CN105306847A - 自带导光柱的红外线接收头及具有该接收头的电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种红外线接收头，可安装在电子设备内以接收来自红外线遥控器的红外遥控信号，所述电子设备的面壳上设有与所述红外线接收头相对应的第一通孔，所述红外线接收头包括支架及设于支架上的红外线接收电路，该红外接收电路包括光敏二极管及信号放大芯片，所述支架上一体灌注成型有导光柱，所述导光柱对准所述光敏二极管，所述导光柱包括一信号接收端，所述信号接收端可伸入所述面壳的第一通孔且其端面与所述面壳的正面齐平或凸伸出所述面壳的正面。本发明所公开的红外线接收头由于一体灌注成型有可裸露在面壳正面的导光柱，从而可减少红外遥控信号传递过程的损耗，大大改善其遥控接收性能。同时，本发明还公开了一种具有上述红外线接收头的电子设备。

Description

自带导光柱的红外线接收头及具有该接收头的电子设备
技术领域
本发明涉及电子设备技术领域，更具体地涉及一种自带导光柱的红外线接收头及具有该红外线接收头的电子设备。
背景技术
为了实现TV、DVD、VTR、空调等设备的远程控制，在这些设备的机壳上需要装设一红外遥控信号接收单元(也即红外线接收头)以接收从红外线远程控制器(红外线遥控器)等红外遥控信号发送单元所发送的红外遥控信号。为了有效地接收红外线遥控器发送的红外遥控信号，通常TV、DVD、VTR、空调等设备的红外线接收头的前方设置有导光柱，该导光柱是红外遥控信号传入红外线接收头的光学通道。
图1所示为现有的液晶电视机所采用的红外线接收头和导光柱的结构。如图1所示，液晶电视机内部设有遥控接收板1，遥控接收板1通过紧固件与液晶电视机的面壳2相连，该遥控接收板1上设有红外线接收头3，红外线接收头3包括支架3a、设于支架3a上的红外线接收电路(图未示)及封装住红外线接收电路的封装体，该封装体形成有半球状受光面3b。导光柱4包括柱状导光部4a及片状支承部4b，导光柱4的支承部4b通过紧固件固定在面壳2的背面上，其导光部4a一端伸入面壳2且与面壳2的正面齐平，其另一端对准红外线接收头3的受光面3b。基于此结构，来自红外线遥控器的红外遥控信号可经由导光柱4传送到红外线接收头3。
然而，由于导光柱4是由透明塑料例如PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、PC(聚碳酸酯)或AS(丙烯腈-苯乙烯共聚物)等材料制成，而这类材料从理化指标来看是与玻璃类似，菲涅尔光学原理可适用于这三种材料。因此，基于菲湿尔光学原理可知，当红外遥控信号从空气进入由透明塑料制成的导光柱4时其强度减少了4％，反之，当红外遥控信号从透明塑料制成的导光柱4进入空气时，其强度同样又损失4％，间隙里的红外遥控信号再次传递给红外线接收头3时又减少了4％。另外，导光柱4是通过其支承部借助螺钉、胶钉或扣位固定安装在面壳上，按导光柱4导光原理，支承部会吸收掉在导光柱4中传导的部分能量，使得红外遥控信号又进一步产生了损耗。此外，由于安装或设计的原因，导光柱4与红外线接收头3之间的位置容易出现偏差，使得导光柱4没有对准红外线接收头3的光敏二极管，导致红外遥控信号没有得到有效传递。由于上述原因，采用现有红外线接收头3和导光柱4的电子设备容易出现遥控接收角度不够、接收灵敏度低、接收距离变短等问题，其整体红外接收性能较差。
鉴于此，有必要提供一种具有较好红外接收性能的红外线接收头及具有该红外线接收头的电子设备以解决上述技术问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种具有更远程遥控距离、更大遥控角度、更好接收性能的自带导光柱的红外线接收头，及具有更远程遥控距离、更大遥控角度、更好接收性能的电子设备。
为了解决上述问题，本发明提供一种自带导光柱的红外线接收头，可安装在电子设备内以接收来自红外线遥控器的红外遥控信号，所述电子设备的面壳上设有与所述红外线接收头相对应的第一通孔，所述红外线接收头包括支架及设于支架上的红外线接收电路，该红外接收电路包括光敏二极管及信号放大芯片，所述支架上一体灌注成型有导光柱，所述导光柱对准所述光敏二极管，所述导光柱包括一信号接收端，所述信号接收端可伸入所述面壳的第一通孔且其端面与所述面壳的正面齐平或凸伸出所述面壳的正面。本发明所公开的红外线接收头由于一体灌注成型有可裸露在面壳正面的导光柱，可减少红外遥控信号传递过程的损耗，可大大改善其遥控接收性能。
优选地，所述导光柱与支架的连接处形成限位台阶。
优选地，所述导光柱为长条状结构，其横截面为方形、长方形、圆形或椭圆形。
优选地，所述导光柱的信号接收端的端面为平坦表面，该平坦表面与所述面壳的正面齐平；或是，所述导光柱的信号接收端的端面为凸镜状的曲面，该曲面刚好完全凸伸出所述面壳的正面。
为了解决上述问题，本发明提供一种可使用上述红外线接收头的电子设备案例，所述电子设备内设有遥控接收板，所述遥控接收板通过紧固件与所述电子设备的面壳连接，所述遥控接收板上设有自带导光柱的红外线接收头，所述电子设备的面壳上设有与所述红外线接收头相对应的第一通孔，所述红外线接收头包括支架及设于支架上的红外线接收电路，该红外接收电路包括光敏二极管及信号放大芯片，所述支架上一体灌注成型有导光柱，所述导光柱对准所述光敏二极管，所述导光柱包括一信号接收端，所述信号接收端伸入所述面壳的第一通孔且其端面与所述面壳的正面齐平或凸伸出所述面壳的正面。
优选地，所述紧固件上套设有中空的限位柱，所述限位柱置于所述遥控接收板与所述面壳之间。
优选地，所述遥控接收板上还设有发光二极管，所述电子设备的面壳上设有与所述发光二极管相对应的第二通孔，所述发光二极管通过限位垫片与所述遥控接收板相连，所述发光二极管经由所述第二通孔伸出所述面壳或与所述面壳的正面齐平。
优选地，所述导光柱与支架的连接处形成限位台阶。
优选地，所述导光柱为长条状结构，其横截面为正方形、长方形、圆形或椭圆形。
优选地，所述导光柱的信号接收端的端面为平坦表面，该平坦表面与所述面壳的正面齐平；或是，所述导光柱的信号接收端的端面为凸镜状的曲面，该曲面刚好完全凸伸出所述面壳的正面。
与现有技术相比，本发明所提供的红外线接收头由于自带有可裸露在面壳正面的导光柱，红外遥控信号进入导光柱后直接传到红外线接收电路，避免红外遥控信号多次进出不同传播介质而产生能量损耗，由于导光柱成为红外线接收头的一部分，安装时无需分别安装，简化安装过程而降低成本，而且也避免导光柱与红外线接收电路出现位置偏差，因此红外遥控信号可得到更有效传递，从而可增大遥控接收角度、提高接收灵敏度以及增加接收距离，其整体红外接收性能得到明显改善。同时，本发明所提供的电子设备由于安装有上述红外线接收头，从而具有较好的红外接收性能(红外遥控性能)。
通过以下的描述并结合附图，本发明将变得更加清晰，这些附图用于解释本发明的实施例。
附图说明
图1为现有液晶电视机的部分结构示意图。
图2为本发明红外线接收头一实施例的结构示意图。
图3为图2所示红外线接收头的另一结构示意图。
图4为本发明电子设备的部分结构示意图。
图5为图4所示电子设备中A部分的放大图。
图6为图4所示电子设备中红外线接收头进行不同角度遥控测试的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，附图中类似的组件标号代表类似的组件。显然，以下将描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
本发明所提供的自带导光柱的红外线接收头可安装在电子设备内以接收来自红外线遥控器的红外遥控信号，其中的电子设备包括液晶电视机、DVD播放机、空调等设计有遥控功能的电器设备或电子产品。
参照图2至图3，其展示了本发明红外线接收头10的一实施例。在本实施例中，红外线接收头10包括支架11、红外线接收电路(图未示)及导光柱12。其中，本实施例的支架11为矩形块状结构，所述支架11的一侧面设有三个引脚，如图2所示，从左到右分别为信号脚、接地脚及电源脚。所述红外线接收电路设置在支架11的顶面11a上，该红外线接收电路包括光敏二极管(感光器件)及信号放大芯片，所述支架11和导光柱12是由环氧树脂一次性浇注制成，所述导光柱12为长条柱状结构，导光柱12形成在支架11的顶面11a且封装住所述红外线接收电路并与其光敏二极管相对准(也即导光柱12的中心轴正对着所述光敏二极管的中心)，导光柱12包括一信号接收端，该导光柱12的信号接收端可伸入电子设备的面壳30内，且该信号接收端的端面(受光面)12a与所述面壳30的正面30a齐平或凸伸出所述面壳30的正面30a以接收红外遥控信号，如图4所示。当外部红外线遥控器发出红外遥控信号时，该红外遥控信号经导光柱12直接传到支架11上的光敏二极管，大大减少能量损耗。
参照图4至图5，本发明还提供了一种可接收红外遥控信号的电子设备，所述电子设备内设有遥控接收板20，所述遥控接收板20通过多个紧固件21固定在面壳30的背面30b，所述遥控接收板20上设有红外线接收头10，所述面壳30上开设有对应于红外线接收头10的第一通孔，红外线接收头10的导光柱12伸入面壳30的第一通孔内，且其信号接收端的端面12a与所述面壳30的正面30a齐平或凸伸出所述面壳30的正面30a。
优选地，在某些实施例，例如本实施例中，所述导光柱12的横截面为圆形，所述导光柱12的信号接收端的端面12a为凸镜状的曲面，该曲面刚好完全凸伸出所述面壳30的正面30a。基于上述设计，可使接收到的信号聚焦于光敏二极管上，进一步提高该红外线接收头10的接收性能。当然，根据实际需要，也可将导光柱12的信号接收端的端面12a设计为平坦表面，该平坦表面可设计为与所述面壳30的正面30a齐平。经实验测试，在相同条件下，相比于平坦表面的端面12a设计，将导光柱12的信号接收端的端面12a设计为高度H为0.3mm的球面可使左右接收角度增加15度以上。将导光柱12的信号接收端端面12a的高度H设计为0.5mm球面时，在6米的距离内上、下、左、右接收角度可达89度。可理解地，在本发明的其它实施例中，导光柱12的横截面可设计为正方形、长方形、椭圆形或矩形或其它适于红外线传导的其它形状，同时，面壳30上的第一通孔也设计为相应的形状。
在本实施例的红外线接收头10中，支架11为矩形块状结构，其顶面11a为矩形面，该矩形面的长度和宽度均大于导光柱12的横截面，从而导光柱12与支架11连接在一起时，该连接处形成阶梯结构，基于该结构，安装时支架11可起到限位作用，使得导光柱12a刚好伸入到预设位置。
为了方便安装，在某些实施例，例如本实施例中，每个紧固件21采用自攻螺钉来实现，每个自攻螺钉上套设有中空的限位柱22，限位柱22的高度(轴向长度)是根据导光柱12需伸入面壳30的长度而进行设计，遥控接收板20安装在面壳30后，所述限位柱22置于所述遥控接收板20与所述面壳30之间。基于该结构设计，在安装遥控接收板20时，限位柱22限制了遥控接收板20与面壳30之间的距离，使得红外线接收头10上的导光柱12从面壳30的第一通孔伸出到预设位置。
在本实施例中，所述遥控接收板20上还设有发光二极管40以作为电子设备工作状态的指示灯，面壳30上设有与该发光二极管40相对应的第二通孔，所述发光二极管40通过限位垫片41与所述遥控接收板20相连，由限位垫片41垫高的发光二极管40伸入面壳30的第二通孔，该发光二极管40的末端伸出面壳30的正面30a或与面壳30的正面30a齐平。基于该结构设计，发光二极管40由于受到面壳30的阻挡，其发出的光只会向前射出，不会干扰到位于其侧边的红外线接收头10，可进一步改善该红外线接收头10的接收性能。
根据菲涅尔光学原理，本发明的红外线接收头10由于自带导光柱12(一起灌封)，遥控信号直接传递给红外线接收头10上的感光器件，可减少红外遥控信号在传递过程中的损耗和接收盲点。
以下数据是在导光柱12的信号接收端端面12a、设计为高度H为0.3mm的球面，针对现有液晶电视机采用本发明红外线接收头10和采用图1所示现有结构两种不同红外线接头时的不同测试结果(除图1和图4所示结构外，其它结构和条件都相同)，具体的测试是针对不同遥控角度时的有效遥控距离来进行比较。
单位：米
表1
单位：米
表2
单位：米
表3
单位：米
表4
其中，表1为液晶电视机在白天室内正常播放图像时的测试结果。表2为液晶电视机在白天室内蓝屏无播放图像时的测试结果。表3为液晶电视机在晚上室内正常播放图像时的测试结果。表4为液晶电视机在晚上室内蓝屏无播放图像时的测试结果。其中晚上的测试环境是：液晶电视机正上方1.5米处有15W节能灯一盏，右30度上方1.5米处有15W节能灯一盏，前25度上方1.5米处有15W节能灯一盏。
由上述表格的数据可知，相比现有的红外线接收头3，采用本发明的红外线接收头10具有如下明显优势：正面遥控时(红外线沿图6中D0所示方向发射)，有效接收距离增加了143％-160％；向右偏移30度的遥控角度时(红外线沿图6中D1所示方向发射)，有效接收距离增加了115％-230％；向左偏移30度的遥控角度时(红外线沿图6中D2所示方向发射)，有效接收距离增加了200％-230％；向右偏移45度的遥控角度时(红外线沿图6中D3所示方向发射)，有效接收距离增加了100％-180％；向左偏移45度的遥控角度时(红外线沿图6中D4所示方向发射)，有效接收距离增加了90％-180％。在其它试验中，将导光柱12的信号接收端端面12a设计为高度H为0.5mm的球面时，在6米的距离内上、下、左、右接收角度还可达89度，而且，随着球面的增高，其接收距离和接收角度还会增加。可见，本发明的红外线接收头10基于特殊结构设计而具有良好的性能，可满足极端条件下电视收看范围内的遥控要求。
如上所述，本发明所提供的红外线接收头由于自带有可裸露在面壳正面的导光柱，红外遥控信号进入导光柱后直接传到红外线接收电路，避免红外遥控信号多次进出不同传播介质而产生能量损耗，由于导光柱成为红外线接收头的一部分，安装时无需分别安装，简化安装过程而降低成本，而且也避免导光柱与红外线接收电路出现位置偏差，因此红外遥控信号可得到有效传递，从而可增大遥控接收角度、提高接收灵敏度以及增加接收距离，其整体红外接收性能得到明显改善。同时，本发明所提供的电子设备由于安装有上述红外线接收头，从而具有最佳的红外接收性能(红外遥控性能)。
以上结合最佳实施例对本发明进行了描述，但本发明并不局限于以上揭示的实施例，而应当涵盖各种根据本发明的本质进行的修改、等效组合。

Claims (10)

1.一种自带导光柱的红外线接收头，可安装在电子设备内以接收来自红外线遥控器的红外遥控信号，所述电子设备的面壳上设有与所述红外线接收头相对应的第一通孔，所述红外线接收头包括支架及设于支架上的红外线接收电路，该红外接收电路包括光敏二极管及信号放大芯片，其特征在于：所述支架上一体灌注成型有导光柱，所述导光柱对准所述光敏二极管，所述导光柱包括一信号接收端，所述信号接收端可伸入所述面壳的第一通孔且其端面与所述面壳的正面齐平或凸伸出所述面壳的正面。
2.如权利要求1所述的自带导光柱的红外线接收头，其特征在于：所述导光柱与支架的连接处形成限位台阶。
3.如权利要求1所述的自带导光柱的红外线接收头，其特征在于：所述导光柱为长条状结构，其横截面为方形、长方形、圆形或椭圆形。
4.如权利要求1-3任一项所述的自带导光柱的红外线接收头，其特征在于：所述导光柱的信号接收端的端面为平坦表面，该平坦表面与所述面壳的正面齐平；或是，所述导光柱的信号接收端的端面为凸镜状的曲面，该曲面刚好完全凸伸出所述面壳的正面。
5.一种可接收红外遥控信号的电子设备，所述电子设备内设有遥控接收板，所述遥控接收板通过紧固件与所述电子设备的面壳连接，所述遥控接收板上设有自带导光柱的红外线接收头，所述电子设备的面壳上设有与所述红外线接收头相对应的第一通孔，所述红外线接收头包括支架及设于支架上的红外线接收电路，该红外接收电路包括光敏二极管及信号放大芯片，其特征在于：所述支架上一体灌注成型有导光柱，所述导光柱对准所述光敏二极管，所述导光柱包括一信号接收端，所述信号接收端伸入所述面壳的第一通孔且其端面与所述面壳的正面齐平或凸伸出所述面壳的正面。
6.如权利要求5所述的电子设备，其特征在于：所述紧固件上套设有中空的限位柱，所述限位柱置于所述遥控接收板与所述面壳之间。
7.如权利要求5所述的电子设备，其特征在于：所述遥控接收板上还设有发光二极管，所述电子设备的面壳上设有与所述发光二极管相对应的第二通孔，所述发光二极管通过限位垫片与所述遥控接收板相连，所述发光二极管经由所述第二通孔伸出所述面壳或与所述面壳的正面齐平。
8.如权利要求5所述的电子设备，其特征在于：所述导光柱与支架的连接处形成限位台阶。
9.如权利要求5任一项所述的电子设备，其特征在于：所述导光柱为长条状结构，其横截面为方形、长方形、圆形或椭圆形。
10.如权利要求5-9任一项所述的电子设备，其特征在于：所述导光柱的信号接收端的端面为平坦表面，该平坦表面与所述面壳的正面齐平；或是，所述导光柱的信号接收端的端面为凸镜状的曲面，该曲面刚好完全凸伸出所述面壳的正面。
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