专利名称：具有柔性安装的光传感器的光控装置及其校准方法
背景技术：
本发明涉及控制装置，更具体地说，是光控装置及其校准方法。
光控装置使用于各种希望根据检测到的光强度提供控制信号的场合。此类光控装置的一个普通应用是检测环境光水平，尤其是检测从白天到夜晚的过渡期，以便为了保卫、安全和/或美学原因而接通灯光。例如，街灯通常都有光控装置以在黄昏时接通。这类光控装置的一个例子是TYCO电子公司提供的2000型光控装置系列。
由于光控装置等传感装置一般是多样化的，它们在安装之前和/或之后通常要进行校准。这类校准一般包括调节包含在光控装置内的光传感器电路的灵敏度，使它在所希望的光强度时让开关动作。此开关可以是在光控装置内的继电器等，它在检测出的光强度降至选定值以下时提供电源而打开灯光。现有调节光控装置灵敏度来校准光控装置的方法，包括改变与光传感器相连的校准电阻，提供旋转安装的光传感器和/或改变光控装置的光阑/光窗(光传感器通过它接收光)的尺寸。这些方法的每一种都可能增加光控装置的成本和/或校准过程的难度。
发明内容
本发明各实施例提供校准光控装置的方法，此装置具有至少一个柔性安装腿，它将光传感器安装到电路板上并作电连接，使开关装置和被校准的光控装置动作。光控装置处在光源附近。在光传感器和光源之间设有光阑，通过调节该至少一个柔性安装腿和电路板之间的角度来校准光控装置对从光源通过光阑来的光的灵敏度。
在本发明的另一些实施例中，角度的调节包括弯折该至少一个柔性安装腿。该至少一个柔性安装腿可能是第一和第二引线，它将光传感器与光控装置的继电器电路相连。此第一和第二引线可以是铜。
在本发明还有一些实施例中，角度的调节包括调整光传感器和光阑之间的偏心量来校准光控装置的灵敏度。增大此偏心量可使光控装置的灵敏度下降。
在本发明的其它实施例中，光控装置构造成可以将光传感器安装到电路板的上表面上。在电路板的上表面放上盖，该盖具有透光窗界定该光阑。通过弯折该至少一个柔性安装腿来调节偏心量，以增加光传感器和面对光阑的电路板之间的角度，从而降低光控装置的灵敏度。
在本发明还有一些实施例中，盖的顶端设有工具入口。将光阑安置在光传感器和光源之间包括将盖置于电路板的上表面之上。将调节工具插入该口内接触光传感器并使之移动以调整偏心量，直至达到所要求的灵敏度。也可以把光源的光强度调至校准强度，并移动光传感器直至与光传感器连接的继电器改变状态。
在本发明的另一些实施例中，校准光控装置的方法包括安置光传感器接收从光阑来的光。将光传感器的柔性安装腿弯折至相对于光阑的选定的偏心量，以提供所希望的光控装置对从光阑来的光的灵敏度。
在本发明还有一些实施例中，被校准的光控装置包括电路板，其上表面安装了光传感器。带透光窗的盖安装在电路板的上表面上，此透光窗位置靠近光传感器。光传感器用至少一个柔性安装腿安装在电路板上，此柔性安装腿被弯折成选定的角度而与光传感器和透光窗不对中，以提供所希望的光控装置的感光灵敏度。
在本发明的另一些实施例中，检测电路通过该至少一个柔性安装腿与光传感器相连接，此检测电路将光传感器与检测电路的检测元件电气相连，其间不存在校准电阻。此检测元件可以是比较器。光传感器可以对着盖上表面的方向及离开电路板的方向偏心，同时可把盖做成当光控装置处在阳光下时为光传感器提供遮光区。
图1是按本发明某些实施例的光控装置的展开透视图；图2A-2B是说明图1所示按本发明某些实施例的光控装置校准的透视图；图3是说明校准按本发明某些实施例的光控装置的流程图。
详细说明下面将参照显示本发明一些实施例的各附图对本发明进行较全面的说明。为清楚起见，图中各区域或零件的相对尺寸可能有所夸张。当说到图内一个元件被“连接”到另一个元件时，它可以是直接与另一个元件相连，或者可能存在中间元件。相反，当说到图内一个元件被“直接连接”到另一个元件时则不存在中间元件。各图中相同的标号表示类似的元件。本发明可以按许多不相同的形式实施，而不应把这里所举的实施例作为限制；相反，提供这些实施例是为了使说明更全面更完整，它们将把本发明的范围传达给本领域的技术人员。
现在参照图1至3所示的各实施例对本发明的实施例加以说明。图1是按本发明某些实施例的光控装置100的展开透视图。如图1的实施例所示，光控装置100包括底座105和相配的光控装置110，它们共同构成对电路板115的包围体。
如图1所示，电路板115通过安装螺丝120与底座105连接。在电路板115的上表面117上还包含光传感器125，它用两个柔性安装腿130与电路板115的上表面117相连接。虽然图中显示的是两个安装腿130，但应指出，根据本发明的各种实施例可以提供或多或少的柔性安装腿。在图1所示实施例中，柔性安装腿130可以是第一和第二引线，它们还将光传感器125电连接到由电路板115上所示的各种其它电气元件概括表示的光控装置100的检测电路和开关装置135。图1中的开关装置135用继电器表示。图1中光控装置电路做成通过光传感器125检测光而使继电器吸合或松开。继电器135还可通过电连接器150连至相关光源，后者可根据继电器135的状态而接通或断开。
图1还显示盖110包含透光光阑(开口)或窗140，它让环境光进入光传感器125。当盖110置于底座105上电路板115上表面的上方时，透光窗140处在靠近光传感器125的位置。柔性安装腿130被弯折成选定的角度，使光传感器125和透光窗140偏心，以提供所希望的光控装置100的感光灵敏度。
本领域的技术人员明白，可以采用各种普通检测元件来将光传感器125连至继电器135。例如，可以用比较器来做检测电路中的检测元件。比较器可以是具有参考电压的模拟比较器和/或具有可编程参考电平的数字电路。
图1还显示盖110顶端或上壁有工具入口145。下面还将进一步说明，可以利用该工具入口145来调整按本发明各实施例的光控装置100的灵敏度。但还应指出，也可能不在光控装置100中提供所说的开口145，而只在校准光控装置100时用作测试工具的一部分。也可以在光控装置100发运之前将开口145盖住或用其它方法封闭起来。
我们将会了解，这时所用的术语光传感器125的对准或更准确地说是偏心，是指光传感器125的传感表面或眼127相对于透光窗140或其它光阑的对准，如下面将要对本发明的各种实施例所作的说明，此光阑可用于各种校准方法中。适用于本发明的光传感器和相关的检测电路及继电器，如包含铜元件安装线的光传感器，对本领域的技术人员来说都很熟悉，故此处不再作进一步说明。
现在将参照图2A和2B示意地显示的校准/测试器具，进一步说明与按本发明各实施例的光控装置校准有关的操作。如图2A和2B所示，光控装置100处在与光源205相近的位置。在光源205和光控装置100之间安置了一对光扩散板215，215’。如图所示，这对光扩散板215，215’用安装支板220平行地安装。透光窗140处于光传感器125和光源205之间，以界定光源205和光传感器125之间的光阑。
光源205与光强度控制电路210连接，光控装置100与光控装置控制/检测电路225连接。用户输入输出电路230在操作上与光强度控制电路210和光控装置控制/检测电路225相连接。操作输入输出电路230将信号送至光强度控制电路210，将光源205的光强度调到所希望的校准强度，以用于光控装置100的校准。此用户输入输出电路230还为光控装置控制/检测电路提供输入，设定建立继电器135开关电平的参考电压等，并进而检测继电器135的吸合或释放。
图2A和2B表示本发明的一些实施例，其中用象螺丝刀235那样的调节工具来拨动光传感器125，为光控装置100提供所需的灵敏度。如图2A所示，光传感器125一般是从带腿130的电路板115的上表面117横向伸展的，且光传感器125是处在一个平面(此平面通常平行于由透光窗140界定的平面)内并基本上与窗140对齐。如图2B所示，腿130已通过螺丝刀235在孔145内运动而被弯折成约30度的不对中角。具体在图2B中，光传感器125是朝着盖110的上表面并离开电路板115而偏置的。换句话说，眼127是指离电路板115的上表面117。当盖110做成在光控装置100处在阳光下时为开关125提供遮区时，可能希望有这样的偏置方向。这样一种朝着盖110上表面的调节方向在使用中可提供较均匀的光强度检测，所以在安装光控装置100的区域内，从电路板115和/或接地盖来的反射作用的可能变化减小了，这将引起光控装置100开关特性的变化。
可以理解，可以采用不同种类的光源，包括发光二极管等，作为光源205。另外可以理解的是，光扩散板215，215’只是用于提供测试目的的控制光的一种示例方法，在本发明各实施例中还可以采用其它的方法。此外，图2A和2B的示例都是在盖110中采用透光窗140作为光源205和光传感器125之间的光阑。显然，在本发明的实施例中可以采用任何适当的置于光传感器125和光源205之间的测试光阑。
现在参照图3的流程图来说明本发明各实施例的光控装置校准操作。本发明提供的校准光控装置的方法，包括安置光传感器接收从光阑来的光，方法是把光传感器的柔性安装腿弯折成相对于光阑成选定的偏心量，从而提供所要求的光控装置对由光阑来的光的灵敏度。
对于如图3所示的本发明的各实施例，操作从方框305开始，首先是把光控装置100置于光源205附近。光阑如透光窗140被安置在光传感器125和光源205之间(方框310)。
在本发明的一些实施例中，光源205的光强度可以利用光强度控制电路210等调节到用于测试的校准强度。光控装置控制/检测电路225还可以调节光控装置的参考电压等，以在方框315处设定校准时的测试条件。调整光传感器125的安装腿130和电路板115之间的角度，以校准光控装置100对从光源205发出的通过光阑140的光的灵敏度(方框320)。调节操作一直持续到获得所需的灵敏度为止(方框325)。
正如上面参照图2A和2B所讨论过的，在方框320的操作可以调节光传感器125和光阑140之间的偏心量，所用的方法是将调节工具235插入口145内接触光传感器125，并用调节工具235使光传感器125运动直至得到所需的灵敏度。是否达到所需灵敏度可通过移动光传感器125直至与光传感器相连接的继电器130改变其状态，这可以从光控装置的控制/检测电路255和用户输入输出电路230检测出来。
如上面参照本发明各实施例所述，通过弯折光传感器的柔性安装元件如引线等来提供所需的光控装置灵敏度，可以不用现有校准光控装置方法所需的滑动断路器，可变电阻等元件。对于一些已用引线安装了光传感器的实施例，通常已提供某些光传感器装置，就不需要任何额外的元件和材料，因为这时已用了引线来安装这些光传感器，这样就不要求任何比这类传统光传感器更多的成本或改变。取消滑动断路器或可变电阻等贵重元件可以得到好处，另外从减小所需的维护库存，如提供大量可变校准电阻，把这些电阻安装到光控装置的焊接端子等所需的库存，还可得到进一步的好处，此外还可消除许多操作，例如在各种传统方法中用来安装选定的用于调节光灵敏度的校准电阻的焊接操作等。
图3显示按本发明一些实施例校准光控装置的可能实施方法的构成、功能和操作。应该指出，在某些其它实施例中，在各方框中所标注的操作可能以图中不同的顺序进行。例如，两个依次的方框实际上可能是基本同时进行，或者可以按相反的顺序执行，这与所牵涉的功能有关。
上面只是本发明的一些示例而不能看作是对它的限制。虽然我们已对本发明的几个实施例作了说明，但本领域的技术人员不难明白，可以对它们作许多修改而不会显著偏离本发明的创新性和优越性。因而，所有这些修改都应被纳入下面权利要求所界定的本发明的范畴。在权利要求书中，各方法加功能的条款是用来包含这里所述的执行所列功能的各种结构，不仅是结构上的等效物，而且还有等效的结构。因此应该明白，以上只是本发明的示例，而不意味着本发明只限于这些具体实施例，因此对它们的修改以及其它的实施例都应归入下面权利要求书的范围之内。本发明由下面的权利要求书界定，包括与之等效的内容。
权利要求
1.一种校准光控装置的方法，所述装置具有至少一个柔性安装腿将光传感器安装到电路板上，并被电连接以激励开关装置，所述方法包括将光控装置置于光源附近；在光传感器和光源之间安置光阑；和调节所述至少一个柔性安装腿和电路板之间的角度，以校准光控装置对从光源发出的通过所述光阑的光的灵敏度。
2.如权利要求1的方法，其特征在于，调节角度包括弯折所述至少一个柔性安装腿。
3.如权利要求2的方法，其特征在于，所述至少一个柔性安装腿包括第一和第二引线，其将光传感器连至光控装置的继电器电路。
4.如权利要求2的方法，其特征在于，调节角度包括调整光传感器和光阑之间的偏心量，以校准光控装置的灵敏度。
5.如权利要求4的方法，其特征在于，调整偏心量包括增加所述偏心量以降低光控装置的灵敏度。
6.如权利要求5的方法，其特征在于，所述至少一个柔性安装腿包括第一和第二引线，其将光传感器连至光控装置的继电器电路。
7.如权利要求6的方法，其特征在于，所述第一和第二引线包括铜。
8.如权利要求4的方法，其特征在于，光控装置构造成能把光传感器安装在电路板的上表面，且包括置于电路板上表面上方的盖，盖中有其中界定光阑的透光窗，其中，调整偏心量包括弯折所述至少一条柔性安装腿以增加光传感器和面对光阑的电路板之间的角度，从而降低光控装置的灵敏度。
9.如权利要求8的方法，其特征在于，所述盖的顶端有工具入口，其中将光阑置于光传感器和光源之间包括将所述盖安放在电路板上表面上方和其中调整偏心量包括将调节工具插入开口内以接触光传感器；和利用调节工具拨动光传感器直至得到所需的灵敏度。
10.如权利要求9的方法，其特征在于，将光控装置置于光源附近还包括调节光源的光强度至校准强度，和拨动光传感器包括将光传感器拨动到直至与光传感器相连的继电器改变状态。
11.一种校准光控装置的方法，所述装置包括定位成可接收从光阑来的光的光传感器，所述方法包括将光传感器的柔性安装腿弯折至选定的相对于光阑的偏心量，以提供所需的光控装置对从光阑来的光的灵敏度。
12.一种光控装置，包括电路板，其上表面安装了光传感器；开有透光窗的盖，所述盖置于电路板的上表面上方，且透光窗置于光传感器附近；及其中光传感器用至少一个柔性安装腿安装在电路板上，所述腿被弯折选定的角度，使光传感器和透光窗偏心，以提供光控装置的所需的光灵敏度。
13.如权利要求12的光控装置，其特征在于，还包括检测电路，其通过所述至少一个柔性安装腿与光传感器连接，所述检测电路将光传感器电连接到检测电路的检测元件，其之间没有校准电阻。
14.如权利要求13的光控装置，其特征在于，检测元件包括比较器。
15.如权利要求12的光控装置，其特征在于，光传感器是朝着盖的上表面并背离电路板偏置的，所述盖构造成当光控装置处在阳光下时能为光传感器提供遮光区。
全文摘要
本发明提供一种校准光控装置的方法，此装置具有至少一个柔性安装腿将光传感器安装到电路板上，并被电连接以激励开关装置使之动作，此方法包括将光控装置置于光源附近；在光传感器和光源之间安置一个光阑；并调节该至少一个柔性安装腿和电路板之间的角度，以校准光控装置对从光源发出的通过此光阑的光的灵敏度。
文档编号G01J1/02GK1875666SQ200480032081
公开日2006年12月6日 申请日期2004年8月16日 优先权日2003年9月5日
发明者R·C·弗拉赫尔蒂 申请人:泰科电子有限公司