CN117406198A - 距离测量感应装置和方法以及距离相关的应用设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种距离测量感应装置，包括发射部分和接收部分。发射部分用于发出入射光，接收部分包括光汇聚系统、光限制装置和光探测装置。光限制装置包括光接收面，光接收面包括透光区域和遮光区域，透光区域设置为最大尺寸的边缘位于距离X和距离Y的物体产生的且在光接收面上的反射光汇聚点的外侧边缘处，Y>X≥0。光探测装置用于探测光强变化，将接收到的光强变化情况转成对应于物体是否在距离X和Y之间的电信号。还公开了距离测量感应方法及应用设备。本发明仅需发出入射光，并且测量有没有前方物体产生的反射光通过巧妙设置的透光区域，即可获知物体距发射部分的距离是否在X和Y之间的特定范围，结构简单、紧凑，性价比高，适用性好。

Description

距离测量感应装置和方法以及距离相关的应用设备

技术领域

本发明涉及高端装备制造领域，特别地，涉及距离测量感应装置。本发明还涉及距离测量感应方法，以及包括距离测量感应装置或应用距离感应方法的应用设备。

背景技术

距离感应测量技术应用极为广泛，生活中的很多仪器设备都会有应用，比如：测距仪、深度相机、手机距离传感器和各类距离感应报警装置等。各类距离感应测量技术，会应用不同技术路线的实现方案，包括红外测距传感器、LDS激光距离传感器、超声波传感器和陀螺仪加速度计等。

每种技术均具有不尽人意之处，例如，红外测距传感器精度低，距离近，方向性差，且选择较少；LDS激光距离传感器技术方案有人眼安全要求，实现较为复杂，生产制作复杂，成本较高，需要光学系统需要保持干净；超声波距离传感器精度较低，成本较高；以及陀螺仪加速度计具有一定的偏移误差，精度较差等。

因此需要一种可以满足功能和性能，技术原理实现简单，运行稳定可靠，适用性较好，又具备高性价比的技术方案。

发明内容

本发明的目的是通过提供一种距离测量感应装置和方法以及应用设备，来解决或至少部分缓解上述问题。

根据本发明的一方面，提供一种距离测量感应装置，包括：

发射部分，固定在距离测量感应装置内，用于相对于距离测量感应装置的正前方向提供入射角θ1为非90度的准直光作为入射光，照射在距发射部分一定距离的物体表面上，以产生反射光；

接收部分，包括：

光汇聚系统，用于将所述反射光汇聚；

光限制装置，包括光接收面，光接收面垂直于所述正前方向并且面向反射光设置，包括透光区域和遮光区域，透光区域设置为其最大尺寸的边缘位于距所述发射部分沿正前方向距离X和距所述发射部分距离Y的物体产生的且在光接收面上的反射光汇聚点的外侧边缘处，Y>X≥0；和

光探测装置，用于在透过所述透光区域的反射光的整个范围内探测光强变化，并且在探测到光强有变化和无变化时，将接收到的光强情况转成对应于物体是否在距离X和距离Y之间的电信号。

优选地，光汇聚系统为第一透镜，第一透镜用于将入射角为θ1的入射光照射在所述物体上的反射光汇聚在透光区域，距发射部分距离X的物体的反射光与入射光的夹角为θ2，距发射部分距离Y的物体的反射光与入射光的夹角为θ3，则透光区域的最大尺寸约等于X*tanθ2-Y*tanθ3。

优选地，所述光限制装置为光阑，光阑表面垂直于正前方向且面向反射光设置，所述光阑为孔径光阑或狭缝，所述孔径光阑的通孔或狭缝的缝孔对应于透光区域，且所述孔径光阑的通孔的直径或缝孔的长度方向的尺寸约等于X*tanθ2-Y*tanθ3。

优选地，所述光探测装置包括光导向装置和光探测器，光导向装置用于将光导向到光探测器的探测范围内。

优选地，所述光导向装置为衍射光学元件(DOE)，所述衍射光学元件的尺寸设置为覆盖透过光限制装置的反射光的整个范围，衍射光学元件的微结构设计用于将照射其上的光折射到光探测器的探测范围内。

优选地，所述发射部分包括光源和第二透镜，第二透镜用于将光源发出的具有一定发散角度的光，进行准直汇聚，并调节从所述透镜出射的作为入射光的入射角。

优选地，所述光源为单点光源，所述第二透镜相对于所述光源设置为用于相对于距离测量感应装置的正前方向提供从第二透镜出射的入射角θ1为非90度的准直光。

优选地，所述光源为贴片激光光源，所述光探测器为贴片光电二极管(PD)，所述贴片激光光源和所述贴片光电二极管集成到同一电路板上。

优选地，所述第一透镜和第二透镜一体模制成型。

优选地，在X和Y固定不变的情况下，调节光接收面在正前方向上的位置，透光区域的位置及最大尺寸相应变化，反射光汇聚点的尺寸也相应变化。

优选地，电信号用作开关装置接通和断开的开关量。

根据本发明另一方面，提供一种距离测量感应方法，包括：

采用与光轴成非90度入射角θ1的准直光作为入射光，照射在距所述入射光发出位置沿光轴方向一定距离的物体上，以产生反射光；

将所述反射光汇聚在与光轴垂直且面向反射光的一平面上，在所述平面上设置透光区域和遮光区域，透光区域设置为其最大尺寸的边缘位于距入射光发出面沿正前方向距离X的物体的反射光汇聚点和距入射光发出位置距离Y的物体的反射光汇聚点的外侧边缘处，Y>X≥0；

在透过所述透光区域的反射光的整个范围内，探测光强变化，并且在探测到光强有变化和无变化时，将接收到的光强变化情况，转成对应于物体是否在距离X和距离Y之间的电信号。

优选地，所述透光区域和遮光区域实现为孔径光阑或狭缝，孔径光阑的通孔的直径或狭缝的缝孔的长度方向的尺寸对应于所述透光区域的最大尺寸。

优选地，在探测光强变化之前，使用衍射光学元件对透过的反射光进行调制，使其汇聚以便于探测。

优选地，所述入射光由激光贴片光源和透镜提供，所述透镜用于将光源发出的具有一定发散角度的光，进行准直汇聚，并调节光线出射角度。

根据本发明又一方面，提供一种应用设备，包括前面所述的距离测量感应装置，或使用前面所述的距离感应方法。

根据本发明的距离测量感应装置、方法及应用设备仅需发出入射光并且测量有没有前方物体产生的反射光通过巧妙设置的透光区域，即可获知该物体距本发明的入射光发射部分的距离是否在X和Y之间的特定范围，结构简单、紧凑，性价比高，适用性好。

附图说明

图1是显示根据本发明的距离测量感应装置的原理的光学光路图；

图2是显示根据本发明的距离测量感应装置中的光限制装置的一个实施例从垂直于光接收面方向看的示意图；

图3是结合图1和图2示出的由距离测量范围限定的光限制装置的透光区域尺寸的原理性示意图；

图4是显示根据本发明的距离测量感应装置的原理的另一光学光路图；

图5是显示从不同距离物体表面产生的反射光汇聚点在光限制装置的透光区域位置的示意图；

图6是显示根据本发明的距离测量感应装置的发射部分的局部放大示意图；

图7是显示根据本发明的距离测量感应装置中的光限制装置的另一个实施例从垂直于光接收面方向看的示意图；

图8是显示从不同距离物体表面产生的反射光通过光限制装置的局部放大光学光路示意图；

图9是显示图8中所示示例结合光探测装置后的局部放大光学光路示意图；

图10是显示根据本发明的光导向装置的一个实施例的示意图；

图11是显示根据本发明的光导向装置的另一个实施例的示意图；

图12是显示根据本发明的用作光导向装置的衍射光学元件的示例性微结构图。

具体实施方式

下面对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本发明的距离测量感应装置的最基本功能是为了测量距离测量感应装置前方的物体是否落在沿正前方向距离测量感应装置前方X到Y之间的距离范围内，其中Y>X≥0，X和Y可根据用户需求来确定。

图1是显示根据本发明的距离测量感应装置的原理的光学光路图。

图中，距离测量感应装置总体以附图标记10标示，包括发射部分11和接收部分12。发射部分11固定在距离测量感应装置10内，用于相对于距离测量感应装置10的正前方向提供入射角θ1为非90度的准直光作为入射光，照射在距发射部分11一定距离的物体表面上，以产生反射光。接收部分12包括光汇聚系统119、光限制装置L以及光探测装置118。

光汇聚系统118用于将从物体表面反射的反射光汇聚，其例如可以是单个透镜(第一透镜)，也可以是多个透镜构成的透镜系统。

光限制装置L包括光接收面，光接收面垂直于距离测量感应装置的正前方向，并且面向反射光设置，包括透光区域和遮光区域。

图2是显示根据本发明的距离测量感应装置中的光限制装置的一个优选实施例从垂直于光接收面方向看的示意图，图中示出其为狭缝光阑，总体以L1标示，包括用黑色部分表示的遮光区域，和遮光区域围绕的表示为狭缝的透光区域。图3是结合图1和图2示出的由距离测量范围限定的光限制装置的透光区域尺寸的原理性示意图。下面结合图1到图3描述根据本发明的距离测量感应装置的设计原理。

图1中用X平面和Y平面表示距本发明的发射部分11沿正前方向距离X和距离Y的物体。发射部分11分别将入射角θ1的入射光113和114照射到距离X和距离Y的物体上，θ1为非90度，入射光113和114为准直光。由距离X的物体和距离Y的物体分别反射产生反射光113’和114’，反射光113’和114’经由光汇聚系统119汇聚到光限制装置L的光接收面上，该光接收面垂直于正前方向并且面向反射光113’和114’设置，也即该光接收面垂直于入射光113和114及反射光113’和114’所在的平面。

进一步参照图3，图3显示了使用图2所示实施例的光限制装置L1时，反射光113’和114’由汇聚系统119形成的汇聚点在光接收面上的位置。在使用图2中所示狭缝光阑作为光限制装置L1的情况下，使狭缝的长度(狭缝的最大尺寸，即透光区域的最大尺寸)，也即狭缝的沿长度方向的两端对应于位于距离X和距离Y的物体在光接收面上形成的反射光113’和114’的汇聚点的外侧边缘处，由此形成狭缝L12，将狭缝L12之外的区域设计为不透光的遮光区域L11，为了显示清楚，图3中遮光区域L11也以白色显示。狭缝L12位于入射光113和114及反射光113’和114’所在的平面与光接收面的交线上。

图4是显示根据本发明的距离测量感应装置的原理的另一光学光路图，图5是显示从不同距离物体表面产生的反射光汇聚点在光限制装置的透光区域位置的示意图。

为了更好地理解本发明原理，图4在图1的基础上进一步增加了平面a、平面b和平面c，分别对应于距发射部分11沿正前方向距离小于X的物体、距离在X和Y之间的物体以及距离大于Y的物体。发射部分11分别将入射角为θ1的入射光115，116和117照射在距其距离小于X的物体、距离在X和Y之间的物体以及距离大于Y的物体表面上，由距离小于X的物体、距离在X和Y之间的物体以及距离大于Y的物体表面分别反射产生反射光115’，116’和117’，反射光115’，116’和117’经由光汇聚系统119汇聚到光限制装置L的光接收面上。由此，图5在图3的基础上进一步增加了距发射部分11距离小于X的物体、距离在X和Y之间的物体以及距离大于Y的物体产生的反射光115’，116’和117’的汇聚点。图5中清楚示出，距离小于X的物体和距离大于Y的物体的反射光115’和117’的汇聚点落在了狭缝L12之外，即落入了不透光的遮光区域L11内，不能穿过狭缝L12射出。而距离在X和Y之间的物体的反射光116’的汇聚点则落在了狭缝L12的范围内，能够穿过狭缝L12射出。

返回参照图1和图4，光探测装置118设置在光限制装置L的下方，用于在透过透光区域(上述示例中的狭缝L12)的反射光的整个范围内探测有无反射光，在无环境光干扰的理想状态下，通常在探测到有光时，意味着物体在距离X和距离Y之间，无光时则物体不在距离X和距离Y范围内(距离小于X或大于Y)。实际应用中，考虑到环境光，通常在反射光的整个范围内探测光强变化，环境光的背景光强通常为一恒定强度，在探测到光强有光变化和无变化时，意味着物体在距离X和距离Y之间，光强无变化时则物体不在距离X和距离Y范围内。此时，光探测装置118将接收到的光强变化情况转成对应于物体是否在距离X和距离Y之间的电信号。

图6是显示根据本发明的距离测量感应装置的发射部分的局部放大示意图。图中示出了发射部分11包括光源111和第二透镜112，第二透镜112相对于光源111设置为用于将光源111发出的具有一定发散角度的光进行准直汇聚，并用于调节从第二透镜112出射的作为入射光的入射角θ1。本发明的光源可以是产生光的任何光源，优选地，光源111为激光光源，更优选为激光单点光源。

返回参照图1，下面将结合图1和图6说明根据本发明的距离测量感应装置10的光限制装置L的透光区域尺寸的近似计算方式。

在构建本发明的距离测量感应装置10时，首先确定发射部分11的位置及发射部分11发出的作为入射光的准直光的入射角θ1。然后确定光汇聚系统119及其位置，由此能够确定分别由距发射部分11距离X和距离Y的物体漫反射、再由光汇聚系统119汇聚产生的反射光与入射光的夹角θ2和θ3，并且根据光汇聚系统119的位置，确定光限制装置L的光接收面的位置。考虑到实际中光汇聚系统119的尺寸以及光汇聚系统119与光限制装置L的光接收面之间的距离与距离X和Y相比可忽略，由此可近似计算出狭缝L12的沿长度方向的尺寸约等于X*tanθ2-Y*tanθ3。该狭缝L12的沿长度方向的尺寸及位置也可根据反射光在光接收面上的汇聚点的极限位置确定。

本发明的θ1、X和Y可根据用户需求、距离测量感应装置10总体尺寸要求等因素设定，选择不同的数值。光限制装置L的光接收面与光汇聚系统119之间的位置关系也不限于光接收面处于光汇聚系统119的焦平面或像平面。在X和Y固定不变的情况下，调节光接收面在正前方向上的位置，光接收面上的透光区域的位置及最大尺寸相应变化，反射光汇聚点的尺寸也相应变化。本发明仅需确定距发射部分11距离X和距离Y的物体的反射光汇聚在光接收面上的汇聚点的两个极限位置，将在极限位置之外的部分设置为遮光区域即可。因此理论上，本发明的θ1、X、Y、光汇聚系统的位置和光接收面与光汇聚系统之间的距离可以多种不同数值组合实现。

图7是显示根据本发明的距离测量感应装置中的光限制装置的另一个实施例从垂直于光接收面方向看的示意图，图中示出其为孔径光阑，总体以L2标示，包括用黑色部分表示的遮光区域，和遮光区域围绕的表示为圆形通孔的透光区域。该孔径光阑的通孔直径设置为约等于X*tanθ2-Y*tanθ3，并且对应于图1和图4中所示的光限制装置L的位置设置，通孔对应于光限制装置L的透光区域。

本发明优选狭缝光阑为光限制装置，因其可以减少背景杂散光，因此能够提高准确度或精度。本发明的光限制装置的透光区域和遮光区域不限于图2和图7中所示的狭缝光阑和孔径光阑，透光区域可以实现为其他形状，只要其最大尺寸的边缘位于距发射部分距离X和距发射部分距离Y的物体产生的且在光接收面上汇聚的反射光汇聚点的外侧边缘处。

图8是显示从不同距离物体表面产生的反射光通过光限制装置时的局部放大光学光路示意图。具体地，图8中的反射光113’，114’，115’，116’和117’与图4中的反射光113’，114’，115’，116’和117’对应，图8中没有示出光探测装置，仅用于显示反射光113’，114’，115’，116’和117’经过光限制装置L后的情形。图8中可以看到，反射光115’和117’被光限制装置L的遮光区域遮挡，反射光113’、114’和116’以发散光的形式透过光限制装置L的透光区域。

根据本发明的距离测量感应装置10的光探测装置118用于在透过透光区域的反射光的整个范围内探测光强变化，并且在探测到光强有变化和无变化时，将接收到的光强转成对应于物体是否在距离X和距离Y之间的电信号。

由于光探测装置118需要在透过透光区域的反射光的整个范围内探测有光强变化，在图8中所示情况下，需要较大面积的光探测器才能探测到反射光的整个范围，而较大面积的光探测器会增大距离测量感应装置的体积，限制其使用。

因此返回参照图1和图4可看到，通常光探测装置118包括光探测器1182和将透过透光区域的反射光汇聚的光导向装置1181。光导向装置1181例如为透镜、反光镜、棱镜、定制曲面透镜以及衍射光学元件(DOE)等，用于将透过光限制装置L的透光区域的发散形式的反射光进一步汇聚，减小光探测器1182的探测范围。但是透镜、反光镜、棱镜以及定制曲面透镜要么对不同反射角的反射光的折射适应性较差，要么制作成本较高。本发明优选采用衍射光学元件，更优选采用多区衍射光学元件。

图9是显示图8中所示示例结合光探测装置后的局部放大光学光路示意图。图中清楚示出，由光限制装置L的透光区域透过的反射光经过作为衍射光学元件的光导向装置1181后，反射光全部汇聚到较小的范围，使用较小尺寸的光探测器1182即可探测到全部反射光，由此能够减小本发明的距离测量感应装置的尺寸、提高测量感应准确性。

图10是显示根据本发明的光导向装置的一个实施例的示意图，图11是显示根据本发明的光导向装置的另一个实施例的示意图。图10中，光导向装置1181设置在光限制装置L下方，图11中，光导向装置1181’还可设置在光限制装置L’上方。

图12是显示根据本发明的用作光导向装置的衍射光学元件的示例性微结构图。适用于本发明的衍射光学元件通常实现为多区衍射光学元件，即不同的区域对透过透光区域的反射光的折射程度不同，例如能将透过透光区域的靠近边缘的反射光以较大的折射率折射，能将靠近中心的反射光以较小的折射率折射，从而能将全部透过透光区域的反射光折射到较小尺寸的光探测器上，从而减小距离测量感应装置的总体尺寸。

通过发明人多年光学领域工作经验基础上的精巧构思，本发明的距离测量感应装置仅需测量有没有反射光通过透光区域，即可获知产生该反射光的物体距发射部分的距离是否在X和Y之间，光探测器可以简单采用感光元件，例如光电二极管(PD)，因此结构简单、紧凑，性价比高，适用性好。

本发明的距离测量感应装置可以是例如测距仪、深度传感器、距离传感器和各类距离感应装置，可用于例如深度相机、手机或与距离相关的报警装置等。例如，在本发明的距离测量感应装置将接收到的光强变化情况转成对应于物体是否在距离X和距离Y之间的电信号，在手机应用中，能够将该电信号用作手机屏幕关闭和点亮的开关量，具体地，如手机屏幕距人脸的距离在距离X和距离Y之间时，则关闭手机屏幕(例如接电话时手机屏幕关闭)，如手机屏幕距人脸的距离不在该范围，则点亮手机屏幕。

如果需要本发明的距离测量感应装置不仅确定物体是否在距离X和距离Y之间，还需要确定具体距离数值，则本发明的距离测量感应装置的仅用于感测光强变化的光探测器可以换为能够测得光强度的传感器，能够测得光强度的传感器能获取透过光限制装置的反射光强度，再通过计算装置计算得出物体距发射部分的具体距离。但是该方案需要提升硬件，使得结构复杂、成本升高。

本发明的距离测量感应装置10还在工艺上进行了改进。例如其中，发射部分11的光源111可构造为贴片激光光源，接收部分12的光探测器1182可构造为贴片光电二极管(PD)，贴片激光光源和贴片光电二极管集成到，例如焊接到同一电路板上，能够使得组装精度高，物料及综合成本低。本发明的光源也可采用其他封装类型。另外，本发明的距离测量感应装置10的光汇聚系统119(或第一透镜)和第二透镜112可采用一体注塑方式一体模制成型，甚至光源、光限制装置和光探测装置和光汇聚系统119(或第一透镜)和第二透镜112都一体模制成型，由此使得精度高、量产性好，并且能进一步降低成本。

根据本发明的原理还可以描述为一种距离测量感应方法，包括：

采用与光轴成非90度入射角θ1的准直光作为入射光，照射在距所述入射光发出面正前方向一定距离的物体上，以产生反射光；

将所述反射光汇聚在与光轴垂直且面向反射光的一平面上，在所述平面上设置透光区域和遮光区域，透光区域设置为其最大尺寸的边缘位于距入射光发出面正前方向距离X的物体的反射光汇聚点和距入射光发出位置距离Y的物体的反射光汇聚点的外侧边缘处，Y>X≥0；

在透过所述透光区域的反射光的整个范围内，探测光强变化，并且在探测到光强有变化和无变化时，将接收到的光强转成对应于物体是否在距离X和距离Y之间的电信号。

需要说明的是，本说明书中所述的发射部分正前方向、距离测量感应装置正前方向及入射光发出面正前方向都是指同一方向，即对应于图6中点划线所示的垂直于距离测量感应装置或入射光发出面的方向。

优选地，透光区域和遮光区域实现为孔径光阑或狭缝，孔径光阑的通孔的直径或狭缝的缝孔的长度方向的尺寸对应于所述透光区域的最大尺寸。

优选地，在探测光强变化之前，使用衍射光学元件对透过的反射光进行调制，使其汇聚以便于探测。

优选地，入射光由激光贴片光源和透镜提供，透镜用于将光源发出的具有一定发散角度的光，进行准直汇聚，并调节从透镜出射的作为入射光的入射角。

优选地，光探测装置能够根据接收到的光强转成对应于物体是否在距离X和距离Y之间的电信号。该电信号可例如直接作为提示信息发给用户，也可例如将该电信号用作开关装置接通和断开的开关量，用于控制。

本发明还涉及包括本发明的距离测量感应装置或使用本发明的距离测量感应方法的应用设备，所述应用设备例如包括前面所述的深度相机、手机和距离相关的报警装置等。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (16)

1.一种距离测量感应装置，包括：

发射部分，固定在距离测量感应装置内，用于相对于距离测量感应装置的正前方向提供入射角θ1为非90度的准直光作为入射光，照射在距发射部分一定距离的物体表面上，以产生反射光；

接收部分，包括：

光汇聚系统，用于将所述反射光汇聚；

光限制装置，包括光接收面，光接收面垂直于所述正前方向并且面向反射光设置，包括透光区域和遮光区域，透光区域设置为其最大尺寸的边缘位于距所述发射部分沿正前方向距离X和距所述发射部分距离Y的物体产生的且在光接收面上的反射光汇聚点的外侧边缘处，Y>X≥0；和

光探测装置，用于在透过所述透光区域的反射光的整个范围内探测光强变化，并且在探测到光强有变化和无变化时，将接收到的光强变化情况转成对应于物体是否在距离X和距离Y之间的电信号。

2.根据权利要求1所述的距离测量感应装置，其中，光汇聚系统为第一透镜，第一透镜用于将入射角为θ1的入射光照射在所述物体上的反射光汇聚在透光区域，距发射部分距离X的物体的反射光与入射光的夹角为θ2，距发射部分距离Y的物体的反射光与入射光的夹角为θ3，则透光区域的最大尺寸约等于X*tanθ2-Y*tanθ3。

3.根据权利要求2所述的距离测量感应装置，其中，所述光限制装置为光阑，光阑表面垂直于正前方向且面向反射光设置，所述光阑为孔径光阑或狭缝，所述孔径光阑的通孔或狭缝的缝孔对应于透光区域，且所述孔径光阑的通孔的直径或缝孔的长度方向的尺寸约等于X*tanθ2-Y*tanθ3。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的距离测量感应装置，其中，所述光探测装置包括光导向装置和光探测器，光导向装置用于将光导向到光探测器的探测范围内。

5.根据权利要求4所述的距离测量感应装置，其中，所述光导向装置为衍射光学元件(DOE)，所述衍射光学元件的尺寸设置为覆盖透过光限制装置的反射光的整个范围，衍射光学元件的微结构设计用于将照射其上的光折射到光探测器的探测范围内。

6.根据权利要求4所述的距离测量感应装置，其中，所述发射部分包括光源和第二透镜，第二透镜用于将光源发出的具有一定发散角度的光，进行准直汇聚，并调节光线出射角度。

7.根据权利要求6所述的距离测量感应装置，其中，所述光源为单点光源，所述第二透镜相对于所述光源设置为用于相对于距离测量感应装置的正前方向提供从第二透镜出射的入射角θ1为非90度的准直光。

8.根据权利要求7所述的距离测量感应装置，其中，所述光源为贴片激光光源，所述光探测器为贴片光电二极管(PD)，所述贴片激光光源和所述贴片光电二极管集成到同一电路板上。

9.根据权利要求8所述的距离测量感应装置，其中，所述第一透镜和第二透镜一体模制成型。

10.根据权利要求1所述的距离测量感应装置，其中，在X和Y固定不变的情况下，调节光接收面在正前方向上的位置，透光区域的位置及最大尺寸相应变化，反射光汇聚点的尺寸也相应变化。

11.根据权利要求1-3中任一项所述的距离测量感应装置，其中，所述电信号用作开关装置接通和断开的开关量。

12.一种距离测量感应方法，包括：

采用与光轴成非90度入射角θ1的准直光作为入射光，照射在距所述入射光发出面沿正前方向一定距离的物体上，以产生反射光；

将所述反射光汇聚在与光轴垂直且面向反射光的一平面上，在所述平面上设置透光区域和遮光区域，透光区域设置为其最大尺寸的边缘位于距入射光发出面沿正前方向距离X的物体的反射光汇聚点和距入射光发出位置距离Y的物体的反射光汇聚点的外侧边缘处，Y>X≥0；

在透过所述透光区域的反射光的整个范围内，探测光强变化，并且在探测到光强有变化和无变化时，将接收到的光强变化情况，转成对应于物体是否在距离X和距离Y之间的电信号。

13.根据权利要求12所述的距离测量感应方法，其中，所述透光区域和遮光区域实现为孔径光阑或狭缝，孔径光阑的通孔的直径或狭缝的缝孔的长度方向的尺寸对应于所述透光区域的最大尺寸。

14.根据权利要求12或13所述的距离测量感应方法，其中，在探测光强变化之前，使用衍射光学元件对透过的反射光进行调制，使其汇聚以便于探测。

15.根据权利要求12或13所述的距离测量感应方法，其中，所述入射光由激光贴片光源和透镜提供，所述透镜用于将光源发出的具有一定发散角度的光，进行准直汇聚，并调节从所述透镜出射的作为入射光的入射角。

16.一种应用设备，包括根据权利要求1-11中任一项所述的距离测量感应装置，或使用根据权利要求12-15中任一项所述的距离感应方法。