CN108345058A - 强光抑制的光学装置及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种强光抑制的光学装置及其方法，该装置包括高通滤光片、反射式带通滤光元件、吸收装置和接收器件；所述反射式带通滤光元件位于高通滤光片与吸收装置之间，且吸收装置与高通滤光片处于同一光轴，所述接收器件位于反射式带通滤光元件上方；光线经过高通滤光片后，低于截止波长的短波长光线会被高通滤光片过滤阻挡，未被阻挡的长波段光线与外界强光混合后，该混合光束经过反射式带通滤光元件时，需要探测波段的光束反射出去，进入接收器件，而剩余的强光波段光束则原路径继续传播，最后被吸收装置完全吸收。本发明由于反射光路和吸收光路分开，这可以减少其它波长对接收器件的干扰，而且大大减弱强光的影响。
Description
技术领域
本发明涉及激光技术领域，尤其涉及一种强光抑制的光学装置及其方法。
背景技术
当今传感器在测试的时候容易受到环境光，特别是环境强光的影响，使得传感器探测不准确甚至产生错误。强光会掩盖所需信号的接收，特别是在探测微弱信号的时候，同时传感器接收强光之后难以去除，后期软件算法难以分离处理，直接影响传感器的探测准确度。
发明内容
针对上述技术中存在的不足之处，本发明提供一种强光抑制的光学装置及其方法，采用强光吸收和探测光光路分离的光学方法，使得接收器件不受强光影响。
为实现上述目的，本发明提供一种强光抑制的光学装置，包括用于过滤短波段光线且让长波段光线通过的高通滤光片、用于反射对应波段光线的反射式带通滤光元件、用于吸收由高通滤光片过滤不完全的环境强光的吸收装置和用于接收所需要的光线的接收器件；所述反射式带通滤光元件位于高通滤光片与吸收装置之间，且吸收装置与高通滤光片处于同一光轴，所述接收器件位于反射式带通滤光元件上方；光线经过高通滤光片后，低于截止波长的短波长光线会被高通滤光片过滤阻挡，未被阻挡的长波段光线与外界强光混合后，该混合光束经过反射式带通滤光元件时，需要探测波段的光束反射出去，进入接收器件，而剩余的强光波段光束则原路径继续传播，最后被吸收装置完全吸收。
其中，所述反射式带通滤光元件反射光束的反射光线与入射光轴形成一定角度。
其中，所述反射式带通滤光元件的镜片前表面上镀一层铬膜，该铬膜可将红外波段的光大部分原路反射；该入射光线与反射式带通滤光元件之间形成45度角度；反射式带通滤光元件反射光线与入射光线之间形成90度角度分布。
其中，所述接收器件与反射式带通滤光元件之间可设置一对反射式带通滤光元件反射的光束再进行滤光的滤光片。
其中，所述吸收装置为吸收片或黑体器件。
为实现上述的方法，本发明还提供一种强光抑制的光学装置的光学方法，该方法为：光线经过高通滤光片后，低于截止波长的短波长光线会被高通滤光片过滤阻挡，未被阻挡的长波段光线与外界强光混合后，该混合光束经过反射式带通滤光元件时，需要探测波段的光束反射出去，进入接收器件，而剩余的强光波段光束则原路径继续传播，最后被吸收装置完全吸收。
其中，红外激光器发射850±10nm的激光光束，在中午或者晚上路灯或者汽车车灯下，外界有强烈的可见光干扰；可见光的波长范围为380nm~780nm，高通滤光片可选择820nm截止波长，高通滤光片对<820nm的可见光进行阻挡，透过率不大于0.1%；未完全阻挡的可见光会与红外光一起通过高通滤光片，反射式带通滤光元件选择830nm~850nm的反射式元件，可把红外激光器发射的850±10nm波段激光光束发射到接收器件处；而可见光则不反射，沿原来光路继续传播，最后被吸收装置吸收。
本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明提供的强光抑制的光学装置及其方法，该装置主要包括高通滤光片、反射式带通滤光元件、吸收装置和接收器件，在外界强光中进行探测较弱的光线，强光会对接收器件造成强烈的干扰和影响，因此需要对强光进行抑制。光线经过高通滤光片后，低于截止波长的短波长光线会被阻挡，但不是100%截止，现在市面上的截止率为<0.1%，由于外界强光的光强很大，所以透过高通滤光片的强光波段光束光强还会不小。混合光束经过反射式带通滤光元件的时候，需要探测波段的光束会被从其他方向反射出去，进入接收器件，而剩余的强光波段光束则原路径继续传播，最后被吸收装置完全吸收。由于反射光路和吸收光路分开，这可以减少其它波长对接收器件的干扰，而且大大减弱强光的影响。本发明达到了强光抑制效果明显、不受强光影响的效果。
附图说明
图1为本发明的强光抑制的光学装置的方框示意图。
具体实施方式
为了更清楚地表述本发明，下面结合附图对本发明作进一步地描述。
请参阅图1，本发明提供的强光抑制的光学装置，包括用于过滤短波段光线且让长波段光线通过的高通滤光片1、用于反射对应波段光线的反射式带通滤光元件2、用于吸收由高通滤光片过滤不完全的环境强光的吸收装置3和用于接收所需要的光线的接收器件4；所述反射式带通滤光元件位于高通滤光片与吸收装置之间，且吸收装置与高通滤光片处于同一光轴，所述接收器件位于反射式带通滤光元件上方，接收器件与吸收装置位于不同位置；光线经过高通滤光片后，低于截止波长的短波长光线会被高通滤光片过滤阻挡，未被阻挡的长波段光线与外界强光混合后，该混合光束经过反射式带通滤光元件时，需要探测波段的光束反射出去，进入接收器件，而剩余的强光波段光束则原路径继续传播，最后被吸收装置完全吸收。
在本实施例中，所述反射式带通滤光元件反射光束的反射光线与入射光轴形成一定角度。这个角度从0度到180度都可以，不包括0度和180度。本图中的角度为45度，所述反射式带通滤光元件的镜片前表面上镀一层铬膜，该铬膜可将红外波段的光大部分原路反射；该入射光线与反射式带通滤光元件之间形成45度角度；反射式带通滤光元件反射光线与入射光线之间形成90度角度分布。
在本实施例中，所述接收器件与反射式带通滤光元件之间可设置一对反射式带通滤光元件反射的光束再进行滤光的滤光片。反射式带通滤光元件的特点是反射某一波段范围的光束，其余光束不影响，因为反射光与原来光束有角度，所以分离。滤光片的再设置，使得滤光效果更好。
在本实施例中，所述吸收装置为吸收片或黑体器件。吸收片利用材料对光束的吸收原理；黑体器件使得进去的光都不能出来。
为实现上述的方法，本发明还提供一种强光抑制的光学装置的光学方法，该方法为：光线经过高通滤光片后，低于截止波长的短波长光线会被高通滤光片过滤阻挡，未被阻挡的长波段光线与外界强光混合后，该混合光束经过反射式带通滤光元件时，需要探测波段的光束反射出去，进入接收器件，而剩余的强光波段光束则原路径继续传播，最后被吸收装置完全吸收。
本发明具体的一个实施例为：在红外测距领域，红外激光器发射850±10nm的激光光束，在中午或者晚上路灯或者汽车车灯下，外界有强烈的可见光干扰。可见光的波长范围为380nm~780nm，因此高通滤光片可选择820nm截止波长，此滤光片对<820nm的可见光进行阻挡，透过率不大于0.1%。未完全阻挡的可见光会与红外光一起通过高通滤光片，反射式带通滤光元件选择830nm~850nm的反射式元件，可把红外激光器发射的850±10nm波段激光光束发射到接收器件处。而可见光则不反射，沿原来光路继续传播，最后被吸收装置吸收。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种强光抑制的光学装置，其特征在于，包括用于过滤短波段光线且让长波段光线通过的高通滤光片、用于反射对应波段光线的反射式带通滤光元件、用于吸收由高通滤光片过滤不完全的环境强光的吸收装置和用于接收所需要的光线的接收器件；所述反射式带通滤光元件位于高通滤光片与吸收装置之间，且吸收装置与高通滤光片处于同一光轴，所述接收器件位于反射式带通滤光元件上方；光线经过高通滤光片后，低于截止波长的短波长光线会被高通滤光片过滤阻挡，未被阻挡的长波段光线与外界强光混合后，该混合光束经过反射式带通滤光元件时，需要探测波段的光束反射出去，进入接收器件，而剩余的强光波段光束则原路径继续传播，最后被吸收装置完全吸收。
2.根据权利要求1所述的强光抑制的光学装置，其特征在于，所述反射式带通滤光元件反射光束的反射光线与入射光轴形成一定角度。
3.根据权利要求2所述的强光抑制的光学装置，其特征在于，所述反射式带通滤光元件的镜片前表面上镀一层铬膜，该铬膜可将红外波段的光大部分原路反射；该入射光线与反射式带通滤光元件之间形成45度角度；反射式带通滤光元件反射光线与入射光线之间形成90度角度分布。
4.根据权利要求1所述的强光抑制的光学装置，其特征在于，所述接收器件与反射式带通滤光元件之间可设置一对反射式带通滤光元件反射的光束再进行滤光的滤光片。
5.根据权利要求1所述的强光抑制的光学装置，其特征在于，所述吸收装置为吸收片或黑体器件。
6.一种强光抑制的光学装置的光学方法，其特征在于，该方法为：光线经过高通滤光片后，低于截止波长的短波长光线会被高通滤光片过滤阻挡，未被阻挡的长波段光线与外界强光混合后，该混合光束经过反射式带通滤光元件时，需要探测波段的光束反射出去，进入接收器件，而剩余的强光波段光束则原路径继续传播，最后被吸收装置完全吸收。
7.根据权利要求5所述的强光抑制的光学装置的光学方法，其特征在于，红外激光器发射850±10nm的激光光束，在中午或者晚上路灯或者汽车车灯下，外界有强烈的可见光干扰；可见光的波长范围为380nm~780nm，高通滤光片可选择820nm截止波长，高通滤光片对<820nm的可见光进行阻挡，透过率不大于0.1%；未完全阻挡的可见光会与红外光一起通过高通滤光片，反射式带通滤光元件选择830nm~850nm的反射式元件，可把红外激光器发射的850±10nm波段激光光束发射到接收器件处；而可见光则不反射，沿原来光路继续传播，最后被吸收装置吸收。
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