[发明专利]一种探测范围增强的红外探测器

说明书

本发明提出了一种探测范围增强的红外探测器。该探测范围增强的红外探测器由探测器、第一透镜阵列、调制散射板、第二透镜阵列构成，所述探测器用于接收红外线，并将其转化为电信号，第一透镜阵列、调制散射板、第二透镜阵列前后依次放置，用于增大红外线的接收面积并将其汇聚到探测器所在位置，因其可增加红外线的入射面积，从而能够探测到较远位置的红外目标，从而增大探测范围。

技术领域

本发明涉及传感器技术，更具体地说，本发明涉及红外传感技术。

背景技术

红外探测器可在一定范围内进行红外源的探测，如人类等带有一定热量的物体因释放红外线，均可被探测器侦测到。传统红外探测器由红外传感器及菲涅尔透镜耦合而成。菲涅尔透镜可通过对红外线进行聚焦，将红外线汇聚至红外传感器之上。红外传感器接收到红外线照射后，将红外信号转化为电信号，从而完成红外探测。然而，传统红外探测器其菲涅尔透镜的尺寸有限，当红外探测目标距离较远时，难以收集到足够的红外线，从而导致无法侦测到目标。因此本发明提出了一种探测范围增强的红外探测器。

发明内容

本发明提出了一种探测范围增强的红外探测器。附图1为该探测范围增强的红外探测器的结构示意图。该探测范围增强的红外探测器由探测器、第一透镜阵列、调制散射板、第二透镜阵列构成。

所述探测器由红外传感器及菲涅尔透镜组成。红外传感器用于接收红外线，并将其转化为电信号。菲涅尔透镜用于将红外线汇聚于红外传感器上。

所述第一透镜阵列、调制散射板、第二透镜阵列前后依次放置，用于增大红外线的接收范围，其物理尺寸大于所述探测器上的菲涅尔透镜。

第一透镜阵列由大量凸透镜在二维平面内排列而成。所述第一透镜阵列上的所有凸透镜均可将被探测目标发射的红外线汇聚后投射至调制散射板，形成红外光斑。因此，被探测目标发射的红外光可由第一透镜阵列投射后，于调制散射板位置形成二维红外光斑阵列。

调制散射板由掩模板和散射层构成。掩模板上具有透光图形，掩模板上的透光图形部分允许红外线通过，其余部分不允许红外线通过。掩模板上的透光图形用于在空间中形成周期性检测区域。当被检测目标发生移动时，可不断交替进入检测和非检测区域，从而使探测器接收到周期性红外信号。散射层紧贴掩模板放置，用于将通过掩模板的红外线散射到各个方向。

所述第二透镜阵列也由大量凸透镜在二维平面内排列而成。所述第二透镜阵列上的所有凸透镜均可将被探测目标在调制散射板上所成光斑的红外线投射至探测器的菲涅尔透镜位置。

菲涅尔透镜将红外线再次聚焦后投射至红外传感器上，红外传感器将红外信号转变成电信号，从而完成红外目标的检测。

可选地，第一透镜阵列可替换为柱透镜光栅。

可选地，第二透镜阵列可替换为柱透镜光栅。

综上所述，当被探测物较远时，因常规红外探测器的菲涅尔透镜尺寸有限，故被探测物发射的红外线难以使探测器做出响应。而本发明中，被探测目标发射的红外线可由本发明中的第一透镜阵列、调制散射板、第二透镜阵列收集后投射至探测器的菲涅尔透镜上，且其物理尺寸大于菲涅尔透镜，故其可增加红外线的入射面积，从而能够探测到较远位置的红外目标，从而增大探测范围。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明进行被探测目标检测的示意图。

图3为本发明检测区域的示意图。