一种人体传感器制造技术

本发明专利技术提供了一种人体传感器，包括：透镜件、感应件和处理单元，透镜件朝向感应件的一面构造有多个透镜单元，透镜单元至少包括与感应件正对设置的第一透镜单元以及沿第一透镜单元的边缘向外依次设置的第二透镜单元和第三透镜单元；其中，第一表面的曲率中心朝向感应件一侧，且第一表面的曲率半径设为R1；第一透镜单元的焦距设为f1；感应件包括朝向透镜件设置的第二表面，所述第一透镜单元与所述第二表面之间的垂直距离S1满足关系式：f1

【技术实现步骤摘要】
一种人体传感器


[0001]本申请涉及传感器领域，尤其涉及一种人体传感器。

技术介绍

[0002]人体传感器是智能家居、安防系统中经常使用的组件，目前市面上绝大部分人体传感器采用红外热释电传感器作为感应元件，它能够根据照射的红外光输出相应的电压信号，人体传感器根据电压信号的变化判断是否有人经过。热释电材料价格便宜，本身不发出任何波束，功耗极低，所以使用非常广泛。
[0003]但红外热释电传感器的探测范围很小，其有效探测距离一般只有1m，所以，在实际应用中，需要在红外热释电传感器前方加装透镜片，透镜片上设置有多个透镜单元，各透镜单元将红外光汇聚至红外热释电传感器，这样能够增加人体传感器的探测距离和分辨率。现有人体传感器的透镜片需设置较多的透镜单元，使得透镜片的尺寸较大，相应的，透镜片到红外热释电传感器的距离较大，导致人体传感器的厚度较大。

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术的人体传感器的厚度较大的问题，本专利技术提供一种人体传感器，包括：透镜件，包括用于接收光照的第一表面；感应件，能够响应于红外光的照射而输出感应信号；处理单元，与所述感应件电连接，并被设置为能够响应于所述感应信号而检测人体；
[0005]其中，所述透镜件朝向所述感应件的一面构造有多个透镜单元，所述第一表面接收的光经由所述透镜单元汇聚至所述感应件；所述透镜单元至少包括与所述感应件正对设置的第一透镜单元以及沿所述第一透镜单元的边缘向外依次设置的第二透镜单元和第三透镜单元；所述第一表面的曲率中心朝向所述感应件一侧，且所述第一表面的曲率半径设为R1；所述第一透镜单元的焦距设为f1；所述感应件包括朝向所述透镜件设置的第二表面，所述第一透镜单元与所述第二表面之间的垂直距离S1满足关系式：f1
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0.4
×
R1≤S1≤f1，且S1≥0.5
×
f1。
[0006]进一步地，所述第二透镜单元的焦距f2、所述第三透镜单元的焦距f3满足关系式：f1≤f2≤f3。
[0007]进一步地，所述第二透镜单元的焦距f2、所述第三透镜单元的焦距f3满足关系式：f2≤S1+0.45
×
R1，且f3≤S1+0.55
×
R1。
[0008]进一步地，所述第一透镜单元的焦距f1和所述第二透镜单元的焦距f2之间的关系进一步满足关系式：f2≤f1+0.2
×
f1；所述第一透镜单元的焦距f1和所述第三透镜单元的焦距f3之间的关系进一步满足关系式：f3≤f1+0.5
×
f1。
[0009]进一步地，所述透镜件的所述第一表面的中心与所述感应件的所述第二表面的垂直距离小于所述第一表面的曲率半径R1。
[0010]进一步地，所述透镜单元构造为菲涅尔透镜单元，所述第一表面接收的光经由所
述菲涅尔透镜单元汇聚至所述感应件；所述菲涅尔透镜单元构成有多个同心的环形齿，各相邻所述环形齿之间的齿距设置为0.2～0.6mm，所述第一表面接收的光经由所述环形齿的折射而汇聚至所述感应件。
[0011]进一步地，所述环形齿环绕一第一中轴线呈环形设置；以所述第一中轴线所在平面为第一截面，各环形齿在所述第一截面上形成多个第一母线，各所述环形齿的第一母线与第一中轴线的夹角由中心向边缘逐渐减小，其中，所述第一母线为直线段。
[0012]进一步地，所述第三透镜单元的所述第一中轴线位于所述第三透镜单元的靠近所述第一透镜单元的一侧。
[0013]进一步地，所述第三透镜单元的所述第一中轴线位于所述第三透镜单元的远离所述第一透镜单元的一侧。
[0014]进一步地，所述第三透镜单元的所述第一中轴线穿过所述第三透镜单元的中心。
[0015]进一步地，所述第一透镜单元于所述第二表面所在平面投影所得的投影面积设为第一投影面积，所述第二透镜单元于所述第二表面所在平面投影所得的投影面积设为第二投影面积；所述第三透镜单元于所述第二表面所在平面投影所得的投影面积设为第三投影面积；其中，所述第三投影面积分别大于第一投影面积和第二投影面积。
[0016]进一步地，所述透镜单元构造为凸透镜单元，所述第一表面接收的光经由所述凸透镜单元汇聚至所述感应件。
[0017]进一步地，所述感应件包括两个正感温单元和两个负感温单元，所述正感温单元响应于红外辐射而输出正电压，所述负感温单元响应于红外辐射而输出负电压；所述正感温单元和所述负感温单元在所述凸透镜单元的折射作用下，于所述凸透镜单元的远离所述感应件一侧形成多个探测区域，位于任一所述探测区域内的光经由相应的凸透镜单元汇聚至所述正感温单元或者所述负感温单元；所述探测区域的数量大于或者等于124个。
[0018]进一步地，所述第一表面的曲率半径R1与所述第一表面的弧面高度H的比值满足关系式：H/R1≥0.22。
[0019]进一步地，两相邻所述凸透镜单元的中心之间的距离大于或者等于2mm。
[0020]进一步地，所述感应件在任一所述凸透镜单元的折射作用下形成四个所述探测区域；其中，所述凸透镜单元的数量大于或者等于31。
[0021]进一步地，各所述透镜单元之间拼接设置。
[0022]进一步地，所述第二透镜单元有多个，围绕第一透镜单元的外缘环形设置；所述第三透镜单元有多个，围绕第二透镜单元的外缘环形设置。
[0023]进一步地，所述透镜件的所述第一表面为圆拱形，其中，所述第一透镜单元、第二透镜单元以及第三透镜单元沿所述圆拱形的弯曲方向并列排布。
[0024]进一步地，所述感应件于所述第二表面设置有一正感温单元和一负感温单元，所述正感温单元响应于红外辐射而输出正电压，所述负感温单元响应于红外辐射而输出负电压；所述第一透镜单元的中心于所述第二表面的投影位于所述正感温单元与所述负感温单元之间。
[0025]进一步地，所述感应件于所述第二表面设置有交叉分布的两个正感温单元和两个负感温单元，所述正感温单元响应于红外辐射而输出正电压，所述负感温单元响应于红外辐射而输出负电压；所述第一透镜单元的中心于所述第二表面的投影被包围于所述正感温
单元与所述负感温单元之间。
[0026]进一步地，所述透镜件由白色半透明材质或者黑色透明材质一体成型。
[0027]进一步地，所述人体传感器还包括：壳体，所述透镜件盖设于所述壳体形成一容纳腔；无线通信单元，与所述处理单元电连接，能够对外发射无线信号；供电单元，与所述感应件以及所述无线通信单元电连接，用于提供电能；所述感应件、所述无线通信单元以及所述供电单元被容置于所述容纳腔；所述壳体包括底座，所述底座设置于所述壳体的远离所述透镜件的一端，用于连接外部安装面。
[0028]本专利技术的有益效果至少包括：
[0029](1)本专利技术提供的人体传感器，设置第一透镜单元与第二表面之间的垂直距离S1满足关系式：f1
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0.4
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R1≤S1≤f1，且S1≥0.本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种人体传感器，其特征在于，包括：透镜件，包括用于接收光照的第一表面；感应件，能够响应于红外光的照射而输出感应信号；处理单元，与所述感应件电连接，并被设置为能够响应于所述感应信号而检测人体；其中，所述透镜件朝向所述感应件的一面构造有多个透镜单元，所述第一表面接收的光经由所述透镜单元汇聚至所述感应件；所述透镜单元至少包括与所述感应件正对设置的第一透镜单元以及沿所述第一透镜单元的边缘向外依次设置的第二透镜单元和第三透镜单元；所述第一表面的曲率中心朝向所述感应件一侧，且所述第一表面的曲率半径设为R1；所述第一透镜单元的焦距设为f1；所述感应件包括朝向所述透镜件设置的第二表面，所述第一透镜单元与所述第二表面之间的垂直距离S1满足关系式：f1
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0.4
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R1≤S1≤f1，且S1≥0.5
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f1。2.根据权利要求1所述的一种人体传感器，其特征在于，所述第二透镜单元的焦距f2、所述第三透镜单元的焦距f3满足关系式：f1≤f2≤f3。3.根据权利要求2所述的一种人体传感器，其特征在于，所述第二透镜单元的焦距f2、所述第三透镜单元的焦距f3满足关系式：f2≤S1+0.45
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R1，且f3≤S1+0.55
×
R1。4.根据权利要求2所述的一种人体传感器，其特征在于，所述第一透镜单元的焦距f1和所述第二透镜单元的焦距f2之间的关系进一步满足关系式：f2≤f1+0.2
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f1；所述第一透镜单元的焦距f1和所述第三透镜单元的焦距f3之间的关系进一步满足关系式：f3≤f1+0.5
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f1。5.根据权利要求1所述的一种人体传感器，其特征在于，所述透镜件的所述第一表面的中心与所述感应件的所述第二表面的垂直距离小于所述第一表面的曲率半径R1。6.根据权利要求1所述的一种人体传感器，其特征在于，所述透镜单元构造为菲涅尔透镜单元，所述第一表面接收的光经由所述菲涅尔透镜单元汇聚至所述感应件；所述菲涅尔透镜单元构成有多个同心的环形齿，各相邻所述环形齿之间的齿距设置为0.2～0.6mm，所述第一表面接收的光经由所述环形齿的折射而汇聚至所述感应件。7.根据权利要求6所述的一种人体传感器，其特征在于，所述环形齿环绕一第一中轴线呈环形设置；以所述第一中轴线所在平面为第一截面，各环形齿在所述第一截面上形成多个第一母线，各所述环形齿的第一母线与第一中轴线的夹角由中心向边缘逐渐减小，其中，所述第一母线为直线段。8.根据权利要求7所述的一种人体传感器，其特征在于，所述第三透镜单元的所述第一中轴线位于所述第三透镜单元的靠近所述第一透镜单元的一侧。9.根据权利要求7所述的一种人体传感器，其特征在于，所述第三透镜单元的所述第一中轴线位于所述第三透镜单元的远离所述第一透镜单元的一侧。10.根据权利要求7所述的一种人体传感器，其特征在于，所述第三透镜单元的所述第一中轴线穿过所述第三透镜单元的中心。11.根据权利要求6所述的一种人体传感器，其特征在于，所述第一透镜单元于所述第二表面所在平面投影所得的投影面积设为第一投影面积，所述第二透镜单元于所述第二表面所在平面投影所得的投影面积设为第二投影面积；...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨亚北，
申请(专利权)人：武汉领普科技有限公司，
类型：发明
国别省市：