TWM474289U - 雷射發光裝置 - Google Patents

Description

雷射發光裝置

本新型是有關於一種發光裝置，特別是有關於一種雷射發光裝置。

投影機自從出現以來，隨著科技的發展被運用到各種領域，由消費產品至高科技產品，其應用範圍相當廣泛。例如應用於大型會議演講上以投影方法放大標的物，或是應用於商業上之投影式螢幕或電視，以配合簡報之內容做即時畫面之呈現。

當在進行簡報工作時，常需使用如雷射筆等輔助工具，以集中簡報對象的注意力。然而，雷射筆所投出之光點會隨著投影距離的增加而出現發散的現象，此種發散的光點會給簡報對象模糊的感覺。除此之外，由於雷射筆所發出的光束帶有極高的能量，若是使用者操作不慎令雷射光束劃過他人眼睛，容易造成傷害。

本新型提供了一種雷射發光裝置，以解決雷射筆之光點隨著距離而模糊的問題。

本新型之一態樣為一種雷射發光裝置，包含一雷射光面源、反射元件以及連接機構。雷射光面源用以提供平面環繞光，平面環繞光具有一法線方向。反射元件圍繞雷射光面源設置，其中反射元件具有面對雷射光面源之反射側壁，反射側壁包含相連的複數個反射面，反射面分別與法線方向之間夾有不同的夾角。連接機構使反射元件沿法線方向相對於雷射光面源移動。

於本新型之一或多個實施例中，雷射光面源可包含雷射發光二極體以及設置於雷射發光二極體出光方向上的錐形鏡。

於本新型之一或多個實施例中，雷射光面源可包含雷射發光二極體以及光學元件，光學元件包含錐形空腔。

於本新型之一或多個實施例中，雷射光面源包含複數個雷射發光二極體，以及對應於雷射發光二極體設置的複數個發散元件，發散元件與雷射發光二極體共平面設置，使雷射發光二極體所發出之光線通過發散元件後，組合而成平面環繞光。

於本新型之一或多個實施例中，雷射光面源可包含複數個雷射發光二極體、對應於雷射發光二極體設置的複數個發散元件，以及對應於發散元件設置的複數個反射鏡。雷射發光二極體所發出之光線通過發散元件與反射鏡後，組合而成平面環繞光。

於本新型之一或多個實施例中，反射面與法線方向之間的夾角可以從鄰近雷射光面源的一端向另一端漸增。

於本新型之一或多個實施例中，反射面與法線方向之間的夾角可以從鄰近雷射光面源的一端向另一端漸減。

於本新型之一或多個實施例中，雷射發光裝置更包含具有電池容置腔的殼體、覆蓋於電池容置腔的隔板，以及導體彈簧。導體彈簧設置於隔板面對電池容置腔的表面，雷射光面源為固定於隔板之另一表面並電性連接至導體彈簧。

於本新型之一或多個實施例中，連接機構滑動地連接反射元件與殼體。

於本新型之一或多個實施例中，雷射發光裝置可以為照明裝置、雷射投影筆或警示裝置。

於本新型之一或多個實施例中，反射元件可為杯狀。

於本新型之一或多個實施例中，平面環繞光可以為一水平面。

本新型之另一態樣為一種雷射發光裝置，包含用以提供平面環繞光的雷射光面源、反射元件以及連接機構。反射元件圍繞雷射光面源設置，其中反射元件具有面對雷射光面源之反射側壁，反射側壁包含相連的複數個反射面，反射面與平面環繞光之夾角各不相同，平面環繞光經由反射面反射後會變成雷射光環射出。連接機構使反射元件相對於雷射光面源移動，藉由改變所照射的反射面而改變雷射光環的尺寸。

於本新型之一或多個實施例中，平面環繞光可以為 水平面或是錐形面。

本新型之雷射發光裝置可以單獨使用或是將多個雷射發光裝置組合使用。雷射發光裝置可以應用於照明裝置中，例如燈具、裝飾照明、或是手電筒。雷射發光裝置亦可以應用於雷射投影筆，以解決傳統雷射投影筆的光點會隨著距離增加而模糊的問題。雷射發光裝置亦可以應用於警示裝置，例如可以應用於自行車，在地面投影出與自行車寬度或是長度相同的雷射光環，以在夜間行駛時提示路旁的駕駛。

100‧‧‧雷射發光裝置

110、200、300、400、500‧‧‧雷射光面源

120‧‧‧反射元件

122‧‧‧反射側壁

124、124a、124b‧‧‧反射面

130‧‧‧連接機構

140‧‧‧殼體

142‧‧‧電池容置腔

144‧‧‧隔板

146‧‧‧導體彈簧

150、250、350、350’、450、550‧‧‧平面環繞光

160、360‧‧‧雷射光環

170‧‧‧電池

210、310、410、510‧‧‧雷射發光二極體

220‧‧‧錐形鏡

222‧‧‧側面

320‧‧‧光學元件

322‧‧‧錐形空腔

324‧‧‧側壁

420、520‧‧‧發散元件

530‧‧‧反射鏡

N‧‧‧法線方向

D‧‧‧出光方向

θ、θ 1、θ 2‧‧‧夾角

第1A圖與第1B圖分別為本新型之雷射發光裝置一實施例於不同使用狀態的剖面圖。

第2圖為平面環繞光經過反射元件反射後射出的圖案。

第3圖至第6圖為本新型之雷射發光裝置中之雷射光面源不同實施例的示意圖。

第7A圖與第7B圖分別繪示第1A圖中之雷射發光裝置的反射元件不同實施例的剖面示意圖。

第8A圖至第8C圖分別繪示本新型之雷射發光裝置中平面環繞光照射於不同角度的反射面的光路示意圖。

第9A圖與第9B圖分別為第4圖中之雷射光面源不同實施例的示意圖。

以下將以圖式及詳細說明清楚說明本新型之精神，任何所屬技術領域中具有通常知識者在瞭解本新型之較佳實施例後，當可由本新型所教示之技術，加以改變及修飾，其並不脫離本新型之精神與範圍。

參照第1A圖與第1B圖，其分別為本新型之雷射發光裝置一實施例於不同使用狀態的剖面圖。雷射發光裝置100包含有雷射光面源110、反射元件120、連接機構130以及殼體140。

雷射光面源110用以提供平面環繞光150，平面環繞光150具有法線方向N。法線方向N大致上即為雷射發光裝置100的出光方向。

反射元件120圍繞雷射光面源110設置，其中反射元件120具有面對雷射光面源110的反射側壁122。反射元件120大致上具有杯狀的形狀，雷射光面源110設置於杯狀的反射元件120中，雷射光面源110所提供的平面環繞光150經由反射元件120的反射側壁122反射之後，從杯形的反射元件120的開口處射出。平面環繞光150經過反射元件120反射後射出的圖案會是如第2圖所示的雷射光環160。

反射元件120之反射側壁122包含有相連的多個反射面124。個別的反射面124與法線方向N之間夾有不同的角度。

連接機構130為滑動地連接反射元件120以及殼體 140，使得反射元件120可以沿著法線方向N相對於雷射光面源110移動，例如第1A圖中反射元件120的開口較為接近雷射光面源110，而第1B圖中反射元件120的開口較為遠離雷射光面源110。

藉由改變反射元件120與雷射光面源110之間的相對位置，可以改變由雷射光面源110所提供的平面環繞光150所照射的反射面124，例如第1A圖中的平面環繞光150為照射在反射面124a，第1B圖中的平面環繞光150則是照射在反射面124b。

又因為個別的反射面124與法線方向N之間分別夾有不同的夾角，因此，當平面環繞光150照射在不同的反射面124之後，所得到的雷射光環160的大小亦不相同。使用者便可以依照自身的需求調整反射元件120與雷射光面源110之間的相對位置，以改變雷射光環160的大小。

雷射發光裝置100之殼體140具有電池容置腔142，用以放置電池170。雷射發光裝置100更包含有隔板144以及導體彈簧146。隔板144則是覆蓋於電池容置腔142，電池170以及雷射光面源110分別位於隔板144的相對兩側。導體彈簧146設置於隔板144面對電池容置腔142的表面，雷射光面源110則是固定於隔板144的另一表面，並且電性連接至導體彈簧146。換言之，雷射光面源110藉由導體彈簧146與電池170電性連接。

本新型中所使用的雷射光面源包含所有可以實現提供平面環繞光的設計，以下將示意性地提供數種實施方 式說明，但非用以限制本新型之內容。

參照第3圖，其為本新型之雷射發光裝置中之雷射光面源一實施例的示意圖。雷射光面源200包含有雷射發光二極體210以及錐形鏡220。雷射發光二極體210具有一出光方向D，出光方向D大致上平行於第1A圖中之法線方向N。錐形鏡220設置於雷射發光二極體210之出光方向D上。錐形鏡220為圓錐形。錐形鏡220的尖端為指向雷射發光二極體210，錐形鏡220的側面222具有高反射性，使得雷射發光二極體210所發出的雷射光束照射到錐形鏡220的側面222之後，會被反射而構成平面環繞光250。

錐形鏡220之側面222與雷射發光二極體210的出光方向D之間具有夾角θ，當此側面222與出光方向D之間的夾角θ約為45度時，雷射發光二極體210所發出之光線經由錐形鏡220的側面222反射後，便會變成平面環繞光250，並且此平面環繞光250會呈現水平面的狀態。此水平面的平面環繞光250照射在如第1A圖中的其中一個反射面124後，便會得到如第2圖所示的雷射光環160。

參照第4圖，其為本新型之雷射發光裝置中之雷射光面源另一實施例的示意圖。雷射光面源300包含有一雷射發光二極體310以及一光學元件320。雷射發光二極體310具有出光方向D，出光方向D大致上平行於第1A圖中之法線方向N。光學元件320設置於雷射發光二極體310之出光方向D上。光學元件320具有一錐形空腔322。錐形空腔322的尖端為指向雷射發光二極體310，光學元件 320用以定義錐形空腔322側壁324具有高度的反射性，使得雷射發光二極體310所發出的雷射光束照射到側壁324之後，會被反射而構成平面環繞光350。

同樣地，當側壁324與雷射發光二極體310的出光方向D之間的夾角θ為45度時，雷射發光二極體310所發出之光線經由側壁324反射後，便會變成水平面的平面環繞光350，此水平的平面環繞光350照射在如第1A圖中的其中一個反射面124後，便會得到如第2圖所示的雷射光環160。

參照第5圖，其為本新型之雷射發光裝置中之雷射光面源又一實施例的示意圖。雷射光面源400包含有複數個雷射發光二極體410以及複數個發散元件420。雷射發光二極體410呈放射狀地配置，雷射發光二極體410分別朝向各自的出光方向D發出雷射光束，雷射發光二極體410的出光方向D大致上會垂直於第1A圖中的法線方向N。例如，本實施例中雷射發光二極體410的數量為三個，雷射發光二極體410之間約相鄰120度，但是雷射發光二極體410所發出的雷射光束大致上位於同一平面中。

發散元件420為分別設置在雷射發光二極體410的出光路徑上用以發散雷射發光二極體410所發出的光線，使得雷射發光二極體410所發出的雷射光束在通過發散元件420之後具有較大的發散角度。發散元件420與雷射發光二極體410為共平面設置，使得雷射發光二極體410所發出的光線通過發散元件420後，組合而成平面環繞光 450。平面環繞光450大致上亦為水平面。

參照第6圖，其為本新型之雷射發光裝置中之雷射光面源再一實施例的示意圖。雷射光面源500包含有複數個雷射發光二極體510、對應於雷射發光二極體510設置的多個發散元件520，以及對應於發散元件520設置的反射鏡530。雷射發光二極體510發出的光線在通過發散元件520以及反射鏡530後，組合而成平面環繞光550。

本實施例中，多個雷射發光二極體510的出光方向D為平行於第1A圖中的法線方向N。發散元件520以及反射鏡530分別設置於對應的雷射發光二極體510的出光方向D上。雷射發光二極體510所發出的雷射光束在通過發散元件520之後變成具有較大的發散角度，接著，此具有較大發散角度的雷射光再經過反射鏡530反射，使得這些經過反射鏡530反射的雷射光共同構成共平面的平面環繞光550。

參照第7A圖與第7B圖，其分別繪示第1A圖中之雷射發光裝置的反射元件120不同實施例的剖面示意圖。反射元件120之反射側壁122具有多個相連的反射面124，反射面124與法線方向N之間分別具有不同的夾角。舉例而言，反射面124與法線方向N之間的夾角可以從鄰近雷射光面源110的一端向另一端漸減，如第7A圖所示，或者，反射面124與法線方向N之間的夾角可以從鄰近雷射光面源110的一端向另一端漸增。

雷射光源面照射在不同的反射面124上會使得射 出的雷射光環具有不同的尺寸，並且不同角度的反射面124亦會使得平面環繞光的反射路徑略有不同，以下將配合圖式具體說明之。

第8A圖至第8C圖分別繪示本新型之雷射發光裝置中平面環繞光照射於不同角度的反射面的光路示意圖。為了便於說明，本實施例的雷射發光裝置係配合第4圖中的雷射光面源進行說明，並且在圖式中僅繪出平面環繞光所照射的反射面，其餘未被照射的反射面不予繪製，合先敘明。

雷射光面源300所發出的平面環繞光350為一水平面，平面環繞光350具有法線方向N。雷射發光二極體310亦具有出光方向D，出光方向D與法線方向N大致平行，並且平面環繞光350為一水平面。

如第8A圖所示，若是雷射發光二極體310的出光方向D與側壁324之間具有夾角θ 1，反射面124與法線方向N之間具有夾角θ 2，並且夾角θ 1約等於夾角θ 2同樣為45度，則平面環繞光350經過反射面124反射之後，便會變為雷射光環360射出，並且，雷射光環360為平行的光線，雷射光環360的尺寸不會隨著投影距離而變化。

如第8B圖所示，若是雷射發光二極體310的出光方向D與側壁324之間具有夾角θ 1，反射面124與法線方向N之間具有夾角θ 2，並且夾角θ 2小於夾角θ 1，則平面環繞光350照射到反射面124之後，會先向中心反射聚焦而後再發散，而得到尺寸會隨著投影距離變化的雷射光 環360。

如第8C圖所示，若是雷射發光二極體310的出光方向D與側壁324之間具有夾角θ 1，反射面124與法線方向N之間具有夾角θ 2，並且夾角θ 2大於夾角θ 1，則平面環繞光350照射到反射面124之後，會向外發散，而得到尺寸會隨著投影距離變化的雷射光環360。

雖然上述實施例中係以平面環繞光為水平面進行說明，但是實際應用時，平面環繞光亦可以為錐形面，如第9A圖與第9B圖所示。第9A圖與第9B圖分別為第4圖中之雷射光面源300不同實施例的示意圖。即便光學元件320之側壁324與雷射發光二極體310之出光方向D之間的夾角θ小於45度(如第9A圖)或是大於45度(如第9B圖)，使得平面環繞光350’變成錐形面，其照射到反射面124後，仍會變成平行或是發散的雷射光環360。

本新型之雷射發光裝置可以單獨使用或是將多個雷射發光裝置組合使用。雷射發光裝置可以應用於照明裝置中，例如燈具、裝飾照明、或是手電筒。雷射發光裝置亦可以應用於雷射投影筆，以解決傳統雷射投影筆的光點會隨著距離增加而模糊的問題。雷射發光裝置亦可以應用於警示裝置，例如可以應用於自行車，在地面投影出與自行車寬度或是長度相同的雷射光環，以在夜間行駛時提示路旁的駕駛。

雖然本新型已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本新型，任何熟習此技藝者，在不脫離本新型之精神和 範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本新型之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

124‧‧‧反射面

300‧‧‧雷射光面源

310‧‧‧雷射發光二極體

324‧‧‧側壁

350‧‧‧平面環繞光

360‧‧‧雷射光環

N‧‧‧法線方向

D‧‧‧出光方向

θ 1、θ 2‧‧‧夾角

Claims (15)

1. 一種雷射發光裝置，包含：一雷射光面源，提供一平面環繞光，該平面環繞光具有一法線方向；一反射元件，圍繞該雷射光面源設置，其中該反射元件具有面對該雷射光面源之一反射側壁，該反射側壁包含相連的複數個反射面，該些反射面分別與該法線方向之間夾有不同的夾角；以及一連接機構，使該反射元件沿該法線方向相對於該雷射光面源移動。
2. 如請求項1所述之雷射發光裝置，其中該雷射光面源包含一雷射發光二極體以及設置於該雷射發光二極體出光方向上的一錐形鏡。
3. 如請求項1所述之雷射發光裝置，其中該雷射光面源包含一雷射發光二極體以及一光學元件，該光學元件包含一錐形空腔。
4. 如請求項1所述之雷射發光裝置，其中該雷射光面源包含：複數個雷射發光二極體；以及複數個發散元件，對應於該些雷射發光二極體設置，該些發散元件與該些雷射發光二極體共平面設置，使該些 雷射發光二極體所發出之光線通過該些發散元件後，組合而成該平面環繞光。
5. 如請求項1所述之雷射發光裝置，其中該雷射光面源包含：複數個雷射發光二極體；複數個發散元件，對應於該些雷射發光二極體設置；以及複數個反射鏡，對應於該些發散元件設置，使該些雷射發光二極體所發出之光線通過該些發散元件與該些反射鏡後，組合而成該平面環繞光。
6. 如請求項1所述之雷射發光裝置，其中該些反射面與該法線方向之間的夾角從鄰近該雷射光面源的一端向另一端漸增。
7. 如請求項1所述之雷射發光裝置，其中該些反射面與該法線方向之間的夾角從鄰近該雷射光面源的一端向另一端漸減。
8. 如請求項1所述之雷射發光裝置，更包含：一殼體，具有一電池容置腔；一隔板，覆蓋於該電池容置腔；以及一導體彈簧，設置於該隔板面對該電池容置腔的一表 面，該雷射光面源為固定於該隔板之另一表面並電性連接至該導體彈簧。
9. 如請求項8所述之雷射發光裝置，其中該連接機構滑動地連接該反射元件與該殼體。
10. 如請求項1所述之雷射發光裝置，其中該雷射發光裝置為照明裝置、雷射投影筆或警示裝置。
11. 如請求項1所述之雷射發光裝置，其中該反射元件為杯狀。
12. 如請求項1所述之雷射發光裝置，其中該平面環繞光為一水平面。
13. 一種雷射發光裝置，包含：一雷射光面源，提供一平面環繞光；一反射元件，圍繞該雷射光面源設置，其中該反射元件具有面對該雷射光面源之一反射側壁，該反射側壁包含相連的複數個反射面，該些反射面與該平面環繞光之夾角各不相同，平面環繞光經由反射面反射後會變成雷射光環射出；以及一連接機構，使該反射元件相對於該雷射光面源移動，藉由改變所照射的反射面而改變雷射光環的尺寸。
14. 如請求項13所述之雷射發光裝置，其中該平面環繞光為一水平面。
15. 如請求項13所述之雷射發光裝置，其中該平面環繞光為一錐形面。