CN214372930U - 广域红外检测结构及红外测温器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了广域红外检测结构及红外测温器，其中光宇红外检测结构包括：基体，设置有透光部；第一红外检测单元，设置在基体上；第二红外检测单元，设置在基体上，第一红外检测单元的红外波段检测范围与第二红外检测单元的红外波段检测范围不同或部分重叠；第一分光结构，设置在基体上，第一分光结构能够通过透光部获取外界入射光并且将外界入射光分为第一光路以及第二光路，第一光路照射在第一红外检测单元上，第二光路照射在第二红外检测单元上。第一分光结构将入射光进行分光处理照射在第一红外检测单元与第二红外检测单元上，第一红外检测单元与第二红外检测单元的红外波段检测范围不同或部分重叠，以此提高整体红外波段检测范围。

Description

广域红外检测结构及红外测温器

技术领域

本实用新型涉及红外测温领域，特别涉及广域红外检测结构及红外测温器。

背景技术

由于物体的温度与物体向外辐射的红外线存在密切关系，因此可以通过检测物体的红外线达到测温的效果，具有无接触、检测快速等优点。

现有的红外测温器由于技术限制，对物体同一位置进行检测的红外波段是有限的，例如：单个红外测温器仅能检测红外线长波波段，如8um至14um，长波波段集中检测温度范围为-50℃至510℃；或者单个红外测温器仅能检测红外线短波波段，如0.4um至1.6um，短波波段集中检测温度范围为510℃至3100℃。现有单个红外测温器的红外波段检测范围较窄，难以实现对物体同一位置进行温度范围为-50℃至3100℃的广域红外检测效果，不能满足使用需求。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出广域红外检测结构，其通过第一分光结构使得第一红外检测单元与第二红外检测单元均能获取外部物体同一位置的入射光，进而扩大红外波段检测范围，实现广域红外检测的效果。

本实用新型还提出红外测温器，其能够扩大对物体同一位置进行红外检测的红外波段范围，实现广域红外检测的效果。

根据本实用新型第一方面实施例的广域红外检测结构，包括：基体，设置有透光部；第一红外检测单元，设置在所述基体上；第二红外检测单元，设置在所述基体上，所述第一红外检测单元的红外波段检测范围与所述第二红外检测单元的红外波段检测范围不同或部分重叠；第一分光结构，设置在所述基体上，所述第一分光结构能够通过所述透光部获取外界入射光并且将外界入射光分为第一光路以及第二光路，所述第一光路照射在所述第一红外检测单元上，所述第二光路照射在所述第二红外检测单元上。

根据本实用新型实施例的广域红外检测结构，至少具有如下有益效果：基体上的透光部容许外部物体辐射的红外线进入，第一分光结构获取外界入射光，第一分光结构将入射光分为照射在第一红外检测单元上的第一光路以及照射在第二红外检测单元上的第二光路，使得第一红外检测单元与第二红外检测单元能够获取外部物体同一位置辐射的红外线，第一红外检测单元的红外波段检测范围与第二红外检测单元的红外波段检测范围不同或部分重叠，以此能够提高整体红外波段检测范围，有利于满足宽范围的红外波段检测需求，实现广域红外检测的效果。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一分光结构包括设置在所述基体上的第一分光镜，外界入射光能够通过所述透光部照射在所述第一分光镜上，所述第一分光镜的透光面朝向所述第一红外检测单元，所述第一分光镜的反射面朝向所述第二红外检测单元。

根据本实用新型的一些实施例，还包括设置在所述基体上的聚光透镜，所述聚光透镜能够将外界入射光聚焦在所述第一红外检测单元上。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一红外检测单元与所述第一分光镜中心的距离等于所述第二红外检测单元与所述第一分光镜中心的距离。

根据本实用新型的一些实施例，还包括设置在所述基体上的第二分光结构以及可视光发射单元，所述第二分光结构能够将所述可视光发射单元发射可视光的光路与所述第一光路或第二光路重合。

根据本实用新型的一些实施例，所述第二分光结构包括设置在所述基体上的第二分光镜，所述第二分光镜与所述第一分光镜平行，所述第二分光镜的反射面朝向所述可视光发射单元，所述第二分光镜的透光面朝向所述第一红外检测单元。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一红外检测单元与所述第二分光镜中心的距离等于所述可视光发射单元与所述第二分光镜中心的距离。

根据本实用新型的一些实施例，还包括设置在所述基体上的第一滤光片以及第二滤光片，所述第一滤光片位于所述第一红外检测单元与所述第一分光镜之间，所述第二滤光片为与所述第二红外检测单元与所述第二分光镜之间。

根据本实用新型的一些实施例，所述第二红外检测单元至少有两个，所述第一分光镜至少有两个并且不同所述第一分光镜之间平行，所述第一分光镜的反光面一一对应朝向所述第二红外检测单元，所述第一分光镜的透光面均朝向所述第一红外检测单元，不同所述第二红外检测单元的红外波段检测范围不同或部分重叠。

根据本实用新型第二方面实施例的红外温度检测器，包括上述的广域红外检测结构，还包括设置在基体上的处理单元，所述处理单元分别与所述第一红外检测单元以及所述第二红外检测单元连接。

根据本实用新型实施例的红外测温器，至少具有如下有益效果：通过第一分光结构对基体上透光部的入射光进行分光处理，使得第一红外检测单元与第二红外检测单元能够获取来自外部物体同一位置辐射的红外线，同时，第一红外检测单元的红外波段检测范围与第二红外检测单元的红外波段检测范围不完全重叠，以此扩大红外波段检测范围，实现广域红外检测的效果，处理单元根据第一红外检测单元与第二红外检测单元的检测信号，能够计算获得外部检测物体的温度值，满足使用需求。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本实用新型其中一种实施例的光路图；

图2为本实用新型另中一种实施例的光路图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

如图1和图2所示，根据本实用新型实施例的广域红外检测结构，包括：基体，设置有透光部；第一红外检测单元100，设置在基体上；第二红外检测单元200，设置在基体上，第一红外检测单元100的红外波段检测范围与第二红外检测单元200的红外波段检测范围不同或部分重叠；第一分光结构300，设置在基体上，第一分光结构300能够通过透光部获取外界入射光并且将外界入射光分为第一光路以及第二光路，第一光路照射在第一红外检测单元100上，第二光路照射在第二红外检测单元200上。

基体上的透光部容许外部物体辐射的红外线进入，入射光照射在第一分光结构300上，第一分光结构300将入射光分为照射在第一红外检测单元100上的第一光路以及照射在第二红外检测单元200上的第二光路，使得第一红外检测单元100与第二红外检测单元200能够外部物体同一位置辐射的红外线，第一红外检测单元100的红外波段检测范围与第二红外检测单元200的红外波段检测范围不同或部分重叠，以此能够提高整体红外波段检测范围，有利于满足宽范围的红外波段检测需求，实现广域红外检测的效果。

第一红外检测单元100、第二红外检测单元200可以是包括热释电件、红外光敏晶体管等能够检测红外线的器件的实施方式。

参照图1和图2，在本实用新型的一些实施例中，第一分光结构300包括设置在基体上的第一分光镜310，外界入射光能够通过透光部照射在第一分光镜310上，第一分光镜310的透光面朝向第一红外检测单元100，第一分光镜310的反射面朝向第二红外检测单元200。

根据第一分光镜310的特性，入射光照射在第一分光镜上310，部分入射光透射至第一红外检测单元100上，部分入射光反射至第二红外检测单元200上，以此实现将入射光分为第一光路以及第二光路的目的，结构简单，便于实施。

第一分光镜310具体可以是二相色镜，以能够将特定范围波段的光线反射，其他波段的光线透射，例如：红外线长波波段8um至14um的红外线反射，红外线短波波段0.3um至1.6um的红外线透射。第一分光结构300还可以是包括分光镜以及多个反光镜的实施方式，经过分光镜将入射光进行分光处理后，通过反光镜将光线引导至第一红外检测单元100和第二红外检测单元200，能够使第一红外检测单元100与第二红外检测单元200的安装位置更加灵活。

参照图1和图2，在本实用新型的一些实施例中，还包括设置在基体上的聚光透镜400，聚光透镜400能够将外界入射光聚焦在第一红外检测单元100上。

通过设置有聚光透镜400，能够将更大范围的红外线聚集在第一红外检测单元100上，有利于扩大检测范围以及提高第一红外检测单元100的灵敏度。聚光透镜400聚集的入射光经过第一分光镜310反射亦会照射在第二红外检测单元200上。

参照图1，在本实用新型的一些实施例中，第一红外检测单元100与第一分光镜310中心的距离等于第二红外检测单元200与第一分光镜310中心的距离。

一般聚光透镜400的焦距等于第一红外检测单元100与聚光透镜400之间的距离，以使得入射光线聚焦在第一红外检测单元100上，通过第一红外检测单元100、第二红外检测单元200与第一分光镜310的距离相等，使得聚光透镜400聚集的入射光通过第一分光镜310反射后亦聚焦在第二红外检测单元200上，有利于提高第二红外检测单元200的灵敏度和准确度。

参照图1和图2，在本实用新型的一些实施例中，还包括设置在基体上的第二分光结构500以及可视光发射单元600，第二分光结构500能够将可视光发射单元600发射可视光的光路与第一光路或第二光路重合。

通过设置有第二分光结构500和可视光发射单元600，使得可视光发射单元600发射可视光的传播光路与第一光路或第二光路重合，根据光路可逆性，可视光发射单元600发射可视光照射在外部物体的位置即为第一红外检测单元100与第二红外检测单元200进行检测的位置，以此能够让使用者获知检测的位置，有利于令使用更加便捷。

可视光发射单元600可以是包括激光发射器、半导体发光器件等实施方式。

参照图1和图2，在本实用新型的一些实施例中，第二分光结构包括设置在基体上的第二分光镜510，第二分光镜510与第一分光镜310平行，第二分光镜510的反射面朝向可视光发射单元600，第二分光镜510的透光面朝向第一红外检测单元100。

第二分光镜510与第一分光镜310平行，第一光路的光线经过第二分光镜510反射能够照射在可视光发射单元600上，根据光路可逆性，可视光发射单元600发射可视光沿着第一光路传播，经过第一分光镜310后与入射光的光路重合，最终照射在外部物体的位置，即为第一红外检测单元100与第二红外检测单元200进行检测的位置，以此实现获知检测位置的效果，结构简单便于实施。

第二分光结构300还可以是包括分光镜以及多个反光镜的实施方式，可视光发射单元600发射的可视光经过反光镜引导后照射在分光镜上，经过分光镜处理后与第一光路或第二光路重合，通过反光镜引导，能够是可视光发射单元600的安装位置更加灵活。

参照图1，在本实用新型的一些实施例中，第一红外检测单元100与第二分光镜510中心的距离等于可视光发射单元600与第二分光镜510中心的距离。

通过使第一红外检测单元100、可视光发射单元600与第二分光镜510之间的距离相等，使得可视光发射单元600发射可视光经聚光透镜聚焦会在外部物体上，并且使用者能够根据可视光的聚焦光斑面积大小获知是否正确聚焦，当可视光光斑面积最小时，外部物体辐射的红外线亦会正确聚焦在第一红外检测单元100与第二红外检测单元200上。

参照图2，在本实用新型的一些实施例中，还包括设置在基体上的第一滤光片700以及第二滤光片800，第一滤光片700位于第一红外检测单元100与第一分光镜310之间，第二滤光片800为与第二红外检测单元200与第二分光镜510之间。

由于入射光包括除了红外线部分的其他光谱部分，通过设置有第一滤光片700以及第二滤光片800，以滤除照射在第一红外检测单元100、第二红外检测单元200上其他光谱部分，进而降低除了红外线部分的其他光谱部分的影响，有利于提高检测的准确性。

参照图2，在本实用新型的一些实施例中，第二红外检测单元200至少有两个，第一分光镜310至少有两个并且不同分光镜之间平行，第一分光镜310的反光面一一对应朝向第二红外检测单元200，第一分光镜310的透光面均朝向第一红外检测单元100，不同第二红外检测单元200的红外波段检测范围不同或部分重叠。

通过设置有至少两个检测单元以及第一分光镜310，不同第一分光镜310之间平行，以使得入射光经过不同第一分光镜310投射后仍会照射在第一红外检测单元100上，不同第一分光镜310将部分入射光反射至对应的第二红外检测单元200，不同第二检测单元的红外波段检测范围不同或部分重叠，以此能够进一步扩大红外波段检测的范围，满足使用需求。

根据本实用新型的第二方面实施例的红外测温器，包括上述的广域红外检测结构，还包括设置在基体上的处理单元，处理单元分别与第一红外检测单元100以及第二红外检测单元200连接。

通过第一分结构300对基体上透光部的入射光进行分光处理，使得第一红外检测单元100与第二红外检测单元200能够获取来自外部物体同一位置辐射的红外线，同时，第一红外检测单元100的红外波段检测范围与第二红外检测单元200的红外波段检测范围不完全重叠，以此扩大红外波段检测范围，实现广域红外检测的效果，处理单元根据第一红外检测单元100与第二红外检测单元200的检测信号，能够计算获得外部检测物体的温度值，满足使用需求。

处理单元可以是包括单片机、嵌入式芯片等具有处理计算功能的器件的实施方式。

在本实用新型的一些实施例中，还包括设置在基体上的显示单元，处理单元与显示单元连接。

通过设置有显示单元，处理单元控制显示单元显示外部检测物体的温度值，令使用更加便捷。显示单元可以是数码管组、液晶显示屏等具有显示功能的器件。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

当然，本实用新型创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.广域红外检测结构，其特征在于，包括：

基体，设置有透光部；

第一红外检测单元(100)，设置在所述基体上；

第二红外检测单元(200)，设置在所述基体上，所述第一红外检测单元(100)的红外波段检测范围与所述第二红外检测单元(200)的红外波段检测范围不同或部分重叠；

第一分光结构(300)，设置在所述基体上，所述第一分光结构(300)能够通过所述透光部获取外界入射光并且将外界入射光分为第一光路以及第二光路，所述第一光路照射在所述第一红外检测单元(100)上，所述第二光路照射在所述第二红外检测单元(200)上。

2.根据权利要求1所述的广域红外检测结构，其特征在于：所述第一分光结构(300)包括设置在所述基体上的第一分光镜(310)，外界入射光能够通过所述透光部照射在所述第一分光镜(310)上，所述第一分光镜(310)的透光面朝向所述第一红外检测单元(100)，所述第一分光镜(310)的反射面朝向所述第二红外检测单元(200)。

3.根据权利要求2所述的广域红外检测结构，其特征在于：还包括设置在所述基体上的聚光透镜(400)，所述聚光透镜(400)能够将外界入射光聚焦在所述第一红外检测单元(100)上。

4.根据权利要求3所述的广域红外检测结构，其特征在于：所述第一红外检测单元(100)与所述第一分光镜(310)中心的距离等于所述第二红外检测单元(200)与所述第一分光镜(310)中心的距离。

5.根据权利要求4所述的广域红外检测结构，其特征在于：还包括设置在所述基体上的第二分光结构(500)以及可视光发射单元(600)，所述第二分光结构(500)能够将所述可视光发射单元(600)发射可视光的光路与所述第一光路或第二光路重合。

6.根据权利要求5所述的广域红外检测结构，其特征在于：所述第二分光结构(500)包括设置在所述基体上的第二分光镜(510)，所述第二分光镜(510)与所述第一分光镜(310)平行，所述第二分光镜(510)的反射面朝向所述可视光发射单元(600)，所述第二分光镜(510)的透光面朝向所述第一红外检测单元(100)。

7.根据权利要求6所述的广域红外检测结构，其特征在于：所述第一红外检测单元(100)与所述第二分光镜(510)中心的距离等于所述可视光发射单元(600)与所述第二分光镜(510)中心的距离。

8.根据权利要求7所述的广域红外检测结构，其特征在于：还包括设置在所述基体上的第一滤光片(700)以及第二滤光片(800)，所述第一滤光片(700)位于所述第一红外检测单元(100)与所述第一分光镜(310)之间，所述第二滤光片(800)为与所述第二红外检测单元(200)与所述第二分光镜(510)之间。

9.根据权利要求2所述的广域红外检测结构，其特征在于：所述第二红外检测单元(200)至少有两个，所述第一分光镜(310)至少有两个并且不同所述第一分光镜(310)之间平行，所述第一分光镜(310)的反光面一一对应朝向所述第二红外检测单元(200)，所述第一分光镜(310)的透光面均朝向所述第一红外检测单元(100)，不同所述第二红外检测单元(200)的红外波段检测范围不同或部分重叠。

10.红外测温器，其特征在于：包括如权利要求1至9任一权利要求所述的广域红外检测结构，还包括设置在基体上的处理单元，所述处理单元分别与所述第一红外检测单元(100)以及所述第二红外检测单元(200)连接。

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