一种基于光路约束单元的通光窗口透过率检测结构的制作方法

一种基于光路约束单元的通光窗口透过率检测结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及扫描式激光传感器领域，尤其是涉及一种用于扫描式激光传感器通光窗口透过率检测的结构。
【背景技术】
[0002]随着激光技术的发展，远距离、高精度的激光传感器的需求不断增加，对激光领域和相关配合领域提出了新的要求和挑战。扫描式激光传感器的光路需要两次穿过通光窗口外壳，若长时间应用，尤其是在户外工作，通光窗口表面积累的灰尘量较大，降低了通光窗口透过率，严重影响了激光传感器的测距精度和距离。因此增加通光窗口透过率检测系统，用于实时提示通光窗口透过率十分重要。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的是提供一种基于光路约束单元的通光窗口透过率检测结构，克服目前激光传感器的通光窗口透过率信息检测匮乏的缺陷，保证激光传感器长期工作的稳定性。
[0004]本实用新型其技术问题是通过以下技术方案实现的:
[0005]一种基于光路约束单元的通光窗口透过率检测结构，包含:光发射单元，用于发出固定波长的光线；光接收单元，用于接收固定波长光线，并将光照强度转换为电压幅值；反射面单元，安装在通光窗口的另一侧，用来改变光线路径；光路约束单元，放置在通光窗口和电路板之间，用于约束所述光发射单元和所述光接收单元的发散和接收角度。
[0006]具体的，所述光发射单元和所述光接收单元共用一块电路板，并通过光路约束单兀分隔开。
[0007]具体的，所述光发射单元的光谱波长大于所述通光窗口的高通截止波长，优先选用红外波长；光发射单元的通道个数大于等于I，优先选择8通道。
[0008]具体的，所述光接收单元的通道个数大于等于1，优先选择6通道。
[0009]具体的，所述反射面的材质为玻璃、金属、布基、纸基中的一种或者几种组合，优先选用布基的漫反射面。
[0010]具体的，所述光路约束单元正面和电路板贴合，背面与通光窗口相贴合。
[0011]本实用新型的优点和有益效果为:
[0012]1.采用反射的结构，使得光发射模块和光接收模块安装在同一块电路板上，降低了结构复杂性，提高了透过率检测性能的稳定性。
[0013]2.利用不通过通光窗口的温度补偿通道，有利于提透过率检测结构的抗温度干扰能力，提高了检测的灵敏度。
[0014]3.利用加工尺寸精度较高的光路约束单元，有利于克服不同通道的光发射单元和光接收单元发散和接收角度的差异，并且有利于弥补因为焊接位置的差异而造成的误差。
【附图说明】
[0015]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中:
[0016]图1为通光窗口透过率检测结构的单通道检测原理示意图；
[0017]图2为通光窗口透过率检测结构分离后的侧视图；
[0018]图1和图2中，1.元器件电路板2.内层光路约束单元3.外层光路约束单元4.反射面5.被测通光窗口 10.101.102.103.104.105.106.107.108.光发射单元
11.111.112.113.114.115.116.光接收单元121.内层光接收约束孔122.内层光发射约束孔123.外层光发射约束孔124.外层光接收约束孔
【具体实施方式】
[0019]为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本实用新型实施例做进一步详细说明。在此，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。
[0020]如图1、图2所示，本实用新型结构包含反射面单元、光发射单元、光接收单元、光路约束单元构成。
[0021]反射面单元4优选布基的漫反射面，本实例中粘贴在内部结构件上，本行业人员可以轻易想到在内部结构件上喷涂漫反射材料或镀膜的方式。
[0022]光发射单元10和光接收单元11选用相匹配的红外波长的器件，本行业人员可以轻易想到采用其它波长器件。
[0023]光发射单元10和光接收单元11的发散和接收角度受光约束单元2和3约束，被测单元通光窗口 5位于外层光路约束单元3和反射面单元4之间。
[0024]内层光路约束单元2和外层光路约束单元3，选用粘合的方式固定，内层光路约束单元开孔121、122尺寸大于外层光路约束单元开孔123、124，且两块板对应通道的开孔中心位置与光发射单元和接收单元位置中心重合，本行业人员可以轻易想到将两块光路约束单元结合在一起开阶梯孔的设计方式。
[0025]光发射单元101、102、103、104、105、106 和光接收单元 111、112、113、114、115、116组成6个检测通道，以通光窗口轴心为圆心，以均匀的角度焊接在同一块电路板上，相邻两的通道距中心轴的夹角优选30°。
[0026]光发射单元101、102、103、104、105、106组成的圆周半径大于通光窗口的最小半径，光接收单元111、112、113、114、115、116组成的圆周半径小于通光窗口的最小半径。
[0027]光发射单元107和相邻的光接收单元111、112组成两个通道的温度补偿通道，同样光发射单元108和相邻的光接收单元115、116组成两个通道的温度补偿通道，补偿因为温度带来的检测偏差。
[0028]两块光路约束单元2和3组装成一个整体，一面和电路板I贴合，一面与通光窗口5相贴合。
[0029]假设其中一个通道的初始检测电压值和当前检测电压值分别为VO和V，温度补偿通道的初始检测电压值和当前检测电压值分别为Mtl和M，则该通道的透过率E可以表示为
[0030]E = 100.V.M0/ (V0.M) %
[0031]以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种基于光路约束单元的通光窗口透过率检测结构，其特征在于，所述结构包含:光发射单元，用于发出固定波长的光线；光接收单元，用于接收固定波长光线，并将光照强度转换为电压幅值；反射面单元，安装在通光窗口的另一侧，用来改变光线路径；光路约束单元，放置在通光窗口和电路板之间，用于约束所述光发射单元和所述光接收单元的发散和接收角度。
2.如权利要求1所述的基于光路约束单元的通光窗口透过率检测结构，其特征在于，所述光发射单元和所述光接收单元共用一块电路板，并通过光路约束单元分隔开。
3.如权利要求1所述的基于光路约束单元的通光窗口透过率检测结构，其特征在于，所述光发射单元的光谱波长大于所述通光窗口的高通截止波长；光发射单元的通道个数大于等于I。
4.如权利要求1所述的基于光路约束单元的通光窗口透过率检测结构，其特征在于，所述光接收单元的通道个数大于等于I。
5.如权利要求1所述的基于光路约束单元的通光窗口透过率检测结构，其特征在于，所述反射面的材质为玻璃、金属、布基、纸基中的一种或者几种组合。
6.如权利要求1所述的基于光路约束单元的通光窗口透过率检测结构，其特征在于，所述光路约束单元正面和电路板贴合，背面与通光窗口相贴合。
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于光路约束单元的通光窗口透过率检测结构，该结构包括：光发射单元、光接收单元、反射面单元、光路约束单元。对应通道的光发射单元和光接收单元紧靠放置并通过光路约束单元分割开，光发射单元发射的光线透过通光窗口后，照射在反射面上，进而部分反射的光线被对应通道的光接收单元接收。本结构装调简单、成本低廉、稳定性好、能够较好的反应通光窗口表面不同区域的透过率。
【IPC分类】G01M11-02
【公开号】CN204612899
【申请号】CN201520269132
【发明人】牛保超, 王泮义, 王庆飞, 屈志巍, 冀英超
【申请人】北京万集科技股份有限公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年4月29日