CN102929443A - 三维红外触控显示屏及电子装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种三维红外触控显示屏，包括矩形电路板框架、显示屏、驱动电路及显示触摸控制电路，电路板框架的四条侧边形成第一、第二、第三和第四侧壁并围绕在显示屏的四侧，每个侧壁上沿侧边及垂直显示屏的方向分别等间距设置若干电致反光玻璃条，在垂直显示屏的方向每个侧壁处于同一高度的电致反光玻璃条形成反射层，每个反射层对应两对红外发射管和接收管，驱动电路用于控制电致反光玻璃条透光或不透光，以使得在每个反射层内当红外线被发射后能对应接收，显示触摸控制电路用于判断是否有触摸图标被触摸。本发明还提供一相应的电子装置。通过本发明的三维红外触控显示屏，能形成三维红外矩阵，提高触摸的灵敏度和舒适度。

Description

三维红外触控显示屏及电子装置

 

所属技术领域

本发明涉及触控屏领域，特别地，涉及一种使红外触控显示屏具有三维触控能力的三维红外触控显示屏及使用所述三维红外触控显示屏的电子装置。

 

背景技术

红外触控显示屏是利用X、Y方向上密布的红外线矩阵来检测并定位用户的触摸的。红外触控显示屏在显示屏的前面安装一个电路板外框，在电路板外框的四边对称排布红外发射管和红外接收管，一一对应形成横竖交叉的红外线矩阵（平行于显示屏所在平面且离显示屏较近）。用户在触摸显示屏时，手指就会挡住经过该位置的横竖两条红外线，因而可以判断出触摸点在显示屏的位置，从而实现对触摸的识别。

然而，普通的红外触控显示屏只具有基本的平面触控功能，即只有在操作手指的指尖位于红外线矩阵所在的平面内时，红外触控显示屏才能识别到相应的触摸。这样，在进行触控时，手指必须完全处于红外线矩阵所在平面内，造成触摸不便，而在进行多点触摸时，更是需要多个手指同时处于红外线矩阵所在平面内，从而更加容易引起使用者的操作不适。

 

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种三维红外触控显示屏及使用三维红外触控显示屏的电子装置，使得用户在进行触摸时，相对现有的触摸屏而言，不必足够地接近显示屏即可识别出相应的触摸，提高了触摸及识别的灵敏度，且操作方便。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种三维红外触控显示屏，用于电子装置上，所述三维红外触控显示屏包括矩形的电路板框架、至少四对红外发射管和红外接收管、显示屏、驱动电路及显示触摸控制电路，所述电路板框架设置在显示屏上，电路板框架的四条侧边均具有设定的高度而形成第一、第二、第三和第四侧壁，第一侧壁和第三侧壁正对，第二侧壁和第四侧壁正对，所述第一、第二、第三和第四侧壁围绕在显示屏的四侧，在每个侧壁上沿侧边方向及垂直于显示屏的方向分别等间距地设置若干电致反光玻璃条，所述每个侧壁上设置的若干电致反光玻璃条形成矩形结构，且每个侧壁上的电致反光玻璃条均对称设置，在垂直于显示屏的方向上每个侧壁处于同一高度的电致反光玻璃条形成一反射层，其中，每个反射层对应两对红外发射管和红外接收管，对应的其中一对红外发射管和红外接收管分别设置在第一侧壁和第三侧壁上，对应的另外一对红外发射管和红外接收管分别设置在第二侧壁和第四侧壁上，驱动电路用于驱动控制四个侧壁上的所述若干电致反光玻璃条透光或不透光，以使得在每个反射层内当一个红外发射管发射红外线后，能通过相应的红外线接收管接收，即在每个反射层内均能形成二维红外线矩阵，显示触摸控制电路用于控制显示显示屏上的触摸图标、获取红外线发射管和红外线接收管的红外发射接收信息，并根据获取的红外发射接收信息判断是否有触摸图标被触摸。

一种电子装置，使用三维红外触控显示屏，所述三维红外触控显示屏包括矩形的电路板框架、至少四对红外发射管和红外接收管、显示屏、驱动电路及显示触摸控制电路，所述电路板框架设置在显示屏上，电路板框架的四条侧边均具有设定的高度而形成第一、第二、第三和第四侧壁，第一侧壁和第三侧壁正对，第二侧壁和第四侧壁正对，所述第一、第二、第三和第四侧壁围绕在显示屏的四侧，在每个侧壁上沿侧边方向及垂直于显示屏的方向分别等间距地设置若干电致反光玻璃条，所述每个侧壁上设置的若干电致反光玻璃条形成矩形结构，且每个侧壁上的电致反光玻璃条均对称设置，在垂直于显示屏的方向上每个侧壁处于同一高度的电致反光玻璃条形成一反射层，其中，每个反射层对应两对红外发射管和红外接收管，对应的其中一对红外发射管和红外接收管分别设置在第一侧壁和第三侧壁上，对应的另外一对红外发射管和红外接收管分别设置在第二侧壁和第四侧壁上，驱动电路用于驱动控制四个侧壁上的所述若干电致反光玻璃条透光或不透光，以使得在每个反射层内当一个红外发射管发射红外线后，能通过相应的红外线接收管接收，即在每个反射层内均能形成二维红外线矩阵，显示触摸控制电路用于控制显示显示屏上的触摸图标、获取红外线发射管和红外线接收管的红外发射接收信息，并根据获取的红外发射接收信息判断是否有触摸图标被触摸。

本发明的优点在于：

通过设置多层的反射层结构，使得使用者在通过手指进行触摸时，不必充分地接近显示屏即可被识别出来，从而提高了使用者的舒适性及触摸的灵敏度，且通过电致反光玻璃条的设置合理地布局每对红外发射管和红外接收管，完成三维红外矩阵的设置，从而降低了三维红外触控显示屏的复杂度。

 

附图说明

图1是本发明三维红外触控显示屏一实施例中沿垂直于显示屏的方向的俯视示意图；

图2是图1的三维红外触控显示屏省去第二侧壁和第四侧壁后沿垂直于显示屏的方向的俯视示意图；

图3是图1的三维红外触控显示屏省去第二侧壁和第四侧壁后的立体结构示意图。

 

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

一并参阅图1至图3，一种三维红外触控显示屏100，用于电子装置上，为电子装置提供接收触控输入及显示的功能。该电子装置可以为平板电脑、智能手机等设置有触摸屏的装置。

该三维红外触控显示屏100包括矩形的电路板框架10、至少四对红外发射管20和红外接收管30（即包括四个红外发射管和四个红外接收管）、显示屏40、若干电致反光玻璃条50、驱动电路（图中未示）及显示触摸控制电路（图中未示）。所述电致反光玻璃条50在不通电时能够透光，在通电后能够反光。具体的，电致变色是指材料的光学属性（反射率、透过率、吸收率等）在外加电场的作用下发生稳定、可逆的颜色变化的现象，在外观上表现为颜色和透明度的可逆变化，而本发明中的电致反光玻璃条50是电致变色材料的一种，类似汽车上的自动防炫目反光镜，在通电后反光、不通电时透光。在本发明中，所述电致反光玻璃条50可以为条形、三菱柱形状等。

所述电路板框架10设置在显示屏40上，电路板框架10的四条侧边101、102、103、104均具有设定的高度（如0.5cm）而形成第一侧壁1011、第二侧壁1021、第三侧壁1031和第四侧壁1041，第一侧壁1011和第三侧壁1031正对，第二侧壁1021和第四侧壁1041正对，所述第一、第二、第三和第四侧壁1011、1021、1031、1041围绕在显示屏40的四侧，在每个侧壁上沿侧边方向及垂直于显示屏40的方向分别等间距地设置若干电致反光玻璃条50，所述每个侧壁上设置的若干电致反光玻璃条50形成矩形结构（如图3中第一侧壁1011和第三侧壁1031上分别所示的矩形结构），且每个侧壁上的电致反光玻璃条50均对称设置，在垂直于显示屏40的方向上每个侧壁处于同一高度的电致反光玻璃条50形成一反射层（如图2中的处于同一高度的所有侧壁上的电致反光玻璃条50形成了一个反射层），从而，在垂直于显示屏40的方向上，三维红外触控显示屏100包括多层反射层结构。其中，每个反射层对应两对红外发射管20和红外接收管30，对应的其中一对红外发射管20和红外接收管30分别设置在第一侧壁1011和第三侧壁1031上，对应的另外一对红外发射管20和红外接收管30分别设置在第二侧壁1021和第四侧壁1041上。

驱动电路用于驱动控制四个侧壁1011、1021、1031、1041上的所述若干电致反光玻璃条50透光或不透光，以使得在每个反射层内当一个红外发射管20发射红外线后，能通过相应的红外线接收管30接收（例如，在第一层反射层内第一侧壁1011上的红外发射管20发射红外线后，处于第一层反射层内第三侧壁1031上的红外发射管30能够接收到该红外线）。即在每个反射层内均能形成二维红外线矩阵（如图2所示，其中省略了第二侧壁1021与第四侧壁1041之间的红外线）。在本实施方式中，驱动电路用于通过控制一对电致反光玻璃条50不通电或通电来控制所述一对电致反光玻璃条50透光或不透光。本实施方式中形成了两层的反射层。

显示触摸控制电路用于控制显示显示屏40上的触摸图标、获取所有红外线发射管20和红外线接收管30的红外发射接收信息，并根据获取的红外发射接收信息判断是否有触摸图标被触摸。

具体来说，所述驱动电路按照反射层在垂直于显示屏40方向的顺序依次循环控制每个反射层（即从第一层反射层到第二层反射层…之后再循环至控制第一层反射层等），在每个反射层内沿着侧边的方向依次循环地控制相对应的电致反光玻璃条50透光或不透光。例如，如图2所示，在某个反射层内，先控制第一侧壁1011上最靠近相应红外发射管20的电致反光玻璃条50不透光（即对其通电），且同时控制第三侧壁1031上最靠近相应红外接收管30的电致反光玻璃条50不透光，从而形成第一个红外线反射线路A。在一设定间隔后控制第一侧壁1011上最靠近相应红外发射管20的电致反光玻璃条50透光（即对其断电），沿着第一侧边101远离所述红外发射管20的方向控制相邻的电致反光玻璃条50不透光，且同时控制第三侧壁1031上最靠近相应红外接收管30的电致反光玻璃条50透光，沿着第三侧边103远离所述红外发射管30的方向控制相邻的电致反光玻璃条50不透光，从而形成第二个红外线反射线路B，依此类推，从而在一设置的时间内在所述反射层内能够形成从第一侧壁1011到第三侧壁1031之间的覆盖全部显示屏40区域的红外线路。同理，在同一个反射层内，所述驱动电路进一步控制在第二侧壁1021及第四侧壁1041之间形成覆盖全部显示屏40区域的红外线路，从而在该反射层内形成了一个二维的红外线矩阵。在该层反射层控制完成后，所述驱动电路进一步控制相邻的反射层形成二维的红外线矩阵，并依次循环。从而在一个控制周期内（从第一个反射层到最后一个反射层），所述驱动电路能通过控制相应的电致反光玻璃条透光或不透光来形成一个三维的红外线矩阵。可以理解的是，在所述一个控制周期所占用的时间足够小（例如一秒内进行二十次以上的循环），则对于使用者的触摸来说，每次形成三维红外线矩阵的过程非常短暂，可以看作三维的红外线矩阵是一直存在的，可以持续的用于侦测使用者的触摸动作。

在其他实施方式中，可以理解的是，三维红外触控显示屏100可以包括两个独立的驱动电路，其中一个驱动电路用于控制在第一侧壁1011及第三侧壁1031之间形成覆盖全部显示屏40区域的红外线路，另外一个驱动电路用于与第一个驱动电路配合，并控制在第二侧壁1021及第四侧壁1041之间形成覆盖全部显示屏40区域的红外线路，从而在该反射层内形成一个交叉的二维红外线矩阵。

在本实施方式中，为了使得在每个反射层内当有一个红外发射管20发射红外线后，能通过相应的红外线接收管30进行接收，所述第一侧壁1011和第三侧壁1031上处于同一反射面内的每对电致反光玻璃条50的反射面所成夹角θ1为直角，且每个电致反光玻璃条50的反射面与其所在的侧壁面形成夹角θ2为45度角，第二侧壁1021和第四侧壁1041上处于同一反射面内的每对电致反光玻璃条50的反射面所成夹角为直角，且每个电致反光玻璃条50的反射面与其所在的侧壁面形成夹角为45度角，从而使得在每个反射面内反射的红外线均垂直或平行于相应的侧壁，以形成红外线接收管30能接收从相应红外线发射管20反射出来的红外线。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种三维红外触控显示屏，用于电子装置上，所述三维红外触控显示屏包括矩形的电路板框架、至少四对红外发射管和红外接收管、显示屏、驱动电路及显示触摸控制电路，所述电路板框架设置在显示屏上，电路板框架的四条侧边均具有设定的高度而形成第一、第二、第三和第四侧壁，第一侧壁和第三侧壁正对，第二侧壁和第四侧壁正对，所述第一、第二、第三和第四侧壁围绕在显示屏的四侧，其特征在于：在每个侧壁上沿侧边方向及垂直于显示屏的方向分别等间距地设置若干电致反光玻璃条，所述每个侧壁上设置的若干电致反光玻璃条形成矩形结构，且每个侧壁上的电致反光玻璃条均对称设置，在垂直于显示屏的方向上每个侧壁处于同一高度的电致反光玻璃条形成一反射层，其中，每个反射层对应两对红外发射管和红外接收管，对应的其中一对红外发射管和红外接收管分别设置在第一侧壁和第三侧壁上，对应的另外一对红外发射管和红外接收管分别设置在第二侧壁和第四侧壁上，驱动电路用于驱动控制四个侧壁上的所述若干电致反光玻璃条透光或不透光，以使得在每个反射层内当一个红外发射管发射红外线后，能通过相应的红外线接收管接收，即在每个反射层内均能形成二维红外线矩阵，显示触摸控制电路用于控制显示显示屏上的触摸图标、获取红外线发射管和红外线接收管的红外发射接收信息，并根据获取的红外发射接收信息判断是否有触摸图标被触摸。

2.根据权利要求1所述的三维红外触控显示屏，其特征在于：所述驱动电路按照反射层在垂直于显示屏方向的顺序依次循环控制每个反射层，在每个反射层内沿着侧边的方向依次循环地控制相对应的电致反光玻璃条透光或不透光。

3.根据权利要求2所述的三维红外触控显示屏，其特征在于：所述反射层至少为两层。

4.根据权利要求2所述的三维红外触控显示屏，其特征在于：第一侧壁和第三侧壁上处于同一反射面内的每对电致反光玻璃条的反射面所成夹角为直角，且每个电致反光玻璃条的反射面与其所在的侧壁面形成45度角，第二侧壁和第四侧壁上处于同一反射面内的每对电致反光玻璃条的反射面所成夹角为直角，且每个电致反光玻璃条的反射面与其所在的侧壁面形成45度角，使得在每个反射面内反射的红外线均垂直或平行于侧壁。

5.根据权利要求2所述的三维红外触控显示屏，其特征在于：所述电致反光玻璃条不通电时透光，通电后反光，驱动电路在控制一对电致反光玻璃条透光或不透光时控制所述一对电致反光玻璃条不通电或通电。

6.根据权利要求4所述的三维红外触控显示屏，其特征在于：所述电致反光玻璃条为条形或三菱柱形状。

7.一种电子装置，使用三维红外触控显示屏，所述三维红外触控显示屏包括矩形的电路板框架、至少四对红外发射管和红外接收管、显示屏、驱动电路及显示触摸控制电路，所述电路板框架设置在显示屏上，电路板框架的四条侧边均具有设定的高度而形成第一、第二、第三和第四侧壁，第一侧壁和第三侧壁正对，第二侧壁和第四侧壁正对，所述第一、第二、第三和第四侧壁围绕在显示屏的四侧，其特征在于：在每个侧壁上沿侧边方向及垂直于显示屏的方向分别等间距地设置若干电致反光玻璃条，所述每个侧壁上设置的若干电致反光玻璃条形成矩形结构，且每个侧壁上的电致反光玻璃条均对称设置，在垂直于显示屏的方向上每个侧壁处于同一高度的电致反光玻璃条形成一反射层，其中，每个反射层对应两对红外发射管和红外接收管，对应的其中一对红外发射管和红外接收管分别设置在第一侧壁和第三侧壁上，对应的另外一对红外发射管和红外接收管分别设置在第二侧壁和第四侧壁上，驱动电路用于驱动控制四个侧壁上的所述若干电致反光玻璃条透光或不透光，以使得在每个反射层内当一个红外发射管发射红外线后，能通过相应的红外线接收管接收，即在每个反射层内均能形成二维红外线矩阵，显示触摸控制电路用于控制显示显示屏上的触摸图标、获取红外线发射管和红外线接收管的红外发射接收信息，并根据获取的红外发射接收信息判断是否有触摸图标被触摸。

8.根据权利要求7所述的电子装置，其特征在于：所述驱动电路按照反射层在垂直于显示屏方向的顺序依次循环控制每个反射层，在每个反射层内沿着侧边的方向依次循环地控制相对应的电致反光玻璃条透光或不透光。

9.根据权利要求8所述的电子装置，其特征在于：第一侧壁和第三侧壁上处于同一反射面内的每对电致反光玻璃条的反射面所成夹角为直角，且每个电致反光玻璃条的反射面与其所在的侧壁面形成45度角，第二侧壁和第四侧壁上处于同一反射面内的每对电致反光玻璃条的反射面所成夹角为直角，且每个电致反光玻璃条的反射面与其所在的侧壁面形成45度角，使得在每个反射面内反射的红外线均垂直或平行于侧壁。

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