CN202153348U - 一种用于红外触摸屏的光电检测电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供红外触摸屏的光电检测电路，包括检测光强的光敏管，其特征在于，上述光敏管的偏置电路中设置有低通滤波单元，并与上述光敏管串联。本实用新型提供的红外触摸屏的光电检测电路具有自适应性强的优点，并且提高了灵敏度和抗饱和度能力。

Description

一种用于红外触摸屏的光电检测电路

技术领域

本实用新型涉及红外触摸屏的光电检测电路，尤其涉及光敏偏置电路。 

背景技术

随着计算机系统的普及应用，目前各种包含有计算机或微处理器的装置和设备正加速与触控技术结合。随着科技的进步，出现了很多种屏幕触控输入技术。根据其工作原理，其目前一般被分为电阻、电容、红外、光学、表面声波的触摸屏输入技术和使用电磁、超声、光学技术为代表的使用专用笔的交互式电子白板触控输入技术。其中，红外屏触控输入技术是一种具有结构简单、成本低、免维护、适用尺寸范围大等诸多优点的技术。 

现有的红外平处控技术的瓶颈是难于设计抗光性的问题。 

图1为现有的红外触摸屏的光电检测电路中光敏偏置电路的原理图。如图1所示，现有的红外触摸屏的光电检测电路中光面偏置电路包括光敏管D，一个电阻R，所述电阻R的一端与所述光敏管D相连，另一端接地。由于电阻R是不可变的，因此没有自适应性。如果电阻R值较大时，虽然灵敏度较高，但是抗饱和能力较弱；反之如果电阻R值较小时，抗饱和能力提高了，但是反之灵敏度会降低。因此现有的红外触摸屏的光电检测电路的抗光性很难设计。 

实用新型内容

需要解决的技术问题 

本实用新型提供的红外触摸屏的光电检测电路，需要解决抗光性难于设计的问题。

技术方案 

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种用于红外触摸屏的光电检测电路，包括光敏管和与光敏管相匹配的偏置电路，上述光敏管的偏置电路中设置有与上述光敏管串联的低通滤波单元。 

上述低通滤波单元包括直流电阻的电感线圈，上述直流电阻可以是上述电感线圈的内阻，也可以是与电感线圈串联的电阻。 

上述低通滤波单元是包括晶体管和电阻、电容的模拟电感电路。 

上述低通滤波单元是包括双极型晶体三极管、第一电阻及第一电容的模拟电感电路，上述第一电阻两端分别与上述双极型晶体三极管的集电极和基极连接，上述第一电容两端分别与上述双极型晶体三极管的基极和发射极连接，上述双极型晶体三极管的集电极和发射极是上述模拟电感的两个引出端。 

上述低通滤波单元是包括场效应三极管、第三电阻及第二电容的模拟电感电路，上述第三电阻分别与上述场效应三极管的漏极和栅极连接，上述第二电容两端分别与上述场效应三极管的栅极和源极连接，上述场效应三极管的源极和漏极是上述模拟电感的两个引出端。 

在上述第二电容的两端还并联有一个第四电阻。 

上述双极型晶体三极管的发射极与第二电阻的一端连接，上述第二电阻的另一端与上述第一电容连接；上述场效应三极管的源极与第五电阻的一端连接，上述第五电阻的另一端与上述第二电容连接。 

上述低通滤波单元是包括运算放大器、电阻及电容的模拟电感电路。 

上述第三电容一端与上述运算放大器的同相输入端相连接，另一端与第七电阻的一端连接后作为模拟电感的一个引出端口；上述第七电阻的另一端与上述运算放大器的反相输入端和输出端相连接；上述第三电容与上述同相输入端的连接点与第六电阻的一端连接，第六电阻的另一端与一个参考电位点连接。 

在上述低通滤波单元的两端还并联有一个电阻。 

有益效果 

本实用新型提供的红外触摸屏的光电检测电路具有自适应性强的优点，在提高了灵敏度的情况下大大提高了电路的抗饱和能力，从而能够为提高了红外触摸屏的抗光干扰能力提供电路结构的基础。 

附图说明

图1为现有的红外触摸屏的光电检测电路中光敏偏置电路的原理图； 

图2为本实用新型的红外触摸屏的光电检测电路中光敏偏置电路的第一实施例； 

图3为本实用新型的红外触摸屏的光电检测电路中光敏偏置电路的第二实施例； 

图4为本实用新型的红外触摸屏的光电检测电路中光敏偏置电路的第三实施例； 

图5为本实用新型的红外触摸屏的光电检测电路中光敏偏置电路的第四实施例。 

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的具体实施例。 

需要事先说明的是，本实用新型中的第一、第二、第三等等术语仅仅为了区别不同技术方案中所使用的同一属性的电路部件，并非表示顺序。 

实施例一 

本实用新型提供一种用于红外触摸屏的光电检测电路，包括光敏管和与光敏管相匹配的偏置电路，光敏管的偏置电路中设置有与光敏管串联的低通滤波单元。 

图2为本实用新型的红外触摸屏的光电检测电路中光敏偏置电路的第一实施例。如图2所示，低通滤波单元包括直流电阻R11的电感线圈L11，上述直流电阻R11可以是上述电感线圈L11的内阻，也 可以是与电感线圈L11串联的电阻。 

该检测电路中，根据电感线圈L11“电流不能突变”的特性，构成了一个低通滤波器。当变化剧烈的扫描光信号被接收到时，电感L11的感抗很大，在其两端形成较大电压降。而当变化较为缓慢的环境光被接收到时，电感L11的感抗很小，从而增加光敏管的饱和电流，避免其很快饱和而无法检测扫描信号。 

该设计具有成本低的优点。 

实施例二 

图3为本实用新型的红外触摸屏的光电检测电路中光敏偏置电路的第二实施例。如图3所示，上述低通滤波单元是包括双极型晶体三极管T21、第一电阻R21及第一电容C21的模拟电感电路。上述第一电阻R21两端分别与上述双极型晶体三极管T21的集电极和基极连接，上述第一电容C21两端分别与上述双极型晶体三极管T21的基极和发射极连接，上述双极型晶体三极管T21的集电极和发射极是上述模拟电感的两个引出端。 

事实上图3的电路就是一个典型的由双极型晶体管构成的模拟电感电路。这个电路是利用互易原理，利用第一电容C21两端的电压不能突变的特性，使整个电路单元呈电感的特性，等效于图2中的L11。这样，基于图2电路相同的原理可知这个电路单元在环境光较暗时具有高灵敏度、在环境光较强时具有抗饱和的特性。 

该设计具有成本低、体积小的优点。 

上述电路还有一些可用的变形。例如在需要输出较高的双极型晶体三极管T21的发射极与第二电阻R22的一端连接，第二电阻R22的另一端与上述第一电容C21连接的电路。这样的电路设计是一个更稳定的负反馈设计，同时还能增加 

实施例三 

图4为本实用新型的红外触摸屏的光电检测电路中光敏偏置电 路的第三实施例。如图4所示，上述低通滤波单元是包括场效应晶体三极管T21、第三电阻R31及第二电容C31的模拟电感电路，上述第三电阻R31分别与上述场效应三极管T21的漏极和栅极连接，上述第二电容C31两端分别与上述场效应三极管T21的栅极和源极连接，上述场效应三极管T21的源极和漏极，是上述模拟电感的两个引出端。 

在上述第二电容C31的两端还并联有一个第四电阻R32。 

该检测电路的工作原理与上述实施例二相同，只是将双极型晶体管换为场效应晶体管，故此不再赘述。 

上述利用双极型晶体管或场效应晶体三极管的电路，还可以根据如对输出电平等的要求做一些变形。如晶体管T21的发射极或源极，与一个第五电阻R33的一端连接，上述第五电阻R33的另一端与上述第二电容C31连接。 

实施例四 

图5为本实用新型的红外触摸屏的光电检测电路中光敏偏置电路的第四实施例。如图5所示，上述低通滤波单元是包括运算放大器A1、电阻及电容所构成的模拟电感电路。 

上述第三电容C41一端与上述运算放大器A1的同相输入端相连接，另一端与第七电阻R42的一端连接后作为模拟电感的一个引出端口；上述第七电阻R42的另一端与上述运算放大器A1的反相输入端和输出端相连接；上述第三电容C41与上述同相输入端的连接点与第六电阻R41的一端连接，第六电阻R41的另一端与一个参考电位点连接。这里，模拟电感的另一个连接端口是运放的电源线。 

该检测电路的工作原理，也是利用了电感与电容的互易性的原理，构建了一个标准的模拟电感，同样利用了电容两端电压不能突变的特性，在基本电子电路的教科书中有详细的说明，不再赘述。 

因运放具有接近理想的电性能参数，所以该实施例具有设计最佳 简单的的优点。 

在某些情况下，如果环境干扰光较弱或者环境光的强度变化较大，这时一般不要求触摸屏的灵敏度过高，以免造成误触发而降低触摸屏操作的可靠性，需要在这种环境下降低触摸屏的触发灵敏度。这时可以在上述各种低通滤波单元的两端并联上一个电阻。这样当电感或者模拟电感的交流阻抗较大时，由所述并联的电阻决定了检测电路的最高灵敏度，能够有效地提高红外触摸屏的操作可靠性。 

本实用新型提供的红外触摸屏的光电检测电路具有自适应性强的优点，并且提高了灵敏度和抗饱和度能力。 

最后应说明本实用新型的技术方案不局限于本具体实施例中说明的触摸屏及触摸屏的判断触摸点的方法，应了解不脱离本实用新型的技术思想的范围内进行等同变换、代替均属于本实用新型要求保护的范围。本实用新型的具体保护范围参照权利要求书中公开的范围。 

Claims (10)

1.一种用于红外触摸屏的光电检测电路，包括光敏管和与光敏管相匹配的偏置电路，其特征在于，所述光敏管的偏置电路中设置有与所述光敏管串联的低通滤波单元。

2.根据权利要求1所述的红外触摸屏的光电检测电路，其特征在于，所述低通滤波单元包括直流电阻的电感线圈，所述直流电阻可以是所述电感线圈的内阻，也可以是与电感线圈串联的电阻。

3.根据权利要求1所述的红外触摸屏光电检测电路，其特征在于，所述低通滤波单元是包括晶体管和电阻、电容的模拟电感电路。

4.根据权利要求3所述的红外触摸屏的光电检测电路，其特征在于，所述低通滤波单元是包括双极型晶体三极管、第一电阻及第一电容的模拟电感电路，所述第一电阻两端分别与所述双极型晶体三极管的集电极和基极连接，所述第一电容两端分别与所述双极型晶体三极管的基极和发射极连接，所述双极型晶体三极管的集电极和发射极是所述模拟电感的两个引出端。

5.根据权利要求3所述的红外触摸屏的光电检测电路，其特征在于，所述低通滤波单元是包括场效应三极管、第三电阻及第二电容的模拟电感电路，所述第三电阻分别与所述场效应三极管的漏极和栅极连接，所述第二电容两端分别与所述场效应三极管的栅极和源极连接，所述场效应三极管的源极和漏极是所述模拟电感的两个引出端。

6.根据权利要求5所述的红外触摸屏的光电检测电路，其特征在于，在所述第二电容的两端还并联有一个第四电阻。

7.根据权利要求4-6任一项所述的红外触摸屏的光电检测电路，其特征在于，所述双极型晶体三极管的发射极与第二电阻的一端连接，所述第二电阻的另一端与所述第一电容连接；所述场效应三极管的源极与第五电阻的一端连接，所述第五电阻的另一端与所述第二电容连接。

8.根据权利要求1所述的红外触摸屏的光电检测电路，其特征在于，所述低通滤波单元是包括运算放大器、电阻及电容的模拟电感电路。

9.根据权利要求8所述的红外触摸屏的光电检测电路，其特征在于，所述第三电容一端与所述运算放大器的同相输入端相连接，另一端与第七电阻的一端连接后作为模拟电感的一个引出端口；所述第七电阻的另一端与所述运算放大器的反相输入端和输出端相连接；所述第三电容与所述同相输入端的连接点与第六电阻的一端连接，第六电阻的另一端与一个参考电位点连接。

10.根据权利要求1所述的红外触摸屏的光电检测电路，其特征在于，在所述低通滤波单元的两端还并联有一个电阻。

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