专利名称：光电式传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种光电式传感器，特别是涉及一种利用同轴原理的单色光源光 电式传感器。
背景技术：
现代化工业生产由于应用场合越来越多、越来越复杂，所以对更精密、更可靠的传 感器的需求量也越来越大，举例来说，颜色检测和颜色变化的识别等就是其中较为复杂的 应用之一，如在包装生产中机器要确定哪种产品放在什么颜色的包装中、糖果包装膜应该 在何时切割、如何保证玩具、香水瓶或其它产品其正面朝向包装盒的玻璃纸窗口等，像这样 较为困难的检测任务一般都采用以颜色传感器为核心的解决方案。目前，用于颜色识别的传感器有两种基本类型其一是色标传感器，它使用一个白 炽灯光源或单色LED光源；其二是RGB (红绿蓝)颜色传感器，它检测目标物体对三基色的 反射比率，从而鉴别物体颜色。这类装置许多是温反射型、光束型和光纤型的，封装在各种 金属和聚碳酸酯外壳中。色标传感器常用于检测特定色标或物体上的斑点，它是通过与非色标区相比较来 实现色标检测。色标传感器实际是一种反向装置，光源垂直于目标物体安装，而接收器与物 体成锐角方向安装，让它只检测来自目标物体的散射光，从而避免传感器直接接收反射光， 并且可使光束聚焦很窄。以白炽灯为基础的传感器用有色光源检测颜色，这种白炽灯发射包括红外在内的 各种颜色的光，因此用这种光源的传感器可在很宽范围上检测颜色的微小变化。另外，白炽 灯传感器的检测电路通常都十分简单，因此可获得极快的响应速度。然而，白炽灯不允许振 动和延长使用时间，因此不适用于有严重冲击和振动的场合。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种可适用于有冲击和振动的测量环境的光电式传感
ο为解决上述技术问题，本实用新型的光电式传感器包括外壳、装设于所述外壳内 部的镜架、光学系统以及与所述光学系统电连接的电路板，其特征在于所述光学系统包括 成垂直排布的投光器和受光器，于所述投光器和受光器之间装设有与所述投光器和受光器 中心同轴的反射镜，于所述受光器和反射镜的旁侧还设置有与所述受光器和反射镜中心同 轴的凸透镜。作为本实用新型的一种优选方案，所述投光器为单色光源。作为本实用新型的一种优选方案，所述反射镜为镀膜的半透明反射镜。作为本实用新型的一种优选方案，所述半透明反射镜与所述单色光源成45度角。作为本实用新型的一种优选方案，所述半透明反射镜与所述凸透镜成45度角。作为本实用新型的一种优选方案，所述电路板上设有与受光器电连接的受光器件电路、与所述受光器件电路依次相连的放大电路、振荡同步电路和输出电路；其中，所述振 荡同步电路还与依次相连的电流放大电路和发光二极管相连，所述输出电路还通过稳压电 路与电源相连。本实用新型的技术效果在于，运用单色光源且利用同轴原理使得光电式传感器可 以适用于有冲击和振动的测量环境，并具有较强的抗干扰能力和较高的分辨率。
以下结合附图和优选实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
图1是本实用新型光电式传感器的立体结构图；图2是本实用新型光电式传感器的工作原理图；以及图3是本实用新型光电式传感器的电路方框图。
具体实施方式
如图1和图2所示，本实用新型的光电式传感器包括外壳1、装设于所述外壳内部 的镜架以及光学系统。所述光学系统包括成垂直排布的投光器，即LED单色光源30以及受 光器31，于所述LED单色光源30和受光器31之间装设有与所述LED单色光源30和受光器 31中心同轴的反射镜，该反射镜为真空镀膜制成的半透明反射镜32，于所述LED单色光源 30和半透明反射镜32的旁侧还设置有与所述LED单色光源30和半透明反射镜32中心同 轴的凸透镜33。其中，所述半透明反射镜32与所述LED单色光源30成45度角，且与所述凸透镜 33成45度角。请同时参阅图2，对被检测物4来讲，投光和反射光为同一光轴。LED单色光源30 发出的光透过半透明反射镜32，由凸透镜33聚焦至被测物体4上，从被测物体4反射回来 的光由凸透镜33聚焦后，透过半透明反射镜32由受光器31接收并通过电路板(图中未示 出)转化为电平信号。请同时参阅图3，本实用新型的光电式传感器还包括与所述光学系统电连接的电 路板(图中未示出)，该电路板(图中未示出)上设有与受光器31电连接的受光器件电路、 与所述受光器件电路依次相连的放大电路、振荡同步电路和输出电路；其中，所述振荡同步 电路还与依次相连的电流放大电路和发光二极管相连，所述输出电路还通过稳压电路与电 源相连。在单色光源中，绿光LED (565mm)和红光LED (660mm)各有所长。绿光LED比白炽 灯寿命长，并且在很宽的颜色范围内比红光源灵敏度高。红光LED对有限的颜色组合有响 应，但它的检测距离比绿光LED远。通�：旃庠创衅鞯募觳饩嗬胧锹坦庠创衅鞯�6 8倍。
权利要求光电式传感器，包括外壳、装设于所述外壳内部的镜架、光学系统以及与所述光学系统电连接的电路板，其特征在于所述光学系统包括成垂直排布的投光器和受光器，于所述投光器和受光器之间装设有与所述投光器和受光器中心同轴的反射镜，于所述受光器和反射镜的旁侧还设置有与所述受光器和反射镜中心同轴的凸透镜。
2.如权利要求1所述的光电式传感器，其特征在于所述投光器为单色光源。
3.如权利要求1所述的光电式传感器，其特征在于所述反射镜为镀膜的半透明反射fe o
4.如权利要求1、2或3所述的光电式传感器，其特征在于所述半透明反射镜与所述 单色光源成45度角。
5.如权利要求4所述的光电式传感器，其特征在于所述半透明反射镜与所述凸透镜 成45度角。
6.如权利要求5所述的光电式传感器，其特征在于所述电路板上设有与受光器电连 接的受光器件电路、与所述受光器件电路依次相连的放大电路、振荡同步电路和输出电路； 其中，所述振荡同步电路还与依次相连的电流放大电路和发光二极管相连，所述输出电路 还通过稳压电路与电源相连。
专利摘要本实用新型公开了一种光电式传感器，其包括外壳、装设于所述外壳内部的镜架、光学系统以及与所述光学系统电连接的电路板，其特征在于所述光学系统包括成垂直排布的投光器和受光器，于所述投光器和受光器之间装设有与所述投光器和受光器中心同轴的反射镜，于所述受光器和反射镜的旁侧还设置有与所述受光器和反射镜中心同轴的凸透镜。本实用新型提供的光电式传感器运用单色光源且利用同轴原理，使得单色光源色标传感器可以适用于有冲击和振动的测量环境，并具有较强的抗干扰能力和较高的分辨率。
文档编号G01J3/50GK201680911SQ20092028709
公开日2010年12月22日 申请日期2009年12月31日 优先权日2009年12月31日
发明者王怀舟, 许用疆, 邓志才 申请人:上海兰宝传感器有限公司
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