一种偏振式镜面回归反射光电传感器的制作方法

本实用新型涉及透明玻璃检测设备技术领域，具体为一种偏振式镜面回归反射光电传感器。

背景技术：

现有的镜面回归反射光电传感器，包括发射器和接收器两大部分，发射器和接收器装在同一装置内。在它的前方装一块反光板，利用反射原理将发光管发出的光被反光板反射回来，被受光管收到；一旦光路被检测物挡住，使光路明显的衰减达到改变输出信号电平，即输出一个开关控制信号。其主要结构分别包括镜头、镜架、壳体、发射管、接受器、电路板、灯罩，电缆、反光板等主要部分。透镜为球面镜头；发射管或接收管位于透镜后焦点位置，发射管可发出纵向波形和横向波形的光波。这样，其存在的技术缺陷是：

1.透镜为球面镜头，聚光效果不好，故光源经过透镜后光斑分散，其能量放大倍数比较小，感测距离短(2m左右)；

2.目前镜面反射存在一个问题，那就是表面光滑的物体会和反光板一样以相同的强度将光束反射，比如反光模、平板玻璃，镜子镜面等因光路衰减不明显，接收器无法区分其接收光波是来自被检测物还是反光板，这样就无法识别检测物，会出现误动作，导致开关感应功能失效；

3.分离电路元器件较多，在有限的PCB板框尺寸里布板，多一颗器件多一份风险，故隐患较大，EMC抗干扰能力也低。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种偏振式镜面回归反射光电传感器，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种偏振式镜面回归反射光电传感器，包括：壳体1、镜架2、灯罩3、调节柄4、电路板5、接收芯片6、发射管7、镜头8、偏振片A9、偏振片B9、滤光片10、电缆11、反光板12，所述的壳体1为密封盒体，所述的镜架2固接在壳体1内，所述的电路板5固定在镜架2上，电路板5上分别焊接有发射管7和接收芯片6，所述的灯罩3固接在壳体1上，所述的调节柄4固接在壳体1上，且调节柄4 与电路板5电性连接，所述的镜头8连接在发射管7上，所述的偏振片9分为偏振片A、偏振片B，偏振片A设置在发射管7上，偏振片B设置在接收芯片6上，所述的滤光片10设置在偏振片9表面，所述的电缆11与电路板5 连接，所述的反光板12设置在壳体1正对面。

进一步的，所述的发射管7和接收芯片6所对应的透镜采用非球面设计方式。

进一步的，所述的电路板5为集成IC电路。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.球面透镜，聚光效果不好，光斑较大，能量放大倍数比较小，感测距离只有2m左右，改进后聚光效果好，放大倍数高，感应距离可做到4m；

2.改进后，运用偏振光学原理制作的镜面反射光电传感器特别实用于具有高反射率、光滑表面的玻璃、镜面等物体的检测，准确无误；

3.采用集成IC电路，EMC抗干扰能力，抗光干扰能力大幅提升，并通过 CE测试。本实用新型具有检测反光强的物体，而且检测距离远，抗干扰能力强等优点。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图；

图中：1-壳体；2-镜架；3-灯罩；4-调节柄；5-电路板；6-接收芯片； 7-发射管；8-镜头；9-偏振片；10-滤光片；11-电缆；12-反光板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，本实用新型提供了一种偏振式镜面回归反射光电传感器，包括：壳体1、镜架2、灯罩3、调节柄4、电路板5、接收芯片6、发射管7、镜头8、偏振片A9、偏振片B9、滤光片10、电缆11、反光板12，所述的壳体1为密封盒体，所述的镜架2固接在壳体1内，所述的电路板5固定在镜架2上，电路板5上分别焊接有发射管7和接收芯片6，所述的灯罩3固接在壳体1上，所述的调节柄4固接在壳体1上，且调节柄4与电路板5电性连接，所述的镜头8连接在发射管7上，所述的偏振片9分为偏振片A、偏振片 B，偏振片A设置在发射管7上，偏振片B设置在接收芯片6上，所述的滤光片10设置在偏振片9表面，所述的电缆11与电路板5连接，所述的反光板 12设置在壳体1正对面。

进一步的，所述的发射管7和接收芯片6所对应的透镜采用非球面设计方式。

进一步的，所述的电路板5为集成IC电路。

工作原理：发射管7发出的具有水平和垂直多方位振幅的红色光波，透过镜头将红光投射到偏振片上，偏振片A9可将水平(垂直)的光波通透，把垂直(水平)的光波阻隔；这时出来的偏振光波为同方位的，偏振光波穿过滤光片投向反光板，反光板将偏振光波扭转90°，即为垂直(水平)光波，反射光通过偏振片B9，把水平(垂直)的光波阻隔，接收光敏IC接收到光后，将光信号转换成电信号，经电路处理后将接通或断开信号由电缆传输出来，从而控制后面的设备运行。

偏振光是通过偏振光片产生的，只是以一个特定的光波振幅方位(垂直或水平)形式传输。偏振光片是一个带很多细缝的栅片，只有符合其偏振方向的光波才可以通过相对应的偏振滤光片上的细缝，水平偏振滤光片仅可以通过水平偏振光波，垂直滤光片仅可以通过垂直偏振光波。

若将镜面反射型光电开关内的发射器前安装一个水平方向滤光片和在接收器前安装垂直方向的偏振滤光片，发射光首先经过水平偏振滤光片，这样只有一个水平方向的偏振光射出，水平方向偏振光在没有中断的情况下到达直角反光板，当没有被检测物体时，反光板将水平方向偏振光光波反射，并将其偏振方位扭转90°，这样返回的垂直偏振光光波就可以通过接收器前的垂直偏振滤光片，到达接收端的光敏芯片，光束形成回路。当有被检测物体通过时，反射回来的光束衰减很多、光电开关输出信号电平翻转。如果被检测的物体是玻璃或镜面，反射率特强，其玻璃表面将光波以不变的强度反射，但光波的偏振方向没有改变。反射回来的仍是水平偏振光，水平偏振光不能通过接收器前的垂直偏振片。这样由于接收器接收不到光波，光束回路中断，光电开关输出信号电平翻转。

运用偏振光学原理制成的镜面反射型光电开关特别适用于具有高反射率、光滑表面的玻璃、镜面的物体检测。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。