專利名稱：一種提高光敏電阻用于方向傳感響應速度的裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用于方向檢測的傳感器，確切的說是一種提高光敏電阻用于方向傳感響應速度的裝置。
背景技術：
在已申報的中國專利“2004200860090”中，提出了《移動目標方向檢測傳感器》，它是通過將成像面的光電器件分成不同區(qū)域，并對不同方向對應的光電器件光強的檢測，實現(xiàn)對方向的識別。這種裝置包括成像鏡頭、成像鏡頭成像一側的光敏電阻陣列，由光敏電阻陣列中串聯(lián)連接的兩個光敏電阻連接點作為其中一個方向輸出檢測點，光敏電阻其中的一個另一端接高電平，另一個另一端接低電平。用光敏電阻作為光電器件，由不同位置串聯(lián)連接的兩個光敏電阻檢測移動目標方向，具有信號輸出無需放大就能大到數百毫伏，易檢測的特點。同時光強在0.5LAX以上，無須補光信號也有較大的輸出幅度，與一般光電二極管作光電檢測比較具有動態(tài)范圍大、價格低的優(yōu)點。
用光敏電阻作為光電器件實現(xiàn)方向檢測，當用在安防產品時，存在一個很大的問題是在光強低于0.1LAX的情況下，當用小補光強度對監(jiān)視區(qū)進行補光(如用兩只LED工作在20ma。現(xiàn)有的CCD攝像機、CMOS攝像機大多數是至少需要20個以上LED工作在50ma)，光敏電阻從未補光時的幾千兆歐到進入補光后到幾兆歐的穩(wěn)定值需500ms-1s的時間，對一個正常的人來說通過監(jiān)視區(qū)只所需時間大約400ms，這一時間對于用光敏電阻作為光電器件實現(xiàn)方向檢測將是致命的。特別是在利用電池供電情況下，外補光源不是連續(xù)補光更是如此。

發(fā)明內容
本實用新型的目的是提供一種提高光敏電阻用于方向傳感響應速度的裝置，以便克服本實用新型人已向國家專利局提交的《移動目標方向檢測傳感器》中存在的響應速度慢的問題。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的，一種提高光敏電阻用于方向傳感響應速度的裝置，它包括成像鏡頭、成像鏡頭成像一側的光敏電阻陣列、殼體，成像鏡頭、成像鏡頭成像一側的光敏電阻陣列在殼體內，其特征是成像鏡頭成像一側有內補光源。
所述的內補光源是LED，LED通過與一限流電阻串聯(lián)連接，連接的一端與一控制端電連接，另一端與電源端電連接。
所述的光敏電阻陣列由4個光敏電阻組成，內補光源固定在4個光敏電阻的中間。
所述的內補光源在4個光敏電阻的外側。
本實用新型的特點是由于向成像鏡頭成像一側的光敏電阻陣列提供一個預置光，使成像鏡頭成像一側的光敏電阻陣列在暗環(huán)境下的電阻值保持在外補光進入時容易補激活的狀態(tài)。當在暗環(huán)境下需要打開外補光進行方向監(jiān)測時，只要打開外補光源，暗環(huán)境迅速被照亮，100-200兆歐之間的光敏電阻在100ms內很快會進入1-10兆歐，達到穩(wěn)定狀態(tài)。這時如在監(jiān)視區(qū)有活動目標，一般情況下所引起的變化將是很大的，有時比白天的效果還好。如用工作在20ma的兩只LED進行外補光，在三米成像處將有數百mv的電壓信號。


下面結合實施例附圖對本實用新型作進一步說明圖1是實施例1結構示意圖；圖2是實施例2結構示意圖；圖3是內外補光電路圖；圖4是實施例電路原理圖。
圖5給出了一副在未加內補光源5由隔離電路隔離輸出的上述左檢測光敏電阻對3或右檢測光敏電阻對4輸出電壓曲線。
圖6給出了一副在加內補光源5由隔離電路隔離輸出的上述左檢測光敏電阻對3或右檢測光敏電阻對4輸出電壓曲線。
圖7是在無內補光源5、有外補光源6經300ms，移動目標經過左、右監(jiān)視區(qū)由左檢測光敏電阻對3或右檢測光敏電阻對4輸出電壓曲線輸出電壓的情況。
圖中，1、成像透鏡；2、光敏電阻陣列；3、左檢測光敏電阻對；4、右檢測光敏電阻對；5、內補光源；6、外補光源；7、殼體；8、法線；9、左監(jiān)視區(qū)；10、右監(jiān)視區(qū)；11、控制電路。
具體實施方式
如圖1所示， 給出了由4個光敏電阻構成光敏電阻陣列2的實施方式，左檢測光敏電阻對3用于檢測通過右監(jiān)視區(qū)10內的移動目標；右檢測光敏電阻對4用于檢測左監(jiān)視區(qū)9內的移動目標；左檢測光敏電阻對3和右檢測光敏電阻對4之間有內補光源5。
一般情況下，在監(jiān)視環(huán)境低于0.1LAX的情況下，當用小補光強度的外補光源6對監(jiān)視區(qū)進行補光時(如用兩只LED工作在20ma)，光敏電阻從未補光時的幾千兆歐到進入補光后的幾兆歐并處于穩(wěn)定狀態(tài)，需500ms-1s的時間，對一個正常的人來說通過監(jiān)視區(qū)只需400ms，因此，這個時間對于用光敏電阻作為光電器件實現(xiàn)方向檢測將是致命的。當用圖1中的內補光源5對左檢測光敏電阻對3和右檢測光敏電阻對4照射預置光，在監(jiān)視環(huán)境低于0.1LAX的情況下，當用小補光強度的外補光源6對監(jiān)視區(qū)進行補光時(如用兩只LED工作在20ma)，光敏電阻將從未外補光時的上百兆歐到進入補光后的幾兆歐并處于穩(wěn)定狀態(tài)，不到100ms。這是由于左檢測光敏電阻對3和右檢測光敏電阻對4無論在低于0.1LAX以下的什么情況下都穩(wěn)定在上百兆歐，很容易被外補光拉回到幾兆歐的穩(wěn)定狀態(tài)。
在此需要對幾千兆歐和幾兆歐的光敏電阻作為光檢測進行一些說明當光敏電阻進入幾千兆歐后，其檢測手段會變得特別復雜，需要非常好的隔離電路隔離，才不會影響其檢測。
圖5給出了一副在未加內補光源5由隔離電路隔離輸出的上述左檢測光敏電阻對3或右檢測光敏電阻對4輸出電壓曲線，由曲線可以看出，補光后經500ms-1s后，電壓從開始的高電壓到低穩(wěn)定電壓(也可以是從開始的低電壓到高穩(wěn)定電壓)，而在這500ms-1s當出現(xiàn)移動目標時，信號輸出效果是很差的，不利于在低成本下的檢測。
圖6給出了一副在加內補光源5由隔離電路隔離輸出的上述左檢測光敏電阻對3或右檢測光敏電阻對4輸出電壓曲線，由曲線可以看出，補光后經100ms后，電壓從開始的高電壓到低穩(wěn)定電壓(也可以是從開始的低電壓到高穩(wěn)定電壓)。因此效果是非常明顯的。
圖7是在無內補光源5、有外補光源6后經300ms后移動目標經過左、右監(jiān)視區(qū)由左檢測光敏電阻對3或右檢測光敏電阻對4輸出電壓曲線輸出電壓的情況。從圖中可以300ms的s處開始有外補光源6工作，550ms后有人通過監(jiān)視區(qū)，這時在斜波上電壓有一點變化。而當到900ms后，電壓輸出已進入穩(wěn)定期，這時人通過監(jiān)視區(qū)才有明顯的變化。因此加入內補光源5，當有外補光源6工作時，使電壓輸出快速進入穩(wěn)定期，對提高信號輸出質量將有很好的提升。
實施例2與圖1不同的是圖2將內補光源5放在左檢測光敏電阻對3和右檢測光敏電阻對4的上方，也就是只外補光強度下強上弱，左檢測光敏電阻對3和右檢測光敏電阻對4下面兩個光敏電阻強電阻小，上面兩個光敏電阻電阻大。這種有選擇的補光，有時會提高人通過監(jiān)視區(qū)時，引起的左檢測光敏電阻對3或右檢測光敏電阻對4的電壓輸出幅度。
圖3是一個結構圖說明，殼體7內有光敏電阻陣列2，光敏電阻陣列2由左檢測光敏電阻對3和右檢測光敏電阻4一左一右構成，內補光源5位于其中間；左檢測光敏電阻對3和右檢測光敏電阻4位于法線8的兩側對稱分布，左檢測光敏電阻對3用于檢測右監(jiān)視區(qū)10通過的移動物，右檢測光敏電阻對4用于檢測左監(jiān)視區(qū)9通過的移動物；左檢測光敏電阻對3和右檢測光敏電阻4都在成像頭的成像面上。殼體7使外界光不得從其它地方進入成像面，只能從殼體7前面窗口處的成像鏡頭1進入。殼體7兩側有兩只LED組成的外補光源6，左檢測光敏電阻對3和右檢測光敏電阻對4信號的檢測和控制，外補光源6和內補光源5的工作由殼體7后面的控制電路11中的mcu控制。
圖4是控制電路11的電路原理圖，左檢測光敏電阻對3和右檢測光敏電阻對4分別由光敏電阻R1、R2和光敏電阻R3、R4串聯(lián)連接，光敏電阻R1、R2和光敏電阻R3、R4的一端接電源正端，另一端由mcu的IO1控制，光敏電阻R1、R2和光敏電阻R3、R4串聯(lián)連接點分別接mcu的IN1和IN2，IN1和IN2是帶有a/d的輸入口。限流電阻R5和LED(L3)串聯(lián)連接構成內補光源5的電路，限流電阻R5和LED(L3)串聯(lián)連接后的一端接電源正端，另一端接mcu的IO2控制。限流電阻R5的值是100k到300k，限流電阻R5的值取決于兩方面，一方面是使內補光時光敏電阻R1、R2和光敏電阻R3、R4的值在監(jiān)視區(qū)處于暗環(huán)境時保持在100-200兆歐之間，另一方面內補光時通過限流電阻R5的電流很小，在1-10ua，在用電池供電時電流越小越好這是很重要的。
外補光源6由三極管、限流電阻R6和R7、兩只LED(L1\L2)構成。限流電阻R6一端接三極管基極，另一端與mcu的IO3連接，三極管發(fā)射極接地，三極管集電極同時與兩只LED(L1\L2)的負端電連接，兩只LED(L1\L2)的正端通過限流電阻R7后與電源正端電連接。光敏電阻R1、R2和光敏電阻R3、R4在成像鏡頭1的成像面上。
權利要求1.一種提高光敏電阻用于方向傳感響應速度的裝置，它包括成像鏡頭、成像鏡頭成像一側的光敏電阻陣列、殼體，成像鏡頭、成像鏡頭成像一側的光敏電阻陣列在殼體內，其特征是成像鏡頭成像一側有內補光源。
2.根據權利要求1所述的一種提高光敏電阻用于方向傳感響應速度的裝置，其特征是所述的內補光源是LED，LED通過與一限流電阻串聯(lián)連接，連接的一端與一控制端電連接，另一端與電源端電連接。
3.根據權利要求1所述的一種提高光敏電阻用于方向傳感響應速度的裝置，其特征是所述的光敏電阻陣列由4個光敏電阻組成，內補光源固定在4個光敏電阻的中間。
4.根據權利要求1所述的一種提高光敏電阻用于方向傳感響應速度的裝置，其特征是內補光源在4個光敏電阻的外側。
專利摘要本實用新型涉及一種用于方向檢測的傳感器，確切的說是一種提高光敏電阻用于方向傳感響應速度的裝置，它包括成像鏡頭、成像鏡頭成像一側的光敏電阻陣列、殼體，成像鏡頭、成像鏡頭成像一側的光敏電阻陣列在殼體內，其特征是成像鏡頭成像一側有內補光源。所述的內補光源是LED，LED通過與一限流電阻串聯(lián)連接，連接的一端與一控制端電連接，另一端與電源端電連接。這種提高光敏電阻用于方向傳感響應速度的裝置，以便克服本實用新型人已向國家專利局提交的《移動目標方向檢測傳感器》中存在的響應速度慢的問題。
文檔編號G08B13/18GK2824169SQ200520079420
公開日2006年10月4日 申請日期2005年9月22日 優(yōu)先權日2005年9月22日
發(fā)明者劉珉愷 申請人:西安美太信息有限公司