CN218995664U - 一种红外和飞行时间传感器的双感应光学光路结构 - Google Patents
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Abstract
一种红外和飞行时间传感器的双感应光学光路结构，包括自下而上依次设置的线路板以及菱形透镜组，所述的线路板上设有飞行时间传感器，所述的菱形透镜组具体为第一菱形透镜和第二菱形透镜，且第一菱形透镜的下端镜面的正投影面覆盖于飞行时间传感器的发射端口之上，第二菱形透镜的下端镜面的正投影面覆盖于飞行时间传感器的接收端口之上，所述的第一菱形透镜和第二菱形透镜的两侧斜面均镀有反光膜，光的折射增加了飞行时间传感器到透光罩的光路距离，投射到透光罩的发光光束和接收的视角指数倍放大，投射到透光罩的发光光束和接收的视角之间的间距也好几倍增加，避免了因透光罩上出现污点或者划伤而影响感应功能的情况。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种光学结构，特别涉及一种红外和飞行时间传感器的双感应光学光路结构。
背景技术
现有技术中的飞行时间传感器，在其发射和接收端口之上通常覆盖有透光罩，而飞行时间传感器的发射和接收端口的孔径仅有0.2毫米左右，换言之，飞行时间传感器的信息收发光束范围是极其细小的，因此当覆盖于飞行时间传感器上的透光罩上出现污点，哪怕是极其微小的污点，也会直接造成飞行时间传感器感应灵敏度下降、误触发甚至是无法使用等问题，飞行时间传感器的发射孔和接收孔间距只有3毫米左右，当透光罩上出现划痕，发射光很容易被折射到接收端，也会直接使飞行时间传感器的灵敏度下降，感应范围出现问题，例如将飞行时间传感器应用于感应龙头时，如果出现污点或者划痕，会直接导致出水不灵敏或者是不出水的问题。
实用新型内容
针对现有的技术不足，本实用新型提供。
为了实现上述目的，本实用新型所采取的技术方案是：一种红外和飞行时间传感器的双感应光学光路结构，包括自下而上依次设置的线路板以及菱形透镜组，所述的线路板上设有飞行时间传感器，所述的菱形透镜组具体为第一菱形透镜和第二菱形透镜，且第一菱形透镜的下端镜面的正投影面覆盖于飞行时间传感器的发射端口之上，第二菱形透镜的下端镜面的正投影面覆盖于飞行时间传感器的接收端口之上，所述的第一菱形透镜和第二菱形透镜的两侧斜面均镀有反光膜。
所述的第一菱形透镜设有第一反光膜和第二反光膜，所述的飞行时间传感器的发射端口的发光光束径直投射于第一反光膜，并折射至第二反光膜后再折射投出第一菱形透镜，所述的第二菱形透镜设有第三反光膜和第四反光膜，所述的飞行时间传感器的接收端口所接收的接收光束径直投射于第三反光膜，并折射至第四反光膜后再折射于飞行时间传感器的接收端口。
所述线路板设有红外接收管、红外发射管以及LED指示灯，所述红外接收管和LED指示灯均被第一菱形透镜的下端镜面的正投影面覆盖，所述的红外发射管被第二菱形透镜的下端镜面的正投影面所覆盖。
所述红外接收管、红外发射管以及LED指示灯的光束径直通过菱形透镜组的下端镜面和上端镜面投射出菱形透镜组。
还包括下隔光罩、上隔光盖和透光罩，所述的线路板、下隔光罩、菱形透镜组、上隔光盖和透光罩自下而上依次设置。
所述下隔光罩设有若干通孔，且所述的红外接收管、飞行时间传感器、红外发射管以及LED指示灯均通过通孔显露。
所述上隔光盖设有将第一菱形透镜和第二菱形透镜隔开的倒梯形隔柱，且倒梯形隔柱的两侧设有与菱形透镜组相吻合的菱形空间。
本实用新型的有益效果：本实用新型提供一种红外和飞行时间传感器的双感应光学光路结构，有以下优点：
1.因飞行时间传感器的发射接收有20到30度的扩角，发射光和接收视角经过反光膜的折射，增加了飞行时间传感器到透光罩的光路距离，投射到透光罩的发光光束和接收的视角指数倍放大，避免了因透光罩上出现污点而影响感应功能的情况。
2.飞行时间传感器的发射光和接收视角经过反光膜的折射，同时也增加了飞行时间传感器投射到透光罩的发光光束和接收视角间隔距离增加了好几倍，透光罩被划伤时发射光被折射到接收端的光量也指数减少，指数性的降低了透光罩被划伤引起的光折射串扰问题。
3.因飞行时间传感器耗电比较大，设置了红外发射管和红外接收管，待机状态只有红外感应器工作，当红外感应器接收到外界信号后，启动飞行时间传感器确认信号是否真实有效，降低功耗的同时提高了可靠性，防止误触发。
本实用新型还具有结构简单、加工方便和装配容易的特点，实用性强。
附图说明
图1为本实用新型的结构爆炸图；
图2为本实用新型飞行时间传感器的光折射示意图；
图3为本实用新型红外发射管和红外接收管的光示意图。
具体实施方式
如图1-图3所示，一种红外和飞行时间传感器的双感应光学光路结构，包括自下而上依次设置的线路板1以及菱形透镜组3，所述的线路板1上设有飞行时间传感器11，所述的菱形透镜组3具体为第一菱形透镜31和第二菱形透镜32，且第一菱形透镜31的下端镜面的正投影面覆盖于飞行时间传感器11的发射端口111之上，第二菱形透镜32的下端镜面的正投影面覆盖于飞行时间传感器11的接收端口112之上，所述的第一菱形透镜31和第二菱形透镜32的两侧斜面均镀有反光膜，飞行时间传感器11的发射端口111与接收端口112其孔径仅有0.2毫米左右，为了保证飞行时间传感器11的感应功能，在菱形透镜的两侧斜面设置了反光膜，通过光束的折射，增加飞行时间传感器11到透光罩5的光路距离，投射到透光罩5的发光光束和接收的视角呈现指数倍放大。
需要说明的是，飞行时间传感器是目前市场上的现有技术，诸多企业均有生产，如ST意法半导体生产的型号为VL53L0X的飞行时间传感器、艾迈斯生产的型号为TMF8801的飞行时间传感器等。
所述的第一菱形透镜31设有第一反光膜311和第二反光膜312，所述的飞行时间传感器11的发射端口111的发光光束径直投射于第一反光膜311，并折射至第二反光膜312后再折射投出第一菱形透镜31，所述的第二菱形透镜32设有第三反光膜321和第四反光膜322，所述的飞行时间传感器11的接收端口112所接收的接收光束径直投射于第三反光膜321，并折射至第四反光膜322后再折射于飞行时间传感器11的接收端口112，飞行时间传感器11的发光光束和接收视角经过反光膜折射后，光路距离增加，发光光束和接收的视角呈现指数倍放大，不仅如此，其发光光束和接收视角的间距也增加了好几倍，避免了透光罩5出现划痕而引起的光折射串扰问题。
所述线路板1设有红外接收管13、红外发射管12以及LED指示灯14，所述红外接收管13和LED指示灯14均被第一菱形透镜31的下端镜面的正投影面覆盖，所述的红外发射管12被第二菱形透镜32的下端镜面的正投影面所覆盖，当处于待机状态时，飞行时间传感器11关闭，只有当红外发射管12和红外接收管13确认接收外界信号后，飞行时间传感器11才会启动开始工作，且红外接收管13、红外发射管12以及LED指示灯14的光束径直通过菱形透镜组3的下端镜面和上端镜面投射出菱形透镜组3。
还包括下隔光罩2、上隔光盖4和透光罩5，所述的线路板1、下隔光罩2、菱形透镜组3、上隔光盖4和透光罩5自下而上依次设置。
所述下隔光罩2设有若干通孔21，且所述的红外接收管13、飞行时间传感器11、红外发射管12以及LED指示灯14均通过通孔21显露，此结构较为简单，对此不过多叙述。
所述上隔光盖4设有将第一菱形透镜31和第二菱形透镜32隔开的倒梯形隔柱，且倒梯形隔柱的两侧设有与菱形透镜组3相吻合的菱形空间41，菱形透镜组3置于该菱形空间41中与下隔光罩2连接，将其固定。
本实用新型提供一种红外和飞行时间传感器的双感应光学光路结构，有以下优点：
1.因飞行时间传感器的发射接收有20到30度的扩角，发射光和接收视角经过反光膜的折射，增加了飞行时间传感器到透光罩的光路距离，投射到透光罩的发光光束和接收的视角指数倍放大，避免了因透光罩上出现污点而影响感应功能的情况。
2.飞行时间传感器的发射光和接收视角经过反光膜的折射，同时也增加了飞行时间传感器投射到透光罩的发光光束和接收视角间隔距离增加了好几倍，透光罩被划伤时发射光被折射到接收端的光量也指数减少，指数性的降低了透光罩被划伤引起的光折射串扰问题。
3.因飞行时间传感器耗电比较大，设置了红外发射管和红外接收管，待机状态只有红外感应器工作，当红外感应器接收到外界信号后，启动飞行时间传感器确认信号是否真实有效，降低功耗的同时提高了可靠性，防止误触发。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本领域内普通的技术人员的简单更改和替换都是本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种红外和飞行时间传感器的双感应光学光路结构，其特征在于，包括线路板(1)以及菱形透镜组(3)，所述的线路板(1)上设有飞行时间传感器(11)，所述的菱形透镜组(3)具体为第一菱形透镜(31)和第二菱形透镜(32)，且第一菱形透镜(31)的下端镜面的正投影面覆盖于飞行时间传感器(11)的发射端口(111)之上，第二菱形透镜(32)的下端镜面的正投影面覆盖于飞行时间传感器(11)的接收端口(112)之上，所述的第一菱形透镜(31)和第二菱形透镜(32)的两侧斜面均镀有反光膜。
2.如权利要求1所述的一种红外和飞行时间传感器的双感应光学光路结构，其特征在于，所述的第一菱形透镜(31)设有第一反光膜(311)和第二反光膜(312)，所述的飞行时间传感器(11)的发射端口(111)的发光光束径直投射于第一反光膜(311)，并折射至第二反光膜(312)后再折射投出第一菱形透镜(31)，所述的第二菱形透镜(32)设有第三反光膜(321)和第四反光膜(322)，所述的飞行时间传感器(11)的接收端口(112)所接收的接收光束径直投射于第三反光膜(321)，并折射至第四反光膜(322)后再折射于飞行时间传感器(11)的接收端口(112)。
3.如权利要求1所述的一种红外和飞行时间传感器的双感应光学光路结构，其特征在于，所述线路板(1)设有红外接收管(13)、红外发射管(12)以及LED指示灯(14)，所述红外接收管(13)和LED指示灯(14)均被第一菱形透镜(31)的下端镜面的正投影面覆盖，所述的红外发射管(12)被第二菱形透镜(32)的下端镜面的正投影面所覆盖。
4.如权利要求3所述的一种红外和飞行时间传感器的双感应光学光路结构，其特征在于，所述红外接收管(13)、红外发射管(12)以及LED指示灯(14)的光束径直通过菱形透镜组(3)的下端镜面和上端镜面投射出菱形透镜组(3)。
5.如权利要求4所述的一种红外和飞行时间传感器的双感应光学光路结构，其特征在于，还包括下隔光罩(2)、上隔光盖(4)和透光罩(5)，所述的线路板(1)、下隔光罩(2)、菱形透镜组(3)、上隔光盖(4)和透光罩(5)自下而上依次设置。
6.如权利要求5所述的一种红外和飞行时间传感器的双感应光学光路结构，其特征在于，所述下隔光罩(2)设有若干通孔(21)，且所述的红外接收管(13)、飞行时间传感器(11)、红外发射管(12)以及LED指示灯(14)均通过通孔(21)显露。
7.如权利要求5所述的一种红外和飞行时间传感器的双感应光学光路结构，其特征在于，所述上隔光盖(4)设有将第一菱形透镜(31)和第二菱形透镜(32)隔开的倒梯形隔柱，且倒梯形隔柱的两侧设有与菱形透镜组(3)相吻合的菱形空间(41)。
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