[发明专利]多方向聚光的高灵敏光电传感器系统

说明书

本发明公开一种多方向聚光的高灵敏光电传感器系统，包括底座，其特征在于：所述底座上设有中空框架，所述中空框架除底面以外的其它面中至少有一面设有聚光透镜，所述聚光透镜的焦点和/或焦线附近设有光电传感器，所述光电传感器位于所述中空框架内且是在底座表面，一个光电传感器至少对应一个聚光透镜。本发明检测灵敏度高，通过聚光的方式把被测环境中的微弱光信号会聚在一个狭小的区域，整体结构对各个方向的光线进行充分有效的利用，使得光线能够较集中地照射在传感器件的感光区域，且光电传感器仅需聚焦后面积的大小即可，从而大幅减少了传感器的用量。通过放大光信号，该技术亦有效地减少了传感器中半导体材料的用量。

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，具体地说是一种基于多方向聚光的高灵敏光电传感器系统。

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，具有非接触、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。进入二十一世纪初，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

针对背景技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于滤光型聚光系统的、可进行多方向聚光的光电传感器系统，在多方向聚光、精准滤光的基础上进一步进行光电传感检测，获得高灵敏度、高灵活性的多方向聚光的高灵敏光电传感器系统。

为达到上述目的，本发明设计的多方向聚光的高灵敏光电传感器系统，包括底座，其特征在于：所述底座上设有中空框架，所述中空框架除底面以外的其它面中至少有一面设有聚光透镜，所述聚光透镜的焦点和/或焦线附近设有光电传感器，所述光电传感器位于所述中空框架内且是在底座表面，一个光电传感器至少对应一个聚光透镜。

优选的，设有1个光电传感器，其能接受底座表面所有方向的光；或设有n个相互独立的光电传感器，每个光电传感器仅独立接受某一区域内的光，所有上述区域内的光的和为底座表面所有方向的光，n为大于1的自然数。

优选的，入射光线照射到光电传感器之前经过滤光件筛选。

进一步优选的，所述滤光件为设在所述聚光透镜与中空框架之间或聚光透镜外侧的滤光膜。

进一步优选的，所述滤光件为通过改变聚光透镜材料本身获得的滤光特性制成的聚光透镜。

优选的，所述中空框架长度方向的切面一为多边形且除底面和平行上述切面一以外的其它面均设有聚光透镜，上述切面一垂直底座。

优选的，所述中空框架高度方向的切面二为多边形，上述切面二平行底座。

进一步优选的，所述中空框架除底面外的与所述切面二相交或平行的面中至少有一个面设有聚光镜。

进一步优选的，所述中空框架除底面外的与所述切面二相交面中、与所述切面二平行的面中均至少有一个面设有聚光镜。

上述切面一和切面二中的一、二仅仅为了避免引发描述相同引发歧义增加，无实际含义。

本发明与现有的技术相比具有如下有益效果：

1、通过聚光的方式把被测环境中的微弱光信号会聚在一个狭小的区域，整体结构对各个方向的光线进行充分有效的利用，使得光线能够较集中地照射在传感器件的感光区域，且光电传感器仅需聚焦后面积的大小即可，从而大幅减少了传感器的用量。通过放大光信号，该技术亦有效地减少了传感器中半导体材料的用量。