CN115704927A - 基于透镜镀膜的光电传感器用接收装置及其操作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了基于透镜镀膜的光电传感器用接收装置及其操作方法,涉及工业光电传感器技术领域,针对现有的光电对射传感器存在的结构复杂,工艺、材料成本高的问题,现提出如下方案,其包括接收端防护壳、电路板本体、感光元件、接收透镜和膜层,所述接收端防护壳内侧安装有电路板本体,所述电路板本体侧壁安装有感光元件,所述接收端防护壳侧壁设置有接收透镜,所述接收透镜内侧设置有在不损耗光透过率的前提下实现接收光谱段的选择的膜层;所述膜层为光学介质膜,且所述膜层的材质是金属的氧化物。本发明的基于透镜镀膜的光电传感器用接收装置及其操作方法结构简单,成本低,光谱过滤灵活,工艺成熟,可批量化操作,具有很大的优越性。

Description

基于透镜镀膜的光电传感器用接收装置及其操作方法
技术领域
本发明涉及工业光电传感器技术领域,尤其涉及基于透镜镀膜的光电传感器用接收装置及其操作方法。
背景技术
目前市面上光电对射传感器包含可见光和近红外光两种发射光源类型,光电对射传感器通常分为发射端和接收端,发射端发出光信号,接收端接收光信号。问题在于如果在接收端不加约束,那么由于接收端感光器件的感光光谱段是连续谱,包含可见光及近红外光谱,所以接收端既可以接收来自可见光又可以接收近红外发射端的光信号,造成互相干扰。
有的厂商对于近红外发射光源类型的产品接收端使用黑色材质的前盖窗口片来达到隔断的目的,但这种材料的成本较高,还有的通过在接收端感光元件前添加滤光片来实现,增加了结构,添加了工艺成本,因此,为了解决此类问题,我们提出了基于透镜镀膜的光电传感器用接收装置及其操作方法。
发明内容
本发明提出的基于透镜镀膜的光电传感器用接收装置及其操作方法,解决了现有的光电对射传感器存在的结构复杂,工艺、材料成本高的问题。
为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
基于透镜镀膜的光电传感器用接收装置,包括接收端防护壳、电路板本体、感光元件、接收透镜和膜层,所述接收端防护壳内侧安装有电路板本体,所述电路板本体侧壁安装有感光元件,所述接收端防护壳侧壁设置有接收透镜,所述接收透镜内侧设置有在不损耗光透过率的前提下实现接收光谱段的选择的膜层;
所述膜层为光学介质膜,且所述膜层的材质是金属的氧化物。
所述接收透镜与感光元件均位于接收端防护壳内侧,所述接收透镜与感光元件相对应。
基于透镜镀膜的光电传感器用接收装置的操作方法,具体操作步骤如下:
S1、首先根据光谱透过的要求,对接收透镜上膜层进行膜系设计,根据膜层镀膜的基底材质需求,设计出符合要求的膜层材质及其厚度;
S2、把需要进行镀膜的接收透镜放置到真空镀膜机内,按照膜系设计得出的膜层的材质及厚度设置镀膜的参数,真空镀膜机按照参数在接收透镜表面镀上多层金属氧化物的膜层,直到所有膜层都完成以后,取出接收透镜,镀膜就完成了;
S3、将镀膜形成膜层的接收透镜安装到接收端防护壳内,且使接收透镜和其表面的膜层与感光元件对应,然后将该接收端与发射端匹配,即可开启进行使用,使用过程中镀膜形成的膜层对把不在发光光谱段的信号隔离出来,只接收发射端的脉冲光信号,最终实现不互扰。
所述步骤S1中所涉及的膜层镀膜的材质是金属的氧化物,其分为高折射率和低折射率材质的组合。
所述步骤S1中所涉及的镀膜为光学镀膜,且实现机制是通过在光学器件表面附着多层厚度薄而均匀的介质膜,使光通过分层介质膜时发生反射,透射和偏振特性,从而达到想要的某一或是多个光谱波段全部透过或全部反射或偏振分离的现象,且介质膜的成分、层数及厚度可通过镀膜设计软件来设计完成。
所述步骤S2中所述涉及的多层金属氧化物的膜层,其单个膜层厚度在20-70纳米。
所述步骤S2中所涉及的镀膜,其在完后镀膜后,需要再通过对镀膜有膜层的接收透镜进行透过光谱分析测量,确定其光谱透过满足应用要求。
本发明的有益效果为:通过在接收端的接收透镜表内表面镀上特定光学介质膜,在不损耗光透过率的前提下实现接收光谱段的选择,且光学镀膜在我们生活中无处不在,比如防辐射眼镜片,数码相机,手机上都有的增透薄膜,其成本低,工艺成熟,便于进行批量生产,光学镀膜的实现机制是通过在光学器件表面附着多层厚度薄而均匀的介质膜层,使光通过分层介质膜层时发生反射,透射和偏振特性,从而达到想要的某一或是多个光谱波段全部透过或全部反射或偏振分离的现象,介质膜层的成分,膜层的数量及厚度可通过镀膜设计软件来设计完成,所以通过分析光电传感器发射端的发光光谱,从而在接收端的透镜表面镀上匹配的光学介质膜就可以把不在发光光谱段的信号隔离出来,只接收发射端的脉冲光信号,最终实现不互扰,且本发明在实现上相对容易,只需在光学透镜表面镀上匹配的光学介质膜就可以了,这个工艺已经很成熟,可批量化操作,相对目前更换材料和添加滤光片结构的方法有着很大的优越性,并且可应用于光电对射传感器,实现灵活的光谱过滤,既降低了成本又简化了结构。
综上所述,该基于透镜镀膜的光电传感器用接收装置及其操作方法结构简单,成本低,光谱过滤灵活,工艺成熟,可批量化操作,具有很大的优越性。
附图说明
图1为本发明的三维结构示意图。
图2为本发明的内部结构示意图。
图3为本发明三维状态下的内部结构示意图。
图4为典型红光发射光谱图。
图5为典型近红外发射光谱图。
图6为过滤红外介质膜光谱图。
图7为红外透过介质膜光谱图。
图中标号:1、接收端防护壳;2、电路板本体;3、感光元件;4、接收透镜;5、膜层。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例的附图,对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部实施例。基于所描述的本发明的实施例,本领域技术人员所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护范围。
在本发明的描述中,需要理解的是,如有术语“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,如有术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等应做广义理解。例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接。可以是机械连接,也可以是电连接,可以是直接连接,也可以通过中间媒介间接连接,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的技术人员而言,可以根据情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
参照图1-图7,基于透镜镀膜的光电传感器用接收装置,包括接收端防护壳1、电路板本体2、感光元件3、接收透镜4和膜层5,所述接收端防护壳1内侧安装有电路板本体2,所述电路板本体2侧壁安装有感光元件3,所述接收端防护壳1侧壁设置有接收透镜4,所述接收透镜4内侧设置有在不损耗光透过率的前提下实现接收光谱段的选择的膜层5;
所述膜层5为光学介质膜,且所述膜层5的材质是金属的氧化物。
所述接收透镜4与感光元件3均位于接收端防护壳1内侧,所述接收透镜4与感光元件3相对应,通过接收端防护壳1进行防护,优化防护效果,提高使用安全性,且通过使用膜层5对对把不在发光光谱段的信号隔离出来,只接收发射端的脉冲光信号,最终实现不互扰,在保证其使用效果的同时,降低成本、简化结构。
基于透镜镀膜的光电传感器用接收装置的操作方法,具体操作步骤如下:
S1、首先根据光谱透过的要求,对接收透镜4上膜层5进行膜系设计,根据膜层5镀膜的基底材质需求,设计出符合要求的膜层5材质及其厚度;
S2、把需要进行镀膜的接收透镜4放置到真空镀膜机内,按照膜系设计得出的膜层5的材质及厚度设置镀膜的参数,真空镀膜机按照参数在接收透镜4表面镀上多层金属氧化物的膜层5,直到所有膜层5都完成以后,取出接收透镜4,镀膜就完成了;
S3、将镀膜形成膜层5的接收透镜4安装到接收端防护壳1内,且使接收透镜4和其表面的膜层5与感光元件3对应,然后将该接收端与发射端匹配,即可开启进行使用,使用过程中镀膜形成的膜层5对把不在发光光谱段的信号隔离出来,只接收发射端的脉冲光信号,最终实现不互扰。
本实施例中,所述步骤S1中所涉及的膜层5镀膜的材质是金属的氧化物,其分为高折射率和低折射率材质的组合,所述步骤S1中所涉及的镀膜为光学镀膜,且实现机制是通过在光学器件表面附着多层厚度薄而均匀的介质膜,使光通过分层介质膜时发生反射,透射和偏振特性,从而达到想要的某一或是多个光谱波段全部透过或全部反射或偏振分离的现象,且介质膜的成分、层数及厚度可通过镀膜设计软件来设计完成。
进一步的,所述步骤S2中所述涉及的多层金属氧化物的膜层5,其单个膜层5厚度在20-70纳米,所述步骤S2中所涉及的镀膜,其在完后镀膜后,需要再通过对镀膜有膜层5的接收透镜4进行透过光谱分析测量,确定其光谱透过满足应用要求。
对于红光发射光源类型的产品,典型红光发射光谱需要在接收端透镜表面镀上过滤700nm波长以上的过滤红外介质膜光谱的光学介质膜,对于近红外发射光源的产品,典型近红外发射光谱需要在接收端透镜表面镀上过滤700nm波长以下的红外透过介质膜光谱的光学介质膜,这样就可以很好的达到不同发光光谱类型的产品间的互相干扰问题。
综上所述,该本发明的实现方法是在接收端的接收透镜4表面镀上特定光学介质膜,在不损耗光透过率的前提下实现接收光谱段的选择,且光学镀膜在我们生活中无处不在,比如防辐射眼镜片,数码相机,手机上都有的增透薄膜,光学镀膜的实现机制是通过在光学器件表面附着多层厚度薄而均匀的介质膜,使光通过分层介质膜时发生反射,透射和偏振特性,从而达到想要的某一或是多个光谱波段全部透过或全部反射或偏振分离的现象,介质膜的成分、层数及厚度可通过镀膜设计软件来设计完成,所以通过分析光电传感器发射端的发光光谱,从而在接收端的透镜表面镀上匹配的光学介质膜就可以把不在发光光谱段的信号隔离出来,只接收发射端的脉冲光信号,最终实现不互扰,且本发明在实现上相对容易,只需在光学透镜表面镀上匹配的光学介质膜就可以了,这个工艺已经很成熟,可批量化操作,相对目前更换材料和添加滤光片结构的方法有着很大的优越性,并且可应用于光电对射传感器,实现灵活的光谱过滤,既降低了成本又简化了结构。
总之,该基于透镜镀膜的光电传感器用接收装置及其操作方法结构简单,通过在接收端透镜表面做光学镀膜处理,在内测透镜表面镀上过滤红外或者过滤可见光的光学介质膜,来达到过滤接收到的光信号的光谱范围实现控制互干扰,其成本低,光谱过滤灵活,工艺成熟,可批量化操作,具有很大的优越性。
根据本发明实施例的一种新式的轴套固定结构的其他结构和操作对于本领域技术人员而言都是可以理解并且容易实现的,因此不再详细描述。
以上所述,仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (8)

1.基于透镜镀膜的光电传感器用接收装置,包括接收端防护壳(1)、电路板本体(2)、感光元件(3)、接收透镜(4)和膜层(5),其特征在于,所述接收端防护壳(1)内侧安装有电路板本体(2),所述电路板本体(2)侧壁安装有感光元件(3),所述接收端防护壳(1)侧壁设置有接收透镜(4),所述接收透镜(4)内侧设置有在不损耗光透过率的前提下实现接收光谱段选择的膜层(5)。
2.根据权利要求1所述的基于透镜镀膜的光电传感器用接收装置,其特征在于,所述接收透镜(4)与感光元件(3)均位于接收端防护壳(1)内侧,所述接收透镜(4)与感光元件(3)相对应。
3.根据权利要求1所述的基于透镜镀膜的光电传感器用接收装置,其特征在于,所述膜层(5)为光学介质膜,且所述膜层(5)的材质是金属的氧化物。
4.基于透镜镀膜的光电传感器用接收装置的操作方法,其特征在于,应用于上述权利要求书1-3任意一项所述的装置,所述操作方法步骤如下:
S1、首先根据光谱透过的要求,对接收透镜(4)上膜层(5)进行膜系设计,根据膜层(5)镀膜的基底材质需求,设计出符合要求的膜层(5)材质及其厚度;
S2、把需要进行镀膜的接收透镜(4)放置到真空镀膜机内,按照膜系设计得出的膜层(5)的材质及厚度设置镀膜的参数,真空镀膜机按照参数在接收透镜(4)表面镀上多层金属氧化物的膜层(5),直到所有膜层(5)都完成以后,取出接收透镜(4),镀膜就完成了;
S3、将镀膜形成膜层(5)的接收透镜(4)安装到接收端防护壳(1)内,且使接收透镜(4)和其表面的膜层(5)与感光元件(3)对应,然后将该接收端与发射端匹配,即可开启进行使用,使用过程中镀膜形成的膜层(5)对把不在发光光谱段的信号隔离出来,只接收发射端的脉冲光信号,最终实现不互扰。
5.根据权利要求4所述的基于透镜镀膜的光电传感器用接收装置的操作方法,其特征在于,所述步骤S1中所涉及的膜层(5)镀膜的材质是金属的氧化物,其分为高折射率和低折射率材质的组合。
6.根据权利要求4所述的基于透镜镀膜的光电传感器用接收装置的操作方法,其特征在于,所述步骤S1中所涉及的镀膜为光学镀膜,且实现机制是通过在光学器件表面附着多层厚度薄而均匀的介质膜,使光通过分层介质膜时发生反射,透射和偏振特性,从而达到想要的某一或是多个光谱波段全部透过或全部反射或偏振分离的现象,且介质膜的成分、层数及厚度可通过镀膜设计软件来设计完成。
7.根据权利要求4所述的基于透镜镀膜的光电传感器用接收装置的操作方法,其特征在于,所述步骤S2中所述涉及的多层金属氧化物的膜层(5),其单个膜层(5)厚度在20-70纳米。
8.根据权利要求4所述的基于透镜镀膜的光电传感器用接收装置的操作方法,其特征在于,所述步骤S2中所涉及的镀膜,其在完后镀膜后,需要再通过对镀膜有膜层(5)的接收透镜(4)进行透过光谱分析测量,确定其光谱透过满足应用要求。
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Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103105635A (zh) * 2013-02-07 2013-05-15 杭州麦乐克电子科技有限公司 滤光透镜
CN203287567U (zh) * 2013-03-07 2013-11-13 上海波汇通信科技有限公司 一种同轴单纤双向器件
CN204116602U (zh) * 2014-07-18 2015-01-21 凯迈(洛阳)环测有限公司 一种激光测云仪防太阳直射装置
CN105388625A (zh) * 2015-12-23 2016-03-09 浙江大学 一种穿戴显示用分束器及其制备方法
CN105589123A (zh) * 2016-03-03 2016-05-18 舜宇光学(中山)有限公司 大曲率透镜表面用的红外紫外截止滤光膜结构及制作方法
CN205333202U (zh) * 2015-11-13 2016-06-22 深圳通感微电子有限公司 自聚焦透镜热电堆传感器
CN107452762A (zh) * 2017-08-22 2017-12-08 上海集成电路研发中心有限公司 一种图像传感器感光结构及其制作方法
CN109445120A (zh) * 2018-11-30 2019-03-08 河南平原光电有限公司 一种干涉截止滤光片结构的偏振分光镜制作方法
CN112564791A (zh) * 2020-11-30 2021-03-26 中航光电科技股份有限公司 一种无线光传输模块及其组件

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103105635A (zh) * 2013-02-07 2013-05-15 杭州麦乐克电子科技有限公司 滤光透镜
CN203287567U (zh) * 2013-03-07 2013-11-13 上海波汇通信科技有限公司 一种同轴单纤双向器件
CN204116602U (zh) * 2014-07-18 2015-01-21 凯迈(洛阳)环测有限公司 一种激光测云仪防太阳直射装置
CN205333202U (zh) * 2015-11-13 2016-06-22 深圳通感微电子有限公司 自聚焦透镜热电堆传感器
CN105388625A (zh) * 2015-12-23 2016-03-09 浙江大学 一种穿戴显示用分束器及其制备方法
CN105589123A (zh) * 2016-03-03 2016-05-18 舜宇光学(中山)有限公司 大曲率透镜表面用的红外紫外截止滤光膜结构及制作方法
CN107452762A (zh) * 2017-08-22 2017-12-08 上海集成电路研发中心有限公司 一种图像传感器感光结构及其制作方法
CN109445120A (zh) * 2018-11-30 2019-03-08 河南平原光电有限公司 一种干涉截止滤光片结构的偏振分光镜制作方法
CN112564791A (zh) * 2020-11-30 2021-03-26 中航光电科技股份有限公司 一种无线光传输模块及其组件

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