[发明专利]一种高灵敏度光电传感装置

说明书

本发明涉及一种高灵敏度光电传感装置，在精准聚光、滤光的基础上进一步进行光电传感检测，所述装置包括平面透镜、鳞甲反射罩、二次聚光系统、光电传感器电路、支架；所述装置将待测光透过平面透镜滤光后入射到鳞甲反射罩内，汇聚至二次聚光系统，再入射在光电传感器上，信号经光电传感器电路系统处理后输出。

技术领域

本发明涉及光电器件系统结构设计应用技术领域，特别涉及一种高灵敏度光电传感装置。

背景技术

光电传感器是采用光电元件作为检测元件的传感器，具用非接触、响应快、精度高、性能可靠等特点，可测参数多，且传感器的结构简单、形式灵活多样，因此在检测和控制等方面获得广泛应用。

利用聚光系统来提高光吸收量，是当前太阳电池研究的一个重要方向。通过透镜或反射镜对直射太阳光进行会聚，然后通过太阳电池接收，将光线从相对较大的区域面积转换至相当小的太阳电池面积上，既可以提高光伏效率，又可以减小电池面积，有效降低光伏系统成本。21世纪初，聚光光伏发电技术的应用已初见成效。将聚光系统与光电传感器结合，也可以起到同样的效果，如果进一步在聚光系统中加入滤光的功能，则可以进一步提高传感器的检测灵敏度与检测波段精准性。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种基于滤光型聚光系统的光电传感器，在精准聚光、滤光的基础上进一步进行光电传感检测，获得高灵敏度、更小型化的光电传感器件，包括平面透镜、鳞甲反射罩、二次聚光系统、光电传感器电路、支架；待测光透过平面透镜滤光后入射到鳞甲反射罩内，汇聚至二次聚光系统，再入射在光电传感器上，信号经光电传感器电路系统处理后输出。

为实现上述目的，本发明公开一种高灵敏度光电传感装置，所述装置包括平面透镜1、鳞甲反射罩2、二次聚光系统3、光电传感器电路4及支架5；

所述平面透镜1的圆形边缘与鳞甲反射罩2的开口相切合，所述平面透镜1用于透过特定波段的光，所述鳞甲反射罩2和所述二次聚光系统3用于将透过的光会聚在一个区域中，所述光电传感器电路4用于将滤光、汇聚后的光斑信号转换为电信号并进行处理。

所述平面透镜1包括最外侧的滤光膜11，用于将多波段的入射光线过滤后筛选出所需波段的光，第二层增透膜12使光线入射，第三层平面玻璃基板13及第四层单向透光膜14用于使光线从外侧穿透至内侧，反之则不透光，且内侧面具有高反射率；

所述鳞甲反射罩2包括抛物面构成的罩状结构21及罩状结构21内表面密排的反射小曲面22；

所述二次聚光系统3包括聚光透镜31、平面反射镜32及匀光透镜33，所述聚光透镜31位于抛物面构成的罩状结构21的下开口处，且下开口半径与聚光透镜31的半径相同，所述平面反射镜32的中心位于聚光透镜31的焦点处，所述匀光透镜33的焦点位于所述平面反射镜32的中心；

所述光电传感器电路4包括光电传感器及输出端41、器件槽42，其中，光电传感器及输出端41中包括电源、电路控制模块，器件42设有用于更替的光电传感器件。

在上述技术方案中，平面透镜1和鳞甲反射罩2、二次聚光系统3的组合，有选择性地透过光信号并进行聚光。

在上述技术方案中，所述二次聚光系统3中可包含滤光元件，对平面透镜1滤光后的光进行进一步滤光。

在上述技术方案中，所述罩状结构21内表面密排的反射小曲面22，从凹面构成的罩状结构21的焦点横截面交接处起，小曲面逐个从下开口向上开口叠加，整体形成鳞甲状结构；

在上述技术方案中，所述凹面罩状结构21的形状为抛物面、半球面、半椭球面，其中，形成鳞甲状结构的小曲面形状为半球形、椭球形、抛物面形；

在上述技术方案中，所述光电传感器为无机光电传感器、或有机光电传感器、或有机/无机杂化光电传感器，类型包括光敏电阻、光电二极管、光电三极管、光电池、光电位置敏感器件、光电倍增管、光热效应器件。