多向光学定位方法及其装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种多向光学定位方法及其装置，特别是指一种应用于可见光通讯的信号传输与信号定位的方法，尤其涉及用以提升可见光通讯的信号定位精确性的光学薄膜，并涉及凭借该方法提升可见光通讯的信号定位精确性的装置。
【背景技术】
[0002]可见光通讯(Visible Light Communicat1n, VLC),是一种采用可见光波段的电磁波来传输资料的无线通讯技术，具有频率高、频宽大、无EMI干扰、频带免费、安全性高及低成本等优点，并且兼具有照明与通讯的优势，目前可应用在室内无线上网、室内定位、区域网路、海底通讯及车间通讯等诸多领域，已为学术界及企业极力研究发展的重点。
[0003]上述可见光通讯技术，目前是以波长介于400至800THZ之间的可见光来作为通讯媒介，并以空气作为传输媒介。在实际应用上，是凭借荧光灯或发光二极管(LightEmitting D1de, LED)等采用电子控制的发光源，发出高速且明、暗闪烁的光线信号来传输资料，并可因应不同的光线波长的需求，去调整发射端与接收端:而且，能够在照明期间传输资料，特别是使用白光LED时，由于白光LED的光线调制速率非常高，人眼完全感觉不到光的闪烁，因此可同时产生照明与传输资料的能力。更可应用在例如:室内外照明、照明标志、电视、电脑屏幕、数位相机、智慧型手机等，都能够达到发光、照明及信息传输的作用。
[0004]依此，由于可见光通讯具有在空气中自由传输光信号的能力，因此可以减少甚至防止外界电磁波的干扰，尤其是在医院、飞机机舱或炼油厂内，射频通讯是被禁止的，但若是使用可见光通讯，便不用担心影响医疗设备或飞航安全的问题，充分弥补了微波无线通讯在使用上的不便。
[0005]传统的可见光通讯装置，可包括有一采用电子式发光源的发光单元及一传感器，该发光单元用以发出光线信号，且传感器用以接收该光线信号，随后再将光线信号解码成电子信号，以供其他电子装置接收读取。此外，该发光单元通常是呈灯具的形态，而大部分灯具都具有以玻璃或塑胶制成的透明的透光板，使发光单元所发出的光线信号通过该透光板投射至外界。
[0006]上述光线信号除了可用来传输数据及控制资料以外，更可提供发光单元的发光位置资料。然而，该发光位置资料的最小解析度，仅为发光单元与发光单元之间的距离，导致对于发光单元的发光方向及角度的定位精确性难以提升的问题。而且，目前应用于可见光通讯的发光单元，仅提供单一种包括波长、色坐标、极性或相位等物理性质的光线，在解决前述问题上并没有显着帮助。
【发明内容】
[0007]爰是，本发明的主要目的，即在于提供一种多向光学定位方法及其装置，尤其涉及一种可感测发光方向及角度的多向光学定位方法，以及凭借该方法感测发光方向及角度的多向光学定位装置，以克服上述【背景技术】中，该发光位置资料的最小解析度，仅为发光单元与发光单元之间的距离，导致对于发光单元的发光方向及角度的定位精确性难以提升的问题，进而提升可见光通讯的信号的定位精确性。
[0008]为达成上述的目的，本发明的多向光学定位方法，包含:
[0009]提供一透光板，并让至少一入射光线由该透光板的一入射侧穿透至一放射侧时，在该放射侧沿着单一轴向排列产生多数相异放射光线；以及
[0010]再使用位于该透光板放射侧的一传感器，接收上述沿着单一轴向排列的光线，并依据该多数相异光线的物理作用效果的不同程度，判断该传感器的位置。
[0011]其中，该透光板以其表面具有多数相异光线转换层，以改变穿透光线的物理性质，并使用位于该透光板入射侧的该入射光线，朝该透光板投射，令该入射光线通过该多数相异光线转换层，而往该透光板放射侧投射出多种物理作用效果相异的放射光线。
[0012]凭借上述，由于该多数相异光线转换层系沿着该透光板表面的单一轴向排列，而使所述的这些物理作用效果相异的放射光线形成有规律顺序的排列形态。所述的这些放射光线的物理作用效果相异，即表示所述的这些放射光线的颜色及/或色温相异，且所述的这些放射光线可为含有数据及控制资料的光线信号。当使用一发光单元在透光板的入射侧发光而产生该入射光线，且传感器位在透光板的放射侧时，该传感器于各个位置所接收的放射光线的物理作用效果都不相同。例如:将该入射光线接受光线转换层改变的物理性质设为波长，当传感器移动改变位置时，可接收单一种波长的光线，也可同时接收到相邻的两种波长的光线。如此，可将各种波长的放射光线的光线信号解码成电子信号，以供给外部电子装置接受及读取。同时，可依据所接收的放射光线的波长，判断该发光单元的放射光线的方向及角度，进而判定该传感器与发光单元之间的相对位置。据此，以提升可见光通讯的信号的定位精确性，且进一步提升可见光通讯的应用多变性。当然，也可以将该入射光线接受光线转换层改变的物理性质设为色坐标、极性或相位。
[0013]依据上述主要方法特征，其中该透光板表面的各光线转换层是采用多数相异的光线性质转换材料以荧光、磷光、滤光或偏极化镀膜方式分别布设于该透光板表面所形成的。如此，由于前述荧光、磷光、滤光和偏极化镀膜的成本低廉，且技术成熟，除了可节省成本以夕卜，更可提升产制上的合格率。
[0014]依据上述主要方法特征，该透光板及入射光线可设为多数组，令该传感器接收多数组入射光线经由透光板所投射出的多数组放射光线，并依据所述的这些放射光线在不同位置的不同物理性质综合判断该传感器的位置。如此，可凭借比对多种物理作用效果相异的放射光线，而综合计算出更精准的位置信息。
[0015]此外，本发明的多向光学定位装置，包含:
[0016]一透光板，该透光板表面具有多数可改变穿透光线的物理性质的相异光线转换层，该多数相异光线转换层沿着单一轴向排列；
[0017]一发光单元，设于该透光板的一入射侧，且能够对该透光板表面投射至少一入射光线，并令该入射光线通过该多数相异光线转换层后，往该透光板的一放射侧投射出沿着单一轴向排列且物理作用效果相异的多种放射光线；以及
[0018]一传感器，设于该透光板的放射侧，接收上述沿着单一轴向排列的放射光线，并依据该多数相异光线的物理作用效果的不同程度，判断该传感器的位置。
[0019]据此，以实施上述多向光学定位方法，进而提升可见光通讯的信号的定位精确性及应用多变性。
[0020]依据上述主要结构特征，该光线转换层设置在该透光板的入射侧表面及/或放射侧表面。
[0021]依据上述主要结构特征，该多数相异光线转换层系采用多数相异的光线性质转换材料布设而成，使该多数相异光线转换层并为单一光学薄膜。如此，以节省成本，并提升产制合格率。
[0022]依据上述主要结构特征，该光学薄膜可设为多数组，各组光学薄膜的一端相互连接于一轴心上，且各组光学薄膜的另一端基于该轴心成放射状排列。如此，使各组光学薄膜分别配置于该轴心的各个方位，当发光单元的入射光线通过各组光学薄膜，而投射出放射光线时，所述放射光线更可提供方位上的资料，以提升信号定位的精确性。
[0023]依据上述主要结构特征，该透光板及发光单元设为多数组，令该传感器接收多数组发光单元经由透光板所投射出的多数组放射光线，并依据所述的这些放射光线在不同位置的不同物理性质综合判断该传感器的位置。如此，更进一步提升可见光通讯的信号的定位精确性。
[0024]依据上述主要结构特征，该发光单元具有采用电子控制的发光源。
[0025]相较于【背景技术】，本发明实具有如下的优点:
[0026]1.所述的这些偏移信号的可见光具有独立性，不会产生相互干扰的问题；而且，凭借将所述的这些相异的光线转换层布设于透光板表面的技术特征，可以增加放光各方向的角度与位置信息，且发光单元搭配灯具本身不同反光角度的激发或转换，并配合可见光传输在频率上的变换，可将不同方向与方位的信息植入各放射光线中，以提升可见光通讯的定位精确度与应用多样性。
[0027]2.由于前述荧光、磷光、滤光和偏极化镀膜的成本低廉，且技术成熟，可镶于任何灯具的透光板表面，除了可节省成本以外，更可提升产制上的合格率。
[0028]3.当以多组透光板及发光单元同时实施时，该传感器可以同时接收到相邻近的二偏移信号，如此可比对多组偏移信号，达到更精准的位置信息。
[0029]4.沿着单一轴心成放射状配置多组光学薄膜，令偏移信号不仅可提供方向及角度资料，更可提供方位资料，使信号定位的精确性更加提升。
[0030]5.采用发光二极管作为发光单元的发光源，使发光单元产生光线调制速率高与使用寿命长的优点。
【附图说明】