CN101220883A - 红外感应装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种红外感应装置,安装在台盆的水龙头上,包括:红外发射管,发射红外光线。红外接收管、接收红外光线。线路板,红外发射管和红外接收管安装在线路板上。壳体,容纳红外发射管与红外接收管。发射透镜,聚焦发射红外光线。接收透镜,聚焦反射红外光线。发射透镜光心向左或向右偏置,使发射光线绕开水龙头水柱;而发射透镜光心向上偏移,使发射光线绕开台盆。与现有技术相比,本发明红外感应装置的感应效果更理想、且经济实用,成本低。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种红外感应装置,尤其涉及一种应用于厨卫领域内的红外感应装置。
【背景技术】
在现代生活中,红外感应装置,普遍应用于厨卫领域,特别是自动感应水龙头更是广泛应用于宾馆等高档场所并逐渐推广到家居环境。自动感应水龙头,在卫生间中对使用者的手,在厨房中对盆子和锅子等进行检测,检测到后自动进行吐水。这种自动水龙头,因其方便性、卫生性和节水性等的原因,已被广泛普及。其中,设置在自动水龙头中的、检测吐水对象物的传感器,大多使用了红外线传感器。
下面以自动感应水龙头为例进行说明。
一方面,现有技术中一般的红外感应装置均设置在水龙头靠近台盆的本体上。这样设置,可以使得人手伸向水龙头出水口时,该感应装置就能感应到人手而发出感应指令,进一步通过控制单元来控制水龙头出水。然而,该自动感应水龙头的感应装置容易在检测到人手的同时,一并将水龙头出水的水柱也检测到。这样的话,龙头出水的水柱反射红外线会对红外感应装置产生影响,从而出现误动作,比如会发生使用后无法正常关闭的问题。
另一方面,自动感应水龙头一般都是被安装在可以吐水并进行排水的容器上,例如,卫生间中安装在洗手盆、洗脸盆上以及厨房中安装在水槽上等。其中,洗手盆、洗脸盆的材质是陶瓷,有的是光泽强烈的品种。除了陶瓷材质以外,还存在有不锈钢制或玻璃制的品种。例如厨房的水槽通常是不锈钢的。在这种场合,即使传感器与洗脸盆和水槽的距离远,在这些容器的表面上,从传感器投射的红外光也会发生镜面反射,发生程度非常高的反射光。因此,红外感应装置容易受到洗脸盆或水槽等的反射红外线的影响而出现误动作,比如在无人使用的情况下,发生胡乱出水的问题。
因此,上述现有技术中的自动感应水龙头,由于红外光线具有光线发散的特性,很容易因为自动感应装置的误动作而发生胡乱出水、使用后无法关闭出水等问题,从而严重影响产品的实用性,并造成水资源浪费。
综上所述,有必要研究一种更为简单、经济实用的红外感应装置来解决现有技术中的诸多缺陷与不足。
【内容】
本发明的目的在于提供一种简单、实用的红外感应装置。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现:一种红外感应装置,安装在水龙头上,包括:红外发射管,发射红外光线。红外接收管、接收反射红外光线。壳体,容纳红外发射管与红外接收管。发射透镜,与红外发射管对应设置,聚焦发射光线。接收透镜,与红外接收管对应设置,聚焦反射光线。上述发射透镜的光心偏置,以使得红外发射管发出的发射光线经过发射透镜后偏转一定角度射出。
本发明的目的还可以通过以下技术方案实现:一种红外感应装置,安装在台盆的水龙头上,包括:红外发射管,发射红外光线。红外接收管、接收红外光线。线路板,红外发射管和红外接收管安装在线路板上。壳体,容纳红外发射管与红外接收管。发射透镜,聚焦发射红外光线。接收透镜,聚焦反射红外光线。发射透镜光心向左或向右偏置,使发射光线绕开水龙头水柱;而发射透镜光心向上偏移,使发射光线绕开台盆。
本发明的目的还可以通过以下技术方案实现:一种红外感应装置,具有红外线发射和接收装置,红外线发射装置发射红外光到目标物或目标区域,经过反射后被红外线接收装置接收,其中该红外感应装置还包括可以对红外光线进行聚焦和控制方向的透镜,以使得发射光线可以绕过障碍物而射到目标物或目标区域。
与现有技术相比,本发明红外感应装置感应效果更理想、且经济实用,成本低。
【附图说明】
图1是本发明红外感应装置的立体分解示意图。
图2是本发明红外感应装置的盒体立体示意图。
图3是本发明的发射透镜、接收透镜在壳体上的具体位置示意图。
图4是本发明红外感应装置的应用实例示意图。
【实施方式】
下面参照附图具体介绍本发明的各种实施例,图中相同的结构或功能用相同的数字标出。应该指出的是,附图的目的只是便于对本发明具体实施例的说明,不是一种多余的叙述或是对本发明范围的限制,此外,附图没有必要按比例画出。
如图1所示,本发明红外感应装置100,包括:线路板1、支架2以及盒体3。其中,所述在线路板1上安装有红外发射管4及红外接收管5。而所述盒体3上则对应红外发射管4及红外接收管5设置有发射透镜6及接收透镜7。所述发射透镜6可以使得红外发射管4发射的光线有效的发射出去;而接收透镜7可以有效地接收光线并传送到红外接收管5上。
其中,线路板1包括PCB板及相应的电子元器件,该些电子元器件的作用主要是给红外发射管4以及红外接收管5供电,并把红外接收管5传回来的信号转换为电信号输出。
该线路板1也可以根据空间或安装要求,设置在红外感应装置100外部。而所述红外发射管4及红外接收管5设置在盒体3内,与线路板1电性连接。
其中,支架2为一黑色零件,功能主要是支承线路板1,并起遮挡红外光线的作用,从而使得红外发射管4发射的红外光只能透过发射透镜6聚焦后透出,使红外接收管5只能接收从接收透镜7透进的光。该支架2具有发射光线通道21和接收光线通道22。
结合图2所示,盒体3为一透明零件,盒体上在对应红外发射管4和红外接收管5的位置各设计一球形鼓包,中间厚边缘薄,形成发射透镜6和接收透镜7,透镜功能是聚焦红外光线并控制其方向。
在本发明红外感应装置100另一优选实施方式中,盒体3也可以设置成为周边不透明,而只是形成发射透镜6和接收透镜7处透明的结构。
在本发明红外感应装置100再一优选实施方式中,发射透镜6和接收透镜7也可以单独设置,通过卡扣等固定方式安装到盒体3上。
在本发明红外感应装置100又一个实施方式中,也可以不单独设置支架2,而将支架2与壳体3设置为一体结构。在壳体3上成型发射光线通道和接收光线通道。
图3是本发明红外感应装置100的发射透镜6和接收透镜7在壳体3上的具体位置示意图。结合图2和图3所示,在图3所示的实施方式中,壳体3具有一长方形发射接收面板31。发射透镜6光心并非完全正对红外发射管4,而是相对于红外发射管4向右上方偏移(即发射透镜6位于发射接收面板31的右下角),从而可以使得发射光线在被发射透镜6聚焦后偏移。而所述接收透镜7光心也并非完全正对正好位于壳体3的红外接收管5,而是相对于红外接收管5向左上方偏移(即发射透镜6位于发射接收面板31的左上角),从而可以使得有效的反射光线在被接收透镜7聚焦后能有效的传送到红外接收管5上,无效的反射光线被很好的消除。
所述发射透镜6和接收透镜7与壳体3之间的相对位置,要根据红外发射管4及红外接收管5的具体位置而定,发射透镜6的光心和红外发射管4的相对位置决定光线的发射角度。因此,图3示出的本发明红外感应装置100的一个优选的实施方式,便于理解与说明。
图4为本发明红外感应装置100应用在水龙头上的一个具体实例。如图1至图4所示,在红外感应龙头应用实例中,本发明红外感应装置100安装在台盆9的龙头8上。通电后,红外发射管4以固定频率发射红外光线,红外光线经支架2遮挡只能照射到发射透镜6所在范围。发射透镜6以外部分均被屏蔽,红外发射管4本身发射出的红外光为发散光,经过发射透镜6聚焦后以红外发射光线10射出盒体3。
由于透镜的聚焦作用,可以使得红外发射光线10接近于平行光。
由于发射透镜6光心左、右偏置,红外发射光线10在水平方向偏转一定角度以避开水柱12。发射透镜6光心向上偏置,所述红外发射光线10在竖直方向上偏转一定角度射出以避开台盆9。所述水平方向和竖直方向上偏转的角度是根据实际本发明红外感应装置100与龙头8之间的相对位置而定。另外,本发明红外感应装置100视具体的应用环境,可只采用光心左、右偏置或可只采用上、下偏置,以避开必要的发射光线干扰。
由于红外发射光线10偏转的角度一般较小,所以当使用者洗手时红外发射光线10仍能照常照射到手上。
为了达到更加理想的接收效果,本发明红外感应装置100也采用接收透镜7光心偏置,使沿红外反射光线11反射回来的光线经聚焦后直接照射到红外接收管5上,而少量由水柱12和和台盆9反射回来的红外光线(未图示)经接收透镜7聚焦后只能照射到支架2再反射到红外接收管5,从而削弱干扰光线的强度。其中,接收透镜7光心向上偏置,以削弱台盆反射过来的干扰光线的强度;接收透镜7往发射透镜6水平偏置方向的反方向偏置,以削弱水柱反射过来的干扰光线的强度。
诚然,红外发射光线10还可以偏转稍大的角度,而不会有光线照射到水柱12上,从而发生水柱12反射红外光线的情况。此种情况下,都不需要使得所述接收透镜7光心偏置,便可获得较理想的接收效果。
在本发明另一实施方式中,红外发射光线10也可不用在竖直方向上有所偏移,此时根据实际情况而定,例如台盆的高度是否会反射光线,或如果有反射光线的情况,台盆的反射光线对红外接收管5干扰的强度。
本发明红外感应装置100在图4所示的具体应用实例中,所述红外发射光线10往一边水平偏转。诚然,本发明红外感应装置100的发射透镜也可以设置为两个,使得红外发射光线10可以往两边水平偏转。所述发射透镜由相对于红外发射管4分别向左、右偏移的两个发射透镜组成。该两个发射透镜可以是一体设置或也可以单独设置。
本发明红外感应装置100的透镜可以采用球面镜,也可以是非球面镜,比如可以是柱面,在竖直面上聚焦为平行光,水平面上为自然发散光。在采用柱面透镜的情况下,将不需要的光线(如对应水柱或台盆的光线)挡住。
本发明红外感应装置100可以在厨卫领域中产生多种应用,如应用到智能马桶等。该红外感应装置100通过设置有对红外光线进行聚焦和控制方向的透镜,使得红外发射光线可以绕开障碍物而达到目标物或目标区域。经过反射后,通过设置有对红外光线进行聚焦和控制方向的透镜,该红外感应装置100接收装置接收有效光线,经过处理后控制相应的厨卫设备。
虽然上面已经揭示了本发明的具体实施方式,但是它们不是本发明范围的局限,熟知本技术领域的人员对以上所述具体实施的修改和变化也包含在本发明的范围之内。
Claims (15)
1.一种红外感应装置,安装在水龙头上,包括:
红外发射管,发射红外光线;
红外接收管、接收反射红外光线;
壳体,容纳红外发射管与红外接收管;
发射透镜,与红外发射管对应设置,聚焦发射光线;
接收透镜,与红外接收管对应设置,聚焦反射光线;
其特征在于:上述发射透镜的光心偏置,以使得红外发射管发出的发射光线经过发射透镜后偏转一定角度射出。
2.如权利要求1所述的红外感应装置,其特征在于:上述发射透镜的光心在左、右方向上偏置。
3.如权利要求1所述的红外感应装置,其特征在于:上述发射透镜的光心在上、下方向上偏置。
4.如权利要求1所述的红外感应装置,其特征在于:上述发射透镜的光心同时在左、右方向上和上、下方向上均偏置。
5.如权利要求1所述的红外感应装置,其特征在于:上述发射透镜、接收透镜与壳体一体设置。
6.如权利要求1所述的红外感应装置,其特征在于:上述发射透镜、接收透镜与壳体单独设置。
7.如权利要求1所述的红外感应装置,其特征在于:还包括一支架,支架具有发射光线通道和接收光线通道。
8.如权利要求7所述的红外感应装置,其特征在于:该支架与壳体一体设置。
9.如权利要求1所述的红外感应装置,其特征在于:还包括一线路板,所述红外发射管和红外接收管安装在线路板上。
10.如权利要求1至9中任一项所述的红外感应装置,其特征在于:上述接收透镜的光心偏置,以消除反射红外光线对红外接收管对干扰。
11.一种红外感应装置,安装在台盆的水龙头上,包括:
红外发射管,发射红外光线;
红外接收管、接收红外光线;
线路板,红外发射管和红外接收管安装在线路板上;
壳体,容纳红外发射管与红外接收管;
发射透镜,聚焦发射红外光线;
接收透镜,聚焦反射红外光线;
其特征在于:发射透镜光心向左或向右偏置,使发射光线绕开水龙头水柱;发射透镜光心向上偏移,使发射光线绕开台盆。
12.如权利要求11所述的红外感应装置,其特征在于:接收透镜光心向上偏置。
13.如权利要求12所述的红外感应装置,其特征在于:接收透镜光心向发射透镜光心偏置方向的反方向偏置。
14.一种红外感应装置,具有红外线发射和接收装置,红外线发射装置发射红外光到目标物或目标区域,经过反射后被红外线接收装置接收,其特征在于:该红外感应装置还包括可以对红外光线进行聚焦和方向控制的透镜,以使得发射光线可以绕过障碍物而射到目标物或目标区域。
15.如权利要求14所述的红外感应装置,其特征在于:接收装置通过可以对红外光线进行聚焦和方向控制的透镜,接收有效的发射光线。
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