[实用新型]一种基于内全反射透镜的笔式集光器

说明书

本实用新型属于非成像光学设计技术领域，具体为一种基于内全反射透镜的笔式集光器。其包括一个内全反射透镜，光电探测器与信号处理器；内全反射透镜整体呈现长条棒状，包括自由曲面与平面，自由曲面外表面为镀膜层，自由曲面的底部留有集光口；光电探测器安装在透镜平面后方，光电探测器大小略大于透镜平面大小；信号处理器对光电探测器的结果进行分析，判断光强大小。本实用新型的有益效果在于：笔式集光器的核心光学部件全反射透镜通过外表面加工和处理，相比内表面加工更容易实现，加工成本低；系统整体结构紧凑，体积小，对光的收集能力强，测量结果可靠，能解决当前对光探测的不方便、不准确的问题。

技术领域

本实用新型属于检测技术领域，具体涉及一种基于内全反射透镜的笔式集光器。

背景技术

目前对于光的探测在生产生活中都有着极大的用处，光收集器可以进行对产品的光强判断、漏光检测、波长分析等等，用途广泛，应用性强。光的检测效率和测量速度、难易程度都是评价光检测结果的重要指标。提高光的检测效率和测量速度，可以帮助生产生活中更快、更可靠对产品质量进行检测，方便快捷的检测工具可以提高检测过程的可实施性。

光源的类型非常多，光源的大小、体积、形状千变万化，想要进行对光的检测，检测仪器必须能灵活应变各种光源。想要提升对光源的检测质量，就需要尽可能收集到光。目前对光的探测器技术已经非常成熟，但是对于发散的光或光源位置不确定的情况下，想直接通过探测器完成对光源的探测是非常难的。所以需要设计一款光的收集器来帮助提升对光的检测质量。目前市面上的光收集器多为大体积的平面结构，对于小型光源的探测使用上非常不便，或是应用光纤进行光的收集， 收集光的效率低，且光纤本身容易漏光；或通过加工内表面进行镀膜，精密加工难以实现或加工成本昂贵。本实用新型利用透镜进行对光的收集，容易实现，加工成本低；结构简单，体积小，对光的收集效率高，对于小型光源的探测或对光源的小面积探测非常友好。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于内全反射透镜的笔式集光器，以解决目前光收集器体积大、效率低的问题。

本实用新型的技术方案具体介绍如下。

一种基于内全反射透镜的笔式集光器，其包括被探测光源、内全反射透镜、光电探测器和信号处理器；内全反射透镜整体呈现长条棒状，其包括相连的自由曲面和出光平面，自由曲面的外表面上设置镀膜层，形成全反射面，自由曲面的底部设置圆形的集光口，集光口的直径小于出光平面的直径；被探测光源位于集光口前方；出光平面的后方设置光电探测器，光电探测器与信号处理器相接；工作时，被探测光源发出的光线从集光口通过内全反射透镜，经过全反射面被准直，从出光平面射出，被光电探测器接收，数据通过信号处理器进行处理，对收集到的光强进行分析并输出结果。

本实用新型中，镀膜层的材料选自铝、金中的一种或两种。

本实用新型中，光电探测器的直径大于出光平面的直径。

本实用新型中，出光平面和光电探测器相互平行。

本实用新型中，出光平面与光电探测器之间通过外壳支架相连接。

本实用新型中，被探测光源、内全反射透镜、光电探测器和信号处理器被封装在一个外壳中，外壳上靠近集光口的一侧设置进光孔。

本实用新型充分考虑了光探测器的实际应用需求，并深入了解了现有的光检测系统的缺点，采用了基于内全反射透镜的笔式集光器的光学设计，可以满足工业、制造业等行业的高质量光检测需求，其有益性充分体现在：

1、本实用新型对所需要检测的光源要求低，适用范围广，对光源的大小、发散角、强度等特征都没有限制；

2、本实用新型采用的内全反射透镜，结构紧凑，可以进行封装，体积小；仅需单个透镜对光源光线进行准直，收集效率高；