CN203298876U - 一种红外线接收装置的结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种红外线接收装置的结构，其特征在于它包括一反射腔，包括一入光口、一收集该入光口光线的反射面，和将该反射面所汇聚之光线出射的出光口；一暗室，不透光的腔体，除连通所述出光口外，其余部分保持封闭；以及一红外感应器，固定于所述暗室内，其感光面朝向所述出光口。本方案反射腔具有整理入射光的作用，包括转向和聚光，再暗室的处理，避免了没有被传感器完全吸收的红外光线因多次反射带来的误差，提高了红外测温的准确度和产品间的稳定性和一致性。

Description

一种红外线接收装置的结构

技术领域

本实用新型涉及一种红外线接收装置的结构。

背景技术

在红外测温领域，其原理是接收物体发射的红外线，将其中的辐射能量转变成电信号予以读取记录，因为红外线辐射能的大小与物体本身的温度相对应，所以，根据最终转变成电信号的大小，可以确定物体的温度。故有效地提取物体所辐射出的红外能量是红外测温方法的关键点。

根据上述原理，现有的用于红外测温的红外线接收装置普遍存在的一个问题就是对红外线进行接收处理时有干扰，其干扰来自两方面，一方面是其他波段的电磁波，另一方面是所接收的红外线在接收装置本身发生多次反射，以至于并不能如实反应当前被检测的物体其红外辐射的原始数据，故精度不高，稳定性差。

实用新型内容

针对以上红外线接收装置存在难以消除干扰带来的测量精度不高、稳定性差的问题，本实用新型提出一种红外线接收装置的结构，其技术方案如下：

一种红外线接收装置的结构，它包括：

一反射腔，包括一入光口、一收集该入光口光线的反射面，和将该反射面所汇聚之光线出射的出光口；

一暗室，不透光的腔体，除连通所述出光口外，其余部分保持封闭；以及

一红外感应器，固定于所述暗室内，其感光面朝向所述出光口中来自所述反射面汇聚的光线位置。该反射面的形态，使得不管从哪个反面入射的红外光线都将从出光口出射、全部汇聚在一个点上，而该点也将落在传感器入射窗口上。从而热能能量被传感器完全吸收。

本方案的改进有：

较佳实施例中，所述反射面为一凹面镜的形态，所述入光口和出光口位于该反射面的同一侧。

较佳实施例中，所述出光口具有遮挡来自所述反射面之光线的挡光板，该挡光板设置在红外光感应器与出光口光路之间。

较佳实施例中，所述凹面镜的形态为所述反射腔在该反射面位置的镀膜，如铝、铬等金属镀膜。

较佳实施例中，所述挡光板为一带缺口的形态悬空于所述红外感应器的上方。

较佳实施例中，所述暗室内涂覆有吸收红外线的吸波材料，或者作毛面处理。

较佳实施例中，所述入光口处具有滤除非红外光谱的红外滤光片。

较佳实施例中，所述暗室为沿着来自出光口之出射光线轴向延伸的圆柱腔体，所述出光口和红外感应器分为位于该暗室圆柱腔体相对的两个底端。

较佳实施例中，：所述暗室的侧面具有用于衰减该暗室内红外光多次反射的镶块。

较佳实施例中，所述镶块为一环形圆柱的形态，周向分布于该暗室的侧面。也可以填充整个暗室区域面；

较佳实施例中，该传感器的尺寸结构大小刚好与挡光板紧贴相齐；

本实用新型带来的有益效果是：

1.反射腔具有整理入射光的作用，包括转向和聚光，再暗室的处理，避免了红外传感器之前的多次反射带来的误差，提高了红外测温的准确度和产品间的稳定性和一致性；

2.反射腔和暗室容易使用一体成型制作，这种新型结构方式，工艺简单，可行性较高。

附图说明

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步说明：

图1是本实用新型实施例一的剖面示意图；

图2是图1所示实施例一结构的正视示意图；

图3是本实用新型实施例二的剖面示意图。

具体实施方式

实施例一：

如图1和图2所示，本实用新型实施例一的示意图；其中图1是其一个剖面的示意图；图2是实施例一的正视图，其入光口11垂直纸面朝外。

本实施例一，一种红外线接收装置的结构，它包括一个反射腔10、一个暗室20和一个红外感应器40。其中反射腔10包括一入光口11、一反射面13和一出光口12。出光口11具有透光的红外滤光片1，来自入光口11的红外光被反射面13收集后，汇聚反射，至出光口12射出。因此，反射腔10本身的功能体现在用简单的光学系统实现对入射光线的收集、转向和汇聚。因此，反射面13的形态可以多种，例如球面/非球面、抛物面、钻石面的凹面镜。考虑到工艺的简单和成本的因素，本实施例用抛物面凹面镜的形式实现反射面13。同时，入光口11和出光口12位于该反射面13的同一侧，使其光路最短，节省空间。反射腔10和暗室20具有一体成型的形态，成型快。

在出光口12的光路后级是一个暗室20，该暗室20为不透光的腔体，除了连通出光口12外，其余部分均保持封闭，红外感应器40固定在暗室20内，其感光面朝向出光口12，在于最大限度地收集来自出光口12的红外光。

本方案的结构使红外线在反射腔10内得到快速地汇聚和投射，然后其后级的暗室20使红外线避免了多次反射，大大减少了因反射回来的红外光线被红外感应器40吸收而产生的测量误差，和其他杂波的干扰，因此，本方案对红外线的收集精度高，稳定性佳。

本技术方案还具有其他一些特点：

在出光口12处具有一挡光板14，该挡光板遮挡了来自反射面13之反射光线，可以按实际设定其大小，使出光口12的有效孔径得到控制，从而进一步保证测量精度。特别地，本实施例挡光板14为一带缺口的形态，悬空于红外感应器40的上方，图2中所示的14’就是该挡光板14在反射面13内的成像，可见14’具有中央上凹的缺口形态，该形态的挡光板14可以使射入红外感应器40的红外线在角度变化时具有稳定性。也可以将红外感应器40的尺寸结构大小设置为刚好与挡光板14紧贴相齐，以使得暗室20区域镂空区域较小，更加减小光线的多次反射。

本实施例反射面13的凹面镜，其形态为反射腔10在该反射面13位置的铬镀膜形式，可使用溅射的工艺加工此反射面。同时，暗室20不镀膜，因而暗室20内不会发生明显的多次反射。进一步地，暗室20内，特别是其侧面21涂覆有吸收红外线的吸波材料，或者是黑色材质面，削弱每一次红外线反射。

暗室20本身可以是多种形态，本实施例为沿着来自出光口12之出射光线轴向延伸的圆柱腔体，从而出光口12和红外感应器40分为位于该暗室20圆柱腔体相对的两个底端，该结构简单，并且使暗室20中的红外线在水平面各方向保持均匀。

在暗室20的下方具有一个PCB板50，红外感应器40固定安装在此PCB板50上，其引脚穿透PCB板50，PCB板50本身提供了暗室20的下底面。

实施例二：

如图3所示，本实用新型实施例三的剖面示意图。本实施例的反射腔10、暗室20都类似实施例一。

考虑到局部电镀工艺的困难之处，实际生产中对反射面13的处理必然会使整个暗室20内部也具有镀膜，如此，其内部红外线反射的效果难以抑制。为解决这个问题，本实施例在暗室20的侧壁21上具有镶块22，该镶块22用于进一步衰减该暗室内红外光多次反射，提高入射到红外感应器40的红外线辐射精度。特别地该镶块22为一环形圆柱的形态，周向分布于该暗室20的侧面。改善了暗室20的吸光效果。在镶块22上涂覆吸波材料或者黑色材质，可进一步改善该效果，同时，也在暗室的内壁作毛面处理。

本实施例在红外滤光片1之处还设置了滤除非红外光谱的保护板2，过滤入射光中的其他光谱杂质。进一步提高检测精度。

以上所述，仅为本实用新型较佳实施例而已，故不能依此限定本实用新型实施的范围，即依本实用新型专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本实用新型涵盖的范围内。

Claims (10)

1.一种红外线接收装置的结构，其特征在于：它包括：

一反射腔，包括一入光口、一收集该入光口光线的反射面，和将该反射面所汇聚之光线出射的出光口；

一暗室，不透光的腔体，除连通所述出光口外，其余部分保持封闭；以及

一红外感应器，固定于所述暗室内，其感光面朝向所述出光口中来自所述反射面汇聚的光线位置。

2.根据权利要求1所述一种红外线接收装置的结构，其特征在于：所述反射面为一凹面镜的形态，所述入光口和出光口位于该反射面的同一侧；所述反射腔和暗室具有一体成型的形态。

3.根据权利要求1所述一种红外线接收装置的结构，其特征在于：所述出光口具有遮挡来自所述反射面之光线的挡光板。

4.根据权利要求2所述一种红外线接收装置的结构，其特征在于：所述凹面镜的形态为所述反射腔在该反射面位置的镀膜。

5.根据权利要求3所述一种红外线接收装置的结构，其特征在于：所述挡光板为一带缺口的形态悬空于所述红外感应器的上方。

6.根据权利要求1所述一种红外线接收装置的结构，其特征在于：所述暗室内涂覆有吸收红外线的吸波材料或毛面处理。

7.根据权利要求1或2或3或4或5或6所述一种红外线接收装置的结构，其特征在于：所述入光口处具有滤除非红外光谱的红外滤光片。

8.根据权利要求7所述一种红外线接收装置的结构，其特征在于：所述暗室为沿着来自出光口之出射光线轴向延伸的圆柱腔体，所述出光口和红外感应器分为位于该暗室圆柱腔体相对的两个底端。

9.根据权利要求8所述一种红外接收装置的结构，其特征在于：所述暗室的侧面具有用于衰减该暗室内红外光多次反射的镶块。

10.根据权利要求7所述一种红外接收装置的结构，其特征在于：所述镶块为一环形圆柱的形态，周向分布于该暗室的侧面。

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