专利名称：显示设备的制作方法
技术领域：
本实用新型属于显示设备技术领域，具体地说，是涉及一种可以区分和感 应多个触摸点的显示设备。
背景技术：
触摸式显示设备作为一种才喿作方便、直观的人机交互设备已经在较多的领
域得到广泛应用。而对于目前的触^l莫式显示i殳备来iJL，多以单点感应为主，为 数不多的具有多点触摸功能的显示设备则普遍使用背部投影(rear projector ) 或者前部投影(front projector)的方式来实现对多个触摸点的采集。这两种 实现方式都需要在投影设备内部安装摄像头，通过摄像头对操作者手指的拍摄 来采集手指触摸的信息，进而输出到处理单元进行复杂计算，以实现对多个触 4莫点的响应。
对于采用背部投影方式实现多点触摸功能的背投设备来说，由于其焦距普 遍比较长，因此，该类设备大部分需要较长的投影距离，这样就增加了设备的 厚度。为了解决这一问题，在目前的某些设计中通过使用镜子之类的反射设备 来达到在一定程度上减少背投设备厚度的目的。虽然效果显著，但是镜子的反 射却又造成投影画质的下降，因此，应用前景很不理想。
而对于采用前部投影方式实现多点触摸功能的前投设备来说，由于用户在 操作时容易产生遮挡投影内容的情况，因此，使得操作的便利性大大P争低，从 而严重影响了用户的才喿作体验。
基于此，如何设计一种结构筒单，且在不影响画质的前提下，既能减小设 备厚度，又能提高操作便利性的多点触摸式显示设备是目前广大显示设备制造商亟待解决的主要问题之一。
实用新型内容
本实用新型为了解决现有多点触摸式显示设备厚度大、才喿作便利性差的问 题，提供了一种使用光敏传感器捕捉手指触摸，从而响应用户多点触摸操作的 显示设备，不仅有助于減小设备厚度，而且结构简单、操作便利。
为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现
一种显示设备，包括发光板和导光介质，其中，在所述导光介质的至少一 个侧边处设置有至少一个红外发光装置，所述发光装置所发射的红外线以一定 角度射入导光介质，在所述发光板上安装有感应红外线的光每文传感器。
进一步的，所迷的红外发光装置可以位于与导光介质对应位置的机壳上； 也可以首先安装在一个带子上，然后再绕在导光^h质上；当然，也可以采用其 他固定方式安装在导光介质的侧边。
优选的，所述红外发光装置为多个，并且分布在导光介质的四周，且优选 采用体积小、波长短的红外LED灯实现。
又进一步的，所述导光介质采用 一种当红外线接触到空气等介质时会发生 全反射，而在碰触到反射率较高的诸如手指或者皮肤等材质时会发生散射的有 机玻璃实现。
其中，所述的有机玻璃可以是显示设备前端的亚克力板或者是液晶显示设 备的LCD屏。
为了准确采集通过导光介质散射回来的红外线，以对才喿作者的触摸情况进 行准确感应，所述光敏传感器设置的个数应满足其形成的感应范围要覆盖整个 显示设备的要求，且光敏传感器设置的个数越多，检测精度越高。
再进一步的，所述显示设备可以是背投设备、前投设备或者液晶显示设备等。
与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是本实用新型运用基于受抑全反射原理的触摸识别技术，通过采用在显示设备原有的发光板上设置光 敏传感器，在导光介质的至少一个侧边处设置红外发光装置的方式，实现了显 示i殳备的多点触摸功能，不仅具有结构简单、操:作1更利等显著特点，而且无需 安放摄〗I4几，有效降低了整机成本，并且在不影响画质的前提下，有助于减小 显示设备的整机厚度。整个显示屏上无任何按钮，通过触摸可以完全实现所有 的操作，进而使得人机交互界面更加人性化。
结合附图阅读本实用新型实施方式的详细描述后，本实用新型的其他特点 和优点将变得更加清楚。
图1是本实用新型所提出的显示设备的一种实施例的分解结构示意图2是图1中发光板的结构示意图3是本实用新型所提出的显示设备的工作原理示意图。
l体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
进行详细地描述。 本实用新型的显示设备为了在不影响设备整机厚度的前提下实现其多点触 摸功能，采用了基于受抑全反射原理的触摸识别技术。其结构设计为在显示 设备的导光介质附近设置至少一个红外发光装置，使发光装置所发射的红外线 以一定角度射入导光介质。所述的导光介质应采用一种当红外线接触到空气等 介质时会发生全反射，而在碰触到诸如手指或者皮肤等反射率较高的材质时会 发生散射的有机玻璃，比如目前显示器普遍安装在前端的亚克力板或者液晶显 示器的LCD屏都是上述有机玻璃的一种。为了对发生散射的红外光线进行采集， 以捕捉手指触摸显示屏所产生的红外影像，在显示设备内部原有的发光板上安 装可对红外线进行感应的光敏传感器，进而将采集到的光信号转化为数字信号 传送至数字信号处理器DSP进行图像处理，以生成多个运动坐标数据并加以跟踪，实现显示设备对多个触摸点的响应，进而准确执行用户梯:作。
下面以液晶显示器(或者液晶电视机)为例具体阐述为实现其多点触摸功 能而设计的结构。
实施例一，在现有的液晶显示器或者液晶电视机中一般都包括发光板l(也
称背光板)、扩散板及棱镜单元2、 LCD屏3、亚克力板4等几个主要组成部分， 且安装位置由显示器内部向外部依次排列，如图1所示。其中，在发光板l上 设置有多个高亮度背光源，通常采用高功率白色LED灯5实现，如图2所示， 以实现对LCD屏3显示亮度的有效调节。亚克力板4作为一种导光介质，属于 有机玻璃的一种，由于LCD屏3很薄，将亚克力板4安装在LCD屏3的前端可 以起到有效保护LCD屏3免受损坏的作用，以延长显示设备的使用寿命。
为了实现液晶显示器或者液晶电视机的多点触摸功能，本实施例在亚克力 板4的侧边安放多个红外发光装置6,所述红外发光装置6可以安装在亚克力 板4的一个侧边、两个侧边或者三个侧边处，优选安装在亚克力板4的四周， 如图l所示，可以首先将红外发光装置6安装在一个带子上，然后再绕在导光 介质上，从而实现红外发光装置6在液晶显示器或者液晶电视机中的固定。当 然，也可以采用其他固定方式安装在导光介质的侧边，本实用新型对此不进行 具体限制。红外发光装置6的安放个数及排列位置应根据实际情况具体设置， 红外光线入射亚克力板4的角度需经过特别设计，且发出的光线强度应达到一 定程度。考虑到红外LED灯具有外形小、波长短等显著特性，因此，在本实施 例中，所述红外发光装置6优选采用红外LED灯实现，其发射的红外光能被光 敏传感器很好的感知。
当然，所述的红外发光装置6也可以安装在LCD屏3的至少一个侧边处， 因为LCD屏3本身也是一种有机玻璃，也属于导光介质的一种，所以，可以去 掉LCD屏3外层的导光介质(在本实施例中指的是亚克力板4,当然也可以采 用其它材质的导光介质，本实施例不限于此)，而直接将LCD屏3作为导光介质， 将红外LED灯设置在其侧边，优选设置在LCD屏3的四周。在本实施例中，采取在LCD屏3的外层再设置一层导光介质(即亚克力板4 )的原因是: 一、由于 LCD屏很薄，如果在其周围设置红外LED灯的话，则需要红外LED灯足够小； 二、设置导光介质是为了保护LCD屏，如果经常用手指触摸LCD屏很容易造成 LCD屏的破损。
除此之外，所述的红外发光装置6也可以安装在与导光介质对应位置的机 壳上，这样也可以达到对操作者手指的触摸产生红外影像的设计目的。
为了对所述红外发光装置6发出的红外线进行感知，在液晶显示器或者液 晶电视机中的发光板1上设置了光敏传感器7,如图2所示。所述光敏传感器7 设置的个数及位置没有具体限制，可以4艮据想要的精度具体确定，只要满足能 够感应到整个显示设备的覆盖范围即可，比如可以像图2中那样，采用在发光 板1的四个顶角附件安装四个光敏传感器7的形式。当然，为了提高感应精度， 也可以适当增加光敏传感器7的个数。在实际生产过程中，应结合感应精度和 生产成本两方面综合考虑确定。
所述光敏传感器7可以捕捉操作者手指触摸产生的红外影像，将感应到的 红外线信号转化成数字信号，通过其信号输出端输出，经凄t据总线送入数字信 号处理器DSP进行图像处理，进而将作用到亚克力板4或者LCD屏3上的多个 手指动作转换为多个运动坐标数据并加以跟踪，以实现对多个触摸点的响应。 比如可以根据运动坐标的变化情况确定各个触摸点的移动趋势，据此可以定 义不同的触摸操作功能。例如两个触摸点运动方向相反即表示进行放大或者缩 小操作； 一个触摸点不动，另一个触摸点作弧线运动，则表示进行旋转操作等 等。这样便可以完成单点触摸系统无法实现的功能，增强了人;fc/L交互界面的人 性化，所有这些功能可以通过应用软件来灵活定义。
在本实施例中，所述光敏传感器7可以采用CCD传感器或CMOS传感器等对 红外线具有感知能力的元器件实现。
下面阐述一下本实施例所提出的具有多点触摸功能显示器的工作原理。
本实施例的多点触摸式显示器采用了基于受抑全反射原理的触摸识别技术，参见图3所示，将红外LED灯发射的红外光线以一定角度射入到导光介质 中8。此导光介质8应该选用当光线接触到如空气等介质时会发生全反射，而 在碰触到手指或者皮肤等反射率较高的材质时则会发生散射的材料实现，比如 有机玻璃等；在本实施例中可以具体指亚克力板4。散射的红外光从与发光板l 发出的光线相反的方向穿透LCD屏3、扩散寺反及棱镜单元2 (红外光线可以从反 方向穿透LCD屏3、扩散板及棱镜单元2，且损失很小)，并被分布在发光板l 上的光敏传感器7采集到，以捕"t足手指触摸产生的红外影^像，并将此运动信号 送入DSP进行图像处理，从而将使用者对屏幕操作的多个手指动作转换为多个 运动坐标数据并加以跟踪。这些控制数据还可以通过显示器上设置的各种通用 计算机通信接口传输到其他的计算机，比如It总线接口、 USB接口或者以太网 接口等等。
通过采用受抑全反射技术和多个光敏传感器7,即可以方便地实现LCD显 示装置的多点触摸功能，整个LCD显示屏上无任何^^丑，通过触摸便能完全实 现所有的操作。
当然，上述结构也可以适用于除液晶显示器或者液晶电一见才几以外的其他显 示设备中，比如背投设备或者前投设备等。其中的导光介质在满足当光线接触 到空气时发生全反射，而在碰触到手指或者皮肤等反射率较高的材质时则发生 散射的要求的前提下，可以结合显示设备的具体结构适当选择。
应当指出，以上所述仅是本实用新型的一种优选实施方式而已，对于本技 术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出 若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求1、一种显示设备，包括发光板和导光介质，其特征在于在所述导光介质的至少一个侧边处设置有至少一个红外发光装置，所述发光装置所发射的红外线以一定角度射入导光介质，在所述发光板上安装有感应红外线的光敏传感器。
2、 根据权利要求1所述的显示设备，其特征在于所述红外发光装置为多 个，并且分布在导光介质的四周。
3、 根据权利要求1所述的显示设备，其特征在于所述红外发光装置位于 与导光介质对应位置的机壳上。
4、 根据权利要求1所述的显示设备，其特征在于所述红外发光装置安装 在一个带子上，然后绕在导光介质上。
5、 根据权利要求1所述的显示设备，其特征在于所述红外发光装置为红 外LED灯。
6、 根据权利要求1至5中任一项所述的显示设备，其特征在于所述导光 介质是一种当红外线接触到空气时会发生全反射，而在碰触到反射率较高的材 质时会发生散射的有机玻璃。
7、 根据权利要求6所述的显示设备，其特征在于所述导光介质为显示设 备前端的亚克力板。
8、 根据权利要求6所述的显示设备，其特征在于所述显示设备为液晶显 示设备，所述导光介质为液晶显示设备的LCD屏。
9、 根据权利要求6所述的显示设备，其特征在于所述光敏传感器设置有 多个，其形成的感应范围覆盖整个显示设备。
10、 根据权利要求9所述的显示设备，其特征在于所述显示设备为背投 设备、前投设备或者液晶显示i殳备。
专利摘要本实用新型公开了一种显示设备，包括发光板和导光介质，其中，在所述导光介质的至少一个侧边处设置有至少一个红外发光装置，所述发光装置所发射的红外线以一定角度射入导光介质，在所述发光板上安装有感应红外线的光敏传感器。本实用新型运用基于受抑全反射原理的触摸识别技术，通过采用在导光介质上设置红外发光装置，在显示设备原有的发光板上设置光敏传感器对散射回来的红外光线进行采集的方式，实现了显示设备的多点触摸功能，不仅具有结构简单、操作便利等显著特点，而且无需安放摄像机，有效降低了整机成本，并且在不影响画质的前提下，有助于减小显示设备的整机厚度。
文档编号G02F1/133GK201247460SQ200820026498
公开日2009年5月27日 申请日期2008年7月30日 优先权日2008年7月30日
发明者姜兆宁, 尚修远 申请人:青岛海信电器股份有限公司