本實(shí)用新型涉及光電傳感技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種應(yīng)用于閘機(jī)的對(duì)射式光電傳感器。

背景技術(shù)：

對(duì)射式光電傳感器是采用發(fā)射器和接收器分離的設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)物體的檢測(cè)，通常的這種光電傳感器的發(fā)射器結(jié)構(gòu)包括球面凸透鏡、發(fā)射管、發(fā)射電路等，發(fā)射管位于球面凸透鏡的后焦點(diǎn)位置；接收器結(jié)構(gòu)包括球面凸透鏡、接收管、接收電路等，接收管位于球面凸透鏡的后焦點(diǎn)位置。

現(xiàn)有技術(shù)中，發(fā)射器的發(fā)射管的指向角也稱為發(fā)射角的角度大，用于閘機(jī)閘口檢測(cè)時(shí)，會(huì)并排安裝多組對(duì)射式光電傳感器的發(fā)射器和接收器，當(dāng)發(fā)射角的角度過大，而接收器之間的間距較小時(shí)，會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)亂接收的情況，從而影響檢測(cè)結(jié)果。進(jìn)一步的，由于采用球面凸透鏡，發(fā)射管的指向角(也稱為發(fā)散角)直接影響透過球面凸透鏡后光斑大小，指向角越大，透過球面凸透鏡后的光束分散，光斑越大，聚光效果差，導(dǎo)致投射到接收器的球面凸透鏡上的光束隨著接收器與發(fā)射器之間的距離增大而減少，光束經(jīng)接收器的球面凸透鏡聚光后，匯聚在接收器的球面凸透鏡焦點(diǎn)上的光束更少，從而難以滿足經(jīng)過球面凸透鏡聚光后到達(dá)觸發(fā)接收器的光束能量。

另外，現(xiàn)有技術(shù)中，電路板使用分離電路，而分離電路中元器件較多，在有限的PCB板框尺寸中分布較多的元器件，任何一個(gè)元器件出現(xiàn)故障都會(huì)造成整個(gè)光電傳感器的損毀，隱患較大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述問題，本實(shí)用新型提供了一種應(yīng)用于閘機(jī)的對(duì)射式光電傳感器。本實(shí)用新型提供的一種應(yīng)用于閘機(jī)的對(duì)射式光電傳感器，將多組對(duì)射式光電傳感器的發(fā)射器和接收器并排安裝時(shí)，可實(shí)現(xiàn)互不干擾，透鏡采用非球面設(shè)計(jì)，加強(qiáng)聚光性。

本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下：

一種應(yīng)用于閘機(jī)的對(duì)射式光電傳感器，包括發(fā)射器和接收器，所述發(fā)射器包括發(fā)射管、發(fā)射透鏡、發(fā)射電路板、發(fā)射電纜，在所述發(fā)射器上安裝發(fā)射擋光圈，所述發(fā)射擋光圈位于發(fā)射管的發(fā)射光線線路上，所述發(fā)射擋光圈包含設(shè)有一發(fā)射通孔的平面，所述發(fā)射通孔的中心位于發(fā)射管的軸線擋光圈上，所述發(fā)射通孔使發(fā)射光線穿過發(fā)射透鏡后的輻射范圍為第一區(qū)域，所述第一區(qū)域內(nèi)僅安裝與其對(duì)應(yīng)的接收器。

上述的一種應(yīng)用于閘機(jī)的對(duì)射式光電傳感器，其中，所述發(fā)射通孔為圓形，所述發(fā)射通孔的內(nèi)徑＝第一區(qū)域的內(nèi)徑×發(fā)射管與發(fā)射擋光圈的距離/接收器與發(fā)射器的距離。

上述的一種應(yīng)用于閘機(jī)的對(duì)射式光電傳感器，其中，所述發(fā)射擋光圈位于發(fā)射管與發(fā)射透鏡之間。

上述的一種應(yīng)用于閘機(jī)的對(duì)射式光電傳感器，其中，所述發(fā)射透鏡為單面非球面凸透鏡，所述發(fā)射透鏡的凸面朝向發(fā)射管。

上述的一種應(yīng)用于閘機(jī)的對(duì)射式光電傳感器，其中，所述發(fā)射管為紅外線發(fā)射管，所述發(fā)射管的指向角小于等于20°。

上述的一種應(yīng)用于閘機(jī)的對(duì)射式光電傳感器，其中，所述接收器包括接收管、接收透鏡、接收電路板、接收電纜，在所述接收器上安裝接收擋光圈，所述接收擋光圈位于接收管與接收透鏡之間，所述接收擋光圈上包含設(shè)有一接收通孔的平面，所述接收通孔的中心位于接收管的軸線擋光圈上，所述接收通孔的內(nèi)徑大于接收管的外徑，所述接收擋光圈位于接收管與接收透鏡之間，所述接收透鏡為單面非球面凸透鏡，所述接收透鏡的凸面朝向接收管。

上述的一種應(yīng)用于閘機(jī)的對(duì)射式光電傳感器，其中，所述接收電路板為將信號(hào)轉(zhuǎn)換和信號(hào)處理的電路集成的接收光敏集成IC芯片，所述發(fā)射管發(fā)出的頻率是與接收光敏集成IC芯片相匹配的。

上述的一種應(yīng)用于閘機(jī)的對(duì)射式光電傳感器，其中，所述單面非球面凸透鏡的非球面表面軌跡滿足以下方程：

其中，Z：頂點(diǎn)Z坐標(biāo)，Y：頂點(diǎn)Y坐標(biāo)；R：曲面常數(shù)，K:變形系數(shù)，R＝-3.8518，K＝-2.243618。

本實(shí)用新型由于采用了以上技術(shù)方案，使其具有以下有益效果是：

1、本實(shí)用新型中采用擋光圈的設(shè)計(jì)，解決兩個(gè)或兩個(gè)以上的光電傳感器并排近距離安裝時(shí)，相鄰兩個(gè)光電傳感器會(huì)相互干擾的問題，極大的擴(kuò)展了低功率發(fā)射管的對(duì)射光電傳感器的使用范圍，很大程度節(jié)約了用戶使用成本。

2、本實(shí)用新型中采用發(fā)射管的指向角小于等于20°，選擇紅外光發(fā)射管，發(fā)射管的光束從發(fā)射凸透鏡出來(lái)的光束與透鏡的主光軸之間的偏離角度非常小，從而在發(fā)射管功率較低的情況下，發(fā)射管發(fā)出的光束能在傳輸更遠(yuǎn)的距離后到達(dá)接收凸透鏡上單位面積內(nèi)的光束能量仍然可以觸發(fā)接收管工作。

2、本實(shí)用新型中將發(fā)射凸透鏡和接收凸透鏡設(shè)置為單面非球面透鏡，聚光性強(qiáng)，擴(kuò)大能量放大倍數(shù)，通過設(shè)定非球面透鏡的非球面軌跡，使發(fā)射管發(fā)出的光束經(jīng)單面非球面的發(fā)射凸透鏡折射出后的光束基本與透鏡的主光軸平行，從而更進(jìn)一步的增大了發(fā)射器與接收器之間的感測(cè)距離。

3、本實(shí)用新型中發(fā)射電路板及接收電路板采用集成IC電路，EMC抗干擾能力、抗光干擾能力大幅提升，能有效的通過CE測(cè)試，由于安裝空間狹小，通過選取光敏集成IC芯片，與分離電路相比減少一半左右的元器件，繼而得到體積較小的光電傳感器。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本實(shí)用新型一種應(yīng)用于閘機(jī)的對(duì)射式光電傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型一種應(yīng)用于閘機(jī)的對(duì)射式光電傳感器中接收器的爆炸圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

實(shí)施例

如圖1-2所示，一種應(yīng)用于閘機(jī)的對(duì)射式光電傳感器，包括發(fā)射器10和接收器20，所述發(fā)射器10包括發(fā)射管11，所述接收器20包括接收管21，在安裝使用時(shí)，發(fā)射器和接收器在發(fā)射器的發(fā)射光線上對(duì)應(yīng)安裝，進(jìn)一步的，使發(fā)射管11的軸線與接收管21的軸線位于同一條直線上，發(fā)射器10的發(fā)射方向與接收器20的接收方向相對(duì)。

發(fā)射器10包括發(fā)射管11、發(fā)射透鏡12、發(fā)射電路板13、發(fā)射電纜14、發(fā)射殼體15、發(fā)射擋光圈16，發(fā)射電纜14與發(fā)射電路板13連接，發(fā)射電路板13固定在發(fā)射殼體15內(nèi)部，發(fā)射管11焊接在發(fā)射電路板13上，發(fā)射管11為紅外線發(fā)射管，發(fā)射管11的指向角小于等于20°,發(fā)射管11發(fā)出的紅外光透過發(fā)射透鏡12投射到接收器20,發(fā)射透鏡12為單面非球面凸透鏡，發(fā)射透鏡12的凸面朝向發(fā)射管11。

在所述發(fā)射器10上安裝發(fā)射擋光圈16，發(fā)射擋光圈16位于發(fā)射管11與發(fā)射透鏡12之間，所述發(fā)射擋光圈16包含設(shè)有一發(fā)射通孔161的平面，所述發(fā)射通孔161的中心位于發(fā)射管11的軸線上，所述發(fā)射通孔161使發(fā)射光線穿過發(fā)射透鏡后的輻射范圍為第一區(qū)域，所述第一區(qū)域內(nèi)僅安裝與其對(duì)應(yīng)的接收器。當(dāng)并排安裝多個(gè)光電傳感器時(shí)，第一區(qū)域內(nèi)僅有一個(gè)接收器，其他接收器安裝于第一區(qū)域的鄰域內(nèi)。上述發(fā)射通孔161為圓形，所述發(fā)射通孔161的內(nèi)徑＝第一區(qū)域的內(nèi)徑×發(fā)射管11與發(fā)射擋光圈16的距離/接收器10與發(fā)射器20的距離。

接收器20包括接收管21、接收透鏡22、接收電路板23、接收電纜24、接收殼體25、接收擋光圈26，接收電纜24與接收電路板23連接，接收電路板23固定在接收殼體25內(nèi)部，接收管21焊接在接收電路板23上。

接收管21作為接收端的接收光敏IC，收到光后，將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，經(jīng)電路處理后將接通和斷開信號(hào)由接收電纜傳輸出來(lái)，從而控制后面的設(shè)備運(yùn)行。接收電路板23為將信號(hào)轉(zhuǎn)換和信號(hào)處理的電路集成的接收光敏集成IC芯片。

在所述接收器20上安裝接收擋光圈26，所述接收擋光圈26位于接收管21與接收透鏡22之間，所述接收擋光圈26上包含設(shè)有一接收通孔的平面，所述接收通孔的中心位于接收管21的軸線上，所述接收通孔的內(nèi)徑大于接收管21的外徑，所述接收擋光圈26位于接收管21與接收透鏡22之間，所述接收透鏡22為單面非球面凸透鏡，所述接收透鏡22的凸面朝向接收管21。

上述的單面非球面凸透鏡的非球面表面軌跡滿足以下方程：

其中，Z：頂點(diǎn)Z坐標(biāo)，Y：頂點(diǎn)Y坐標(biāo)；R：曲面常數(shù)，K:變形系數(shù)，R＝-3.8518，K＝-2.243618。

本實(shí)用新型的工作原理是：

在發(fā)射器中，發(fā)射電路驅(qū)動(dòng)裝置給發(fā)射電路供電，發(fā)射電路驅(qū)動(dòng)發(fā)射管發(fā)出光束(光信號(hào))，光束經(jīng)過單面非球面的發(fā)射凸透鏡進(jìn)行折射聚光，使發(fā)射管發(fā)出的具有一定指向角的光束經(jīng)發(fā)射凸透鏡聚光后，光束基本與發(fā)射凸透鏡的主光軸平行，接收器接收基本平行的入射光束，首先通過接收凸透鏡進(jìn)行聚光，光束聚集在處于接收凸透鏡焦點(diǎn)位置的接收管上，當(dāng)聚集的光束能量足以觸發(fā)接收管感應(yīng)時(shí)，接收管輸出接收電信號(hào)給接收電路，接收電路將接收電信號(hào)轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)，并將電壓信號(hào)反饋給發(fā)射電路驅(qū)動(dòng)裝置，與預(yù)先設(shè)置在發(fā)射電路驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行閾值比較，形成閉環(huán)電路，以達(dá)到最終輸出開關(guān)信號(hào)，控制輸出電路輸出的目的。

應(yīng)當(dāng)理解，方位詞均是結(jié)合操作者和使用者的日常操作習(xí)慣以及說明書附圖而設(shè)立的，它們的出現(xiàn)不應(yīng)當(dāng)影響本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。