多通道光点－数码电信号转换器制造技术

一种多通道光点－数码电信号转换器，其特征在于：它是由印刷电路板［４］、保护薄层［３］和光窗［２］构成的多层结构，在印刷电路板［４］的一面排列有至少８个半导体光电管，透光的保护薄层［３］结合在印刷电路板［４］和光电管的表面，光窗［２］固定于保护薄层外侧［３］，在印刷电路板［４］的另一面安装有输出电路元件［５］。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用于对分布光点进行检测的装置，具体涉及一种可同时将多个光点转换成数字电信号供计算机(包括单片机)处理的多通道光点-数码电信号转换器。
技术介绍
在光学编码、光学特征识别、光学可变图像(OVD)等实验中，往往会在空间的某一平面上出现一些光点，这些光点通常分布在某一特征的曲线上(例如同心圆弧)，我们需要测定在各期望位置上光点的状态，把它作为判定或分析某种光学编码或OVD的依据。具体做法是，如果在某点上有光(形成了像点)，则把它转换为计算机的1电平，而在预期的位置无光斑(无像点生成)，则为0电平，这样一些0或1的电平可以视作多位的二进制数码，用作分析实验的依据。进一步，结合全息光栅技术和光学编码原理，可以用于制作小面积的肉眼不可观察的分类及防伪标记，并使全息防伪技术上升到一个较高的层次。为检测上述光点分布，通常采用半导体激光器、准直透镜、成像透镜、光电探测器，与处理电路、计算机系统一起构成检测装置，其中的光电探测器一般采用线阵CCD，此时光学探测器与生成的分布光点作相对运动，以串行方式获取数据，这种结构，数据转换速度较慢，同时，要求CCD与分布光点作精确的相对运动，机械结构和控制均较复杂，制作困难，且易发生故障；而如果采用CCD面阵，可以一次获取各光点的状态，即以并行方式获取数据，但是CCD面阵的成本较高，附属的硬件和软件开销大，使得应用场合受到局限。可见，对这种分布光点的检测，存在着检测手段上的困难，进而影响了上述新的光学编码方式的应用。最主要的问题在于探测光点并将其转换成便于计算机处理的数字信号，如果能提供一种结构简单、成本低、处理速度快的分布光点传感转换装置，即可以较方便地实现光学编码识别，从而使这种光学编码方式在信息携带、物品分类、防伪等众多场合获得广泛使用。
技术实现思路
本技术目的是提供一种多通道光点-数码电信号转换器，能并行处理由光点构成的编码信号，将其转换成数字信号供计算机处理。为达到上述目的，本技术采用的技术方案是一种多通道光点-数码电信号转换器，是由印刷电路板、保护薄层和光窗构成的多层结构，在印刷电路板的一面排列有至少8个半导体光电管，透光的保护薄层结合在印刷电路板和光电管的表面，光窗固定于保护薄层外侧，在印刷电路板的另一面安装有输出电路元件。上述技术方案中，所述半导体光电管用于将光信号转换成电信号，出于减小体积、降低成本的考虑，可以直接采用半导体光电管的芯片，而不必包括封装结构，半导体光电管固定在印刷电路板上，当光点落在半导体光电管上时，会产生光信号电流，每个半导体光电管对应有一路输出电路，用于将信号转换成计算机可处理的0或1的电平信号，通常，输出电路主要是斯密特输入的缓冲器或总线三态接收器，当然还可以包括必要的电阻和电容，这样构成一个通道，为方便连接，也可以设置接插件，输出信号被连接到接插件。根据需要，可以设置多个独立的通道(如16个，32个等)，每个通道均包括一个上述半导体光电管和对应的输出电路。所述保护薄层紧密结合在印刷电路板和光电管的表面，对光电管起到保护作用。所述光窗则为材质较硬的薄片，对光电管起进一步的保护作用，同时，也可以对输入光起一定的限制，比如，采用滤色片作为光窗，可以选择透过光的波长，从而提高光谱选择性。上述技术方案中，所述半导体光电管可以为半导体光电二极管，也可以为半导体光电三极管。并且，一般来说，可以仅采用半导体光电管的芯片，以压焊的方式固定在印刷电路板上。上述技术方案中，所述半导体光电管的芯片数与光点编码位数一致，并按光点的分布位置排列。常见的一级衍射光点分布成圆弧形，则对应的半导体光电管芯片亦成圆弧形排列，压焊于印刷电路板上。上述技术方案中，所述保护薄层可以是透明的环氧树脂涂布层。上述技术方案中，所述光窗为透明的薄片层，可以是透明的PVC塑料薄片、涤纶片，也可以是有机玻璃片或滤色片；薄片粘合固定在保护薄层上。由于上述技术方案运用，本技术与现有技术相比具有下列优点1.本技术是一种多通道的光点检测装置，与线阵CCD的检测装置相比，可以并行处理数据，而且不需要设定的运动及控制装置，结构简单，使用可靠；2.本技术采用半导体光电管的芯片作为光电转换元件，与CCD面阵相比，成本低，适合于光学编码场合的需要。附图说明附图1为本技术实施例一的结构示意图；附图2为图1的仰视图；附图3为实施例一中一个通道的电路原理示意图。其中、半导体光电管的芯片；、光窗；、保护薄层；、印刷电路板；、电路元件；、接插件；、安装孔。具体实施方式以下结合附图及实施例对本技术作进一步描述实施例一参见附图1至附图3所示，一种多通道光点-数码电信号转换器，它是由印刷电路板4、保护薄层3和光窗2构成的多层结构，在印刷电路板4的一面按照设计位置用压焊方式固定有多个半导体光电二极管或三极管的芯片1，芯片的数量和位置根据检测物的编码方式而定，通常情况下是16个或32个，附图2中给出的是连接示意图，并未给出具体数量，出于布线工艺考虑，可以在印刷电路板4上设置同心半圆周连接箔片，与电源正5V相连，与各光电管芯片的正极连接，光电管的另一端与输出电路连接，单个通道的输出电路如附图3所示，其中DI可以是斯密特输入的缓冲器或总线三态接收器，多个通道可以共用一个数字集成电路，典型的型号可以采用XXLS14、XXHC14、XXLS244、XXHC24、XXLS245和XXHC245，缓冲后的输出信号S连接到接插件6，以方便使用，输出电路元件5和接插件6布置在印刷电路板4上与光电管芯相对的另一面。在印刷电路板4和光电管的表面涂布透光的保护薄层3，一般采用透明的环氧树脂涂布，再在上面贴上光窗2，光窗2为透明的薄片层，可以采用透明的PVC塑料薄片、涤纶片、有机玻璃片、滤色片等。根据实际使用情况，本装置可以装入光电屏蔽的盒内，印刷电路板4上可以设置安装孔7。权利要求1.一种多通道光点-数码电信号转换器，其特征在于它是由印刷电路板、保护薄层和光窗构成的多层结构，在印刷电路板的一面排列有至少8个半导体光电管，透光的保护薄层结合在印刷电路板和光电管的表面，光窗固定于保护薄层外侧，在印刷电路板的另一面安装有输出电路元件。2.如权利要求1所述的多通道光点-数码电信号转换器，其特征在于所述半导体光电管为半导体光电二极管。3.如权利要求1所述的多通道光点-数码电信号转换器，其特征在于所述半导体光电管为半导体光电三极管。4.如权利要求2或3所述的多通道光点-数码电信号转换器，其特征在于仅采用半导体光电管的芯片，以压焊的方式固定在印刷电路板上。5.如权利要求4所述的多通道光点-数码电信号转换器，其特征在于所述半导体光电管的芯片数量与光点编码位数一致，并按光点的分布位置排列。6.如权利要求1所述的多通道光点-数码电信号转换器，其特征在于所述保护薄层为透明的环氧树脂涂布层。7.如权利要求1所述的多通道光点-数码电信号转换器，其特征在于所述光窗为透明的薄片层。8.如权利要求7所述的多通道光点-数码电信号转换器，其特征在于所述薄片可以是透明的PVC塑料薄片、涤纶片、有机玻璃片，也可以是滤色片。9.如权利要求7所述的多通道光点-数码电信号转换器，其特征在于所述薄片粘合固定在保护薄层上。专利摘要一种多通道光点本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱亚一，汪振华，陈林森，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：实用新型
国别省市：