CN105628572B - 透镜、用于检测附着物量值的装置及家用电器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种透镜、用于检测附着物量值的装置及家用电器，其中，透镜设置在用于检测附着物量值的装置上，所述透镜的一侧设有透光面，所述透镜的另一侧设有入射面及出射面，所述透光面上设有散光结构。本发明透镜易于采样并可增大附着物反射光量范围。

Description

透镜、用于检测附着物量值的装置及家用电器

技术领域

本发明涉及家用电器技术领域，特别涉及一种透镜、用于检测附着物量值的装置及家用电器。

背景技术

目前，暴露在油烟环境中的电器或电器的部件，其与油烟接触的表面会随着时间的累积附着一层污染物，例如液态黏性的油污。这些污染物或影响电器或电器部件的性能，或恶化电器或电器部件的卫生环境。因此，有必要提出一种对这些污染物进行采样检测的装置，以便提醒用户清洗或使电器本身据此自动触发清洗程序。

光电式的用于检测附着物量值的装置，一般包括透镜及设于透镜周边的若干光元件，透镜具有用以附着污染物的透光面，光元件通过投射光线至该透光面，然后接收附着物反射的光量判断附着物的量值。

透光面是影响检测附着物量值的准确性和/可靠性的关键因素之一。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种透镜，旨在提供一种对检测附着物量值的准确性和/可靠性有帮助的透镜，尤其是易于采样并可增大附着物反射光量范围的透镜。

为实现上述目的，本发明提出的透镜，设置在用于检测附着物量值的装置上，所述透镜的一侧设有为透光面，所述透镜的另侧设有入射面及出射面，所述透光面上设有散光结构。

优选地，所述散光结构为所述透光面上开设的多个凹坑，所述凹坑在所述透光面内的任一方向上尺寸范围为1.5～3.0mm。

优选地，所述凹坑深度方向的尺寸范围为0.50～0.75mm。

优选地，所述凹坑的形状为半球形。

优选地，相邻的两所述凹坑的中心距范围为2.0～2.8mm。

优选地，所述凹坑呈阵列分布。

优选地，所述凹坑包括沿第一方向分布的第一凹坑组，以及沿第二方向分布的第二凹坑组，所述第一方向与所述第二方向垂直。

优选地，所述出射面与所述透光面相对，所述出射面与所述透光面之间设有两个所述入射面，所述入射面与所述透光面呈锐角设置；

所述透光面在所述第一方向上的尺寸大于在所述第二方向上的尺寸，两所述入射面位于所述第一方向上。

优选地，所述出射面与所述透光面相对，所述出射面与所述透光面之间设有多个入射面。

本发明还提出一种用于检测附着物量值的装置，包括光发射件、光接收件、电路板、外壳以及透镜，其中，

所述透镜的一端面为透光面，所述透镜的另一端面设有入射面及出射面，所述透光面上设有散光结构；

所述光发射件朝向所述入射面设置，所述光接收件朝向所述出射面设置，所述光发射件及光接收件均与所述电路板电连接；

所述电路板用于驱动所述光发射件发光，并用于接收所述光接收件的光感量信号，并根据所述光感量信号判断所述透光面处附着物的附着的情况。

本发明还提出一种家用电器，包括用于检测附着物量值的装置，该用于检测附着物量值的装置，包括光发射件、光接收件、电路板、外壳以及透镜，其中，

所述透镜的一端面为透光面，所述透镜的另一端面设有入射面及出射面，所述透光面上设有散光结构；

所述光发射件朝向所述入射面设置，所述光接收件朝向所述出射面设置，所述光发射件及光接收件均与所述电路板电连接；

所述电路板用于驱动所述光发射件发光，并用于接收所述光接收件的光感量信号，并根据所述光感量信号判断所述透光面处附着物的附着的情况。

本发明透镜通过在透镜的透光面上设置散光结构，如此，一方面，油烟气流沿透光面流动时，可以在散光结构处形成涡流，从而时污染物更容易附着散光结构内；另一方面，散光结构的设置可以在透镜的内侧形成多个曲面，如此可以形成较好的漫反射条件，在检测过程中，初始时，经透光面处反射至光接收元件的光量较大，随着凹坑慢慢被污染物填充，透光面处又逐渐变为平面，此时，经透光面发射至光接收元件的光量较小，从而形成了较大的光量变化范围，进而可提升用于附着物量值检测的精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明透镜的一实施例的结构示意图；

图2为图1中透镜的俯视示意图；

图3为图2中沿III-III线的剖面图；

图4为本发明透镜的凹坑中附着物附着过程示意图；

图5为本发明用于检测附着物量值的装置一实施例检测光量变化示意图；

图6为本发明用于检测附着物量值的装置一实施例的结构示意图；

图7为图6中用于检测附着物量值的装置的部分结构示意图；

图8为图6中用于检测附着物量值的装置的部分分解结构示意图；

图9为图8中结构的另一角度的结构示意图；

图10为图6中用于检测附着物量值的装置应用于油烟机的场景示意图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出的透镜，设置在用于检测附着物量值的装置上，请参照图1至图3，在一实施例中，该透镜1的一侧设有透光面，透镜1的另一侧设有入射面12及出射面，透光面11上设有散光结构。

在本实施例中，透镜1采用透明材质制成，以便于光线在透镜1内部传播。具体地，透镜1采用聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯及聚丙烯等耐热性较好的材质，有利于保持透镜1功能的稳定性。

出射面13及入射面12在透光面11的另一侧围合形成凸台状，透光面11外侧为附着物的采样面，而附着物在透光面11处量值的变化与出射面13处的出光量的变化正相关。

散光结构可以为透光面11上开设的多个凹坑，或透光面11上设置的多个凸起或凸棱。通过在透光面11上开设多个凹坑111，可以增强透光面11处的漫反射作用，使出射面13处的出光量增加，即，在入射面12处同等入光量的情况下，随着凹坑111慢慢被附着物填满，透光面11处的漫反射逐渐减弱，出射面13处的出光量也随着减少，利用这种变化即可以检测附着物的量值变化。

凹坑111的深浅及大小，可以根据需要检测的附着物量值大小确定，需要测量的附着物的量值越大，凹坑111的深度可以相应的增大一些和/或相应地增大凹坑111在透光面11内的尺寸。可以理解的是，深度越大凹坑111的清洗难度越大。

本发明透镜1通过在透镜1的透光面11上设置散光结构，如此，一方面，油烟气流沿透光面11流动时，可以在散光结构处形成涡流，从而时污染物更容易附着在散光结构内；另一方面，散光结构1的设置可以在透镜的内侧形成多个曲面，如此可以形成较好的漫反射条件。

请参照图4及图5，空白箭头W表示流经透光面11的气流，S0表示在凹坑111中积累的附着物，S1～S3分别代表不同量值的附着物。

在检测过程中，初始时，如图5中的(a)所示，经透光面11处反射至光接收元件的光量较大，如图5中的(b)及(c)随着凹坑111慢慢被污染物填充，透光面11处又逐渐变为平面，如图5中的(d)，此时，经透光面11发射至光接收元件的光量较小，这一大一小的变化过程中，提供了检测所需的较大的光量变化范围，进而可提升用于附着物量值检测的精度。

进一步地，如图3中的H1所示，凹坑111在透光面11内的任一方向上尺寸范围为1.5～3.0mm，如此，可以保证本实施例的透镜1在应用于检测时，出射面13的内侧可产生较大的漫反射作用，进而出射面13处的出光量有较大的变化范围。

进一步地，如图3中的H2所示，凹坑111深度方向的尺寸范围为0.50～0.75mm。

在本实施例中，既可以保证本实施例的透镜1在应用于检测时，出射面13处的出光量有较大的变化范围，又有利于透镜1的透光面11处的清洗。

进一步地，凹坑111的形状为半球形，如此，既有利于加工，同时，又有利于在透镜1的内侧形成较为规则的漫反射曲面，从而时出射面13的出光也较为均匀。

进一步地，如图3中的H3所示，相邻的两凹坑111的中心距范围为2.0～2.8mm。在本实施例中，各凹坑111之间设置合适的间距，可以在保证满足设计的漫反射的前提下，减少各凹坑111之间的相互遮挡，从而提高透镜1内部的空间利用率。

进一步地，凹坑111呈阵列设置分布。

在本实施例中，凹坑111呈一定的规律排列，有利于在出射面13均匀出光。优选地，凹坑111包括沿第一方向分布的第一凹坑组，以及沿第二方向分布的第二凹坑组，所述第一方向与所述第二方向垂直。并且，一般地，第一方向上的相邻两凹坑111之间的间隔，与第二方向上的相邻两凹坑111之间的间隔相等。

进一步地，出射面13与透光面11相对，出射面13与透光面11之间设有两个入射面12，入射面12与透光面11呈锐角设置；

透光面11在第一方向上的尺寸大于在第二方向上的尺寸，两入射面12位于第一方向上。

在本实施例中，出射面13及入射面12在透光面11的一侧围合形成梯形凸台。将该两入射面12设置在透光面11的长度方向上，有利于经任一入射面12入射的光，经透光面11外侧的附着物发射后从而出射面13处射出。

此外，通过将多个入射面12相对透光面11倾斜设置，如此，光发射件2发出的光经透镜1折射后可更多地聚集在透光面11处，并经该透光面11外侧的附着物反射后从出射面13出射，由于投射在透光面11处的光量较大，因此本发明可以更为精确地检测透光面11外侧附着物量值的连续变化。

本发明还提出一种用于检测附着物量值的装置，请参照图5至图9，在一实施例中，该用于检测附着物量值的装置包括光发射件2、光接收件3、电路板4、外壳5以及如上所述的透镜1，该透镜1的具体结构参照上述实施例，由于本用于检测附着物量值的装置采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。其中，

光发射件2朝向入射面12设置，用于将光施加至入射面12；光接收件3朝向出射面13设置，用于接收从透光面11处反射的光；光发射件2及光接收件3均与电路板4电连接；

电路板4用于驱动光发射件2发光，并用于接收光接收件3的光感量信号计算透光面11的吸光度，以及利用吸光度与附着物量值之间的预设关系确定透光面11处的附着物量值；

透镜1、光发射件2、光接收件3以及电路板4均位于外壳5内，且透光面11外露于外壳5。

在本实施例中，光发射件2一般用于发射用于检测的红外光，而光接收件3用于将接收到的光信号转换为电信号。

电路板4上设有用以驱动光发射件2发光的驱动模块，用以处理放大光接收件3的电信号的信号放大模块、存储有光量参照值的或其他应用程序的存储模块、用于计算或评估附着物量值的处理模块。其中，光量参照值可以为透光面11外侧面处于清洁状态或完全被附着物不透光覆盖时取得。

在本实施例中，通过设置外壳5，则可以避免环境的光线进入透镜1或直接进入光接收件3，即产生噪光影响检测精度；此外，外壳5可以对其内的部件进行防护或固定的作用，防止透镜1、光发射件2、光接收件3以及电路板4任一损坏或相对位置发生变化，如此，可以提高装置检测的可靠性。

工作时，光接收件3接收来自附着物反射来的光线，并将当前反射光线的光信号转换成电信号，然后，通过电路板4上信号放大模块对当前反射光线的电信号进行放大，处理模块调取存储模块中的光量参照值、并据此对放大后的当前反射光线的电信号进行分析，分析结果由通讯模块发送至上位机，如油烟机等。

本发明还提出一种家用电器，包括如上所述的用于检测附着物量值的装置。

在本实施例中，家用电器包括但不限于油烟机、消毒柜、空气净化器等电器。请参照图10，在一实例中，家用电器为油烟机100，烹饪工作台200位于油烟机100的下方，油烟机100包括用于检测附着物量值的装置101、显示模块102及声音提示模块103，其中，

用于检测附着物量值的装置101安装于油烟机100的内部，至少透镜1的透光面11暴露于油烟机的内腔或排烟风道中。优选地，透光面11与水平面垂直。

显示模块102显示用于检测附着物量值的装置101检测的量值，例如在油烟机清洗之后显示残留在透镜1上的附着物量值。

声音提示模块103用以在用于检测附着物量值的装置101检测量值达到一定阈值时，提醒用户开启油烟机100的清洗程序。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种透镜，设置在用于检测附着物量值的装置上，其特征在于，所述透镜的一侧设有透光面，所述透镜的另一侧设有入射面及出射面，所述透光面上设有散光结构，所述散光结构在所述透镜的内侧形成多个曲面，多个所述曲面用以使投射至该多个所述曲面的光线产生漫反射。

2.如权利要求1所述的透镜，其特征在于，所述散光结构为所述透光面上开设的多个凹坑，所述凹坑在所述透光面内的任一方向上尺寸范围为1.5～3.0mm。

3.如权利要求2所述的透镜，其特征在于，所述凹坑深度方向的尺寸范围为0.50～0.75mm。

4.如权利要求3所述的透镜，其特征在于，所述凹坑的形状为半球形。

5.如权利要求4所述的透镜，其特征在于，相邻的两所述凹坑的中心距范围为2.0～2.8mm。

6.如权利要求2-5任一项所述的透镜，其特征在于，所述凹坑呈阵列分布。

7.如权利要求6所述的透镜，其特征在于，所述凹坑包括沿第一方向分布的第一凹坑组，以及沿第二方向分布的第二凹坑组，所述第一方向与所述第二方向垂直。

8.如权利要求7所述的透镜，其特征在于，所述出射面与所述透光面相对，所述出射面与所述透光面之间设有两个所述入射面，所述入射面与所述透光面呈锐角设置；

所述透光面在所述第一方向上的尺寸大于在所述第二方向上的尺寸，两所述入射面位于所述第一方向上。

9.一种用于检测附着物量值的装置，包括光发射件、光接收件、电路板、外壳以及如权利要求1-8任一项所述的透镜，其中，

所述光发射件朝向所述入射面设置，所述光接收件朝向所述出射面设置，所述光发射件及光接收件均与所述电路板电连接；

所述电路板用于驱动所述光发射件发光，并用于接收所述光接收件的光感量信号，并根据所述光感量信号判断所述透光面处附着物的附着的情况；

所述透镜、光发射件、光接收件以及电路板均位于所述外壳内，且所述透光面外露于所述外壳。

10.一种家用电器，其特征在于，包括如权利要求9所述的用于检测附着物量值的装置。