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專利名稱：反射式光電探測(cè)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種同軸反射式光電探測(cè)器。
現(xiàn)有的反射式光電探測(cè)器，按其光路構(gòu)成可分為非同軸式和同軸式二種，非同軸式光電探測(cè)器的光路結(jié)構(gòu)，如

圖1所示，圖1為非同軸光電探測(cè)器的光路結(jié)構(gòu)示意圖，圖中1A、1B為兩凸透鏡，C為有效反射區(qū)，由于探測(cè)區(qū)的發(fā)射場(chǎng)與接收?qǐng)霾煌S，僅在兩個(gè)場(chǎng)的重疊部位為有效反射區(qū)，其余非重疊部位為盲區(qū)，故探測(cè)距離受到限制;同軸反射式光電探測(cè)器，如圖2所示，圖2為同軸光電探測(cè)器的光路結(jié)構(gòu)示意圖。圖中2A為凸透鏡，2B為半透鏡(或半透膜)兩者同軸，因而發(fā)射場(chǎng)與接收?qǐng)鼋^大部分相重疊，故有效反射區(qū)增大，但光線每通過(guò)一次半透鏡(或半透膜)即損耗50%，從理論上說(shuō)若不計(jì)介質(zhì)傳導(dǎo)損耗及反射物表面反射率的損耗，光路來(lái)回充其量效率僅能達(dá)到25%，故此種探測(cè)器的光損耗大，靈敏度低，因此探測(cè)有效距離下降。
本發(fā)明的目的是要提供一種有效探測(cè)區(qū)域大，有效探測(cè)距離遠(yuǎn)的同軸復(fù)合透鏡反射式光電探測(cè)器。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的探測(cè)器包括光發(fā)射元件，光接收元件，光發(fā)射電路，光接收電路，其特征在于還包括一大凸透鏡，一小凸透鏡，在大凸透鏡的鏡心部位設(shè)有小凸透鏡2，兩鏡位于同一軸線上，小凸透鏡2的焦點(diǎn)位于大凸透鏡的焦距之內(nèi)，上述兩凸透鏡的同一側(cè)的二個(gè)焦點(diǎn)部位，在其中一焦點(diǎn)部位設(shè)有光發(fā)射元件，在另一焦點(diǎn)部位設(shè)有光接收元件，光發(fā)射元件與光發(fā)射電路相聯(lián)，光接收元件與光接收電路聯(lián)接;在光發(fā)射元件和光接收元件之間設(shè)有一防止光發(fā)射元件的直射光被光接收元件所接收的光的隔離件;小凸透鏡2的直徑D2與大凸透鏡的直徑D1之比小于0.707。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是由于探測(cè)器光路部分采用二塊大少不同的凸透鏡組成同軸復(fù)合透鏡，因此減小了光在傳輸過(guò)程中的損耗，從而提高了光的有效利用率，擴(kuò)大了探測(cè)器的有效探測(cè)區(qū)域，增加了探測(cè)器的有效探測(cè)距離，同時(shí)還提高了探測(cè)器的靈敏度。
本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)由以下的實(shí)施例及其附圖給出。
圖1是現(xiàn)有技術(shù)中所述非同軸式光電探測(cè)器的光路結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是現(xiàn)有技術(shù)中所述同軸式光電探測(cè)器的光路結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本發(fā)明大凸透鏡剖視圖。
圖4是本發(fā)明的實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是本發(fā)明的實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是本發(fā)明的實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7是本發(fā)明的實(shí)施例4的結(jié)構(gòu)示意圖。
下面結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)。
參見(jiàn)圖3-4，圖4示出本發(fā)明的第一實(shí)施例。如圖所示，在探測(cè)器內(nèi)設(shè)有一個(gè)大凸透鏡1，小凸透鏡2，在大凸鏡的鏡心部位設(shè)有一個(gè)可與小凸透鏡大小相配合的圓孔8，孔內(nèi)設(shè)有小凸透鏡，小凸透鏡2的焦點(diǎn)位于大凸透鏡1的焦距之內(nèi)，即位于大凸透鏡的焦點(diǎn)和小凸透鏡的鏡面之間，上述大小兩凸透鏡位于同一軸線上，組成一同軸復(fù)合凸透鏡，在大凸透鏡1的焦點(diǎn)部位設(shè)有光和接收元件4，該元件4的兩根引導(dǎo)線直接與光接收電路7相聯(lián)，在小凸透鏡2的焦點(diǎn)部位設(shè)有光的發(fā)射元件3，在光發(fā)射元件3和光接收元件4之間設(shè)有一防止光發(fā)射元件3的直射光被光接收元件4接收的光的隔離罩，所述隔離罩設(shè)有大凸透鏡鏡心部位的圓孔8內(nèi)，隔離罩的大小作成可與圓孔8大小相配合，該罩的一端密封，另一端開(kāi)口，上述光發(fā)射元件3就設(shè)在罩體內(nèi)，在小凸透鏡2的焦點(diǎn)部位，光發(fā)射元件3的兩根引導(dǎo)線穿過(guò)罩體的壁與光發(fā)射電路6聯(lián)接，其罩口與小凸透鏡2嵌接，上述隔離罩是采用非透光材料制成，例如金屬，鋁蒸發(fā)膜。或者在透光材料上涂一層非透光物質(zhì)，例如涂黑漆、炭黑等。所述光發(fā)射元件，例如，鎢絲白熾燈泡、發(fā)光二極管，紅外發(fā)光二極管，可見(jiàn)光發(fā)光二極管等。所述光接收元件，例如硫化鎘光敏元件硒化鎘光敏元件，硅光敏二極管，硅光敏三極管，硅光電池，紅外光敏二極管等。
參見(jiàn)圖5，圖5示出本發(fā)明的第二實(shí)施例。如圖所示，圖中所示的探測(cè)器與實(shí)施例一所示的探測(cè)器所不同之處是在大凸透鏡鏡心部位圓孔8內(nèi)的隔離罩內(nèi)，在小凸透鏡2的焦點(diǎn)部位設(shè)有光的接收元件4，該元件4的兩根引導(dǎo)線穿過(guò)罩體的壁與光接收電路7相連，又在大凸透鏡1的焦點(diǎn)部位設(shè)有光發(fā)射元件3，該元件3的兩根引導(dǎo)線與光發(fā)射電路6相連接，其余部分的結(jié)構(gòu)均與實(shí)施例1相同。
參見(jiàn)圖6，圖6示出本發(fā)明的第三實(shí)施例。如圖所示，圖中所示的探測(cè)器，在大凸透鏡1的鏡心部位設(shè)有一圓孔8a(圖中未示出)圓孔8a內(nèi)嵌有一只帶有凸透鏡的紅外發(fā)光二極管3a，該外殼的頭部本身就是一只小凸透鏡，該二極管的兩根引導(dǎo)線與光發(fā)射電路6相聯(lián)接，在大凸透鏡1的焦點(diǎn)部位設(shè)有紅外光敏二極管4a，該管的兩根引導(dǎo)線與光接收電路7相連接，在紅外發(fā)光二極管的管殼上涂有一層黑漆作為光的隔離層(不包括外殼頭部)，這樣使探測(cè)器的結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單。
參見(jiàn)圖7，圖7示出本發(fā)明的第四實(shí)施例。如圖所示，圖中所示的探測(cè)器，在大凸透鏡的鏡心部位設(shè)有一圓孔8b(圖中未示出)，該圓孔內(nèi)嵌有一只帶有凸透鏡的紅外光敏二極管，該外殼頭部本身就是一只小凸透鏡，該二極管的兩根引導(dǎo)線與光接收電路7相聯(lián)，在大凸透鏡的焦點(diǎn)部位設(shè)有紅外發(fā)光二極管，該二極管的引導(dǎo)線與光發(fā)射電路6相接，其余結(jié)構(gòu)與第三實(shí)施例相同。探測(cè)器中所述的同軸復(fù)合凸透鏡最佳方式是采用塑料光學(xué)工藝一次成型的同軸復(fù)合凸透鏡。所述的小凸透鏡2的直徑D2與大凸透鏡1的直徑D1之比小于0.707。
應(yīng)用實(shí)例，利用圖6所示的探測(cè)器，由紅外發(fā)光二極管發(fā)射出的紅外線遇到被測(cè)物，經(jīng)其反射折回，由大凸透鏡匯聚于紅外光敏二極管上，取得光訊號(hào)經(jīng)接收放大電路，給出電訊號(hào)供自動(dòng)控制之用。
本發(fā)明適用于傳輸帶，流水線上判斷物體有無(wú)，到位，定位，定長(zhǎng)切斷，計(jì)數(shù)等。
權(quán)利要求
1.一種反射式光電探測(cè)器，包括光發(fā)射元件3，光接收元件4，光發(fā)射電路6，光接收電路7，其特征在于還包括大凸透鏡1，小凸透鏡2，在大凸透鏡1的鏡心部位設(shè)有小凸透鏡2，兩鏡位于同一軸線上，小凸透鏡2的焦點(diǎn)位于大凸透鏡1的焦距之內(nèi)，上述兩凸透鏡的二個(gè)焦點(diǎn)部位在同一側(cè)，在其中一焦點(diǎn)部位設(shè)有光發(fā)射元件3，在另一焦點(diǎn)部位設(shè)有光接收元件4，光發(fā)射元件3與光發(fā)射電路6相聯(lián)，光接收元件4與光接收電路7聯(lián)接；在光發(fā)射元件3和光接收元件4之間設(shè)有一防止光發(fā)射元件3的直射光被光接收元件4所接收的光的隔離件5；小凸透鏡2的直徑D2與大凸透鏡1的直徑D1之比少于0.707。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的探測(cè)器，其特征在于所述的大凸透鏡1的鏡心部位設(shè)有一圓孔8，圓孔8內(nèi)設(shè)有隔離件5。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的探測(cè)器，其特征在于所述的隔離件5是一隔離罩或者是一隔離層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1，3所述的探測(cè)器，其特征在于所述的隔離罩的一端密封，另一端開(kāi)口，罩體內(nèi)在小凸透鏡2的焦點(diǎn)部位設(shè)有光發(fā)射元件3，該元件3的兩根引導(dǎo)線穿過(guò)罩體的壁與光發(fā)射電路6聯(lián)接，該罩口與小凸透鏡2嵌接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、4所述的探測(cè)器，其特征在于所述的隔離罩5的體內(nèi)設(shè)有光接收元件4，該元件4的兩根引導(dǎo)線穿過(guò)罩體的壁和光接收電路7相聯(lián)接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的探測(cè)器，其特征在于所述的大凸透鏡1的鏡心部位設(shè)有一圓孔8a，圓孔8a內(nèi)嵌有一只帶有凸透鏡的紅外發(fā)光二極管，該外殼頭部就是一只小凸透鏡，該管的兩根引導(dǎo)線與光發(fā)射電路6相聯(lián)接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的探測(cè)器，其特征在于所述大凸透鏡1的鏡心部位設(shè)有一圓孔8b，其圓孔內(nèi)嵌有一只帶有凸透鏡的紅外光敏二極管，該外殼頭部就是一只小凸透鏡，該二極管的兩根引導(dǎo)線與光接收電路7相聯(lián)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的探測(cè)器，其特征在于所述的同軸復(fù)合凸透鏡是采用塑料光學(xué)工藝一次成型的同軸復(fù)合凸透鏡。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種反射式光電探測(cè)器。其特征在于探測(cè)器包括一大凸透鏡，一小凸透鏡，在大凸透鏡的鏡心部位設(shè)有小凸透鏡，兩鏡位于同一軸線上，組成一復(fù)合透鏡，在上述兩凸透鏡的同側(cè)，在一焦點(diǎn)部位設(shè)有光發(fā)射元件，在另一焦點(diǎn)部位設(shè)有光接收元件，在兩元件之間設(shè)有一防光短路的隔離件。本發(fā)明適用于傳輸帶，流水線上判斷物體有無(wú)，到位，定位，定長(zhǎng)切斷，計(jì)數(shù)等。
文檔編號(hào)G01D5/26GK1065723SQ9110240
公開(kāi)日1992年10月28日 申請(qǐng)日期1991年4月12日 優(yōu)先權(quán)日1991年4月12日
發(fā)明者尤振國(guó) 申請(qǐng)人:尤振園