三维PSD位置传感器.pdf

1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201410804778.8 (22)申请日 2014.12.23 G01B 11/00(2006.01) (71)申请人 重庆花金王科技开发有限公司璧山 分公司 地址 402700 重庆市璧山县鸡冠石路22号2 单元 5-2 (72)发明人 王帅 蒋太刚 (54) 发明名称 三维 PSD 位置传感器 (57) 摘要 本发明公开了一种三维 PSD 位置传感器， 包 括一球形的内壳体和设置在内壳体表面的多个 PIN 光电二极管 ； 还包括一将所述内壳体包覆在 内部的且同时与所述内壳体同心设置的球形透明 外壳体， 所述透明的外壳体制成只允许经

2、过内壳 体中心的光线通过的偏光片。本发明的三维 PSD 位置传感器解决了现有一维和二维 PSD 位置传感 器无法直接用于测量三维空间中光源方位的问 题。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书2页 附图1页 (10)申请公布号 CN 104482857 A (43)申请公布日 2015.04.01 CN 104482857 A 1/1 页 2 1.一种三维 PSD 位置传感器， 其特征在于 ： 包括一球形的内壳体 （1） 和设置在内壳体 （1） 表面的多个 PIN 光电二极管 （2） ； 还包括一将所述内壳体 （1） 包覆在内

3、部的且同时与所 述内壳体 （1） 同心设置的球形透明外壳体 （3） ， 所述透明的外壳体 （3） 由两片只允许经过内 壳体 （1） 中心的光线通过的球面偏光片组成。 2.根据权利要求 1 中所述的三维 PSD 位置传感器， 其特征在于 ： 所述两片偏光片的偏 振角度相互垂直。 权 利 要 求 书 CN 104482857 A 2 1/2 页 3 三维 PSD位置传感器 技术领域 0001 本发明涉及传感器技术领域， 尤其涉及一种三维 PSD 位置传感器。 背景技术 0002 PSD 是位置敏感检测器， 硅 PSD 是一种能在其感光表面连续移动光点位置的光电 子传感器， 它分为一维 PSD 和二

4、维 PSD 两个类型产品。硅 PSD 具体地是由一个或两个具有 均匀阻抗表面组成的 PIN 光电二极管， 它与分立元素探测器相比具有位置分辨率高、 反应 电流简单、 快速， 硅 PSD 以其诸多优点可广泛应用于光学位置和角度的测量与控制、 远程光 学控制系统、 位移和振动监测、 激光光束校准、 自动范围探测系统以及人体运动及分析系统 等。现有的 PSD 位置敏感检测器具有一个显著的缺点是无法直接测量出空间中某一发光物 体的三维空间方位。 发明内容 0003 有鉴于此， 本发明的目的是提供一种三维 PSD 位置传感器， 其解决了现有一维和 二维 PSD 位置传感器无法直接用于测量三维空间中光源方

5、位的问题。 0004 本发明通过以下技术手段解决上述技术问题 ： 本发明的三维 PSD 位置传感器， 包括一球形的内壳体和设置在内壳体表面的多个 PIN 光电二极管 ； 还包括一将所述内壳体包覆在内部的且同时与所述内壳体同心设置的球形 透明外壳体， 所述透明的外壳体由两片只允许经过内壳体中心的光线通过的球面偏光片组 成。 0005 进一步， 所述两片偏光片的偏振角度相互垂直。 0006 本发明的有益效果 ： 本发明的三维 PSD 位置传感器， 包括一球形的内壳体和设置 在内壳体表面的多个 PIN 光电二极管 ； 还包括一将所述内壳体包覆在内部的且同时与所述 内壳体同心设置的球形透明外壳体， 所

6、述透明的外壳体由两片只允许经过内壳体中心的光 线通过的球面偏光片组成。本发明的三维 PSD 位置传感器解决了现有一维和二维 PSD 位置 传感器无法直接用于测量三维空间中光源方位的问题。 附图说明 0007 下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。 0008 图 1 为本发明三维 PSD 位置传感器的结构示意图， 图中 PIN 光电二极管以虚线表 示。 具体实施方式 0009 以下将结合附图对本发明进行详细说明 ： 如图 1 所示 ： 本实施例中的三维 PSD 位置传感器， 包括一球形的内壳体 1 和设置在内 壳体 1 表面的多个 PIN 光电二极管 2 ； 还包括一将所述内壳体 1 包覆在

7、内部的且同时与所 说 明 书 CN 104482857 A 3 2/2 页 4 述内壳体 1 同心设置的球形透明外壳体 3， 所述透明的外壳体 3 由两片只允许经过内壳体 1 中心的光线通过的球面偏光片组成， 所述两片偏光片的偏振角度相互垂直。本发明的三 维PSD位置传感器， 由于外壳体3的偏光片效应， 使得只有垂直外壳体表面的光线才能够透 过外壳体照射到内壳体 1 的 PIN 光电二极管 2 上面， 通过计算可精确判断出光源的方位， 进 而为哪些需要锁定光源方位的自动化设备提供重要数据， 如战场上， 某一方位极速的闪光， 该闪光点可能为敌方的火炮发射口， 而由于速度极快， 人肉眼一般无法迅速

8、判断火炮方位， 而通过本三维 PSD 位置传感器可快速地锁定火炮方位， 并通过自动化控制来达到自动精确 还击的效果。二维 PIN 光电二极管 2 的等效电路连接方式已经为比较成熟的技术， 另外， 将 PIN 光电二极管 2 制成柔性的并可铺设在球形壳体上的技术方案需要参考已经在专利文献 中公开的柔性半导体的制作方法等相关文献， 本专利中不再详细说明。 0010 最后说明的是， 以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制， 尽管参照较 佳实施例对本发明进行了详细说明， 本领域的普通技术人员应当理解， 可以对本发明的技 术方案进行修改或者等同替换， 而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围， 其均应涵盖在本 发明的权利要求范围当中。 说 明 书 CN 104482857 A 4 1/1 页 5 图 1 说 明 书 附 图 CN 104482857 A 5