光斑大小可调的光电传感器及方法与流程

本发明属于光电传感器，特别涉及一种光斑大小可调的光电传感器及方法。

背景技术：

1、光电传感器是使用光作为检测手段来检测物体的一种传感器，工业用光电传感器的光发射单元通常采用led作为光源，led具有亮度高，寿命长等优点。在led发出的光束经过透镜汇聚后，检测距离内照射到检测物体时会形成特定形状的光斑，照到检测物体的光会有部分被反射回来，再经过接收透镜投射到光电探测元件，光电探测单元检测到光以后会产生电信号，发送给信号处理单元，最后对外输出检测结果。

2、目前，在光电传感器技术中，通常是采用通用的led作为光电传感器的光源，led的发光芯片的发光区域是一个整体，经过透镜汇聚后光斑大小在固定距离处不可调节。根据透镜成像原理，如果要调节光斑大小，必须更换透镜同时调整透镜到led的距离。但是，在实际检测过程中需要检测各种形状和大小的物体，当检测如各种线材等尺寸较小的物体时，就需要光束集中光斑比较小。当检测如打孔的pcb板等尺寸较大的物体时，就必须有较大的光斑，否则使用小光斑传感器就容易发生漏检的情况。由于光电传感器无法检测不同大小的物体，被检测物体变化后，需要更换不同的光电传感器，就需要重新进行安装调试。会导致整个生产设备停机，降低生产效率，增加生产成本。综上所述，在现有的光电传感器技术中，存在着光电传感器光斑的大小不可调，无法满足不同场景的检测需求，降低了生产效率的技术问题。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是光电传感器光斑的大小不可调，无法满足不同场景的检测需求，降低了生产效率的技术问题。

2、为解决上述技术问题，本发明提供了一种光斑大小可调的光电传感器，所述光电传感器包括光源，所述光源包括依次层叠的衬底、第一型半导体层、发光层和第二型半导体层，至少两个独立发光区以及用于隔离相邻两个独立发光区的绝缘槽，所述绝缘槽至少贯穿所述发光层，所述绝缘槽可供容纳绝缘体。

3、进一步地，所述至少两个独立发光区包括一个位于中心区域的中心独立发光区和自所述中心独立发光区向外延伸的一个延伸独立发光区。

4、进一步地，所述光电传感器还包括：与所述中心独立发光区连接的第一控制电路、以及与所述延伸独立发光区连接的第二控制电路，所述第一控制电路用于控制所述中心独立发光区为通路或断路，所述第二控制电路用于控制所述延伸独立发光区为通路或断路。

5、进一步地，所述光电传感器还包括：与所述独立发光区连接的控制电路，所述控制电路用于控制对应的所述独立发光区为通路或断路。

6、进一步地，所述至少两个独立发光区包括一个位于中心区域的中心独立发光区、自所述中心独立发光区向外延伸的两个延伸独立发光区，一个延伸独立发光区位于所述中心独立发光区和另一个延伸独立发光区之间。

7、进一步地，所述光电传感器还包括：与所述中心独立发光区连接的第一控制电路、与所述一个延伸独立发光区连接的第二控制电路、以及与所述另一个延伸独立发光区连接的第三控制电路，所述第一控制电路用于控制所述中心独立发光区为通路或断路，所述第二控制电路用于控制所述一个延伸独立发光区为通路或断路，所述第三控制电路用于控制所述另一个延伸独立发光区为通路或断路。

8、进一步地，所述第一控制电路、所述第二控制电路和所述第三控制电路均设置为并联。

9、进一步地，所述一个延伸独立发光区包括多个第一子发光区，每相邻两个所述第一子发光区之间设置有一个绝缘槽，且所述绝缘槽沿所述绝缘槽的长度延伸方向伸入所述中心独立发光区；所述另一个延伸独立发光区包括两个第二子发光区，两个所述第二子发光区位于所述一个延伸独立发光区的两侧。

10、依据本发明的又一个方面，本发明还提供一种光斑大小可调的方法，所述方法包括：在衬底上依次生长第一型半导体层、发光层和第二型半导体层；通过形成至少贯穿所述发光层的绝缘槽，以形成至少两个独立发光区；在所述绝缘槽内沉积绝缘体。

11、进一步地，所述方法还包括：依据预设的光斑形状来控制各所述独立发光区为通路或断路，以形成所需大小的光斑。

12、有益效果：

13、本发明提供一种光斑大小可调的光电传感器，通过依次层叠衬底、第一型半导体层、发光层和第二型半导体层，绝缘槽至少贯穿发光层，绝缘槽的内部可供容纳绝缘体，以形成至少两个独立发光区。这样在实际检测过程中，所形成的各独立发光区都可以独立发光，不用通过调节透镜即可改变光斑的大小。在检测微小的物体需要小光斑时，可以控制为一个独立发光区发光，其它独立发光区不发光，实现将光斑的大小调节为小光斑。在检测较大的不规则物体需要大光斑时，可以控制为多个独立发光区同时发光，实现将光斑的大小调节为大光斑。继而能够检测微小物体，同时也能检测较大的不规则物体，被检测物体变化以后就不需要更换不同的传感器，实现光电传感器能够检测不同大小的物体，有利于提高生产效率。从而达到了能够只需通过对传感器功能的切换就能对光斑的大小进行调节，实现满足不同场景检测需求，使用场景广泛，调节简单，有利于提高生产效率的技术效果。

技术特征：

1.一种光斑大小可调的光电传感器，其特征在于，所述光电传感器包括：光源，所述光源包括依次层叠的衬底、第一型半导体层、发光层和第二型半导体层，至少两个独立发光区以及用于隔离相邻两个独立发光区的绝缘槽，所述绝缘槽至少贯穿所述发光层，所述绝缘槽可供容纳绝缘体。

2.根据权利要求1所述的光斑大小可调的光电传感器，其特征在于：所述至少两个独立发光区包括一个位于中心区域的中心独立发光区和自所述中心独立发光区向外延伸的一个延伸独立发光区。

3.根据权利要求2所述的光斑大小可调的光电传感器，其特征在于，所述光电传感器还包括：与所述中心独立发光区连接的第一控制电路、以及与所述延伸独立发光区连接的第二控制电路，所述第一控制电路用于控制所述中心独立发光区为通路或断路，所述第二控制电路用于控制所述延伸独立发光区为通路或断路。

4.根据权利要求1所述的光斑大小可调的光电传感器，其特征在于，所述光电传感器还包括：与所述独立发光区连接的控制电路，所述控制电路用于控制所述独立发光区为通路或断路。

5.根据权利要求1所述的光斑大小可调的光电传感器，其特征在于：所述至少两个独立发光区包括一个位于中心区域的中心独立发光区、自所述中心独立发光区向外延伸的两个延伸独立发光区，一个延伸独立发光区位于所述中心独立发光区和另一个延伸独立发光区之间。

6.根据权利要求5所述的光斑大小可调的光电传感器，其特征在于，所述光电传感器还包括：与所述中心独立发光区连接的第一控制电路、与所述一个延伸独立发光区连接的第二控制电路、以及与所述另一个延伸独立发光区连接的第三控制电路，所述第一控制电路用于控制所述中心独立发光区为通路或断路，所述第二控制电路用于控制所述一个延伸独立发光区为通路或断路，所述第三控制电路用于控制所述另一个延伸独立发光区为通路或断路。

7.根据权利要求6所述的光斑大小可调的光电传感器，其特征在于：所述第一控制电路、所述第二控制电路和所述第三控制电路均设置为并联。

8.根据权利要求5所述的光斑大小可调的光电传感器，其特征在于：所述一个延伸独立发光区包括多个第一子发光区，每相邻两个所述第一子发光区之间设置有一个绝缘槽，且所述绝缘槽沿所述绝缘槽的长度延伸方向伸入所述中心独立发光区；所述另一个延伸独立发光区包括两个第二子发光区，两个所述第二子发光区位于所述一个延伸独立发光区的两侧。

9.一种光斑大小可调的方法，其特征在于，所述方法包括：

10.根据权利要求9所述的光斑大小可调的方法，其特征在于，所述方法还包括：依据预设的光斑形状来控制各所述独立发光区为通路或断路，以形成所需大小的光斑。

技术总结
本发明公开了一种光斑大小可调的光电传感器及方法，属于光电传感器技术领域，所述光电传感器包括光源，所述光源包括依次层叠的衬底、第一型半导体层、发光层和第二型半导体层，至少两个独立发光区以及用于隔离相邻两个独立发光区的绝缘槽，所述绝缘槽至少贯穿所述发光层，所述绝缘槽可供容纳绝缘体。本发明达到能够只需通过对传感器功能的切换就能对光斑的大小进行调节，实现满足不同场景检测需求，使用场景广泛，调节简单，有利于提高生产效率的技术效果。

技术研发人员：赵爱伦,周志力,叶立平,唐可信
受保护的技术使用者：深圳市志奋领科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14