CN102929448A

CN102929448A - 减少红外触摸屏边缘漏光的方法及具有减少漏光的触摸屏

Info

Publication number: CN102929448A
Application number: CN2012104568946A
Authority: CN
Inventors: 沈威; 胡挺; 郑荣升; 郎立国
Original assignee: AVIC Huadong Photoelectric Co Ltd
Current assignee: AVIC Huadong Photoelectric Co Ltd
Priority date: 2012-11-14
Filing date: 2012-11-14
Publication date: 2013-02-13

Abstract

本发明公开了一种减少红外触摸屏边缘漏光的方法，需要同时采取以下三种方法：将红外触摸屏的最边缘两红外对管接收信号阈值设置在50%；将最边缘两红外对管的焊接角度向内倾斜；将红外触摸屏的滤光条朝向红外触摸屏的触摸区域方向延伸，使滤光条的内边缘与外框的内边缘平齐，使触摸物与滤光条的距离达到最近。本发明的优点在于：提出了解决红外触摸屏边缘遮挡漏光问题的方法，一是采用判断阈值调整方式，二是边缘红外发射/接收管焊接时，向内偏斜一定的角度，三是应用特殊结构的滤光条，减小边缘光线的大角度反射，综合利用上述三种方法，可以有效解决触摸屏边缘区域遮挡时红外光线漏光问题，提高红外触摸屏的抗干扰能力。

Description

减少红外触摸屏边缘漏光的方法及具有减少漏光的触摸屏

技术领域

本发明涉及红外触摸屏技术，具体是一种减少红外触摸屏边缘漏光的方法及具有减少漏光的触摸屏。

背景技术

触摸屏最早出现在20 世纪70 年代^[1]，因一些特殊应用，需要在显示屏幕上实现用手指直接操作而研制，但当时价格昂贵，使用范围很窄。进入21 世纪以来，随着触摸屏技术的发展、信息设备的普及和人性化多媒体软件界面的兴起，触摸屏应用正在处于蓬勃发展的时期。作为便捷、自然、快速的人机交互手段，触摸屏已被广泛应用在娱乐、金融、公共设施、医疗服务等各个方面^[2]。

与其他触摸方式相比，红外触摸屏具有光透过率高、稳定性强、防爆性好，不受电流、电压和静电干扰等优点^[3]，使其具有很强的环境适应性，在航空航天、工业控制、军事等领域具有广阔的应用前景。但是，红外触摸屏发展至今仍然存在着一些技术难点束缚其在军民各个领域的广泛应用，例如强光干扰、快响应时间、边缘漏光等问题。

红外触摸屏是在屏幕四周安装红外发射管和红外接收管，分别在横、竖方向上不断扫描并探测，利用触摸体遮挡红外线的工作方式进行坐标定位的技术^[5]。用户在触摸屏幕时，手指就会挡住经过该位置的横竖两条红外线，光信号的改变引起光电探测器输出变化的电信号，通过对电信号处理可以对触摸点在屏幕的位置进行定位。任何对红外光不透明的触摸物体都可造成红外线的不通而实现触摸定位。

红外触摸屏采用脉冲工作方式具有很强的抗干扰能力，通常采用二值化处理方式计算坐标值。因此接受信号阈值的设定就变得至关重要。一般情况下，触摸物都能遮挡住大部分正对光线，此时可设置较低的判断阈值，提高其抗干扰能力。但当遮挡物置于处于红外触摸屏边缘时，不能完全遮挡住光信号，导致触摸屏不能正常判断遮挡物位置，如图1所示。当红外对管间距越大：角a越小，发射强度越大（发射强度和正对发射接近）；同时入射角b变大，滤光条对光信号的反射率增大，因此无法遮挡的光信号比例会超过判断阈值的设定，导致触摸屏无法正常判断。这主要是由触摸屏滤光片、边缘结构凹槽、红外器件等产生的反射、散射和折射造成的。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种可以有效解决触摸屏边缘区域遮挡时红外光线漏光问题的方法。

本发明采用以下技术方案解决上述技术问题的：本发明提供一种减少红外触摸屏边缘漏光的方法，需要同时采取以下三种方法：将红外触摸屏的最边缘两红外对管接收信号阈值设置在50%；将最边缘两红外对管的焊接角度向内倾斜；将红外触摸屏的滤光条朝向红外触摸屏的触摸区域方向延伸，使滤光条的内边缘与外框的内边缘平齐，使触摸物与滤光条的距离达到最近。

本发明还提供了一种具有减少漏光的触摸屏，该触摸屏为红外触摸屏，该红外触摸屏的最边缘两红外对管接收信号阈值设置在50%，且最边缘两红外对管的焊接角度向内倾斜，另外，红外触摸屏的滤光条朝向红外触摸屏的触摸区域方向延伸，滤光条的内边缘与外框的内边缘平齐，使触摸物与滤光条的距离达到最近。

本发明的优点在于：提出了解决红外触摸屏边缘遮挡漏光问题的方法，一是采用判断阈值调整方式，二是边缘红外发射/接收管焊接时，向内偏斜一定的角度，三是应用特殊结构的滤光条，减小边缘光线的大角度反射，综合利用上述三种方法，可以有效解决触摸屏边缘区域遮挡时红外光线漏光问题，提高红外触摸屏的抗干扰能力。

附图说明

图1是红外触摸屏的边缘遮挡示意图。

图2和图3给出了红外对管角度倾斜示意图。

图4是发射相对强度随角度变化图。

图5是接收灵敏度随角度变化图。

图6a是红外触摸屏常用滤光条形状示意图。

图6b是改进后的红外触摸屏的滤光条形状示意图。

具体实施方式

本发明提供的一种减少红外触摸屏边缘漏光的方法需要同时采取以下三种方法：

1、阈值调整

由于触摸物在边缘区域时，无法完全遮挡住红外光线，使得接收光具有较强的信号值。此时可通过增加边缘红外对管判断阈值解决上述问题。如表1所示为边缘光信号测试数据，实验测得，最边缘两红外对管（如红外发射管AV34和红外接收管BV34），其漏光比例均大于40%，而在靠内侧的两红外对管漏光比例在10%左右（AV33和BV33）。

表1 边缘光信号测试数据

由上述可知，最边缘两红外对管AV34和BV34漏光比例较大，需设置红外对管判断阈值大于漏光比例。靠内侧的两红外对管AV33和BV33漏光比例较小，无需特殊处理。将最边缘两红外对管接收信号阈值设置在50%可避免漏光问题带来的坐标计算误差。但是，阈值的增加，会降低其抗强光干扰能力，而且也容易在光信号衰减情况下，无法判断出遮挡物位置。

2、边缘红外对管的倾斜焊接

红外发射管和红外接收管都有一定的发射接收角度，随着角度的变化接受信号强度产生非线性变化，因此可以通过改变最边缘两红外对管AV34和BV34的焊接角度（向内倾斜）来减弱漏光比例，如图2和图3所示。

红外对管角度倾斜后，能遮挡光信号和不能遮挡光信号都减弱，但不能遮挡的光信号减弱速度更快，从而减小漏光比例。

图4给出了某型号发射管发射强度随角度的变化关系。图5为某型号接收管接受灵敏度随角度的变化关系。

从图4和图5中可以看出角度的变化将会对接受信号强度产生很大的影响。同时参阅小表2的对管倾斜角度与漏光比例及相对强度对照表，红外对管在小角度（＜6°）倾斜时，发射管相对发射强度变化和接收管相对灵敏度变化缓慢，单独倾斜发射管和接收管效果都不明显，因此同时倾斜发射和接收管。

表2 对管倾斜角度与漏光比例及相对强度对照表

注：无倾斜时漏光比例按50%计算。

通过倾斜对管角度，也能起到降低漏光比例的效果。但大角度的倾斜，必将导致光信号的降低，小角度倾斜漏光比例下降不明显。同时，焊接很难保证倾斜角度的一致性，不同的产品会产生较大的误差。

3、改进滤光条的形状

红外触摸屏中滤光条的反射，是导致漏光的主要原因之一，因此缩短遮挡物与滤光条的距离，也能减少漏光信号。如图6a所示，是现有红外触摸屏常用滤光条与外框的位置关系，如图6b所示，是本发明改进后的红外触摸屏的滤光条与外框的位置关系，该方法是将滤光条朝向红外触摸屏的触摸区域方向延伸，使滤光条的内边缘与外框的内边缘平齐，从而使触摸物与滤光条的距离达到最近，减少漏光信号。下表3为对两种滤光条测试的结果。

表3 对两种滤光条测试的结果

由上表3可知，使用改进后滤光条，最边缘的对管AV34和BV34红外对管漏光比例明显下降。

通过实验得出：（1）对管无倾斜角度焊接，最边缘红外对管阈值设置应＞50%；（2）改进滤光条后的红外触摸屏对整体阈值要求＞40%；（3）在能解决问题的情况下，不建议倾斜焊接角度。

在实际设计过程中，我们利用方法2、3有效降低了遮挡物在红外触摸屏边缘的漏光比例，同时采用方法1，提高边缘对管信号的判断阈值，很好的解决了红外触摸屏边缘漏光问题。

此外，在满足其他要求的前提下，还可以对管的发射角度进行特殊处理（或边缘灯选用其他发射角的灯）、增加边缘灯到发射物（滤光条、外盖）的距离来解决漏光问题。

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

Claims

1.一种减少红外触摸屏边缘漏光的方法，其特征在于：需要同时采取以下三种方法：将红外触摸屏的最边缘两红外对管接收信号阈值设置在50%；将最边缘两红外对管的焊接角度向内倾斜；将红外触摸屏的滤光条朝向红外触摸屏的触摸区域方向延伸，使滤光条的内边缘与外框的内边缘平齐，使触摸物与滤光条的距离达到最近。

2.一种具有减少漏光的触摸屏，该触摸屏为红外触摸屏，其特征在于：该红外触摸屏的最边缘两红外对管接收信号阈值设置在50%，且最边缘两红外对管的焊接角度向内倾斜，另外，红外触摸屏的滤光条朝向红外触摸屏的触摸区域方向延伸，滤光条的内边缘与外框的内边缘平齐，使触摸物与滤光条的距离达到最近。