激光指示装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种激光指示装置，包括：前端具有开口的壳体；收纳于所述壳体的激光发生机构，所述激光发生机构用于产生沿所述壳体纵轴延伸穿过所述壳体前端开口射出所述壳体的指示光束；收纳于所述壳体的激光发生机构支承件，所述支承件用于将所述激光发生机构可活动地支承于所述壳体内；收纳于所述壳体的控制器；收纳于所述壳体，且受控于所述控制器的驱动机构，所述驱动机构与所述激光发生机构连接，用于在所述控制器控制下，驱动所述激光发生机构在所述壳体内进行预定轨迹的运动。本发明的激光指示装置具有更多的指示模式，使用更加方便。
【专利说明】
激光指示装置
技术领域
[0001]本申请涉及激光指示技术，具体的，涉及一种具有多指示模式的激光指示装置。
【背景技术】
[0002]在演讲、授课等具有大量听众的场合，讲者常常需要在投影屏幕或者黑板上展示其演讲或者授课内容。此外，讲者也需要指示装置来指示其当前讲演到的内容以提醒听众注意。
[0003]激光指示装置已经被发明来协助讲者指示其讲演内容。常见的一种激光指示装置为激光笔，其外表例如为圆珠笔形，其内配置有发光二极管，当发光二极管被供电发光，其从激光笔前端发出例如红色的指示光束，讲者藉此可以指示其提醒听众注意的讲演内容。
[0004]然而，当前的激光指示装置的指示模式较为单一，其通常在讲演内容上的指示模式仅为一个光点。当讲者需要指示的内容为一个区域时，常常需要讲者不断地移动激光指示装置，既对讲者造成不便，而由于光点在移动轨迹上一闪即逝，对听众的指示效果也较为有限。
【发明内容】
[0005]本发明有鉴于上述问题，提供了一种激光指示装置，包括:前端具有开口的壳体；收纳于所述壳体的激光发生机构，所述激光发生机构用于产生沿所述壳体纵轴延伸穿过所述壳体前端开口射出所述壳体的指示光束;收纳于所述壳体的激光发生机构支承件，所述支承件用于将所述激光发生机构可活动地支承于所述壳体内；收纳于所述壳体的控制器；收纳于所述壳体，且受控于所述控制器的驱动机构，所述驱动机构与所述激光发生机构连接，用于在所述控制器控制下，驱动所述激光发生机构在所述壳体内进行预定轨迹的运动。
[0006]在一种实施例中，所述壳体上可以还设置有限动件，所述限动件在限动位置与所述激光发生机构耦合以限制所述激光发生机构的所述预定轨迹的运动，所述限动件在非限动位置撤销对所述激光发生机构的所述限制。
[0007]在一种实施例中，所述激光发生机构支承件可以包括设置于所述激光发生机构外壁的弹性体，所述壳体上还可滑动地设置有弹性体压迫机构，所述弹性体压迫机构用于在滑动到所述弹性体上时对所述弹性体施加压力。
[0008]在一种实施例中，所述激光发生机构可以为圆筒状，所述弹性体可以为套设于所述激光发生机构的圆筒状外壁的环状垫圈，所述弹性体压迫机构可以可滑动地套设于所述环状垫圈的外周。
[0009]在一种实施例中，所述激光发生机构可以包括发出所述指示光束的前端和与所述前端相对的后端，所述驱动机构设置于所述激光发生机构的后端。
[0010]在一种实施例中，所述驱动机构可以包括电动机和与所述电动机连接的偏心轮，所述电动机受控于所述控制器，用于驱动所述偏心轮进行旋转，进而带动所述激光发生机构的后端在所述壳体径向方向上进行圆周运动。
[0011]在一种实施例中，所述控制器可以包括驱动电压调节电路，所述驱动电压调节电路用于调节输出到所述驱动机构的驱动电压。
[0012]在一种实施例中，所述驱动电压调节电路可以包括滑动电阻器，所述壳体上设置有滚轮式开关，所述滚轮式开关择一地接通滑动电阻器多个触点中的一个，以调节输出到所述驱动机构的驱动电压。
[0013]在一种实施例中，所述壳体内还可以设置有用于装载电池的电池仓，所述电池用于向所述控制器、驱动机构及激光发生机构提供工作电源。
[0014]在一种实施例中，所述壳体可以为长条形圆筒，所述控制器设置于PCB电路板上，从所述壳体前端依次设置所述激光发生机构、所述PCB电路板以及所述电池仓。
[0015]本发明的激光指示装置，激光发生机构可在壳体内进行预定轨迹的运动，从而其发出的指示光束产生相应的运动，激光指示装置的指示模式因而不再局限于一个光点，而可以形成例如一个光圈的显示模式，从而对于讲者而言，在指示内容为一个区域时，无需再不停移动指示装置，方便了讲者，同时也为听众提供了更好的显示效果。
【附图说明】
[0016]下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中:
[0017]图1是本发明实施例的激光指示装置的结构框图；
[0018]图2是本发明实施例的激光指示装置的具体结构；
[0019]图3a_c显示了驱动机构及驱动机构的运动模式；
[0020]图4显示了激光发生机构运动与指示光束的对应关系；
[0021]图5显示了本发明实施例的激光指示装置的显示模式；
[0022]图6a_c显示了控制器的电路结构；
[0023]图7a和7b显示了限动件处于限动位置及相应的受力分布；
[0024I图8a和8b显示了限动件处于限动位置及相应的受力分布；
[0025]图9显示了部分结构的分解图；
[0026]图10是本发明另一实施例的激光指示装置。
【具体实施方式】
[0027]下文结合附图的详细说明旨在作为本发明的各种实施例的描述，而不被认为是代表本发明可被构建和/或使用的唯一形式。该描述说明了用于构建和运作与图示的实施例相关的发明的功能和结构。然而，需理解的是，相同的或相等的功能可由不同实施例完成，该实施例被认为包含在发明的精神和范围内。
[0028]如图1所示，本发明实施例的激光指示装置，包括:
[0029]前端具有开口2的壳体I;
[0030]收纳于壳体I的激光发生机构3，激光发生机构3用于产生沿壳体I纵轴延伸穿过壳体前端开口 2射出壳体I的指示光束；
[0031 ]收纳于壳体I的激光发生机构支承件4，支承件4用于将激光发生机构3可活动地支承于壳体I内；
[0032]收纳于壳体I的控制器6;
[0033]收纳于壳体I，且受控于控制器6的驱动机构7，驱动机构7与激光发生机构3连接，用于在控制器6控制下，驱动激光发生机构3在壳体I内进行预定轨迹的运动。
[0034]壳体I可以为长条形圆筒，用户可以轻易地单手握持该激光指示装置。壳体I可以为中空的整体件。然而，为方便例如激光发生机构3的安装，壳体I也可以是可拆卸的分离件，例如，壳体I可以包括可分离的底壳和顶壳，二者各设有半圆状容纳空间。在安装时，可首先将激光发生机构3置于底壳内，再将顶壳与底壳扣合，于是激光发生机构3被收纳于由顶壳和底壳共同构成的圆筒状容纳空间。
[0035]为便于激光发生机构3在壳体I内的活动，激光发生机构3的直径比壳体I要小，其藉由激光发生机构支承件4被支承在壳体I的容纳空间内。除被支承件4支承的部分外，激光发生机构3的其他部分(非支承部分)均悬置于壳体I内的容纳空间，从而该非支承部分可在壳体I内以支承部分为支点进行预定轨迹的运动。
[0036]激光发生机构3的非支承部分的运动，可以由驱动机构7来驱动。驱动机构7受控于控制器6，在控制器6的作用下，驱动机构7可以驱动激光发生机构3进行预定轨迹的运动。例如，该预定轨迹可以是一个圆周。
[0037]仍参照图1，激光指示装置还可以包括激光发生机构限动件5。限动件5可以滑动设置于支承件4的外侧，即与激光发生机构耦合，向支承件4施加压力，进而通过支承件4向激光发生机构3施加压力，从而可以限制激光发生机构3在预定方向上的运动。限动件5也可以从支承件4外侧移开，从而不向支承件施加压力。为便于便携性使用，激光指示装置采用内置式电池来提供激光指示装置内的各个电子器件的工作电源。如图1所示，壳体I内设置有电池仓8，电池仓8内可装载例如一节5号电池9。显然，电池也可以是其他类型的电池，例如纽扣电池，或者电池可以是一次性电池，或可充电电池。
[0038]参见图2，其显示了本发明实施例的激光指示装置的具体结构。为便于内部器件的装配，激光指示装置的壳体被分离设置，其包括后底壳13，其中设置有电池仓14，电池11装载于电池仓14中。电池盖12扣合在后底壳13上，以从上部封闭电池仓14，电池盖14可通过例如螺丝与后底壳13可拆卸连接。
[0039]电池仓14设置于后底壳13的后部空间，在后底壳13的前部空间，即电池仓14的前侧，设置PCB板(印刷电路板)17，图1所示的控制器6设置在PCB板17上。滚轮式开关16连接到PCB板上的控制器6，且从后底壳13部分凸出，其可供用户开关激光指示装置。后顶盖15从上部扣合到后底壳13，从而封闭设置PCB板17的前部空间。
[0040]壳体I还包括与后底壳13和后顶盖15可拆卸连接的前壳18。类似的，前壳18可以分为前顶壳和前底壳，分别与后底壳13和后顶盖15可拆卸连接。可拆卸连接例如可以是分别在前顶壳和前底壳设置小孔，而后底壳13和后顶盖15设置适合于插入到小孔中的凸柱。激光发生机构3被收纳于前壳18中，即激光发生机构3位于PCB板17的前侧。在图2的示例中，激光发生机构3包括:用来产生指示光束的激光发生器24，装载激光发生器24的储装筒22，储装筒22为圆筒状。前壳18内还设置有从储装筒22的外壁将储装筒22悬置地支承于前壳18内部空间的支承件21。前壳18外壁滑动设置有限动件23，前壳18上设置有开口，使得限动件23在滑动到限动位置时，可以通过开口接触到支承件21而对支承件21施加压力；限动件23也可以滑动到非限动位置，从而不再对支承件21施加压力。在前壳18的前侧在套设有前端盖25，用于从前侧保护激光发生器24。支承件21是由例如塑胶或者类似的弹性材料制成的弹性体。在图2的示例中，该弹性体可以为套设于储装筒22的圆筒状外壁的环状垫圈21，限动件23即是可对弹性体施加压力促使其变形的弹性体压迫机构，其可以可滑动地套设于环状垫圈21的外周。
[0041]激光发生器24可设置于储装筒22前端，而驱动机构7可以设置在储装筒22中且位于其后端，也即驱动机构7设置于激光发生机构3的后端(相对于发出指示光束的前端而言)。驱动机构7包括电动机19和与电动机19连接的偏心轮20。电动机19受控于控制器6，用于驱动偏心轮20进行旋转。参见图3a、图3b和图3c，偏心轮20可为半圆形金属轮。当其在电动机19的带动下旋转时，由于偏心轮20的离心作用，储装筒22的后端因而被带动在前壳18内沿前壳径向方向进行例如圆周运动。
[0042]参见图4，可以看到，激光发生机构3的运动的后端与指示光束指示处，具有比例关系:D = L2/Ll*d。其中，d为激光发生机构3后端的圆周运动的直径，LI为激光发生机构3后端到支点(即激光发生机构3被支承件4支承的部位)的距离，L2为指示光束终点(即指示光束在指示内容上的落点)到支点的距离。D为指示光束终点由激光发生机构3后端运动所带动的相应圆周运动的直径。由于L2通常远大于LI，因而，激光发生机构3的后端(即储装筒22的后端)的微小的圆周运动，即可使得指示光束在指示处形成较大的圆周运动。
[0043]参见图5，尽管指示光束在指示处的实质物理特征是一个光点在指示处的沿一圆周(对应于激光发生机构3后端的运动轨迹)运动，但在人眼中的视觉效果是在指示处出现一个光圈。众所周知，人眼具有视觉残留效应。当图片以每秒24帧或以上的速度连续显示时，尽管是一帧帧的图片，人员会感觉看到是连续的影像。藉此效应，当激光发生机构3的后端以足够速度，例如电动机转速为每秒7500转时，光点在运动轨迹上曾经出现的位置，在人眼的视觉残留下，仍然被视为还存在光点，由此，在人眼的视觉效果成为一个光圈。如图5所示，当激光发生机构3没有运动时，激光指示装置10在指示处显示一光点，当激光发生机构3做小幅运动时，激光指示装置10在指示处显示一较小的光圈；当激光发生机构3做大幅运动时，激光指示装置10在指示处显示一较大的光圈。
[0044]图6a_c显示了PCB板17上的控制器6的电路结构，如图所示，控制器电路由电池11提供工作电源。控制器6可以包括驱动电压调节电路，驱动电压调节电路用于调节输出到驱动机构7中的电动机19的驱动电压。如图所示，驱动电压调节电路可以包括滑动电阻器26，藉由滚轮式开关16择一地接通滑动电阻器26的多个触点中的一个，可以调节输出到电动机19的驱动电压。控制器电路也将电源提供给激光发生器24。
[0045]参见图7a、7b和8a、8b，藉由电动机19和偏心轮20的作用，可以使得储装筒22在前壳18内进行预定轨迹的运动，例如其后端的圆周运动，因而其前端的激光发生器24相应也进行圆周运动，从而激光指示装置10在指示处的光点沿圆周轨迹运动，最终呈现在人眼的显示效果为一圆形光圈。另一方面，透过限动件23对支承件21施压，进而支承件21从支承部位对储装筒22施加压力，可以改变储装筒的运行轨迹，从而改变光圈模式。参见图9，限动件23可为中空的台阶式圆筒结构，台阶式圆筒结构即其圆筒直径呈台阶式分布，例如，限动件23可根据直径大小分为两段，其前段直径较小，而后段直径较大。前壳18外壁设有环状凸起与限动件23的后段相配合。装配时，前端盖25、限动件23，外壁套设有支承件21的储装筒22、前壳18沿壳体I的纵轴X组装在一起。参见图7a，当限动件23沿前壳滑动至直径较小的前段覆盖到支承件21的外侧，此时为限动位置，限动件23与支承件耦合，对支承件21施加压力，在支承件21为弹性体的示例中，弹性体受压形变，该形变力进而从支承部位对储装筒22施加，储装筒22的运动因而受限。在图7a的示例中，支承件21预设为已被事先从左右两侧施压，限动件23移动至限动位置时，进而从上下两侧对支承件21施加，从而支承件21受力均匀，如图7b所示，最终呈现的显示效果为圆形光圈。
[0046]类似的，参见图8a，当限动件23从前壳18前移，其直径较小的前端因而从支承件21外侧移开，由于其后段直径较大，不与支承件21接触，从而不再对支承件21施压，即此时限动件23处于非限动位置。此时如图Sb所示，支承件21仅承受预先设置的左右两侧的压力，而在上下两侧不再受压，最终呈现的显示效果为椭圆形光圈。显然的，不对支承件预先设置压力同样也是可行的，而其他形式的限动方式同样也可适用，只要其能对激光发生机构3的预定轨迹的运动产生限制，从而改变激光指示装置的显示模式即可。
[0047]如图10所示，本发明实施例的激光指示装置，也可以是直径更大而长度较短的圆筒，以配合其内部器件的设置。储装筒22可以使用前端弹性件(例如弹簧)27和后端弹性件28支承在壳体18内，电动机19和致动件20可以不在激光发生器24的后端，也可以在其上方，在电动机19的带动下，致动件20可以致使激光发生器24产生预定轨迹的运动，从而使得光点相应地在指示处沿预定轨迹运动，在人眼视觉效果上产生例如光圈的显示效果。类似的，前端盖25从前端保护激光发生器24，支承件21和限动件23可以对储装筒22分别进行支承和限动。
[0048]本发明实施例的激光指示装置，激光发生机构可在壳体内进行预定轨迹的运动，从而其发出的指示光束产生相应的运动，激光指示装置的指示模式因而不再局限于一个光点，而可以形成例如一个光圈的显示模式，从而对于讲者而言，在指示内容为一个区域时，无需再不停移动指示装置，方便了讲者，同时也为听众提供了更好的显示效果。通过对激光发生机构的运动进行预设的限制，显示模式还可以有更多的变化，例如可在人眼视觉上形成圆形光圈或者椭圆形光圈。
[0049]虽然本发明与特定的实施例一起进行了详细说明，需要认识到的本发明的其他一些变形可以在不脱离本发明宗旨的情况下设计出。
【主权项】
1.一种激光指示装置，其特征在于，包括: 前端具有开口的壳体； 收纳于所述壳体的激光发生机构，所述激光发生机构用于产生沿所述壳体纵轴延伸穿过所述壳体前端开口射出所述壳体的指示光束； 收纳于所述壳体的激光发生机构支承件，所述支承件用于将所述激光发生机构可活动地支承于所述壳体内； 收纳于所述壳体的控制器； 收纳于所述壳体，且受控于所述控制器的驱动机构，所述驱动机构与所述激光发生机构连接，用于在所述控制器控制下，驱动所述激光发生机构在所述壳体内进行预定轨迹的运动。2.如权利要求1所述的激光指示装置，其特征在于，所述壳体上还设置有限动件，所述限动件在限动位置与所述激光发生机构耦合以限制所述激光发生机构的所述预定轨迹的运动，所述限动件在非限动位置撤销对所述激光发生机构的所述限制。3.如权利要求2所述的激光指示装置，其特征在于，所述激光发生机构支承件包括设置于所述激光发生机构外壁的弹性体，所述限动件为可滑动设置在所述壳体上的弹性体压迫机构，所述弹性体压迫机构用于在滑动到所述弹性体上时对所述弹性体施加压力。4.如权利要求3所述的激光指示装置，其特征在于，所述激光发生机构为圆筒状，所述弹性体为套设于所述激光发生机构的圆筒状外壁的环状垫圈，所述弹性体压迫机构可滑动地套设于所述环状垫圈的外周。5.如权利要求1所述的激光指示装置，其特征在于，所述激光发生机构包括发出所述指示光束的前端和与所述前端相对的后端，所述驱动机构设置于所述激光发生机构的后端。6.如权利要求5所述的激光指示装置，其特征在于，所述驱动机构包括电动机和与所述电动机连接的偏心轮，所述电动机受控于所述控制器，用于驱动所述偏心轮进行旋转，进而带动所述激光发生机构的后端在所述壳体径向方向上进行圆周运动。7.如权利要求1所述的激光指示装置，其特征在于，所述控制器包括驱动电压调节电路，所述驱动电压调节电路用于调节输出到所述驱动机构的驱动电压。8.如权利要求7所述的激光指示装置，其特征在于，所述驱动电压调节电路包括滑动电阻器，所述壳体上设置有滚轮式开关，所述滚轮式开关择一地接通滑动电阻器多个触点中的一个，以调节输出到所述驱动机构的驱动电压。9.如权利要求1所述的激光指示装置，其特征在于，所述壳体内还设置有用于装载电池的电池仓，所述电池用于向所述控制器、驱动机构及激光发生机构提供工作电源。10.如权利要求9所述的激光指示装置，其特征在于，所述壳体为长条形圆筒，所述控制器设置于PCB电路板上，从所述壳体前端依次设置所述激光发生机构、所述PCB电路板以及所述电池仓。
【文档编号】G09B17/02GK106067264SQ201610021907
【公开日】2016年11月2日
【申请日】2016年1月13日 公开号201610021907.5, CN 106067264 A, CN 106067264A, CN 201610021907, CN-A-106067264, CN106067264 A, CN106067264A, CN201610021907, CN201610021907.5
【发明人】张瑛
【申请人】Licc制造（远东）有限公司