CN212645913U - 红外检测装置及安装该红外检测装置的显示终端 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了红外检测装置及安装该红外检测装置的显示终端，红外检测装置包括菲涅尔透镜、滤光镜片及数字型热释电红外传感器；滤光镜片设置于菲涅尔透镜与数字型热释电红外传感器之间，滤光镜片用于对红外线进行滤光以透射特定波长范围内的红外线；菲涅尔透镜用于对红外线进行聚焦并沿透镜单元所划分的探测区域进行传播；数字型热释电红外传感器用于感应探测区域内红外线的强度变化并输出电信号。上述的红外检测装置通过设置菲涅尔透镜以更快捷地对探测区域红外线的强度变化进行感应，通过设置滤光镜片透射人体所辐射出的红外线，可大幅提升对人体所辐射出的红外线进行感应的灵敏度，解决了对人体的移动进行感应时灵敏度较低的问题。

Description

红外检测装置及安装该红外检测装置的显示终端

技术领域

本实用新型涉及显示设备技术领域，尤其涉及一种红外检测装置及安装该红外检测装置的显示终端。

背景技术

红外传感器是一种能够感应目标物体辐射的红外线，并利用红外线的物理性质实现感应测量的传感器，可将红外传感器安装于手机、平板电脑、笔记本电脑或智能电视等显示终端上，通过红外传感器获取目标物体辐射的红外线并发出相应电信号以调整显示终端中所显示的内容，例如，若通过红外传感器感应到目标物体逐渐靠近或远离显示终端，则可对显示终端中显示的文字大小、屏幕亮度等进行对应调整。但不论是人还是猫、狗等其它动物，都会辐射红外线，而显示终端中只需获取根据人的变化进行对应调整，因此也只需通过红外传感器获取人体所辐射的红外线，而传统的红外传感器则存在无法区分辐射红外线的目标物体是人还是其它动物的问题，导致对人体的移动进行感应的灵敏度较低。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种红外检测装置及安装该红外检测装置的显示终端，旨在现有技术方法中的红外检测装置所存在的对人体的移动进行感应的灵敏度较低。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种红外检测装置，其中，包括：菲涅尔透镜、滤光镜片及数字型热释电红外传感器；

所述滤光镜片设置于所述菲涅尔透镜与所述数字型热释电红外传感器之间，所述滤光镜片用于对来自所述菲涅尔透镜的红外线进行滤光以将特定波长范围内的红外线传输至所述数字型热释电红外传感器；

所述菲涅尔透镜为半球形并包含多个透镜单元，用于对所接收的红外线进行聚焦并沿所述透镜单元所划分的探测区域传播至所述数字型热释电红外传感器；

所述数字型热释电红外传感器用于感应探测区域内红外线的强度变化并输出电信号。

所述的红外检测装置，其中，所述菲涅尔透镜由三个透镜层层叠组合而成，每一所述透镜层均包含多个所述透镜单元，所述菲涅尔透镜的透镜单元可将所述探测区域划分为多个明暗相间的区域。

所述的红外检测装置，其中，所述透镜单元包括依次层叠的第一透镜层、第二透镜层及第三透镜层，三个所述透镜层中的透镜单元均为同心圆且三个所述透镜层中同心圆的覆盖区域依次增大。

所述的红外检测装置，其中，所述第一透镜层中同心圆的圆心位于自身同心圆的内部，第二透镜层及所述第三透镜层中同心圆的圆心均不位于自身同心圆的内部。

所述的红外检测装置，其中，所述滤光镜片可透射红外线的所述特定波长范围为7-10um。

所述的红外检测装置，其中，所述数字型热释电红外传感器还包括红外传感器芯片及与所述红外传感器芯片相连接的检测电路；

所述检测电路包括电信号输出调节单元及灵敏度调节单元；

其中，所述红外传感器芯片的第一引脚作为信号输出引脚，用于输出高电平信号或低电平信号，红外传感器芯片的第六引脚接地；

所述红外传感器芯片的第二引脚及所述第三引脚均与所述电信号输出调节单元相连接，所述第二引脚用于接收所述电信号输出调节单元输出的第一电平信号以调整所述红外传感器芯片输出所述高电平信号的持续时间，所述第三引脚用于接收所述电信号输出调节单元输出的第二电平信号以控制所述红外传感器芯片是否可输出高电平信号；

所述红外传感器芯片的第四引脚及所述第五引脚均与所述灵敏度调节单元相连接，所述第四引脚用于连接所述灵敏度调节单元的供电端以对所述红外传感器芯片进行供电，所述第五引脚用于接收所述灵敏度调节单元输出的第三电平信号以调整所述红外传感器芯片的感应灵敏度。

所述的红外检测装置，其中，所述电信号输出调节单元包括第一电阻、第二电阻、第三电阻及第一电容；

所述第二引脚同时连接所述第二电阻的一端、所述第三电阻的一端及所述第一电容的一端，所述第一电容的另一端及所述第三电阻的另一端均接地，所述第二电阻的另一端连接供电端；

所述第三引脚通过所述第一电阻与所述供电端相连接。

所述的红外检测装置，其中，所述灵敏度调节单元包括第二电容、第三电容、第四电阻及第五电阻；

所述第五引脚同时连接所述第四电阻的一端及所述第五电阻的一端，所述第四电阻的另一端接地，所述第五电阻的另一端同时连接所述第四引脚、所述供电端、所述第二电容的一端及所述第三电容的一端，所述第二电容的另一端及所述第三电容的另一端均接地。

另一方面，本实用新型实施例还提供了一种显示终端，其中，所述显示终端包括上述的红外检测装置。

所述的显示终端，其中，所述显示终端包括三个所述红外检测装置，三个所述红外检测装置沿水平方向等间距设置。

本实用新型实施例提供了一种红外检测装置及安装该红外检测装置的显示终端，红外检测装置包括菲涅尔透镜、滤光镜片及数字型热释电红外传感器；滤光镜片设置于菲涅尔透镜与数字型热释电红外传感器之间，滤光镜片用于对来自菲涅尔透镜的红外线进行滤光以将特定波长范围内的红外线传输至数字型热释电红外传感器；菲涅尔透镜为半球形并包含多个透镜单元，用于对红外线进行聚焦并沿透镜单元所划分的探测区域传播至数字型热释电红外传感器；数字型热释电红外传感器用于感应探测区域内红外线的强度变化并输出电信号。上述的红外检测装置通过设置菲涅尔透镜，可更快捷地对探测区域红外线的强度变化进行感应，通过设置滤光镜片透射人体所辐射出的红外线，可大幅提升对人体所辐射出的红外线进行感应的灵敏度，解决了传统技术方法对人体的移动进行感应时存在灵敏度较低的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实用新型实施例提供的红外检测装置的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的红外检测装置的局部结构图；

图3为本实用新型实施例提供的红外检测装置的局部结构图；

图4为本实用新型实施例提供的红外检测装置的电路结构图；

图5为本实用新型实施例提供的显示终端的结构图。

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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本实用新型说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本实用新型。如在本实用新型说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本实用新型说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

请参阅图1至图4，图1为本实用新型实施例提供的红外检测装置的整体结构示意图；图2为本实用新型实施例提供的红外检测装置的局部结构图；图3为本实用新型实施例提供的红外检测装置的局部结构图；图4为本实用新型实施例提供的红外检测装置的电路结构图。如图所示，一种红外检测装置10，包括：菲涅尔透镜11、滤光镜片12及数字型热释电红外传感器13；所述滤光镜片12设置于所述菲涅尔透镜11与所述数字型热释电红外传感器13之间，所述滤光镜片12用于对来自所述菲涅尔透镜11的红外线进行滤光以将特定波长范围内的红外线传输至所述数字型热释电红外传感器13；所述菲涅尔透镜11为半球形并包含多个透镜单元111，用于对所接收的红外线进行聚焦并沿所述透镜单元111所划分的探测区域传播至所述数字型热释电红外传感器13；所述数字型热释电红外传感器13用于感应探测区域内红外线的强度变化并输出电信号。具体的，数字型热释电红外传感器13可输出电信号至主控芯片，以通过主控芯片发出控制信号至显示终端并对显示终端进行调控，其中，数字型热释电红外传感器13输出的电信号包括高电平信号及低电平信号，当输出为低电平信号时，则表明此时数字型热释电红外传感器13感应到探测区域内红外线的强度发生变化。

在更具体的实施例中，所述菲涅尔透镜11由三个透镜层层叠组合而成，每一所述透镜层均包含多个所述透镜单元111，所述菲涅尔透镜11的透镜单元111可将所述探测区域划分为多个明暗相间的区域。菲涅尔透镜11由多个透镜单元111组合而成，当光线通过这些透镜单元后，就会形成明暗相间的明区和暗区，每一个透镜单元只有一个很小的视角，视角内为明区，视角外为暗区，任何两个相邻透镜单元之间均以一个明区和暗区相间隔，它们断续而不重叠和交叉，从而可通过透镜单元111对探测区域进行划分形成多个明暗相间的区域。当人体位于红外检测装置10前方进行移动时，人体辐射出的红外线通过菲涅尔透镜11及滤光镜片12后在数字型热释电红外传感器13的探测区域内不断交替点亮明区，从而在探测区域内产生变化的阴影区和明亮区，使数字型热释电红外传感器13表面的温度不断发生变化，数字型热释电红外传感器13基于表面温度的不断变化而输出高电平信号。通过设置上述结构的菲涅尔透镜11，可更快捷地对探测区域红外线的强度变化进行感应，因此可大幅提升对人体的移动进行感应的灵敏度。

在更具体的实施例中，所述透镜单元11包括依次层叠的第一透镜层101、第二透镜层102及第三透镜层103，三个所述透镜层中的透镜单元111均为同心圆且三个所述透镜层中同心圆的覆盖区域依次增大，具体的，如图3所示，第二透镜层102中的同心圆覆盖第一透镜层101中至少两个同心圆，第三透镜层103中的同心圆覆盖第二透镜层102中至少两个同心圆。其中，所述第一透镜层101中同心圆的圆心位于自身同心圆的内部(图3虚线所示即为同心圆的圆心)，第二透镜层102及所述第三透镜层103中同心圆的圆心均不位于自身同心圆的内部。

在更具体的实施例中，所述滤光镜片12可透射红外线的所述特定波长范围为7-10um。人体辐射的红外线中心波长为9-10um，数字型热释电红外传感器13对红外线进行探测的波长在0.2-20um范围内，其探测灵敏度十分稳定。滤光镜片12可透射波长位于7-10um内的红外线，则人体辐射的红外线正好可经滤光镜片12透射传播至数字型热释电红外传感器13，处于特定波长范围之外的红外线则被滤光镜片12吸收而无法透射，由此可大幅提升对人体所辐射出的红外线进行感应的灵敏度，解决了传统技术方法对人体的移动进行感应时存在灵敏度较低的问题。

在更具体的实施例中，所述数字型热释电红外传感器13还包括红外传感器芯片U1及与所述红外传感器芯片U1相连接的检测电路131；所述检测电路包括131电信号输出调节单元132及灵敏度调节单元133；其中，所述红外传感器芯片U1的第一引脚J1作为信号输出引脚连接主控芯片，用于输出高电平信号或低电平信号至所述主控芯片，红外传感器芯片U1的第六引脚J6接地；所述红外传感器芯片U1的第二引脚J2及所述第三引脚J3均与所述电信号输出调节单元132相连接，所述第二引脚J2用于接收所述电信号输出调节单元132输出的第一电平信号以调整所述红外传感器芯片U1输出所述高电平信号的持续时间，所述第三引脚J3用于接收所述电信号输出调节单元132输出的第二电平信号以控制所述红外传感器芯片U1是否可输出高电平信号；所述红外传感器芯片U1的第四引脚J4及所述第五引脚J5均与所述灵敏度调节单元133相连接，所述第四引脚J4用于连接所述灵敏度调节单元133的供电端Vp以对所述红外传感器芯片U1进行供电，所述第五引脚J5用于接收所述灵敏度调节单元133输出的第三电平信号以调整所述红外传感器芯片U1的感应灵敏度。红外传感器芯片U1用于将检测到的因红外线变化而引起的温度变化转换成电信号。第一引脚J1为信号输出引脚，第一引脚J1直接连接到主控芯片，第一引脚J1默认输出低电平信号，当检测到人体的移动信号后，红外传感器芯片U1通过第一引脚J1输出高电平信号。当主控芯片获取到第一引脚J1所输出的高电平信号时，可执行相应的操作。第一引脚J1输出高电平信号的持续时间由施加在第二引脚J2的电平来决定，而第二引脚J2的电平可以用下拉电阻R3的阻值来调节。第三引脚J3是第一引脚J1输出的使能引脚，也即是可通过第三引脚所接收的第二电平信号对第一引脚J1是否输出高电平信号进行控制，第三引脚J3输入的第二电平信号为低电压时，第一引脚J1将一直输出低电平信号；第三引脚J3输入的第二电平信号为高电压时，第一引脚J1才能输出高电平信号，此时若数字型热释电红外传感器13感应到人体移动信号，第一引脚J1会输出高电平信号，直到未感应到人体移动信号且经过第二引脚J2所接收的第一电平信号所对应的持续时间后，第一引脚J1输出低电平信号。第四引脚J4为红外传感器芯片U1的供电引脚，该红外传感器芯片U1所需的典型供电电压为3.3V，则可配置供电端Vp的输出电压为3.3V。第五引脚J5为灵敏度设置引脚，第五引脚J5所接收的电压大小决定了灵敏度的高低，第五引脚J5所接收的电压越低则数字型热释电红外传感器13的灵敏度越高，感应距离就越远。第六引脚J6为红外传感器芯片U1的接地引脚。

更具体的，所述电信号输出调节单元132包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3及第一电容C1；所述第二引脚J2同时连接所述第二电阻R2的一端、所述第三电阻R3的一端及所述第一电容C1的一端，所述第一电容C1的另一端及所述第三电阻R3的另一端均接地，所述第二电阻R2的另一端连接供电端Vp；所述第三引脚J3通过所述第一电阻R1与所述供电端Vp相连接。

更具体的，所述灵敏度调节单元133包括第二电容C2、第三电容C3、第四电阻R4及第五电阻R5；所述第五引脚J5同时连接所述第四电阻R4的一端及所述第五电阻R5的一端，所述第四电阻R4的另一端接地，所述第五电阻R5的另一端同时连接所述第四引脚J4、所述供电端Vp、所述第二电容C2的一端及所述第三电容C3的一端，所述第二电容C2的另一端及所述第三电容C3的另一端均接地。灵敏度调节单元133采用电阻分压的方式来实现灵敏度调节。若要调节数字型热释电红外传感器13的灵敏度，则需要对第四电阻R4及第五电阻R5的阻值进行调整。如果第四电阻R4阻值为0欧姆(相当于第五引脚J5的电压为0)，此时不论第五电阻R5的阻值是多少(第五电阻R5的阻值不为零)，数字型热释电红外传感器13的灵敏度都是最高的，即感应距离最大；第五电阻R5的阻值不为零，如果第四电阻R4等于或大于第五电阻R5的阻值(相当于第五引脚J5的电压≥Vp/2电压)，此时数字型热释电红外传感器13的灵敏度是最低的，即感应距离最小；第五电阻R5的阻值不为零，如果第四电阻R4的阻值介于0欧姆与第五电阻R5的阻值之间，此时数字型热释电红外传感器13的灵敏度介于最高灵敏度与最低灵敏度之间。实际使用时，可结合菲涅尔透镜12对数字型热释电红外传感器13的灵敏度进行调试。

本实用新型实施例还提供了一种显示终端1，请参阅图5，图5为本实用新型实施例提供的显示终端的结构图。如图所示，所述显示终端1包括上述的红外检测装置10，更具体的，显示终端1中可包括三个红外检测装置10，且三个所述红外检测装置10沿水平方向等间距设置，具体设置方式如图5所示。

本实用新型实施例所提供了一种红外检测装置及安装该红外检测装置的显示终端，红外检测装置包括菲涅尔透镜、滤光镜片及数字型热释电红外传感器；滤光镜片设置于菲涅尔透镜与数字型热释电红外传感器之间，滤光镜片用于对来自菲涅尔透镜的红外线进行滤光以将特定波长范围内的红外线传输至数字型热释电红外传感器；菲涅尔透镜为半球形并包含多个透镜单元，用于对红外线进行聚焦并沿透镜单元所划分的探测区域传播至数字型热释电红外传感器；数字型热释电红外传感器用于感应探测区域内红外线的强度变化并输出电信号。上述的红外检测装置通过设置菲涅尔透镜，可更快捷地对探测区域红外线的强度变化进行感应，通过设置滤光镜片透射人体所辐射出的红外线，可大幅提升对人体所辐射出的红外线进行感应的灵敏度，解决了传统技术方法对人体的移动进行感应时存在灵敏度较低的问题。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种红外检测装置，其特征在于，包括：菲涅尔透镜、滤光镜片及数字型热释电红外传感器；

所述滤光镜片设置于所述菲涅尔透镜与所述数字型热释电红外传感器之间，所述滤光镜片用于对来自所述菲涅尔透镜的红外线进行滤光以将特定波长范围内的红外线传输至所述数字型热释电红外传感器；

所述菲涅尔透镜为半球形并包含多个透镜单元，用于对所接收的红外线进行聚焦并沿所述透镜单元所划分的探测区域传播至所述数字型热释电红外传感器；

所述数字型热释电红外传感器用于感应探测区域内红外线的强度变化并输出电信号。

2.根据权利要求1所述的红外检测装置，其特征在于，所述菲涅尔透镜由三个透镜层层叠组合而成，每一所述透镜层均包含多个所述透镜单元，所述菲涅尔透镜的透镜单元可将所述探测区域划分为多个明暗相间的区域。

3.根据权利要求2所述的红外检测装置，其特征在于，所述透镜单元包括依次层叠的第一透镜层、第二透镜层及第三透镜层，三个所述透镜层中的透镜单元均为同心圆且三个所述透镜层中同心圆的覆盖区域依次增大。

4.根据权利要求3所述的红外检测装置，其特征在于，所述第一透镜层中同心圆的圆心位于自身同心圆的内部，第二透镜层及所述第三透镜层中同心圆的圆心均不位于自身同心圆的内部。

5.根据权利要求2-4任一项所述的红外检测装置，其特征在于，所述滤光镜片可透射红外线的所述特定波长范围为7-10um。

6.根据权利要求5所述的红外检测装置，其特征在于，所述数字型热释电红外传感器包括红外传感器芯片及与所述红外传感器芯片相连接的检测电路；

所述检测电路包括电信号输出调节单元及灵敏度调节单元；

其中，所述红外传感器芯片的第一引脚作为信号输出引脚，用于输出高电平信号或低电平信号，红外传感器芯片的第六引脚接地；

所述红外传感器芯片的第二引脚及第三引脚均与所述电信号输出调节单元相连接，所述第二引脚用于接收所述电信号输出调节单元输出的第一电平信号以调整所述红外传感器芯片输出所述高电平信号的持续时间，所述第三引脚用于接收所述电信号输出调节单元输出的第二电平信号以控制所述红外传感器芯片是否可输出高电平信号；

所述红外传感器芯片的第四引脚及第五引脚均与所述灵敏度调节单元相连接，所述第四引脚用于连接所述灵敏度调节单元的供电端以对所述红外传感器芯片进行供电，所述第五引脚用于接收所述灵敏度调节单元输出的第三电平信号以调整所述红外传感器芯片的感应灵敏度。

7.根据权利要求6所述的红外检测装置，其特征在于，所述电信号输出调节单元包括第一电阻、第二电阻、第三电阻及第一电容；

所述第二引脚同时连接所述第二电阻的一端、所述第三电阻的一端及所述第一电容的一端，所述第一电容的另一端及所述第三电阻的另一端均接地，所述第二电阻的另一端连接供电端；

所述第三引脚通过所述第一电阻与所述供电端相连接。

8.根据权利要求6所述的红外检测装置，其特征在于，所述灵敏度调节单元包括第二电容、第三电容、第四电阻及第五电阻；

所述第五引脚同时连接所述第四电阻的一端及所述第五电阻的一端，所述第四电阻的另一端接地，所述第五电阻的另一端同时连接所述第四引脚、所述供电端、所述第二电容的一端及所述第三电容的一端，所述第二电容的另一端及所述第三电容的另一端均接地。

9.一种显示终端，其特征在于，所述显示终端包括如权利要求1-8任一项所述的红外检测装置。

10.根据权利要求9所述的显示终端，其特征在于，所述显示终端包括三个所述红外检测装置，三个所述红外检测装置沿水平方向等间距设置。

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