用于检测器的辐射导向器、散射辐射检测器制造技术

一种用于测量体积（１）与电光组件（３）之间的辐射路径的表面可安装辐射导向器（１０）包括：第一辐射界面（１１），其处于朝向所述测量体积（１）的辐射路径中；第三辐射界面（１３），其处于朝向所述电光组件（３）的辐射路径中；以及反射部分（１４），其形成所述第一与所述第三辐射界面（１１）之间的第一辐射路径，所述第一辐射路径在所述测量体积（１）处提供聚焦区。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及根据独立权利要求的导言的用于辐射检测器的辐射导向器，和散射辐 射检测器。
技术介绍
散射光检测器可(例如)为烟雾检测器。此类检测器包括辐射源(例如，LED (发 光二极管))和对所发射的辐射敏感的辐射传感器。两个组件处于一个实施例中，所述实施 例经布置以使得防止传感器从源接收直接辐射。事实上，传感器接收的辐射将是被环境大 气中的微粒(例如，烟雾微粒)散射的辐射。已知散射光传感器的缺点是，因为在辐射发射 装置的一侧上以及在感测装置的一侧上数值孔径较小使得信号较弱，所以敏感性较差，或 如果需要较大孔径，那么装置变得体积庞大。另一缺点是来自光学发射器的被烟雾检测器本身的部分散射的光可被检测器接 收，并导致由于表面污染和老化而可能变化的偏移。此可变偏移增加了待检测的烟雾的检 测阈值。用于检测大气中的烟雾(或一般来说环境流体中的散射微粒)的另一技术是在 辐射源与传感器(其也可包含镜面)之间建立直接视线，以及使用分散的强度减少由传感 器感测的信号的效果。在这些传感器中，检测信号弱于非检测信号。为了实现增加的敏感 性，需要长光学路径来实现由给定微粒浓度引起的较大聚集强度削弱效应。可通过提供折 叠路径(例如，使用镜面的类似五角星形路径)来加长此类光学路径。这再次导致体积相 当庞大的装置。所陈述技术的已知现有技术文献为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。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种辐射导向器，其允许构造具有足够敏感性的小型散射光 检测器，同时提供来自从除待检测的烟雾外的部分散射的光的低偏移。根据独立权利要求的特征实现此目的。附属项针对本专利技术的优选实施例。一种用于测量体积与电光组件之间的辐射路径的表面可安装辐射导向器包括第 一辐射界面，其处于朝向所述测量体积的辐射路径中；第三辐射界面，其处于朝向所述电光 组件的辐射路径中；以及反射部分，其形成所述第一与所述第三辐射界面之间的第一辐射 路径，所述第一辐射路径在所述测量体积处提供聚焦区。辐射导向器可以是笨重主体且由透明材料制成。表面可安装与穿过反射表面在测 量体积处提供聚焦的组合同时产生大数值孔径和却相当小的总体构造。辐射导向器可同时 充当对电光元件及其结合线的保护。在优选实施例中，可提供第二辐射界面，其直接接收来自第三辐射界面的光且产生朝向测量体积的第二辐射路径，其中第二辐射路径也在所述测量体积处提供聚焦区。形成第二辐射路径的第三辐射界面可用于俘获不能被第一辐射路径俘获的光，且使其朝向测量体积。这再次增加孔径多于增加装置的大小。两个此类辐射导向器可具备测量体积作为其两者的共同聚焦区。辐射导向器的一 者被分配到辐射源，另一者被分配到辐射传感器。其可经布置以使得没有直接辐射(此包 含反射辐射)将从辐射源到达辐射传感器。用于测量体积与电光组件之间的辐射路径的另一辐射导向器包括第一反射体，所 述第一反射体具有作为旋转椭圆体的一部分的凹面反射表面，所述反射体适于相对于电光 组件将其安装使得反射表面的第一聚焦区在电光组件处。旋转椭圆体反射形状的所述部分 的第二聚焦区可界定测量体积或测量区。两个此类辐射导向器可形成为一个共同部分且可 再次经布置使得其一者不直接接收来自其中另一者的光。一种散射辐射检测器可包括如上文所提及的两个凹面反射体，其具有测量体积作 为两个形状的共同聚焦，而在相应另一聚焦中，分别安装辐射源和辐射传感器。抛物线反射体实施例也可以是表面可安装的，其方式是反射体或其至少一部分可 安装在还携载其它电组件(例如，电光组件)的表面上。但同样，凹面反射体部分的若干部 分或全部可由凹面外壳部分形成。辐射导向器可经形成以使得其相应聚焦尽可能理想。但同样，其可经定形以使得 聚焦以界定的方式尤其在测量体积处不理想，使得辐射会聚区是界定的区域或体积以便以 辐射暴露所述界定的区域或体积，或从那里收集辐射。附图说明下文中，将参看附图描述本专利技术的实施例，附图中图1展示安装在表面上的辐射导向器的第一实施例，图2展示安装在表面上的辐射导向器的第二实施例，图3展示两个此类辐射导向器的布置，图4示意性地展示辐射导向器的另一实施例，以及其与另一辐射导向器的可能布 置，以及图5展示形成为共同主体的两个辐射导向器，以及图6展示散射微粒检测器。具体实施例方式一般来说，本说明书中相同参考标号描述相同特征。本说明书中描述的特征应视 为可彼此组合，只要未另外明确叙述，且只要未出于技术原因在技术上彼此排斥。图1是辐射导向器10的截面图。其是表面可安装的，因为其可用支脚部分17a、 17b直接安装在安装表面4上，例如其上还安装电光组件3的电路板上。辐射导向器包括 朝向测量体积1的第一辐射界面11和朝向电光组件3的第三辐射界面13，所述电光组件3 可以是辐射源，例如LED或LED芯片(未封装)，或者其可以是传感器或传感器芯片，例如红 外传感器。14是反射表面。参考标号18表示在第一界面11与第三界面13之间延伸并利 用反射表面14的第一光学路径。辐射导向器10可以是由透明材料制成的笨重主体。所述材料可以是树脂或某一 种类的玻璃或其它可模制物质。反射表面14可从外侧用反射物质涂覆，或可未经处理。反 射率因而仅可由边界表面处的总反射率或部分反射率给定，其依赖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，使得其在测量体积1处提供第 一聚焦区或会聚区以及在电光组件3或其有效部分处提供第二聚焦区。15表示反射表面14的几何形状所界定的光轴。在特定实施例中，表面14可以是 旋转椭圆体或旋转抛物面的一部分，其中轴15作为对称/旋转轴。接着，具有包含光轴的 平面的任一者的反射表面14的截面形状将是椭圆或抛物线的一部分。依据第一界面11的 形状和定位，聚焦区和测量体积1可在光轴15上或在其上方或下方。图1展示一实施例， 其中测量体积1在反射表面14的光轴15上方，而在图2中，测量 体积在光轴15下方。在 许多实施例中，光轴将穿过相应电光元件的有效部分，所述相应电光元件可安置(直到可 针对反射表面14界定的程度)于其聚焦区(的一者)中。第一光学界面可为平坦/平面形状。依据其相对于光轴的倾斜角，其使光学路径 弯曲，使得聚焦区和测量体积1在光轴15上方或在光轴15正上方或下方。但光学界面通 常可经定形以使得聚焦区出现在测量体积处。反射表面14可以是旋转抛物面或椭圆体的 反射表面。第三界面13可保持到电光组件3的距离，但反之亦然，其也可直接模制到其上 且可能模制到安装表面4上，使得辐射导向器10的第三辐射界面与电光组件3之间的距离 实际上为零。如果保持电光组件3与第三界面13之间的距离，那么所述第三界面表面13 可具有凹面形状。为了支持光束的聚焦，其可能具有部分或局部凸起形状。在电光组件具 有非常不均勻的接收或发射特征的情况下(例如，大多数LED芯片)，其可能具有特殊表面 形式或结构以便补偿此类方向相依不均勻性或使所述方向相依不均勻性较小。其也可以是 类似球体的形状，其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于测量体积（１）与电光组件（３）之间的辐射路径的表面可安装辐射导向器（１０），其包括第一辐射界面（１１），其处于朝向所述测量体积（１）的辐射路径中，第三辐射界面（１３），其处于朝向所述电光组件（３）的辐射路径中，反射部分（１４），其形成所述第一与所述第三辐射界面（１１）之间的第一辐射路径，所述第一辐射路径在所述测量体积（１）处提供聚焦区。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】DE 2007-9-20 102007045018.6一种用于测量体积(1)与电光组件(3)之间的辐射路径的表面可安装辐射导向器(10)，其包括第一辐射界面(11)，其处于朝向所述测量体积(1)的辐射路径中，第三辐射界面(13)，其处于朝向所述电光组件(3)的辐射路径中，反射部分(14)，其形成所述第一与所述第三辐射界面(11)之间的第一辐射路径，所述第一辐射路径在所述测量体积(1)处提供聚焦区。2.根据前述权利要求中一个或一个以上权利要求所述的辐射导向器(10)，其包括固 定构件(17a、b)，所述固定构件(17a、b)用于将所述导向器(10)以预定姿势固定在安装表 面⑷上。3.根据前述权利要求中一个或一个以上权利要求所述的辐射导向器(10)，其包括透 明塑料材料或完全由透明塑料材料组成，且/或包括优选通过注射模制、传递模制或铸造 形成的模制或铸造主体。4.根据前述权利要求中一个或一个以上权利要求所述的辐射导向器(10)，其中所述 反射部分(14)是所述辐射导向器主体的表面的优选不用反射材料涂覆的部分。5.根据前述权利要求中一个或一个以上权利要求所述的辐射导向器(10)，其铸造或 模制到所述电光组件(3)上。6.根据前述权利要求中一个或一个以上权利要求所述的辐射导向器(10)，其中所述 反射部分(14)的光轴(15)与所述安装表面⑷相比是倾斜的。7.根据前述权利要求中一个或一个以上权利要求所述的辐射导向器(10)，其包括第二辐射界面(12)，其处于朝向所述测量体积(1)的辐射路径中，其中辐射在所述第二(12)与所述第三辐射界面(13)之间的第二辐射路径上直接行 进，其中所述第二辐射路径在所述测量体积(1)处提供聚焦区。8.根据权利要求7所述的辐射导向器(10)，其中所述第一辐射路径提供接近所述第三 辐射界面(11)的第三聚焦区。9.根据权利要求8所述的辐射导向器(10)，其中所述第二辐射路径在所述第三聚焦区 处提供聚焦区。10.根据前述权利要求中一个或一个以上权利要求所述的辐射导向器(10)，其中所述 反射部分(14)具有椭圆体的至少一部分的横截面形状，且所述第一辐射界面(11)具有直 线横截面形状。11.根据前述权利要求中一个或一个以上权利要求所述的辐射导向器(10)，其中所述 反射部分(14)具有抛物线的至少一部分的横截面形状，或遵循直线，且所述第二辐射界面 (12)具有透镜横截面形状。12.根据前述权利要求中一个或一个以上权利要求所述的辐射导向器(10)，其中，在 垂直于所述安装表面(4)的方向上看，所述第一(11)和所述第二辐射界面(12)具有处于 所述光轴(15)的不同侧上的若干部分。13.根据权利要求7所述的辐射导向器(10)，其中所述第一辐射界面(11)比所述第二 辐射界面(12)更远离所述安装表面(4)。14.根据权利要求6所述的辐射导向器(10)，其中所述光轴(15)具有相对于所述安装 表面(4)的在0°与50°之间的倾斜角。15.根据权利要求7所述的辐射导向器(10)，其中所述第三辐射界面(13)包括凹状表 面部分(16)，其用于将所述电光组件(3)，特定来说是辐射传感器或辐射源容纳在其中。16.根据前述权利要求中一个或一个以上权利要求所述的辐射导向器(10)，其中所述 第三辐射界面与所述电光组件(3)，特定来说是辐射传感器或辐射源邻接。17.根据前述权利要求中任一权利要求所述的辐射导向器，其直接或间接附接、模制或 铸造到电光元件，特定来说是发射器或检测器上，所述电光元件本身可安装在提供电端子 的衬底上，所述电端子允许将所述电光组件连接到外部。18.优选根据前述权利要求中一个或一个以上权利要求所述的用于测量体积(1)与电 光组件(3)之间的辐射路径的辐射导向器(10)，其包括第一(11)与第三辐射界面(13)之 间的第一辐射路径，以及第二(12)与所述第三辐射界面(13)之间的第二辐射路径，其中所述第一辐射路径在所述第一(11)与所述第三辐射界面(13)之间具有反射部分 (14)，所述第二辐射路径在所述第一(11)与所述第三辐射界面(13)之间不具有反射部分，且两个辐射路径经形成以在所述辐射导向器(10)外部在其两侧上提供聚焦区，其中所 述第一和所述第二辐射路径的所述对应聚焦区重合。19.根据前述权利要求中一个或一个以上权利要求所述的辐射导向器(...

【专利技术属性】
技术研发人员：马丁利瑟，亚瑟巴洛，
申请(专利权)人：珀金埃尔默技术公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]