CN201749199U - 多个光反射板式抑制前后景光的光电探测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种光电探测装置，特别是一种采用多个反射板来抑制前后景光的光电探测装置。该装置能探测在预先设定的工作区域中出现的物体，而剔除工作区域以外的被检测到的障碍物体。本装置的组成包括：光发射系统、光接收系统、电源系统、光源驱动系统、光电转换系统、电信号放大系统、信号分析处理系统和电信号输出系统。本装置使用能检测接收光点位置的光电接收器件，并通过对放置在特定位置的多个光反射板的位置进行预先标定。本装置在探测被测物体时，通过分析探测出被物体遮挡住的特定的光反射板，从而探测出被测物体的所处的区域，达到抑制前后景光的作用。

Description

多个光反射板式抑制前后景光的光电探测装置 

技术领域

本实用新型涉及一种光电探测装置，特别是一种采用多个反射板来抑制前后景光的光电探测装置。 

背景技术

在工业自动化传感领域中，最常用的传感器有电感接近传感器、电容接近传感器、电磁接近传感器和光电传感器。光电传感器中的反射板型光电传感器是由光电传感器的光发射系统发射出一光束，经过一反射板将该发射光束反射，再由该光电传感器的光接收系统接收这经过反射板反射的接受光束。如果有物体位于光电传感器和反射板之间，并且遮挡住发射光束或接收光束之一，或同时遮挡住发射光束和接收光束，该传感器的光接收系统就接收不到光信号，从而探测出有物体存在。这种反射板型光电传感器被大量地应用于工业自动化生产线的物料检测等场合。 

但目前通用的反射板型光电传感器没有考虑对前后景光的抑制的问题，这些通用的反射板型光电传感器将从光电传感器到光反射板之间的整个区域视为工作区域，在这个区域内出现的遮挡住光路的物体都判定为被测物体。这样就需要在使用现有的通用型反射板型光电传感器场合，整个从光电传感器到光反射板之间的区域不能有别的物体出现，从而遮挡住光路。因此需要占用较大的空间，并且禁止非被测物在工作区域出现。 

实用新型内容

为解决上述前后景的抑制问题，本实用新型所采用技术方案的关键点在于巧妙地利用统一发射光束，经过不同位置放置的多个光反射板，从而形成多束不同光轴的接收光束，每个光束在光接收器件上的位置有所不同。通过使用位置敏感光电接收器件来甄别来自不同光反射板的光束，一旦来自某个光发射板的接收光束被物体遮挡，即能探测到位置，从而实现对前后景的抑制。 

具体地说，本实用新型利用在一个光学系统中，不同位置的光轴在像平面上成像在不同的位置上的原理而设计的一种光电探测装置。本光电探测装置能探测在预先设定的工作区域中出现的物体，而剔除工作区域以外的被检测到的障碍物体。 

本技术方案的装置包括：光发射系统、光接收系统、电源系统、光源驱动系统、光电转换系统、电信号放大系统、信号分析处理系统和电信号输出系统，所述光发射系统包括光源 和光发射透镜，所述光接收系统包括光接收透镜，其特征是所述光发射透镜的照射范围内包括多个反射板，所述光接收系统包括位置敏感光电接收器件。本装置使用能检测接收光点位置的光电接收器件，不同的光反射板在光电接收器上成像在不同的位置。这样本光电探测装置能够对这些放置在特定位置的多个光反射板的位置进行预先标定。当本装置在探测被测物体时，由于被测物体会遮挡住一个或几个特定的光反射板，通过分析比较探测出被测物体的所处的区域，换言之，探测出被测物体是否出现在特定的监测区域。在此特定的区域之前或之后出现的物体将被识别出来，并加以剔除，从而达到抑制前后景光的作用。使用本发明的光电探测装置还有工作区域小、设置灵活的特点。 

本实用新型有以下四种工作状态： 

状态1：在工作区域没有被测物体出现。如图2所示，此时光源4发出光的经过发射光学透镜透镜系统5发射出本光电探测装置，该发射光束被位于前方不同距离处的3个光反射板即光反射板1、光反射板2和反射板3反射回本光电探测装置，通过接收光学透镜系统7将这3束来自不同反射板的反射光束会聚在位置敏感光电接收器件6的光接收表面上。该位置敏感光电接收器件将这些光信号转换成电信号，并经过后续的电放大和信号处理分析系统记录下这3个光电的位置，每个接收光电对应于一个特定位置的光反射板的位置。由于这3个光反射板位于本光电探测装置的前方不同的距离。因此将本光电探测装置的前方空间分割为3个区域：如图2所示的前景区域、工作区域和后景区域。 

状态2：工作区域有被测物体时的情形。图3为本光电探测装置探测到工作区域有被测物体时的情形。当有物体位于工作区域P2位置时，位置敏感光电接收器件6上面的A2光点被物体遮住，A1和A3光点存在。这样系统判断出：在工作区域有被测物体出现。 

状态3：后景区域出现障碍物体。图4为本光电探测装置探测到后景区域障碍物体时的情形。当有物体位于后景区域P1位置时，位置敏感光电接收器件6上面的A1光点被物体遮住，A2和A3光点存在。这样系统判断出：在后景区域有障碍物体出现，作为后景加干扰以剔除。 

状态4：前景区域出现障碍物体。图5为本光电探测装置探测到前景区域障碍物体时的情形。当有物体位于后景区域P3位置时，位置敏感光电接收器件6上面的A3光点被物体遮住，A1和A2光点存在。这样系统判断出：在前景区域有障碍物体出现，作为前景干扰加以剔除。 

附图说明

图1为本光电探测装置中各功能块的原理框图。整个装置由光发射系统、光接收系统、发射接收同步系统和电源系统组成。 

图2为本光电探测装置的工作原理示意图。光反射板1、光反射板2、光反射板3、光源4、光发射透镜5、位置敏感光电接收器件6、光接收透镜7、电气系统8、本实用新型专利光电探测装置9。其中，A1为光反射板1在位置敏感光电接收器件6上的成像光点，A2为光反射板2在位置敏感光电接收器件6上的成像光点，A3为光反射板3在位置敏感光电接收器件6上的成像光点。 

图3为本光电探测装置探测到工作区域有被测物体示意图。 

图4为本光电探测装置探测到后景区域障碍物体示意图。 

图5为本光电探测装置探测到前景区域障碍物体示意图。 

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。 

由于如图1所示的原理框图中所涉及的光发射系统、光接收系统、发射接收同步系统和电源系统中，除光接收系统之外的系统都采用本领域常规零件组装，这里只需对光接收系统进行展开说明。如图2所示，光接收系统包括光反射板与光电探测装置9，后者包括光源4、光发射透镜5、位置敏感光电接收器件6、光接收透镜7以及电气系统8。接收透镜7将各光反射板来的光聚焦在位置敏感光电接收器件6上，然后由电气系统8进行处理。从而实现巧妙地利用放置多个光反射板和位置敏感光电接收器，将工作区域从光电传感器到光反射板之间的整个大区域中分割出来。在大区域中出现、但没有出现在工作区域的物体从检测的结果中将被剔除。 

Claims (1)

1.一种多个光反射板式抑制前后景光的光电探测装置，包括：光发射系统、光接收系统、电源系统、光源驱动系统、光电转换系统、电信号放大系统、信号分析处理系统和电信号输出系统，所述光发射系统包括光源(4)和光发射透镜(5)，所述光接收系统包括光接收透镜(7)，其特征是所述光发射透镜(5)的照射范围内包括多个反射板，所述光接收系统包括位置敏感光电接收器件(6)。 

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