光照射位置传感器及其感测方法技术

本发明专利技术为一种光照射位置传感器及其感测方法，是以散光组件来接收光束的照射，以将光束散射为散射光，并以设置在散光组件的周围的多数个光传感器，来分别将所接收到的散射光的强度转换为电讯号。的后，应用处理单元以依据每一光传感器输出的电讯号，来计算产生光照射位置的位置值。因此，其结构简单且易于实施，有利于降低此一光照射位置传感器的制造与维护成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是一种光照射位置传感器，特别涉及的是一种结构简单、成本 低廉的。
技术介绍
近来，电子式水平传感器在侦测待测物水平度的应用上，已有广泛地研究使用的趋势。例如，中国台湾省第95142934号专利技术专利申请案，即公开一种电子式 水平传感器及其感测方法，其是利用光束来照射水平液面计，再以电荷耦合装置 (Charge Coupled Device,简称CCD)或互补式金氧半导体(Compkmentary Metal Oxide Semiconductor,简称CMOS)组件等光传感器，来侦测水平液面计反射的光 束的照射位置，并据以判断待测物是否倾斜。前述类似的应用，是使用一维或二维的数组式光传感器，来侦测所接收的光 束的照射位置。因此，随着水平传感器所需的感测范围的增加，以及感测分辨率 的提高，所使用的光电感测单元的数量，也需大幅提高，使得位置传感器的成本 也随着增加。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种，其可 简化光照射位置传感器的结构，以降低其制造与维护成本。为达上述及其它目的，本专利技术提供一种光照射位置传感器，适用在感测一光 束的照射位置，此光照射位置传感器包括散光组件、复数个光传感器与处理单 元。其中，散光组件用以接收光束的照射，并将光束散射为散射光，复数个光传 感器是设置在散光组件的周围，用以分别将所接收到的散射光的强度转换为电讯 号，而处理单元则耦接光传感器，用以依据那些光传感器输出的电讯号，来计算 产生位置值。本专利技术另提供一种光照射位置感测方法，适用在感测一光束的照射位置，此 光照射位置感测方法包括下列步骤接收光束的照射，并将光束散射为散射光；在复数个点上侦测散射的散射光，并将所接收到的散射光的强度，分别转换为电讯号；以及依据这些电讯号，来计算产生位置值。由上述说明可知，本专利技术的优点在于，提供的一种光照射位置传感器及其感 测方法，由于不必随着所需的感测范围的增加与感测分辨率的提高，而增加所使 用的光感测单元的数量，故可简化其结构，进而降低其制造与维护成本。为让本专利技术的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特以较佳 实施例，并配合所附图式，作详细说明如下附图说明图1是显示根据本专利技术第一实施例的一种光照射位置传感器示意图； 图2是显示根据本专利技术第二实施例的一种光照射位置传感器示意图； 图3是显示根据本专利技术第三实施例的一种光照射位置传感器示意图。 附图标记说明10、 20、 30-光照射位置传感器；11、 21、 31-散光组件；12、 13、 22、 23、 24、 32、 33、 34、 35-光传感器；121、 131、 221、 231、 241 -电讯 号；321、 331、 341、 351-电讯号；17、 27、 37-处理单元；18、 28、 38-光束； 19、 29、 39-散射光。具体实施方式请参考图l所示，其为根据本专利技术第一实施例的一种光照射位置传感器示意 图。图中，此光照射位置传感器10包括散光组件ll、光传感器12、 13与耦接 光传感器12、 13的处理单元17。散光组件11例如是雾化处理的玻璃柱或塑料柱， 光传感器12、 13例如是光电二极管、电荷耦合装置、互补式金氧半导体或光敏电 阻等光电感测单元所构成。其中，散光组件11用以接收光束18的照射，并将光束18往散光组件11的 两端散射，而成为散射光19。散光组件11的两端则分别设置有光传感器12与13, 以便可以将所接收到的散射光19的强度，分别转换为电讯号121与131，电讯号 121与131通常为电流讯号或电压讯号，其电流值或电压值的大小，是与所接收 到的散射光19的强度成一关系式。电讯号121与131是传送至处理单元17，以便处理单元17可以依据电讯号 121与131所代表的光强度的大小，来计算产生代表所侦测的屏束位置的位置值。可以采用的计算方式有许多种，例如，当电讯号121与131所代表的光强度分别为U与lB时，则可以K(lnU-lnlB)的关系式，来计算获得所侦测的光束位置 偏离散光组件11中心点的位置值，其中K为一常数。也即，当电讯号121与131所代表的光强度U等于lB时，所侦测的光束位置， 是位于散光组件11的正中间位置，当电讯号121与131所代表的光強度Ia大于 lB时，所侦测的光束位置，是位于散光组件11偏向光传感器12的位置，电讯号 121与131所代表的光强度IA与IB差距愈大时，所侦测的光束位置，愈偏向在 光传感器12的位置。另外，当电讯号121与131所代表的光强度IA小于IB时， 所侦测的光束位置，则位于散光组件11偏向光传感器13的位置，同样地，电讯 号121与131所代表的光强度U与lB差距愈大时，所侦测的光束位置，愈偏向在 光传感器13的位置。采用前述计算式来计算所侦测的光束位置的位置值，其优点是可以将光束本 身强度变化的误差予以消除。当然，如熟习此艺者所知，能精确计算出所侦测的 光束位置的位置值的其它计算式，也可为处理单元17所采用。此一实施例，除了 可以如前述地应用在电子式水平传感器的外，也可应用在高度的量测上。请参考图2所示，其为根据本专利技术第二实施例的一种光照射位置传感器示意 图。图中，此光照射位置传感器20包括散光组件21、光传感器22、 23、 24与 耦接光传感器22、 23、 24的处理单元27。本实施例的工作原理大致与图1相同，所不同的是使用的散光组件21为圓形 平板状，故当散光组件21接收光束28的照射后，会将光束28自散光组件21的 照射位置向周围散射，而成为散射光29。散射光29的强度，则由例如利用等间 距地分布在散光组件21周围的光传感器22、 23与24来侦测，并将所接收到的散 射光29的强度，分别转换为电讯号221、 231与241。电讯号221、 231与241的 大小，是与所接收到的散射光29的强度成一关系式，以便处理单元27可以依据 电讯号221、 231与241的大小，来计算所侦测的光束28的照射位置的位置值。请参考图3所示，其为根据本专利技术第三实施例的一种光照射位置传感器示意 图。图中，此光照射位置传感器30包括散光组件31、光传感器32、 33、 34与 35，以及耦接光传感器32、 33、 34与35的处理单元37。本实施例的工作原理也大致与图1相同，所不同的是使用的散光组件31为方 形平板状，故当散光组件31接收光束38的照射后，会将光束38自散光组件31的照射位置向周围散射，而成为散射光39。散射光39的强度，则由分别设置在 散光组件31四个角落的光传感器32、 33、 34与35来侦测，并将所接收到的散射 光39的强度，分别转换为电讯号321、 331、 341与351。电讯号321、 331、 341 与351的大小，是与所接收到的散射光39的强度成一关系式，以便处理单元37 可以依据电讯号321、 331、 341与351的大小，来计算所侦测的光束38的照射位 置的位置值。由上述说明中，可归纳一种光照射位置感测方法，适用在感测一光束的照射 位置。此光照射位置感测方法包括下列步骤接收光束的照射，并将光束散射为 散射光；在复数个点上侦测散射的散射光，并将所接收到的散射光的强度，分别 转换为电讯号；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光照射位置传感器，适用在感测一光束所照射的一位置值，其特征在于：其包括：一散光组件，用以接收所述的光束的照射，并将所述的光束散射为一散射光；复数个光传感器，设置在所述的散光组件的周围，用以分别将所接收到的所述的散射光的强度，转换为一电讯号；以及一处理单元，耦接所述的复数个光传感器，用以依据所述的复数个光传感器输出的所述复数个电讯号，来计算产生所述的位置值。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈国禔，
申请(专利权)人：方础光电科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]