本實(shí)用新型涉及電磁屏蔽領(lǐng)域，尤其涉及一種紅外接收二極管及紅外觸摸框。

背景技術(shù)：

光敏二極管可將光能轉(zhuǎn)化成電能，紅外接收二極管作為一種光敏二極管，能很好地接收紅外光信號(hào)。但是在實(shí)際應(yīng)用中，紅外接收二極管容易受到外界電磁輻射的影響。尤其是在紅外觸摸框的應(yīng)用中，外界電磁輻射的干擾會(huì)影響觸摸框的正常工作。參見(jiàn)圖1，圖1是紅外觸摸框的信號(hào)轉(zhuǎn)換和輸出示意圖。如圖1所示，紅外接收二極管接收紅外光信號(hào)，產(chǎn)生光電流，然后通過(guò)電流采樣電阻轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，再經(jīng)過(guò)運(yùn)算放大電路，對(duì)電壓信號(hào)進(jìn)行放大，最終送給微控制單元進(jìn)行A/D處理。但是當(dāng)紅外接收二極管受到電磁輻射干擾時(shí)，會(huì)產(chǎn)生干擾電流，使得紅外接收二極管輸出低信噪比的輸出信號(hào)，輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)放大輸送給微控制單元采樣，而進(jìn)行A/D采樣時(shí)將采集到干擾信號(hào)和有用信號(hào)的混合信號(hào)，最終影響A/D采樣的結(jié)果，導(dǎo)致觸摸框工作不正常。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型實(shí)施例的目的是提供一種紅外接收二極管，能有效屏蔽電磁輻射的干擾，獲得高信噪比的輸出信號(hào)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種紅外接收二極管，包括外殼、設(shè)于外殼內(nèi)的光敏芯片以及與所述光敏芯片連接且從所述外殼內(nèi)伸出的陰極引腳、陽(yáng)極引腳，還包括設(shè)于外殼內(nèi)的內(nèi)屏蔽層，所述內(nèi)屏蔽層為導(dǎo)體屏蔽層；所述內(nèi)屏蔽層包覆所述光敏芯片，且所述內(nèi)屏蔽層上設(shè)有光信號(hào)接收窗口。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型公開(kāi)的紅外接收二極管通過(guò)在管子的外殼內(nèi)設(shè)置包覆光敏芯片的內(nèi)屏蔽層，可以有效屏蔽外界的電磁干擾，將干擾的電磁波信號(hào)從有用信號(hào)中分離出來(lái)，從而獲得高信噪比的輸出信號(hào)，解決了現(xiàn)有普通紅外接收二極管容易受到外界電磁輻射影響的難題，從根源上消除干擾信號(hào)的影響，成本低廉，實(shí)用性強(qiáng)。

作為上述方案的改進(jìn)，所述內(nèi)屏蔽層與所述陰極引腳連接。所述紅外接收二極管接入光電轉(zhuǎn)換電路中時(shí)，所述陰極引腳為接地狀態(tài)，因此，所述內(nèi)屏蔽層也為接地狀態(tài)。因此，內(nèi)屏蔽層不僅可以屏蔽外界電磁干擾，還可以消除產(chǎn)生的靜電耦合。

作為上述方案的改進(jìn)，所述內(nèi)屏蔽層與所述陰極引腳為一體成型結(jié)構(gòu)，所述一體成型結(jié)構(gòu)可以省去所述內(nèi)屏蔽層和所述因此引腳連接的工藝，節(jié)約成本，而且更有利于大規(guī)模生產(chǎn)。

作為上述方案的改進(jìn)，所述內(nèi)屏蔽層為依次連接的鐵層、銀層和錫層的層疊結(jié)構(gòu)，其中，錫層和銀層具有較高的電導(dǎo)率，可消除頻率較高的電磁波干擾；鐵層具有較高的磁導(dǎo)率，可消除頻率較低的電磁波干擾。

作為上述方案的改進(jìn)，所述內(nèi)屏蔽層為依次連接的鐵層、銅層和金層的層疊結(jié)構(gòu)，其中，金層和銅層具有較高的電導(dǎo)率，可消除頻率較高的電磁波干擾；鐵層具有較高的磁導(dǎo)率，可消除頻率較低的電磁波干擾。

作為上述方案的改進(jìn)，所述光敏芯片上設(shè)有防反射膜，可以有效提高所述光敏芯片的光電轉(zhuǎn)化效率。

作為上述方案的改進(jìn)，所述光敏芯片為垂直結(jié)構(gòu)，所述垂直結(jié)構(gòu)為芯片的單電極結(jié)構(gòu)，可以保證所述光敏芯片具有較大的受光面積。

作為上述方案的改進(jìn)，所述外殼由透鏡構(gòu)成,具有透光和聚光的功能，使得光信號(hào)能集中射入到光敏芯片的受光面上。

作為上述方案的改進(jìn)，所述透鏡是無(wú)色環(huán)氧樹(shù)脂透鏡，透光率高。

作為上述方案的改進(jìn)，所述外殼包括球形的上部和圓柱形的下部，所述外殼還設(shè)有環(huán)繞所述下部外表面的金屬制成的外屏蔽層，外屏蔽層可進(jìn)一步屏蔽外界電磁波的干擾，且所述上部可接收紅外信號(hào)，不影響所述紅外接收二極管的功能。

作為上述方案的改進(jìn)，所述外殼外鍍有透光導(dǎo)電膜，所述透光導(dǎo)電膜為所述紅外接收二極管的外屏蔽層，所述透光導(dǎo)電膜既不影響光信號(hào)的入射，又能屏蔽外界電磁干擾。

本實(shí)用新型實(shí)施例對(duì)應(yīng)提供了一種紅外觸摸框，所述紅外觸摸框上設(shè)置有紅外發(fā)射二級(jí)管和紅外接收二級(jí)管，所述紅外接收二級(jí)管采用如上所述的紅外接收二級(jí)管的結(jié)構(gòu)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型公開(kāi)的紅外觸摸框，采用具有屏蔽外界電磁輻射作用的紅外接收二極管，避免受到干擾信號(hào)的影響而做出錯(cuò)誤的響應(yīng)，準(zhǔn)確性高，穩(wěn)定性好。

附圖說(shuō)明

圖1是紅外觸摸框的信號(hào)轉(zhuǎn)換和輸出示意圖。

圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例1提供的一種紅外接收二極管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例2提供的一種紅外接收二極管的外部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例3提供的一種紅外接收二極管的外部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5A是是本實(shí)用新型實(shí)施例4提供的一種紅外接收二極管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)正面展開(kāi)示意圖。

圖5B是本實(shí)用新型實(shí)施例3提供的一種紅外接收二極管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)側(cè)面展開(kāi)示意圖。

圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例4提供的一種紅外觸摸框的電路示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

參見(jiàn)圖2，是本實(shí)用新型實(shí)施例1提供的一種紅外接收二極管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，所述光敏芯片分別與陰極引腳3和陽(yáng)極引腳4連接；所述光敏芯片1位于內(nèi)屏蔽層2的內(nèi)部，且內(nèi)屏蔽層2為六面體結(jié)構(gòu)；所述內(nèi)屏蔽層2在上方設(shè)有方形開(kāi)口，所述方形開(kāi)口為光信號(hào)接收窗口5；所述光敏芯片1通過(guò)所述光信號(hào)接收窗口5吸收入射的光信號(hào)并將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。所述內(nèi)屏蔽層為導(dǎo)體屏蔽層，能反射大部分電磁波，小部分電磁波透入金屬導(dǎo)體，使導(dǎo)體表面一個(gè)薄層內(nèi)的自由電子在電場(chǎng)作用下產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)而形成一個(gè)高頻的傳導(dǎo)電流，這個(gè)傳導(dǎo)電流產(chǎn)生焦耳熱，導(dǎo)致電磁場(chǎng)能量的損耗，使得進(jìn)入導(dǎo)體內(nèi)部的電磁波迅速衰減為零，從而實(shí)現(xiàn)了電磁波屏蔽。因此，在光敏芯片1外設(shè)內(nèi)屏蔽層2，可以屏蔽干擾的電磁信號(hào)，而所述光信號(hào)接收窗口與所述光敏芯片1的受光面相對(duì)，可以穿過(guò)有用的紅外光信號(hào)。

在本實(shí)施例中，所述光敏芯片1為垂直結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)為單電極芯片結(jié)構(gòu)，與雙電極芯片結(jié)構(gòu)相比，能保證所述光敏芯片1具有較大的光接收面積。所述光敏芯片1的光接收面上方還設(shè)有防反射膜，能有效提高光電轉(zhuǎn)化效率，提高所述紅外接收二極管的靈敏度。

參見(jiàn)圖3，是本實(shí)用新型實(shí)施例2提供的一種紅外接收二極管的外部結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示，所述外殼6包括球形的上部61和圓柱形的下部62，陰極引腳3、陽(yáng)極引腳4從所述外殼6內(nèi)伸出。所述外殼6還設(shè)有環(huán)繞所述下部62外表面的金屬制成的外屏蔽層8(圖未示)，所述外屏蔽層8用于屏蔽外界的電磁干擾信號(hào)，避免干擾信號(hào)混入有用信號(hào)中而影響輸出信號(hào)的準(zhǔn)確度。

參見(jiàn)圖4，是本實(shí)用新型實(shí)施例3提供的一種紅外接收二極管的外部結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4所示，所述外殼6包括球形的上部和方形的下部，陰極引腳3、陽(yáng)極引腳4從所述外殼6內(nèi)向兩側(cè)伸出。所述外殼6外設(shè)有透光導(dǎo)電膜，所述透光導(dǎo)電膜為所述紅外接收二極管的外屏蔽層。所述透光導(dǎo)電膜既不影響光信號(hào)的入射，又能屏蔽外界電磁干擾。

參見(jiàn)圖5A，是是本實(shí)用新型實(shí)施例3提供的一種紅外接收二極管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)正面展開(kāi)示意圖。如圖5A所示，所述光敏芯片1通過(guò)金線7分別與所述陰極引腳3、陽(yáng)極引腳4連接；所述屏蔽層2和所述陰極引腳3為一體成型結(jié)構(gòu)，所述屏蔽層2、所述陰極引腳3、所述陽(yáng)極引腳4構(gòu)成了所述紅外接收二極管的支架。所述支架是層疊結(jié)構(gòu)，所述層疊結(jié)構(gòu)包括依次連接的鐵層、銀層和錫層。所述支架支撐性好，可構(gòu)筑包覆所述光敏芯片的立體空間結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施例中，銀層和錫層電導(dǎo)率高，可屏蔽頻率較高的電磁波信號(hào)，鐵層的磁導(dǎo)率高，可屏蔽頻率較低的電磁波信號(hào)。所述支架既能滿足陽(yáng)極引腳和陰極引腳的導(dǎo)電性能，又能屏蔽各個(gè)頻段的電磁輻射。

可以理解的，在本實(shí)施例中內(nèi)屏蔽層2和所述陰極引腳3相互連接。由于紅外接收二極管主要有兩種工作模式，分別為光導(dǎo)體模式和光伏模式。在所述光導(dǎo)體模式中，所述紅外接收二極管的陰極引腳與電源相連，所述電源與地之間通過(guò)電容相連，也就是所述內(nèi)屏蔽層連接到地，因此干擾信號(hào)被導(dǎo)入地中而消除了電磁干擾的影響；在所述光伏模式中，所述紅外接收二極管的陰極引腳與地相連，也就是所述內(nèi)屏蔽層連接到地，同樣地，干擾信號(hào)被導(dǎo)入地中而消除了電磁干擾的影響。因此，所述內(nèi)屏蔽層2和所述陰極引腳3相互連接可以消除因電磁屏蔽產(chǎn)生的靜電耦合，防止靜電感應(yīng)。

在另一實(shí)施例中，所述光敏芯片1通過(guò)導(dǎo)電銀膠與所述陰極引腳3、陽(yáng)極引腳4連接。

參見(jiàn)圖5B，是本實(shí)用新型實(shí)施例3提供的一種紅外接收二極管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)側(cè)面展開(kāi)示意圖，所述支架經(jīng)過(guò)翻轉(zhuǎn)后可構(gòu)成也能構(gòu)筑包覆所述光敏芯片的空間立體結(jié)構(gòu)。

參見(jiàn)圖6，是本實(shí)用新型實(shí)施例4提供的一種紅外觸摸框的電路示意圖，所述紅外觸摸框采用上述實(shí)施例中的紅外接收二極管。如圖5所示，LED1～LED8為本實(shí)用新型提供的紅外接收二極管。所述紅外接收二極管接收有用的紅外光信號(hào)，屏蔽其他頻段的電磁波干擾信號(hào)，所述紅外光信號(hào)能轉(zhuǎn)化成光電流，然后通過(guò)電阻R1-R8轉(zhuǎn)化成電壓信號(hào)，獲得具有高信噪比的輸出信號(hào)IR0～I(xiàn)R7。IR0～I(xiàn)R7通過(guò)模擬開(kāi)關(guān)74HC4051PW切換選擇，輸入到運(yùn)算放大器進(jìn)行放大，信號(hào)放大后輸送給微控制單元進(jìn)行A/D處理。所述紅外接收二極管能在根源上消除外界電磁信號(hào)的干擾，避免所述紅外觸摸框接收到干擾信號(hào)而使得微控制單元發(fā)出錯(cuò)誤的指令，保證紅外觸摸框的正常工作。

本實(shí)用新型提供的紅外接收二極管的實(shí)施例中，采用包覆光敏芯片的內(nèi)屏蔽層，能屏蔽外界的電磁輻射，防止外界的電磁干擾進(jìn)入到應(yīng)用電路中變成干擾的電信號(hào)影響應(yīng)用電路的正常功能。且內(nèi)屏蔽層設(shè)有光信號(hào)接收窗口，可以使得有用的紅外光信號(hào)得以射入到光敏芯片。所述內(nèi)屏蔽層能屏蔽干擾信號(hào)，并能接收有用信號(hào)，工藝簡(jiǎn)單，實(shí)用性強(qiáng)。

本實(shí)用新型的另一實(shí)施例還公開(kāi)了一種紅外觸摸框，所述紅外觸摸框上設(shè)置有紅外發(fā)射二級(jí)管和紅外接收二級(jí)管，其中，所述紅外接收二級(jí)管采用如上任一實(shí)施例所述的紅外接收二級(jí)管結(jié)構(gòu)，能有效屏蔽電磁輻射的干擾，獲得高信噪比的輸出信號(hào)，從而提高觸控定位精度。

以上所述是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。