本發(fā)明涉及傳感器技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種光電開關(guān)陣列裝置、設(shè)備及檢測方法。
背景技術(shù):
光電開關(guān)是以光電器件作為轉(zhuǎn)換元件的傳感器,分為光電發(fā)射器和光電接收器,它把光電發(fā)射器和光電接收器之間光的強弱變化轉(zhuǎn)化為電流的變化以達到探測的目的。光電開關(guān)具有非接觸、響應(yīng)快、性能可靠等特點,因此在工業(yè)自動化裝置和檢測控制技術(shù)領(lǐng)域中獲得廣泛應(yīng)用。
現(xiàn)如今,可以將由多個光電開關(guān)來組成的光電開關(guān)陣列來獲取出置于光電開關(guān)陣列中的物體的坐標位置。其中,光電開關(guān)陣列獲取物體坐標位置的工作原理如下:光電發(fā)射器與光電接收器一一對應(yīng),當(dāng)光電發(fā)射器發(fā)射出的光線能被光電接收器接收到時,光電接收器就會產(chǎn)生電信號,當(dāng)光電發(fā)射器發(fā)射出的光線不能被光電接收器接收到時,光電接收器就會不產(chǎn)生電信號;因此當(dāng)不透明物體置于光電開關(guān)陣列中后,該物體將遮擋住該區(qū)域內(nèi)的光電發(fā)射器所發(fā)出的光線,使該區(qū)域內(nèi)的光電接收器接收不到光信號,因此該區(qū)域內(nèi)的光電接收器就不會產(chǎn)生電信號,此時通過相應(yīng)的檢測電路來檢測該開關(guān)陣列中的電信號的通斷狀態(tài)就可以檢測出哪部分的光電發(fā)射器與光電接收器之間的光線被該物體遮擋,從而可以獲取該物體的坐標位置。此外,光電開關(guān)陣列還可以根據(jù)獲取到的坐標位置通過相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理進一步得到物體的大小、表面粗糙度、位移、速度以及加速度等參數(shù)。
但是現(xiàn)有的光電開關(guān)陣列因為其組成的光電開關(guān)的發(fā)射器與接收器的體積都無法做的更小,導(dǎo)致其組成的光電開關(guān)陣列在單位面積中的光電開關(guān)的數(shù)量 較少,因此物體單位面積內(nèi)遮擋的發(fā)射器與接收器之間的光線的數(shù)量也比較少,從而導(dǎo)致光電開關(guān)陣列的測量分辨率比較低,進而使得對物體的坐標位置的測量不夠準確。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對上述問題,本發(fā)明的目的在于提供一種分辨率高及測量精度高的光電開關(guān)陣列檢測裝置、設(shè)備及方法。
為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明一方面提供了一種光電開關(guān)陣列檢測裝置,包括光發(fā)射組件、聚光裝置、散射裝置以及光接收組件;所述聚光裝置設(shè)置于所述光發(fā)射組件與所述光接收組件之間,所述散射裝置設(shè)置于所述聚光裝置與所述光接收組件之間;所述光發(fā)射組件,包括至少兩個光發(fā)射元件,用于發(fā)射出光束以形成第一平行光束組;所述聚光裝置,用于將接收到的所述第一平行光束組會聚成第二平行光束組;其中,所述第二平行光束組的橫截面的面積小于所述第一平行光束組的橫截面的面積;所述散射裝置,用于將接收到的所述第二平行光束組散射成第三平行光束組;其中,所述第三平行光束組的橫截面的面積大于所述第二平行光束組的橫截面的面積;所述光接收組件,包括與所述的至少兩個光發(fā)射元件對應(yīng)的至少兩個光接收元件,并用于接收所述第三平行光束組。
本發(fā)明另外一發(fā)面提供了一種光電開關(guān)陣列檢測設(shè)備,其包括處理器以及上述的光電開關(guān)陣列檢測裝置,所述光電光發(fā)射元件與所述光電光接收元件均與所述處理器電連接。
本發(fā)明另外一方面還提供了一種光電開關(guān)陣列方法,其包括以下步驟:
光發(fā)射組件發(fā)射出光束以形成第一平行光束組;聚光裝置將接收到的所述第一平行光束組會聚成第二平行光束組;其中,所述第二平行光束組的橫截面的面積小于所述第一平行光束組的橫截面的面積;散射裝置將接收到的所述第二平行光束組散射成第三平行光束組;其中,所述第三平行光束組的橫截面的 面積大于所述第二平行光束組的橫截面的面積;光接收組件接收所述第三平行光束組,并將所述第三平行光束組經(jīng)過光電轉(zhuǎn)化處理為相應(yīng)的電信號。
本發(fā)明提供的所述光電開關(guān)陣列檢測裝置、設(shè)備及方法,通過所述光發(fā)射組件發(fā)射出光束以形成第一平行光束組,并通過所述聚光裝置將接收到的所述第一平行光束組會聚成橫截面的面積比所述第一平行光束組的橫截面的面積小的所述第二平行光束組,然后通過所述散射裝置將接收到的所述第二平行光束組散射成橫截面的面積比所述第二平行光束組的橫截面的面積大的所述第三平行光束組,最后通過所述光接收組件接收所述第三平行光束組;因此本發(fā)明可以將所述光發(fā)射組件發(fā)射出的所述第一平行光束組會聚成光線密度更大的所述第二平行光束組,當(dāng)目標物體放置在所述第二平行光束組中時,因為所述第二平行光束組的光線密度比所述第一平行光束組和所述第三平行光束組的光線密度更大,因此目標物體有效遮擋的光線的數(shù)量更多,從而使得光線測量的分辨率更高,進而使得本發(fā)明的測量的精度更高。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案,下面將對實施方式中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施方式,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是本發(fā)明實施例提供的一種光電開關(guān)陣列檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本發(fā)明實施例提供的一種優(yōu)選的光電開關(guān)陣列檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是本發(fā)明實施例提供的另一種優(yōu)選的光電開關(guān)陣列檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4是本發(fā)明實施例提供的另一種優(yōu)選的光電開關(guān)陣列檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5是本發(fā)明實施例提供的又一種優(yōu)選的光電開關(guān)陣列檢測裝置的結(jié) 構(gòu)示意圖;
圖6是本發(fā)明實施例提供的一種光電開關(guān)陣列檢測設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖7是本發(fā)明實施例提供的一種光電開關(guān)陣列檢測方法流程圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。
請參見圖1,本發(fā)明一方面提供了一種光電陣列檢測裝置,其包括光發(fā)射組件1、聚光裝置2、散射裝置3以及光接收組件4;所述聚光裝置2設(shè)置于光發(fā)射組件1與光接收組件4之間,所述散射裝置3設(shè)置于所述聚光裝置2與所述光接收組件4之間;
所述光發(fā)射組件1,包括至少兩個光發(fā)射元件5,用于發(fā)射出光束以形成第一平行光束組;
所述聚光裝置2,用于將接收到的所述第一平行光束組會聚成第二平行光束組;其中,所述第二平行光束組的橫截面的面積小于所述第一平行光束組的橫截面的面積;
所述散射裝置3,用于將接收到的所述第二平行光束組散射成第三平行光束組;其中,所述第三平行光束組的橫截面的面積大于所述第二平行光束組的橫截面的面積;
所述光接收組件4,包括與所述的至少兩個光發(fā)射元件5對應(yīng)的至少兩個光接收元件6,并用于接收所述第三平行光束組。
其中,所述光發(fā)射元件5與所述光接收元件6一一對應(yīng),所述光發(fā)射元件5發(fā)射出的光信號經(jīng)過所述聚光裝置2和所述散射裝置3后被與所述光發(fā)射元件5對應(yīng)的所述光接收元件6接收。需要說明的是,所述光發(fā)射組件1中的所述光 發(fā)射元件5與所述光接收組件4中的所述光接收元件6均呈陣列排列;另外所述光發(fā)射組件1中的所述光發(fā)射元件5與所述光接收組件4中的所述光接收元件6均可以排列成圓形陣列或者矩形陣列等,在此不做具體限定。
在本發(fā)明實施例中,通過所述光發(fā)射組件1發(fā)射出光束以形成第一平行光束組,并通過所述聚光裝置2將接收到的所述第一平行光束組會聚成橫截面的面積比所述第一平行光束組的橫截面的面積小的所述第二平行光束組,然后通過所述散射裝置3將接收到的所述第二平行光束組散射成橫截面的面積比所述第二平行光束組的橫截面的面積大的所述第三平行光束組,最后通過所述光接收組件4接收所述第三平行光束組并將所述第三平行光束組轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的電信號;因此本發(fā)明可以將所述光發(fā)射組件1發(fā)射出的所述第一平行光束組會聚成光線密度更大的所述第二平行光束組,當(dāng)目標物體放置在所述第二平行光束組中時,因為所述第二平行光束組的光線密度比所述第一平行光束組和所述第三平行光束組的光線密度更大,因此目標物體有效遮擋的光線的數(shù)量更多,從而使得光線測量的分辨率更高,進而使得本發(fā)明的測量的精度更高。
為了便于對上述發(fā)明實施例的理解,下面將在上述發(fā)明實施例的基礎(chǔ)上提供本發(fā)明的一些優(yōu)選實施例:
第一種優(yōu)選實施例:
參見圖2,所述聚光裝置2包括包含有多個第一反射元件7的第一反射組8和包含有多個第二反射元件9的第二反射組10,所述第一反射組8位于所述第二反射組10和所述光發(fā)射組件1之間,所述第一反射元件7的第一反射面與所述第二反射元件9的第二反射面一一對應(yīng),所述第一反射面與所述光發(fā)射元件5一一對應(yīng)且所述第一反射面朝向所述光發(fā)射組件1的中軸線,所述第一反射面和與其對應(yīng)的所述第二反射面平行且相對;所述第一反射面與所述中軸線的夾角隨所述第一反射面到所述中軸線的距離的減小而依次減小。
所述散光裝置包括包含有多個第三反射元件11的第三反射組12和包含有多個第四反射元件13的第四反射組14,所述第四反射組14位于所述第三反射 組12和所述光接收組件4之間,所述第三反射元件11的第三反射面與所述第四反射元件13的第四反射面一一對應(yīng),所述第四反射面與所述第三反射面平行且相對,所述第三反射面與所述第二反射面一一對應(yīng)且所述第三反射面和與其對應(yīng)的所述第二反射面成鏡像關(guān)系,所述第四反射面與所述第一反射面一一對應(yīng)且所述第四反射面和與其對應(yīng)的所述第一反射面成鏡像關(guān)系,所述第四反射面與所述光接收元件6一一對應(yīng)。
在本優(yōu)選實施例中,所述第一反射元件7的所述第一反射面朝向所述光發(fā)射組件1的中軸線(即所述第一反射面環(huán)繞著所述中軸線,其中,所述中軸線經(jīng)過所述光發(fā)射組件1的中心并與所述光發(fā)射組件1所在的平面垂直),這樣與所述第一反射元件7對應(yīng)的所述光發(fā)射元件5發(fā)出的光信號經(jīng)過所述第一反射面時發(fā)射向所述中軸線,從而實現(xiàn)所述光信號的會聚(因為所述第一反射面環(huán)繞著所述中軸線,因此所述第一反射面反射出的所述光信號也是環(huán)繞著所述中軸線并向靠近所述中軸線的方向傳播,又因為所述第一反射面與所述中軸線的夾角隨所述第一反射面到所述中軸線的距離的減小而依次減小,即所述光信號與所述中軸線的夾角隨著所述光信號到所述中軸線的距離的減小而依次減小,所以所述光信號相互之間的距離變小,從而實現(xiàn)所述光信號的會聚);又因為所述第一反射面與所述第二反射元件9的所述第二反射面平行且相對,因此所述第一反射面反射出的光信號經(jīng)過與其對應(yīng)的所述第二反射面后被平行反射出,因此通過所述第一反射元件7與所述第二反射元件9的反射,可以將所述光發(fā)射組件1發(fā)射出的所述第一平行光束組會聚成所述第二平行光束組;因為所述第三反射元件11的所述第三反射面和與其對應(yīng)的所述第二反射面成鏡像關(guān)系,因此所述第二反射面反射出的光信號經(jīng)過與其對應(yīng)的所述第三反射面被向遠離所述中軸線的方向反射出,從而實現(xiàn)所述光信號的散射;又因為所述第四反射元件13的所述第四反射面與所述第一反射面成鏡像關(guān)系且與所述第三反射面一一對應(yīng),因此所述第三反射面反射出的光信號經(jīng)過所述第四反射面而被平行反射出,所以通過所述第三反射元件11與所述第四反射元件13的反射,可以將所述第二平行光束組散射成所述第三平行光束組而被所述光接收組件4 接收。因此本優(yōu)選實施例可以將所述光發(fā)射組件1發(fā)射出的所述第一平行光束組會聚成光線密度更大的所述第二平行光束組,當(dāng)目標物體放置在所述第二平行光束組中時,因為所述第二平行光束組的光線密度比所述第一平行光束組和所述第三平行光束組的光線密度更大,因此目標物體有效遮擋的光線的數(shù)量更多,從而使得光線測量的分辨率更高,進而使得本發(fā)明的測量的精度更高。
第二種優(yōu)選實施例:
參見圖3,所述聚光裝置2包括包含有多個第一反射元件7的第一反射組8和包含有多個第二反射元件9的第二反射組10,所述第一反射組8位于所述第二反射組10和所述光發(fā)射組件1之間,所述第一反射元件7的第一反射面與所述第二反射元件9的第二反射面一一對應(yīng),所述第一反射面與所述光發(fā)射元件5一一對應(yīng),所述第一反射面和與其對應(yīng)的所述第二反射面平行且相對;位于同一行或同一列的所述第一反射元件7的所述第一反射面平行,并與水平面呈預(yù)定的夾角,且所述夾角隨所述第一反射面到所述光發(fā)射組件1的中軸線的距離的減小而依次減小。
所述散光裝置包括包含有多個第三反射元件11的第三反射組12和包含有多個第四反射元件13的第四反射組14,所述第四反射組14位于所述第三反射組12和所述光接收組件4之間,所述第三反射元件11的第三反射面與所述第四反射元件13的第四反射面一一對應(yīng),所述第四反射面與所述第三反射面平行且相對,所述第三反射面與所述第二反射面一一對應(yīng)且所述第三反射面和與其對應(yīng)的所述第二反射面成鏡像關(guān)系,所述第四反射面與所述第一反射面一一對應(yīng)且所述第四反射面和與其對應(yīng)的所述第一反射面成鏡像關(guān)系,所述第四反射面與所述光接收元件6一一對應(yīng)。
在本優(yōu)選實施例中,因為位于同一行(或同一列)的所述第一反射元件7的所述第一反射面平行,并與水平面呈預(yù)定的夾角,且所述夾角隨所述第一反射面到所述光發(fā)射組件1的中軸線的距離的減小而依次減小,這樣與所述第一反射元件7對應(yīng)的同一行(或同一列)的所述光發(fā)射元件5發(fā)出的光信號經(jīng)過 與所述光發(fā)射元件5對應(yīng)的所述第一反射面時,所述光信號向靠近同一行(或同一列)的所述第一反射面的對稱軸(所述對稱軸與所述中軸線處于同一平面)的方向反射出,而且所述光信號與所述對稱軸的夾角隨著所述光信號到所述對稱軸的距離的減小而依次減小(因為所述夾角隨所述第一反射面到所述光發(fā)射組件1的中軸線的距離的減小而依次減小),所以所述對稱軸兩邊的且處于同一行(或同一列)的所述光信號經(jīng)過所述第一反射面的反射后其相互之間的距離變小,從而每一行(或每一列)的所述光發(fā)射元件5發(fā)出的所述光信號經(jīng)過所述第一反射元件7時可以實現(xiàn)會聚,進而使得整個所述光發(fā)射組件1的所述光發(fā)射元件5發(fā)出的所述光信號可以實現(xiàn)會聚;又因為所述第一反射面與所述第二反射元件9的所述第二反射面平行且相對,因此所述第一反射面反射出的光信號經(jīng)過與其對應(yīng)的所述第二反射面后被平行反射出,因此通過所述第一反射元件7與所述第二反射元件9的反射,可以將所述光發(fā)射組件1發(fā)射出的所述第一平行光束組會聚成所述第二平行光束組;因為所述第三反射元件11的所述第三反射面和與其對應(yīng)的所述第二反射面成鏡像關(guān)系,因此所述第二反射面反射出的光信號經(jīng)過與其對應(yīng)的所述第三反射面被向遠離同一行(或同一列)的所述第一反射面的對稱軸的方向反射出,從而實現(xiàn)所述光信號的散射;又因為所述第四反射元件13的所述第四反射面與所述第一反射面成鏡像關(guān)系且與所述第三反射面一一對應(yīng),因此所述第三反射面反射出的光信號經(jīng)過所述第四反射面而被平行反射出,所以通過所述第三反射元件11與所述第四反射元件13的反射,可以將所述第二平行光束組散射成所述第三平行光束組而被所述光接收組件4接收。因此本優(yōu)選實施例可以將所述光發(fā)射組件1發(fā)射出的所述第一平行光束組會聚成光線密度更大的所述第二平行光束組,當(dāng)目標物體放置在所述第二平行光束組中時,因為所述第二平行光束組的光線密度比所述第一平行光束組和所述第三平行光束組的光線密度更大,因此目標物體有效遮擋的光線的數(shù)量更多,從而使得光線測量的分辨率更高,進而使得本發(fā)明的測量的精度更高。
在上述優(yōu)選實施例中,需要說明的是,所述第一反射元件7、所述第二反射元件9、所述第三反射元件11與所述第四反射元件13均可以為圓盤狀或者方塊狀的平面鏡,在此不做具體限定。所述第一反射組8的所述第一發(fā)射元件的中心可以在同一個平面內(nèi)或者具有一定的高度差,所述第二反射元件9所述第二發(fā)射元件的中心可以在同一個平面內(nèi)或者具有一定的高度差,所述第三反射組12的所述第三發(fā)射元件的中心可以在同一個平面內(nèi)或者具有一定的高度差,所述第四反射組14的所述第四反射元件13的中心可以在同一個平面內(nèi)或者具有一定的高度差,在此均不做具體限定,只要其放置的位置能夠讓其對應(yīng)的光信號經(jīng)過反射而有效通過,那么就均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。此外,所述第一反射元件7、所述第二反射元件9、所述第三反射元件11與所述第四反射元件13的正投影的投影面積均比所述光發(fā)射元件5合所述光接收元件6的橫截面的面積小,這樣所述第一反射元件7的中心在同一平面時所述第一反射元件7之間可以具有一定的間隙而讓所述光發(fā)射元件5發(fā)出的光信號可以有效通過、所述第二反射元件9、所述第三反射元件11以及所述第四反射元件13的情況與所述第一反射元件7的情況類似,在此不再贅述。
第三種優(yōu)選實施例:
參見圖4,所述聚光裝置2包括包含有多個第一凸透鏡30的第一凸透鏡組31和包含有多個第一凹透鏡32的第一凹透鏡組33,所述第一凸透鏡組31位于所述第一凹透鏡組33與所述光發(fā)射元件5之間,所述第一凸透鏡30與所述第一凹透鏡32一一對應(yīng)并與所述光發(fā)射元件5一一對應(yīng)。
所述散光裝置包括包含有多個第二凹透鏡34的第二凹透鏡組35和包含有多個第二凸透鏡36的第二凸透鏡組37,所述第二凸透鏡組37位于所述第二凸透鏡組37與所述光接收元件6之間,所述第二凸透鏡36與所述第二凹透鏡34一一對應(yīng)并與所述光接收元件6一一對應(yīng)。
需要說明的是,所述第一凸透鏡30以及所述第二凸透鏡36可以為雙凸、平凸或者凹凸的凸透鏡,所述第一凹透鏡32以及所述第二凹透鏡34可以為雙 凹、平凹或者凹凸的凹透鏡,在此不做具體限定。所述第一凸透鏡組31的所述第一凸透鏡30的中心可以在同一個平面內(nèi)或者具有一定的高度差,所述第二凸透鏡組37的所述第二凸透鏡36的中心可以在同一個平面內(nèi)或者具有一定的高度差,所述第一凹透鏡組33的所述第一凹透鏡32的中心可以在同一個平面內(nèi)或者具有一定的高度差,所述第二凹透鏡組35的所述第二凹透鏡34的中心可以在同一個平面內(nèi)或者具有一定的高度差,在此均不做具體限定,只要其放置的位置能夠讓其對應(yīng)的光信號經(jīng)過折射而有效通過,那么就均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。此外,所述第一凸透鏡30、所述第一凹透鏡32、所述第二凹透鏡34以及所述第二凸透鏡36的正投影的投影面積均比所述光發(fā)射元件5合所述光接收元件6的橫截面的面積小,這樣所述第一反射元件7的中心在同一平面時所述第一反射元件7之間可以具有一定的間隙而讓所述光發(fā)射元件5發(fā)出的光信號可以有效通過、所述第二反射元件9、所述第三反射元件11以及所述第四反射元件13的情況與所述第一反射元件7的情況類似,在此不再贅述。
在本優(yōu)選實施例中,所述光發(fā)射元件5發(fā)射出來的光信號經(jīng)過與其對應(yīng)的所述第一凸透鏡30的折射而向所述光發(fā)射組件1的中軸線會聚,所述第一凸透鏡30會聚折射出的光信號經(jīng)過與其對應(yīng)的所述第一凹透鏡32時被所述第一凹透鏡32折射出來,且折射后的所述光信號平行于所述中軸線;因此通過所述第一凸透鏡30與所述第一凹透鏡32的折射,可以將所述光發(fā)射組件1發(fā)射出的所述第一平行光束組會聚成所述第二平行光束組;所述第一凹透鏡32平行折射出的所述光信號通過與其對應(yīng)的所述第二凹透鏡34的折射而向遠離所述中軸線的方向傳播,從而實現(xiàn)所述光信號的散射;所述第二凹透鏡34散射后的所述光信號通過與其對應(yīng)的所述第二凸透鏡36的折射而平行于所述中軸線射出并被所述光接收組件4接收,因此通過所述第二凹透鏡34與所述第二凸透鏡36的折射,可以將所述第二平行光束組散射成所述第三平行光束組。因此本發(fā)明可以將所述光發(fā)射組件1發(fā)射出的所述第一平行光束組會聚成光線密度更大的所述第二平行光束組,當(dāng)目標物體放置在所述第二平行光束組中時,因為所述第二平行光束組的光線密度比所述第一平行光束組和所述第三平行光束組的光線密 度更大,因此目標物體有效遮擋的光線的數(shù)量更多,從而使得光線測量的分辨率更高,進而使得本發(fā)明的測量的精度更高。
第四種優(yōu)選實施例:
參見圖5,所述聚光裝置2包括一個與所述光反射組件對應(yīng)的第一凸透鏡40和一個與所述第一凸透鏡40對應(yīng)的第一凹透鏡41,所述第一凸透鏡40位于所述第一凹透鏡41與所述光發(fā)射元件5之間;所述第一凸透鏡40的焦點與所述第一凹透鏡41的焦點重合,且所述第一凸透鏡40與所述第一凹透鏡41之間的距離等于兩者的焦距之差。
所述散射裝置3包括一個與所述光接收組件4對應(yīng)的第二凸透鏡43和一個與所述第二凸透鏡43對應(yīng)以及與所述第一凹透鏡41對應(yīng)的第二凹透鏡42,所述第二凸透鏡43位于所述第二凹透鏡42與所述光接收元件6之間;所述第二凸透鏡43的焦點與所述第二凹透鏡42的焦點重合,且所述第二凸透鏡43與所述第二凹透鏡42之間的距離等于兩者的焦距之差。
需要說明的是,所述第一凸透鏡40以及所述第二凸透鏡43可以為雙凸、平凸或者凹凸的凸透鏡,所述第一凹透鏡41以及所述第二凹透鏡42可以為雙凹、平凹或者凹凸的凹透鏡,在此不做具體限定。
在本優(yōu)選實施例中,所述光發(fā)射組件1發(fā)射出來的光信號經(jīng)過與其對應(yīng)的所述第一凸透鏡40的折射而向所述第一凸透鏡40的中軸線會聚,因為所述第一凸透鏡40的焦點與所述第一凹透鏡41的焦點重合,且所述第一凸透鏡40與所述第一凹透鏡41之間的距離等于兩者的焦距之差,所以所述第一凸透鏡40會聚折射出的光信號經(jīng)過所述第一凹透鏡41時被所述第一凹透鏡41折射出來,且折射后的所述光信號平行于所述中軸線;因此通過所述第一凸透鏡40與所述第一凹透鏡41的折射,可以將所述光發(fā)射組件1發(fā)射出的所述第一平行光束組會聚成所述第二平行光束組;所述第一凹透鏡41平行折射出的所述光信號通過所述第二凹透鏡42的折射而向遠離所述中軸線的方向傳播,從而實現(xiàn)所述光信號的散射;因為所述第二凸透鏡43的焦點與所述第二凹透鏡42的焦點重合, 且所述第二凸透鏡43與所述第二凹透鏡42之間的距離等于兩者的焦距之差,所以散射后的所述光信號通過所述第二凸透鏡43的折射而平行于所述中軸線射出并被所述光接收組件4接收,因此通過所述第二凹透鏡42與所述第二凸透鏡43的折射,可以將所述第二平行光束組散射成所述第三平行光束組。因此本發(fā)明可以將所述光發(fā)射組件1發(fā)射出的所述第一平行光束組會聚成光線密度更大的所述第二平行光束組,當(dāng)目標物體放置在所述第二平行光束組中時,因為所述第二平行光束組的光線密度比所述第一平行光束組和所述第三平行光束組的光線密度更大,因此目標物體有效遮擋的光線的數(shù)量更多,從而使得光線測量的分辨率更高,進而使得本發(fā)明的測量的精度更高。
參見圖6,本發(fā)明另外一方面還提供了一種光電開關(guān)陣列檢測設(shè)備,其包括處理器100以及如上所述的光電開關(guān)陣列檢測裝置,所述光電光發(fā)射元件5與所述光電光接收元件6均與所述處理器100電連接。
在本發(fā)明實施例中,通過所述光發(fā)射組件1發(fā)射出光束以形成第一平行光束組,并通過所述聚光裝置2將接收到的所述第一平行光束組會聚成橫截面的面積比所述第一平行光束組的橫截面的面積小的所述第二平行光束組,然后通過所述散射裝置3將接收到的所述第二平行光束組散射成橫截面的面積比所述第二平行光束組的橫截面的面積大的所述第三平行光束組,最后通過所述光接收組件4接收所述第三平行光束組,且所述光接收組件4將所述第三平行光束組轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的電信號并將所述電信號發(fā)送給與其電連接的所述處理器100(所述處理器100對所述電信號進行處理分析得到相應(yīng)的結(jié)果,例如可以得到放置于第二平行光束組中的目標物體的坐標位置、大小或者移動軌跡等參數(shù));因此本發(fā)明可以將所述光發(fā)射組件1發(fā)射出的所述第一平行光束組會聚成光線密度更大的所述第二平行光束組,當(dāng)所述目標物體放置在所述第二平行光束組中時,因為所述第二平行光束組的光線密度比所述第一平行光束組和所述第三平行光束組的光線密度更大,因此目標物體有效遮擋的光線的數(shù)量更多,從而使得光線測量的分辨率更高,進而使得本發(fā)明的測量的精度更高。
參見圖7,本發(fā)明另外一方面還提供了一種光電開關(guān)陣列檢測方法,其包括以下步驟:
S50,光發(fā)射組件1發(fā)射出光束以形成第一平行光束組;
S51,聚光裝置2將接收到的所述第一平行光束組會聚成第二平行光束組;其中,所述第二平行光束組的橫截面的面積小于所述第一平行光束組的橫截面的面積;
S52,散射裝置3將接收到的所述第二平行光束組散射成第三平行光束組;其中,所述第三平行光束組的橫截面的面積大于所述第二平行光束組的橫截面的面積;
S53,光接收組件4接收所述第三平行光束組,并將所述第三平行光束組經(jīng)過光電轉(zhuǎn)化處理為相應(yīng)的電信號。
需要說明的是,所述電信號可以發(fā)送給與所述光接收組件4電連接的處理器100,且所述處理器100可以對所述電信號進行處理分析得到相應(yīng)的結(jié)果,例如可以得到放置于第二平行光束組中的目標物體的坐標位置、大小或者移動軌跡等參數(shù)
在本發(fā)明實施例中,通過所述光發(fā)射組件1發(fā)射出光束以形成第一平行光束組,并通過所述聚光裝置2將接收到的所述第一平行光束組會聚成橫截面的面積比所述第一平行光束組的橫截面的面積小的所述第二平行光束組,然后通過所述散射裝置3將接收到的所述第二平行光束組散射成橫截面的面積比所述第二平行光束組的橫截面的面積大的所述第三平行光束組,最后通過所述光接收組件4接收所述第三平行光束組并轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的電信號;因此本發(fā)明可以將所述光發(fā)射組件1發(fā)射出的所述第一平行光束組會聚成光線密度更大的所述第二平行光束組,當(dāng)目標物體放置在所述第二平行光束組中時,因為所述第二平行光束組的光線密度比所述第一平行光束組和所述第三平行光束組的光線密度更大,因此目標物體有效遮擋的光線的數(shù)量更多,從而使得光線測量的分辨率更高,進而使得本發(fā)明的測量的精度更高。
以上所揭露的僅為本發(fā)明一些較佳實施例而已,當(dāng)然不能以此來限定本發(fā)明之權(quán)利范圍,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實現(xiàn)上述實施例的全部或部分流程,并依本發(fā)明權(quán)利要求所作的等同變化,仍屬于發(fā)明所涵蓋的范圍。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實現(xiàn)上述實施例方法中的全部或部分流程,是可以通過計算機程序來指令相關(guān)的硬件來完成,所述的程序可存儲于一計算機可讀取存儲介質(zhì)中,該程序在執(zhí)行時,可包括如上述各方法的實施例的流程。其中,所述的存儲介質(zhì)可為磁碟、光盤、只讀存儲記憶體(Read-Only Memory,ROM)或隨機存儲記憶體(RandomAccess Memory,RAM)等。