红外线触摸屏的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及触摸屏的【技术领域】，公开了红外线触摸屏，包括面壳、红外线灯板以及位于红外线灯板上方的显示屏；红外线灯板上设有多个红外线发射灯以及多个红外线接收灯，红外线发射灯与红外线接收灯相对布置；显示屏下方设有将红外线灯板一侧上的红外线发射灯发出的红外线垂直朝上反射的下导光件；显示屏上方设有呈环状且将垂直射入其内的红外线平行反射至其另一侧并接着垂直朝下反射至红外线灯板另一侧上的红外线接收灯中的上导光件。红外线触摸屏将红外线发射灯以及红外线接收灯位于显示屏的背面，通过下导光件以及上导光件的配合，使得红外线折射至显示屏的上表面上，其可以应用在10寸以下的电子产品，显示屏可以直接贴合，整机的边框小。
【专利说明】红外线触摸屏
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及触摸屏的【技术领域】，尤其涉及红外线触摸屏。
【背景技术】
[0002]红外线触摸屏作为触摸技术的一种媒介，其外框上设有红外线发射灯以及红外线接收灯，由红外线发射灯在显示屏的表面上形成红外线探测网，任何触摸物体则可改变显示屏上触点的红外线，此触点上的横竖两个方向的红外线接收灯收到的红外线的强弱则会发生变化，这样，根据横轴和竖轴来计算触点的触摸位置，进而实现触摸屏操作。
[0003]上述红外线触摸屏的发展历程如下:
[0004]第一代红外线触摸屏出现于1992年，分辨率只有32 X 32，其分辨率低、易受环境干扰而误动作，而且要求在一定的遮光环境中使用；第二代红外线触摸屏于1994年推出，分辨率达到64X64，改善了抗光干扰性能，可以适应大多数室内环境；第三代红外线触摸屏于1997年推出，分辨率达到320X240，可以在室外非阳光直射的环境中使用；第四代红外线触摸屏的主要贡献是提高了分辨率，达到了 800X600，于1998年推出。
[0005]从上述四代红外线触摸屏的发展历程来看，其主要进步是沿着提高分辨率和对强光干扰环境适应能力两个方面进行的，但基本上没有克服产品寿命短、器件特性参数容易漂移等问题。
[0006]第五代红外线触摸屏，其不仅将分辨率提高到了 1000 X 720，其抗强光干扰性能也大大提高，可以到太阳直射环境使用，更重要的是，在产品寿命和免维护性能方面有了本质的飞跃；第六代红外线触摸屏则为适应已支持多点触摸。
[0007]现有技术中的红外线触摸屏，由于红外线灯板放在显示屏的正面上，这样，红外线灯板上的红外线发射灯与红外线接收灯直接对射，以形成红外线探测网，由于精度、算法，及导光组件本身等原因，使得该红外线触摸技术不能应用10寸以下的电子产品，如10寸以下的手机或平板电脑等，使得红外线触摸技术的适用范围小，难以满足实际需求，且显示屏不能贴合，整机的边框较宽且厚。
实用新型内容
[0008]本实用新型的目的在于提供红外线触摸屏，旨在解决现有技术中的红外线触摸屏中，红外线灯板放置在显示屏的正面上，以致该红外线触摸屏难以运用于10寸以下的电子产品中、显示屏难以贴合以及整机边框较厚的问题。
[0009]本实用新型是这样实现的，红外线触摸屏，包括面壳、红外线灯板以及显示屏，所述面壳中具有上端开口的容腔，所述红外线灯板以及显示屏分别依序置于所述容腔中，所述红外线灯板位于所述显示屏的背面下方；
[0010]所述红外线灯板上设有多个红外线发射灯以及多个红外线接收灯，所述红外线发射灯与所述红外线接收灯相对布置，且呈环绕状布置；
[0011]所述显示屏下方设有将所述红外线灯板一侧上的红外线发射灯发出的红外线垂直朝上反射的下导光件，所述下导光件呈环状，置于所述红外线灯板上，且置于所述红外线发射灯及红外线接收灯的外侧；
[0012]所述显示屏上方设有呈环状且将垂直射入其内的红外线平行反射至其另一侧并接着垂直朝下反射至红外线灯板另一侧上的红外线接收灯中的上导光件。
[0013]进一步地，多个所述红外线发射灯呈排状布置，形成红外线发射灯排，多个所述红外线接收灯呈排状布置，形成与所述红外线发射灯排相对布置的红外线接收灯排，所述红外线灯板上设有两所述红外线发射灯排以及两所述红外线接收灯排，两所述红外线发射灯排与两所述红外线接收灯排呈环绕状布置。
[0014]进一步地，所述红外线发射灯及红外线接收灯分别正对于所述下导光件的侧壁布置。
[0015]进一步地，所述上导光件的外侧壁及下导光件的外侧壁分别呈倾斜状，且倾斜角度为45°。
[0016]进一步地，所述面壳的容腔的开口处设有呈环状的面壳装饰件，所述面壳装饰件、上导光件、显示屏、下导光件以及红外线灯板自上而下依序抵接。
[0017]进一步地，所述下盖的下端面朝下延伸有多个置于所述容腔中的连接条，所述连接条连接于所述容腔的内侧壁。
[0018]进一步地，所述面壳装饰件中设有多个通孔，所述通孔中穿设有紧固件，所述紧固件连接于所述面壳。
[0019]进一步地，所述红外线灯板包括线路板，所述红外线发射灯及红外线接收灯设于所述线路板上，所述容腔的底部设有多个凹槽，多个所述凹槽环绕所述线路板布置，且卡住所述线路板的外侧壁。
[0020]进一步地，所述线路板的背面设有红外扫描芯片，所述容腔的底部设有避空槽，所述红外扫描芯片置于所述避空槽中。
[0021]与现有技术相比，本实用新型中的红外线触摸屏，其不使用红外线直接对射的方式，将红外线发射灯以及红外线接收灯位于显示屏的背面，通过下导光件以及上导光件的配合，使得红外线折射至显示屏的上表面上，形成红外线探测网。因此，其可以应用在10寸以下的电子产品，适用范围广，可以满足于各种实际需求，并且，显示屏可以直接贴合；红外线灯板、下导光件显示屏以及上导光件可以依序抵接固定，避免设置边框固定结构，使得整机的边框较小，并且较薄。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1是本实用新型实施例提供的红外线触摸屏的立体爆炸示意图；
[0023]图2是本实用新型实施例提供的红外线灯板的立体示意图；
[0024]图3是本实用新型实施例提供的面壳的主视示意图；
[0025]图4是本实用新型实施例提供的红外线触摸屏的主视示意图；
[0026]图5是本实用新型实施例提供的红外线触摸屏的部分剖切示意图；
[0027]图6是图1中的A处放大示意图；
[0028]图1是本实用新型实施例提供的红外线触摸屏的红外线反射原理示意图；
[0029]图8是本实用新型实施例提供的红外线触摸屏的触摸原理示意图；[0030]图9是本实用新型实施例提供的红外线触摸屏的工作原理示意图；
[0031]图10是本实用新型实施例提供的红外线触摸屏的立体示意图。
【具体实施方式】
[0032]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0033]以下结合具体实施例对本实用新型的实现进行详细的描述。
[0034]如图1?10所示，为本实用新型提供的一较佳实施例。
[0035]本实施例提供的红外线触摸屏I包括面壳15、上导光件12、下导光件14、显示屏13以及红外线灯板16，其中，面壳15中具有上端开口的容腔151，红外线灯板16、下导光件14显示屏13以及上导光件12依序放置在面壳15的容腔151中，且呈自下而上依序堆叠，也就是红外线灯板16放置在显示屏13的背面的下方，其红外线灯位于显示屏13背面的下方。
[0036]红外线灯板16上设有多个红外线发射灯163以及多个红外线接收灯164，多个红外线发射灯163与多个红外线接收灯164呈环绕状布置的红外线灯板16上，且红外线发射灯163与红外线接收灯164相对布置。
[0037]上述的下导光件14呈环状，设置在红外线灯板16上，且位于显示屏13的下方，其外周置于红外线发射灯163以及红外线接收灯164的内侧，其可以将红外灯板一侧上的红外线发射灯163发出的红外线垂直反射至上导光件12中。
[0038]上导光件12呈环状，其放置在显示屏13上，且位于显示屏13的外侧，上导光件12可以将垂直射入其中的红外线平行反射至其另一侧，并由另一侧反射至红外灯板另一侧中的红外线接收灯164中。
[0039]如图7所示，为本实施例中红外线触摸屏I的工作原理示意图，当红外线灯板16一侧的红外线发射灯163发出的红外线被垂直朝上反射至上导光件12中后，由上导光件12的一侧平行反射至其另一侧，并垂直朝下反射至红外线灯板16另一侧上的红外线接收灯164中，这样，在显示屏13的上表面上则形成了红外线探测网，任何触摸物体触摸显示屏13的上表面，则可改变显示屏13上触点的红外线，则相应位置的红外线接收灯164不会接收到红外线，从而可以更具横轴以及竖轴确定触点的位置，实现触摸操作效果。
[0040]本实施例提供的红外线触摸屏1，红外线灯板16位于显示屏13的背面上，红外线发射灯163以及红外线接收灯164位于显示屏13的背面，且通过下导光件14以及上导光件12的配合，使得红外线折射至显示屏13的上表面上，形成红外线探测网，不须使用红外线直接对射，因此，其可以应用在10寸以下的电子产品，如10寸以下的手机或平板电脑等，使得红外线触摸技术的适用范围较广，可以满足于各种实际需求，并且，在该红外线触摸屏I中，其显示屏13可以直接贴合；红外线灯板16、下导光件14显示屏13以及上导光件12可以依序抵接固定，避免设置边框固定结构，使得整机的边框较小，并且较薄。
[0041 ] 本实施例中，红外线灯板16上的红外线发射灯163及红外线接收灯164分别正对于下导光件14的侧壁布置，且上导光件12的外侧壁以及下导光件14的外侧壁分别呈倾斜状，倾斜角度为45°，这样，红外线发射灯163发出的红外线可以水平射至下导光件14中，并且经由45°倾斜面的反射，垂直朝上射至上导光件12中，且在上导光件12的45°倾斜面的反射下，可以水平出射，从而形成在显示屏13上的红外线探测网。
[0042]当然，上导光件12的外侧壁及下导光件14的外侧壁的倾斜角度不一定是45°，根据实际需要，也可以设置为其它的角度，只要能满足在显示屏13上形成红外线探测网则可。
[0043]本实施例中，红外线发射灯163以及红外线接收灯164呈排状布置，分别设置有两排红外线发射灯163以及两排红外线接收灯164，红外线发射灯163以及红外线接收灯164相对布置，这样，四排灯呈环绕状布置。或者，红外线发射灯163与红外线接收灯164可以呈交叉布置，只要满足发射以及接收则可。
[0044]在面壳15上还设有面壳装饰件11，该面壳装饰件11呈环状，其置于面壳15容腔151的开口处，且抵压在上导光件12上，从而使得下导光件14、显示屏13、上导光件12以及面壳15依序抵压，固定在面壳15中。
[0045]上导光件12及下导光件14分体设置，上导光件12与下导光件14独立装配，两层导光件组合形成IR导光，通过显示屏13压住下导光件14，面壳装饰件11压住上导光件12，从而实现上导光件12及下导光件14的固定，减少了固定结构的设置，使得面壳装饰件11的边框尺寸较小，也就是红外线触摸屏I的边框可以做得更窄，大大缩小体积，可以广泛运用在便携式设备中；另外，上导光件12及下导光件14不受卡扣或螺丝结构的影响，其平整度较高，不因受力变形而影响红外线的传播，从而大大提高触控精度。
[0046]本实施例中，面壳装饰件11的形状与面壳15的外周形状相配合，其下端面朝下延伸出多个连接条111，连接条111置于面壳15的内侧壁上，从而，利用螺钉等，可以将面壳装饰件11连接在面壳15的内侧壁上。
[0047]当然，为了保持面壳装饰件11可以更加稳固的抵压在上导光件12上，从而使得显示屏13及下导光件14位置固定，上述的面壳装饰件11中设有通孔112，利用螺钉等紧固件穿过该通孔112，从而可以给面壳装饰件11施加朝下的压力，压紧上导光件12。
[0048]上导光件12及下导光件14独立装配到面壳15中，靠面壳装饰件11压住，面壳装饰件11利用侧边锁螺丝及底部锁螺丝的结构方式固定，易于维修，维修成本低，且使导光件结构更稳定可罪。
[0049]利用面壳装饰件11抵接在上导光件12上，显示屏13抵接在下导光件14上，形成上下层次抵接的关系，可以防止上导光件12以及下导光件14变形。
[0050]本实施例中，红外线灯板16设置在面壳15的容腔151的底部，其包括线路板161，上述的多个红外线发射灯163及多个红外线接收灯164则设置在该线路板161上。
[0051]在面壳15的容腔151中，设有多个凹槽153，该多个凹槽153环绕线路板161外周布置，该多个凹槽153可以卡住线路板161的外侧壁，从而增加线路板161的强度，限制线路板161的变形。
[0052]在上述的线路板161背面设有红外扫描芯片166，相对应的，在面壳15容腔151的底部设有避空槽152，这样，当线路板161放置在容腔151中后，红外扫描芯片166置于该避空槽152中，从而使得整个线路板161下陷，红外线触摸屏I的整体可以做得更薄。
[0053]上述的红外线触摸屏I主要体现在以下多个方面的改进:上导光件12及下导光件14独立装配；上层导光件的固定处理方式；上导光件12与下导光件14的组合IR导光；上导光件12及下导光件14分别与显示屏13的处理；上导光件12和下导光件14的防变形处理；避免断差的处理技术。
[0054]如图8及9所示，为本实施例提供的红外线触摸屏I的工作原理示意图，其工作过程如下:M⑶启动红外扫描芯片166工作——2)红外灯进行周期性的发射与接收工作——3)红外线发射灯163通过底部的下导光件14，折射45° —4)垂直射至顶部的上导光件12，再折射45° —5)红外线从显示屏13的上面水平通过一6)红外线水平传递至上导光件12，折射45° —7)垂直射至下导光件14，再折射45°——8)水平传递至红外线接收灯164接收——9)将红外线信号转换为电信号，经过红外扫描芯片ADC等处理后得到原始的触摸值——10) MCU获取到原始触摸值后，处理为相对的坐标值——11) MCU将坐标值报给手机或平板的主控，主控做出响应，从而实现整机的触控功能。
[0055]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.红外线触摸屏，其特征在于，包括面壳、红外线灯板以及显示屏，所述面壳中具有上端开口的容腔，所述红外线灯板以及显示屏分别依序置于所述容腔中，所述红外线灯板位于所述显示屏的背面下方； 所述红外线灯板上设有多个红外线发射灯以及多个红外线接收灯，所述红外线发射灯与所述红外线接收灯相对布置，且呈环绕状布置； 所述显示屏下方设有将所述红外线灯板一侧上的红外线发射灯发出的红外线垂直朝上反射的下导光件，所述下导光件呈环状，置于所述红外线灯板上，且置于所述红外线发射灯及红外线接收灯的外侧； 所述显示屏上方设有呈环状且将垂直射入其内的红外线平行反射至其另一侧并接着垂直朝下反射至红外线灯板另一侧上的红外线接收灯中的上导光件。
2.如权利要求1所述的红外线触摸屏，其特征在于，多个所述红外线发射灯呈排状布置，形成红外线发射灯排，多个所述红外线接收灯呈排状布置，形成与所述红外线发射灯排相对布置的红外线接收灯排，所述红外线灯板上设有两所述红外线发射灯排以及两所述红外线接收灯排，两所述红外线发射灯排与两所述红外线接收灯排呈环绕状布置。
3.如权利要求1所述的红外线触摸屏，其特征在于，所述红外线发射灯及红外线接收灯分别正对于所述下导光件的侧壁布置。
4.如权利要求3所述的红外线触摸屏，其特征在于，所述上导光件的外侧壁及下导光件的外侧壁分别呈倾斜状，且倾斜角度为45°。
5.如权利要求1至4任一项所述的红外线触摸屏，其特征在于，所述面壳的容腔的开口处设有呈环状的面壳装饰件，所述面壳装饰件、上导光件、显示屏、下导光件以及红外线灯板自上而下依序抵接。
6.如权利要求5所述的红外线触摸屏，其特征在于，所述下盖的下端面朝下延伸有多个置于所述容腔中的连接条，所述连接条连接于所述容腔的内侧壁。
7.如权利要求5所述的红外线触摸屏，其特征在于，所述面壳装饰件中设有多个通孔，所述通孔中穿设有紧固件，所述紧固件连接于所述面壳。
8.如权利要求1至4任一项所述的红外线触摸屏，其特征在于，所述红外线灯板包括线路板，所述红外线发射灯及红外线接收灯设于所述线路板上，所述容腔的底部设有多个凹槽，多个所述凹槽环绕所述线路板布置，且卡住所述线路板的外侧壁。
9.如权利要求8所述的红外线触摸屏，其特征在于，所述线路板的背面设有红外扫描芯片，所述容腔的底部设有避空槽，所述红外扫描芯片置于所述避空槽中。
【文档编号】G06F3/042GK203606815SQ201320782122
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2013年11月27日 优先权日:2013年11月27日
【发明者】郑小军, 彭涛, 张少林 申请人:深圳市威富多媒体有限公司