[發明專利]一種基于曲面聚光的光電傳感檢測裝置

有效

• 申請號: 201910945914.8
• 申請日: 2019-09-30
• 公開（公告）號: CN110672201B
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發明（設計）人: 付志強;熊艷;劉雨雨
• 申請（專利權）人: 長江大學
• 主分類號: G01J1/42
• 分類號: G01J1/42
• 代理公司: 武漢藍寶石專利代理事務所(特殊普通合伙) 42242
• 代理人: 王振宇

本發明涉及一種基于曲面聚光的光電傳感檢測裝置，所述裝置包括聚光透鏡、曲面二次反射鏡、光電傳感器組件和聚光反射罩；所述聚光透鏡安裝在裝置頂部；所述曲面二次反射鏡安裝在裝置的內壁，所述聚光反射罩安裝在曲面二次反射鏡底部，所述曲面二次反射鏡用于將裝置外側入射光線反射至聚光反射罩；所述光電傳感器組件固定安裝在裝置內，所述光電傳感器組件的安裝位置能夠讓所述聚光透鏡和聚光反射罩將光分別匯聚于光電傳感器組件的光電傳感器的上、下感光面。本發明能夠利用聚光技術，將光能集中于光電傳感器上，可提高對環境中微弱光信號的捕捉能力，大大提高光電傳感器的檢測精度，尤其是對弱光環境中光信號的檢測能力。

技術領域

本發明涉及光電元器件技術領域，具體涉及一種基于曲面聚光的光電傳感檢測裝置。

背景技術

光電傳感及其相關技術的迅速發展，滿足了各類控制裝置及系統的更高要求，使得各領域的自動化程度越來越高，同時光電傳感器的重要性不斷提高。光電傳感器是采用光電元件作為檢測元件的傳感器，具有非接觸、響應快、精度高、性能可靠等特點，傳感器的結構簡單、形式靈活多樣，因此在檢測和控制等方面獲得廣泛應用。

然而現有的光電傳感器需要一定的光照度才能發揮作用，對于微弱光信號的捕捉能力較差，在弱光環境中對光信號沒有檢測能力。

發明內容

本發明針對現有技術中存在的技術問題，提供一種基于曲面聚光的光電傳感檢測裝置，能夠利用聚光技術，將光能集中于光電傳感器上，可提高對環境中微弱光信號的捕捉能力，大大提高光電傳感器的檢測精度，尤其是對弱光環境中光信號的檢測能力。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：一種基于曲面聚光的光電傳感檢測裝置，所述裝置包括聚光透鏡、曲面二次反射鏡、光電傳感器組件和聚光反射罩；所述聚光透鏡安裝在裝置頂部；所述曲面二次反射鏡安裝在裝置的內壁，所述聚光反射罩安裝在曲面二次反射鏡底部，所述曲面二次反射鏡用于將裝置外側入射光線反射至聚光反射罩；所述光電傳感器組件固定安裝在裝置內，所述光電傳感器組件的安裝位置能夠讓所述聚光透鏡和聚光反射罩將光分別匯聚于光電傳感器組件的光電傳感器的上、下感光面。

在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進。

進一步，所述聚光透鏡為全凸透鏡、半凸透鏡或菲涅爾透鏡，或者上述透鏡的組合。

進一步，所述光電傳感檢測裝置內設置有支架，用于固定支撐內部元器件。

進一步，所述曲面二次反射鏡的曲率大于0。

進一步，所述光電傳感器組件還包括電信號輸出端口和連接光電傳感器與電信號輸出端口的電路線。

進一步，所述聚光反射罩為曲面反射鏡，其上端開口與曲面二次反射鏡的下端口相切合，入射光線經二次反射后照射至聚光反射罩內表面。

進一步，所述聚光透鏡和聚光反射罩的焦點重合。

優選的，所述光電傳感器組件的光電傳感器布置在聚光透鏡和聚光反射罩的焦點處。

本發明的有益效果是：1、通過聚光的方式把環境中盡可能多的光通過聚光系統會聚在一個狹小的區域，光電傳感器僅需聚焦后面積的大小即可，從而大幅減少了傳感器的用量。通過聚焦光信號，該技術亦有效地減少了傳感器中半導體材料的用量。2、相對用昂貴的大口徑聚光透鏡聚光，利用簡單的曲面二次反射鏡和小口徑聚光透鏡將光線匯聚，其經濟成本更低。3、光電傳感器能靈活更換；4、效率高，損耗低；可回收利用部分增加，利于環保。5、容易實現大面積、工業化生產，易實現小型化與集成化應用。

附圖說明

圖1為本發明一種用于光電傳感的聚光裝置的平面結構示意圖；

圖2為聚光部件總體結構的示意圖；

圖3為平行光源照射下聚光部件對光線的匯聚效果圖；