一种红外传感器及电子设备的制作方法

1.本实用新型属于红外测温技术领域，尤其涉及一种红外传感器及电子设备。


背景技术：

2.红外测温传感器受限于体积，封装体内部难以安装复杂的光学结构，为了增加感测信号强度，减少环境光干扰，通常会在传感器外部罩设一个具有透光窗口的罩体，并在罩体外部包括一菲涅尔透镜，导致结构复杂且体积大大增加，从而不利于部署在智能穿戴设备上。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于至少一定程度上解决现有技术中的不足，提供一种红外传感器及电子设备。
4.为实现上述目的，本实用新型实施例提供一种红外传感器，包括：
5.封装壳体；
6.红外感测元件，所述红外感测元件封装于封装壳体内，用于接收红外光信号，并将所述红外光信号转成电信号进行输出；
7.聚光透镜，所述聚光透镜设置在所述封装壳体的外表面，以使通过所述聚光透镜的所述红外光信号聚集在所述红外感测元件上。
8.本实用新型还提供了一种电子设备，包括如上所述的红外传感器。
9.本实用新型上述红外传感器通过将聚光透镜设置在封装壳体上，在应用时，由于聚光透镜体积尺寸小，在电子设备内部不会占据过多的空间，使电子设备在进行设计时更加方便布局，因此有利于将红外传感器布置于穿戴设备或移动终端等电子设备上。
附图说明
10.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
11.图1为本实用新型红外传感器一实施例的结构示意图；
12.图2为本实用新型红外传感器另一实施例的结构示意图。
具体实施方式
13.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下
所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
14.请参阅图1所示，本实用新型公开了一种红外传感器，应用于电子设备上，包括封装壳体10、红外感测元件20以及聚光透镜30。
15.封装壳体10的其中一个外表面为感知面11，红外感测元件20封装于封装壳体10内，并通过该感知面11接收红外传感器外部的红外光信号，并将所述红外光信号转为电信号进行输出；聚光透镜30设置在封装壳体10的感知面11上，以使通过聚光透镜30的红外光信号穿过感知面11后聚集在红外感测元件20上，从而使封装壳体10位于感知面11一侧的红外光信号能充分聚焦到红外感测元件20上，以便于红外感测元件20能够更好的接收到红外光信号。
16.其中，红外感测元件20包括热电堆。本实施例以所述红外感测元件20为热电堆为例来对本实用新型进行说明。当红外传感器外部的红外光信号透过聚光透镜30而聚集辐照在热电堆上时，热电堆将根据吸收红外光信号所产生的温差电动势转换成相应的电信号进行输出。
17.请参阅图2所示，在本实用新型公开的另一红外传感器实施例中，封装壳体10内还设有信号处理芯片40和ntc50，信号处理芯片40分别与红外感测元件20和ntc50电连接，ntc50用于检测封装壳体10内的环境温度，信号处理芯片40用于根据环境温度对红外感测元件20输出的电信号进行转换处理后输出最终的测温结果，即信号处理芯片40可以基于ntc50检测的环境温度计算并输出经过修正的温度值。
18.在一个实施例中，封装壳体10包括本体14和底座12，红外感测元件20、ntc50和信号处理芯片40均设于底座12上，并由本体14包裹封装。在本实施例中，本体14的制成材料包括采用透明的热固性环氧树脂，本体14的结构形状可以根据实际工艺需要而定，本实用新型对此不做限定。本实施例以本体14的结构形状为柱状结构来对实用新型进行说明，所述柱状结构可以是圆柱状结构、椭圆柱状结构、正多边柱状结构或其他异形的柱状结构，本实用新型对此不作限定；底座12位于本体14的底部，本体14采用注塑工艺成型，并将红外感测元件20、ntc50和信号处理芯片40包裹于底座12和本体14之间，如此保证了红外感测元件20、ntc50以及信号处理芯片40的抗振性能，避免红外传感器在使用过程中因振动而使红外感测元件20从而底座12上脱落，确保了红外传感器的使用寿命。
19.在一实施例中，红外传感器还包括至少一个与红外感测元件20相对的滤光片60，该滤光片60设置于封装壳体10的感知面11上，并位于红外感测元件20的正上方，聚光透镜30所聚集的红外光信号经过滤光片60后由红外感测元件20接收。如此可对红外传感器外部的光线进行过滤，从而使外部光线中设定波段范围内的红外光信号辐照在红外感测元件20上，检测更加精确。
20.在一实施例中，本体14也可以采用不透明的热固性环氧树脂制成，封装壳体10对应红外感测元件20的正上方开设有光窗13，滤光片60设于封装壳体10的内部或表面并封闭光窗13。在本实施例中，滤光片60的外表面与封装壳体10的感知面11平齐，如此保证了红外感测元件20所接收的红外光信号均是通过滤光片60过滤后的红外光信号，进一步确保了检测精度。
21.在一实施例中，底座12可以采用金属材质制成，金属底座12上可设有一绝缘层或绝缘垫片，红外感测元件20、ntc50和信号处理芯片40均设置在绝缘层或绝缘垫片上，以使
红外感测元件20、ntc50和信号处理芯片40分别与底座12相互绝缘，如此结构可使红外感测元件20获得更好地散热效果。
22.在一个实施例中，聚光透镜30采用硅或锗材料制成，可对红外传感器外部光线做初步的过滤，使外部光线中的红外光信号可经过聚光透镜30的聚集后透过滤光片60而辐照在红外感测元件20上。
23.在一实施例中，聚光透镜30包括相对设置的入光面31和出光面32，入光面31为平面，出光面32设有朝封装壳体10方向凸出的球面；如此使得红外传感器外部的红外光信号从入光面31进入到聚光透镜30内部后，经过球面结构的出光面32折射后而集中在滤光片60上，相比现有采用抛物面聚光的透镜结构，本实施例的聚光透镜30体积尺寸更小，在电子设备内部不会占据过多的空间，使电子设备在进行设计时更加方便布局，因此有利于将红外传感器布置于穿戴设备或移动终端等电子设备上。
24.需要理解的是，本实施例中聚光透镜30的出光面32还可采用椭圆面或其他不规则的曲面，只要能实现将进入聚光透镜30内的红外光信号折射在滤光片60上即可，对此本实用新型不作特别限定。
25.在一实施例中，为了便于聚光透镜30与封装壳体10的固定，聚光透镜30于出光面32的周缘向封装壳体10方向凸出延伸形成有环状的抵接部33，抵接部33远离入光面31的一端通过粘接等方式固定在封装壳体10上，在这里对具体固定方式不做限制。应当理解的是，抵接部33为与封装壳体10形状对应的管状结构，例如圆柱管、椭圆管或方形管等。
26.由于聚光透镜30的整体是采用硅或锗等可由红外光信号透过的材料制作，因此，为了避免待测物之外产生的红外光信号通过聚光透镜30的抵接部33外壁进入并折射入红外感测元件20中，从而对红外感测元件20的检测精度造成影响，本实施例中抵接部33的外侧面覆盖有红外线的反射膜片或反射涂层70，如此能够屏蔽掉杂散红外光信号的干扰，确保了红外感测元件20的检测精度。
27.在一实施例中，反射膜片或反射涂层70包括覆盖于抵接部33外壁的第一遮挡部71以及与第一遮挡部71连接并覆盖于入光面31边缘的第二遮挡部72。示例性地，第二遮挡部72的外缘与第一遮挡部71的上端连接，或者第二遮挡部72由第一遮挡部71的上端向内弯折延伸形成。所述第二遮挡部72为环状结构，其内环形成与出光面32的正投影面积相同的透光区域，进一步避免了杂散红外光信号的干扰。
28.本实用新型还提供了一种电子设备，该电子设备为穿戴设备或手机、平板电脑等移动终端，当然也可以为额温计、家用电器等任意电子类设备。
29.电子设备包括设备壳体和如上任意实施例中的红外传感器，红外传感器可以完全设置于设备壳体内部，例如在设备壳体上开设有一个正对聚光透镜30入光面31的检测孔，从而使红外传感器可通过进入检测孔的红外光信号进行温度检测。当然，红外传感器也可以至少部分外露于所述设备壳体，例如红外传感器的封装壳体10设置在设备壳体内部，聚光透镜30部分嵌设在设备壳体中，其入光面31与设备壳体表面齐平，此时红外传感器可直接对聚光透镜30的入光面31之外的待测物进行温度检测。
30.在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
31.以上为对本实用新型所提供的技术方案的描述，对于本领域的技术人员，依据本
实用新型实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。