一种红外反射透镜、红外智能笔及交互设备的制作方法

本实用新型涉及电子技术领域，尤其涉及一种红外反射透镜、红外智能笔及交互设备。

背景技术：

智能笔，是一款相对传统书写用笔而言，具有匹配操作平台通信的多功能移动笔。目前市场上的智能笔类型有电磁笔、电容笔、激光笔等，可实现上下翻页、书写、通过力度大小改变书写粗细等传统笔无法实现的功能。

在现有技术方案中，智能笔的红外信号发射只能朝向笔的最前端，当智能笔与操作平台交互时，需要注意红外信号的发射角度，否则容易出现红外信号不被接收的情况。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提出一种红外反射透镜、红外智能笔及交互设备，实现了红外信号多角度、大范围的发射。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种红外反射透镜，包括：圆柱形的透镜体；

所述透镜体的第一底面开设有进光孔，所述透镜体的中轴线过所述进光孔的中心；

所述透镜体内设置有锥形反射层，所述锥形反射层的中轴线与所述透镜体的中轴线重合，所述锥形反射层背向所述中轴线的一面为反射面；

所述锥形反射层的顶点为靠近所述进光孔的一端。

其中，所述第一底面在所述进光孔之外的区域设置为磨砂面。

其中，所述透镜体开设有锥形半孔，所述锥形反射层涂覆于所述锥形半孔的内侧壁。

其中，所述锥形半孔内还填充有用于保护所述锥形反射层的保护体。

其中，所述锥形反射层为的形状为圆锥形。

其中，所述锥形反射层的母线与所述锥形反射层的中轴线的夹角为30° -60°。

其中，所述锥形反射层垂直于所述锥形反射层的中轴线的截面为圆形，所述锥形反射层的法线为中部弯向所述中轴线的曲线。

第二方面，本实用新型实施例提供了一种红外智能笔，包括上述的红外反射透镜，所述红外反射透镜安装于所述红外智能笔的前端，所述红外智能笔的第一红外发射器正对所述进光孔。

其中，所述红外智能笔的前端设置有透明保护罩，所述红外反射透镜设置于所述透明保护罩内。

第三方面，本实用新型实施例提供了一种交互设备，包括前述的红外智能笔，还包括红外触摸显示屏，所述红外触摸显示屏包括红外接收器，所述红外智能笔用于向外发射红外信号，所述红外接收器用于接收所述红外智能笔发射的红外信号。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果：

本技术方案中，红外反射透镜的主体结构为一圆柱形的透镜体，透镜体的一段开设有进光孔，透镜体的中轴线过进光孔的中心，同时在透镜体内设置锥形反射层，锥形反射层的中轴线与透镜体的中轴线重合，在锥形反射层的外表面为反射面并朝向进光孔，从光源发出的光经过进光孔后进入到透镜体然后经过锥形反射层的反射面反射，从透镜体的侧面发出，增大了光线的发射角度，光源发出的光能够照射到更大角度，从而可以实现大范围的接收。

附图说明

图1是本实用新型实施例一中的红外反射透镜的结构示意图；

图2是本实用新型实施例一中的红外反射透镜的另一结构示意图；

图3是本实用新型实施例一种的红外反射透镜的另一结构示意图；

图4是本实用新型实施例一中的红外反射透镜的一种锥形反射层的光路图；

图5是本实用新型实施例一中的红外反射透镜的另一锥形反射层的光路图；

图6是本实用新型实施例二中的红外智能笔的结构示意图；

图7是本实用新型实施例三种的交互设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

实施例一

请参考图1至图5，图1是本实用新型实施例一中的红外反射透镜的结构示意图、图2是本实用新型实施例一中的红外反射透镜的另一结构示意图、图 3是本实用新型实施例一种的红外反射透镜的另一结构示意图、图4是本实用新型实施例一中的红外反射透镜的一种锥形反射层的光路图、图5是本实用新型实施例一中的红外反射透镜的另一锥形反射层的光路图。如图所示，该红外反射透镜，包括：圆柱形的透镜体110；

透镜体110的第一底面开设有进光孔112，透镜体110的中轴线过进光孔 112的中心；

透镜体110内设置有锥形反射层111，锥形反射层111的中轴线与透镜体 110的中轴线重合，锥形反射层111背向中轴线的一面为反射面；

锥形反射层111的顶点为靠近进光孔112的一端。

圆柱形是指透镜体110的外部整体轮廓，而不是限定透镜体110的两个底面是两个大小相同的同轴圆，为实现方案的设计初衷，透镜体110的底面设置有相应的结构设计。

透镜体110的一个底面开设有进光孔112，进光孔112用于安装光源120，光源120发出的光通过进光孔112进入透镜体110内。为保证光线尽可能从透镜体110的侧面发射，第一底面在进光孔112之外的区域设置为磨砂面，防止光在透镜体110内多次反射后从第一底面散出。

为制作方便，直接从透镜体110的第二底面向第一底面开设锥形半孔，再在锥形半孔的内侧壁涂覆反射层即可形成锥形反射层111。进一步地，为避免锥形反射层111在生产或使用过程中被磨损，在涂覆形成锥形反射层111后在锥形半孔中继续填充保护体，将锥形反射层111与外部隔绝。

在本方案中，为保证获得较为均匀的侧面发光效果，红外反射透镜11一般选择圆锥形，圆锥形的锥形反射层111对于方向性好的光源120有较好的效果，方向性好的光源120发出的光可以视为平行光，在经过锥形反射层111的反射后依然保持平行。考虑到实际应用场景的需求，锥形反射层111的母线与锥形反射层111的中轴线的夹角可以根据需求确定，例如30°-60°，这一角度决定了光线在锥形反射层111的反射面上的入射角和出射角，最终决定光从透镜体 110射出时的照射范围。如图4所示，锥形反射层111的母线与锥形反射层111 的中轴线的夹角为45°，光线从透镜体110的径向射出，也就是射出时的角度与中轴线垂直。

需要说明的是，本方案中的锥形反射层111的锥形结构中，顶点与底面之间并不一定是线段连接，也可以是曲线连接，换而言之，锥形反射层111垂直于锥形反射层111的中轴线的截面为圆形，锥形反射层111的法线为中部弯向中轴线的曲线，这种情况下红外反射透镜11的剖面如图5所示。这一结构对方向性较差的光源120能起到较好的调整作用，使得光线经过反射后的传输更加集中。

在本实施例中需要强调的是，光从透镜体110进入空气中时会发生折射，光从一种介质进入另一种介质发生的折射属于光学基本常识，在此不在图中标识，也不做另行说明。

综上，在本技术方案中，红外反射透镜的主体结构为一圆柱形的透镜体，透镜体的一段开设有进光孔，透镜体的中轴线过进光孔的中心，同时在透镜体内设置锥形反射层，锥形反射层的中轴线与透镜体的中轴线重合，在锥形反射层的外表面为反射面并朝向进光孔，从光源发出的光经过进光孔后进入到透镜体然后经过锥形反射层的反射面反射，从透镜体的侧面发出，增大了光线的发射角度，光源发出的光能够照射到更大角度，从而可以实现大范围的接收。

实施例二

图6为本实用新型实施例二中的红外智能笔的结构示意图，如图6所示，该红外智能笔1，包括上述实施例中的任一种红外反射透镜11，红外反射透镜 11安装于红外智能笔1的前端，红外智能笔1的第一红外发射器12正对进光孔 112。

将上述的红外反射透镜11用于红外智能笔1中，可以扩大红外智能笔1发射的红外信号的接收范围。而且对红外发射透镜中的锥形反射层111的角度调整还可控制红外光的接收距离，一般规律是，在中轴线过接收方时，经过锥形反射层111反射出的光线与中轴线的角度越大，接收距离要求越近。

红外智能笔1的前端还设置有透明保护罩13，红外反射透镜11设置于透明保护罩13内，以增强对红外反射透镜11的保护。

另外，红外智能笔1中还设置有控制器、电源(图中未示出)等支持第一红外发射器12发光的配件，在此不做深入阐述。

综上，在本技术方案中，将红外反射透镜安装于红外智能笔，实现了红外智能笔在发射红外信号时的大角度发射，提高红外信号的接收率，消除红外信号无响应的情况。

实施例三

图7为本实用新型实施例三中的交互设备的结构示意图，如图7所示，该交互设备，包括前述实施例中的任一红外智能笔1，还包括红外触摸显示屏2，红外触摸显示屏2包括红外接收器21，红外智能笔1用于向外发射红外信号，红外接收器21用于接收红外智能笔1发射的红外信号。

在通过红外智能笔1与红外触摸显示屏2进行触控交互时，红外智能笔1 发射的红外信号需要被红外触摸显示屏2接收到，但是红外智能笔1在红外触摸显示屏2上书写过程中，靠近显示面，边框上的红外接收器21存在较大的角度差异，本方案中的红外智能笔1能将红外信号发射到红外智能笔1四周的区域，从而在近距离实现基于红外信号的交互。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。