发明名称 多重雷射光学感测系统和方法
摘要 本发明提出一种用来侦测目标特性之多重雷射光学感测系统和方法。该系统包含一雷射源,具备至少二个发射孔发射雷射信号。该系统亦包含至少一侦测器,该侦测器可操作地响应该雷射源。最后,该系统包含一微处理器,可操作地耦接于该至少一侦测器。操作时,该雷射源对一环境发出至少二个雷射信号,每一发射孔各射出一个。该侦测器在该等信号通过被一目标占据之该环境之后侦测此等雷射信号,且该微处理器以该至少一侦测器所收到的雷射信号为基础判定目标特性。
申请公布号 TW512559 申请公布日期 2002.12.01
申请号 TW090129310 申请日期 2001.11.27
申请人 哈尼威尔国际公司 发明人 吉米A 达同;詹姆士K 葛特
分类号 H01S3/00 主分类号 H01S3/00
代理机构 代理人 陈长文 台北巿敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种用来侦测目标特性之多重雷射光学感测系统,其包括:一雷射源,其具备至少二个发射孔;至少一侦测器,其可操作地响应该雷射源;及一微处理器,其可操作地耦接于该至少一侦测器,其中该雷射源对有一目标占据之一环境射入至少二个雷射信号,该至少一侦测器在该至少二个雷射信号信号通过该环境之后侦测该等信号,且该微处理器基于该侦测器接收到的该等信号判断目标特性。2.如申请专利范围第1项之系统,其中该雷射源为一垂直腔面发射雷射。3.如申请专利范围第1项之系统,其中该雷射源静态地发出该至少二个雷射信号。4.如申请专利范围第1项之系统,其中该雷射源依序地每次发出至少一雷射信号。5.如申请专利范围第1项之系统,其中该侦测器为一closed-captioned摄影机。6.如申请专利范围第1项之系统,其中该侦测器为一光电二极体。7.如申请专利范围第1项之系统,其中该至少二个雷射信号相同。8.如申请专利范围第1项之系统,其中该至少二个雷射信号不相同。9.如申请专利范围第1项之系统,其更包括该至少二个雷射信号通过至少一透镜。10.如申请专利范围第1项之系统,其更包括该等雷射信号从一反射镜反射。11.如申请专利范围第1项之系统,其更包括该至少二个雷射信号通过一代码盘(code wheel)。12.一种利用一垂直腔面发射雷射侦测目标特性之多重雷射光学感测系统,其包括:一垂直腔面发射雷射结构,其具备用微影术定义之至少二个发射孔;至少一侦测器,其可操作地响应该垂直腔面发射雷射结构;及一微处理器,其可操作地耦接于该至少一侦测器,其中该垂直腔面发射雷射结构对一环境射入至少二个雷射信号,该至少一侦测器在该至少二个雷射信号信号通过该环境之后侦测该等信号,且该微处理器基于该侦测器接收到的该等信号判断目标特性。13.如申请专利范围第12项之系统,其中该雷射源静态地发出该至少二个雷射信号。14.如申请专利范围第12项之系统,其中该雷射源依序地每次发出至少一雷射信号。15.如申请专利范围第12项之系统,其中该侦测器为一closed-captioned摄影机。16.如申请专利范围第12项之系统,其中该侦测器为一光电二极体。17.如申请专利范围第12项之系统,其中该至少二个雷射信号相同。18.如申请专利范围第12项之系统,其中该至少二个雷射信号不相同。19.如申请专利范围第12项之系统,其更包括该至少二个雷射信号通过至少一透镜。20.如申请专利范围第12项之系统,其更包括该等雷射信号从一反射镜反射。21.如申请专利范围第12项之系统,其更包括该至少二个雷射信号通过一代码盘。22.一种利用一垂直腔面发射雷射透射地侦测目标特性之方法,其包含以下步骤:一垂直腔面发射雷射结构静态地对一环境射入至少二个雷射信号;至少一目标阻挡该等雷射信号至少其中之一;至少一侦测器透射地接收未受该目标阻挡之任何雷射信号;及一微处理器以比较由该垂直腔面发射雷射结构发出之雷射信号特性与该侦测器所接收之雷射信号特性的方式判断目标特性。23.如申请专利范围第22项之方法,其中该微处理器以在该垂直腔面发射雷射结构发出不同阵列之雷射信号之后判断该侦测器接收到哪些雷射信号的方式判断该目标的大小或形状。24.如申请专利范围第22项之方法,其中该微处理器以比较由该垂直腔面发射雷射结构发出之雷射信号阵列与该侦测器所接收之雷射信号阵列的方式判断一指定目标是否存在。25.如申请专利范围第22项之方法,其中该微处理器以侦测受该目标阻挡之雷射信号阵列内之变化的方式侦测该目标的运动。26.如申请专利范围第22项之方法,其中该微处理器以侦测受一指定目标阻挡之特定雷射信号阵列内之变化的方式侦测该指定目标的运动。27.一种利用一垂直腔面发射雷射反射地侦测目标特性之方法,其包含以下步骤:一垂直腔面发射雷射结构对一环境依序地每次射入至少一雷射信号;至少一目标阻挡该等雷射信号至少其中之一;至少一侦测器接收从该目标反射之任何雷射信号;及一微处理器以比较由该垂直腔面发射雷射结构发出之雷射信号之瞬时特性与该侦测器所接收之雷射信号之瞬时特性的方式判断目标特性。28.如申请专利范围第27项之方法,其中该微处理器以在该垂直腔面发射雷射结构发出不同阵列之雷射信号之后判断该侦测器接收到哪些雷射信号的方式判断该目标的大小或形状。29.如申请专利范围第27项之方法,其中该微处理器以随时比较由该垂直腔面发射雷射结构发出之雷射信号阵列与该侦测器所接收之雷射信号阵列的方式判断一指定目标是否存在并藉以判断该目标的角位置或空间位置。30.如申请专利范围第27项之方法,其中该微处理器以比较由该垂直腔面发射雷射结构发出之雷射信号阵列与该侦测器所接收之雷射信号阵列的方式判断该目标是否存在。31.如申请专利范围第27项之方法,其中该微处理器以侦测受该目标阻挡之雷射信号阵列内之变化的方式侦测该目标的运动。32.如申请专利范围第27项之方法,其中该微处理器以侦测受一指定目标阻挡之特定雷射信号阵列内之变化的方式侦测该指定目标的运动。33.如申请专利范围第27项之方法,其中该微处理器以随时比较由该垂直腔面发射雷射结构发出之雷射信号之瞬时特性与该侦测器所接收之雷射信号阵列的方式侦测该目标之运动的瞬时特性。图式简单说明:图1为一垂直腔面发射雷射结构的简图。图2为一垂直腔面发射雷射结构发出两道不同图案之雷射信号(a)和(b)的简图。图3绘出由一垂直腔面发射雷射结构静态地发出之一光信号在到达一侦测器之前被一目标挡住的简图。图4绘出由一垂直腔面发射雷射结构用不同发射图案之光信号进行循环以判定目标之一映射图的简图。在(a)中,形成一垂直线之光信号被一垂直条状目标挡住且未能到达一侦测器。当一不同图案的信号如(b)所示发出,形成一直角,有一信号到达侦测器。然而,在如(c)所示有一直角形目标存在时,如(b)中发出之相同直角形图案会被挡住。图5绘出一垂直腔面发射雷射结构在(a)和(b)中发出相同图案的光信号。在(a)中,一目标挡住所有发射信号,而在(b)中,一不同目标未挡住所有信号,仅能识别一指定目标。图6绘出发射光线信号通过(a)一单透镜产生该发射阵列之一放大影像,及通过(b)一复合透镜系统产生该发射阵列之一展开形式的简图。图7绘出发射光信号通过透镜阵列的简图。(a)中之透镜阵列使光信号的直径扩展而不改变其中心间距。(b)中之透镜阵列使发射光信号的直径扩展且改变骑方向。图8绘出由一垂直腔面发射雷射结构依序发出之光信号在到达一侦测器之前被一目标挡住光信号其中之一的简图。图9绘出一透镜如何能将由一垂直腔面发射雷射结构发出之光信号散布至一目标所占据的环境当中,其中有一发射信号从目标反射且到达侦测器。
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