专利名称：二次成象光电接收装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于光电检测技术领域，特别涉及光电检测接收装置。
目前光电检测技术已广泛应用于各种领域，例如在体育训练、军事训练以及很多工程测量工作中，需要对被测对象准直(或位移)情况进行准确测量。即光束发射装置与被测对象固定在一起，可连续发射出经过聚焦的平行光束，该光束照射到接收装置的光靶上形成光斑，并将光斑的位置转换成与位置相关的电信号，再经过信号处理可得到被测对象的位置变化(位移)情况。
已有技术对被测对象位移检测的光电接收主要采用以下方式(a)采用电视摄象机对由发射装置发出的光束在靶上形成的光斑进行拍摄从而记录该点晃动情况，然后从电视信号分离出位置，这种方法的设备复杂，不能及时反馈测量结果，而且精度较差；(b)直接用光电器件组成光靶，对光束在靶上形成的光斑位置进行记录。它又可根据使用的光电器件不同分为连续式和阵列式两种，连续式是采用面状光电器件构成光靶，因此要求光电器件的面积比较大；阵列式是采用多个点状光电器件密集排列构成光靶，通过编码记录光斑在靶上的晃动，这样为了得到较大的光靶需要很多器件。
本实用新型的目的在于克服已有技术光电接收装置的不足，设计出一种二次成象的光电接收装置，利用较小的光电接收器件接收到较大范围内光束位置的变化情况，使装置具有体积小、成本低，适用范围广等优点。
本实用新型设计出一种光电接收装置，其特征在于由在同一轴线上依次正交排列的散射光靶1、光学成象透镜2及光电位置传感器3所组成，所说光靶、透镜、传感器之间的距离分别为u，v，且与透镜焦距f满足
1/(u) ＋ 1/(v) ＝ 1/(f) ，并设u＞2f。
通过合理选取u，v，f的值，即可利用现有的小尺寸光电传感器件设计出符合实际需要的大尺寸光靶，实现小尺寸光电传感器接收被测对象在较大范围内位置的变化情况。
本实用新型设计出一种吸收散射式光学成象屏作为光靶，以满足接收光束具有较高的转换效率与良好精度。
本实用新型所述光靶由光学玻璃基板12，在该基板前表面镀有增透面层13，其后表面制成散射面层14构成。为了保证其转换效率，基板应选用对所用光源的特定波长透过率高的光学玻璃，例如，当光源选用中心波长为930mm的红外激光时，可以选近红外截止型玻璃，如HB820等。若选用红光激光管作光源则应选对红光通透特性好而对其它波长衰减的玻璃。这样，一方面保证了较高的转换效率，同时还使光靶具有较好的抗杂散光干扰的能力。为了进一步提高靶面的转换效率和抗干扰能力，在光学玻璃基板的前方镀有合适的膜系，它的作用有两个；一方面是增透，另一方面是对杂散光进行衰减，这两个作用是通过合理选择膜系的材料和厚度而达到的。上述两层材料使靶面具备了良好的吸收特性，为了将入射光转换为可由光学透镜成象的点光源，需要将入射光进行散射，为此在光学玻璃的后方制备了散射面层，可采用一般玻璃磨砂工艺或激光磨砂制成磨砂面。理想的散射面层的特性是能够将入射光完全散射，形成点光源，因此在制备散射面层时应精细地控制工艺，使散射面层具有充分细的随机分布结构。
本实用新型所述的光电接收器件采用能检测出光斑坐标的任何光电器件，如CCD器件，四象限器件或光电管阵列等。为进一步提高光电检测系统的精度，最好采用连续型的光电传感器，如半导体硅光器件。光电接收器件应放置在其光敏面正好与光靶散射光斑的成象面重合的位置。
本实用新型实现了利用已有的较小的光电接收器件接收在较大范围内被测光束的位置变化情况。本装置的光靶具有良好的转换效率及抗干扰能力，选用的连续型光电传感器件可保证整个光电检测系统对被测对象位移的检测精度。本装置结构简单，成本低廉，可用于各种领域的光电位移检测系统之中。
附图简要说明
图1为本实用新型组成示意图图2为本实用新型的光靶结构图图3为本实用新型的实施例总体结构图本实用新型设计出一种二次成象光电接收装置实施例，总体结构如图3所示，由喇叭型接收筒34及支架35组成。接收筒大端安装光靶31，小端安装一连续型光电传感器33，在光靶与光电传感器光敏面形成的轴线上安装一光学透镜32，光靶到透镜距离u与光电传感器光敏面到透镜距离v比为u＝10v，光电传感器光敏面直径为10mm，光靶直径为100mm，透镜焦距f为25mm。
权利要求1.一种光电接收装置，其特征在于由在同一轴线上依次正交排列的散射光靶1、光学成象透镜2及光电位置传感器3所组成，所说光靶、透镜、传感器之间的距离分别为u，v，且与透镜焦距f满足1/(u) + 1/(v) = 1/(f) ，并设u＞2f；
2.如权利要求1所述光电接收装置，其特征在于所述光靶由光学玻璃基板，在该基板前表面镀有增透面层，其后表面制成散射面层构成。
专利摘要本实用新型属于光电检测技术领域，本实用新型设计出一种二次成象光电接收装置，由在同一轴线上依次正交排列的散射光靶，光学成像透镜及光电位置传感器所组成。该装置可利用现有的小尺寸光电传感器件，设计出符合实际需要的大尺寸光靶，满足各种光电检测领域的需要。本装置结构简单，成本低，具有良好的光学转换效率及抗干扰能力，对被测对象位移变化可实现高精度连续检测。
文档编号G01B11/02GK2168235SQ9321687
公开日1994年6月8日 申请日期1993年6月30日 优先权日1993年6月30日
发明者王广志, 丁海曙, 董德康, 丁辉, 宋华, 刘明哲 申请人:清华大学