CN217716670U - 被动式红外探测器及显示装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种被动式红外探测器及显示装置，通过设置滤光件用于过滤除红外光以外的光线，使得仅有红外光可以进入到光纤，光纤可以将红外光传导至红外感光件上，红外感光件可以将红外光信号转化为突变电信号并传递给控制电路，控制电路将突变电信号转化输出为控制信号，用于向用户或其他设备提供红外信息。相对于表面结构复杂的菲涅尔透镜，光纤和滤光件配合不仅可以用于向红外感光件传递红外光线，且光纤和滤光件的结构更加简单，降低了被动式红外探测器的制造成本；另外，光线在光纤中传递利用了光的全反射原理，即端到端的传递，技术人员可以根据实际需要合理弯曲布置光纤，降低了光纤所需的装配精度，提高了被动式红外探测器的制造效率。

Description

被动式红外探测器及显示装置

技术领域

本申请涉及红外探测设备技术领域，尤其涉及一种被动式红外探测器及显示装置。

背景技术

被动红外探测器：PIR(Passive infrared detectors)采用被动红外方式，用于检测环境中的红外辐射。被动式红外探测器主要由光学系统、热释电传感器(或称为红外传感器)及报警控制器等部分组成。

其中，现有技术中的光学系统通常为菲涅尔透镜，菲涅尔透镜利用透镜的特殊光学原理，在探测器前方产生一个交替变化的“盲区”和“高灵敏区”，以提高它的探测接收灵敏度。当有人从透镜前走过时，人体发出的红外线就不断地交替从“盲区”进入“高灵敏区”，这样就使接收到的红外信号以忽强忽弱的脉冲形式输入，从而增强红外信号的检测效率。

但应用在不同规格的被动红外探测器需要设计不同的菲涅尔透镜，其定制采购成本较高；且菲涅尔透镜的安装精度要求较高。

实用新型内容

本申请提供一种被动式红外探测器及显示装置，以解决现有技术中被动式红外探测器成本较高的技术问题。

一方面，本申请提供一种被动式红外探测器，包括：

电路板，所述电路板上设有电讯连接的红外感光件和控制电路，所述红外感光件用于将红外光转化为电信号，所述控制电路接收所述电信号并将所述电信号处理为控制信号；

光纤，所述光纤设置在所述电路板的前端，所述光纤用于将接收到的红外光传输至所述红外感光件；

滤光件，所述滤光件用于过滤除红外光以外的其他光线，并将外部空间的红外光传输至所述光纤。

在本申请一种可能的实现方式中，所述滤光件的内壁上设有安装槽，所述光纤的入射端嵌设在所述安装槽内。

在本申请一种可能的实现方式中，所述被动式红外探测器包括支架，所述支架上设有安装孔；

所述电路板安装在所述支架上，所述光纤的射出端安装在所述安装孔内。

在本申请一种可能的实现方式中，所述滤光件的外壁设有限位块，所述安装孔内设有与所述限位块相适配的限位槽。

在本申请一种可能的实现方式中，所述滤光件包括聚光部，在光线进入所述光纤的入射方向上，所述聚光部位于所述光纤的入射端的前侧。

在本申请一种可能的实现方式中，所述聚光部为二维曲面透镜，所述二维曲面透镜在任意维度的圆心角为A，其中，A满足：A≥80°。

在本申请一种可能的实现方式中，在所述红外感光件所在平面的正投影上，所述红外感光件的投影区域位于所述光纤的射出端投影区域内。

在本申请一种可能的实现方式中，所述光纤的射出端与所述红外感光件间隔设置，且所述光纤的射出端与所述红外感光件之间的间隙为B，其中，B满足：1mm≤B≤5mm。

另一方面，本申请还提供一种显示装置，包括显示面板和如上文所述的被动式红外探测器，所述显示面板与所述控制电路电讯连接。

在本申请一种可能的实现方式中，所述显示装置包括红外接收器和/或显示灯；

所述红外接收器和所述显示灯与所述控制电路电讯连接。

本申请提供一种被动式红外探测器及显示装置，通过设置滤光件用于过滤除红外光以外的光线，使得仅有红外光可以进入到光纤，光纤可以将红外光传导至红外感光件上，红外感光件可以将红外光信号转化为突变电信号并传递给控制电路，控制电路将突变电信号转化输出为控制信号，用于向用户或其他设备提供红外信息。相对于表面结构复杂的菲涅尔透镜，光纤和滤光件配合不仅可以用于向红外感光件传递红外光线，且光纤和滤光件的结构更加简单，降低了被动式红外探测器的制造成本；另外，光线在光纤中传递利用了光的全反射原理，即端到端的传递，技术人员可以根据实际需要合理弯曲布置光纤，降低了光纤所需的装配精度，提高了被动式红外探测器的制造效率。

附图说明

下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式详细描述，将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。

图1为本申请实施例提供的被动式红外探测器的结构示意图；

图2为图1中K处的剖视图；

图3为本申请实施例提供的被动式红外探测器的爆炸图；

图4为图3中E处的剖视图；

图5为本申请实施例提供的显示装置的结构示意图。

附图标记：

被动式红外探测器100、电路板200、控制电路210、红外感光件220、光纤300、滤光件400、聚光部410、安装槽420、限位块430、支架500、安装孔510、限位槽511、显示装置600、显示面板610、红外接收器620、显示灯630。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域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，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

请参考图1至图4，本申请实施例提供一种被动式红外探测器100，包括：电路板200，电路板200上设有电讯连接的红外感光件220和控制电路210，红外感光件220用于将红外光转化为电信号，控制电路210接收电信号并将电信号处理为控制信号；光纤300，光纤300设置在电路板200的前端，光纤300用于将接收到的红外光传输至红外感光件220；滤光件400，滤光件400用于过滤除红外光以外的其他光线，并将外部空间的红外光传输至光纤300。

需要说明的是，红外光及红外线(Infrared，IR)，红外线是频率介于微波与可见光之间的电磁波，是电磁波谱中频率为0.3THz～400THz，对应真空中波长为760nm～1000um辐射的总称。其中，滤光件400仅允许760nm～1000um波长范围的红外线通过。

另需说明的是，光纤300，即光导纤维，其通常为圆柱状，是一种由玻璃或塑料制成的纤维，可作为光传导工具。其中，光线从光纤300的一端进入，在光纤300的侧壁上经过多次全反射，可以低损耗地沿另一端射出；即光线进入光纤300的一端为光纤300的入射端，出射的一端为光纤300的射出端。

另需说明的是，滤光件400通常由塑料薄膜或玻璃中加入特种染料做成，其不同染料可以吸收不同波长的光线。示例性地，本申请实施例中的滤光件400可以是在塑料薄膜中添加褐色或黑色等染料制成，其可以有效吸收过滤除红外光以外的其他光线。

另需说明的是，电讯连接包括电连接、电性连接与信号连接中的至少一者。

通过设置滤光件400用于过滤除红外光以外的光线，使得仅有红外光可以进入到光纤300，光纤300可以将红外光传导至红外感光件220上，红外感光件220可以将红外光信号转化为突变电信号并传递给控制电路210，控制电路210将突变电信号转化输出为控制信号，用于向用户或其他设备提供红外信息。相对于表面结构复杂的菲涅尔透镜，光纤300和滤光件400配合不仅可以用于向红外感光件220传递红外光线，且光纤300和滤光件400的结构更加简单，降低了被动式红外探测器100的制造成本；另外，光线在光纤300中传递利用了光的全反射原理，即端到端的传递，技术人员可以根据实际需要合理弯曲布置光纤300，降低了光纤300所需的装配精度，提高了被动式红外探测器100的制造效率。

具体的，红外感光件220可以是热释电传感器。热释电传感器的材料为薄膜铁电材料，当一定强度的红外辐射到已极化的铁电材料上时，引起薄膜温度上升，使得薄膜的极化强度降低，导致薄膜表面极化电荷减少，这部分电荷经放大器转变成输出电压。

如此，热释电传感器可以较精确获取到红外线，并将其转化为电信号。

进一步地，在另一些实施例中，红外感光件220还可以是其他具有相类似功能的材料组成，在此不作过多的限定。

具体的，电路板200为PCB板。

在一些实施例中，滤光件400的内壁上设有安装槽420，光纤300的入射端嵌设在安装槽420内。

安装槽420可以较好地固定住光纤300的入射端，有效降低了因振动等导致光纤300脱落的可能性。

在一些实施例中，被动式红外探测器100包括支架500，支架500上设有安装孔510；电路板200安装在支架500上，光纤300的射出端安装在安装孔510内。

通过设置支架500，并在支架500上开设安装孔510，光纤300可以通过支架500间接安装在电路板200上，可以提高光纤300的安装稳定性，并提高被动式红外探测器100的结构强度。

在一些实施例中，滤光件400的外壁设有限位块430，安装孔510内设有与限位块430相适配的限位槽511。

通过设置限位块430与限位槽511的配合，可以快速稳定地安装滤光件400；提高被动式红外探测器100的制造效率。

进一步地，在另一些实施例中，滤光件400的外壁还间隔设有多个限位块430，安装孔510内还间隔设有多个与限位块430相适配的限位槽511。即多组限位块430与限位槽511的配合，可以提高滤光件400的安装稳定性。

在一些实施例中，滤光件400包括聚光部410，在光线进入光纤300的入射方向上，聚光部410位于光纤300的入射端的前侧。

需要说明的是，光线进入光纤300的入射方向，即光线从光纤300的入射端进入到光纤300内部的方向。

通过将聚光部410设置在光纤300入射端的前侧，聚光部410可以将更大范围的红外光聚集传递至光纤300的入射端上，可以提高被动式红外探测器100的探测范围。

另通过将设置在滤光件400远离光纤300的一侧，可以简化滤光件400的结构，提高滤光件400的制造效率。

进一步地，在另一些实施例中，聚光部410还可以位于滤光件400靠近光纤300的一侧等，在此不作过多的限定。

在一些实施例中，聚光部410为二维曲面透镜，二维曲面透镜在任意维度的圆心角为A，其中，A满足：A≥80°。

需要说明的是，当聚光部410为平面透光镜时，将平面透光镜沿一个方向卷曲即形成一维曲面透镜；例如，将平面透光镜所在平面视为X0Y平面，平面透光镜沿X轴或Y轴卷曲即形成一维曲面透镜；同理，将平面透光镜沿两个不同方向卷曲即形成二维曲面透镜，例如，平面透光镜沿X轴和Y轴同时卷曲即形成二维曲面透镜。

二维曲面透镜可以同时收缩汇聚多个维度的光线，提高了提高被动式红外探测器100的探测范围。且将二维曲面透镜在任意维度的圆心角设置为A，可以保证对红外光的检测精度。

优体的，二维曲面透镜的表面形状为球面状。

球面的承载能力较强，可以提高滤光件400的结构强度。

进一步地，在另一些实施例中，A还可以小于80°等，在此不作过多的限定。

在一些实施例中，在红外感光件220所在平面的正投影上，红外感光件220的投影区域位于光纤300的射出端的投影区域内。

即光纤300的射出端的投影区域完全覆盖红外感光件220的投影区域，可以最大限度利用红外感光件220的表面，提高红外感光件220的感光效率。

进一步地，在另一些实施例中，红外感光件220的射出端的投影区域与光纤300的投影区域还可以部分重叠，在保证红外感光件220可以接收到红外光的基础上，可以降低对光纤300与红外感光件220之间的装配精度要求，提高被动式红外探测器100的制造效率。

在一些实施例中，光纤300的射出端与红外感光件220间隔设置，且光纤300的射出端与红外感光件220之间的间隙为B，其中，B满足：1mm≤B≤5mm。

可以理解的是，红外感光件220在接收到红外光后，表面温度会上升，可能引起光纤300的表面形变。

通过将光纤300的射出端与红外感光件220之间的间隙设置为B；一方面，可以降低红外感光件220因温度上升而对光纤300表面的影响，提高对红外光的传输效果，并延长光纤300的使用寿命；另一方面，便于红外感光件220的散热。

优选的，B＝1mm。

进一步地，在另一些实施例中，B还可以满足：0.5mm≤B＜1mm，或5mm＜B≤1cm等，在此不作过多的限定。

在一些实施例中，被动式红外探测器100包括无线收发器(图中未视出)，无线收发器安装在支架500上，无线收发器与控制电路210电讯连接。

通过设置无线收发器，被动式红外探测器100可远程传输红外信息，可显著提高被动式红外探测器100的安装便利性。

在一些实施例中，无线收发器包括蓝牙或WLAN中的至少一者。

蓝牙和WLAN的采购使用成本较低且应用广泛，将无线收发器设置为蓝牙和WLAN中的至少一者。一方面，可保障被动式红外探测器100的稳定性；另一方面，还可以降低被动式红外探测器100的制造成本。

在一些实施例中，被动式红外探测器100包括声音播放器(图中未视出)和/或电源(图中未视出)，声音播放器和电源与控制电路210电讯连接。

声音播放器可以在红外感光件220检测到红外光后发出提前设定的声音，电源可以为被动式红外探测器100提供稳定电力。

请参考图1和图5，本申请还提供一种显示装置600，包括显示面板610和如上文所述的被动式红外探测器100，显示面板610与控制电路210电讯连接。由于该显示装置600具有上述被动式红外探测器100，因此具有全部相同的有益效果，本实用新型在此不再赘述。

本申请实施例对于显示装置600的适用不做具体限制，其可以是电视机、笔记本电脑、平板电脑、可穿戴显示设备(如智能手环、智能手表等)、手机、虚拟现实设备、增强现实设备、车载显示、广告灯箱等任何具有显示功能的产品或部件。

在一些实施例中，显示装置600包括红外接收器620和/或显示灯630；红外接收器620和显示灯630与控制电路210电讯连接。

通过在显示装置600上安装红外接收器620和/或显示灯630；用户可以利用遥控器等装置控制显示装置600，提高显示装置600的智能化水平；且显示灯630可以显示显示装置600的工作状态或红外接收器620是否接收到遥控器发出的信号。

具体的，红外接收器620和/或显示灯630可以安装在支架500上。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上对本申请实施例所提供的一种被动式红外探测器100及显示装置600进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例的技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种被动式红外探测器，其特征在于，包括：

电路板，所述电路板上设有电讯连接的红外感光件和控制电路，所述红外感光件用于将红外光转化为电信号，所述控制电路接收所述电信号并将所述电信号处理为控制信号；

光纤，所述光纤设置在所述电路板的前端，所述光纤用于将接收到的红外光传输至所述红外感光件；

滤光件，所述滤光件用于过滤除红外光以外的其他光线，并将外部空间的红外光传输至所述光纤。

2.如权利要求1所述的被动式红外探测器，其特征在于，所述滤光件上设有安装槽，所述光纤的入射端嵌设在所述安装槽内。

3.如权利要求1所述的被动式红外探测器，其特征在于，所述被动式红外探测器包括支架，所述支架上设有安装孔；

所述电路板安装在所述支架上，所述光纤的射出端安装在所述安装孔内。

4.如权利要求3所述的被动式红外探测器，其特征在于，所述滤光件的外壁设有限位块，所述安装孔内设有与所述限位块相适配的限位槽。

5.如权利要求1所述的被动式红外探测器，其特征在于，所述滤光件包括聚光部，在光线进入所述光纤的入射方向上，所述聚光部位于所述光纤的入射端的前侧。

6.如权利要求5所述的被动式红外探测器，其特征在于，所述聚光部为二维曲面透镜，所述二维曲面透镜在任意维度的圆心角为A，其中，A满足：A≥80°。

7.如权利要求1所述的被动式红外探测器，其特征在于，在所述红外感光件所在平面的正投影上，所述红外感光件的投影区域位于所述光纤的射出端投影区域内。

8.如权利要求1所述的被动式红外探测器，其特征在于，所述光纤的射出端与所述红外感光件间隔设置，且所述光纤的射出端与所述红外感光件之间的间隙为B，其中，B满足：1mm≤B≤5mm。

9.一种显示装置，其特征在于，包括显示面板和如权利要求1-8任一项所述的被动式红外探测器，所述显示面板与所述控制电路电讯连接。

10.如权利要求9所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置包括红外接收器和/或显示灯；

所述红外接收器和所述显示灯与所述控制电路电讯连接。

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