外接結構61，該外接結構61例如為螺孔、扣帶、磁吸件、或可與相應安裝部件能相對固接之任何機構。

Claims

一種雷射干擾器，包括：一光接收器，供接收一包括複數入射脈波之入射雷射光並產生一入射光訊號；一光發射器；一處理單元，與該光接收器及該光發射器電性連接，包括一訊號放大單元，該訊號放大單元電性連接該光接收器並處理該入射光訊號成一放大訊號，該處理單元依據該放大訊號驅動該光發射器產生一包括複數干擾脈波之干擾雷射光，該干擾雷射光之干擾脈波係與該入射雷射光之入射脈波至少部份重疊；一電磁屏蔽罩，至少罩蓋屏蔽該訊號放大單元；其中該電磁屏蔽罩另設有至少一對應於該光接收器之透光部。
如請求項1所述的雷射干擾器，其中該電磁屏蔽罩係為金屬罩。
如請求項1所述的雷射干擾器，其中該光接收器包括複數光電二極體，各該光電二極體包括一受光頭端，該透窗部包括對應於該複數光電二極體之受光頭端的複數透孔。
如請求項3所述的雷射干擾器，其中該複數透孔與該複數光電二極體之受光頭端形狀概為對應，且該複數透孔橫向連通。
如請求項1所述的雷射干擾器，其中該光接收器接收該入射雷射光並產生一與該複數入射脈波相關聯之入射光訊號，該處理單元依據該入射光訊號計算該複數入射脈波之相鄰二者之間的間隔時間，該複數干擾脈波間斷地各於該複數入射脈波之相鄰二者之間的間隔時間內發射。
如請求項5所述的雷射干擾器，其中該複數干擾脈波各持續至重疊於其中一該入射脈波。
如請求項4所述的雷射干擾器，其中該電磁屏蔽罩係為金屬罩；該光接收器接收該入射雷射光並產生一與該複數入射脈波相關聯之入射光訊號，該處理單元依據該入射光訊號計算該複數入射脈波之相鄰二者之間的間隔時間，該複數干擾脈波間斷地各於該複數入射脈波之間隔時間內發射；該處理單元包括一與該光接收器通聯之第一級放大器、一與該第一級放大器通聯之第二級放大器、一與該第二級放大器通聯之處理器，該處理器與該光發射器通聯，該第一級及第二級放大器處理該入射光訊號成該放大訊號，該處理器依據該放大訊號間隔時間、且驅動該光發射器產生該干擾雷射光；該複數干擾脈波各持續至重疊於其中一該入射脈波之1/2以上；該干擾雷射光之發射訊號頻率與該入射雷射光之發射訊號頻率相同；該複數入射脈波之數量至少為3個；該干擾脈波之振幅大於該入射脈波之振幅。
如請求項7所述的雷射干擾器，其中該第一級放大器為電晶體放大器，該第二級放大器為視頻放大器，該處理單元另包括一通聯於該視頻放大器與該處理器之間的比較器，該比較器設有一閥值，該比較器僅允許經該視頻放大器處理後之放大訊號大於該閥值的峰部部分通過，該等峰部部分中之相鄰二者之間間隔該間隔時間。
如請求項1至8其中任一項所述的雷射干擾器，其中該雷射干擾器另包括一電性連接於該光發射器之驅動電路、及一電性連接於該光發射器與該驅動電路之間的連接電路，該金屬罩空跨過該連接電路。