表面反射式紅外觸摸屏的制作方法
【專利摘要】一種表面反射式紅外觸摸屏，包括顯示屏、第一組和第二組多個(gè)紅外發(fā)射器、第一組和第二組多個(gè)紅外接收器。顯示屏具有相對(duì)的第一邊和第二邊以及相對(duì)的第三遍和第四遍。第一導(dǎo)光體和第二導(dǎo)光體設(shè)置在顯示屏相對(duì)的第一邊和第二邊，第三導(dǎo)光體和第四導(dǎo)光體設(shè)置在顯示屏相對(duì)的第三邊和第四邊。第一組多個(gè)紅外發(fā)射器發(fā)出的紅外光從第一入光面進(jìn)入第一導(dǎo)光體并被反射而從第一出光面射出，從第一出光面射出的紅外光從第二入光面進(jìn)入第二導(dǎo)光體并被反射而從第二出光面射出，而且從第二出光面射出的紅外光直接進(jìn)入第一組多個(gè)紅外接收器。從垂直于顯示屏的方向上看，第一組多個(gè)紅外發(fā)射器和第一組多個(gè)紅外接收器位于顯示屏的第一邊和第二邊之外。
【專利說明】
表面反射式紅外觸摸屏
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及紅外觸摸領(lǐng)域，特別是利用反射材料將光反射到觸摸屏表面的表面反射式紅外觸摸屏。
【背景技術(shù)】
[0002]紅外觸摸技術(shù)作為一種人機(jī)交互技術(shù)，其是靠在顯示屏的四周，均勻放置一對(duì)對(duì)的紅外光發(fā)射與接收器件，其發(fā)射與接收管之間的紅外光構(gòu)成了一個(gè)紅外光的光線網(wǎng)格，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)覆蓋在觸摸表面，任何不透光的物體接觸到顯示屏表面就會(huì)阻擋到紅外光，導(dǎo)致接收不到信號(hào)或信號(hào)變?nèi)?，通過對(duì)信號(hào)強(qiáng)弱及紅外器件的位置計(jì)算，即可判定觸摸的位置。
[0003]早期的紅外顯示屏存在分辨率低、觸摸方式受限制和易受環(huán)境干擾而誤動(dòng)作等技術(shù)上的局限，因而一度淡出過市場。此后第二代紅外屏部分解決了抗光干擾的問題。
[0004]隨著以上問題的解決，紅外顯示屏的市場出現(xiàn)巨大的發(fā)展，做紅外屏的廠家急劇增多，競爭激烈。同時(shí)促進(jìn)了技術(shù)的多元化發(fā)展。目前各大紅外顯示屏廠家的競爭點(diǎn)主要是以下幾個(gè)方面:
[0005]I)多系統(tǒng)的支持，即同時(shí)支持Windows7，Vista，XP，MacOS*，Linux*等多種操作系統(tǒng)。
[0006]2)多尺寸的支持，即能提供從12寸到150寸的各種不同尺寸。
[0007]3)多協(xié)議的支持，即能支持TU1協(xié)議，WIN7多點(diǎn)協(xié)議等協(xié)議。
[0008]4)多點(diǎn)觸摸，即可以同時(shí)支持多個(gè)手指的觸摸。
[0009]5)外觀尺寸的廣泛適應(yīng)性，即能適應(yīng)各家電視機(jī)廠商的電視機(jī)結(jié)構(gòu)來配合制造各種外形的顯示屏。
[0010]現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)是必須把紅外燈管與PCB板放置與玻璃表面，使紅外燈管發(fā)出紅外光，在玻璃表面形成一個(gè)光網(wǎng)絡(luò)，從而檢測人的觸摸。而紅外燈管以及PCB板會(huì)有一定的寬度和厚度，影響觸摸體驗(yàn)和產(chǎn)品外觀。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]有鑒于此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠較容易設(shè)計(jì)出較佳外觀的表面反射式紅外觸摸屏。
[0012]本發(fā)明提供了一種表面反射式紅外觸摸屏，包括:
[0013]顯示屏，顯示屏具有相對(duì)的第一邊和第二邊以及相對(duì)的第三邊和第四邊；
[0014]第一組多個(gè)紅外發(fā)射器和第一組多個(gè)紅外接收器，第一組多個(gè)紅外接收器與第一組多個(gè)紅外發(fā)射器一一對(duì)應(yīng)，用以接收對(duì)應(yīng)的第一組紅外發(fā)射器發(fā)出的紅外光；以及
[0015]第二組多個(gè)紅外發(fā)射器和第二組多個(gè)紅外接收器，第二組多個(gè)紅外接收器與第二組多個(gè)紅外發(fā)射器一一對(duì)應(yīng)，用以接收對(duì)應(yīng)的第二組紅外發(fā)射器發(fā)出的紅外光，所述第二組紅外發(fā)射器發(fā)出的紅外光與第一組紅外發(fā)射器發(fā)出的紅外光交叉；
[0016]其中，所述表面反射式紅外觸摸屏包括第一導(dǎo)光體和第二導(dǎo)光體，所述第一導(dǎo)光體設(shè)置在所述第一邊，包括第一入光面和第一出光面，所述第二導(dǎo)光體設(shè)置在所述第二邊，包括第二入光面和第二出光面，所述第一組多個(gè)紅外發(fā)射器、第一導(dǎo)光體、第二導(dǎo)光體和第二組多個(gè)紅外接收器設(shè)置成使得所述第一組多個(gè)紅外發(fā)射器發(fā)出的紅外光直接從第一入光面進(jìn)入第一導(dǎo)光體并被反射而從所述第一出光面射出，從所述第一出光面射出的紅外光從所述第二入光面進(jìn)入所述第二導(dǎo)光體并被反射而從所述第二出光面射出，而且從所述第二出光面射出的紅外光直接進(jìn)入所述第一組多個(gè)紅外接收器，從垂直于所述顯示屏的方向上看，所述第一組多個(gè)紅外發(fā)射器和第一組多個(gè)紅外接收器位于所述顯示屏的第一邊和第二邊之外。
[0017]在一實(shí)施例中，所述表面反射式紅外觸摸屏包括第三導(dǎo)光體和第四導(dǎo)光體，所述第三導(dǎo)光體設(shè)置在所述第三邊，包括第三入光面和第三出光面，所述第四導(dǎo)光體設(shè)置在所述第四邊，包括第四入光面和第四出光面，所述第二組多個(gè)紅外發(fā)射器、第三導(dǎo)光體、第四導(dǎo)光體和第二組多個(gè)紅外接收器設(shè)置成使得所述第二組多個(gè)紅外發(fā)射器發(fā)出的紅外光直接從第三入光面進(jìn)入第三導(dǎo)光體并被反射而從所述第三出光面射出，從所述第三出光面射出的紅外光從所述第四入光面進(jìn)入所述第四導(dǎo)光體并被反射而從所述第四出光面射出，而且從所述第四出光面射出的紅外光直接進(jìn)入所述第二組多個(gè)紅外接收器，從垂直于顯示屏的方向上看，所述第二組多個(gè)紅外發(fā)射器和第二組多個(gè)紅外接收器位于顯示屏的第三邊和第四邊之外。
[0018]在一實(shí)施例中，所述第一組多個(gè)紅外發(fā)射器發(fā)出的入射紅外光與顯示屏所在的平面垂直，從所述第二出光面射出并進(jìn)入所述第一組多個(gè)紅外接收器的紅外光與顯示屏所在的平面垂直。
[0019]在一實(shí)施例中，所述第一入光面、第二出光面、第三入光面和第四出光面皆為平面。
[0020]在一實(shí)施例中，所述第一入光面、第二出光面、第三入光面和第四出光面皆與顯示屏所在的平面平行，所述第一出光面、第二入光面、第三出光面和第四出光面皆與顯示屏所在的平面垂直。
[0021]在一實(shí)施例中，所述第一導(dǎo)光體、第二導(dǎo)光體、第三導(dǎo)光體和第四導(dǎo)光體各具有一反射平面，所述反射平面與入射到所述反射面上的入射光呈45度夾角。
[0022]在一實(shí)施例中，所述第一導(dǎo)光體只有一部分位于所述顯示屏的第一邊上方，所述第二導(dǎo)光體只有一部分位于所述顯示屏的第二邊上方，所述第三導(dǎo)光體只有一部分位于所述顯示屏的第三邊上方，所述第四導(dǎo)光體只有一部分位于所述顯示屏的第四邊上方。
[0023]綜上，利用一種特殊形狀的，能透紅外光的導(dǎo)光材料，在顯示屏邊緣對(duì)紅外光形成特定的反射光通路，使位于屏幕側(cè)邊的紅外光，通過導(dǎo)光材料的反射與導(dǎo)光，在顯示屏玻璃板表面形成一個(gè)光網(wǎng)絡(luò)以檢測人的觸摸。由于發(fā)射器和接收器設(shè)置在側(cè)邊，導(dǎo)光體也只有一部分突出于顯示屏上方。顯示屏表面將只有一個(gè)窄窄的光學(xué)長條，因此容易設(shè)計(jì)成外表很酷的形狀，一改傳統(tǒng)的觸摸電視都要背著個(gè)觸摸框的外形。
【附圖說明】
[0024]圖1是一般紅外觸摸屏的觸摸檢測原理示意圖。
[0025]圖2是本發(fā)明表面反射式紅外觸摸屏一實(shí)施例的截面示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]為了使本發(fā)明要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅作為例示用途，并不用于限定本發(fā)明。
[0027]參考圖1，為一般紅外觸摸設(shè)備的原理示意圖。紅外觸摸設(shè)備包括觸摸檢測單元，圍繞顯示屏10設(shè)置，并且設(shè)置在顯示屏10相對(duì)的邊緣上。顯示屏10—般具有相對(duì)的第一邊緣12和第二邊緣14，以及相對(duì)的第三邊緣16和第四邊緣18。觸摸檢測單元包括第一組多個(gè)紅外發(fā)射器20和第一組多個(gè)紅外接收器22，其中第一組多個(gè)紅外發(fā)射器20設(shè)置在顯示屏10的第一邊緣12，而第一組多個(gè)紅外接收器22設(shè)置在顯示屏10的第二邊緣14。第一組多個(gè)紅外接收器22與第一組多個(gè)紅外發(fā)射器20—一對(duì)應(yīng)，用以接收對(duì)應(yīng)的第一組紅外發(fā)射器20發(fā)出的紅外光。
[0028]同樣，觸摸檢測單元還包括第二組多個(gè)紅外發(fā)射器24和第二組多個(gè)紅外接收器26，其中第二組多個(gè)紅外發(fā)射器24設(shè)置在顯示屏10的第三邊緣16，而第二組多個(gè)紅外接收器26設(shè)置在顯示屏10的第四邊緣18。第二組多個(gè)紅外接收器26與第一組多個(gè)紅外發(fā)射器24一一對(duì)應(yīng)，用以接收對(duì)應(yīng)的第二組紅外發(fā)射器24發(fā)出的紅外光。
[0029]不同組的紅外發(fā)射器發(fā)射的紅外光相互交叉。如果某處(例如圖1顯示屏中的黑點(diǎn)處)發(fā)生觸摸事件，則對(duì)應(yīng)位置的紅外光無法被接收，因此可以根據(jù)紅外接收器的接收情況確定發(fā)生觸摸事件的位置。
[0030]如前所述，本申請(qǐng)的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)了一個(gè)普遍被業(yè)界忽視的事實(shí)，業(yè)界一般把紅外燈管與PCB板放置與玻璃表面，使紅外燈管發(fā)出紅外光，在玻璃表面形成一個(gè)光網(wǎng)絡(luò)，從而檢測人的觸摸。而紅外燈管以及PCB板會(huì)有一定的寬度和厚度，影響觸摸體驗(yàn)和產(chǎn)品外觀。
[0031]圖2是本發(fā)明表面反射式紅外觸摸屏的一個(gè)實(shí)施例的示意圖，本實(shí)施例的表面反射式紅外觸摸屏通過更改紅外發(fā)射器和接收器的位置，使得顯示屏表面上的元器件大為減少，顯示屏表面將只有一個(gè)窄窄的光學(xué)長條，因此容易設(shè)計(jì)成外表很酷的形狀，一改傳統(tǒng)的觸摸電視都要背著個(gè)觸摸框的外形。
[0032]如圖2，為本實(shí)施例的表面反射式紅外觸摸屏的截面示意圖。表面反射式紅外觸摸屏包括顯不屏30、第一導(dǎo)光體32、第二導(dǎo)光體34、第一組多個(gè)紅外發(fā)射器36和第一組多個(gè)紅外接收器38。
[0033]顯示屏30包括顯示面板40和覆蓋在顯示面板49上的玻璃板42。顯示屏30具有相對(duì)的第一邊44和第二邊46，以及相對(duì)的第三邊和第四邊。在圖2的截面視圖中，第三邊和第四邊不可見。但可以理解的是，上述第一邊、第二邊、第三邊和第四邊首尾連接形成一個(gè)矩形。第一組多個(gè)紅外發(fā)射器36和第一組多個(gè)紅外接收器38分別對(duì)應(yīng)第一邊44和第二邊46設(shè)置，且第一組多個(gè)紅外接收器38與第一組多個(gè)紅外發(fā)射器36—一對(duì)應(yīng)，用以接收對(duì)應(yīng)的第一組紅外發(fā)射器發(fā)出的紅外光。應(yīng)當(dāng)理解的是，本紅外觸摸設(shè)備還包括第二組多個(gè)紅外發(fā)射器(圖未示)和第二組多個(gè)紅外接收器(圖未示)，分別對(duì)應(yīng)第三邊和第四邊設(shè)置。這樣，第一組多個(gè)紅外發(fā)射器36和第二組多個(gè)紅外發(fā)射器發(fā)出的紅外光交叉形成紅外光網(wǎng)以進(jìn)行觸摸檢測。
[0034]第一導(dǎo)光體32和第二導(dǎo)光體34分別設(shè)置在顯不屏30的第一邊44和第二邊46。第一導(dǎo)光體32包括第一入光面48和第一出光面50，第二導(dǎo)光體34包括第二入光面52和第二出光面54。第一入光面48和第二出光面54與顯不屏30所在的平面平行，第一出光面50和第二入光面52與顯不屏30所在的平面垂直。
[0035]第一組多個(gè)紅外發(fā)射器36、第一導(dǎo)光體32、第二導(dǎo)光體34和第二組多個(gè)紅外接收器38設(shè)置成使得第一組多個(gè)紅外發(fā)射器36發(fā)出的紅外光直接從第一入光面48進(jìn)入第一導(dǎo)光體32并被反射而從第一出光面50射出，從第一出光面50射出的紅外光從第二入光面52進(jìn)入第二導(dǎo)光體34并被反射而從第二出光面54射出，而且從第二出光面54射出的紅外光直接進(jìn)入第一組多個(gè)紅外接收器38。
[0036]在所示的實(shí)施例中，從垂直于顯示屏30的方向上看，第一組多個(gè)紅外發(fā)射器36和第一組多個(gè)紅外接收器38位于顯示屏30的第一邊44和第二邊46之外，即位于顯示屏30的兩偵U。第一組多個(gè)紅外發(fā)射器36發(fā)出的入射紅外光與顯示屏30所在的平面垂直，從第二出光面射出并進(jìn)入第一組多個(gè)紅外接收器38的紅外光與顯示屏30所在的平面垂直。
[0037]如上，發(fā)射器36發(fā)出的光線豎直向上，與第一導(dǎo)光體32內(nèi)的反射平面呈45度夾角，經(jīng)過左邊的第一導(dǎo)光體32的反射后，改為從左到右。經(jīng)過玻璃板42表面，傳送到右邊的第二導(dǎo)光體34。與第二導(dǎo)光體內(nèi)34內(nèi)的反射平面呈45度的方向進(jìn)入第二導(dǎo)光體34內(nèi)，再經(jīng)過右邊的第二導(dǎo)光體34的反射后，改為從上到下。之后光線再進(jìn)入接收器38，接收器38接收后由接收板上的電路轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，再經(jīng)過單片機(jī)處理成觸摸信息。由于紅外光只經(jīng)過兩次反射，并不會(huì)顯著降低紅外光的強(qiáng)度，即使是應(yīng)用于大屏幕，即大于32英寸的屏幕的場合，也能滿足強(qiáng)度需要。
[0038]同理，表面反射式紅外觸摸屏還包括第三導(dǎo)光體和第四導(dǎo)光體(圖未不)。第三導(dǎo)光體設(shè)置在所述第三邊，包括第三入光面和第三出光面。第四導(dǎo)光體設(shè)置在所述第四邊，包括第四入光面和第四出光面。第二組多個(gè)紅外發(fā)射器、第三導(dǎo)光體、第四導(dǎo)光體和第二組多個(gè)紅外接收器設(shè)置成使得所述第二組多個(gè)紅外發(fā)射器發(fā)出的紅外光直接從第三入光面進(jìn)入第三導(dǎo)光體并被反射而從所述第三出光面射出，從所述第三出光面射出的紅外光從所述第四入光面進(jìn)入所述第四導(dǎo)光體并被反射而從所述第四出光面射出，而且從所述第四出光面射出的紅外光直接進(jìn)入所述第二組多個(gè)紅外接收器，從垂直于顯示屏的方向上看，所述第二組多個(gè)紅外發(fā)射器和第二組多個(gè)紅外接收器位于顯示屏的第三邊和第四邊之外。上述第三導(dǎo)光體的構(gòu)造可以參照第一導(dǎo)光體32進(jìn)行設(shè)置，第四導(dǎo)光體的構(gòu)造可以參照第二導(dǎo)光體34進(jìn)行設(shè)置。
[0039]由于發(fā)射器和接收器都設(shè)置在顯示屏30側(cè)邊，只有一部分導(dǎo)光體位于玻璃板42表面上方。因此，顯示屏表面上的元器件大為減少，將只有一個(gè)窄窄的光學(xué)長條，因此較容易設(shè)計(jì)成外表很酷的形狀，一改傳統(tǒng)的觸摸電視都要背著個(gè)觸摸框的外形。
[0040]而且，對(duì)于大屏幕觸摸設(shè)備，例如32寸以上的廣告機(jī)或查詢機(jī)，為了獲得好的產(chǎn)品外觀效果，其具有較大的側(cè)框?qū)挾取０l(fā)射器和接收器設(shè)置在顯示屏兩側(cè)，較大的側(cè)框剛好可以容納兩側(cè)的發(fā)射器和接收器，因此本發(fā)明的構(gòu)思非常適合這類產(chǎn)品。
[0041]以上僅為本發(fā)明的實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種表面反射式紅外觸摸屏，包括: 顯示屏，顯示屏具有相對(duì)的第一邊和第二邊以及相對(duì)的第三邊和第四邊； 第一組多個(gè)紅外發(fā)射器和第一組多個(gè)紅外接收器，第一組多個(gè)紅外接收器與第一組多個(gè)紅外發(fā)射器一一對(duì)應(yīng)，用以接收對(duì)應(yīng)的第一組紅外發(fā)射器發(fā)出的紅外光；以及 第二組多個(gè)紅外發(fā)射器和第二組多個(gè)紅外接收器，第二組多個(gè)紅外接收器與第二組多個(gè)紅外發(fā)射器一一對(duì)應(yīng)，用以接收對(duì)應(yīng)的第二組紅外發(fā)射器發(fā)出的紅外光，所述第二組紅外發(fā)射器發(fā)出的紅外光與第一組紅外發(fā)射器發(fā)出的紅外光交叉； 其特征在于， 所述表面反射式紅外觸摸屏包括第一導(dǎo)光體和第二導(dǎo)光體，所述第一導(dǎo)光體設(shè)置在所述第一邊，包括第一入光面和第一出光面，所述第二導(dǎo)光體設(shè)置在所述第二邊，包括第二入光面和第二出光面，所述第一組多個(gè)紅外發(fā)射器、第一導(dǎo)光體、第二導(dǎo)光體和第二組多個(gè)紅外接收器設(shè)置成使得所述第一組多個(gè)紅外發(fā)射器發(fā)出的紅外光直接從第一入光面進(jìn)入第一導(dǎo)光體并被反射而從所述第一出光面射出，從所述第一出光面射出的紅外光從所述第二入光面進(jìn)入所述第二導(dǎo)光體并被反射而從所述第二出光面射出，而且從所述第二出光面射出的紅外光直接進(jìn)入所述第一組多個(gè)紅外接收器，從垂直于所述顯示屏的方向上看，所述第一組多個(gè)紅外發(fā)射器和第一組多個(gè)紅外接收器位于所述顯示屏的第一邊和第二邊之外。2.如權(quán)利要求1所述的表面反射式紅外觸摸屏，其特征在于，所述表面反射式紅外觸摸屏包括第三導(dǎo)光體和第四導(dǎo)光體，所述第三導(dǎo)光體設(shè)置在所述第三邊，包括第三入光面和第三出光面，所述第四導(dǎo)光體設(shè)置在所述第四邊，包括第四入光面和第四出光面，所述第二組多個(gè)紅外發(fā)射器、第三導(dǎo)光體、第四導(dǎo)光體和第二組多個(gè)紅外接收器設(shè)置成使得所述第二組多個(gè)紅外發(fā)射器發(fā)出的紅外光直接從第三入光面進(jìn)入第三導(dǎo)光體并被反射而從所述第三出光面射出，從所述第三出光面射出的紅外光從所述第四入光面進(jìn)入所述第四導(dǎo)光體并被反射而從所述第四出光面射出，而且從所述第四出光面射出的紅外光直接進(jìn)入所述第二組多個(gè)紅外接收器，從垂直于顯示屏的方向上看，所述第二組多個(gè)紅外發(fā)射器和第二組多個(gè)紅外接收器位于顯示屏的第三邊和第四邊之外。3.如權(quán)利要求2所述的表面反射式紅外觸摸屏，其特征在于，所述第一組多個(gè)紅外發(fā)射器發(fā)出的入射紅外光與顯示屏所在的平面垂直，從所述第二出光面射出并進(jìn)入所述第一組多個(gè)紅外接收器的紅外光與顯示屏所在的平面垂直。4.如權(quán)利要求2所述的表面反射式紅外觸摸屏，其特征在于，所述第一入光面、第二出光面、第三入光面和第四出光面皆為平面。5.如權(quán)利要求4所述的表面反射式紅外觸摸屏，其特征在于，所述第一入光面、第二出光面、第三入光面和第四出光面皆與顯示屏所在的平面平行，所述第一出光面、第二入光面、第三出光面和第四出光面皆與顯示屏所在的平面垂直。6.如權(quán)利要求2所述的表面反射式紅外觸摸屏，其特征在于，所述第一導(dǎo)光體、第二導(dǎo)光體、第三導(dǎo)光體和第四導(dǎo)光體各具有一反射平面，所述反射平面與入射到所述反射面上的入射光呈45度夾角。7.如權(quán)利要求2所述的表面反射式紅外觸摸屏，其特征在于，所述第一導(dǎo)光體只有一部分位于所述顯示屏的第一邊上方，所述第二導(dǎo)光體只有一部分位于所述顯示屏的第二邊上方，所述第三導(dǎo)光體只有一部分位于所述顯示屏的第三邊上方，所述第四導(dǎo)光體只有一部分位于所述顯示屏的第四邊上方。
【文檔編號(hào)】G06F3/042GK205427811SQ201521129528
【公開日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2015年12月30日
【發(fā)明人】胡龍
【申請(qǐng)人】深圳市艾博德科技股份有限公司