CN101424993B - 红外线触控系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种红外线触控系统。该红外线触控系统包括红外线发射器、红外线转换装置、至少一第一红外线接收器和至少一第二红外线接收器，该红外线发射器发射红外线，其特征在于：该红外线转换装置将该红外线转换为多条沿一第一方向传输的红外线光束和多条沿一第二方向传输的红外线光束，该第一方向和该第二方向相交，该第一红外线接收器和该第二红外线接收器分别用于接收该多条沿第一方向和第二方向传输的红外线光束。该红外线触控系统具有成本低、可靠性高、维护简单的优点。

Description

红外线触控系统
技术领域
本发明涉及一种红外线触控系统。
背景技术
在显示器上设置一触控面板，构成一具触控系统的触控显示装置，使得用户可以用手或者其它物体接触该触控面板以便向该显示器输入信息，这样可以减少甚至消除用户对其它输入设备(如键盘、鼠标、遥控器等)的依赖，方便用户的操作。
触控系统通常有电阻式、电容式、超声波式和红外线式等多种类型，其中红外线式触控系统因具有技术简单、成本低的特点而被广泛应用。
请参阅图1，是一种现有技术红外线触控系统的平面结构示意图。该红外线触控系统1包括一矩形触摸板11、多个红外线发射器110、120和多个红外线接收器111、121。该多个红外线发射器110和该多个红外线接收器111分别等间距设置在该触摸板11相对的两个侧边。该多个红外线发射器110分别发射多条平行于一第一方向的第一红外线光束，该多个红外线接收器111对应接收该多条第一红外线光束。该多个红外线发射器120和该多个红外线接收器121分别等间距设置在该触摸板11相对的另外两个侧边。该多个红外线发射器120分别发射多条平行于一第二方向的第二红外线光束，该多个红外线接收器121对应接收该多条第二红外线光束，其中，该第一方向垂直于该第二方向。如此，在该触摸板11表面形成一红外线网格，红外线传输的第一、第二方向分别平行于如图1所示的笛卡尔坐标系的X轴和Y轴方向。
触控位置的判别方法如下，当一物体101接触该触摸板11的任意一触控点，该物体101遮挡经过该触控点的X轴和Y轴方向的红外线，则该触控点对应的红外线接收器111m、121n不能接收到红外线，连接该多个红外线接收器111、121的控制器(图未示)可根据该红外线接收器111m、121n未接收到红外线的状态判断该触控点的X轴和Y轴坐标，从而确定该触控点位置。
但是，该红外线触控系统1的分辨率和该红外线发射器110、120和红外线接收器111、121的数量成正比，随分辨率提高，其包括的红外线发射器110、120和红外线接收器111、121数量也相应增多。而该红外线发射器110、120和红外线接收器111、121的成本占该红外线触控系统1总成本较大比例，如需提高其分辨率，则导致该红外线触控系统1的成本显著增加。另外，该多个红外线发射器110、120运行过程中易老化，需及时维护，其数量越多，一定时间内老化数量越多，维护越困难。只要其中任意一红外线发射器110、120失效，都会影响该红外线触控系统1的触控定位性能，其可靠性低。
发明内容
为了解决现有技术红外线触控系统成本高、可靠性低及分辨率低的问题，有必要提供一种低成本、高可靠性且高分辨率的红外线触控系统。
一种红外线触控系统，其包括一第一红外线发射器、一第二红外线发射器、一第一红外线转换装置、一第二红外线转换装置、至少一第一红外线接收器和至少一第二红外线接收器，该第一及第二红外线发射器发射红外线，该第一红外线转换装置包括设置在该第一红外线发射器产生的红外线传输方向上多个平行设置的第一半穿透半反射膜片，该第一半穿透半反射膜片与该第一红外线发射器产生的红外线传输方向成一定角度设置，该第二红外线转换装置包括设置在该第二红外线发射器产生的红外线传输方向上多个平行设置的第二半穿透半反射膜片，该第二半穿透半反射膜片与该第二红外线发射器产生的红外线传输方向成一定角度设置，该第一红外线发射器发射的该束红外线依次穿透该多个第一半穿透半反射膜片，并在每一第一半穿透半反射膜片表面发生部分反射而形成沿一第一方向平行传输的多条红外线光束，该第二红外线发射器发射的该束红外线依次穿透该多个第二半穿透半反射膜片，并在每一第二半穿透半反射膜片表面发生部分反射而形成沿一第二方向平行传输的多条红外线光束，该第一方向和该第二方向相交，该第一红外线接收器和该第二红外线接收器分别用于接收该多条沿第一方向和第二方向传输的红外线光束。
相较于现有技术，本发明红外线触控系统通过红外线转换装置将红外线发射器发射的红外线转换为红外线网格并用于触控定位。该红外线触控系统的红外线发射器数量少，成本低，同时，该红外线触控系统工作可靠性高，维护简单。另外，通过改变红外线转换装置以改变红外线线网格密度，可有效提高其分辨率，具有技术简单，元件少，成本低的优点。
附图说明
图1是一种现有技术红外线触控系统的平面结构示意图。
图2是本发明红外线触控系统第一实施方式的平面结构示意图。
图3是本发明红外线触控系统第二实施方式的平面结构示意图。
具体实施方式
请参阅图2，是本发明红外线触控系统第一实施方式的平面结构示意图。该红外线触控系统2包括一矩形触摸板21、一第一红外线发射器210、一第二红外线发射器220、多个第一半穿透半反射膜片211、多个第二半穿透半反射膜片221、多个第一红外线接收器212和多个第二红外线接收器222。
该触摸板21是由透明材料制成，如透明树脂或玻璃等，其设置在显示器(如液晶显示器、电浆显示器等)表面，用于承载该红外线触控系统2的各种元件，并可以从一定程度上保护显示器的显示面。
该第一红外线发射器210和该第二红外线发射器220可以是红外线发光二极管，其设置在该触摸板21一角落位置。该第一红外线发射器210发射的红外线沿该触摸板21的第一侧边(未标示)传输，该第二红外线发射器220发射的红外线沿该触摸板21相邻的第二侧边(未标示)传输。
该多个第一半穿透半反射膜片211设置在该第一红外线发射器210产生的红外线传输方向的该触摸板21的第一侧边。该多个第一红外线接收器212等间距均匀设置在该多个第一半穿透半反射膜片211相对的侧边，且每一第一红外线接收器212和一第一半穿透半反射膜片211对应。该多个第二半穿透半反射膜片221设置在该第二红外线发射器220产生的红外线传输方向的该触摸板21的第二侧边。该多个第二红外线接收器222等间距均匀设置在该多个第二半穿透半反射膜片221相对的侧边，且每一第二红外线接收器222和一第二半穿透半反射膜片221对应。
该多个第一、第二半穿透半反射膜片211、221都具有穿透和反射作用，可使照射在其表面的红外线一部分被反射而改变传输方向，另一部分穿透而沿原方向传输。该多个第一半穿透半反射膜片211相互平行且和该第一红外线发射器210发射的红外线成一定角度设置，如45°、60°或135°，从而使反射的红外线分别被该多个第一红外线接收器212接收。该多个第二半穿透半反射膜片221相互平行且和该第二红外线发射器220发射的红外线成一定角度设置，如45°、60°或135°，从而使反射的红外线分别被该多个第二红外线接收器222接收。
该第一红外线发射器210发射的红外线依次穿透该多个第一半穿透半反射膜片211，并在每一第一半穿透半反射膜片211表面发生部分反射而形成沿该触摸板21表面的一第一方向平行传输的多条红外线光束，该多个第一红外线接收器212对应接收该多条红外线光束。同理，该第二红外线发射器220发射的红外线依次穿透该多个第二半穿透半反射膜片221，并在每一第二半穿透半反射膜片221表面发生部分反射而形成沿该触摸板21表面的一第二方向平行传输的多条红外线光束，该多个第二红外线接收器222对应接收该多条红外线光束。其中，该第一方向垂直于该第二方向。
通过以上设置，该第一、第二红外线发射器210、220发射的红外线在该触摸板21表面形成红外线网格。该第一、第二方向分别对应于如图2所示的笛卡尔坐标系的X轴和Y轴方向。
提供一触笔201(或其它触控物体)触碰该触摸板21上任意一位置时，该触笔201遮挡经过该接触点的相互垂直的平行于X轴和Y轴方向的红外线光束，对应于该二红外线光束的一第一红外线接收器212m和一第二红外线接收器222n接收不到红外线信号。通过控制器(图未示)侦测未接收到红外线光束的第一、第二红外线接收器212m、222n，根据该第一、第二红外线接收器212m、222n未接收到红外线信号的状态，进而判断该接触点对应的Y轴和X轴坐标，从而确定具体触控位置，并进行相应的操作。
该红外线触控系统2通过一第一红外线发射器210、一第二红外线发射器220和该多个第一、第二半穿透半反射膜片211、221即可形成用于判断坐标的红外线网格，所需红外线发射器210、220数量少，可较大程度降低该红外线触控系统2的成本。同时，由于红外线发射器210、220的数量少，相应元件老化数量少，其工作可靠性高，维护简单。另外，该红外线触控系统2的分辨率由该多个第一、第二半穿透半反射膜片211、221的数量决定，且该多个第一、第二半穿透半反射膜片211、221的成本较低，提高该多个第一、第二半穿透半反射膜片211、221的数量和排列密度，并相应增加该第一、第二红外线接收器212、222的数量即可提高该红外线触控系统2的分辨率，其技术简单，所需元件少，成本低。
该第一红外线发射器210和第二红外线发射器220也可由一红外线发射器(图未示)代替，该红外线发射器发射沿该触摸板第一侧边和第二侧边传输的二红外线。该红外线发射器也可以发射一红外线，并被一分光装置(图未示)分为沿该触摸板第一侧边和第二侧边传输的两束红外线，从而进一步简化该红外线触控系统2的结构，并降低成本。
该多个第一、第二半穿透半反射膜片211、221不限于上述结构，也可为其它形式的红外线转换装置，其作用在于将一束或一较窄范围的红外线转换为多条平行的红外线光束。
请参阅图3，是本发明红外线触控显示系统第二实施方式的平面结构示意图。该实施方式的红外线触控系统3和第一实施方式的红外线触控显示系统2结构相似，其主要区别在于：该多个第一、第二半穿透半反射膜片211、221分别由一第一及一第二反射条311、321代替，形成两个红外线转换装置。该第一、第二反射条311、321分别包括多个微反射结构313、323，该多个微反射结构313、323为多个微反射镜面。每一微反射镜面和其对应的红外线发射器310、320发射的红外线具有一倾斜角，且该倾斜角随其和对应的红外线发射器310、320距离不同而设置不同的倾斜角，以能够使该第一、第二红外线发射器310、320发射的红外线照射在其上时能够被反射成多条在该触摸板31表面沿相互垂直的两个方向传输的平行红外线光束，从而在该触摸板31表面形成用于触控定位的红外线网格。

Claims (3)

1.一种红外线触控系统，其包括一第一红外线发射器、一第二红外线发射器、一第一红外线转换装置、一第二红外线转换装置、至少一第一红外线接收器和至少一第二红外线接收器，该第一及第二红外线发射器发射红外线，该第一红外线转换装置包括设置在该第一红外线发射器产生的红外线传输方向上多个平行设置的第一半穿透半反射膜片，该第一半穿透半反射膜片与该第一红外线发射器产生的红外线传输方向成一定角度设置，该第二红外线转换装置包括设置在该第二红外线发射器产生的红外线传输方向上多个平行设置的第二半穿透半反射膜片，该第二半穿透半反射膜片与该第二红外线发射器产生的红外线传输方向成一定角度设置，该第一红外线发射器发射的该束红外线依次穿透该多个第一半穿透半反射膜片，并在每一第一半穿透半反射膜片表面发生部分反射而形成沿一第一方向平行传输的多条红外线光束，该第二红外线发射器发射的该束红外线依次穿透该多个第二半穿透半反射膜片，并在每一第二半穿透半反射膜片表面发生部分反射而形成沿一第二方向平行传输的多条红外线光束，该第一方向和该第二方向相交，该第一红外线接收器和该第二红外线接收器分别用于接收该多条沿第一方向和第二方向传输的红外线光束。
2.如权利要求1所述的红外线触控系统，其特征在于：该第一红外线接收器为多个，分别接受该多条沿第一方向平行传输的红外线，该第二红外线接收器为多个，分别接受该多条沿第二方向平行传输的红外线。
3.如权利要求2所述的红外线触控系统，其特征在于：该第一红外线转换装置和该多个第一红外线接收器相对设置，该第二红外线转换装置和该多个第二红外线接收器相对设置。
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