一種紅外對射探測器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種紅外對射探測器，包括發(fā)射端和接收端，發(fā)射端包括紅外發(fā)射頭(41)，接收端包括紅外接收頭(44)，發(fā)射端采用平凸透鏡(42)，將紅外發(fā)射頭(41)投射到平凸透鏡(42)的紅外光線折射成平行光；接收端采用菲涅爾透鏡(43)，接收上述平行光并將接收到的平行光折射聚焦到紅外接收頭(44)上。實施本實用新型的有益效果是，不管是光的折射損失還是光在介質(zhì)中的傳播損耗，都得到了很大程度的降低，提升的該產(chǎn)品的性能，提高了產(chǎn)品的穩(wěn)定性。
【專利說明】一種紅外對射探測器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及安防領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種紅外對射探測器。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國市場經(jīng)濟制度的建立，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我國安防產(chǎn)業(yè)不斷向前推進(jìn)，安防市場已成為一個新興的、潛力巨大的體現(xiàn)公共安全與技防緊密結(jié)合的高新技術(shù)市場，為安防企業(yè)的發(fā)展提供了難得的機遇。最近幾年統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示:我國的安防行業(yè)平均以15%-30%的年增長率迅速成長。在以往的防盜系統(tǒng)中普遍采用熱釋電、微波等技術(shù)措施采集人體入侵信號，這些在室內(nèi)應(yīng)用時，有較好的效果，隨著紅外線技術(shù)的成熟，紅外探測器在安防領(lǐng)域中的應(yīng)用也越來越廣泛。
[0003]目前，紅外探測器的產(chǎn)品一般包含以個紅外發(fā)射器和一個紅外接收器，使用方法一般為:將紅外發(fā)射器安裝于需要安全防范的圍墻或一定區(qū)域的一端，另一端安裝紅外接收器。該產(chǎn)品工作時，紅外發(fā)射器發(fā)出的紅外光束被紅外接收器接收到，則表示防范的區(qū)域沒有人或物體穿過。當(dāng)有人或物體穿過時，將會遮擋紅外光束，紅外接收器沒有接收到紅外光束，則觸發(fā)報警，輸出信號。
[0004]目前已有紅外對射探測器使用的聚光方法有兩種，一種是使用平凸透鏡，另一種使用菲涅爾透鏡。對于第一種，當(dāng)紅外對射探測器工作時，發(fā)射器內(nèi)的紅外光發(fā)射頭發(fā)出紅外光，經(jīng)過凸透鏡聚光，形成一束平行紅外光束，射到接收器端。光束先經(jīng)過接收器內(nèi)的凸透鏡聚光，聚焦到紅外光接收頭上，以檢測紅外光是否接收正常。對于第二種，菲涅爾透鏡，又名螺紋透鏡，鏡片表面一面為光面，另一面刻錄了由小到大的同心圓，它的紋理是根據(jù)光的干涉及擾射以及相對靈敏度和接收角度要求來設(shè)計的。工作原理和平凸透鏡一樣。紅外發(fā)射頭發(fā)出的紅外光經(jīng)菲涅爾透鏡折射成平行光后到達(dá)紅外接收器。再經(jīng)接收器內(nèi)菲涅爾透鏡折射，聚焦到紅外接收頭上，以檢測紅外光是否接收正常。
[0005]然而目前平凸透鏡紅外探測器的光在透鏡介質(zhì)中傳播的損耗較大，菲涅爾透鏡紅外探測器光在折射為平行光的過程中損耗較大，因此這兩種透鏡的探測器對光的損耗都比較大，降低了探測器的性能以及穩(wěn)定性。
實用新型內(nèi)容
[0006]本實用新型要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的上述平凸透鏡紅外探測器以及菲涅爾透鏡紅外探測器對光的損耗都比較大，降低了探測器的性能以及穩(wěn)定性的缺陷，本發(fā)明綜合以上紅外探測器使用的聚光方法的優(yōu)缺點，取長補短，提供一種紅外對射探測器。
[0007]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是構(gòu)建一種紅外對射探測器，包括發(fā)射端和接收端，發(fā)射端包括紅外發(fā)射頭，接收端包括紅外接收頭，發(fā)射端采用平凸透鏡，將紅外發(fā)射頭投射到所述平凸透鏡的紅外光線折射成平行光；接收端采用菲涅爾透鏡，接收上述平行光并將接收到的平行光折射聚焦到紅外接收頭上。
[0008]在本實用新型所述的紅外對射探測器中，平凸透鏡的直徑為10毫米至25毫米。
[0009]在本實用新型所述的紅外對射探測器中，發(fā)射端的電路包括依次連接的紅外發(fā)射端控制電路、紅外發(fā)射頭以及平凸透鏡。
[0010]在本實用新型所述的紅外對射探測器中，接收端包括依次連接的菲涅爾透鏡、紅外接收頭、接收信號分析電路以及報警輸出電路，接收信號分析電路還與自動增益控制電路連接。
[0011]實施本實用新型的一種紅外對射探測器，具有以下有益效果:通過平凸透鏡將紅外發(fā)射頭投射到所述平凸透鏡的紅外光線折射成平行光，采用菲涅爾透鏡將上述平行光折射聚焦到紅外接收頭上，不管是光的折射損失還是光在介質(zhì)中的傳播損耗，都得到了很大程度的降低，提升的該產(chǎn)品的性能，提高了產(chǎn)品的穩(wěn)定性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]下面將結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進(jìn)一步說明，附圖中:
[0013]圖1是為現(xiàn)有平凸透鏡紅外探測器光線傳播示意圖；
[0014]圖2是為現(xiàn)有菲涅爾透鏡紅外探測器發(fā)射端光線傳播示意圖；
[0015]圖3是現(xiàn)有菲涅爾透鏡紅外探測器發(fā)射端光線傳播示意圖；
[0016]圖4是本實用新型紅外對射探測器光線傳播示意圖；
[0017]圖5是本實用新型本紅外對射探測器的電路原理圖。

【具體實施方式】
[0018]為了對本實用新型的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照附圖詳細(xì)說明本實用新型的【具體實施方式】。
[0019]如圖1所示，其為現(xiàn)有平凸透鏡紅外探測器光線傳播示意圖，當(dāng)紅外對射探測器工作時，發(fā)射器11內(nèi)的紅外光發(fā)射頭111發(fā)出紅外光，經(jīng)過凸透鏡112聚光，形成一束平行紅外光束，射到接收器12端。光束先經(jīng)過接收器12內(nèi)的凸透鏡122聚光，聚焦到紅外光接收頭121上，以檢測紅外光是否接收正常。該方式的優(yōu)點是投射到凸透鏡上的每一小束紅外光，都可以被折射成平行光，折射損耗幾乎為0，只要平凸鏡設(shè)計合理。但因為紅外光在經(jīng)過透光的凸透鏡內(nèi)部時，會產(chǎn)生一定的損耗，透鏡受光面越大，則厚度越厚，光在透鏡介質(zhì)中傳播的路程越長，光的損耗就越多。也就是說，凸透鏡聚光的優(yōu)點是光的折射損耗理論值為O，而光在透鏡介質(zhì)中傳播的損耗則是透鏡的受光面越大，厚度就越大，光損耗就越大。因為即要考慮到更大面積，更有效的折射紅外光，又要減小光損耗，還要考慮到產(chǎn)品的尺寸不能太大，所以現(xiàn)有產(chǎn)品的平凸鏡直徑都采用30-40_。
[0020]參考圖2以及圖3，圖2為現(xiàn)有菲涅爾透鏡紅外探測器發(fā)射端光線傳播示意圖，圖3為現(xiàn)有菲涅爾透鏡紅外探測器接收端光線傳播示意圖。菲涅爾透鏡紅外探測器的工作原理和平凸透鏡一樣，紅外發(fā)射頭21發(fā)出的紅外光經(jīng)菲涅爾透鏡22折射成平行光后到達(dá)紅外接收端。再經(jīng)接收端內(nèi)菲涅爾透鏡32折射，聚焦到紅外接收頭31上，以檢測紅外光是否接收正常。圖2中線條區(qū)域24(圖中僅標(biāo)出部分)表示此區(qū)域的紅外光束被有效折射成平行紅外光，而黑色區(qū)域23(圖中僅標(biāo)出部分)則表示這一部分的紅外光不能被有效的折射出去，這一部分的光是損失掉了。另外菲涅爾透鏡的厚度一般都很薄，光在此很薄介質(zhì)中傳播的路程很短，所以紅外光在菲涅爾透鏡內(nèi)部的傳播的損耗就很小，比在平凸透鏡介質(zhì)中的傳播損耗小。從3圖中可以看出，在理論上鏡片要設(shè)計合理的前提下，每一小束平行紅外光投射到菲涅爾透鏡上后，都能被有效的折射，聚焦到紅外光接收頭上了，沒有出現(xiàn)光的折射損失。所以，總結(jié)菲涅爾透鏡的工作原理可以看出，在發(fā)射光束時，光束經(jīng)菲涅爾透鏡折射為平行光，折射存在比較大的損失。而在接收光束時，對平行光進(jìn)行折射聚焦，光的折射損失幾乎為O。又因為菲涅爾透鏡的厚度很薄，所以光在菲涅爾透鏡介質(zhì)中傳播的路程很短，損耗很小。因為即要考慮到更大面積，更有效的折射紅外光，又要減小光損失，還要考慮到產(chǎn)品的尺寸不能太大，所以現(xiàn)有產(chǎn)品的菲涅爾透鏡直徑都采30-40_。
[0021]參考圖4，其為本實用新型紅外對射探測器光線傳播示意圖。發(fā)射端采用平凸透鏡:采用光折射損失幾乎為O的平凸透鏡42，另外因為發(fā)射端僅將光線折射成平行光，不需要考慮聚集紅外光線的面積，所以采用直徑(厚度)比較小的凸透鏡(10-25_)。這樣光在此透鏡介質(zhì)中的傳播路程較短，所以光的損耗較小，只有其它產(chǎn)品的一半甚至更小。接收端采用菲涅爾透鏡:接收端端采用光折射損失幾乎為O的菲涅爾透鏡43，菲涅爾透鏡很薄，光在很薄的介質(zhì)中傳播的路程很短，所以損耗小。圖中平凸透鏡42與菲涅爾透鏡43之間傳遞的光線僅畫出部分，41分別表示紅外發(fā)射頭，44分別表示紅外接收頭。其中，圖4中平凸透鏡42折射的平行光線范圍小于菲涅爾透鏡43能接收的最大范圍。在其他實施例中，平凸透鏡折射的平行光線范圍還可以正好等于或者大于菲涅爾透鏡接收能力范圍。
[0022]如圖5所示，其為本實用新型本紅外對射探測器的電路原理圖。發(fā)射端電路包括依次連接的紅外發(fā)射端控制電路51、紅外發(fā)射頭52以及平凸透鏡53，接收端的電路包括依次連接的菲涅爾透鏡54、紅外接收頭55、接收信號分析電路56以及報警輸出電路57，接收信號分析電路56還與自動增益控制電路58連接。紅外發(fā)射端控制電路51控制紅外發(fā)射頭52將電信號轉(zhuǎn)化為紅外光，發(fā)射出的紅外光投射到平凸透鏡53上，通過平凸透鏡53將紅外光線折射成平行光發(fā)送出去。菲涅爾透鏡54接收發(fā)送端發(fā)送的平行光，并將接收到的平行光折射后，聚焦到紅外接收頭55上，紅外接收頭55將接收紅外光并將其轉(zhuǎn)化電信號后，由接收信號分析電路56對上述電信號進(jìn)行處理分析，在上述電信號滿足一定條件時，觸發(fā)報警輸出電路57發(fā)出報警信號，提醒工作人員。其中，接收信號分析電路56對電信號進(jìn)行處理分析過程中，自動增益控制電路對電信號進(jìn)行自動增益控制，經(jīng)處理后的電信號的值保持在一定范圍內(nèi)。
[0023]通過這樣組合，不管是光的折射損失，還是光在介質(zhì)中傳播的損耗，都得到了很大程度的降低，提升了該產(chǎn)品的性能，提高了產(chǎn)品和穩(wěn)定性。
[0024]上面結(jié)合附圖對本實用新型的實施例進(jìn)行了描述，但是本實用新型并不局限于上述的【具體實施方式】，上述的【具體實施方式】僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實用新型的啟示下，在不脫離本實用新型宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可做出很多形式，這些均屬于本實用新型的保護(hù)之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種紅外對射探測器，包括發(fā)射端和接收端，所述發(fā)射端包括紅外發(fā)射頭(41)，所述接收端包括紅外接收頭(44)，其特征在于， 所述發(fā)射端采用平凸透鏡(42)，將所述紅外發(fā)射頭(41)投射到所述平凸透鏡(42)的紅外光線折射成平行光； 所述接收端采用菲涅爾透鏡(43)，接收所述平行光并將接收到的平行光折射聚焦到所述紅外接收頭(44)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對射探測器，其特征在于，所述平凸透鏡(42)的直徑為10毫米至25毫米。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對射探測器，其特征在于，所述發(fā)射端的電路包括依次連接的紅外發(fā)射端控制電路(51)、紅外發(fā)射頭(52)以及平凸透鏡(53)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對射探測器，其特征在于，所述接收端的電路包括依次連接的菲涅爾透鏡(54)、紅外接收頭(55)、接收信號分析電路(56)以及報警輸出電路(57)，接收信號分析電路(57)還與自動增益控制電路(58)連接。
【文檔編號】G08B13/183GK204229571SQ201420732466
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月27日
【發(fā)明者】楊文煌, 趙軍 申請人:深圳市領(lǐng)立科技有限公司