CN105813529A - 用于照射物体的***及方法 - Google Patents

Abstract

一种用于照射物体的***包括：多个光束；发射区域，多个光束从该发射区域发射；以及照射区，该照射区由光束的布设而限定并且以最大限度地照射物体的方式进行投射。一种用于使用包括一个或更多个光源的***来照射物体的方法包括：产生多个光束；对光束进行布设以限定照射区；以及对***进行定位使得物体落入照射区内。一种用于照射物体的***包括：本体，该本体在外表面中具有一个或更多个开口；一个或更多个光源，所述一个或更多个光源配置成产生多个光束；以及旋转机构，该旋转机构构造成使多个光束旋转以形成连续有效照射区，该连续有效照射区构造成对设置在连续有效照射区中的任何位置的物体进行照射。

Description

用于照射物体的***及方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年9月12日提交的标题为“FloorObjectFinder(地板物体查找器)”的美国临时专利申请号61/876,833的申请、2013年8月22日提交的题为“BrokenGlassFinder(碎玻璃查找器)”的美国临时专利申请号61/869,058的申请以及2014年4月7日提交的题为“SystemandMethodforIlluminatinganObject(用于照射物体的***和方法)”的美国专利申请号14/246,444的申请的优先权，以上申请的全部内容出于所有目的通过参引并入本文。

技术领域

本发明涉及照射***，并且更特别地，涉及用于照射位于表面上的物体以便于检测和移除的***。

背景技术

有时候可能难以在地板上或其他表面上寻找某些物体或物质。像碎玻璃和湿滑的液体一样的东西如果未被检测出而留在表面上，则可能会对身体造成危害。液体、尤其是那些具有腐蚀性或污染性的液体可能会损坏液体所接触的表面和其他东西。珠宝首饰和其他贵重物品如果不能迅速被找到的话则可能会丢失或者损坏。一般来说，特别难以寻找小尺寸、高透明性和/或其颜色与物体所布置的表面的颜色类似的物体。

用于寻找表面上的物体的现有的照射***具有一些缺点。一个方面，一些***可能需要使用者移动以及扭曲成不自然的姿势以便看到从物体反射的任何光线。另一方面，一些***可能在表面上产生强光使得难以可视地检测并且区分表面上的物体。又一方面，由一些***使用的照射可能是微弱或不集中的，从而呈现出超出特定距离的有限的检测能力。相反，一些***可能太集中并且呈现出了有限跨度的检测覆盖范围，从而使得最终照射到表面上的物体并且不会视觉上错过物体是困难的、繁琐的、耗时的并且有时候是需要运气的。再一方面，***可能不是可潜水的或者不能以其他方式检测位于浸没的表面比如游泳池的底部上的物体。寻找并且移除危险物体比如从游泳池底部移除碎玻璃可能非常昂贵并且不便，所以通常必须完全地排干水池以确保发现所有的碎片。

鉴于这些问题，理想的是提供一种容易地照射位于表面上的物体的方式并且以这样的方式实施的同时能够具有对可能存在的大部分——如果不是全部——的这些物体进行定位的信心。

发明内容

本公开涉及一种用于照射物体的***，该***包括：多个光束；发射区域，多个光束从该发射区域发射；以及照射区，该照射区由从发射区域发射的光束的布设限定并且以最大限度地照射物体的方式进行投射。

在一种实施方式中，光束中的至少一个光束可以具有大致圆形截面。在另一实施方式中，光束中的至少一个光束可以具有大致非圆形截面。在一种实施方式中，光束的布设可以是光束发射所沿的方向与位于发射区域中的、光束所发射出的位置的函数。在另一实施方式中，布设可以是具有非圆形截面的光束的取向的函数。

在各种实施方式中，发射区可以围绕本体的周缘布置，并且本体可以构造成指引多个光束。在一种实施方式中，本体可以包括用于引导多个光束通过发射区域的布设机构。在另一实施方式中，该布设机构可以对发射出给定的光束的相应的光源进行定位和指引。在又一实施方式中，本体可以包括用于使多个光束围绕本体的轴线旋转的旋转机构。

实施方式可以包括用于穿戴***的带部。在另一实施方式中，***可以与簸箕联接。

另一方面，本公开内容涉及一种用于使用包括一个或更多个光源的***来照射物体的方法，该方法包括：产生多个光束；对光束进行布设以限定照射区；并且对***进行定位使得物体落入由多个光束形成的照射区中。

在一种实施方式中，产生的步骤可以包括产生一个或更多个线形光束。

在一种实施方式中，布设的步骤可以包括对每个光束被发射出的相应位置进行选择。在另一实施方式中，布设的步骤可以包括对每个光束发射所沿的相应方向进行选择。在又一实施方式中，布设的步骤可以包括对每个被发射的光束的相应的取向进行选择。在再一实施方式中，布设的步骤可以包括使多个光束围绕***的轴线旋转。

在一种实施方式中，定位的步骤可以包括将***定位在布置有物体的表面上或者定位在所述表面的上方。在另一实施方式中，定位的步骤可以包括使***沿着扫描路径移动。

又一方面，本公开涉及一种用于照射物体的***，该***包括：本体，该本体在外表面中具有一个或更多个开口；一个或更多个光源，所述一个或更多个光源配置成产生多个光束，光源布置在本体内并且通过开口发射多个光束；以及旋转机构，该旋转机构构造成使多个光束围绕本体的轴线旋转；其中，多个光束的旋转形成了围绕本体的圆周的连续有效照射区，所述连续有效照射区构造成对布置在连续有效照射区中的任何位置的物体进行照射。

附图说明

为了更完整地理解本公开，现结合附图参照以下描述，在附图中：

图1描绘了根据本公开的一种实施方式的用于照射位于表面上的物体的***的立体图；

图2A描绘了根据本公开的一种实施方式的产生光束的光源的立体图；

图2B描绘了根据本公开的一种实施方式的产生光束的光源的立体图；

图2C描绘了根据本公开的一种实施方式的用于产生光束的多个光源的前视图；

图3A描绘了根据本公开的一种实施方式的用于照射位于表面上的物体的***的俯视图；

图3B描绘了根据本公开的一种实施方式的图3A中的***的侧视图；

图3C描绘了根据本公开的一种实施方式的图3A中的***的仰视图；

图4A描绘了根据本公开的一种实施方式的用于照射位于表面上的物体的***的立体图；

图4B描绘了根据本公开的一种实施方式的用于照射位于表面上的物体的***的立体图；

图4C描绘了根据本公开的一种实施方式的用于照射位于表面上的物体的***的立体图；

图5描绘了根据本公开的一种实施方式的用于照射位于表面上的物体的***的立体图；

图6A描绘了根据本公开的一种实施方式的用于照射位于表面上的物体的簸箕***的侧视图；

图6B描绘了根据本公开的一种实施方式的图6A中的***的立体图；

图6C描绘了根据本公开的一种实施方式的用于照射位于表面上的物体的簸箕***的立体图。

具体实施方式

本公开的各实施方式总体上提供了用于照射位于表面104上的物体102的***100。

图1至图5图示了***100及其配件的典型构型。应当理解的是，在图1至图5中示出的***100及其配件的部件仅出于说明的目的，并且任何其他合适的部件或子部件可以结合包括本文中描述的***100及***100的配件的部件使用或者代替包括本文中描述的***100及***100的配件的部件来使用。

***100的各实施方式可以设置成用于照射位于表面104上的物体102。物体102可以包括任何物体、物质或者能够以可见的方式反射或折射光的东西。物体102可以布置在表面104上。表面104可以包括适于将物体102的至少一部分支承在其上的任何表面，比如地板、台面、水池底部等，以及在一些实施方式中的液体表面，比如游泳池的液体表面。在这样的实施方式中，物体102可以漂浮在表面104上或者漂浮在表面104附近。

图1描绘了***100的实施方式。***100通常可以包括一个或更多个光源201(未示出)、本体300、发射区域400(未示出)和照射区500，所述一个或更多个光源201配置成产生多个光束200，发射区域400围绕本体300的周缘布置，照射区500从发射区域投射出，如在下文更详细描述的。

光束200

现参照图2A和2B，***100可以包括一个或更多个光源201，所述一个或更多个光源201配置成产生多个光束200。光源201可以是适于产生多个光束200的任何类型，比如激光、发光二极管(LED)、白炽灯、电灯、化学灯、白炽灯等。在一种实施方式中，***100可以包括多于一种类型的光源201。在各种实施方式中，***100可以包括其数量与所产生的光束200的数量相对应的光源201。在另一实施方式中，***100可以包括其数量比所产生的光束200的数量更少的光源201，即给定的光源201可以配置成同时产生一个以上的光束200。例如，在一种实施方式中，来自给定的光源201的光可以被指引通过光源201或本体300(随后描述)中的多个孔以形成相应数量的光束200。作为另一示例，来自给定的光源201的光可以经由镜子或者其他合适的机构被分成多个光束200。应当理解的是，在本公开的范围内可以存在其他实施方式，并且本公开不应限于这些特定的实施方式。

光束200可以具有适于沿其路径照射物体102的任何形状和强度。在一些实施方式中，光束200的截面尺寸可以在光束长度上保持大致不变。在其他实施方式中，这些尺寸可以在光束长度上扩大。参照图2A，在各种实施方式中，光束200可以包括大致圆形截面210。参照图2B，在各种实施方式中，光束200可以包括大致非圆形截面220。在一种实施方式中，非圆形截面220可以包括如在图2B中示出的大致线形截面222。应当认识到的是，线形截面222可以由单个光源201(可能是通过光发射穿过具有线形开口的透镜而)产生，或者如在图2C中示出的，通过以适于形成具有线形截面222的有效光束的方式定位和指引多个光束200来产生。例如，多个光源201(如那些具有圆形截面210的光源)可以在同一平面中靠近彼此设置以形成具有线形截面222的有效光束。在一些情况下，这可能比采购具有专门的截面形状的光源更便宜，并且可以产生更强烈的光束200。在另一实施方式中，非圆形截面220可以包括大致长形的截面，比如椭圆形或矩形(未示出)截面。在各种实施方式中，光束200可以围绕光束轴线202旋转以具有相对于轴线202的特定取向430。例如，线形光束222可以以与飞行器的机翼围绕前后(头尾)中心线在横滚操纵中旋转的方式类似的方式围绕光束轴线202重新定向。在各种实施方式中，多个光束200可以包括多个光束颜色。特定的颜色可以比别的颜色更好地从特定的物体反射或者可以针对特定的颜色表面提供更好的分辨效果。本领域的技术人员将认识到本公开的范围内的用于给定应用的理想的光束颜色。

本体300

现参照图3A至图3C，***100可以包括构造成引导光束200的本体300。本体300可以具有任何尺寸、形状、材料以及适于容纳光源201(未示出)和/或引导光束200(未示出)至发射区域400(稍后描述)的构造。本体300可以包括任何合适的材料，任何合适的材料包括但不限于塑料、木材或金属，并且本体300可以经由任何合适的制造方法比如注射模制、挤压、增材方法(3-D打印等)等来形成。在各种实施方式中，本体300可以包括具有一个或更多个开口304的外表面302，光束200可以被发射通过所述一个或更多个开口304。应当认识到的是，开口304可以包括任何合适的构型，任何合适的构型包括但不限于用于每个光束200的单独的开口以及外表面302中的一个或更多个长形开口(可能与军事碉堡中的狭缝窗口类似)，多个光束200可以被发射通过所述一个或更多个长形开口。在各种实施方式中，本体300可以容纳与光源201电连接的一个或多个电源(比如图3C中示出的电池330和充电端口332)。在一种实施方式中，本体300还可以包括用于操作***100的各种特征的控制器，比如图3C中示出的常见的电源开关334、用于选择要操作的光源的光源选择器(未示出)、用于控制***100的机动化旋转的旋转控制器(未示出)等。本领域的技术人员将根据本公开认识到用于给定的应用的合适的大小、形状、材料和结构。

参照图3A，本体300可以包括一个或更多个布设机构310，所述一个或更多个布设机构310构造成引导光束200(未示出)通过围绕本体300(随后描述)的周缘定位的发射区域400(未示出)。在各种实施方式中，布设机构310可以通过对相应的光源201——光束200从相应的光源201发射——进行定位和指引来实现上述功能。在一个这样的实施方式中，布设机构310可以包括激光室312，该激光室312具有用于以给定的位置、方向以及可能的取向支承光源200的多个支承件314。支承件314可以被模制或者以另外的方式与本体300(此处示出为用于保持圆柱形光源201的通道)集成在一起，或者替代性地，支承件314与本体300联接。在一些实施方式中，支承件可以位于外壁302的后面，使得光源201发射光束200通过位于外壁302中的开口(多个开口)304。提前参照图4B，在另一个这样的实施方式中，布设机构310可以包括一个或多个臂部316。臂部316可以包括联接至中央元件318(比如杆或基部)的近端和从近端向外延伸的远端。在各种实施方式中，臂部316可以是可调节的，以修改从联接至每个臂部316的远端的光源201发射的光束200的位置、方向和可能的取向(围绕光束轴线202的取向)。例如，在一种实施方式中，臂部316可以被弯曲、扭曲或以其他方式修改形状，该臂部316与人造圣诞树的可塑的树枝类似。本领域的技术人员将认识到针对给定的应用而适于对光源201进行定位、引导以及可能地定向的许多构造，并且从而认识到适于对光束200进行定位、引导以及可能地定向的许多构造，并且本公开不应限于本文提出的特定的实施方式。

在各种其他实施方式中，布设机构310可以构造成将来自光源201的光经由管道或者其他合适的结构(未示出)引导至发射位置。例如，在一种实施方式中，光束200可从光源201经由光纤缆线、反射镜、或者其他合适的光学耦合器按路径引导至外表面302中的开口304。作为另一示例，本体300可以包括如下结构：该结构(可能包括内部通道、孔、或者其他合适的结构)适于形成来自由位于本体300内部中的光源201辐射的光的光束200并且对所述光束进行定位、指引以及可能地定向以使其穿过绕本体300(随后描述)的周缘的发射区域400。本领域的技术人员将认识到对于给定的应用适于将光束200从光源201引导至发射位置的多个构造，并且本公开不应限于本文提出的特定的实施方式。

参照图3B，本体300还可以包括旋转机构320，该旋转机构320用于使本体300围绕本体轴线306旋转。旋转机构320可以包括在本领域已知的设置用于使光束200围绕本体轴线306旋转的任何机构。应当认识到的是，光束200可以与本体300一致地旋转或者与本体300分开旋转。参照图3C，在各种实施方式中，本体300可以包括基部322，布设机构310以可旋转的方式联接至该基部322。返回参照图3B，在一种实施方式中，基部322可以包括突出部324，该突出部324构造成用于经由轴承326和螺钉328与激光室312以可旋转的方式联接。轴承326可以压配合至突出部324，并且螺钉328可以将轴承236保持至突出部324，以及阻止轴承326的内圈转动。基部还可以包括防滑材料比如橡胶垫以防止基部在表面104上旋转。应当认识到的是，本实施方式仅是说明性的，并且本公开不应仅限于此。还应当认识到的是，光束200可以通过任何合适的装置——包括但不限于以手动的方式或者经由机动动力装置——而围绕本体轴线306旋转。

在又一实施方式中，本体300可以是在含水环境或者其他液体环境中使用的防水/抗水本体。在一种实施方式中，本体300可以具有正浮力或者用于抵消的浮力，从而使***100漂浮在液体容器如游泳池的表面104上或者漂浮在表面104的下方。这样的实施方式对于对漂浮在水表面上或略低于水表面的碎片进行定位而言可以是有用的。在另一实施方式中，本体300可以具有负浮力，从而使***100下沉至液体容器如游泳池的底部处的表面104。这样的实施方式对于对在水池底部上的碎玻璃、珠宝、碎片或者其他物体进行定位而言是有用的。

发射区域400

现参照图4A至图4C，***100可以包括发射区域400，多个激光束200从该发射区域400发射。在各种实施方式中，发射区域400可以围绕本体300的周缘布置。例如，在一种实施方式中，本体300的周缘可以与如在图4A和图4C中示出的本体300的外表面302对应。本示例可能特别适用于下述***100的实施方式：其中，光源201布置在本体300内并且使光束200发射通过外表面302的开口304。作为另一示例，在各种实施方式中，该周缘可以限定在如在图4B中示出的本体300的外侧。本示例可能特别适用于下述***100的实施方式：其中，光源201布置在本体300的外侧，这可以是如在图4B中示出的圣诞树形的本体300的情况。因为激光束200在这样的构型中不从本体300发射，而是从布置在本体300的外侧的激光源201发射，所以发射区域400可以围绕本体300的与每个光束200的起始点对应的周缘限定。

光束200可以从发射区域400发射。更特别地，在各种实施方式中，光束200可以从发射区域400上的位置410发射并且从该位置沿方向420发射。在一种实施方式中，布设机构310可以构造成引导光束200以使光束200从位置410且沿方向420发射。位置410和方向420可以是决定光束200在发射区域400外侧的布设的因素。除非另有说明，从发射区域400发射的给定的光束200的布设是位置410和方向420的函数。在各种实施方式中，开口304可以与位置410相符。在一种实施方式中，其数量与光束200的数量对应的开口304或者共用开口304可以在外表面302上布置在预定位置410中。在另一实施方式中，开口304可以在外表面302上的各个位置410之间调节。例如，在一种实施方式中，开口304可以在外表面302上竖向地调节或者在外表面302上水平地调节。类似地，可以调节激光源201(或者使光束200按路径引导至外表面302的管道)的位置以从与开口304相符的各种位置410发射光束200。例如，激光源201可以在本体300内水平地或者竖向地滑动，以便从该调节平面内的若干开口304中的一个开口(或者共同开口中的另一区域)发射。

布设还可以是光束200的取向430的函数，并且特别地，与非圆形光束220有关。在一种实施方式中，非圆形光束220可以远离平行于表面104的方向旋转以增加由光束220的布设而限定的照射区500(随后描述)的高度。一般来说，非圆形光束220的远离平行于表面104的方向的旋转可以导致更宽的垂直覆盖范围和更窄的水平覆盖范围；相反地，非圆形光束220的以与表面104更平行的方式的旋转导致更宽的水平覆盖范围和更窄的竖向覆盖范围。

照射区500

现参照图5，***100可以包括从发射区域400投射的照射区500。照射区500通常可以包括由***100的光束200照射的那些区域。因此，照射区500可以通过从发射区域400发射的光束200的布设来限定。

在各种实施方式中，照射区500可以包括照射子区510，每个光束200对应于一个照射子区510。在各种实施方式中，子区510可以彼此分开(如在图5中示出的)，并且在其他实施方式中，子区510可相邻或重叠。在各种实施方式中，***100的运动可以以相应的方式延伸照射区500以形成有效照射区520。例如，如在图5中示出的，在各种实施方式中，***100围绕本体轴线306的旋转可以使每个照射区510a、510b绕本体300周向地延伸以形成有效照射区520a、520b。在各种实施方式中，有效照射区520a、520b可以相邻或重叠；在其他实施方式中，有效照射区520a、520b可以是分开的。在一种实施方式中，相邻的或重叠的有效照射区520可形成连续有效照射区530。照射区530可以构造成照射布置在其中的任何位置的物体。例如，如在图5中示出的，光束可以被安置在交错的竖向位置处使得光束的独自照射子区510a、510b在旋转时形成相邻或重叠的有效照射区520a、520b，从而照射位于连续的照射区530内的任何物体102。这样的构型可以确保设置在最上面的光束与最下面的光束之间的任何物体将落入连续的有效照射区530内并且因此在旋转期间在一些点处被照射。应当认识到的是，光束200可以布设在将形成连续的有效照射区530的多个可能的装置中。

应当认识到的是，照射区500可以以最大限度地照射待识别的物体102的方式进行投射。例如，在一种实施方式中，线形光束222的从靠近表面104的位置410沿大致平行于表面104的方向420以成角度地离开平行于表面104的方向的取向430的布设可以对表面104上较小的物体102进行最大限度的照射。在该构型中，光束222可以在光束的宽度的一部分(主要是从平行方向向下倾斜的部分)上照向表面104，从而确保对表面104上的具有任何尺寸的物体102进行照射。剩余部分(主要是从平行方向向上倾斜的部分)可以在其剩余宽度上以增大高度的方式(由于倾斜)投射在表面104上方。在旋转的实施方式中，向上倾斜的部分(与向下倾斜的部分一起)可以在其宽度的子部分——该子部分的高度与物体102的高度相同或者低于物体102的高度——上照射物体102。应当认识到的是，对于给定的方向420，这些部分可以通过调节位置410的高度或者通过调节取向430的角度来调节。例如，对于给定取向430而言，降低位置410可能导致光束222的更大部分照向表面104；相反地，升高位置410可以减少照向表面104的部分并且从而增加由光束覆盖的总高度。作为另一示例，增大线形光束222的倾斜取向430对于给定位置410而言可能导致光束222的更大部分照向表面104并且使光束的水平覆盖范围变窄；相反地，减小倾斜度可能增大投射在表面104上的部分并且加宽光束的水平覆盖范围。类似地，光束200的布设可能影响与投射光的发射区域400相距的距离。这些示例仅图示了几个方式，在这些方式中，光束200可以以最大限度地照射待识别的物体102的方式被布设。本领域的技术人员将认识到光束200所发射出的位置410、光束200所沿的方向420以及光束200的取向430的期望的组合。

由此可见，在各种实施方式中，可以在确定光束200的布设的过程中考虑物体102的特性以最大限度地照射物体。例如，物体102的大小和物体102可见地将光反射/折射的程度可能影响光束200的期望的布设。类似地，物体102可能分布的区域以及物体是否位于表面104上、表面104上方或者位于表面104下方这些方面也可以影响光束200的期望的布设。应当认识到的是，也可以在布设光束200时考虑其他因素，并且本领域的技术人员将认识到在给定的应用中基于物体102的特征——物体102的空间位置以及其他可适用的因素——的光束200的理想的布设。

示例I

在各种实施方式中，从旋转的筒形本体发射多个点形激光、线形激光或者它们的组合。激光在本体的外表面上大致等距地间隔开，并且被指引成径向地离开本体并且大致平行于待检查的表面。激光可以是共面的或以不同的竖向高度交错开，其中，至少一束激光刚好位于表面上方。线形激光可以相对于每个激光的光束轴线具有相同的或变化的取向。在一种实施方式中，每个激光以从平行于表面的方向偏斜大约五度定向。

在操作中，本体旋转，从而使该激光围绕***进行扫描。如从上方观察的，各个激光如同自行车轮辐条一样从旋转本体投射并且跟随旋转本体，从而形成了有效的圆形照射区。如从侧面观察的，有效的矩形照射区从本体朝左和朝右向外投射。该矩形照射区的高度对应于最低的激光与最高的激光之间的竖向距离。每个线形激光因其取向中的竖向分量而呈现为比点形激光更厚。

在一个方面中，随着每个点形激光——点形激光的高度等于或者小于位于表面上的物体的高度——扫描过该物体，点形激光照射物体。定位成比物体更高的任何点形激光不照射物体。该点形激光非常集中并且从而在物体上发生明亮的反射/折射。另一方面，物体在每次操作中由每个线形激光照射。线形激光可能不会如点形激光一样集中，因此反射/折射可能不会如由点形激光实现的一样明亮；然而，每个线形激光水平地和竖向地延伸，从而确保该物体无论其大小都将被照射(尽管不那么明亮)。该实施方式结合了集中的圆形激光束和宽的非圆形激光束的优点，从而减少了寻找物体可能花费的时间，并且提高了寻找任何以及所有存在的物体的信心。

示例Ⅱ

在各种实施方式中，圆形光束、线形光束或者它们的组合由非旋转的本体发射。光束从本体的外表面发射，并且沿大致彼此平行的基本共同的方向被引导。在一种实施方式中，光束被引导到与待检查的表面平行的平面中。在另一实施方式中，一些光束可以在某种程度上相对于与表面平行的平面向上和向下引导。在又一实施方式中，一些光束可以在某种程度上被指引至基本共同的方向的两侧。后两个实施方式可以增加***的照射区的跨度。

在操作中，光束可以朝向认为物体可能定位的区域被指引。该***可以在该区域周围以任何合适的搜索模式进行扫描直到物体被照射到。如从上方观察的，各个光束从本体投射，从而形成有效的矩形或扇形(水平扩展)的照射区。矩形或扇形照射区的水平尺寸对应于在最向左指引的光束与最向右指引的光束之间的角度。如从侧面观察的，有效的矩形或扇形(竖向扩展)照射区沿基本共同的方向从本体向外投射。矩形或扇形照射区的高度对应于在最向上指引的光束与最向下指引的光束之间的角度。圆形光束和线形光束可以呈现出如与示例1中描述的点形激光和线形激光类似的照射质量。

示例Ⅲ

现参照图6A至图6C，在各种实施方式中，簸箕***600可以包括***100，该***100与簸箕610联接并且构造成在簸箕开口612的前面投射照射区。参照图6A和图6B，在一种实施方式中，***100可以构造成附接至簸箕610的一部分、比如如示出地附接至底部部分，使得激光源201朝向簸箕610的开口612被指引。一个或更多个激光源201可以基本朝向簸箕610的开口612被指引。虽然未如此限制，但是构造成附接至簸箕的实施方式可能期望以低成本和小的劳动量来改进标准在售簸箕610。参照图6C，在一种实施方式中，***100可以被集成在簸箕610内以形成簸箕***600。例如，一个或更多个激光源201可以沿着簸箕610的底部部分定位并且基本朝向簸箕610的开口612指引。激光源201可以可能经由导线335(仅部分地示出)与电源(比如电池室331内的电池330(未示出))和包括在***100中的任何其他控制器(比如电源开关334)电连接。为了清楚起见，如在关于这些簸箕的实施方式使用的术语“联接”可以涵盖构造成以任何合适的方式附接至簸箕的***的各实施方式以及***与簸箕集成在一起(***包括在簸箕内或者作为簸箕的一部分)的实施方式。在操作中，簸箕实施方式可以沿着如随后描述的扫描路径移动以帮助寻找物体102，和/或簸箕实施方式可以被布设在表面104上以照射物体102，同时用户通过扫帚将物体扫入簸箕。应当认识到的是，可以如先前描述的方式构造和操作类似的***，比如标准的真空吸尘器或手持式真空吸尘器。

在又一实施方式中，该***可以构造成由用户穿戴。例如，该***可以包括腕带、踝带、或者头带，从而使***在对表面上的物体进行搜索和重获期间便于携带和指引。在操作中，使用者可以通过移动他的或者她的身体的联接有***的部分来指引***和使***进行扫描。构造成用于穿戴在头部上的实施方式可以提供用于根据用户的视平面实时地自然地指引和扫描照射区。构造成用于穿戴在脚踝上的实施方式可以在他或者她搜索或者清洁表面时给用户提供在他的或者她的脚周围的照射区域。

操作

在操作中，该***可以用来照射位于表面上的一个或更多个物体。照射可以有助于从表面上可视地区分物体，从而使用户定位和重获物体。例如，物体的照射可以产生从物体的表面反射出的可见光，比如强光或者与表面不同的颜色差别。类似地，物体的照射在光穿过物体时可以产生可见的折射光，比如当光穿过同玻璃碎片一样的透明物体时得到的发光或闪亮效果(如在图1中示出的通过从物体102内辐射出的箭头描绘的)。应当认识到的是，由物体的照射所得到的任何视觉上可检测的效果以及不仅仅这些特定的说明性实施方式根据了本公开内容。

在操作中，照射位于表面上的物体的方法可以包括由一个或更多个光源产生多个光束。如先前描述的，多个光束可以由其数量与光束数量相应的光源产生或者由其数量比光束数量更少的光源产生。可以产生具有任何合适的形状的光束，所述光束包括但不限于那些具有大致圆形截面的或者具有非圆形截面的光束以及在光束的各自的长度上具有一致性或不具有一致性的光束。在一种实施方式中，产生了一个或更多个线形光束。在另一实施方式中，产生一个或更多个圆形光束。

该方法还可以包括布设多个光束以限定照射区。在各种实施方式中，布设多个光束可以包括对每个光束所发射出的相应的位置进行选择。例如，在一种实施方式中，一些光束或者所有光束可以布设在彼此竖向地偏移的位置中，从而能给因此限定的有效照射区提供扩大的覆盖范围。作为另一示例，在一种实施方式中，一些光束或者所有光束可以以构造成照射仅距表面较小竖向距离的小物体的方式布设在围绕***的位置中。在各种实施方式中，布设多个光束可以包括对每个光束发射所沿的相应的方向进行选择。例如，在一种实施方式中，一些或者所有光束可以布设成沿与表面大致平行的方向。作为另一示例，在一种实施方式中，一些或者所有光束可以布设使得光束的方向适于引起光束在一定距离处相邻或部分地重叠，从而可能提供用于通过这些光束的非重叠的边界限定的有效照射区的扩大的覆盖范围。在各种实施方式中，布设多个光束可以包括选择每个发射的光束的相应的取向。例如，在一种实施方式中，一些或者所有光束可以布设成具有从平行于表面的方向略微倾斜的取向，从而对每个这样的光束限定较宽的照射区，这些照射区还具有用于照射具有不同高度的物体的竖向分量。在一种实施方式中，线形光束可以布设成靠近表面并且与表面大致平行，并且以从平行于表面的方向略微倾斜的方式定向。这样的实施方式可以提供用于沿着表面并且略微向上(取决于取向的角度)投射的水平加宽光束，从而提供较宽的照射区，该较宽的照射区应当在不考虑物体的高度的情况下在光束的范围内照射位于表面上的任何物体。在各种实施方式中，布设多个光束可以包括使多个光束围绕***的轴线旋转。这可能涉及使***的至少一部分连同光束一起旋转，或者主要使光束旋转。在一种实施方式中，多个光束可以围绕***的与表面——***可以定位在该表面上或者定位在该表面的上方——正交的轴线旋转。在一些实施方式中，光束可以围绕***的竖向轴线旋转。在一种实施方式中，多个光束可以可能通过手腕的简单晃动手动地旋转。在另一实施方式中，多个光束可以通过马达旋转。通过旋转布设多个光束可以限定比由单独的光束限定的有效照射区更广的有效照射区。例如，在一种实施方式中，旋转可以限定具有大致圆形形状(或者如果不是完整的旋转则照射区将是弧形形状)的有效照射区。

该方法还可以包括对***进行定位使得物体落入由多个光束形成的照射区内。该***可以与物体相距任何合适的距离并且相对于物体以任何合适的取向定位，使得多个光束中的一个或更多个光束照射物体。在各种实施方式中，该***可以定位在物体静置的表面上。在各种实施方式中，该***可以定位在物体静置的表面的上方。如果物体的大***置是已知的，则该***可以定位成邻近于该物体，这可能具有通过更高强度的光照射物体的益处。

在各种实施方式中，该***可以用于定位已知存在于表面上的物体。例如，***100可以被用于寻找由一家珠宝店主顾掉落的买来用于订婚戒指的裸钻。在各种实施方式中，该***可以在用户不确定时被用来确定物体(多个物体)是否存在于表面上。例如，该***可以在牵引车辆进入车库前用来确定在车库的地板上是否存在任何钉子、碎玻璃或者其他轮胎危险因素。如果物体的大致位置是未知的，则可以重新定位***直到物体落入由多个光束形成的照射区内。类似地，如果物体是否存在于表面上是未知的，则可以重新定位***直到表面的所有部分落入照射区内，从而允许用户确认表面上的任何物体的存在或不存在。在一种实施方式中，对***进行定位可以包括使***沿着扫描路径移动直到找到丢失的物体，或者直到针对任何可能的未知物体的表面已经被扫描。应当认识到的是，扫描路径可以包括任何路径，所述任何路径可以沿着物体可能被找到的表面来指引照射区。在一种实施方式中，该***可以构造成沿着围绕和/或遍及搜索区域的预定的扫描路径行进。例如，在一种实施方式中，该***可以沿着由轨迹、导轨或者定位在搜索区域(比如水池、实验室地板等)周围的类似的结构限定的扫描路径移动。

在各种实施方式中，***100可以以类似的方式定位以照射已知存在于被浸没表面上的物体。例如，***100可以用于寻找已经落入游泳池的底部的一副眼镜。在各种实施方式中，***100可以在用户不确定时用来确定物体是否存在于被浸没的表面上。例如，***100可以用来确定在瓶子在相邻的通道被打碎后是否有任何碎玻璃碎片被抛入至游泳池的底部上。该***可以被浸没并且布设在被浸没的表面上或者被浸没的表面的上方，并且如以上描述地操作以定位丢失的物体，或者扫描物体的存在。在各种实施方式中，***100可以被用于定位漂浮在液体表面上或漂浮在液体表面下方的物体。例如，***100可以被用于通过照射昆虫本身或者照射昆虫周围的液体中的扰动(波纹等)来确定任何昆虫或者昆虫幼虫是否存在于游泳池的表面处或者游泳池的表面附近。该***可以(以漂浮在平台上的方式或者以任何其他合适的方式)被布设在水的表面上并且可以如以上描述地操作以照射任何漂浮的或部分地浸没的物体。

虽然已经参照本发明的某些实施方式描述了本发明，但本领域的技术人员应当理解的是在不背离本发明的精神和范围的情况下可以进行各种改变并且等同物可以被取代。此外，在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多修改以适应特定的情况、指示、物质的材料和组成、工艺步骤或者多个步骤。所有这样的修改意在落入所附权利要求的范围之内。

Claims (21)

1.一种用于照射物体的***，所述***包括：

多个光束；

发射区域，所述多个光束从所述发射区域发射；以及

照射区，所述照射区由从所述发射区域发射的所述光束的布设而限定并且被投射成最大限度地照射所述物体。

2.根据权利要求1所述的***，其中，所述光束中的至少一个光束具有大致圆形截面。

3.根据权利要求1所述的***，其中，所述光束中的至少一个光束具有大致非圆形截面。

4.根据权利要求1所述的***，其中，所述光束的布设是所述光束的发射方向和所述发射区域中发射所述光束的位置的函数。

5.根据权利要求1所述的***，其中，布设是具有非圆形截面的所述光束的取向的函数。

6.根据权利要求1所述的***，其中，所述发射区域围绕本体的周缘布置，所述本体构造成引导所述多个光束。

7.根据权利要求6所述的***，其中，所述本体包括布设机构，所述布设机构用于引导所述多个光束通过所述发射区域。

8.根据权利要求7所述的***，其中，所述布设机构对发射给定光束的相应光源进行定位和引导。

9.根据权利要求6所述的***，其中，所述本体包括用于使所述多个光束绕所述本体的轴线旋转的旋转机构。

10.根据权利要求1所述的***，包括用于穿戴所述***的带部。

11.一种簸箕，所述簸箕包括根据权利要求1所述的***，所述***与所述簸箕联接。

12.一种用于使用包括一个或更多个光源的***来照射物体的方法，所述方法包括：

产生多个光束；

对所述光束进行布设以限定照射区；以及

对所述***进行定位使得所述物体落入由所述多个光束形成的所述照射区内。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，产生的步骤包括产生一个或者更多个线形光束。

14.根据权利要求12所述的方法，其中，布设的步骤包括对发射每个光束的相应位置进行选择。

15.根据权利要求12所述的方法，其中，布设的步骤包括对每个光束的相应发射方向进行选择。

16.根据权利要求12所述的方法，其中，布设的步骤包括对每个所发射的光束的相应取向进行选择。

17.根据权利要求12所述的方法，其中，布设的步骤包括使所述多个光束绕所述***的轴线旋转。

18.根据权利要求12所述的方法，其中，定位的步骤包括将所述***定位在布置有所述物体的表面上，将所述***定位在布置有所述物体的表面上方或者将所述***定位在布置有所述物体的表面下方。

19.根据权利要求12所述的方法，其中，定位的步骤包括使所述***沿着扫描路径移动。

20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述扫描路径由围绕搜索区域定位的轨迹限定。

21.一种用于照射物体的***，所述***包括：

本体，所述本体在外表面中具有一个或更多个开口；

一个或更多个光源，所述一个或更多个光源配置成产生多个光束，所述光源布置在所述本体内并且发射所述多个光束通过所述开口；以及

旋转机构，所述旋转机构构造成使所述多个光束绕所述本体的轴线旋转；

其中，所述多个光束的旋转形成绕所述本体的外周的连续有效照射区，所述连续有效照射区构造成对布置在所述连续有效照射区中任何位置处的物体进行照射。