CN106443818A - 一种光电开关阵列装置、设备及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光电开关阵列检测装置，包括用于发射出光束以形成第一平行光束组的光发射组件、用于将接收到的第一平行光束组会聚成第二平行光束组的聚光装置、用于将接收到的第二平行光束组散射成第三平行光束组的散射装置以及用于接收第三平行光束组的光接收组件；聚光装置设置于光发射组件与光接收组件之间，散射装置设置于聚光装置与光接收组件之间；其中，第二平行光束组的横截面的面积小于第一平行光束组的横截面的面积，第三平行光束组的横截面的面积大于第二平行光束组的横截面的面积。本发明还公开了一种光电开关阵列检测装置及方法。本发明的测量分辨率高及测量精度高。

Description

一种光电开关阵列装置、设备及检测方法

技术领域

本发明涉及传感器技术领域，尤其涉及一种光电开关阵列装置、设备及检测方法。

背景技术

光电开关是以光电器件作为转换元件的传感器，分为光电发射器和光电接收器，它把光电发射器和光电接收器之间光的强弱变化转化为电流的变化以达到探测的目的。光电开关具有非接触、响应快、性能可靠等特点，因此在工业自动化装置和检测控制技术领域中获得广泛应用。

现如今，可以将由多个光电开关来组成的光电开关阵列来获取出置于光电开关阵列中的物体的坐标位置。其中，光电开关阵列获取物体坐标位置的工作原理如下：光电发射器与光电接收器一一对应，当光电发射器发射出的光线能被光电接收器接收到时，光电接收器就会产生电信号，当光电发射器发射出的光线不能被光电接收器接收到时，光电接收器就会不产生电信号；因此当不透明物体置于光电开关阵列中后，该物体将遮挡住该区域内的光电发射器所发出的光线，使该区域内的光电接收器接收不到光信号，因此该区域内的光电接收器就不会产生电信号，此时通过相应的检测电路来检测该开关阵列中的电信号的通断状态就可以检测出哪部分的光电发射器与光电接收器之间的光线被该物体遮挡，从而可以获取该物体的坐标位置。此外，光电开关阵列还可以根据获取到的坐标位置通过相应的数据处理进一步得到物体的大小、表面粗糙度、位移、速度以及加速度等参数。

但是现有的光电开关阵列因为其组成的光电开关的发射器与接收器的体积都无法做的更小，导致其组成的光电开关阵列在单位面积中的光电开关的数量 较少，因此物体单位面积内遮挡的发射器与接收器之间的光线的数量也比较少，从而导致光电开关阵列的测量分辨率比较低，进而使得对物体的坐标位置的测量不够准确。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种分辨率高及测量精度高的光电开关阵列检测装置、设备及方法。

为了实现上述目的，本发明一方面提供了一种光电开关阵列检测装置，包括光发射组件、聚光装置、散射装置以及光接收组件；所述聚光装置设置于所述光发射组件与所述光接收组件之间，所述散射装置设置于所述聚光装置与所述光接收组件之间；所述光发射组件，包括至少两个光发射元件，用于发射出光束以形成第一平行光束组；所述聚光装置，用于将接收到的所述第一平行光束组会聚成第二平行光束组；其中，所述第二平行光束组的横截面的面积小于所述第一平行光束组的横截面的面积；所述散射装置，用于将接收到的所述第二平行光束组散射成第三平行光束组；其中，所述第三平行光束组的横截面的面积大于所述第二平行光束组的横截面的面积；所述光接收组件，包括与所述的至少两个光发射元件对应的至少两个光接收元件，并用于接收所述第三平行光束组。

本发明另外一发面提供了一种光电开关阵列检测设备，其包括处理器以及上述的光电开关阵列检测装置，所述光电光发射元件与所述光电光接收元件均与所述处理器电连接。

本发明另外一方面还提供了一种光电开关阵列方法，其包括以下步骤：

光发射组件发射出光束以形成第一平行光束组；聚光装置将接收到的所述第一平行光束组会聚成第二平行光束组；其中，所述第二平行光束组的横截面的面积小于所述第一平行光束组的横截面的面积；散射装置将接收到的所述第二平行光束组散射成第三平行光束组；其中，所述第三平行光束组的横截面的 面积大于所述第二平行光束组的横截面的面积；光接收组件接收所述第三平行光束组，并将所述第三平行光束组经过光电转化处理为相应的电信号。

本发明提供的所述光电开关阵列检测装置、设备及方法，通过所述光发射组件发射出光束以形成第一平行光束组，并通过所述聚光装置将接收到的所述第一平行光束组会聚成横截面的面积比所述第一平行光束组的横截面的面积小的所述第二平行光束组，然后通过所述散射装置将接收到的所述第二平行光束组散射成横截面的面积比所述第二平行光束组的横截面的面积大的所述第三平行光束组，最后通过所述光接收组件接收所述第三平行光束组；因此本发明可以将所述光发射组件发射出的所述第一平行光束组会聚成光线密度更大的所述第二平行光束组，当目标物体放置在所述第二平行光束组中时，因为所述第二平行光束组的光线密度比所述第一平行光束组和所述第三平行光束组的光线密度更大，因此目标物体有效遮挡的光线的数量更多，从而使得光线测量的分辨率更高，进而使得本发明的测量的精度更高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种光电开关阵列检测装置的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种优选的光电开关阵列检测装置的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的另一种优选的光电开关阵列检测装置的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的另一种优选的光电开关阵列检测装置的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的又一种优选的光电开关阵列检测装置的结 构示意图；

图6是本发明实施例提供的一种光电开关阵列检测设备的结构示意图；

图7是本发明实施例提供的一种光电开关阵列检测方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参见图1，本发明一方面提供了一种光电阵列检测装置，其包括光发射组件1、聚光装置2、散射装置3以及光接收组件4；所述聚光装置2设置于光发射组件1与光接收组件4之间，所述散射装置3设置于所述聚光装置2与所述光接收组件4之间；

所述光发射组件1，包括至少两个光发射元件5，用于发射出光束以形成第一平行光束组；

所述聚光装置2，用于将接收到的所述第一平行光束组会聚成第二平行光束组；其中，所述第二平行光束组的横截面的面积小于所述第一平行光束组的横截面的面积；

所述散射装置3，用于将接收到的所述第二平行光束组散射成第三平行光束组；其中，所述第三平行光束组的横截面的面积大于所述第二平行光束组的横截面的面积；

所述光接收组件4，包括与所述的至少两个光发射元件5对应的至少两个光接收元件6，并用于接收所述第三平行光束组。

其中，所述光发射元件5与所述光接收元件6一一对应，所述光发射元件5发射出的光信号经过所述聚光装置2和所述散射装置3后被与所述光发射元件5对应的所述光接收元件6接收。需要说明的是，所述光发射组件1中的所述光 发射元件5与所述光接收组件4中的所述光接收元件6均呈阵列排列；另外所述光发射组件1中的所述光发射元件5与所述光接收组件4中的所述光接收元件6均可以排列成圆形阵列或者矩形阵列等，在此不做具体限定。

在本发明实施例中，通过所述光发射组件1发射出光束以形成第一平行光束组，并通过所述聚光装置2将接收到的所述第一平行光束组会聚成横截面的面积比所述第一平行光束组的横截面的面积小的所述第二平行光束组，然后通过所述散射装置3将接收到的所述第二平行光束组散射成横截面的面积比所述第二平行光束组的横截面的面积大的所述第三平行光束组，最后通过所述光接收组件4接收所述第三平行光束组并将所述第三平行光束组转化为相应的电信号；因此本发明可以将所述光发射组件1发射出的所述第一平行光束组会聚成光线密度更大的所述第二平行光束组，当目标物体放置在所述第二平行光束组中时，因为所述第二平行光束组的光线密度比所述第一平行光束组和所述第三平行光束组的光线密度更大，因此目标物体有效遮挡的光线的数量更多，从而使得光线测量的分辨率更高，进而使得本发明的测量的精度更高。

为了便于对上述发明实施例的理解，下面将在上述发明实施例的基础上提供本发明的一些优选实施例：

第一种优选实施例：

参见图2，所述聚光装置2包括包含有多个第一反射元件7的第一反射组8和包含有多个第二反射元件9的第二反射组10，所述第一反射组8位于所述第二反射组10和所述光发射组件1之间，所述第一反射元件7的第一反射面与所述第二反射元件9的第二反射面一一对应，所述第一反射面与所述光发射元件5一一对应且所述第一反射面朝向所述光发射组件1的中轴线，所述第一反射面和与其对应的所述第二反射面平行且相对；所述第一反射面与所述中轴线的夹角随所述第一反射面到所述中轴线的距离的减小而依次减小。

所述散光装置包括包含有多个第三反射元件11的第三反射组12和包含有多个第四反射元件13的第四反射组14，所述第四反射组14位于所述第三反射 组12和所述光接收组件4之间，所述第三反射元件11的第三反射面与所述第四反射元件13的第四反射面一一对应，所述第四反射面与所述第三反射面平行且相对，所述第三反射面与所述第二反射面一一对应且所述第三反射面和与其对应的所述第二反射面成镜像关系，所述第四反射面与所述第一反射面一一对应且所述第四反射面和与其对应的所述第一反射面成镜像关系，所述第四反射面与所述光接收元件6一一对应。

在本优选实施例中，所述第一反射元件7的所述第一反射面朝向所述光发射组件1的中轴线(即所述第一反射面环绕着所述中轴线，其中，所述中轴线经过所述光发射组件1的中心并与所述光发射组件1所在的平面垂直)，这样与所述第一反射元件7对应的所述光发射元件5发出的光信号经过所述第一反射面时发射向所述中轴线，从而实现所述光信号的会聚(因为所述第一反射面环绕着所述中轴线，因此所述第一反射面反射出的所述光信号也是环绕着所述中轴线并向靠近所述中轴线的方向传播，又因为所述第一反射面与所述中轴线的夹角随所述第一反射面到所述中轴线的距离的减小而依次减小，即所述光信号与所述中轴线的夹角随着所述光信号到所述中轴线的距离的减小而依次减小，所以所述光信号相互之间的距离变小，从而实现所述光信号的会聚)；又因为所述第一反射面与所述第二反射元件9的所述第二反射面平行且相对，因此所述第一反射面反射出的光信号经过与其对应的所述第二反射面后被平行反射出，因此通过所述第一反射元件7与所述第二反射元件9的反射，可以将所述光发射组件1发射出的所述第一平行光束组会聚成所述第二平行光束组；因为所述第三反射元件11的所述第三反射面和与其对应的所述第二反射面成镜像关系，因此所述第二反射面反射出的光信号经过与其对应的所述第三反射面被向远离所述中轴线的方向反射出，从而实现所述光信号的散射；又因为所述第四反射元件13的所述第四反射面与所述第一反射面成镜像关系且与所述第三反射面一一对应，因此所述第三反射面反射出的光信号经过所述第四反射面而被平行反射出，所以通过所述第三反射元件11与所述第四反射元件13的反射，可以将所述第二平行光束组散射成所述第三平行光束组而被所述光接收组件4 接收。因此本优选实施例可以将所述光发射组件1发射出的所述第一平行光束组会聚成光线密度更大的所述第二平行光束组，当目标物体放置在所述第二平行光束组中时，因为所述第二平行光束组的光线密度比所述第一平行光束组和所述第三平行光束组的光线密度更大，因此目标物体有效遮挡的光线的数量更多，从而使得光线测量的分辨率更高，进而使得本发明的测量的精度更高。

第二种优选实施例：

参见图3，所述聚光装置2包括包含有多个第一反射元件7的第一反射组8和包含有多个第二反射元件9的第二反射组10，所述第一反射组8位于所述第二反射组10和所述光发射组件1之间，所述第一反射元件7的第一反射面与所述第二反射元件9的第二反射面一一对应，所述第一反射面与所述光发射元件5一一对应，所述第一反射面和与其对应的所述第二反射面平行且相对；位于同一行或同一列的所述第一反射元件7的所述第一反射面平行，并与水平面呈预定的夹角，且所述夹角随所述第一反射面到所述光发射组件1的中轴线的距离的减小而依次减小。

所述散光装置包括包含有多个第三反射元件11的第三反射组12和包含有多个第四反射元件13的第四反射组14，所述第四反射组14位于所述第三反射组12和所述光接收组件4之间，所述第三反射元件11的第三反射面与所述第四反射元件13的第四反射面一一对应，所述第四反射面与所述第三反射面平行且相对，所述第三反射面与所述第二反射面一一对应且所述第三反射面和与其对应的所述第二反射面成镜像关系，所述第四反射面与所述第一反射面一一对应且所述第四反射面和与其对应的所述第一反射面成镜像关系，所述第四反射面与所述光接收元件6一一对应。

在本优选实施例中，因为位于同一行(或同一列)的所述第一反射元件7的所述第一反射面平行，并与水平面呈预定的夹角，且所述夹角随所述第一反射面到所述光发射组件1的中轴线的距离的减小而依次减小，这样与所述第一反射元件7对应的同一行(或同一列)的所述光发射元件5发出的光信号经过 与所述光发射元件5对应的所述第一反射面时，所述光信号向靠近同一行(或同一列)的所述第一反射面的对称轴(所述对称轴与所述中轴线处于同一平面)的方向反射出，而且所述光信号与所述对称轴的夹角随着所述光信号到所述对称轴的距离的减小而依次减小(因为所述夹角随所述第一反射面到所述光发射组件1的中轴线的距离的减小而依次减小)，所以所述对称轴两边的且处于同一行(或同一列)的所述光信号经过所述第一反射面的反射后其相互之间的距离变小，从而每一行(或每一列)的所述光发射元件5发出的所述光信号经过所述第一反射元件7时可以实现会聚，进而使得整个所述光发射组件1的所述光发射元件5发出的所述光信号可以实现会聚；又因为所述第一反射面与所述第二反射元件9的所述第二反射面平行且相对，因此所述第一反射面反射出的光信号经过与其对应的所述第二反射面后被平行反射出，因此通过所述第一反射元件7与所述第二反射元件9的反射，可以将所述光发射组件1发射出的所述第一平行光束组会聚成所述第二平行光束组；因为所述第三反射元件11的所述第三反射面和与其对应的所述第二反射面成镜像关系，因此所述第二反射面反射出的光信号经过与其对应的所述第三反射面被向远离同一行(或同一列)的所述第一反射面的对称轴的方向反射出，从而实现所述光信号的散射；又因为所述第四反射元件13的所述第四反射面与所述第一反射面成镜像关系且与所述第三反射面一一对应，因此所述第三反射面反射出的光信号经过所述第四反射面而被平行反射出，所以通过所述第三反射元件11与所述第四反射元件13的反射，可以将所述第二平行光束组散射成所述第三平行光束组而被所述光接收组件4接收。因此本优选实施例可以将所述光发射组件1发射出的所述第一平行光束组会聚成光线密度更大的所述第二平行光束组，当目标物体放置在所述第二平行光束组中时，因为所述第二平行光束组的光线密度比所述第一平行光束组和所述第三平行光束组的光线密度更大，因此目标物体有效遮挡的光线的数量更多，从而使得光线测量的分辨率更高，进而使得本发明的测量的精度更高。

在上述优选实施例中，需要说明的是，所述第一反射元件7、所述第二反射元件9、所述第三反射元件11与所述第四反射元件13均可以为圆盘状或者方块状的平面镜，在此不做具体限定。所述第一反射组8的所述第一发射元件的中心可以在同一个平面内或者具有一定的高度差，所述第二反射元件9所述第二发射元件的中心可以在同一个平面内或者具有一定的高度差，所述第三反射组12的所述第三发射元件的中心可以在同一个平面内或者具有一定的高度差，所述第四反射组14的所述第四反射元件13的中心可以在同一个平面内或者具有一定的高度差，在此均不做具体限定，只要其放置的位置能够让其对应的光信号经过反射而有效通过，那么就均在本发明的保护范围之内。此外，所述第一反射元件7、所述第二反射元件9、所述第三反射元件11与所述第四反射元件13的正投影的投影面积均比所述光发射元件5合所述光接收元件6的横截面的面积小，这样所述第一反射元件7的中心在同一平面时所述第一反射元件7之间可以具有一定的间隙而让所述光发射元件5发出的光信号可以有效通过、所述第二反射元件9、所述第三反射元件11以及所述第四反射元件13的情况与所述第一反射元件7的情况类似，在此不再赘述。

第三种优选实施例：

参见图4，所述聚光装置2包括包含有多个第一凸透镜30的第一凸透镜组31和包含有多个第一凹透镜32的第一凹透镜组33，所述第一凸透镜组31位于所述第一凹透镜组33与所述光发射元件5之间，所述第一凸透镜30与所述第一凹透镜32一一对应并与所述光发射元件5一一对应。

所述散光装置包括包含有多个第二凹透镜34的第二凹透镜组35和包含有多个第二凸透镜36的第二凸透镜组37，所述第二凸透镜组37位于所述第二凸透镜组37与所述光接收元件6之间，所述第二凸透镜36与所述第二凹透镜34一一对应并与所述光接收元件6一一对应。

需要说明的是，所述第一凸透镜30以及所述第二凸透镜36可以为双凸、平凸或者凹凸的凸透镜，所述第一凹透镜32以及所述第二凹透镜34可以为双 凹、平凹或者凹凸的凹透镜，在此不做具体限定。所述第一凸透镜组31的所述第一凸透镜30的中心可以在同一个平面内或者具有一定的高度差，所述第二凸透镜组37的所述第二凸透镜36的中心可以在同一个平面内或者具有一定的高度差，所述第一凹透镜组33的所述第一凹透镜32的中心可以在同一个平面内或者具有一定的高度差，所述第二凹透镜组35的所述第二凹透镜34的中心可以在同一个平面内或者具有一定的高度差，在此均不做具体限定，只要其放置的位置能够让其对应的光信号经过折射而有效通过，那么就均在本发明的保护范围之内。此外，所述第一凸透镜30、所述第一凹透镜32、所述第二凹透镜34以及所述第二凸透镜36的正投影的投影面积均比所述光发射元件5合所述光接收元件6的横截面的面积小，这样所述第一反射元件7的中心在同一平面时所述第一反射元件7之间可以具有一定的间隙而让所述光发射元件5发出的光信号可以有效通过、所述第二反射元件9、所述第三反射元件11以及所述第四反射元件13的情况与所述第一反射元件7的情况类似，在此不再赘述。

在本优选实施例中，所述光发射元件5发射出来的光信号经过与其对应的所述第一凸透镜30的折射而向所述光发射组件1的中轴线会聚，所述第一凸透镜30会聚折射出的光信号经过与其对应的所述第一凹透镜32时被所述第一凹透镜32折射出来，且折射后的所述光信号平行于所述中轴线；因此通过所述第一凸透镜30与所述第一凹透镜32的折射，可以将所述光发射组件1发射出的所述第一平行光束组会聚成所述第二平行光束组；所述第一凹透镜32平行折射出的所述光信号通过与其对应的所述第二凹透镜34的折射而向远离所述中轴线的方向传播，从而实现所述光信号的散射；所述第二凹透镜34散射后的所述光信号通过与其对应的所述第二凸透镜36的折射而平行于所述中轴线射出并被所述光接收组件4接收，因此通过所述第二凹透镜34与所述第二凸透镜36的折射，可以将所述第二平行光束组散射成所述第三平行光束组。因此本发明可以将所述光发射组件1发射出的所述第一平行光束组会聚成光线密度更大的所述第二平行光束组，当目标物体放置在所述第二平行光束组中时，因为所述第二平行光束组的光线密度比所述第一平行光束组和所述第三平行光束组的光线密 度更大，因此目标物体有效遮挡的光线的数量更多，从而使得光线测量的分辨率更高，进而使得本发明的测量的精度更高。

第四种优选实施例：

参见图5，所述聚光装置2包括一个与所述光反射组件对应的第一凸透镜40和一个与所述第一凸透镜40对应的第一凹透镜41，所述第一凸透镜40位于所述第一凹透镜41与所述光发射元件5之间；所述第一凸透镜40的焦点与所述第一凹透镜41的焦点重合，且所述第一凸透镜40与所述第一凹透镜41之间的距离等于两者的焦距之差。

所述散射装置3包括一个与所述光接收组件4对应的第二凸透镜43和一个与所述第二凸透镜43对应以及与所述第一凹透镜41对应的第二凹透镜42，所述第二凸透镜43位于所述第二凹透镜42与所述光接收元件6之间；所述第二凸透镜43的焦点与所述第二凹透镜42的焦点重合，且所述第二凸透镜43与所述第二凹透镜42之间的距离等于两者的焦距之差。

需要说明的是，所述第一凸透镜40以及所述第二凸透镜43可以为双凸、平凸或者凹凸的凸透镜，所述第一凹透镜41以及所述第二凹透镜42可以为双凹、平凹或者凹凸的凹透镜，在此不做具体限定。

在本优选实施例中，所述光发射组件1发射出来的光信号经过与其对应的所述第一凸透镜40的折射而向所述第一凸透镜40的中轴线会聚，因为所述第一凸透镜40的焦点与所述第一凹透镜41的焦点重合，且所述第一凸透镜40与所述第一凹透镜41之间的距离等于两者的焦距之差，所以所述第一凸透镜40会聚折射出的光信号经过所述第一凹透镜41时被所述第一凹透镜41折射出来，且折射后的所述光信号平行于所述中轴线；因此通过所述第一凸透镜40与所述第一凹透镜41的折射，可以将所述光发射组件1发射出的所述第一平行光束组会聚成所述第二平行光束组；所述第一凹透镜41平行折射出的所述光信号通过所述第二凹透镜42的折射而向远离所述中轴线的方向传播，从而实现所述光信号的散射；因为所述第二凸透镜43的焦点与所述第二凹透镜42的焦点重合， 且所述第二凸透镜43与所述第二凹透镜42之间的距离等于两者的焦距之差，所以散射后的所述光信号通过所述第二凸透镜43的折射而平行于所述中轴线射出并被所述光接收组件4接收，因此通过所述第二凹透镜42与所述第二凸透镜43的折射，可以将所述第二平行光束组散射成所述第三平行光束组。因此本发明可以将所述光发射组件1发射出的所述第一平行光束组会聚成光线密度更大的所述第二平行光束组，当目标物体放置在所述第二平行光束组中时，因为所述第二平行光束组的光线密度比所述第一平行光束组和所述第三平行光束组的光线密度更大，因此目标物体有效遮挡的光线的数量更多，从而使得光线测量的分辨率更高，进而使得本发明的测量的精度更高。

参见图6，本发明另外一方面还提供了一种光电开关阵列检测设备，其包括处理器100以及如上所述的光电开关阵列检测装置，所述光电光发射元件5与所述光电光接收元件6均与所述处理器100电连接。

在本发明实施例中，通过所述光发射组件1发射出光束以形成第一平行光束组，并通过所述聚光装置2将接收到的所述第一平行光束组会聚成横截面的面积比所述第一平行光束组的横截面的面积小的所述第二平行光束组，然后通过所述散射装置3将接收到的所述第二平行光束组散射成横截面的面积比所述第二平行光束组的横截面的面积大的所述第三平行光束组，最后通过所述光接收组件4接收所述第三平行光束组，且所述光接收组件4将所述第三平行光束组转化成相应的电信号并将所述电信号发送给与其电连接的所述处理器100(所述处理器100对所述电信号进行处理分析得到相应的结果，例如可以得到放置于第二平行光束组中的目标物体的坐标位置、大小或者移动轨迹等参数)；因此本发明可以将所述光发射组件1发射出的所述第一平行光束组会聚成光线密度更大的所述第二平行光束组，当所述目标物体放置在所述第二平行光束组中时，因为所述第二平行光束组的光线密度比所述第一平行光束组和所述第三平行光束组的光线密度更大，因此目标物体有效遮挡的光线的数量更多，从而使得光线测量的分辨率更高，进而使得本发明的测量的精度更高。

参见图7，本发明另外一方面还提供了一种光电开关阵列检测方法，其包括以下步骤：

S50，光发射组件1发射出光束以形成第一平行光束组；

S51，聚光装置2将接收到的所述第一平行光束组会聚成第二平行光束组；其中，所述第二平行光束组的横截面的面积小于所述第一平行光束组的横截面的面积；

S52，散射装置3将接收到的所述第二平行光束组散射成第三平行光束组；其中，所述第三平行光束组的横截面的面积大于所述第二平行光束组的横截面的面积；

S53，光接收组件4接收所述第三平行光束组，并将所述第三平行光束组经过光电转化处理为相应的电信号。

需要说明的是，所述电信号可以发送给与所述光接收组件4电连接的处理器100，且所述处理器100可以对所述电信号进行处理分析得到相应的结果，例如可以得到放置于第二平行光束组中的目标物体的坐标位置、大小或者移动轨迹等参数

在本发明实施例中，通过所述光发射组件1发射出光束以形成第一平行光束组，并通过所述聚光装置2将接收到的所述第一平行光束组会聚成横截面的面积比所述第一平行光束组的横截面的面积小的所述第二平行光束组，然后通过所述散射装置3将接收到的所述第二平行光束组散射成横截面的面积比所述第二平行光束组的横截面的面积大的所述第三平行光束组，最后通过所述光接收组件4接收所述第三平行光束组并转化成相应的电信号；因此本发明可以将所述光发射组件1发射出的所述第一平行光束组会聚成光线密度更大的所述第二平行光束组，当目标物体放置在所述第二平行光束组中时，因为所述第二平行光束组的光线密度比所述第一平行光束组和所述第三平行光束组的光线密度更大，因此目标物体有效遮挡的光线的数量更多，从而使得光线测量的分辨率更高，进而使得本发明的测量的精度更高。

以上所揭露的仅为本发明一些较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(RandomAccessMemory，RAM)等。

Claims (10)

1.一种光电开关阵列检测装置，其特征在于，包括光发射组件、聚光装置、散射装置以及光接收组件；所述聚光装置设置于所述光发射组件与所述光接收组件之间，所述散射装置设置于所述聚光装置与所述光接收组件之间；

所述光发射组件，包括至少两个光发射元件，用于发射出光束以形成第一平行光束组；

所述聚光装置，用于将接收到的所述第一平行光束组会聚成第二平行光束组；其中，所述第二平行光束组的横截面的面积小于所述第一平行光束组的横截面的面积；

所述散射装置，用于将接收到的所述第二平行光束组散射成第三平行光束组；其中，所述第三平行光束组的横截面的面积大于所述第二平行光束组的横截面的面积；

所述光接收组件，包括与所述的至少两个光发射元件对应的至少两个光接收元件，并用于接收所述第三平行光束组。

2.根据权利要求1所述的光电开关阵列检测装置，其特征在于，所述聚光装置包括包含有多个第一反射元件的第一反射组和包含有多个第二反射元件的第二反射组，所述第一反射组位于所述第二反射组和所述光发射组件之间，所述第一反射元件的第一反射面与所述第二反射元件的第二反射面一一对应，所述第一反射面与所述光发射元件一一对应且所述第一反射面朝向所述光发射组件的中轴线，所述第一反射面和与其对应的所述第二反射面平行且相对；所述第一反射面与所述中轴线的夹角随所述第一反射面到所述中轴线的距离的减小而依次减小。

3.根据权利要求1所述的光电开关阵列检测装置，其特征在于，所述聚光装置包括包含有多个第一反射元件的第一反射组和包含有多个第二反射元件的第二反射组，所述第一反射组位于所述第二反射组和所述光发射组件之间，所述第一反射元件的第一反射面与所述第二反射元件的第二反射面一一对应，所述第一反射面与所述光发射元件一一对应，所述第一反射面和与其对应的所述第二反射面平行且相对；位于同一行或同一列的所述第一反射元件的所述第一反射面平行，并与水平面呈预定的夹角，且所述夹角随所述第一反射面到所述光发射组件的中轴线的距离的减小而依次减小。

4.根据权利要求2或3所述的光电开关阵列检测装置，其特征在于，所述散光装置包括包含有多个第三反射元件的第三反射组和包含有多个第四反射元件的第四反射组，所述第四反射组位于所述第三反射组和所述光接收组件之间，所述第三反射元件的第三反射面与所述第四反射元件的第四反射面一一对应，所述第四反射面与所述第三反射面平行且相对，所述第三反射面与所述第二反射面一一对应且所述第三反射面和与其对应的所述第二反射面成镜像关系，所述第四反射面与所述第一反射面一一对应且所述第四反射面和与其对应的所述第一反射面成镜像关系，所述第四反射面与所述光接收元件一一对应。

5.根据权利要求1所述的光电开关阵列检测装置，其特征在于，所述聚光装置包括包含有多个第一凸透镜的第一凸透镜组和包含有多个第一凹透镜的第一凹透镜组，所述第一凸透镜组位于所述第一凹透镜组与所述光发射元件之间，所述第一凸透镜与所述第一凹透镜一一对应并与所述光发射元件一一对应。

6.根据权利要求6所述的光电开关阵列检测装置，其特征在于，所述散光装置包括包含有多个第二凹透镜的第二凹透镜组和包含有多个第二凸透镜的第二凸透镜组，所述第二凸透镜组位于所述第二凸透镜组与所述光接收元件之间，所述第二凸透镜与所述第二凹透镜一一对应并与所述光接收元件一一对应。

7.根据权利要求1所述的光电开关阵列检测装置，其特征在于，所述聚光装置包括一个与所述光反射组件对应的第一凸透镜和一个与所述第一凸透镜对应的第一凹透镜，所述第一凸透镜位于所述第一凹透镜与所述光发射元件之间；所述第一凸透镜的焦点与所述第一凹透镜的焦点重合，且所述第一凸透镜与所述第一凹透镜之间的距离等于两者的焦距之差。

8.根据权利要求7所述的光电开关阵列检测装置，其特征在于，所述散射装置包括一个与所述光接收组件对应的第二凸透镜和一个与所述第二凸透镜对应以及与所述第一凹透镜对应的第二凹透镜，所述第二凸透镜位于所述第二凹透镜与所述光接收元件之间；所述第二凸透镜的焦点与所述第二凹透镜的焦点重合，且所述第二凸透镜与所述第二凹透镜之间的距离等于两者的焦距之差。

9.一种光电开关阵列检测设备，其特征在于，包括处理器以及如权利要求1至8任意一项所述的光电开关阵列检测装置，所述光电光发射元件与所述光电光接收元件均与所述处理器电连接。

10.一种光电开关阵列检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

光发射组件发射出光束以形成第一平行光束组；

聚光装置将接收到的所述第一平行光束组会聚成第二平行光束组；其中，所述第二平行光束组的横截面的面积小于所述第一平行光束组的横截面的面积；

散射装置将接收到的所述第二平行光束组散射成第三平行光束组；其中，所述第三平行光束组的横截面的面积大于所述第二平行光束组的横截面的面积；

光接收组件接收所述第三平行光束组，并将所述第三平行光束组经过光电转化处理为相应的电信号。