[發明專利]一種光纖傳導光敏陣列

無效

• 申請號: 201310372335.1
• 申請日: 2013-08-24
• 公開（公告）號: CN103398672A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: 卿躍;王敏;鄭檣
• 申請（專利權）人: 云南金隆偉業電子有限公司
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24;G01B11/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及光纖傳導技術和光電檢測技術領域，具體涉及一種光纖傳導光敏陣列，該陣列可以用于同時測量物體表面多點距離的裝置。

背景技術

數碼相機的基本原理是：光線被物體表面反射回來后通過鏡頭聚焦，在鏡頭的焦平面處形成縮小圖像，這個圖像被光敏器件感應，轉換成相應的電信號，最終由后端的信號處理單元還原成物體的圖像，在這個應用中，有很多數量的光敏器件位于鏡頭焦平面，這些光敏器件在曝光的時候是同時工作，將光信號轉換成電信號的，這些電信號被臨時存儲下來，然后一個跟著一個串行輸出到后端信號處理單元，信號處理單元并不關心哪個信號是最先曝光的，更重要的是這個信號是一個模擬量，后端的信號處理單元需要將這個模擬信號變成數字信號才能進一步分析處理。

???????一個可控的光源發出的光線被物體一個點反射后，被光敏器件感應到，信號處理單元通過計算從光線發出到收到反射光之間的時間差，可以計算出這個點離光源的距離。同理，將物體上多個點離光源的距離計算出來后，通過數據的分析處理，就可以還原物體的立體圖形，如果物體上所有點距光源的距離是同時測量出來的，那么無論物體是移動的還是靜止的，都可以還原物體的立體圖形。

????在圖像傳感器領域有線陣列和面陣列兩種類型，其特征都是通過光敏器件檢測物體表面反射的光線，通過后端系統還原出物體的圖像，其具體的應用如數碼相機、掃描儀、傳真機等，在這個領域核心技術和工藝都由國外少數公司掌握，已經形成技術壟斷。

???????激光測距也是光敏器件應用的一個重要領域，是通過光源發射光束后，再由光敏器件檢測反射回來的光束，測量出發射光束和接收光束的時間差，從而計算出到被測物體的距離。

???????在上述的應用中，數碼相機可以得到一個物體的平面圖像，激光測距可以得到物體上一個點的距離，要得到物體所有點的距離需要根據物體的外形進行掃描，但要求被測物體的相對靜止或緩慢移動。在道路上為了及時辨別一個物體是一輛移動較快的車輛，而不是其他物體，數碼相機需要用一組圖像或一段視頻來進行分析，而且由于所有分析要基于清晰可辨的圖像，白天受環境光照，陰影，投影和反光的影響很大，夜間光照不足，獲取清晰可辨的圖像比較困難；用激光測距就不適用這種需求。

發明內容

為克服現有技術在測距時白天受環境光照，陰影，投影和反光的影響很大，夜間光照不足，獲取清晰可辨的圖像比較困難的不足之處，發明光纖傳導光敏陣列只用紅外補光燈作為光源，可以不受環境光線影響，白天夜間同樣工作，不是感應物體的平面圖像，而是感應一種狀態，一種被測物體是否反射回光線的狀態，通過這個狀態，后端信號處理單元可以計算出光源到被測物體上各個點的距離，通過這個距離恢復物體空間輪廓，更方便信號處理單元識別物體。

本發明的一種光纖傳導光敏陣列是一個可以同時將物體反射光線的狀態信號反饋給后端信號處理單元，信號處理單元通過控制光源發光，然后接收光纖傳導光敏陣列的輸出，通過分析計算，還原出物體的立體圖形。

本發明的光纖傳導光敏陣列是由一個由多根光纖組成的光纖陣列、一個由多個光敏器件組成的光敏陣列；由多根光纖軸向緊密排列，其端面接受物體反射的光線照射，光線通過光纖傳導至對應的光敏器件，由光敏器件將光轉變成電信號，供后續裝置進行分析使用。

一種光纖傳導光敏陣列，所述的光纖傳導光敏陣列包括光纖、光纖陣列、光敏器件、光敏陣列；

配套部件還包括有暗室盒、電源、光源、鏡頭、電信號、襯板、導入孔、連接器、導線；

光纖傳導光敏陣列數據流程是：信號處理單元控制光源發出光線，被測物體反射回來后，經過鏡頭聚焦，聚焦后的光線射入位于焦平面附近的光纖陣列的光纖端面，光線沿光纖傳導至位于暗室盒中的光敏陣列，由光敏陣列上面的光敏器件完成光電轉換，并將電信號通過連接器輸出到后端的信號處理單元，光敏器件工作所需的電源由信號處理單元提供。

所述的光纖陣列包括一個由N×M根光纖組成的陣列。

所述的光敏陣列，由多個光敏器件組成光敏陣列、光敏矩陣安裝于導入光纖的暗室盒中。

所述的光纖陣列由多根光纖軸向緊密排列，每根光纖對應一個光敏器件,共N×M個光敏器件，光敏器件按照N×M排列成一個矩形陣列。

所述的多根光纖軸向緊密排列，光纖軸向端面經打磨后，形成光纖端面，光纖端面接受光線照射，并將光線通過光纖傳導致后續的光敏器件。

所述的光纖端面，用N×M根光纖端面組成一個面接受光線的照射，同時接受物體表面發射的多束光線。