CN112161643A - 一种光电传感器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光电传感器，包括：PCB板、发射管、接收管、发射管遮光罩、接收管屏蔽罩、下壳体、上壳体、发射透镜、以及接收透镜，其中，所述发射管设于所述PCB板的第一端，所述接收管设于所述PCB板的第二端；所述发射透镜和接收透镜分别设置于所述上壳体上；所述发射管遮光罩套设在所述发射管上，所述接收管屏蔽罩套设在所述接收管上；所述PCB板的第一端设置有一微动装置用于控制所述PCB板的第一端移动。通过调节该可调光源的位置，使得可调光源与透镜之间的距离以及轴线的位置可调，扩大了反射接收面。使得盲区减少，并且也使得黑白衰减减少。
Description
技术领域
本申请涉及光电技术领域，尤其涉及一种光电传感器。
背景技术
BGS原理英文全称是background suppression即背景抑制的意思，所谓的背景抑制就是指传感器工作时可以设定其开关的触发点，当被测物处于动作范围以外时(即处于背景处时)，无论被测物的颜色有多亮或者反广性有多高，传感器都不会动作。即BGS原理的传感器可以有效地抑制黑白色差(黑白漂移)。
背景抑制漫反射原理使用的基础是三角测量原理。使用这个原理的传感器也有两个镜头，，一个发射，一个接收，在其检测物体反射回的光的时候，不仅可以检测返回的光的强度，还可以检测返回光的角度。
但是，现有技术中由于盲区较大，无法有效应对现代科技的检测物，以及最大限度对发射管能量的利用，减少检测黑白物体时，使衰减减少。
发明内容
本发明提供了一种光电传感器，用以解决现有技术中现有技术中发射管无法调整，盲区较大，无法有效应对现代科技的检测物的问题。
其具体的技术方案如下：
一种光电传感器，包括：PCB板、发射管、接收管、发射管遮光罩、接收管屏蔽罩、下壳体、上壳体、发射透镜、以及接收透镜，其中，
所述发射管设于所述PCB板的第一端，所述接收管设于所述PCB板的第二端；
所述发射透镜和接收透镜分别设置于所述上壳体上；
所述发射管遮光罩套设在所述发射管上，所述接收管屏蔽罩套设在所述接收管上；
所述PCB板的第一端设置有一微动装置用于控制所述PCB板的第一端移动。
可选的，所微动装置为一贴附在所述PCB板第一端背侧面的压电振动片，当所述压电振动片工作时产生振动带动所述PCB板的第一端振动。(压电振动片利用压电泵的原理，通电时压电振动片上下振动)
可选的，所述压电振动片通过一粘接条与所述PCB板的第一端背侧面粘接。
可选的，所述PCB板第一端与第二端之间通过柔性线路板或线缆进行连接。
可选的，所述发射透镜和接收透镜的表面为非球面曲面，所述非球面曲面的顶点为：
其中，CV为曲率，CC为非球面常数。
可选的，所述发射管遮光罩中设置有凹槽，在所述凹槽内设置有圆形通孔。
可选的，所述接收管屏蔽罩为方形屏蔽罩，在所述接收管屏蔽罩的中部设置方形通孔。
可选的，所述上壳体为透明结构，所述发射透镜、接收透镜与所述上壳体为一体结构。
可选的，所述PCB板上还设置有工作状态指示灯。
可选的，所述微动装置为微型驱动电机以及与所述微型驱动电机的输出轴连接的凸轮，所述凸轮设置于所述PCB板第一端下方。
本发明的有益效果包括：由于发射管的位置可调，使得发射管与透镜之间的距离或轴线的位置可调，进而扩大了反射接收面，使得盲区减少，并且也使得黑白衰减减少。
附图说明
图1为本发明实施例中一种光电传感器的分解结构示意图；
图2为本发明实施例中光电传感器的剖面及检测光路示意图；
图3为本发明实施例中光电传感器的光学设计系统结构示意图；
图4为本发明实施例中压电振动片的结构示意图。
具体实施方式
下面通过附图以及具体实施例对本发明技术方案做详细的说明，应当理解，本发明实施例以及实施例中的具体技术特征只是对本发明技术方案的说明，而不是限定，在不冲突的情况下，本发明实施例以及实施例中的具体技术特征可以相互组合。
如图1所示为本发明给出的一种光电传感器的具体实施例，其包括：PCB板8、发射管7、接收管3、发射管遮光罩4、接收管屏蔽罩5、下壳体6、上壳体2、发射透镜2a、以及接收透镜2b，其中，所述发射管7设于所述PCB板8的第一端，所述接收管3设于所述PCB板8的第二端；所述发射透镜2a和接收透镜2b分别设置于所述上壳体2上；所述发射管遮光罩4套设在所述发射管7上，所述接收管屏蔽罩5套设在所述接收管3上；所述PCB板8的第一端设置有一微动装置用于控制所述PCB板8的第一端移动。参考图2及图3所示，本实施例中，由于微动装置可驱动PCB板8的第一端移动，进而使得发射管(LED)与发生透镜(投光LENS)之间的距离或轴线的位置可调，进而扩大了反射接收面D2，如图3中所示，D2大于D1的情况下，使得针对检测物的盲区减少，并且也使得黑白衰减减少。
作为一种可实施方式，在本实施例中，所述微动装置为一贴附在所述PCB板8第一端背侧面的压电振动片9(也称压电陶瓷晶片)，当所述压电振动片9工作时产生振动带动所述PCB板的第一端振动。本实施例中，压电振动片9的两端接电端通电后，压电振动片9产生振动，利用其振动带动PCB板8第一端的位置移动，进而实现对发射管位置的调整。
在本实施例中，如图4所示，所述压电振动片9通过一粘接条10与所述PCB板的第一端背侧面粘接。通过粘接条10与PCB板的第一端背侧面粘接，使得压电振动片9的振动能够更好的传递到PCB板上，提高PCB板的运动可靠性，进而保证反射区域D2的稳定性，保证了光电传感器的检测精度。
在本实施例中，作为进一步的改进，所述PCB板8第一端与第二端之间通过柔性线路板或线缆进行连接(图中未示出)，这样，避免PCB板8的第二端影响到PCB板8第一端的运动，确保运动的精确性。
在本实施例中，所述发射透镜2a和接收透镜2b的表面(2a1、2b1)为非球面曲面，其中，所述非球面曲面的顶点为：
其中，CV为曲率，CC为非球面常数。非球面透镜准直后可以最大限度的消除球差，提高光的透过率。
在本实施例中，本实施例中，发射管7可以为LED管，所述发射管遮光罩4中设置有与发射管7形状相适应的凹槽，在所述凹槽内设置有圆形通孔以供发射管发射的光线通过并进入发射透镜2a。
在本实施例中，所述接收管屏蔽罩5为方形屏蔽罩，与接收管的外形相适应，在所述接收管屏蔽罩5的中部设置方形通孔。
在本实施例中，所述上壳体2为透明结构，所述发射透镜2a、接收透镜2b与所述上壳体为一体结构。一体结构可以提高光电传感器的密封效果，同时，减少透镜的装配过程。一体结构的上壳体可以通过模具成型，生产效率更高，成本更低。
进一步的，基于透明结构的上壳体，在所述PCB板8上还设置有工作状态指示灯(图中未标示)，利用工作状态指示灯可以显示光电传感器的工作状态，而透明的上壳体，无需在针对指示灯的位置进行开窗设计。
作为一种可实施方式，所述微动装置还可以为微型驱动电机以及与所述微型驱动电机的输出轴连接的凸轮，所述凸轮设置于所述PCB板第一端下方。微型驱动电机也可以达到相同效果，使PCB板第一端进行位置可调，但是，相对于压电振动片而言，微型驱动电机需要更多的设置空间，对光电传感器的薄型化而言有一定影响，不利于应用于对传感器厚度要求较高的环境中。
下面对本发明中的光电传感器的光学设计以及实现原理做详细的描述。
如图2及3所示为本发明实施例中该光电传感器的光学设计结构示意图，该系统包括发射管，发射透镜、接收透镜、接收管，在该光学设计中发射管与接收管之间的距离为基线长，接收透镜与发射透镜之间为设定距离，接收透镜、发射透镜之间的距离为设定距离L，发射光路与接收光路之间形成的交叉面积分别为D1与D2，其中D2的面积大于D1的面积。在该光学系统中，发射管为LED光源，通过调节LED光源的位置，使得LED光源与发射透镜之间的距离和/或轴线的位置可调，扩大了反射接收面。使得盲区减少，并且也使得黑白衰减减少。
尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的普通技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改，包括采用特定符号、标记确定顶点等变更方式。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种光电传感器，其特征在于，包括：PCB板、发射管、接收管、发射管遮光罩、接收管屏蔽罩、下壳体、上壳体、发射透镜、以及接收透镜，其中，
所述发射管设于所述PCB板的第一端，所述接收管设于所述PCB板的第二端；
所述发射透镜和接收透镜分别设置于所述上壳体上；
所述发射管遮光罩套设在所述发射管上，所述接收管屏蔽罩套设在所述接收管上；
所述PCB板的第一端设置有一微动装置用于控制所述PCB板的第一端移动。
2.如权利要求1所述的光电传感器，其特征在于，所微动装置为一贴附在所述PCB板第一端背侧面的压电振动片，当所述压电振动片工作时产生振动带动所述PCB板的第一端振动。
3.如权利要求2所述的光电传感器，其特征在于，所述压电振动片通过一粘接条与所述PCB板的第一端背侧面粘接。
4.如权利要求1或2所述的光电传感器，其特征在于，所述PCB板第一端与第二端之间通过柔性线路板或线缆进行连接。
5.如权利要求1所述的光电传感器，其特征在于，所述发射透镜和接收透镜的表面为非球面曲面，所述非球面曲面的顶点为：
其中，CV为曲率，CC为非球面常数。
6.如权利要求1所述的光电传感器，其特征在于，所述发射管遮光罩中设置有凹槽，在所述凹槽内设置有圆形通孔。
7.如权利要求1所述的光电传感器，其特征在于，所述接收管屏蔽罩为方形屏蔽罩，在所述接收管屏蔽罩的中部设置方形通孔。
8.如权利要求1所述的光电传感器，其特征在于，所述上壳体为透明结构，所述发射透镜、接收透镜与所述上壳体为一体结构。
9.如权利要求8所述的光电传感器，其特征在于，所述PCB板上还设置有工作状态指示灯。
10.如权利要求1所述的光电传感器，其特征在于，所述微动装置为微型驱动电机以及与所述微型驱动电机的输出轴连接的凸轮，所述凸轮设置于所述PCB板第一端下方。
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