专利名称：一种红外触摸屏的制作方法
技术领域：
本实用新型属于光电技术领域，具体涉及一种红外触摸屏。
背景技术：
长期以来，触摸屏市场处于五彩纷呈的局面，采用不同技术的触摸屏适用于不同 的应用环境，红外触摸技术只是其中的一种，它以高度的稳定性、适应性及透光性赢得业内 人士的好评。如图1所示，为现有技术中的一种红外触摸屏的结构示意图，该红外触摸屏包 括两组红外发射管101、两组红外接收管102、触摸检测区域103及框架104。该红外触摸屏 通过横向的红外发射管与红外接收管来确定触摸物105的纵坐标，通过纵向的红外发射管 与红外接收管来确定触摸物105的横坐标，从而实现触摸定位。这种红外触摸屏需要两组 红外发射管与两组红外接收管才能实现触摸定位，生产成本过高；而且需要在四条框架边 上设计与红外发射管、红外接收管相连的电路，结构过于复杂。
实用新型内容针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种红外触摸屏，包括框架、红外 发射管、红外接收管、触摸检测区域及处理单元，所述框架由第一边缘、第二边缘、第三边 缘、第四边缘构成，所述第一边缘与所述第三边缘相对，所述第二边缘与所述第四边缘相 对，所有的所述红外发射管与所有的所述红外接收管同时安装在所述框架的第一边缘上， 在第二、第三和第四边缘中的至少第三边缘上安装有反射元件，每个红外发射管所发射出 的红外光经所述反射元件反射后被至少一个红外接收管所接收且发射与接收的红外光在 所述触摸检测区域内形成了交叉的红外光网格。依照本实用新型的一个方面，所述红外发射管与所述红外接收管在所述第一边缘 上处同一安装高度。依照本实用新型的一个方面，所述红外发射管与所述红外接收管交错安装在所述
第一边缘上。依照本实用新型的一个方面，所述红外发射管与所述红外接收管在所述第一边缘 上具有至少两个安装高度。依照本实用新型的一个方面，所有的红外发射管在所述第一边缘上处同一安装高 度，所有的红外接收管在所述第一边缘上处同一安装高度，所述红外发射管与所述红外接 收管在所述第一边缘上处不同安装高度。依照本实用新型的一个方面，所述反射元件具有至少包括第一反射区域的多个反 射区域；当红外发射管所发射的红外光入射到所述反射单元的第一反射区域时，入射红外 光与所述反射单元所在边缘的夹角与反射红外光与所述反射单元所在边缘的夹角的角度 不同。依照本实用新型的一个方面，所述反射元件具有至少包括第一反射区域与第二反射区域的多个反射区域；当红外发射管所发射的红外光入射到所述反射单元的第二反射区域时，入射红外 光与所述反射单元所在边缘的夹角与反射红外光与所述反射单元所在边缘的夹角的角度 相同。依照本实用新型的一个方面，所述第一边缘为所述框架上的任意一条较长或较短 的框架边。本实用新型的其它方面和/或优点将在下面的说明中部分描述，并且其中部分在 该说明中是显而易见的，或者可以通过本实用新型的实践中学习到。
图1为现有技术中的一种红外触摸屏的结 构示意图；图2为根据本实用新型的红外触摸屏的一种实施例的结构示意图；图3为图2所示红外触摸屏的对触摸物实现定位的示意图；图4为提高图2所示红外触摸屏检测精度的一种优化方案的示意图；图5为提高图2所示红外触摸屏检测精度的另一种优化方案的示意图；图6为对图2所示红外触摸屏中红外反射管与红外接收管在第一边缘上的安装方 式的一种优化方案的结构简图；图7为图6所示的优化方案的另一种实施方式的示意图；图8为应用图7所示优化方案的红外触摸屏所构建的红外光网格的一种实施例的 示意图；以及图9为图2所示红外触摸屏中反射元件的一个实施例的结构简图具体实施方式
下面结合说明书附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步的描述。下面将开始本实用新型的实施例的详细说明，根据相应的附图说明其实施例，其 中通篇相同的附图标记指代相同的元件。下面将通过参照附图说明实施例以解释本实用新型。如图2所示为根据本实用新型的红外触摸屏的一种实施例的结构示意图，这种红 外触摸屏包括框架104、红外发射管101、红外接收管102、触摸检测区域103及处理单元，框 架104由第一边缘1041、第二边缘1042、第三边缘1043、第四边缘1044构成，第一边缘1041 与第三边缘1043相对，第二边缘1042与第四边缘1044相对，框架104通常为矩形框架，红 外发射管101和红外接收管102都与处理单元相连接，触摸检测区域103位于框架104内， 红外发射管101为广角红外发射管。虽然第一边缘1041可为框架104的任意一条较长的边 缘或较短的框架边，在图2中被示为框架104上的一条较长的框架边。与图1所示的红外 触摸屏不同，图2中所示的红外触摸屏中的所有红外发射管101与所有红外接收管102同 时安装在框架104的第一边缘1041上，在第三边缘1043上安装有反射元件201，每个红外 发射管101所发射出的红外光经反射元件201的反射后被至少一个红外接收管102所接收 且发射与接收的红外光在触摸检测区域103内形成了交叉的红外光网格。其中，反射元件 201可为平面反光镜、锯齿形反光镜等光学反射元件组成的复合物。当触摸物(如用户的手指等)与触摸监测区域发生触击时会至少阻断至少两条红外光路，而每条红外光路所对应 的红外发射管与红外接收管是固定的，所以只需要确定被阻断的红外发射管与红外接收管 就可以确定触摸物的位置。如图3所示，触摸物105阻断了红外光路301与红外光路302， 红外光路301所对应的红外发射管为101a、所对应的红外接收管为102a，红外光路302所 对应的红外发射管为101b、所对应的红外接收管为102b。同时，在处理单元中预先存储有 一数据表，在该数据表中记录了在触摸监测区域103内所有红外光路的交点所对应的红外 发射管与红外接收管的数据，处理单元300通过分析被阻断的红外光路所对应的红外发射 管与红外接收管的信息就很容易从数据表中查找出触摸点在触摸监测区域内的实际位置。 这种红外触摸屏只在一条边缘上安装红外发射管与红外接收管，与图1所示的现有红外触 摸屏相比极大的减少了所须红外元件的数量，同时只需设计一条边缘上的红外发射管、红 外接收管与处理单元之间的电路，简化了电路结构。如图4所示，为了提高图2所示红外触摸屏在第二边缘1042与第四边缘1044附 近区域的检测精度，可在第二边缘1042与第四边缘1044上安装反射元件201，令距离这两 条边缘较近的红外发射管所发射的红外光能被更多的红外接收管所接收，如图中所示的红 外发射管IOlm与红外发射管101η。经过这种优化方案优化过的红外触摸屏与图2所示红 外触摸屏相比在第二边缘1042与第四边缘1044附近的红外光路的数量更多，红外光网格 也更为密集，从而提高了该红外触摸屏在第二边缘1042与第四边缘1044附近区域 的检测 精度。同时也可以缩小触摸检测区域的范围，具体可参照图5，在第一边缘1041上安装有红 外发射管与红外接收管的区域的长度要大于触摸检测区域103的长度，这种结构设计使得 第二边缘1042与第四边缘1044附近的低检测精度区域位于触摸检测区域103之外，从而 提升了整个触摸监测区域的检测精度。图2中所示红外触摸屏中红外发射管101与红外接收管102交错的安装在第一边 缘1041上，红外发射管101与红外接收管102在第一边缘1041上处同一安装高度，该红外 触摸屏的这种结构设计所需的红外元件较少，受红外元件数量的限制，即使采用了图4与 图5所示的优化方案使检测精度得到了很大的提升，但是还是可能达不到用户对该红外触 摸屏检测精度的要求。为了进一步提高检测精度，可以在第一边缘1041上的另一安装高度 上再加装红外发射管101与红外接收管102，具体可参照图6与图7。在图6中，在第一边缘 1041上的两个不同的安装高度上都安装有红外发射管与红外接收管，处同一安装高度上的 红外发射管与红外接收管呈交错排列，在每个红外发射管101的上方或下方为红外接收管 102。在图7中，所有的红外发射管101在第一边缘1041上处同一安装高度，所有的红外接 收管102在第一边缘1041上处同一安装高度，红外发射管101与红外接收管102在第一边 缘1041上处不同安装高度。采用这种优化方案后的红外触摸屏所构建的红外光网格具体 可参照图8，从图8中可以看出，与图2至图5中所示的红外触摸屏所构建的红外光网格相 比，这种优化方案的红外触摸屏所构建的红外光网格更为密集，从而在检测精度上有了较 大幅度的提升。如图9所示为图2所示红外触摸屏中的反射元件的一个实施例的结构简图，反射 元件201能够将红外触摸屏中的每个红外发射管所发出的红外光被预设的红外接收管所 接收，形成了预设的红外光路，在触摸检测区域内构建与处理单元中所存储的数据表相匹 配的交叉红外光网格。在图9中的反射元件201包括三个反射区域两个第一反射区域601与一个第二反射区域602。当红外发射管所发射的红外光入射到第一反射区域601时，入射红外光603与反射单元201所在边缘1040的夹角与反射红外光604与反射单元201所 在边缘1040的夹角的角度不同，第一反射区域601可为锯齿形反光镜、棱镜等；当红外发射 管所发射的红外光入射到第二反射区域602时，入射红外光603与反射单元201所在边缘 1040的夹角与反射红外光604与反射单元201所在边缘1040的夹角的角度相同，第二反射 区域602可为平面反光镜、镜面涂层等。图示这种反射单元的两端为第一反射区域601，中 部第二反射区域602，这种结构的反射单元可应用于图2中所示红外触摸屏的第三边缘上。 在实际应用中，反射单元即可以只包含第一反射区域，也可以只包含第二反射区域。可根据 红外发射管与红外接收管的安装位置、预设的红外光路的走向等方面来对反射元件上的反 射区域的构成进行设计，使得该发射元件可应用于该红外触摸屏框架的第二、第三和第四 边缘中的任意一条边缘上。 尽管已经对本实用新型的实施例作出了较为详细的说明和描述，但是本领域的技 术人员应该明了在没有脱离本实用新型精神和原则的情况下可以对这些实施例进行改变， 其范围定义在权利要求中。
权利要求一种红外触摸屏，包括框架、红外发射管、红外接收管、触摸检测区域及处理单元，所述框架由第一边缘、第二边缘、第三边缘、第四边缘构成，所述第一边缘与所述第三边缘相对，所述第二边缘与所述第四边缘相对，其特征在于所有的所述红外发射管与所有的所述红外接收管同时安装在所述框架的第一边缘上，在第二、第三和第四边缘中的至少第三边缘上安装有反射元件，每个红外发射管所发射出的红外光经所述反射元件反射后被至少一个红外接收管所接收且发射与接收的红外光在所述触摸检测区域内形成了交叉的红外光网格。
2.如权利要求1所述的红外触摸屏，其特征在于所述红外发射管与所述红外接收管 在所述第一边缘上处同一安装高度。
3.如权利要求2所述的红外触摸屏，其特征在于所述红外发射管与所述红外接收管 交错安装在所述第一边缘上。
4.如权利要求1所述的红外触摸屏，其特征在于所述红外发射管与所述红外接收管 在所述第一边缘上具有至少两个安装高度。
5.如权利要求4所述的红外触摸屏，其特征在于所有的红外发射管在所述第一边缘 上处同一安装高度，所有的红外接收管在所述第一边缘上处同一安装高度，所述红外发射 管与所述红外接收管在所述第一边缘上处不同安装高度。
6.如权利要求1至5之一所述的红外触摸屏，其特征在于所述反射元件具有至少包 括第一反射区域的多个反射区域；当红外发射管所发射的红外光入射到所述反射单元的第一反射区域时，入射红外光与 所述反射单元所在边缘的夹角与反射红外光与所述反射单元所在边缘的夹角的角度不同。
7.如权利要求6所述的红外触摸屏，其特征在于所述反射元件具有至少包括第一反 射区域与第二反射区域的多个反射区域；当红外发射管所发射的红外光入射到所述反射单元的第二反射区域时，入射红外光与 所述反射单元所在边缘的夹角与反射红外光与所述反射单元所在边缘的夹角的角度相同。
8.如权利要求6所述的红外触摸屏，其特征在于所述第一边缘为所述框架上的任意 一条较长或较短的框架边。
专利摘要本实用新型公开了一种红外触摸屏，包括框架、红外发射管、红外接收管、触摸检测区域及处理单元，框架由第一边缘、第二边缘、第三边缘、第四边缘构成，第一边缘与第三边缘相对，第二边缘与第四边缘相对，所有的红外发射管与所有的所述红外接收管同时安装在框架的第一边缘上，在第二、第三和第四边缘中的至少第三边缘上安装有反射元件，每个红外发射管所发射出的红外光经反射元件反射后被至少一个红外接收管所接收且发射与接收的红外光在触摸检测区域内形成了交叉的红外光网格。这种红外触摸屏只在一条框架边上安装红外元件，能够有效降低生产成本。
文档编号G06F3/042GK201556190SQ201020046788
公开日2010年8月18日 申请日期2010年1月6日 优先权日2010年1月6日
发明者刘建军, 刘新斌, 叶新林 申请人:北京汇冠新技术股份有限公司;北京汇冠触摸技术有限公司