CN206040638U - 红外接收二极管及红外触摸框 - Google Patents

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Abstract

本实用新型实施例公开了一种红外接收二极管，包括外壳、设于外壳内的光敏芯片以及与所述光敏芯片连接且从所述外壳内伸出的阴极引脚、阳极引脚，还包括设于外壳内的内屏蔽层，所述内屏蔽层为导体屏蔽层；所述内屏蔽层包覆所述光敏芯片，且所述内屏蔽层上设有光信号接收窗口。本实用新型实施例还公开了一种红外触摸框，所述红外触摸框上设置有红外发射二级管和红外接收二级管，所述红外接收二级管采用如上所述的红外接收二级管的结构。本实用新型提供的红外接收二极管，通过设置包覆光敏芯片的内屏蔽层，可消除外界电磁辐射的干扰，获得具有高信噪比的输出信号，工艺简单，实用性强。

Description

红外接收二极管及红外触摸框
技术领域
本实用新型涉及电磁屏蔽领域，尤其涉及一种红外接收二极管及红外触摸框。
背景技术
光敏二极管可将光能转化成电能，红外接收二极管作为一种光敏二极管，能很好地接收红外光信号。但是在实际应用中，红外接收二极管容易受到外界电磁辐射的影响。尤其是在红外触摸框的应用中，外界电磁辐射的干扰会影响触摸框的正常工作。参见图1，图1是红外触摸框的信号转换和输出示意图。如图1所示，红外接收二极管接收红外光信号，产生光电流，然后通过电流采样电阻转换成电压信号，再经过运算放大电路，对电压信号进行放大，最终送给微控制单元进行A/D处理。但是当红外接收二极管受到电磁辐射干扰时，会产生干扰电流，使得红外接收二极管输出低信噪比的输出信号，输出信号经过放大输送给微控制单元采样，而进行A/D采样时将采集到干扰信号和有用信号的混合信号，最终影响A/D采样的结果，导致触摸框工作不正常。
发明内容
本实用新型实施例的目的是提供一种红外接收二极管，能有效屏蔽电磁辐射的干扰，获得高信噪比的输出信号。
为了实现上述目的，本实用新型实施例提供一种红外接收二极管，包括外壳、设于外壳内的光敏芯片以及与所述光敏芯片连接且从所述外壳内伸出的阴极引脚、阳极引脚，还包括设于外壳内的内屏蔽层，所述内屏蔽层为导体屏蔽层；所述内屏蔽层包覆所述光敏芯片，且所述内屏蔽层上设有光信号接收窗口。
与现有技术相比，本实用新型公开的红外接收二极管通过在管子的外壳内设置包覆光敏芯片的内屏蔽层，可以有效屏蔽外界的电磁干扰，将干扰的电磁波信号从有用信号中分离出来，从而获得高信噪比的输出信号，解决了现有普通红外接收二极管容易受到外界电磁辐射影响的难题，从根源上消除干扰信号的影响，成本低廉，实用性强。
作为上述方案的改进，所述内屏蔽层与所述阴极引脚连接。所述红外接收二极管接入光电转换电路中时，所述阴极引脚为接地状态，因此，所述内屏蔽层也为接地状态。因此，内屏蔽层不仅可以屏蔽外界电磁干扰，还可以消除产生的静电耦合。
作为上述方案的改进，所述内屏蔽层与所述阴极引脚为一体成型结构，所述一体成型结构可以省去所述内屏蔽层和所述因此引脚连接的工艺，节约成本，而且更有利于大规模生产。
作为上述方案的改进，所述内屏蔽层为依次连接的铁层、银层和锡层的层叠结构，其中，锡层和银层具有较高的电导率，可消除频率较高的电磁波干扰；铁层具有较高的磁导率，可消除频率较低的电磁波干扰。
作为上述方案的改进，所述内屏蔽层为依次连接的铁层、铜层和金层的层叠结构，其中，金层和铜层具有较高的电导率，可消除频率较高的电磁波干扰；铁层具有较高的磁导率，可消除频率较低的电磁波干扰。
作为上述方案的改进，所述光敏芯片上设有防反射膜，可以有效提高所述光敏芯片的光电转化效率。
作为上述方案的改进，所述光敏芯片为垂直结构，所述垂直结构为芯片的单电极结构，可以保证所述光敏芯片具有较大的受光面积。
作为上述方案的改进，所述外壳由透镜构成,具有透光和聚光的功能，使得光信号能集中射入到光敏芯片的受光面上。
作为上述方案的改进，所述透镜是无色环氧树脂透镜，透光率高。
作为上述方案的改进，所述外壳包括球形的上部和圆柱形的下部，所述外壳还设有环绕所述下部外表面的金属制成的外屏蔽层，外屏蔽层可进一步屏蔽外界电磁波的干扰，且所述上部可接收红外信号，不影响所述红外接收二极管的功能。
作为上述方案的改进，所述外壳外镀有透光导电膜，所述透光导电膜为所述红外接收二极管的外屏蔽层，所述透光导电膜既不影响光信号的入射，又能屏蔽外界电磁干扰。
本实用新型实施例对应提供了一种红外触摸框，所述红外触摸框上设置有红外发射二级管和红外接收二级管，所述红外接收二级管采用如上所述的红外接收二级管的结构。
与现有技术相比，本实用新型公开的红外触摸框，采用具有屏蔽外界电磁辐射作用的红外接收二极管，避免受到干扰信号的影响而做出错误的响应，准确性高，稳定性好。
附图说明
图1是红外触摸框的信号转换和输出示意图。
图2是本实用新型实施例1提供的一种红外接收二极管的内部结构示意图。
图3是本实用新型实施例2提供的一种红外接收二极管的外部结构示意图。
图4是本实用新型实施例3提供的一种红外接收二极管的外部结构示意图。
图5A是是本实用新型实施例4提供的一种红外接收二极管的内部结构正面展开示意图。
图5B是本实用新型实施例3提供的一种红外接收二极管的内部结构侧面展开示意图。
图6是本实用新型实施例4提供的一种红外触摸框的电路示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
参见图2，是本实用新型实施例1提供的一种红外接收二极管的内部结构示意图。如图2所示，所述光敏芯片分别与阴极引脚3和阳极引脚4连接；所述光敏芯片1位于内屏蔽层2的内部，且内屏蔽层2为六面体结构；所述内屏蔽层2在上方设有方形开口，所述方形开口为光信号接收窗口5；所述光敏芯片1通过所述光信号接收窗口5吸收入射的光信号并将光信号转化为电信号。所述内屏蔽层为导体屏蔽层，能反射大部分电磁波，小部分电磁波透入金属导体，使导体表面一个薄层内的自由电子在电场作用下产生运动而形成一个高频的传导电流，这个传导电流产生焦耳热，导致电磁场能量的损耗，使得进入导体内部的电磁波迅速衰减为零，从而实现了电磁波屏蔽。因此，在光敏芯片1外设内屏蔽层2，可以屏蔽干扰的电磁信号，而所述光信号接收窗口与所述光敏芯片1的受光面相对，可以穿过有用的红外光信号。
在本实施例中，所述光敏芯片1为垂直结构，这种结构为单电极芯片结构，与双电极芯片结构相比，能保证所述光敏芯片1具有较大的光接收面积。所述光敏芯片1的光接收面上方还设有防反射膜，能有效提高光电转化效率，提高所述红外接收二极管的灵敏度。
参见图3，是本实用新型实施例2提供的一种红外接收二极管的外部结构示意图。如图3所示，所述外壳6包括球形的上部61和圆柱形的下部62，阴极引脚3、阳极引脚4从所述外壳6内伸出。所述外壳6还设有环绕所述下部62外表面的金属制成的外屏蔽层8(图未示)，所述外屏蔽层8用于屏蔽外界的电磁干扰信号，避免干扰信号混入有用信号中而影响输出信号的准确度。
参见图4，是本实用新型实施例3提供的一种红外接收二极管的外部结构示意图。如图4所示，所述外壳6包括球形的上部和方形的下部，阴极引脚3、阳极引脚4从所述外壳6内向两侧伸出。所述外壳6外设有透光导电膜，所述透光导电膜为所述红外接收二极管的外屏蔽层。所述透光导电膜既不影响光信号的入射，又能屏蔽外界电磁干扰。
参见图5A，是是本实用新型实施例3提供的一种红外接收二极管的内部结构正面展开示意图。如图5A所示，所述光敏芯片1通过金线7分别与所述阴极引脚3、阳极引脚4连接；所述屏蔽层2和所述阴极引脚3为一体成型结构，所述屏蔽层2、所述阴极引脚3、所述阳极引脚4构成了所述红外接收二极管的支架。所述支架是层叠结构，所述层叠结构包括依次连接的铁层、银层和锡层。所述支架支撑性好，可构筑包覆所述光敏芯片的立体空间结构。在本实施例中，银层和锡层电导率高，可屏蔽频率较高的电磁波信号，铁层的磁导率高，可屏蔽频率较低的电磁波信号。所述支架既能满足阳极引脚和阴极引脚的导电性能，又能屏蔽各个频段的电磁辐射。
可以理解的，在本实施例中内屏蔽层2和所述阴极引脚3相互连接。由于红外接收二极管主要有两种工作模式，分别为光导体模式和光伏模式。在所述光导体模式中，所述红外接收二极管的阴极引脚与电源相连，所述电源与地之间通过电容相连，也就是所述内屏蔽层连接到地，因此干扰信号被导入地中而消除了电磁干扰的影响；在所述光伏模式中，所述红外接收二极管的阴极引脚与地相连，也就是所述内屏蔽层连接到地，同样地，干扰信号被导入地中而消除了电磁干扰的影响。因此，所述内屏蔽层2和所述阴极引脚3相互连接可以消除因电磁屏蔽产生的静电耦合，防止静电感应。
在另一实施例中，所述光敏芯片1通过导电银胶与所述阴极引脚3、阳极引脚4连接。
参见图5B，是本实用新型实施例3提供的一种红外接收二极管的内部结构侧面展开示意图，所述支架经过翻转后可构成也能构筑包覆所述光敏芯片的空间立体结构。
参见图6，是本实用新型实施例4提供的一种红外触摸框的电路示意图，所述红外触摸框采用上述实施例中的红外接收二极管。如图5所示，LED1～LED8为本实用新型提供的红外接收二极管。所述红外接收二极管接收有用的红外光信号，屏蔽其他频段的电磁波干扰信号，所述红外光信号能转化成光电流，然后通过电阻R1-R8转化成电压信号，获得具有高信噪比的输出信号IR0～IR7。IR0～IR7通过模拟开关74HC4051PW切换选择，输入到运算放大器进行放大，信号放大后输送给微控制单元进行A/D处理。所述红外接收二极管能在根源上消除外界电磁信号的干扰，避免所述红外触摸框接收到干扰信号而使得微控制单元发出错误的指令，保证红外触摸框的正常工作。
本实用新型提供的红外接收二极管的实施例中，采用包覆光敏芯片的内屏蔽层，能屏蔽外界的电磁辐射，防止外界的电磁干扰进入到应用电路中变成干扰的电信号影响应用电路的正常功能。且内屏蔽层设有光信号接收窗口，可以使得有用的红外光信号得以射入到光敏芯片。所述内屏蔽层能屏蔽干扰信号，并能接收有用信号，工艺简单，实用性强。
本实用新型的另一实施例还公开了一种红外触摸框，所述红外触摸框上设置有红外发射二级管和红外接收二级管，其中，所述红外接收二级管采用如上任一实施例所述的红外接收二级管结构，能有效屏蔽电磁辐射的干扰，获得高信噪比的输出信号，从而提高触控定位精度。
以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种红外接收二极管，包括外壳、设于外壳内的光敏芯片以及与所述光敏芯片连接且从所述外壳内伸出的阴极引脚、阳极引脚，其特征在于，还包括设于外壳内的内屏蔽层，所述内屏蔽层为导体屏蔽层；所述内屏蔽层包覆所述光敏芯片，且所述内屏蔽层上设有光信号接收窗口。
2.如权利要求1所述的红外接收二极管，其特征在于，所述内屏蔽层与所述阴极引脚连接。
3.如权利要求2所述的红外接收二极管，其特征在于，所述内屏蔽层与所述阴极引脚为一体成型结构。
4.如权利要求1所述的红外接收二极管，其特征在于，所述内屏蔽层为依次连接的铁层、银层和锡层的层叠结构。
5.如权利要求1所述的红外接收二极管，其特征在于，所述光敏芯片上设有防反射膜。
6.如权利要求1所述的红外接收二极管，其特征在于，所述光敏芯片为垂直结构。
7.如权利要求1所述的红外接收二极管，其特征在于，所述外壳由无色环氧树脂形成的透镜构成。
8.如权利要求1所述的红外接收二极管，其特征在于，所述外壳包括球形的上部和圆柱形的下部，所述外壳还设有环绕所述下部外表面的金属制成的外屏蔽层。
9.如权利要求1所述的红外接收二极管，其特征在于，所述外壳外设有透光导电膜，所述透光导电膜为所述红外接收二极管的外屏蔽层。
10.一种红外触摸框，所述红外触摸框上设置有红外发射二级管和红外接收二级管，其特征在于，所述红外接收二级管采用如权利要求1～9任一项所述的红外接收二级管。
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