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TW201925821A - 紅外線感測器 - Google Patents

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TW201925821A
TW201925821A TW106145822A TW106145822A TW201925821A TW 201925821 A TW201925821 A TW 201925821A TW 106145822 A TW106145822 A TW 106145822A TW 106145822 A TW106145822 A TW 106145822A TW 201925821 A TW201925821 A TW 201925821A
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TW
Taiwan
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infrared
circuit board
lens
receiver
infrared sensor
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TW106145822A
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孫昱群
盧戰勝
吳澤民
Original Assignee
鴻海精密工業股份有限公司
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Abstract

一種紅外線感測器，包括：一紅外線發射裝置、一紅外線接收裝置、一電路板以及一殼體，該殼體內設置該電路板，該電路板具有相背的一上表面以及一下表面，該上、下表面分別設置該紅外線發射裝置與該紅外線接收裝置，且該紅外線發射裝置的一發射器與該紅外線接收裝置的一接收器在該電路板上的設置具有相位差，使該發射器發射的紅外線經反射後由該接收器接收，藉由該電路板進行紅外線電壓值改變的計算，檢測獲得移動物體的距離。本發明藉由該發射器與該接收器在同一該殼體內設置，可以達到全方位偵測效果，簡化距離偵測與三維類比的演算法。

Description

紅外線感測器
本發明涉及一種紅外線感測器，尤指可達到全方位偵測效果的一種紅外線感測器。
紅外線感測器大部分是主動紅外線感應方式，藉由紅外線發射器發射一定波長的紅外線，經過人體或物體反射後，由紅外線接收器接收，並判斷該反射信號強度，以實現自動感應的判斷。這類主動紅外線感應方式，在遇到紅外線低反射率的物質時，就很難實現自動感應的判斷。目前，因應上述主動紅外線感應方式的感應失靈問題，引進一距離檢測感應裝置，是利用三角測量的原理實現自動感應的判斷。但是，該距離檢測感應裝置只能針對一特定距離的待測範圍進行測量，需要通過投射光源、特定距離的待測位置以及接收反射光感測器之間的三角關係，才能進行測量以獲得自動感應的判斷。從而，該距離檢測感應裝置因應三角測量關係，存在裝置體積大以及量測範圍受限的問題。因此，有關紅外線感測器的測量範圍以及判斷，實有必要再進行改進。
有鑑於此，有必要提供可全方位測量及精准判斷的一種紅外線感測器。
本發明提供一種紅外線感測器，包括：一紅外線發射裝置、一紅外線接收裝置、一電路板以及一殼體，該殼體內設置該電路板，該電路板具有相背的一上表面以及一下表面，該上、下表面分別設置該紅外線發射裝置與該紅外線接收裝置，且該紅外線發射裝置的一發射器與該紅外線接收裝置的一接收器在該電路板上的設置具有相位差，使該發射器發射的紅外線經反射後由該接收器接收，藉由該電路板進行紅外線電壓值改變的計算，檢測獲得移動物體的距離。
相較現有技術，本發明紅外線感測器，該發射器與該接收器以同軸相位差在同一該殼體內設置，可以達到全方位偵測效果，簡化距離偵測與三維類比的演算法。
下面將結合附圖對本發明作一具體介紹。
請參閱圖1，係本發明紅外線感測器的一具體實施例的分解立體示意圖。該紅外線感測器100，包括一紅外線發射裝置10、一紅外線接收裝置20、一電路板30以及一殼體40。其中，該殼體40具有一上蓋42以及一下蓋44，該殼體40內的該上蓋42與該下蓋44之間設置該電路板30，使該電路板30位於該殼體40的中央位置。該電路板30具有相背的一上表面32以及一下表面34，該上表面32設置該紅外線發射裝置10，該下表面34設置該紅外線接收裝置20，且該上蓋42位於該電路板30的該上表面32圍繞該紅外線發射裝置10，該下蓋44位於該電路板30的該下表面34圍繞該紅外線接收裝置20。
請再參閱圖2，係圖1紅外線感測器的發射器與接收器設置的示意圖。該紅外線發射裝置10具有一發射器12，該發射器12在該電路板30的該上表面32設置，該紅外線接收裝置20具有一接收器22，該接收器22在該電路板30的該下表面34設置，且該發射器12與該接收器22在該電路板30上的設置具有相位差。本實施例中，該發射器12與該接收器22在該電路板30的該上表面32以及該下表面34是同軸設置，且該發射器12與該接收器22之間的相位差是90度。換言之，該發射器12與該接收器22在該電路板30的同一位置，但是分別在該上表面32以及該下表面34以相位差90度設置。另外，該紅外線發射裝置10具有一發射鏡片14，該發射鏡片14設置於該殼體40的頂端部。具體言之，該發射鏡片14是設置於該上蓋42的頂端部。該發射鏡片14是一抛物線鏡面的光學鏡片，且該發射鏡片14的抛物線鏡面環繞著該發射器12。再者，該發射鏡片14採用透明PC材料，即聚碳酸脂材料。該發射鏡片14的抛物線鏡面光學鏡片及透明質材，使該發射器12發射的紅外線，藉由該發射鏡片14的折射向四周進行散射，且該發射鏡片14設置於該上蓋42的頂端部，使該發射器12發射的紅外線可產生全方位的散射功能，解決一般紅外線感測器量測範圍受限的問題。相同地，該紅外線接收裝置20具有一接收鏡片24，該接收鏡片24設置於該殼體40的底端部。具體言之，該接收鏡片24設置於該下蓋44的底端部。該接收鏡片24是一抛物線鏡面的光學鏡片，且該接收鏡片24的抛物線鏡面環繞著該接收器22。再者，該接收鏡片24也採用透明PC材料，即聚碳酸脂材料，該接收鏡片24用於接收反射的紅外線後將之聚焦到該接收器22。同樣地，該接收鏡片24設置於該下蓋44的底端部，使該接收鏡片24能自四周全方位的接收反射的紅外線，將接收反射的紅外線聚焦到該接收器22。
該電路板30進一步具有一上燈座36以及一下燈座38，該上燈座36位於該電路板30的該上表面32的中央位置，且該上燈座36用於設置該紅外線發射裝置10的該發射器12。該下燈座38位於該電路板10的該下表面34的中央位置，且該下燈座38用於設置該紅外線接收裝置20的該接收器22。該電路板30的該上表面32以及該下表面34，分別藉由該上燈座36以及該下燈座38設置該發射器12以及該接收器22後，藉由該上蓋42與該下蓋44在該電路板30的該上表面32以及該下表面34組接後，構成圖3所示，為圖1紅外線感測器的立體示意圖。該紅外線感測器100同時具有該紅外線發射裝置10以及該紅外線接收裝置20，且分別設置於該上蓋42與該下蓋44內。該紅外線發射裝置10藉由該上蓋42頂端部的該發射鏡片14全方位的散射偵測紅外線，該紅外線接收裝置20由該下蓋44底端部的該接收鏡片24全方位的接收反射的紅外線，使該紅外線感測器100單一該殼體40就具備發射與接收的功能，可以有效解決目前紅外線感測器發射裝置與接收裝置分開設置造成體積龐大的問題。
請再參閱圖4，係圖1紅外線感測器的測量使用示意圖。該紅外線感測器100的該殼體40的中央，由該上蓋42與該下蓋44組接設定該電路板30，該電路板30的該上表面32以及該下表面34，分別藉由該上燈座36以及該下燈座38設置該發射器12以及該接收器22。該發射器12以及該接收器22以同軸的相位差設置在該電路板30的該上表面32以及該下表面34，且該發射器12位於該上蓋42的頂端部，該接收器22位於該下蓋44的底端部，該發射器12與該接收器22週邊分別再由該發射鏡片14與該接收鏡片24的抛物線鏡面環繞。本實施例中，該發射器12發射的紅外線，經過該發射鏡片14在該上蓋42的頂端部向四周全方位的散射，偵測的範圍廣大不會受限制。該發射器12發射的紅外線在碰到被偵測的一物體50時，反射的紅外線可被同一該殼體40底端部的該接收鏡片24接收，並聚焦至該接收器22。該接收器22接收反射的紅外線後，由該電路板30上的電子元件(圖中未標示)進行處理，該電子元件藉由對反射紅外線電壓值改變的計算，獲得偵測該物體50的距離。上述該電路板30對反射紅外線電壓值改變的計算為現有技術，這裡省略對該部分的描述。
本發明紅外線感測器100，藉由單一該殼體40內的該電路板30的該上、下表面32、34，分別設置該紅外線發射裝置10與該紅外線接收裝置20，可以達到全方位偵測效果，且該發射器12以及該接收器22以同軸的相位差設置在該電路板30，具有簡化距離偵測與三維類比的演算法。
應該指出，上述實施例僅為本發明的較佳實施例，本領域技術人員還可在本發明精神內做其他變化。這些依據本發明精神所做的變化，都應包含在本發明所要求保護的範圍之內。
100‧‧‧紅外線感測器
10‧‧‧紅外線發射裝置
12‧‧‧發射器
14‧‧‧發射鏡片
20‧‧‧紅外線接收裝置
22‧‧‧接收器
24‧‧‧接收鏡片
30‧‧‧電路板
32‧‧‧上表面
34‧‧‧下表面
36‧‧‧上燈座
38‧‧‧下燈座
40‧‧‧殼體
42‧‧‧上蓋
44‧‧‧下蓋
50‧‧‧物體
圖1係本發明紅外線感測器的一具體實施例的分解立體示意圖。
圖2係圖1紅外線感測器的發射器與接收器設置的示意圖。
圖3係圖1紅外線感測器的立體示意圖。
圖4係圖1紅外線感測器的測量使用示意圖。
無
無

Claims (10)

  1. 一種紅外線感測器，包括：一紅外線發射裝置、一紅外線接收裝置、一電路板以及一殼體，該殼體內設置該電路板，該電路板具有相背的一上表面以及一下表面，該上、下表面分別設置該紅外線發射裝置與該紅外線接收裝置，且該紅外線發射裝置的一發射器與該紅外線接收裝置的一接收器在該電路板上的設置具有相位差，使該發射器發射的紅外線經反射後由該接收器接收，藉由該電路板進行紅外線電壓值改變的計算，檢測獲得移動物體的距離。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之紅外線感測器，其中，該紅外線發射裝置具有一發射鏡片，該發射鏡片設置於該殼體的頂端部，該發射鏡片是一拋物線鏡面的光學鏡片，且該發射鏡片環繞著該發射器。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之紅外線感測器，其中，該發射鏡片採用透明PC材料，使該發射器發射的紅外線，經該發射鏡片的折射，向四周進行散射。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之紅外線感測器，其中，該紅外線接收裝置具有一接收鏡片，該接收鏡片設置於該殼體的底端部，該接收鏡片是一拋物線鏡面的光學鏡片，且該接收鏡片環繞著該接收器。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之紅外線感測器，其中，該接收鏡片採用透明PC材料，使該接收鏡片接收反射的紅外線聚焦到該接收器。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之紅外線感測器，其中，該電路板設置於該殼體具有的一上蓋以及一下蓋之間，該上蓋位於該電路板的該上表面圍繞該紅外線發射裝置，該下蓋位於該電路板的該下表面圍繞該紅外線接收裝置。
  7. 如申請專利範圍第2、4或6項所述之紅外線感測器，其中，該上蓋的頂端部設置該發射鏡片，該下蓋的底端部設置該接收鏡片。
  8. 如申請專利範圍第1或6項所述之紅外線感測器，其中，該電路板的該上表面具有一上燈座，該上燈座位於該上表面的中央位置，且該上燈座設置該紅外線發射裝置的該發射器。
  9. 如申請專利範圍第1或6項所述之紅外線感測器，其中，該電路板的該下表面具有一下燈座，該下燈座位於該下表面的中央位置，且該下燈座設置該紅外線接收裝置的該接收器。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之紅外線感測器，其中，該發射器與該接收器同軸設置，且該發射器與該接收器之間的相位差是90度。
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