对射型光电传感器和目标检测系统技术方案

本发明专利技术的实施例涉及一种对射型光电传感器以及目标检测系统，该对射型光电传感器包含投光器和受光器，其中，所述投光器包括：发光元件，其射出光；第1透镜，其将所述发光元件射出的光转换为平行光；第1挡板，其位于所述发光元件和所述第1透镜之间，在所述第1挡板上设置有第1通孔，所述第1通孔的中心与所述第1透镜的焦点重合，通过所述第1通孔对从所述发光元件射出的光所形成的视野进行控制。根据本发明专利技术的实施例，能得到光量充足的所需形状的光斑，并且可满足对射型光电传感器之间较小的安装间距，也能确保光轴的一致性。

【技术实现步骤摘要】
对射型光电传感器和目标检测系统
本专利技术涉及光电传感器，尤其涉及一种对射型光电传感器，以及应用该对射型光电传感器的目标检测系统。
技术介绍
在现有技术中，对射型光电传感器中的投光器里的透镜的焦点通常设置在光源处，例如，LED芯片处，如图1所示。但是由于LED芯片上的晶元的金属丝连接部分(W/B，WireBonding)不发光，因此，投射到受光器中的光斑中心部的光量会不充足，存在W/B阴影效应，如图2所示，从而在使用对射型光电传感器检测有无目标出现时容易发生误判。为了解决上述问题，可以使LED芯片向投光器里的透镜的方向移动，成为离焦的状态，如图3所示，由此可以克服W/B阴影的影响，如图4所示。然而，对于LED需要移动的距离，目前只能通过光学仿真来模拟，即，LED向透镜移动的移动量在设计上无法理论确定，只能通过实际验证来得到。另外，对于安装在地铁闸机里的用于检测行人通过的对射型光电传感器，为了节省占地面积，闸机的薄形化设计是行业的发展趋势，同时为了提高目标检测的可靠性，需要增加对射型光电传感器的安装数量，这样相邻的对射型光电传感器的安装间隔变小，为了防止相邻的对射型光电传感器之间的相互干扰，就要求对射型光电传感器具有较小的投受光视野。但是，目前由于薄形化闸机里的安装空间非常狭小，通常可以调整受光器角度的安装支架无法安装；并且，如果设计上单纯把视野变小的话，安装时投光器和受光器的光轴的对准就非常困难。另外，在安装投光器和受光器时，需要将受光器的光轴对准投光器的光轴，但是受LED部件偏差和/或安装偏差和/或印刷电路板(PWB)组装偏差等的影响，引起光轴偏移，使光斑中心相对于机械轴产生位移，受光器可能在垂直于光轴的方向上存在一定的偏移(即，受光器相对于光轴产生了平移距离)，从而会影响平行移动特性。应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本专利技术的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本专利技术的
技术介绍
部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术实施例提供一种对射型光电传感器和目标检测系统，以得到光量充足的所需形状的光斑，克服W/B阴影，并满足对射型光电传感器之间较小的安装间距(即，满足平行移动特征)，也能确保光轴容易调整。根据本专利技术实施例的第一方面，提供一种对射型光电传感器，包含投光器和受光器，其中，所述投光器包括：发光元件，其射出光；第1透镜，其将所述发光元件射出的光转换为平行光；第1挡板，其位于所述发光元件和所述第1透镜之间，在所述第1挡板上设置有第1通孔，所述第1通孔的中心与所述第1透镜的焦点重合，通过所述第1通孔对从所述发光元件射出的光所形成的视野进行控制。根据本专利技术实施例的第二方面，提供一种如第一方面所述的对射型光电传感器，其中，所述受光器包括：第2透镜，其对射入的所述平行光进行会聚；受光元件，其接受通过所述第2透镜会聚后的光。根据本专利技术实施例的第三方面，提供一种如第二方面所述的对射型光电传感器，其中，所述受光器还包括：第2挡板，其位于所述第2透镜和所述受光元件之间，在所述第2挡板上设置有第2通孔，所述第2通孔的中心与所述第2透镜的焦点重合。根据本专利技术实施例的第四方面，提供一种如第一方面所述的对射型光电传感器，其中，所述第1通孔的形状由所述发光元件射出的光所需要形成的视野决定。根据本专利技术实施例的第五方面，提供一种如第四方面所述的对射型光电传感器，其中，所述第1通孔的形状为对圆形进行切割之后形成的形状。根据本专利技术实施例的第六方面，提供一种如第五方面所述的对射型光电传感器，其中，所述圆形的直径满足以下关系：其中，y表示所述圆形的直径，Y表示表示所述受光器在垂直于所述第1透镜和所述第2透镜的光轴的方向上平行移动的平行移动距离，L表示所述投光器与所述受光器之间的距离，f表示所述第1透镜的焦距。根据本专利技术实施例的第七方面，提供一种如第六方面所述的对射型光电传感器，其中，所述平行移动距离小于等于80毫米。根据本专利技术实施例的第八方面，提供一种目标检测系统，该目标检测系统包含多个如上述第一至第七中任一方面所述的对射型光电传感器。根据本专利技术实施例的第九方面，提供一种如第八方面所述的目标检测系统，其中，每两个对射型光电传感器之间的距离小于等于80毫米。本专利技术的有益效果在于：根据本专利技术的实施例的对射型光电传感器，能得到光量充足的所需形状的光斑，克服W/B阴影，并且可满足对射型光电传感器之间较小的安装间距(即，满足平行移动特征)，也能确保光轴的一致性。参照后文的说明和附图，详细公开了本专利技术的特定实施方式，指明了本专利技术的原理可以被采用的方式。应该理解，本专利技术的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本专利技术的实施方式包括许多改变、修改和等同。针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。附图说明所包括的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本专利技术的实施方式，并与文字描述一起来阐释本专利技术的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：图1是现有技术中将透镜的焦点设置在LED芯片处时投光器侧的光路示意图；图2是现有技术中将透镜的焦点设置在LED芯片处时形成的光斑的示意图；图3是现有技术中使透镜处于离焦状态时投光器侧的光路示意图；图4是现有技术中使透镜处于离焦状态时形成的光斑的示意图；图5是本专利技术实施例1的对射型光电传感器的结构示意图；图6是本专利技术实施例1的投光器侧的光路示意图；图7a和图7b是本专利技术实施例1的通孔的形状的一个示意图；图8是示出了第1通孔5131的形状为D-cut形的一个光路示意图；图9是本专利技术实施例1的投光器或受光器的外壳的示意图；图10是本专利技术实施例1的投光器或受光器的爆炸图。具体实施方式参照附图，通过下面的说明书，本专利技术的前述以及其它特征将变得明显。在说明书和附图中，具体公开了本专利技术的特定实施方式，其表明了其中可以采用本专利技术的原则的部分实施方式，应了解的是，本专利技术不限于所描述的实施方式，相反，本专利技术包括落入所附权利要求的范围内的全部修改、变型以及等同物。实施例1本专利技术实施例1提供了一种对射型光电传感器，图5是本专利技术实施例1的对射型光电传感器的结构示意图。如图5所示，该对射型光电传感器50包括投光器51和受光器52。图6是投光器侧的光路示意图。如图5和6所示，投光器51可包括：发光元件511，第1透镜512，以及第1挡板513。该发光元件511发射出光。该第1透镜512将发光元件511发射出的光转换为平行光。该第1挡板513位于发光元件511和第1透镜512之间，在第1挡板513上设置有第1通孔5131，第1通孔5131的中心与第1透镜512的焦点重合，通过第1通孔5131对从发光元件511发射本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对射型光电传感器，包含投光器和受光器，其中，所述投光器包括：发光元件，其射出光；第1透镜，其将所述发光元件射出的光转换为平行光；第1挡板，其位于所述发光元件和所述第1透镜之间，在所述第1挡板上设置有第1通孔，所述第1通孔的中心与所述第1透镜的焦点重合，通过所述第1通孔对从所述发光元件射出的光所形成的视野进行控制。

【技术特征摘要】
1.一种对射型光电传感器，包含投光器和受光器，其中，所述投光器包括：发光元件，其射出光；第1透镜，其将所述发光元件射出的光转换为平行光；第1挡板，其位于所述发光元件和所述第1透镜之间，在所述第1挡板上设置有第1通孔，所述第1通孔的中心与所述第1透镜的焦点重合，通过所述第1通孔对从所述发光元件射出的光所形成的视野进行控制。2.根据权利要求1所述的对射型光电传感器，其中，所述受光器包括：第2透镜，其对射入的所述平行光进行会聚；受光元件，其接受通过所述第2透镜会聚后的光。3.根据权利要求2所述的对射型光电传感器，其中，所述受光器还包括：第2挡板，其位于所述第2透镜和所述受光元件之间，在所述第2挡板上设置有第2通孔，所述第2通孔的中心与所述第2透镜的焦点重合。4.根据权利要求1所述的对射型光电传感器，其中，所述第1通孔的形状由所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李国培，杨雪，施霁，朱明，奥浓基晴，
申请(专利权)人：欧姆龙株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP