[发明专利]一种雨量传感器

说明书

本发明涉及一种雨量传感器，包括光发射器、光接收器、透镜板、耦合层、玻璃层，所述透镜板的下表面至少在光发射器、光接收器对应的位置设有突出结构，突出结构的底部设有凹孔，透镜板的上表面至少在突出结构对应的位置设有棱镜结构，透镜板通过耦合层耦合在玻璃层，光发射器发射出的光一部分可以通过凹孔进入突出结构并发生反射形成垂直于透镜板的平行光，另一部分可以通过凹孔形成垂直于透镜板的平行光；垂直于透镜板的平行光进入突出结构后一部分可以发生反射形成聚合的光并通过凹孔被光接收器接收，另一部分通过凹孔形成聚合的光被光接收器接收。本发明可以充分利用光发射器发出的光通过光折射、反射的原理进行更精准、更灵敏的雨量检测。

技术领域

本发明涉及光学技术领域，具体涉及一种雨量传感器。

背景技术

现有的雨量传感器一般是利用光的折射和反射原理对是否有雨滴以及雨滴的大小进行探测。如申请号为CN200810144101.0的光学传感装置和包括它的雨水或光传感器，其传感单元包括光发射器、光接收器和透镜板，透镜板用于将光发射器发射的光束耦合到窗玻璃中，再将光束从窗玻璃耦合出，并将光束引导到光接收器上，透镜板面对光发射器或光接收器的表面以及面对窗玻璃的表面设置有菲涅耳透镜结构，但是这种方式下光从光发射器发出后辐射范围广，可以被利用进行雨滴探测的光只是其中的一小部分，进入光接收器中的光也只是很小一部分，导致探测出的结果会不够精准、探测的灵敏度也会较低。

发明内容

本发明为了克服上述现有技术所述的至少一种缺陷（不足），提供一种雨量传感器，可以充分利用光发射器发出的光通过光折射、反射的原理进行更精准、更灵敏的雨量检测。

为实现本发明的目的，采用以下技术方案予以实现：

一种雨量传感器，包括光发射器、光接收器、透镜板、耦合层、玻璃层，其特征在于，所述透镜板的下表面至少在光发射器、光接收器对应的位置设有突出结构，突出结构的底部设有凹孔，透镜板的上表面至少在突出结构对应的位置设有棱镜结构，透镜板通过耦合层耦合在玻璃层，光发射器发射出的光一部分可以通过凹孔进入突出结构并发生反射形成垂直于透镜板的平行光，另一部分可以通过凹孔形成垂直于透镜板的平行光；垂直于透镜板的平行光进入突出结构后一部分可以发生反射形成聚合的光并通过凹孔被光接收器接收，另一部分通过凹孔形成聚合的光被光接收器接收。

光发射器发出的光一部分通过凹孔侧壁进入突出结构内部进行反射形成垂直于透镜板的平行光，另一部分通过凹孔顶部进入突出结构内部形成垂直于透镜板的平行光。两部分所形成的平行光经透镜板上表面所设的棱镜结构，形成倾斜光后通过耦合层进入玻璃层。

当没有雨滴在玻璃层上时，倾斜光经过玻璃层的全反射后通过耦合层回到透镜板上表面所设的棱镜结构，形成垂直于透镜板的平行光。平行光进入突出结构后一部分在突出结构内部进行反射形成汇聚的光并通过凹孔侧壁被光接收器接收，另一部分通过凹孔顶部形成汇聚的光被光接收器接收。

当有雨滴在玻璃层上时，倾斜光经过玻璃层以及雨滴的反射后，大部分的光不能回到透镜板上表面所设的棱镜结构形成平行光并通过突出结构后被光接收器接收。也即在没有雨滴在玻璃层上时光接收器接收的光更多，在有雨滴甚至雨滴很大时光接收器接收的光会变少，通过分析光接收器所接收光的强度可以获知是否有雨滴以及雨滴的大小。

光发射器发射出来的光可以通过突出结构以及突出结构底部所设的凹孔尽可能多地被利用于探测雨滴，经过玻璃层全反射后的光可以通过突出结构以及突出结构底部所设的凹孔尽可能多地被光接收器接收。如此，可以提高雨量传感器对雨滴探测的精准度和灵敏度。

进一步地，所述凹孔顶部为外凸弧形面。

由于光发射器是点光源，所发射出来的光是放射状的，外凸弧形面可以符合放射状的光线特点，让光发射器发射的光通过凹孔顶部的部分可以形成更规整、更精准的垂直于透镜板的平行光。同理，外凸弧形面可以将平行于透镜板的平行光通过凹孔顶部的部分可以形成更规整、更精准地汇聚在光接收器上被光接收器接收。