专利名称：一种多重触摸红外光纤导入全内反射装置与方法
技术领域：
本发明涉及一种多重触摸红外光纤导入全内反射装置，适于在任何透射显示屏幕 表面多重触摸操作识别的红外影像形成方案中进行红外光纤导入型全内反射的形成。本发 明还涉及一种形成红外光纤导入全内反射的方法。
背景技术：
红外光纤导入全内反射(IFI-TIR)是一种多重触摸红外光点影像形成技术，它使 用红外光纤导入方法完成透明丙烯酸幕基内的全内反射来实现用于多重触摸的红外光点 影像形成。当配备有多重触摸红外光纤导入全内反射技术装置的显示设备，所述装置建立 并形成表面透明幕基的红外光纤导入时，装置的表面透明幕基内即产生红外光线全内反 射。作为大量透射显示屏幕表面多重触摸红外光点影像形成技术中的一种技术，红外光纤 导入的设计尤其是以平板透射液晶显示装置及背投影桌体表面显示装置的透射显示屏幕 表面的多重触摸红外光纤导入全内反射(IFI-TIR)形成技术为目的。众所周知，在各种多重识别表面的红外影像形成的技术中，成本与功耗都很大，另 外为了实现得到多重识别表面的红外影像，其表面材料也有很大的限制，同时红外线的使 用方式对人体的安全也有很大的限制。能够获得多重识别表面的红外影像的FTIR全内反射技术，必须使用大量的LED红 外发光管布置在屏幕的四周，不但成本较高而且会产生大量的热量，同时耗电功率也很大， 必须使用边框，另外还必须使用大量的焊接技术。能够获得多重识别表面的红外影像的另一种技术，后面扩散照射DI技术，红外光 线向上照射，长期的直射会使人的眼睛受到辐射不利于健康，并且很难得到一个均勻的红 外扩散光线，为此会增加很多成本，在使用上对环境的要求也很高，易受环境干扰。能够获得多重识别表面的红外影像的另一种技术开放式前面扩散照射DI技术， 所有红外光线形成设备及红外影像识别设备全部外设，不能形成一体化产品，红外光线开 放使用和反射使用，长期使用对人的眼睛有损害。能够获得多重识别表面的红外影像的技术还有后面扩散照射DI技术和全内反射 技术FTIR综合技术DSI，该技术在丙烯酸的结构设计上需要大量的投入，并且因为需要压 力产生红外光点影像，很难通过软件控制得到一个稳定的红外光点影像。另外柔软的表面 扩散结构在使用上很难实现较大的表面多重操作屏幕。能够获得多重识别表面的红外影像的表面激光幕布扫描装置技术，屏幕表面有凸 起的边框，使屏幕表面不平坦，另外激光的安全使用标准及防漏都将是表面激光幕布的一 个缺陷。因此，开发实现一种全新的以多重触摸红外光纤导入全内反射装置构建一个多方 位、屏幕表面平坦、容易被软件控制、抗干扰并且使用安全的多重触摸红外光纤导入全内反 射装置及方法作为大量透射显示屏幕表面多重触摸红外光点影像形成技术中的一种技术 是十分必要的。
本发明目的在于提供一种多重触摸红外光纤导入全内反射(IFI-TIR)装置与方 法，该装置及方法适于用户在任何透射显示屏幕表面多重触摸操作的红外光点影像识别方 案中进行全屏表面幕基多重触摸红外光纤导入型全内反射的形成。本发明的另一个目的是 提供一种形成红外光纤导入全内反射(IFI-TIR)的方法，该方法及装置可通过红外光纤的 导入在透射显示屏幕表面上的透明幕基内并形成全内反射，便于用户使用，可广泛应用于 作为大量透射显示屏幕表面多重触摸红外光点影像形成技术中的一种技术，为实现上述目 的，本发明采用如下技术方案一种多重触摸红外光纤导入全内反射(IFI-TIR)装置，该装 置包括；红外光纤、红外发光器、红外发射器、丙烯酸透明幕基。该多重触摸红外光纤导入全 内反射装置的红外发光器，是一个安全光强发光的红外发光器，其安装于红外光纤的一端， 产生安全的不可见波长的红外发光及红外光束，向红外光纤提供红外光源，该光源经过光 纤的传导到达红外发射器，经过红外发射器的扩散继续向前发射，直接导入丙烯酸透明幕 基内，并在丙烯酸透明幕基内形成全内反射，通过对形成红外光纤导入全内反射(IFI-TIR) 的装置以及形成红外光纤导入全内反射的方法，以达到实现整个丙烯酸透明幕基内红外全 内反射的目的。一种形成红外光纤导入全内反射的方法，该方法包括有所述多重触摸红外 光纤导入全内反射装置还包括；形成红外光纤导入全内反射(IFI-TIR)的方法，利用所述 红外发光器为红外光纤提供大功率红外光，该红外光经红外光纤传导导入多个分别位于丙 烯酸透明幕基侧面或下表面的槽沟内的红外发射器，该红外发射器固定安装在丙烯酸透明 幕基侧面或下表面的槽沟内形成两侧对称入射，使向前扩展的红外光线在丙烯酸透明幕基 内形成全内反射，形成一个安全的完整的全内反射表面，并能使任何整个透射显示屏幕的 上表面形成不可见红外光表面的红外视窗。该方法产生的安全的红外全内反射丙烯酸透明 幕基表面的红外视窗。无论来自屏幕任何方位的多重触摸操作都能得到多重操作对应的红 外光点影像。本发明由于在多重触摸表面设置了光纤导入式红外视窗多重触摸屏装置，因此， 在平板透射液晶显示装置及背投影桌体表面显示装置的透射显示屏幕表面的使用上，适合 多重识别红外光点影像形成及多重触摸，本发明与现有技术相对照，其效果是突出的、明显 的，本发明的实施大大提高了产品的实用性及未来生活的便利。
本发明通过以下附图进一步描述图中相同的标注代表相同的同一部件。图1是本发明的多重触摸红外光纤导入全内反射装置结构示意图。图2是图1的光纤传导红外光线的原理示意3是红外光纤传导与多个分别位于丙烯酸透明幕基侧面或下表面槽沟内的红 外发射器结构示意图。图4是透明幕基的全内反射原理示意图。
具体实施例方式以下结合附图和具体实施方式
对本发明的技术方案作进一步说明，图1是本发明的多重触摸红外光纤导入全内反射装置结构示意图。它包含了具有红外光线传导功能的红 外光纤、红外发光器、红外发射器、丙烯酸透明幕基。红外发光器是一个安全光强发光的红 外发光器，红外发光器的功率标准限定在5-50mw毫瓦安全范围内，红外发光器，可以是红 外LED发光二极管或大功率工业激光或是大功率光端发射机，其安装于红外光纤的一端， 产生安全的不可见波长的红外发光及红外光束，向红外光纤提供红外光源，该光源经过光 纤的传导到达红外发射器，红外光纤是一种偏振保持单模光纤或多模梯度型光纤，该光纤 在820-870nm不可见红外光波光谱范围上有很大的带宽和低衰减，红外光线经过红外发射 器的扩散继续向前发射，该红外发射器是一个玻璃扩散镜头，将红外光线直接扩散导入透 明丙烯酸幕基内，并在丙烯酸透明幕基内形成全内反射，丙烯酸透明幕基内添加有微球光 学扩散导光粒子，通过对形成红外光纤导入全内反射的装置以及形成红外光纤导入全内反 射的方法，以达到实现整个丙烯酸透明幕基内红外全内反射的目的。一种形成红外光纤导 入全内反射的方法，该方法包括有所述多重触摸红外光纤导入全内反射装置还包括；形 成红外光纤导入全内反射的方法，利用所述红外发光器为红外光纤提供大功率红外光，该 红外光经红外光纤传导导入多个分别位于丙烯酸透明幕基侧面或下表面的槽沟内的红外 发射器，该红外发射器固定安装在丙烯酸透明幕基侧面或下表面的槽沟内形成两侧对称入 射，使向前扩展的红外光线在丙烯酸透明幕基内形成全内反射，形成一个安全的完整的全 内反射表面，并能使任何整个透射显示屏幕的上表面形成不可见红外光表面的红外视窗。 该方法产生的安全的红外全内反射丙烯酸透明幕基表面红外视窗。无论来自屏幕任何方位 的多重触摸操作都能得到多重操作对应的红外光点影像。图2是图1的光纤传导红外光线的原理示意图，红外发光器(201)可以是红外 LED发光二极管或是红外激光光源，红外发光器有多个光端输出接口，输出端接入红外光纤 (202)红外光经光纤传导导入红外发射器(203)，该红外发射器是一个玻璃扩散透镜，使红 外光线经红外发射器继续向前扩散。图3是红外光纤传导与多个分别位于丙烯酸透明幕基侧面或下表面槽沟内的红 外发射器结构示意图。红外发光器(301)的光输出端接有多根红外光纤(302)，红外光经红 外光纤传导导入固定在丙烯酸透明幕基(304)侧面或下表面的红外发射器(303)群，该发 射器群将红外光向前扩散传入丙烯酸透明幕基(304)内并在丙烯酸透明幕基(304)内形成 全内反射。图4是透明幕基的全内反射原理示意图。由红外发光器(404)的光输出端输出的 红外光经红外光纤(402)传导导入固定在丙烯酸透明幕基(403)侧面或下表面的红外发射 器(401)群，该发射器将红外光向前扩散传入丙烯酸透明幕基(403)内并在丙烯酸透明幕 基(403)内形成全内反射。形成一个安全的完整的全内反射表面，并能使任何整个透射显 示屏幕的上表面形成不可见红外光表面的红外视窗。该方法产生的安全的红外全内反射丙 烯酸透明幕基表面红外视窗。无论来自屏幕任何方位的多重触摸操作都能得到多重操作对 应的红外光点影像。
权利要求
一种多重触摸红外光纤导入全内反射装置，其特征在于包括适于在任何透射显示屏幕表面多重触摸操作的红外光点影像形成方案中进行红外光纤导入型全内反射的形成。所述多重触摸红外光纤导入全内反射装置包括；红外光纤、红外发光器、红外发射器、丙烯酸透明幕基。所述多重触摸红外光纤导入全内反射装置还包括形成红外光纤导入全内反射的方法。
2.根据权利要求1所述红外光纤，其特征在于；所述红外光纤，用于红外光线的传导， 所述红外光纤位于红外发光器及红外发射器之间。
3.根据权利要求1所述红外发光器，其特征在于；所述红外发光器，用于红外发光及红 外光光束的产生，位于红外光纤的一端。
4.根据权利要求1所述红外发射器，其特征在于；所述红外发射器，用于红外光的向前 发射并将一束红外光线形成一个向前扩展的入射光线，所述红外发射器位于红外光纤的另 一端并固定于在丙烯酸透明幕基侧面或下表面的槽沟内，其形状为柱状半圆形。
5.根据权利要求1所述丙烯酸透明幕基，其特征在于；所述丙烯酸透明幕基，用于红外 光线的全内反射及多重触摸的表屏，其形状为一个长方形透明板。
6.根据权利要求4所述丙烯酸透明幕基侧面或下表面的槽沟，其特征在于；所述丙烯 酸透明幕基侧面或下表面的槽沟，用于丙烯酸透明幕基的红外光线的入射及红外发射器的 固定安装，位于丙烯酸透明幕基侧面或下表面，其形状表现为一个方形凹槽。
7.根据权利要求1所述形成红外光纤导入全内反射的方法。其特征方法包括；所述形 成红外光纤导入全内反射的方法，由红外发光器为红外光纤提供大功率红外光，该红外光 经红外光纤传导导入多个分别位于丙烯酸透明幕基侧面或下表面的槽沟内的红外发射器， 该红外发射器固定安装在丙烯酸透明幕基侧面或下表面的槽沟内形成两侧对称入射，使向 前扩展的红外光线在丙烯酸透明幕基内形成全内反射。
全文摘要
本发明公开一种多重触摸红外光纤导入全内反射装置与方法，适于在任何透射显示屏幕表面多重触摸操作的红外影像形成方案中红外光纤导入型全内反射的形成，以及涉及一种形成红外光纤导入全内反射的方法。根据本发明，所述红外光纤(302)接收来自所述红外发光器(301)的红外光束，将红外光束导入给红外发射器(303)形成红外光线入射给丙烯酸透明幕基(304)，根据本发明，多个红外发射器在丙烯酸透明幕基侧面或下表面的槽沟内固定排布形成入射，向前扩展的红外光线在丙烯酸透明幕基内形成全内反射，使丙烯酸透明幕基形成表面不可见红外光视窗，从而无论来自屏幕表面任何方位的多重触摸操作都能得到多重操作对应的红外光点影像。
文档编号G02B6/028GK101957687SQ20091015790
公开日2011年1月26日 申请日期2009年7月16日 优先权日2009年7月16日
发明者张海宏 申请人:张海宏;固安迪诺普科技有限公司