專利名稱：用于檢測(cè)器的輻射導(dǎo)向器、散射輻射檢測(cè)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求的導(dǎo)言的用于輻射檢測(cè)器的輻射導(dǎo)向器，和散射輻 射檢測(cè)器。
背景技術(shù)：
散射光檢測(cè)器可(例如)為煙霧檢測(cè)器。此類檢測(cè)器包括輻射源(例如，LED (發(fā) 光二極管))和對(duì)所發(fā)射的輻射敏感的輻射傳感器。兩個(gè)組件處于一個(gè)實(shí)施例中，所述實(shí)施 例經(jīng)布置以使得防止傳感器從源接收直接輻射。事實(shí)上，傳感器接收的輻射將是被環(huán)境大 氣中的微粒(例如，煙霧微粒)散射的輻射。已知散射光傳感器的缺點(diǎn)是，因?yàn)樵谳椛浒l(fā)射 裝置的一側(cè)上以及在感測(cè)裝置的一側(cè)上數(shù)值孔徑較小使得信號(hào)較弱，所以敏感性較差，或 如果需要較大孔徑，那么裝置變得體積龐大。另一缺點(diǎn)是來(lái)自光學(xué)發(fā)射器的被煙霧檢測(cè)器本身的部分散射的光可被檢測(cè)器接 收，并導(dǎo)致由于表面污染和老化而可能變化的偏移。此可變偏移增加了待檢測(cè)的煙霧的檢 測(cè)閾值。用于檢測(cè)大氣中的煙霧(或一般來(lái)說(shuō)環(huán)境流體中的散射微粒)的另一技術(shù)是在 輻射源與傳感器(其也可包含鏡面)之間建立直接視線，以及使用分散的強(qiáng)度減少由傳感 器感測(cè)的信號(hào)的效果。在這些傳感器中，檢測(cè)信號(hào)弱于非檢測(cè)信號(hào)。為了實(shí)現(xiàn)增加的敏感 性，需要長(zhǎng)光學(xué)路徑來(lái)實(shí)現(xiàn)由給定微粒濃度引起的較大聚集強(qiáng)度削弱效應(yīng)。可通過(guò)提供折 疊路徑(例如，使用鏡面的類似五角星形路徑)來(lái)加長(zhǎng)此類光學(xué)路徑。這再次導(dǎo)致體積相 當(dāng)龐大的裝置。所陳述技術(shù)的已知現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)為US 6778091B2、US 6756906B2、GB 2389176A、 US 2001/0038338A1、US 6 107 925、GB 2 342 987A、US 5 821 866、GB 2 314 618A 和 EP 0 588 232B1。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種輻射導(dǎo)向器，其允許構(gòu)造具有足夠敏感性的小型散射光 檢測(cè)器，同時(shí)提供來(lái)自從除待檢測(cè)的煙霧外的部分散射的光的低偏移。根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求的特征實(shí)現(xiàn)此目的。附屬項(xiàng)針對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。一種用于測(cè)量體積與電光組件之間的輻射路徑的表面可安裝輻射導(dǎo)向器包括第 一輻射界面，其處于朝向所述測(cè)量體積的輻射路徑中；第三輻射界面，其處于朝向所述電光 組件的輻射路徑中；以及反射部分，其形成所述第一與所述第三輻射界面之間的第一輻射 路徑，所述第一輻射路徑在所述測(cè)量體積處提供聚焦區(qū)。輻射導(dǎo)向器可以是笨重主體且由透明材料制成。表面可安裝與穿過(guò)反射表面在測(cè) 量體積處提供聚焦的組合同時(shí)產(chǎn)生大數(shù)值孔徑和卻相當(dāng)小的總體構(gòu)造。輻射導(dǎo)向器可同時(shí) 充當(dāng)對(duì)電光元件及其結(jié)合線的保護(hù)。在優(yōu)選實(shí)施例中，可提供第二輻射界面，其直接接收來(lái)自第三輻射界面的光且產(chǎn)生朝向測(cè)量體積的第二輻射路徑，其中第二輻射路徑也在所述測(cè)量體積處提供聚焦區(qū)。形成第二輻射路徑的第三輻射界面可用于俘獲不能被第一輻射路徑俘獲的光，且使其朝向測(cè)量體積。這再次增加孔徑多于增加裝置的大小。兩個(gè)此類輻射導(dǎo)向器可具備測(cè)量體積作為其兩者的共同聚焦區(qū)。輻射導(dǎo)向器的一 者被分配到輻射源，另一者被分配到輻射傳感器。其可經(jīng)布置以使得沒(méi)有直接輻射(此包 含反射輻射)將從輻射源到達(dá)輻射傳感器。用于測(cè)量體積與電光組件之間的輻射路徑的另一輻射導(dǎo)向器包括第一反射體，所 述第一反射體具有作為旋轉(zhuǎn)橢圓體的一部分的凹面反射表面，所述反射體適于相對(duì)于電光 組件將其安裝使得反射表面的第一聚焦區(qū)在電光組件處。旋轉(zhuǎn)橢圓體反射形狀的所述部分 的第二聚焦區(qū)可界定測(cè)量體積或測(cè)量區(qū)。兩個(gè)此類輻射導(dǎo)向器可形成為一個(gè)共同部分且可 再次經(jīng)布置使得其一者不直接接收來(lái)自其中另一者的光。一種散射輻射檢測(cè)器可包括如上文所提及的兩個(gè)凹面反射體，其具有測(cè)量體積作 為兩個(gè)形狀的共同聚焦，而在相應(yīng)另一聚焦中，分別安裝輻射源和輻射傳感器。拋物線反射體實(shí)施例也可以是表面可安裝的，其方式是反射體或其至少一部分可 安裝在還攜載其它電組件(例如，電光組件)的表面上。但同樣，凹面反射體部分的若干部 分或全部可由凹面外殼部分形成。輻射導(dǎo)向器可經(jīng)形成以使得其相應(yīng)聚焦盡可能理想。但同樣，其可經(jīng)定形以使得 聚焦以界定的方式尤其在測(cè)量體積處不理想，使得輻射會(huì)聚區(qū)是界定的區(qū)域或體積以便以 輻射暴露所述界定的區(qū)域或體積，或從那里收集輻射。


下文中，將參看附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例，附圖中圖1展示安裝在表面上的輻射導(dǎo)向器的第一實(shí)施例，圖2展示安裝在表面上的輻射導(dǎo)向器的第二實(shí)施例，圖3展示兩個(gè)此類輻射導(dǎo)向器的布置，圖4示意性地展示輻射導(dǎo)向器的另一實(shí)施例，以及其與另一輻射導(dǎo)向器的可能布 置，以及圖5展示形成為共同主體的兩個(gè)輻射導(dǎo)向器，以及圖6展示散射微粒檢測(cè)器。
具體實(shí)施例方式一般來(lái)說(shuō)，本說(shuō)明書(shū)中相同參考標(biāo)號(hào)描述相同特征。本說(shuō)明書(shū)中描述的特征應(yīng)視 為可彼此組合，只要未另外明確敘述，且只要未出于技術(shù)原因在技術(shù)上彼此排斥。圖1是輻射導(dǎo)向器10的截面圖。其是表面可安裝的，因?yàn)槠淇捎弥_部分17a、 17b直接安裝在安裝表面4上，例如其上還安裝電光組件3的電路板上。輻射導(dǎo)向器包括 朝向測(cè)量體積1的第一輻射界面11和朝向電光組件3的第三輻射界面13，所述電光組件3 可以是輻射源，例如LED或LED芯片(未封裝)，或者其可以是傳感器或傳感器芯片，例如紅 外傳感器。14是反射表面。參考標(biāo)號(hào)18表示在第一界面11與第三界面13之間延伸并利 用反射表面14的第一光學(xué)路徑。
輻射導(dǎo)向器10可以是由透明材料制成的笨重主體。所述材料可以是樹(shù)脂或某一 種類的玻璃或其它可模制物質(zhì)。反射表面14可從外側(cè)用反射物質(zhì)涂覆，或可未經(jīng)處理。反 射率因而僅可由邊界表面處的總反射率或部分反射率給定，其依賴于光的入射角和材料特 性。第三界面13、反射表面14和第一界面11全部一起形成，使得其在測(cè)量體積1處提供第 一聚焦區(qū)或會(huì)聚區(qū)以及在電光組件3或其有效部分處提供第二聚焦區(qū)。15表示反射表面14的幾何形狀所界定的光軸。在特定實(shí)施例中，表面14可以是 旋轉(zhuǎn)橢圓體或旋轉(zhuǎn)拋物面的一部分，其中軸15作為對(duì)稱/旋轉(zhuǎn)軸。接著，具有包含光軸的 平面的任一者的反射表面14的截面形狀將是橢圓或拋物線的一部分。依據(jù)第一界面11的 形狀和定位，聚焦區(qū)和測(cè)量體積1可在光軸15上或在其上方或下方。圖1展示一實(shí)施例， 其中測(cè)量體積1在反射表面14的光軸15上方，而在圖2中，測(cè)量 體積在光軸15下方。在 許多實(shí)施例中，光軸將穿過(guò)相應(yīng)電光元件的有效部分，所述相應(yīng)電光元件可安置(直到可 針對(duì)反射表面14界定的程度)于其聚焦區(qū)(的一者)中。第一光學(xué)界面可為平坦/平面形狀。依據(jù)其相對(duì)于光軸的傾斜角，其使光學(xué)路徑 彎曲，使得聚焦區(qū)和測(cè)量體積1在光軸15上方或在光軸15正上方或下方。但光學(xué)界面通 ?？山?jīng)定形以使得聚焦區(qū)出現(xiàn)在測(cè)量體積處。反射表面14可以是旋轉(zhuǎn)拋物面或橢圓體的 反射表面。第三界面13可保持到電光組件3的距離，但反之亦然，其也可直接模制到其上 且可能模制到安裝表面4上，使得輻射導(dǎo)向器10的第三輻射界面與電光組件3之間的距離 實(shí)際上為零。如果保持電光組件3與第三界面13之間的距離，那么所述第三界面表面13 可具有凹面形狀。為了支持光束的聚焦，其可能具有部分或局部凸起形狀。在電光組件具 有非常不均勻的接收或發(fā)射特征的情況下(例如，大多數(shù)LED芯片)，其可能具有特殊表面 形式或結(jié)構(gòu)以便補(bǔ)償此類方向相依不均勻性或使所述方向相依不均勻性較小。其也可以是 類似球體的形狀，其中以電光組件3的有效區(qū)作為中心。光軸15與安裝表面4所成的角度 a可在0°與50°之間。如圖1所示的輻射導(dǎo)向器允許相當(dāng)大的數(shù)值孔徑或測(cè)量體積1處有效的輻射的開(kāi) 度角，使得雖然構(gòu)造尺寸較小也同時(shí)獲得足夠量的有效輻射。圖2展示本發(fā)明的另一實(shí)施例。在圖2中，第一界面11、反射表面14和第三界面 13的構(gòu)造可彼此間以與參看圖1所描述相同的方式形成。光軸15的角度a可較大。其可 (例如)在20°與60°之間。圖2的實(shí)施例包括導(dǎo)向測(cè)量體積1的第二輻射界面12。其 直接從第三界面13接收輻射，即其間沒(méi)有反射表面。因此，第二輻射路徑19形成于輻射導(dǎo) 向器10中，其功能上與采用第一界面11、反射表面14和第三界面13的第一輻射路徑18并 行。第二輻射界面12和第三輻射界面13可經(jīng)定形以使得其使輻射聚焦于電光組件3的有 效區(qū)域與測(cè)量體積1之間。第二輻射界面12可定形為球面透鏡的一部分。此透鏡具有獨(dú) 立于反射表面14的光軸的自身的光軸，然而，其在圖中未展示。透鏡的所形成部分可使得 其不包含透鏡光軸行進(jìn)所穿過(guò)的透鏡部分。通過(guò)此構(gòu)造，從測(cè)量體積1所看到的數(shù)值孔徑再次較大，即通過(guò)第二輻射界面12 覆蓋的角范圍。因此在測(cè)量體積1與電光組件3之間遞送更多輻射強(qiáng)度，使得在構(gòu)造尺寸 未實(shí)質(zhì)增加的情況下增強(qiáng)靈敏度。由于孔徑更大，所以相對(duì)于測(cè)量體積的選擇性更好。圖2展示一實(shí)施例，其中測(cè)量體積在反射表面14的光軸15下方。一般來(lái)說(shuō)，構(gòu)造 應(yīng)使得測(cè)量體積1不比輻射導(dǎo)向器10的任何部分遠(yuǎn)離安裝表面4更遠(yuǎn)離安裝表面4。
第一輻射界面11可以是或可具有光軸15上方的部分。第二輻射界面12可以是 或具有光軸15下方的部分。第一界面11與第二界面12之間的過(guò)渡部分可為平滑的或可 為表面中的邊緣或甚至階梯，其取決于所需的光學(xué)構(gòu)造。在圖2中，輻射導(dǎo)向器10展示為與電光組件3(傳感器或輻射源)直接接觸。其 可模制到其及其周圍物上。接著，第三界面13不作為可自由接近的表面而存在，且實(shí)際上 與電光組件3的有效區(qū)的表面重合。一般來(lái)說(shuō)，輻射導(dǎo)向器10可經(jīng)預(yù)制且隨后通過(guò)適當(dāng)構(gòu)件安裝到安裝位置中。安裝 可(例如)通過(guò)將其粘附到襯底表面上或通過(guò)將其夾持到適當(dāng)容器中來(lái)進(jìn)行。但同樣，輻 射導(dǎo)向器10可在原位模制到電光元件上。為此，襯底/電路板可包括用于相對(duì)于電光組件 適當(dāng)定位輻射導(dǎo)向器的模具的一個(gè)或一個(gè)以上對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)。 輻射導(dǎo)向器可直接或間接附接、模制或鑄造到電光元件(特定來(lái)說(shuō)，發(fā)射器或檢 測(cè)器)上，電光元件本身可安裝在提供電端子的襯底上，所述電端子允許將電光組件連接 到外部和/或連接到電路板上或用界定的對(duì)準(zhǔn)構(gòu)件以及可能的固持構(gòu)件支撐，其中固持構(gòu) 件可與上面形成電光元件和輻射導(dǎo)向器的襯底嚙合。具有用于如本說(shuō)明書(shū)中描述的輻射導(dǎo)向器的模具的對(duì)準(zhǔn)構(gòu)件的電光組件的襯底 也是本發(fā)明的一部分。類似地，包括用于電光組件的布置部分和用于如所描述的輻射導(dǎo)向 器的布置部分的襯底也是本發(fā)明的一部分，所述布置部分優(yōu)選包含用于所述輻射導(dǎo)向器的 對(duì)準(zhǔn)構(gòu)件。對(duì)準(zhǔn)構(gòu)件可以是適于與(預(yù)制的)輻射導(dǎo)向器10或其模具處的對(duì)應(yīng)突出部和/ 或凹部嚙合的一個(gè)或一個(gè)以上凹部和/或突出部。襯底可以是整個(gè)煙霧檢測(cè)器的襯底，或 僅可支承其若干部分(例如，電光組件、輻射導(dǎo)向器和接觸件)，且可安裝到另一較大結(jié)構(gòu)。此外，本發(fā)明還涵蓋包括如本說(shuō)明書(shū)中描述的輻射導(dǎo)向器和電光元件的煙霧檢測(cè) 器組件。所述組件還可包括優(yōu)選如上所述而形成的襯底。圖3以側(cè)視圖和平面圖展示散射光檢測(cè)器(例如，煙霧檢測(cè)器)的布置。提供兩 個(gè)輻射導(dǎo)向器10a、10b。其具有測(cè)量區(qū)1作為共同聚焦。輻射導(dǎo)向器的每一者可如參看圖 1和2描述而形成。在平面圖中，其展示光軸不平行，而是包含小于180°的角β。所述布 置是優(yōu)選的，使得沒(méi)有直接輻射(包含反射輻射)從輻射源到達(dá)輻射傳感器。輻射導(dǎo)向器IOa被分配到輻射源3a，且輻射導(dǎo)向器IOb被分配到輻射傳感器3b。 輻射傳感器3b至少對(duì)輻射源3a發(fā)射的輻射或輻射的一部分敏感。因此，在輻射導(dǎo)向器IOa 中，接收來(lái)自輻射源3a的穿過(guò)其第三界面13a的輻射，且所述輻射經(jīng)由反射表面14a和第 一界面Ila并經(jīng)由第二界面12a導(dǎo)向測(cè)量體積1。在測(cè)量體積1中，光散射依據(jù)散射微粒 (例如，煙霧微粒)的存在和質(zhì)量而發(fā)生。由于測(cè)量體積也是第二輻射導(dǎo)向器IOb的聚焦 區(qū)，所以輻射朝向第一輻射界面lib散射，且第二輻射導(dǎo)向器IOb的第二輻射界面12b將朝 向傳感器3b聚焦且將在那里被感測(cè)到。角β —般來(lái)說(shuō)可經(jīng)選擇以使得在光學(xué)考慮因素下，輻射可僅通過(guò)環(huán)境流體中的 微粒處的散射而不直接或通過(guò)表面反射從源3a到達(dá)傳感器3b。可在此規(guī)定下適當(dāng)選擇角 β。其可以是相當(dāng)?shù)拟g角。其可在175°與5°之間。31指示電路和電源。其可包括模擬和/或數(shù)字組件。32表示電路31與電光組件 之間以及朝向外部的布線。依據(jù)電路31的能力，朝向外部的信號(hào)可或多或少為未經(jīng)處理的 傳感器信號(hào)，或可(反之亦然)為經(jīng)良好準(zhǔn)備和評(píng)估的信號(hào)。
圖4展示各種其它實(shí)施例的組合。其是與圖3的下部分的圖類似的平面圖。展示 兩個(gè)輻射導(dǎo)向器，右手側(cè)的輻射導(dǎo)向器如參看圖1和2所描述而形成。左手側(cè)的具有參考 標(biāo)號(hào)40的輻射導(dǎo)向器以另一方式形成其是遵循旋轉(zhuǎn)橢圓體的凹面形狀。此形狀具有兩個(gè) 焦點(diǎn)。其中一者再次為測(cè)量體積1。其中另一者很大程度上被反射體40包圍。電光組件 安裝在此焦點(diǎn)中。反射表面是具有此成形的凹穴的主體的凹面。旋轉(zhuǎn)橢圓反射體朝向測(cè)量 體積1的端點(diǎn)或線41和42經(jīng)選擇以使得輻射僅可通過(guò)散射從輻射源3a到達(dá)輻射傳感器 3b，且散射強(qiáng)度朝向傳感器3b的細(xì)微差別(shading)得以避免。提供凹反射表面的主體也可以是表面可安裝的。同樣，兩個(gè)主體可放置在一起以 用于形成總 體所需形狀。下半部分可以是安裝表面本身的表面部分，用于提供凹反射表面 的頂部部分的帽狀部件安裝到所述表面部分上。輻射導(dǎo)向器40或上文提及的帽的部分也 可由總體傳感器的外部覆蓋物中的凹部分形成。在圖4的輻射導(dǎo)向器40中，分配到電光組件的聚焦可通過(guò)反射體被其圓周的60 % 以上包圍，而測(cè)量體積處的聚焦被不到60%包圍。到目前為止，描述了煙霧檢測(cè)器應(yīng)用。但一般來(lái)說(shuō)，測(cè)量原理可用于采用通過(guò)流體 遞送的或流體中存在的微粒進(jìn)行的散射的其它檢測(cè)。此外，依據(jù)例如可實(shí)現(xiàn)或必需的強(qiáng)度 等考慮因素，可采用起初提及的兩個(gè)測(cè)量原理中的一者或另一者，即測(cè)量散射強(qiáng)度或測(cè)量 直接傳輸?shù)膹?qiáng)度的弱化。在前一情況下，必須避免從輻射源到輻射傳感器的直接輻射(如 上文重復(fù)提及)，而在后一情況下，必須建立此路徑。圖5展示一實(shí)施例，其中對(duì)于輻射源3a和輻射傳感器3b兩者，輻射導(dǎo)向器40a、 40b均根據(jù)圖4的左手側(cè)而形成。除此之外，兩個(gè)輻射導(dǎo)向器形成為接合或共同主體。40a 表示一個(gè)輻射導(dǎo)向器，40b表示另一輻射導(dǎo)向器。一個(gè)輻射導(dǎo)向器被分配到輻射源3a，且另 一輻射導(dǎo)向器被分配到輻射傳感器3b。測(cè)量體積1處于兩個(gè)光軸45a、45b的交叉點(diǎn)處。反 射表面必須再次受到限制，使得在利用散射輻射強(qiáng)度的情況下，僅此類散射強(qiáng)度可到達(dá)傳 感器。圖6展示散射強(qiáng)度檢測(cè)器。其可以是安裝在待監(jiān)視的房間的天花板5處的煙霧檢 測(cè)器。61是流體可透過(guò)且煙霧微?？赏高^(guò)的覆蓋物，但視需要具有屏光特性以便避免錯(cuò)誤 檢測(cè)。4是安裝表面，且示意性地展示以與圖3、4或5中所示類似的方式布置的兩個(gè)輻射導(dǎo) 向器10,40 ο安裝部分17a、17b經(jīng)形成以使得輻射導(dǎo)向器10以預(yù)定姿勢(shì)安裝在安裝表面4上。 其可具有用于將輻射導(dǎo)向器適當(dāng)?shù)胤胖迷诎惭b表面上的對(duì)準(zhǔn)突出部。輻射導(dǎo)向器10的外 部可被屏光物質(zhì)覆蓋以便避免外部輻射進(jìn)入輻射導(dǎo)向器且因此可能導(dǎo)致錯(cuò)誤。屏光物下方 可提供反射層以用于提供反射表面14。所使用的輻射可以是可見(jiàn)輻射或可以是紅外線輻射。輻射傳感器與輻射源的頻率 特征至少部分匹配。此外，輻射導(dǎo)向器10具有對(duì)于所采用的波長(zhǎng)來(lái)說(shuō)是充分透明的材料。一個(gè)輻射導(dǎo)向器的最大線性延伸可為30mm且優(yōu)選為20mm。包含其外殼的總體檢 測(cè)器的最大線性延伸可小于8cm，優(yōu)選小于6cm。安裝表面4可以是任何種類的適宜的襯底，可能是其上還安裝電光組件3的印刷 電路板。
權(quán)利要求
一種用于測(cè)量體積(1)與電光組件(3)之間的輻射路徑的表面可安裝輻射導(dǎo)向器(10)，其包括第一輻射界面(11)，其處于朝向所述測(cè)量體積(1)的輻射路徑中，第三輻射界面(13)，其處于朝向所述電光組件(3)的輻射路徑中，反射部分(14)，其形成所述第一與所述第三輻射界面(11)之間的第一輻射路徑，所述第一輻射路徑在所述測(cè)量體積(1)處提供聚焦區(qū)。
2.根據(jù)前述權(quán)利要求中一個(gè)或一個(gè)以上權(quán)利要求所述的輻射導(dǎo)向器(10)，其包括固 定構(gòu)件(17a、b)，所述固定構(gòu)件(17a、b)用于將所述導(dǎo)向器(10)以預(yù)定姿勢(shì)固定在安裝表 面⑷上。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求中一個(gè)或一個(gè)以上權(quán)利要求所述的輻射導(dǎo)向器(10)，其包括透 明塑料材料或完全由透明塑料材料組成，且/或包括優(yōu)選通過(guò)注射模制、傳遞模制或鑄造 形成的模制或鑄造主體。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中一個(gè)或一個(gè)以上權(quán)利要求所述的輻射導(dǎo)向器(10)，其中所述 反射部分(14)是所述輻射導(dǎo)向器主體的表面的優(yōu)選不用反射材料涂覆的部分。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中一個(gè)或一個(gè)以上權(quán)利要求所述的輻射導(dǎo)向器(10)，其鑄造或 模制到所述電光組件(3)上。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中一個(gè)或一個(gè)以上權(quán)利要求所述的輻射導(dǎo)向器(10)，其中所述 反射部分(14)的光軸(15)與所述安裝表面⑷相比是傾斜的。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中一個(gè)或一個(gè)以上權(quán)利要求所述的輻射導(dǎo)向器(10)，其包括第二輻射界面(12)，其處于朝向所述測(cè)量體積(1)的輻射路徑中，其中輻射在所述第二(12)與所述第三輻射界面(13)之間的第二輻射路徑上直接行 進(jìn)，其中所述第二輻射路徑在所述測(cè)量體積(1)處提供聚焦區(qū)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的輻射導(dǎo)向器(10)，其中所述第一輻射路徑提供接近所述第三 輻射界面(11)的第三聚焦區(qū)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的輻射導(dǎo)向器(10)，其中所述第二輻射路徑在所述第三聚焦區(qū) 處提供聚焦區(qū)。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中一個(gè)或一個(gè)以上權(quán)利要求所述的輻射導(dǎo)向器(10)，其中所述 反射部分(14)具有橢圓體的至少一部分的橫截面形狀，且所述第一輻射界面(11)具有直 線橫截面形狀。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中一個(gè)或一個(gè)以上權(quán)利要求所述的輻射導(dǎo)向器(10)，其中所述 反射部分(14)具有拋物線的至少一部分的橫截面形狀，或遵循直線，且所述第二輻射界面 (12)具有透鏡橫截面形狀。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中一個(gè)或一個(gè)以上權(quán)利要求所述的輻射導(dǎo)向器(10)，其中，在 垂直于所述安裝表面(4)的方向上看，所述第一(11)和所述第二輻射界面(12)具有處于 所述光軸(15)的不同側(cè)上的若干部分。
13.根據(jù)權(quán)利要求7所述的輻射導(dǎo)向器(10)，其中所述第一輻射界面(11)比所述第二 輻射界面(12)更遠(yuǎn)離所述安裝表面(4)。
14.根據(jù)權(quán)利要求6所述的輻射導(dǎo)向器(10)，其中所述光軸(15)具有相對(duì)于所述安裝 表面(4)的在0°與50°之間的傾斜角。
15.根據(jù)權(quán)利要求7所述的輻射導(dǎo)向器(10)，其中所述第三輻射界面(13)包括凹狀表 面部分(16)，其用于將所述電光組件(3)，特定來(lái)說(shuō)是輻射傳感器或輻射源容納在其中。
16.根據(jù)前述權(quán)利要求中一個(gè)或一個(gè)以上權(quán)利要求所述的輻射導(dǎo)向器(10)，其中所述 第三輻射界面與所述電光組件(3)，特定來(lái)說(shuō)是輻射傳感器或輻射源鄰接。
17.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的輻射導(dǎo)向器，其直接或間接附接、模制或 鑄造到電光元件，特定來(lái)說(shuō)是發(fā)射器或檢測(cè)器上，所述電光元件本身可安裝在提供電端子 的襯底上，所述電端子允許將所述電光組件連接到外部。
18.優(yōu)選根據(jù)前述權(quán)利要求中一個(gè)或一個(gè)以上權(quán)利要求所述的用于測(cè)量體積(1)與電 光組件(3)之間的輻射路徑的輻射導(dǎo)向器(10)，其包括第一(11)與第三輻射界面(13)之 間的第一輻射路徑，以及第二(12)與所述第三輻射界面(13)之間的第二輻射路徑，其中所述第一輻射路徑在所述第一(11)與所述第三輻射界面(13)之間具有反射部分 (14)，所述第二輻射路徑在所述第一(11)與所述第三輻射界面(13)之間不具有反射部分，且兩個(gè)輻射路徑經(jīng)形成以在所述輻射導(dǎo)向器(10)外部在其兩側(cè)上提供聚焦區(qū)，其中所 述第一和所述第二輻射路徑的所述對(duì)應(yīng)聚焦區(qū)重合。
19.根據(jù)前述權(quán)利要求中一個(gè)或一個(gè)以上權(quán)利要求所述的輻射導(dǎo)向器(10)，其包括以 下特征中的一者或一者以上其適于引導(dǎo)優(yōu)選在可見(jiàn)波長(zhǎng)范圍(400歷-800歷)中且/或在波長(zhǎng)優(yōu)選達(dá)1200nm且可 能更大的IR范圍中的光輻射，其最大線性延伸小于50，優(yōu)選30mm， 其是為散射輻射檢測(cè)器，特定來(lái)說(shuō)為煙霧檢測(cè)器而定制，所述輻射界面(11、12、13)中的一者或一者以上是所述輻射導(dǎo)向器(10)的所述主體的 表面部分(14)，所述反射部分(14)至少部分為具有圍繞光軸(15)的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的形狀的一部分， 所述安裝表面(4)為印刷電路板。
20.一種用于測(cè)量體積(1)與電光組件(3)之間的輻射路徑的輻射導(dǎo)向器(40)，其包括第一反射體，其具有作為旋轉(zhuǎn)橢圓體的一部分的凹反射表面，所述反射體適于相對(duì)于 所述電光組件(3)將其安裝，使得所述反射表面的第一聚焦區(qū)處于所述電光組件(3)處。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的輻射導(dǎo)向器(40)，其中在穿過(guò)所述第一反射體的光軸(45) 的橫截面中，所述第一聚焦區(qū)通過(guò)所述反射體被其圓周的60%以上包圍，且第二聚焦區(qū)被 不到60%包圍。
22.根據(jù)權(quán)利要求20或21所述的輻射導(dǎo)向器(40)，其包括用于將其安裝在安裝表面 (4)上的安裝部分。
23.根據(jù)權(quán)利要求20到22中一個(gè)或一個(gè)以上權(quán)利要求所述的輻射導(dǎo)向器(40)，其包 括第二反射體(40b)，所述第二反射體(40b)具有作為旋轉(zhuǎn)橢圓體的一部分的第二凹反射 表面，所述第二反射體適于相對(duì)于第二電光組件(3b)將其安裝，使得所述第二反射表面的另一聚焦區(qū)處于所述第二電光組件(3b)處，其中所述第一(40a)和所述第二反射體(40b) 形成為一個(gè)部分。
24.一種散射輻射檢測(cè)器，其優(yōu)選為煙霧檢測(cè)器，其包括輻射源(3a)，測(cè)量體積(1)，其對(duì)于能夠攜載散射物質(zhì)的流體來(lái)說(shuō)是可接近的，輻射傳感器(3b)，根據(jù)前述權(quán)利要求中一個(gè)或一個(gè)以上權(quán)利要求所述的輻射導(dǎo)向器(10、40)，其在所述 測(cè)量體積(1)與輻射源(3a)和輻射傳感器(3b)中的至少一者之間，以及外殼(4、61)，其容納所述提及的元件。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的檢測(cè)器，其包括根據(jù)權(quán)利要求1到20中一個(gè)或一個(gè)以上權(quán) 利要求所述的在所述測(cè)量體積(1)與所述輻射源(3a)之間的第一輻射導(dǎo)向器(10a、40a)， 以及根據(jù)權(quán)利要求1到20中一個(gè)或一個(gè)以上權(quán)利要求所述的在所述測(cè)量體積(1)與所述 輻射傳感器(3b)之間的第二輻射導(dǎo)向器(10b、40b)。
26.根據(jù)權(quán)利要求23所述的檢測(cè)器，其中分配到所述輻射傳感器(3b)的所述輻射導(dǎo)向 器(10b、40b)經(jīng)布置以使得其朝向所述測(cè)量體積(1)的光學(xué)界面(11、12、41)不位于由分配 到所述輻射源(3a)的所述輻射導(dǎo)向器(10a、40a)提供的所述測(cè)量體積(1)處的孔徑角中。
27.根據(jù)權(quán)利要求25或26所述的檢測(cè)器，其中兩個(gè)輻射導(dǎo)向器(10a、b)是根據(jù)權(quán)利 要求1到19中一個(gè)或一個(gè)以上權(quán)利要求而形成。
28.根據(jù)權(quán)利要求25或26所述的檢測(cè)器，其中一個(gè)輻射導(dǎo)向器(10)是根據(jù)權(quán)利要求 1到19中一個(gè)或一個(gè)以上權(quán)利要求而形成，且另一輻射導(dǎo)向器(40)是根據(jù)權(quán)利要求20到 22中一個(gè)或一個(gè)以上權(quán)利要求而形成。
29.根據(jù)權(quán)利要求25或26所述的檢測(cè)器，其中兩個(gè)輻射導(dǎo)向器(40a、b)是根據(jù)權(quán)利 要求20到23中一個(gè)或一個(gè)以上權(quán)利要求而形成。
30.根據(jù)權(quán)利要求24到29中一個(gè)或一個(gè)以上權(quán)利要求所述的檢測(cè)器，其包括在電光組 件(3)與所述輻射導(dǎo)向器(10、40)之間的輔助輻射導(dǎo)向器。
31.根據(jù)權(quán)利要求24到30中一個(gè)或一個(gè)以上權(quán)利要求所述的檢測(cè)器，其包括電路板， 在所述電路板上安裝所述電光組件(3)和所述輻射導(dǎo)向器(10)。
32.根據(jù)權(quán)利要求24到31中一個(gè)或一個(gè)以上權(quán)利要求所述的檢測(cè)器，其中至少一個(gè)輻 射導(dǎo)向器(10、40)或其一部分形成為所述外殼(61)的一部分，且優(yōu)選與所述外殼(61)的 一部分成一體。
33.一種襯底，其包括用于電光組件的布置部分和用于根據(jù)權(quán)利要求1到19中一個(gè)或 一個(gè)以上權(quán)利要求所述的輻射導(dǎo)向器的模具的對(duì)準(zhǔn)構(gòu)件。
34.一種襯底，其包括用于電光組件的布置部分和用于根據(jù)權(quán)利要求1到19中一個(gè)或 一個(gè)以上權(quán)利要求所述的輻射導(dǎo)向器的布置部分，所述布置部分包含用于所述輻射導(dǎo)向器 的對(duì)準(zhǔn)構(gòu)件。
35.一種煙霧檢測(cè)器組件，其包括根據(jù)權(quán)利要求1到19中一個(gè)或一個(gè)以上權(quán)利要求所 述的輻射導(dǎo)向器和電光元件。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的組件，其包括襯底。
全文摘要
一種用于測(cè)量體積(1)與電光組件(3)之間的輻射路徑的表面可安裝輻射導(dǎo)向器(10)包括第一輻射界面(11)，其處于朝向所述測(cè)量體積(1)的輻射路徑中；第三輻射界面(13)，其處于朝向所述電光組件(3)的輻射路徑中；以及反射部分(14)，其形成所述第一與所述第三輻射界面(11)之間的第一輻射路徑，所述第一輻射路徑在所述測(cè)量體積(1)處提供聚焦區(qū)。
文檔編號(hào)G01N21/53GK101849251SQ200880115508
公開(kāi)日2010年9月29日 申請(qǐng)日期2008年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月20日
發(fā)明者亞瑟·巴洛, 馬丁·利瑟 申請(qǐng)人:珀金埃爾默技術(shù)公司