专利名称：一种光学位置传感器的制作方法
技术领域：
本发明属于光电检测技术领域，特别涉及一种光源位置传感器。
背景技术：
在现实生活中，位置测量、位移测量、角度测量等经常需要用到各种传感器，目前，对光电位置的测量通常使用图像传感器和PSD (Position Sensitive Detector)作为测量的主要手段。他们一般都是通过光学系统将光斑成像在传感器上，然后用专门处理电路对信号进行处理，计算并得出光斑的位置信息。PSD光电位置传感器，是一种对其感光面上入射光斑重心位置敏感的光电器件，能对光信号的重心位置进行测量，因此，PSD常应用于空间位置测量系统中。其工作原理在于入射光斑落在PSD的感光面,在器件的PN结上产生横向光电效应,从而PSD以电流方式输 出电信号。该电信号包含入射光点的照射位置信息，通过对上述输出电信号的处理，即可计算出入射光斑在PSD上的位置。其中，PSD传感器作为线性工作的器件，与图像传感器相比有位置分辨率高、反应电流简单、快速、与光点形状无关等优点。目前，应用PSD进行光电信号的测量，主要的不足是型号少，价格昂贵。在目前的市场上，很多PSD仍然大量用于军事领域，PSD的厂家非常少，没有太多考虑民用需求，导致大部分PSD产品产量少，型号比较少，价格高。并且由于军事的敏感性，很多型号的PSD购买会受到限制。这些都大大影响了 PSD的普及和民用。
实用新型内容针对现有PSD产品价格高、选型少等特点和不足，本实用新型的目的在于提供一种能有效进行光电位置信号测量，同时具有低成本、结构简单灵活、取材容易的光电位置测
量方法。为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案一种基于光遮挡和平面型光敏器件组成的测量方法，可对点光源或平行光进行位置的有效测量，其特征在于该方法依次包括以下内容。将两个感光面为长方形的光电传感器(I)和(2)，延光源移动方向(3)平行的方向固定在一平面上；分别在两个光电传感器中心正上方，同一平面上，延光源移动方向(3)的正方向和反方向分别有一遮光板(4)和(5)，使通过遮光板投影到光电传感器(I)和(2)上的感光面积之和始终为一个光电传感器的总面积。上述用于光源位置测量的光学位置传感器，其特征在于两个光电传感器的参数相同，构成一组同时工作的光电测量单兀。待测光经过遮光板(4)和(5)后，分别投射到两个光敏器件(I)和(2)上，形成投影面积分别S1和S2，从结构可知两个光敏器件投影长度之和为光敏器件总长度，并保持不变，两个光敏器件输出光生电流为I1和12。[0012]S1 =光敏器件宽度*投影长度1S2 =光敏器件宽度*投影长度2光敏器件长度=投影长度1 +投影长度2I1 =光强* S1 *感光系数I2 =光强* S2 *感光系数整理可得投影长度 = I1 / (I2 + I1)*光敏器件长度投影长度2 = I2 / (I2 + I1)*光敏器件长度。然后可以根据算得的投影长度i和投影长度2，再计算出光源的方向，方法等同PSD的测量方法。本实用新型的测量方法，与PSD的测量效果有非常大的共同点和相似性。与PSD相比，本实用新型的优点在于可选用众多廉价的平面型光敏器件，以及不需要光学器件而使测量结构变得非常简单。能解决PSD的相应不足，具有低成本、取材容易的特点。适用于各种距离测量、角度测量、位移测量等民用领域。
图I是本实用新型传感器的工作示意图。图2是本实用新型实施方式I的结构示意图俯视图。图3是本实用新型实施方式I的结构示意图侧视图。图4是本实用新型实施方式2的结构示意图俯视图。
具体实施方式
以下结合附图2和附图3对本实用新型的实施方式I做进一步说明。如附图2和附图3所示，为本实用新型基于平面光敏器件的光学位置传感器的一种实施方式，具体如下I、将两个感光面为长方形的光电传感器(I)和(2)，按光源移动直线(3)方向固定在一暗盒底面中间；2、在暗盒正上方有一长方形通光孔(4)，通光孔在两个光电传感器位置方向长度为两个光电传感器中心之间的距离。
以下结合附图4对本实用新型的实施方式2做进一步说明。如附图4所示，为本实用新型基于平面光敏器件的光学位置传感器的另一种实施方式，具体如下I、将两个感光面为长方形的光电传感器(I)和(2 )，按光源移动直线(3 )平行方向固定在一暗盒底面两侧；2、在光电传感器各自正上方开有两个长方形通光孔(4)和(5)，通光孔从两个光电传感器中心方向开始，沿光源移动直线(3)的正方向和反方向开口。本实施方案I和2的测量装置结构简单、成本低，在距离测量、光源位置跟踪等领域都具有很好的应用前景。以上所述，仅是本实用新型的一些实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质，对以上实施例做任何简单修改、变更以及等效结构变化，均属于本实用新型技术方案 的保护范围。
权利要求1.一种用于光源位置测量的光学位置传感器，其特征在于将两个感光面为长方形的光电传感器(I)和(2)，延光源移动方向(3)平行的方向固定在一平面上；分别在两个光电传感器中心正上方，同一平面上，延光源移动方向(3)的正方向和反方向分别有一遮光板(4)和(5)，使通过遮光板投影到光电传感器(I)和(2)上的感光面积之和始终为一个光电传感器的总面积。
2.根据权利要求I所述的用于光源位置测量的光学位置传感器，其特征在于两个光电传感器的参数相同，构成一组同时工作的光电测量单兀。
专利摘要本实用新型公开了一种光学位置传感器，该传感器包括对光信号进行遮挡后分别投射到两个平面型光电传感器上，使光斑在光电传感器上移动，光斑面积之和为一个光敏面的面积；根据两路光电传感器光生电流的大�。梢约扑愠龉庠垂獍哂牍饷裘姹咴档木嗬�。本实用新型的传感器可有效测量光位置信号，并具有成本低、选材容易、结构简单灵活的特点。
文档编号G01D5/26GK202533092SQ20122018989
公开日2012年11月14日 申请日期2012年4月30日 优先权日2012年4月30日
发明者施宝忠 申请人:施宝忠
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