一種光線入射角度檢測(cè)裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光線傳感器，特別涉及一種光線入射角度檢測(cè)裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)，如申請(qǐng)公布號(hào)為CN101074871A的發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)所公開(kāi)采用PSD的光電傾角測(cè)量裝置，是一種采用PSD (位置敏感探測(cè)器)和半導(dǎo)體激光測(cè)量?jī)A角的裝置，將分光折轉(zhuǎn)鏡組作為固體擺，同時(shí)采用PSD作為檢測(cè)器件，以半導(dǎo)體激光作為檢測(cè)光源，利用PSD的位置探測(cè)功能，最終實(shí)現(xiàn)了較大范圍在線精確測(cè)量?jī)A角，作為一種光電檢測(cè)裝置與計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合可用于傾角的動(dòng)態(tài)高精度檢測(cè)。
[0003]然而，此種測(cè)量裝置，型號(hào)少，價(jià)格貴，大多是用于軍用需求，較少考慮民用需求，因此，較難普及。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種光線入射角度檢測(cè)方法，能簡(jiǎn)單有效的檢測(cè)光線入射角度。
[0005]本發(fā)明的上述技術(shù)目的是通過(guò)以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的:一種光線入射角度檢測(cè)方法，包括:
(1)設(shè)置兩個(gè)光敏器件，假定入射光線上任意一點(diǎn)相對(duì)于兩個(gè)所述光敏器件受光面的位置變化所形成的軌跡處于同一平面；
(2)沿入射光的投射方向，其中一個(gè)光敏器件在另一個(gè)光敏器件受光面所在平面形成投影；
(3)其中一個(gè)光敏器件的受光面始終處于完全受光照狀態(tài)，另一個(gè)光敏器件的受光面的實(shí)際受光面積隨入射光線的角度變化而變化，且使該光敏器件的實(shí)際受光面積變化的因素，僅在于入射光線在該光敏器件受光面上的照射長(zhǎng)度，且該照射長(zhǎng)度所在方向重合或平行于入射光線上任意一點(diǎn)相對(duì)于兩個(gè)所述光敏器件受光面的位置變化所形成的軌跡所在平面；
(4)檢測(cè)兩個(gè)光敏器件的電流值；
(5)應(yīng)用公式
當(dāng)兩個(gè)光敏器件平行設(shè)置，且在垂直于光敏器件受光面方向上，兩者不相重疊時(shí)，應(yīng)用公式，如下，
實(shí)際 /S2-K1^I1ZK2*I2-L1^ig /L2;
K1=K2;
Tan α =x/ (L2+ L1 實(shí)際)；
SgP:^為其中一個(gè)光敏器件的當(dāng)前實(shí)際受光面積，&為另一個(gè)光敏器件的受光面積，該光敏器件的受光面始終處于完全受光照狀態(tài)；
K1為其中一個(gè)光敏器件的感光系數(shù)；K 2為另一個(gè)光敏器件的感光系數(shù)，兩個(gè)光敏器件的感光系數(shù)相同；
為入射光線在其中一個(gè)光敏器件受光面的實(shí)際照射長(zhǎng)度，L2為入射光線在另一個(gè)光敏器件受光面的照射長(zhǎng)度，該光敏器件的受光面積始終處于完全受光照狀態(tài)；
X為兩個(gè)光敏器件受光面之間的垂直距離； α為入射光線的入射角度；
當(dāng)兩個(gè)光敏器件平行設(shè)置，且在垂直于光敏器件受光面方向上，兩者存在相重疊區(qū)域時(shí)，應(yīng)用公式，如下，
實(shí)際 /S2-K1^I1ZK2*I2-L1^ig /L2;
K1=K2;
Tcin Ct _x/[L重疊 (Li Li實(shí)際)];
SgP:^為其中一個(gè)光敏器件的當(dāng)前實(shí)際受光面積，&為另一個(gè)光敏器件的受光面積，該光敏器件的受光面始終處于完全受光照狀態(tài)；
K1為其中一個(gè)光敏器件的感光系數(shù)；K 2為另一個(gè)光敏器件的感光系數(shù)，兩個(gè)光敏器件的感光系數(shù)相同；
為入射光線在其中一個(gè)光敏器件受光面的實(shí)際照射長(zhǎng)度，L1為該光敏器件受光面上的理論照射長(zhǎng)度；
L2為入射光線在另一個(gè)光敏器件受光面的照射長(zhǎng)度，該光敏器件的受光面積始終處于完全受光照狀態(tài)；
L1?為兩個(gè)光敏器件在垂直于光敏器件受光面方向上的重疊長(zhǎng)度，且該重疊長(zhǎng)度重合或平行于入射光線上任意一點(diǎn)相對(duì)于兩個(gè)所述光敏器件受光面的位置變化所形成的軌跡所在平面；
X為兩個(gè)光敏器件受光面之間的垂直距離； α為入射光線的入射角度；
當(dāng)兩個(gè)光敏器件的受光面相互垂直設(shè)置時(shí)，應(yīng)用公式，如下，
實(shí)際 /S2-K1^I1ZK2*I2-L1^ig /L2;
K1=K2;
Tana — (L1-L1 實(shí)際)/ L2 ；
SgP:^為其中一個(gè)光敏器件的當(dāng)前實(shí)際受光面積，&為另一個(gè)光敏器件的受光面積，該光敏器件的受光面始終處于完全受光照狀態(tài)；
K1為其中一個(gè)光敏器件的感光系數(shù)；K 2為另一個(gè)光敏器件的感光系數(shù)，兩個(gè)光敏器件的感光系數(shù)相同；
為入射光線在其中一個(gè)光敏器件受光面的實(shí)際照射長(zhǎng)度，L1為該光敏器件受光面上的理論照射長(zhǎng)度；
L2為入射光線在另一個(gè)光敏器件受光面的照射長(zhǎng)度，該光敏器件的受光面積始終處于完全受光照狀態(tài)A= L2;
α為入射光線的入射角度。
[0006]本發(fā)明的另一發(fā)明目的在于提供一種光線入射角度檢測(cè)裝置，包括殼體、設(shè)于所述殼體且受光面相互平行的兩個(gè)光敏器件；且其中一個(gè)光敏器件能夠?qū)α硪粋€(gè)光敏器件的受光面形成遮擋。
[0007]作為本發(fā)明的優(yōu)選，在垂直于所述光敏器件受光面方向上，兩個(gè)所述光敏器件存在相互重疊的區(qū)域。
[0008]作為本發(fā)明的優(yōu)選，在垂直于所述光敏器件受光面方向上，兩個(gè)所述光敏器件不存在相互重疊的區(qū)域。
[0009]本發(fā)明的另一發(fā)明目的在于提供一種光線入射角度檢測(cè)裝置，包括殼體、設(shè)于所述殼體且受光面相互垂直的兩個(gè)光敏器件；且其中一個(gè)光敏器件位于另一個(gè)光敏器件的一端。
[0010]本發(fā)明的另一發(fā)明目的在于提供一種光線入射角度檢測(cè)裝置，包括殼體及設(shè)于殼體上的三個(gè)光敏器件；其中兩個(gè)所述光敏器件的受光面處于同一平面，且該兩個(gè)光敏器件之間上方平行有設(shè)置余下的一個(gè)所述光敏器件。
[0011]本發(fā)明的另一發(fā)明目的在于提供一種光線入射角度檢測(cè)裝置，包括殼體、設(shè)于所述殼體的至少一個(gè)光敏器件、設(shè)于所述殼體且用于遮擋所述光敏器件受光面的遮光體。
[0012]本發(fā)明的另一發(fā)明目的在于提供一種光線入射角度檢測(cè)方法，包括:
(1)設(shè)置兩個(gè)光敏器件，假定入射光線上任意一點(diǎn)相對(duì)于兩個(gè)所述光敏器件受光面的位置變化所形成的軌跡處于同一平面；
(2)設(shè)置遮光體使兩個(gè)所述光敏器件的受光總面積始終相同，且使單個(gè)光敏器件的受光面積變化的因素，僅在于入射光線在該光敏器件受光面上的照射長(zhǎng)度，且該照射長(zhǎng)度所在方向重合或平行于入射光線上任意一點(diǎn)相對(duì)于兩個(gè)所述光敏器件受光面的位置變化所形成的軌跡所在平面；
(3)檢測(cè)兩個(gè)光敏器件的電流值；
(4)應(yīng)用公式
Si實(shí)際 /?實(shí)際-K1^I j/Kg*I2-L1^ig /L2實(shí)際;
Li實(shí)際+h實(shí)際-L總；
K1=K2;
Tan α =χ/ ( | L總 /^-L1 實(shí)際 | )；
S1^^為其中一個(gè)光敏器件的當(dāng)前受光面積，為另一個(gè)光敏器件的當(dāng)前受光面積；K1為其中一個(gè)光敏器件的感光系數(shù)；K 2為另一個(gè)光敏器件的感光系數(shù)，兩個(gè)光敏器件的感光系數(shù)相同；
為入射光線在其中一個(gè)光敏器件受光面的當(dāng)前實(shí)際照射長(zhǎng)度，為入射光線在另一個(gè)光敏器件受光面的當(dāng)前實(shí)際照射長(zhǎng)度，L,&為入射光線在兩個(gè)光敏器件受光面的總照射長(zhǎng)度；
X為遮光體至光敏器件受光面的垂直距離； α為入射光線的入射角度。
[0013]本發(fā)明的另一目的在于提供一種光線入射角度檢測(cè)方法，包括:
(1)設(shè)置兩個(gè)光敏器件，假定入射光線上任意一點(diǎn)相對(duì)于兩個(gè)所述光敏器件受光面的位置變化所形成的軌跡處于同一平面；
(2)在其中一個(gè)光敏器件正上方設(shè)置遮光體，所述遮光體在垂直于該光敏器件受光面方向上正好完全覆蓋該遮光體的受光面，且使該光敏器件的實(shí)際受光面積變化的因素，僅在于入射光線在該光敏器件受光面上的照射長(zhǎng)度，且該照射長(zhǎng)度所在方向重合或平行于入射光線上任意一點(diǎn)相對(duì)于兩個(gè)所述光敏器件受光面的位置變化所形成的軌跡所在平面；
另一個(gè)光敏器件的受光面始終處于完全受光照狀態(tài)；
(3)檢測(cè)兩個(gè)光敏器件的電流值；
(4)應(yīng)用公式
實(shí)際 /S2 -K1*I j/Kg*I2-L1^ig /L2;
K1=K2;
Tan a =x/ L1 實(shí)際；
S1^^為其中一個(gè)光敏器件的當(dāng)前受光面積，&為另一個(gè)光敏器件的受光面積；
K1為其中一個(gè)光敏器件的感光系數(shù)；K 2為另一個(gè)光敏器件的感光系數(shù)，兩個(gè)光敏器件的感光系數(shù)相同；
為入射光線在其中一個(gè)光敏器件受光面的當(dāng)前實(shí)際照射長(zhǎng)度，L2S入射光線在另一個(gè)光敏器件受光面的照射長(zhǎng)度；
X為遮光體至光敏器件受光面的垂直距離； α為入射光線的入射角度。
[0014]本發(fā)明的另一發(fā)明目的在于提供一種光線入射角度檢測(cè)裝置，包括殼體、設(shè)于所述殼體且受光面處于同一平面的兩個(gè)光敏器件、設(shè)于所述殼體且位于所述光敏器件上方用于遮擋光線的遮光體。
[0015]綜上所述，本發(fā)明具有以下有益效果:本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于普及、推廣、實(shí)施；能有效檢測(cè)光線入射角度、光敏器件受光面實(shí)際光照面積等參數(shù)。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是實(shí)施例1示意圖；
圖2是實(shí)施例3不意圖；
圖3是實(shí)施例5不意圖；
圖4是實(shí)施例6示意圖；
圖5是實(shí)施例7示意圖；
圖6是實(shí)施例8示意圖；
圖7是實(shí)施例9不意圖；