[发明专利]对射型光电传感器和目标检测系统

说明书

技术领域

本发明涉及光电传感器，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。

背景技术

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，Wire Bonding)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发明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发明的背景技术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。

发明内容

为了解决上述问题，本发明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。

根据本发明实施例的第一方面，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。

根据本发明实施例的第二方面，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。

根据本发明实施例的第三方面，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。

根据本发明实施例的第四方面，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。

根据本发明实施例的第五方面，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。

根据本发明实施例的第六方面，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。

根据本发明实施例的第七方面，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。

根据本发明实施例的第八方面，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。