专利名称:一种红外触摸屏的制作方法
【专利摘要】一种红外触摸屏，属于触控【技术领域】。本实用新型包括边框和设置在边框上的第一、第二红外反射单元和第一、第二红外接收单元；边框的顶边和底边分别设置第一红外发射单元和第一红外接收单元，同时在左侧边和右侧边均设置第二红外接收单元和第二红外发射单元，并且第二红外发射单元与红外接收单元依次从顶至底的方向设置；第一红外接收单元和第一红外发射单元成水平直线对置分布，同侧边的第二红外接收单元和第二红外发射单元成垂直直线布置。本实用新型结构简单、生产升本低，适用于具有长边框的红外触摸屏，规避了短边之间的对射距离超过红外对管的极限距离难题，提供了一种新的触摸无盲区的实现方案。
【专利说明】一种红外触摸屏
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及触控【技术领域】，特别涉及一种红外触摸屏。
【背景技术】
[0002]目前，触控技术已成为当今人机交互中的热点技术。红外触摸屏就是其中一种触控技术，其包括安装在触摸面板四周的印刷电路板上的红外发射管和红外接收管，一一对应设置，红外发射管和红外接收管之间的光线在触摸面板形成密集的X、Y方向上的红外线网络。当有触摸时，手指或其他物体就会挡住经过该点的红外线，由控制系统判断出触摸点在触摸屏上的位置。由于该方案采用对边发射与接收，又局限于红外对管的信号距离，这就导致了触摸屏上任意一对对边之间的距离不得超过红外对管的信号距离，限制了红外触摸屏能做到的最大尺寸。发明专利申请CN102799319A公开了一种红外触摸屏，该红外触摸屏包括设置在第一边缘的红外发射元件阵列、设置在第三边缘的红外接收元件阵列、设置在第二边缘和第四边缘的反射元件。通过反射元件反射以及红外发射和/或接收元件阵列中红外管接收或发射方向以增加边角区域的扫描线密度，但这种设置精度要求高，尤其是设置相应适合发射或接收角度，并且对反射元件的材料要求高，形成的红外网络因上述因素而分布不够均匀。
实用新型内容
[0003]本实用新型针对现有技术存在的不足，尤其针对其中一对对边距离超过红外对管信号距离的长边框触摸屏，提高边侧红外网络密集度，提供一种结构简单、低成本、高触摸精度的新型红外触摸屏。
[0004]本实用新型的技术方案是提供一种新型红外触摸屏，包括由顶边、底边、左侧边、右侧边、触摸区域构成的边框和布置在所述边框上的红外接收单元和红外发射单元，其特征在于，所述红外接收单元包括第一红外接收单元和第二红外接收单元，所述红外发射单元包括第一红外发射单元和第二红外发射单元；所述第一红外发射单元和所述第一红外接收单元分别布置在边框的顶边和底边，设置在所述第一红外发射单元内的红外发射管与所述第一红外接收单元内的红外接收管排成水平直线而逐一相对设置；所述第二红外发射单元和所述第二红外接收单元从顶至底的方向布置在边框的左侧边，所述第二红外发射单元和所述第二红外接收单元从顶至底的方向布置在边框的右侧边，设置在任意侧边的所述第二红外发射单元的红外发射管与所述第二红外接收单元内的红外接收管按垂直直线排布成一列；所述边框左侧边的所述第二红外发射单元与所述第一红外接收单元之间，以及所述边框左侧边的所述第二红外接收单元和所述第一红外发射单元之间均形成红外发射-接收线路且所形成的红外发射-接收线路在边框的左侧边形成高密集红外交叉网络，以适用具有长边框的红外触摸屏；所述边框右侧边的所述第二红外发射单元与所述第一红外接收单元之间，以及所述边框右侧边的所述第二红外接收单元和所述第一红外发射单元之间均形成红外发射-接收线路且所述形成的红外发射-接收线路在边框的右侧边形成高密集红外交叉网络，以适用具有长边框的红外触摸屏；所述第一红外接收单元的红外接收管数量不小于所述第二红外接收单元的红外接收管数量的2倍。
[0005]该红外触摸屏适用于具有长边框的红外触摸屏，一般常规红外屏采用对边发射接收对射，当红外框尺寸较大时，短边对射距离过远，光线衰减，超过红外信号接收距离，则在边框两侧边设置相对的接收和发射单元变得毫无意义，边框长度方向上的红外网络由设置在边框顶边和侧边相对的接收和发射单元实现就能满足红外触摸屏几乎整体区域的触摸精度，而侧边精度的提高可通过在边框两侧边均设置红外发射单元和红外接收单元，以使红外发射单元或红外接收单元和侧边红外接收单元或侧边红外发射单元之间形成边角区域的红外线扫描，以提高红外触摸屏侧边区域的触摸精度，最终整体区域触摸精度提高。并且该红外触摸屏结构简单、易操作，触摸屏精度高，适用于具有较长边框的红外触摸屏。
[0006]作为本实用新型的优选，所述边框左侧边的所述第二红外发射单元的红外发射管与所述边框右侧边的所述第二红外发射单元的红外发射管相对设置；所述边框左侧边的所述第二红外接收单元的红外接收管与所述边框右侧边的所述红外接收单元的红外接收管相对设置。
[0007]作为本实用新型的优选，所述边框左侧边和右侧边的所述第二红外发射单元的红外发射管均向边框底边方向偏转Θ角度，所述边框左侧边和右侧边的所述第二红外接收单元的红外接收管均向边框顶边方向偏转Θ角度。
[0008]作为本实用新型的优选，所述Θ角度根据实际需要调整，优选为45度。
[0009]作为本实用新型的优选，所述第一红外接收单元中相邻红外接收管间距或所述第一红外发射单元中相邻红外发射管间距，与所述第二红外接收单元中相邻红外接收管间距或所述第二红外发射单元中相邻红外发射管间距相等。
[0010]作为本实用新型的优选，所述红外发射管间距、所述红外接收管间距在符合正常识别手指的基础上，不超过半个手指宽度。
[0011]作为本实用新型的优选，所述第二红外接收单元与所述第二红外发射单元相邻位置的红外接收管和红外发射管间距，与所述第一红外接收单元中相邻红外接收管间距或所述第一红外发射单元中相邻红外发射管间距或所述第二红外接收单元中相邻红外接收管间距或所述第二红外发射单元中相邻红外发射管间距相等。
[0012]本实用新型具有以下有益效果:本实用新型为一结构简单、低成本、高触摸精度的红外触摸屏，适用于具有长边框的红外触摸屏。在高度一定的情况下，红外触摸屏长度不再受红外发射管发射接收距离限制，可以做到足够长，并且该触摸屏能达到所有触摸区域精度无盲区的效果。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型实施例一红外触摸屏结构示意图；
[0014]图2为图1中的局部红外扫描线分布示意图；
[0015]图3为本实用新型实施例二红外触摸屏结构示意图；
[0016]图4为图3中的局部红外扫描线分布示意图。
[0017]图中，1-边框；2-第一红外接收单元；3_第二红外接收单元；4_第一红外发射单元；5_第二红外发射单元；Θ -偏转角度。
【具体实施方式】
[0018]以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
[0019]实施例一
[0020]如图1、2，该红外触摸屏包括边框I和设置在边框I上的红外接收单元和红外发射单元。所述边框包括顶边、底边、左侧边、右侧边、触摸区域。所述红外接收单元包括第一红外接收单元2和第二红外接收单元3，所述红外发射单元包括第一红外发射单元4和第二红外发射单元5。在所述边框I的顶边和底边分别设置所述第一红外发射单元4和所述第一红外接收单元2，同时在所述左侧边和右侧边均设置所述第二红外接收单元3和所述第二红外发射单元5，并且所述第二红外发射单元5与所述红外接收单元3依次从顶至底的方向设置，使得所述第一红外发射单元4和所述第一红外接收单元2、所述第一红外发射单元4和所述第二红外接收单元3、所述第一红外接收单元2和所述第二红外发射单元形成红外网络。对于变换上述红外接收单元和红外发射单元的位置以形成同上述相同或类似的红外网络(如图2)，也适用本申请。所述红外发射单元和所述红外接收单元内分别可由多个红外发射管和红外接收管组成，根据红外管特性，红外管发射红外线或接收红外线的范围，也就是红外扫描范围，可在横向、纵向以及相邻两边缘间覆盖，红外扫描范围广，边侧红外线数量多，触摸屏精度高。
[0021]为使红外网络均匀、红外扫描范围广、触摸屏精度高，该红外触摸屏做了进一步设计。一方面，该第一红外发射单元4和第一红外接收单元2分别具有等量的红外发射管和红外接收管，该红外发射管、红外接收管分别排列成一水平直线，并且所述第一红外发射单元4的红外发射管与所述第一红外接收单元2的红外接收管一一相对设置。一方面，所述第二红外发射单元5和所述第二红外接收单元3分别具有一定数量的红外发射管和红外接收管，可以是相等数量的红外发射管和红外接收管或者两者数量不相等，任意一侧的第二红外发射单元5的红外发射管与所述第二红外接收单元3的红外接收单元成一垂直直线分布，并且左侧边的第二红外发射单元5的红外发射管与右侧边的第二红外发射单元5的红外发射管一一相对设置，左侧边的第二红外接收单元3的红外接收管与右侧边的第二红外接收单元3的红外接收管一一相对设置。
[0022]一方面，设置所述第一红外接收单元2中相邻红外接收管间距或所述第一红外发射单元4中相邻红外发射管间距，与所述第二红外接收单元3中相邻红外接收管间距或所述第二红外发射单元5中相邻红外发射管间距相等，在符合正常识别手指的基础上，不超过半个手指宽度，相对密集的布置可增加红外扫描线。一方面，设置所述第二红外接收单元3与所述第二红外发射单元5相邻位置的红外接收管和红外发射管间距，与所述第一红外接收单元2中相邻红外接收管间距或所述第一红外发射单元4中相邻红外发射管间距或所述第二红外接收单元3中相邻红外接收管间距或所述第二红外发射单元5中相邻红外发射管间距相等，不超过半个手指宽度。这样均匀对称的设置，可构建均匀密集的红外网络，增加边侧红外扫描线，不过还需要考虑红外管自身红外范围，一般60度广角，则设置的红外管相邻距离不要过小，以避免部分红外扫描线被遮挡。为了适应较长边框，还需在边框的顶侦U、底侧设置较多数量的红外管，根据实际需要设定增减红外管，而在考虑边框长度的同时提高触摸屏精度，设置所述第一红外接收单元2的红外接收管数量不小于所述第二红外接收单元3的红外接收管数量的2倍。
[0023]实施例二
[0024]如图3、4，该红外触摸屏同所述实施例一设置，区别在于在边框任意一侧将第二红外发射单元5的红外发射管与所述第二红外接收单元3的红外接收单元按垂直直线排成列的基础上，左侧边的第二红外发射单元5的红外发射管与右侧边的第二红外发射单元5的红外发射不再一一相对设置，左侧边的第二红外接收单元3的红外接收管与右侧边的第二红外接收单元3的红外接收管不再一一相对设置。
[0025]因每个红外管具有一定发射或接受广角，一般为60度左右，为了增强红外信号，增强侧边与上下两边对射的信号强度，可将边框左右边侧的红外管依据实际需要摆放不同角度。所述边框左侧边和右侧边的所述第二红外发射单元5的红外发射管均向边框底边方向偏转Θ角度，所述边框左侧边和右侧边的所述第二红外接收单元3的红外接收管均向边框顶边方向偏转Θ角度。该偏转角度一般相等，以确保红外扫描范围均匀，根据实际需要进行调整Θ角度，如45度、60度等，优选为45度。
[0026]该红外触摸屏受与红外管相连的电路板控制。所述电路板包括主控单元、发射控制电路、接收控制电路、采样电路、滤波放大电路、AD转换电路。所述主控单元控制与所述红外发射第一单元4和红外发射第二单元5连接的所述发射控制电路以及与所述红外接收第一单元2和所述红外接收第二单元3连接的所述接收控制电路，所述采样电路采集所述红外接收第一单元2和所述红外接收第二单元3的红外信号，依次经滤波放大电路、AD转换电路后输出给主控单元，所述主控单元将所述信号计算处理触摸点的位置。
[0027]上面所述的实施例仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的构思和范围进行限定。在不脱离本实用新型设计构思的前提下，本领域普通人员对本实用新型的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本实用新型的保护范围，本实用新型请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。
【权利要求】
1.一种红外触摸屏，包括由顶边、底边、左侧边、右侧边、触摸区域构成的边框(I)和布置在所述边框上的红外接收单元和红外发射单元，其特征在于，所述红外接收单元包括第一红外接收单元(2)和第二红外接收单元(3)，所述红外发射单元包括第一红外发射单元(4)和第二红外发射单元(5);所述第一红外发射单元(4)和所述第一红外接收单元(2)分别布置在边框(I)的顶边和底边，设置在所述第一红外发射单元(4)内的红外发射管与所述第一红外接收单元(2)内的红外接收管排成水平直线而逐一相对设置；所述第二红外发射单元(5)和所述第二红外接收单元(3)从顶至底的方向布置在边框(2)的左侧边，所述第二红外发射单元(5)和所述第二红外接收单元(3)从顶至底的方向布置在边框(2)的右侧边，设置在任意侧边的所述第二红外发射单元(5)的红外发射管与所述第二红外接收单元(3)内的红外接收管按垂直直线排布在同一列；所述边框(2)左侧边的所述第二红外发射单元(5)与所述第一红外接收单元(2)之间，以及所述边框(2)左侧边的所述第二红外接收单元(3)和所述第一红外发射单元(4)之间均形成红外发射-接收线路且所形成的红外发射-接收线路在边框(2)的左侧边形成高密集红外交叉网络，以适用具有长边框的红外触摸屏；所述边框(2)右侧边的所述第二红外发射单元(5)与所述第一红外接收单元(3)之间，以及所述边框(2)右侧边的所述第二红外接收单元(3)和所述第一红外发射单元(4)之间均形成红外发射-接收线路且所述形成的红外发射-接收线路在边框(2)的右侧边形成高密集红外交叉网络，以适用具有长边框的红外触摸屏；所述第一红外接收单元(2)的红外接收管数量不小于所述第二红外接收单元(3)的红外接收管数量的2倍。2.根据权利要求1所述的红外触摸屏，其特征在于，所述边框左侧边的所述第二红外发射单元(5)的红外发射管与所述边框右侧边的所述第二红外发射单元(5)的红外发射管相对设置；所述边框左侧边的所述第二红外接收单元(3)的红外接收管与所述边框右侧边的所述红外接收单元(3)的红外接收管相对设置。3.根据权利要求1所述的红外触摸屏，其特征在于，所述边框左侧边和右侧边的所述第二红外发射单元(5)的红外发射管均向边框底边方向偏转Θ角度，所述边框左侧边和右侧边的所述第二红外接收单元(3)的红外接收管均向边框顶边方向偏转Θ角度。4.根据权利要求3所述的红外触摸屏，其特征在于，所述Θ角度为45度。5.根据权利要求1所述的红外触摸屏，其特征在于，所述第一红外接收单元(2)中相邻红外接收管间距或所述第一红外发射单元(4)中相邻红外发射管间距，与所述第二红外接收单元(3)中相邻红外接收管间距或所述第二红外发射单元(5)中相邻红外发射管间距相坐寸ο6.根据权利要求5所述的红外触摸屏，其特征在于，所述红外发射管间距、所述红外接收管间距在符合正常识别手指的基础上，不超过半个手指宽度。7.根据权利要求1所述的红外触摸屏，其特征在于，所述第二红外接收单元(3)与所述第二红外发射单元(5)相邻位置的红外接收管和红外发射管间距，与所述第一红外接收单元(2)中相邻红外接收管间距或所述第一红外发射单元(4)中相邻红外发射管间距或所述第二红外接收单元(3)中相邻红外接收管间距或所述第二红外发射单元(5)中相邻红外发射管间距相等。
【文档编号】G06F3-042GK204270275SQ201420686992
【发明者】王迪, 周建, 李金鹏, 齐洋 [申请人]湖州佳格电子科技有限公司