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专利名称：一种光学传感器及其检测方法
技术领域：
本发明涉及ー种光学传感器及其检测方法，适用于使用光频率转换及图形信息转换自动检测承印物上的非可见光学防伪特征和非可见信息图形编码的检測。属于光学检测设备技术领域。
背景技术：
随着社会进步，防伪技术获得了长足的发展，无论货币、票据、证件还是商品，都越来越多的应用各种各样的防伪技木，出于对国家经济及安全考虑，货币、票据、证件所应用的某些防伪技术一直位列尖端和前沿，而且不断地更新换代。一方面这些防伪措施应用成本昂贵，防伪材料来源严格控制，不易取得并且代价高昂，另一方面这些防伪措施属于科技的前沿，不是非专业的造假者所能窥其究竟，另外严格的保密措施也起到了关键作用，而这些方面在加强了防伪措施可靠性的同吋，也造成由于技术门槛高，所配套的检测技术相对滞后，检测复杂度高，必须用昂贵、高端的设备或设备组合才能够检测得到，而且做到实时检测更加困难，再加上这些高端防伪措施所需要的检测器件、传感器等受科技水平、制造エ 艺的限制，在指标、体积、可靠性上也成为现实推广应用的制约因素，只能停留在实验室检测层面，这就造成了经常有防伪无检测的尴尬局面，直至高端的防伪措施起不到应有的效用。

发明内容
本发明的第一个目的，是为了克服现有的防伪技术存在只停留在实验室层面、检测复杂度高，必须用昂贵、高端的设备或设备组合才能够检测的缺点，提供ー种光学传感
-Htr ο本发明的第二个目的，是为了提供ー种光学传感器的检测方法。本发明的第一个目的可以通过如下技术方案达到ー种光学传感器，其结构特点包括发射�？椋�接收�？椋�红外拍摄传感器�？楹托藕抛�接传送�？椋�1)发射�？榫哂凶远�检测控制传感器和半导体激光器；由自动检测控制传感器检测到光学传感器贴近承印物后，自动检测控制传感器发送检测控制信号到半导体激光器的输入端，半导体激光器接收到该检测控制信号后发射出检测光束对承印物表面进行扫描；当承印物表面包含正常形状或规律的防伪特征信号区域吋，在检测光束所扫描过的地方会激发出响应光束；2)接收�？榫哂械脊庾爸�、滤光装置、光电传感器及信号处理电路；接收�？榈牡脊庾爸靡�导上述响应光束进入滤光装置，经过滤光装置滤除自然光和响应光以外的其他不可见光线后，响应光束由光电转换传感器转换为电信号，该电信号经过信号预处理电路放大、整形、处理后成为数字信号、并将该数字信号输出到信号转接传送模块；3)红外拍摄传感器�？楦涸鸲猿杏∥锉砻娼�行拍摄，并将拍摄到的图像信息输出到信号转接传送�？椋�4)信号转接传送�？榻�接收到的数字信号和图像信息输出到中央处理单元，中央处理单元对所接收的信息进行解码、核对，最后将检测结果及数据信息输出。该光学传感器具有结构紧凑，体积小巧的特点，能检测承印物上微弱的防伪特征的形状、编码、強度，并同时识别图形信息编码，提取编码所隐含的信息内容，能够实现小体积、集成化、低成本的可靠检測，同时具有防伪特征不可见，需要特殊的一定能量的不可见激发光来激发，激发后的响应光束也不可见的特点，激发波长为800 820nm，光频率转换波长至1050 1080nm。本发明的第一个目的还可以通过采取如下技术方案达到实现本发明第一个目的一种改进方案是红外拍摄传感器�？榈目刂菩藕攀淙攵嘶褂敕⑸淠？榈目刂菩藕攀涑龆肆�接，或者是红外拍摄传感器�？榈目刂菩藕攀淙攵嘶褂胫醒氪�理单元的控制信号输出端连接。实现本发明第一个目的一种改进方案是光学传感器还包括一固定支架，固定支架的右端面上分別设有安装板和安装导孔；固定支架的左端面与接收�？楣潭�连接，其右端面的安装板分別与红外拍摄传感器�？楹托藕抛�接传送�？楣潭�连接；所述接收�？榈牡脊庾爸么┕�固定支架上的安装导孔与发射模块连接。实现本发明第一个目的一种改进方案是所述的发射�？橛勺远�检测控制传感器、半导体激光器、前固定架和后固定架构成；后固定架的上部设有自动检测控制传感器卡槽，自动检测控制传感器安装在自动检测控制传感器卡槽中；在前固定架和后固定架的中部对应位置处分别设有ー个卡槽、形成半导体激光器安装槽，半导体激光器安装在半导体激光器安装槽中，半导体激光器的端面与检测端面保持0. Smm-Imm的光线反射距离；在前固定架和后固定架的中部连接处设有ー个圆形卡槽，用来安装接收�？榈牡脊庾爸茫辉谠残慰ú勰谏栌些`个使半导体激光器的光斑保持ー个固定方向的限位装置。实现本发明第一个目的一种改进方案是发射�？榈陌氲继寮す馄鞯那岸松栌屑す馔妇悼ú郏�在激光透镜卡槽中设有激光透镜。实现本发明第一个目的一种改进方案是所述的接收�？橛善帘魏屑胺謩e安装在屏蔽盒中的导光装置、滤光装置、光电传感器及信号处理电路和传感器垫片构成；屏蔽盒由屏蔽盒体、屏蔽盒上盖构成；所述导光装置由光纤构成，滤光装置由型号为HWB950的第一滤光片及第ニ滤光片、安装有一片1065nm窄带带通滤光片的带通滤光片固定套构成；光电传感器及信号处理电路、传感器垫片、第一滤光片、带通滤光片及带通滤光片固定套和第二滤光片按顺序依次排列后安装在屏蔽盒中；光纤的一端安装于屏蔽盒中、另一端穿出屏蔽盒及固定支架与发射�？楣潭�连接；实现本发明第一个目的一种改进方案是所述的红外拍摄传感器模块由至少ー个用于拍摄不可见图形信息编码的红外CMOS图像传感器、红外线光源以及光源驱动电路连接而成，红外CMOS图像传感器与固定支架的安装板固定连接。实现本发明第一个目的一种改进方案是信号转接传送�？橛尚藕抛�接电路PCB 构成，信号转接电路PCB安装在固定支架的安装板上。本发明的第二个目的可以通过如下技术方案达到ー种光学传感器的检测方法，其特征是按以下步骤进行
1)启动光学传感器；2)将所述光学传感器逐渐贴近承印物，由发射�？榈淖远�检测控制传感器搜索并判断所述光学传感器的检测端面是否贴近承印物表面，如果肯定，自动检测控制传感器发送检测控制信号到半导体激光器的输入端，半导体激光器接收到该检测控制信号后发射出检测光束对承印物表面进行扫描；当承印物表面包含正常形状或规律的防伪特征信号区域吋，在检测光束所扫描过的地方会激发出响应光束；3)由接收�？榈牡脊庾爸靡�导上述响应光束进入滤光装置，经过滤光装置滤除自然光和响应光以外的其他不可见光线后，响应光束由光电转换传感器转换为电信号，该电信号经过信号预处理电路放大、整形、处理后成为数字信号、并将该数字信号输出到信号转接传送�？椋�4)当红外拍摄传感器模块接收到拍摄指令后，红外拍摄传感器�？槠舳�，开始拍摄，并将拍摄到的图像信息输出到信号转接传送�？椋�5)信号转接传送�？榻�接收到的接收�？榉⒊龅氖�字信号和红外拍摄传感器模块发出的图像信息输出到中央处理单元，中央处理单元对所接收的信息进行解码、核对，最后将检测结果及数据信息输出。6)当所述的光学传感器检测端面离开承印物表面吋，发射�？榈淖远�检测控制传感器发出控制信号驱动半导体激光器停止发射检测光束，至此，单个完整检测周期完成。本发明的第二个目的还可以通过采取如下技术方案达到实现本发明第二个目的一种改进方案是在步骤4)中，红外拍摄传感器�？槠舳�方式采用以下三种情况中的任意ー种1)当步骤1)中的光学传感器启动后，红外拍摄传感器�？橥�时启动，即红外拍摄传感器�？榻邮盏脚纳阒噶睿�开始周期性的进行图像拍摄，并自行检测拍摄到的图象信息是否有效，如果无效，就继续拍摄下幅图像；如果有效，经核对无误后，将检测结果输出到信号转接传送�？椋�2)当步骤2~)中的发射�？榈淖远�检测控制传感器检测到所述光学传感器的检测端面已经贴近承印物表面吋，由发射�？榉⑺团纳阒噶畹胶焱馀纳愦�感器�？椋�红外拍摄传感器�？榻邮盏脚纳阒噶睿�开始拍摄，并将拍摄到的图像信息输出到信号转接传送�？椋�3)当步骤幻中的接收�？榈男藕旁ご�理电路将数字信号输出到信号转接传送�？楹螅�信号转接传送�？樵俳�该数字信号传送给中央处理单元，中央处理单元对此信号进行判断处理后，如果认为该信号为有效信号，则发出拍摄指令到红外拍摄传感器�？椋�红外拍摄传感器�？榻邮盏脚纳阒噶睿�开始拍摄，并将拍摄到的图像信息输出到信号转接传送�？�。本发明的有益效果是本发明所涉及的光学传感器结构紧凑，体积小巧，能检测承印物上微弱的防伪特征的形状、编码、強度，并同时识别图形信息编码，提取编码所隐含的信息内容，克服了以往只停留在实验室层面用庞大、昂贵的高端设备检测的缺点，实现了小体积、集成化、低成本的可靠检測。本光学传感器所集成的自动检测控制传感器对检测过程的控制可以提供良好、方便、安全的操作方式，延长半导体激光器的使用寿命，保护人体免受激光辐射影响。


图1是具体实施例1所述的光学传感器�？樽槌墒疽馔�。图2是具体实施例1所述的光学传感器的分体结构示意图。图3是具体实施例1所述的光学传感器发光�？槠骷�相对位置示意图,图4是具体实施例1所述的光学传感器的滤光系统的曲线图。图5是具体实施例1所述的光学传感器及信号处理电路的电路原理图,图6是具体实施例4所述的光学传感器的结构示意图。图7是具体实施例4所述的光学传感器的滤光系统的曲线图。
具体实施例方式具体实施例參照图1和图2，本实施例包括发射�？�1，接收�？�2，红外拍摄传感器�？�3和信号转接传送模块4 ；1)发射模块1具有自动检测控制传感器1-1和半导体激光器1-2 ；由自动检测控制传感器1-1检测到光学传感器贴近承印物后，自动检测控制传感器1-1发送检测控制信号到半导体激光器1-2的输入端，半导体激光器1-2接收到该检测控制信号后发射出检测光束对承印物表面进行扫描；当承印物表面包含正常形状或规律的防伪特征信号区域吋， 在检测光束所扫描过的地方会激发出响应光束；2)接收�？�2具有导光装置、滤光装置、光电传感器及信号处理电路；接收�？�2 的导光装置引导上述响应光束进入滤光装置，经过滤光装置滤除自然光和响应光以外的其他不可见光线后，响应光束由光电转换传感器转换为电信号，该电信号经过信号预处理电路放大、整形、处理后成为数字信号、并将该数字信号输出到信号转接传送�？�4 ；3)红外拍摄传感器�？�3负责对承印物表面进行拍摄，并将拍摄到的图像信息输出到信号转接传送�？�4;4)信号转接传送�？�4将接收到的数字信号和图像信息输出到中央处理单元，中央处理单元对所接收的信息进行解码、核对，最后将检测结果及数据信息输出。本实施例中參照图1、图2，光学传感器还包括一固定支架5，固定支架5的右端面上分別设有安装板5-1和安装导孔5-2 ；固定支架5的左端面与接收�？�2固定连接，其右端面的安装板5-1分別与红外拍摄传感器模块3和信号转接传送�？�4固定连接；所述接收�？�2的导光装置穿过固定支架5上的安装导孔5-2与发射�？�1连接。參照图1、图2和图3，所述的发射模块1起自动检测控制和光源发射、整形的作用。所述的发射�？�1由自动检测控制传感器1-1、半导体激光器1-2、前固定架1-3和后固定架1-4构成；后固定架1-4的上部设有自动检测控制传感器卡槽1-5，自动检测控制传感器1-1安装在自动检测控制传感器卡槽1-5中；在前固定架1-3和后固定架1-4的中部对应位置处分别设有ー个卡槽、形成半导体激光器安装槽，半导体激光器安装在半导体激光器安装槽中，半导体激光器1-2的端面与检测端面保持0. Smm-Imm的光线反射距离；在前固定架1-3和后固定架1-4的中部连接处设有ー个圆形卡槽，用来安装接收�？�2的导光装置；在圆形卡槽内设有ー个使半导体激光器的光斑保持ー个固定方向的限位装置。安装后的半导体激光器1-2的中心轴与检测端面成45°角，与光纤2-3的轴线成45°角并相交于检测端面上的一点，检测端面上得到的一字光斑位于半导体激光器的中心轴与光纤轴线形成的平面和检测端面的相交线上，这样的结构使半导体激光器发出的检测光束能够最大限度的避开光纤的受光面，不被接收�？榻邮眨�让检测光束能量最集中的中心点作用在检测端面上，并且响应光束正对光纤的受光面，使接收效率达到最高，所述的发射�？�1还设有用于防尘和保护内部光学器件的石英玻璃1-8。前固定架1-3和后固定架1-4分别设有固定孔1-9、并通过紧固件1-10固定连接。參照图1、图2、图3和图4，所述的接收�？�2由屏蔽盒及分別安装在屏蔽盒中的导光装置、滤光装置、光电传感器及信号处理电路和传感器垫片构成；屏蔽盒由屏蔽盒体 2-1、屏蔽盒上盖2-2构成；所述导光装置由光纤2-3构成，滤光装置由型号为HWB950的第一滤光片2-4及第ニ滤光片2-5、安装有一片1065nm窄带带通滤光片2_6的带通滤光片面定套2-7构成；光电传感器及信号处理电路2-8、传感器垫片2-9、第一滤光片2-4、带通滤光片2-6及带通滤光片固定套2-7和第二滤光片2-5按顺序依次排列后安装在屏蔽盒中； 光纤2-3的一端安装于屏蔽盒中、另一端穿出屏蔽盒及固定支架与发射�？�1固定连接； 该金属屏蔽结构能有效屏蔽周围电磁场对电子电路的干扰，以及杂散光线对滤光系统的干扰。滤光系统由HWB950滤光片两片，1065nm窄带带通滤光片一片，外加红外带通纳米树脂构成，其滤光曲线如图4所示，图4中，a表示红外带通纳米树脂，b表示HWB950滤光片， c表示滤光后在1065nm处有80%的响应幅度，d表示1065nm窄带带通滤光片。可见滤光后在1065nm处有还有80 %左右的响应幅度，可以满足光电转换传感器的需要，这部分响应光束由光电传感器及信号处理电路的光电转换传感器接收并转换成电信号，此微弱电信号由信号处理电路放大、整形后转变为数字信号输出到信号转接传送�？�。光电传感器及信号处理电路位于屏蔽盒体和屏蔽盒上盖构成的密闭空间内，外界电磁干扰得到了很好的屏蔽。參照图5，光电传感器及信号处理电路2-8的电路实现光电转换传感器D2PD 15-22B或AP0917TP接收响应光束并转换成电信号，此微弱电信号由D2负端输入到放大电路Ul的2脚反向输入端，UlA的3脚、4脚接模拟地，UlA的8脚接模拟电源，模拟电源在输入端接ー个103瓷片电容C2和ー个475钽电容C3用于高频和低频率波，UlA的1脚和2脚之间跨接电容C4和电阻R6、R7、R8组成的T型放大电阻网络，其中R6接UlA的2脚，R6的另一端接R7、R8，R7的另一端接UlA的1脚，R8的另一端接模拟地，UlA的1脚接UlB第5 脚，UlB第6脚接第7脚，构成同向电压跟随器，UlB第7脚接475钽电容CP2正扱，CP2负极接放大电路U2A同相输入端脚3，形成电容耦合发达电路，U2A第3脚接电阻R2到模拟地， U2A第2脚接电阻Rl和电容Cl到U2A的第1脚，并接电阻R4到模拟地AGND，由此构成第二级放大电路，第二级放大电路的输出由放大器U2A的1脚通过正向放置的ニ极管Dl在电阻 R5上形成压降，Dl起到削去放大噪声的作用，电阻R5的另一端接模拟地AGND，放大器U2B 的第5、6、7脚接成电压比较器，电阻R10、R12分压作为比较电压，经电阻Rll连接到U2B第 6脚，ニ极管Dl的负端通过电阻R9接U2B第5脚，电阻RlO另一端接模拟电源AVDD，电阻 R12另一端接模拟地AGND，U2B第7脚输出比较过的信号到由放大器U3第1、2、3脚接成的同相电压跟随器输出，其中U2B的7脚接U3的3脚，U3的2脚与1脚相连接，U3的4脚接模拟地AGND，U3A的8脚接模拟电源AVDD并接电容C3滤波，U3A第1脚输出数字信号形式的检测信号给信号转接传送�？�4，由其统ー送出给后续电路中的中央处理单元，中央处理単元对此信号进行判断处理后，如果认为该信号为有效信号，则发出指令让红外拍摄传感器模块3拍摄图像，否则发出继续检测指令信号。參照图1、图2，所述的红外拍摄传感器模块3由至少ー个用于拍摄不可见图形信息编码的红外CMOS图像传感器、红外线光源以及光源驱动电路连接而成，红外CMOS图像传感器与固定支架的安装板5-1固定连接。參照图1、图2，信号转接传送�？�4由信号转接电路PCB4-1构成，信号转接电路 PCB4-1安装在固定支架的安装板5-1上。信号转接电路PCB通过1. 27mm间距的双排连接器输出本光学传感器的检测信号和输入控制信号。ー种光学传感器的检测方法，其特征是按以下步骤进行1)启动光学传感器；2)将所述光学传感器逐渐贴近承印物，由发射模块1的自动检测控制传感器1-1 搜索并判断所述光学传感器的检测端面是否贴近承印物表面，如果肯定，自动检测控制传感器1-1发送检测控制信号到半导体激光器1-2的输入端，半导体激光器1-2接收到该检测控制信号后发射出检测光束对承印物表面进行扫描；当承印物表面包含正常形状或规律的防伪特征信号区域吋，在检测光束所扫描过的地方会激发出响应光束；3)由接收�？�2的导光装置引导上述响应光束进入滤光装置，经过滤光装置滤除自然光和响应光以外的其他不可见光线后，响应光束由光电转换传感器转换为电信号，该电信号经过信号预处理电路放大、整形、处理后成为数字信号、并将该数字信号输出到信号转接传送�？�4 ；4)当红外拍摄传感器�？�3接收到拍摄指令后，红外拍摄传感器�？�3启动，开始拍摄，并将拍摄到的图像信息输出到信号转接传送�？�4 ；5)信号转接传送�？�4将接收到的接收�？�2发出的数字信号和红外拍摄传感器�？�3发出的图像信息输出到中央处理单元，中央处理单元对所接收的信息进行解码、核对，最后将检测结果及数据信息以文本、图像、声音或视频等多种所需要的形式输出。6)当所述的光学传感器检测端面离开承印物表面时，发射�？�1的集成的自动检测控制传感器1-1发出检测控制信号，其内部控制电路收到该信号后通过其内部驱动电路驱动发射�？�1上的半导体激光器1-2停止发射检测光束，至此，单个完整检测周期完成。在光学传感器的检测方法中单个完整检测周期完成后，自动检测控制传感器每 200毫秒发射一组见红外光束，搜索并判断所述的光学传感器检测端面是否贴近承印物表面，如果肯定，就开始下一个检测周期。在光学传感器的检测方法的步骤4)中，红外拍摄传感器�？�3启动方式当步骤 1)中的光学传感器启动后，红外拍摄传感器�？�3同时启动，即红外拍摄传感器�？�3接收到拍摄指令，开始周期性的进行图像拍摄，并自行检测拍摄到的图象信息是否有效，如果无效，就继续拍摄下幅图像；如果有效，经核对无误后，将检测结果输出到信号转接传送�？� 4 ；可有效缩短检测时间。具体实施例2 本实施例的光学传感器的特点是所述红外拍摄传感器�？�3的控制信号输入端还与发射�？�1的控制信号输出端连接，其他与具体实施例1的光学传感器的结构相同。本实施例的光学传感器的检测方法的特点是在步骤4)中，红外拍摄传感器�？� 3启动方式当步骤2、中的发射�？�1的自动检测控制传感器检测到所述光学传感器的检测端面已经贴近承印物表面吋，由发射�？�1发送拍摄指令到红外拍摄传感器�？�3，红外拍摄传感器�？�3接收到拍摄指令，开始拍摄，并将拍摄到的图像信息输出到信号转接传送模块4 ；红外拍摄传感器�？�3可以不必等待中央处理单元确认防伪特征信号为有效信号后才开始工作，而采用与上述防伪特征检测开始的同时就进行图像拍摄的并行检测工作方式，可有效缩短检测时间。其他与具体实施例1的光学传感器的检测方法相同。具体实施例3 本实施例的光学传感器的特点是红外拍摄传感器模块3的控制信号输入端还与中央处理单元的控制信号输出端连接。其他与具体实施例1的光学传感器的结构相同。本实施例的光学传感器的检测方法的特点是在步骤4)中，红外拍摄传感器�？� 3启动方式当步骤幻中的接收�？�2的信号预处理电路将数字信号输出到信号转接传送�？�4后，信号转接传送模块4再将该数字信号传送给中央处理单元，中央处理单元对此信号进行判断处理后，如果认为该信号为有效信号，则发出拍摄指令到红外拍摄传感器模块 3，红外拍摄传感器�？�3接收到拍摄指令，开始拍摄，并将拍摄到的图像信息输出到信号转接传送�？�4。其他与具体实施例1的光学传感器的检测方法相同。具体实施例4 參照图6和图7，本实施例的光学传感器的特点是发射�？�1的半导体激光器 1-2的前端设有激光透镜卡槽1-6，在激光透镜卡槽1-6中设有激光透镜1-7。从而对检测光束进行聚焦，产生点状光斑，聚焦点位置选择在检测端面上下0. 25毫米的空间内，严格控制这个距离以便在检测端面形成lmm2左右的圆形光斑。在对微弱信号进行检测时，这样的结构可以使检测光束集中于一点，在该点获得更为集中的能量，用点状光斑对承印物表面进行照射、扫描，可以激发出更强的响应光，便于接收�？榈慕邮眨�有效拉开信号光的电路相应和各种干扰所形成的噪声的幅度，从而实现对微弱信号的检测。其他与具体实施例 1、2或3相同。以上所述，仅为本发明较佳的具体实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都属于本发明的保护范围。
权利要求
1.ー种光学传感器，其特征是包括发射�？�(1)，接收�？镺)，红外拍摄传感器�？� (3)和信号转接传送�？�(4)；1)发射�？�(1)具有自动检测控制传感器(1-1)和半导体激光器(1-2)；由自动检测控制传感器(1-1)检测到光学传感器贴近承印物后，自动检测控制传感器(1-1)发送检测控制信号到半导体激光器(1-2)的输入端，半导体激光器(1-2)接收到该检测控制信号后发射出检测光束对承印物表面进行扫描；当承印物表面包含正常形状或规律的防伪特征信号区域吋，在检测光束所扫描过的地方会激发出响应光束；2)接收�？�( 具有导光装置、滤光装置、光电传感器及信号处理电路；接收�？�(2) 的导光装置引导上述响应光束进入滤光装置，经过滤光装置滤除自然光和响应光以外的其他不可见光线后，响应光束由光电转换传感器转换为电信号，该电信号经过信号预处理电路放大、整形、处理后成为数字信号、并将该数字信号输出到信号转接传送�？�(4)；3)红外拍摄传感器�？�( 负责对承印物表面进行拍摄，并将拍摄到的图像信息输出到信号转接传送模块；4)信号转接传送模块(4)将接收到的数字信号和图像信息输出到中央处理单元，中央处理单元对所接收的信息进行解码、核对，最后将检测结果及数据信息输出。
2.根据权利要求1所述的ー种光学传感器，其特征是所述红外拍摄传感器�？�(3) 的控制信号输入端还与发射�？�(1)的控制信号输出端连接，或者是红外拍摄传感器�？� (3)的控制信号输入端还与中央处理单元的控制信号输出端连接。
3.根据权利要求1或2所述的ー种光学传感器，其特征是光学传感器还包括一固定支架( ，固定支架( 的右端面上分別设有安装板(5-1)和安装导孔(5-2)；固定支架(5) 的左端面与接收�？镺)固定连接，其右端面的安装板(5-1)分別与红外拍摄传感器模块 (3)和信号转接传送�？�(4)固定连接；所述接收�？�( 的导光装置穿过固定支架(5)上的安装导孔(5-2)与发射模块(1)连接。
4.根据权利要求3所述的ー种光学传感器，其特征是所述的发射�？�(1)由自动检测控制传感器(1-1)、半导体激光器(1-2)、前固定架(1-3)和后固定架(1-4)构成；后固定架(1-4)的上部设有自动检测控制传感器卡槽(1-5)，自动检测控制传感器(1-1)安装在自动检测控制传感器卡槽(1-5)中；在前固定架(1づ)和后固定架(1-4)的中部对应位置处分别设有ー个卡槽、形成半导体激光器安装槽，半导体激光器安装在半导体激光器安装槽中，半导体激光器(1-2)的端面与检测端面保持0. Smm-Imm的光线反射距离；在前固定架 (1-3)和后固定架(1-4)的中部连接处设有ー个圆形卡槽，用来安装接收�？�(2)的导光装置；在圆形卡槽内设有ー个使半导体激光器的光斑保持ー个固定方向的限位装置。
5.根据权利要求4所述的ー种光学传感器，其特征是发射�？�(1)的半导体激光器 (1-2)的前端设有激光透镜卡槽(1-6)，在激光透镜卡槽(1-6)中设有激光透镜(1-7)。
6.根据权利要求3所述的ー种光学传感器，其特征是所述的接收�？镺)由屏蔽盒及分別安装在屏蔽盒中的导光装置、滤光装置、光电传感器及信号处理电路和传感器垫片构成；屏蔽盒由屏蔽盒体0-1)、屏蔽盒上盖(2-2)构成；所述导光装置由光纤(2-3)构成， 滤光装置由型号为HWB950的第一滤光片(2-4)及第ニ滤光片0_5)、安装有一片1065nm窄带带通滤光片0-6)的带通滤光片固定套0-7构成；光电传感器及信号处理电路0-8)、 传感器垫片0-9)、第一滤光片0-4)、带通滤光片(2-6)及带通滤光片固定套(2-7)和第ニ滤光片(2-5)按顺序依次排列后安装在屏蔽盒中；光纤(2-3)的一端安装于屏蔽盒中、另一端穿出屏蔽盒及固定支架与发射�？�(1)固定连接。
7.根据权利要求3所述的ー种光学传感器，其特征是所述的红外拍摄传感器�？�(3) 由至少ー个用于拍摄不可见图形信息编码的红外CMOS图像传感器、红外线光源以及光源驱动电路连接而成，红外CMOS图像传感器与固定支架的安装板(5-1)固定连接。
8.根据权利要求3所述的ー种光学传感器，其特征是信号转接传送模块由信号转接电路PCBG-1)构成，信号转接电路PCBG-1)安装在固定支架的安装板(5-1)上。
9.ー种光学传感器的检测方法，其特征是按以下步骤进行1)启动光学传感器；2)将所述光学传感器逐渐贴近承印物，由发射�？�(1)的自动检测控制传感器(1-1) 搜索并判断所述光学传感器的检测端面是否贴近承印物表面，如果肯定，自动检测控制传感器(1-1)发送检测控制信号到半导体激光器(1-2)的输入端，半导体激光器(1-2)接收到该检测控制信号后发射出检测光束对承印物表面进行扫描；当承印物表面包含正常形状或规律的防伪特征信号区域吋，在检测光束所扫描过的地方会激发出响应光束；3)由接收�？镺)的导光装置引导上述响应光束进入滤光装置，经过滤光装置滤除自然光和响应光以外的其他不可见光线后，响应光束由光电转换传感器转换为电信号，该电信号经过信号预处理电路放大、整形、处理后成为数字信号、并将该数字信号输出到信号转接传送�？�(4)；4)当红外拍摄传感器�？�( 接收到拍摄指令后，红外拍摄传感器�？�( 启动，开始拍摄，并将拍摄到的图像信息输出到信号转接传送�？�(4)；5)信号转接传送�？�(4)将接收到的接收�？�( 发出的数字信号和红外拍摄传感器模块C3)发出的图像信息输出到中央处理单元，中央处理单元对所接收的信息进行解码、 核对，最后将检测结果及数据信息输出。6)当所述的光学传感器检测端面离开承印物表面时，发射�？�(1)的自动检测控制传感器(1-1)发出控制信号驱动半导体激光器(1- 停止发射检测光束，至此，单个完整检测周期完成。
10.根据权利要求9所述的ー种光学传感器的检测方法，其特征是在步骤4)中，红外拍摄传感器�？镃3)启动方式采用以下三种情况中的任意ー种1)当步骤1)中的光学传感器启动后，红外拍摄传感器�？�(3)同时启动，即红外拍摄传感器�？棰墙邮盏脚纳阒噶睿�开始周期性的进行图像拍摄，并自行检测拍摄到的图象信息是否有效，如果无效，就继续拍摄下幅图像；如果有效，经核对无误后，将检测结果输出到信号转接传送�？�(4)；2)当步骤幻中的发射�？�(1)的自动检测控制传感器检测到所述光学传感器的检测端面已经贴近承印物表面吋，由发射�？�(1)发送拍摄指令到红外拍摄传感器�？�(3)，红外拍摄传感器�？�(3)接收到拍摄指令，开始拍摄，并将拍摄到的图像信息输出到信号转接传送模块(4)；3)当步骤幻中的接收模块O)的信号预处理电路将数字信号输出到信号转接传送�？�(4)后，信号转接传送�？�(4)再将该数字信号传送给中央处理单元，中央处理单元对此信号进行判断处理后，如果认为该信号为有效信号，则发出拍摄指令到红外拍摄传感器�？�(3)，红外拍摄传感器�？�(3)接收到拍摄指令，开始拍摄，并将拍摄到的图像信息输出到信号转接传送�？�(4)。
全文摘要
本发明涉及一种光学传感器及其检测方法，所述光学传感器包括包括发射�？椋�接收模块，红外拍摄传感器�？楹托藕抛�接传送�？椋凰�述的光学传感器通过嵌有自动检测控制传感器的发射�？樵谧远�启动条件满足时发射规定波长的不可见激光和红外线，激发承印物上的非可见光学防伪特征，其位于不同频段的非可见响应光束通过光路器件被接收模块接收并处理成电信号，同时红外拍摄传感器�？槭芸嘏纳愠杏∥锷系男畔⒈嗦胪夹危�光学传感器通过信号转接传送�？槭涑龃�理成的电信号和图像。本发明能检测承印物上微弱的防伪特征的形状、编码、强度，并同时识别图形信息编码，提取编码所隐含的信息内容，能够实现小体积、集成化、低成本的可靠检测。
文档编号G01N21/63GK102565011SQ20111044881
公开日2012年7月11日 申请日期2011年12月28日 优先权日2011年12月28日
发明者陈伟 申请人:广东恒立电子科技有限公司