CN103235670B - 红外触控模组、红外式触摸屏及显示装置 - Google Patents

红外触控模组、红外式触摸屏及显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种红外触控模组、红外式触摸屏及显示装置，在电路板外框相邻两侧壁上设置红外发射单元，在另两侧壁上设置红外接收单元；红外发射单元包括位于同一水平面上的多个红外发射器，红外接收单元包括接收对应的红外发射器发射的水平方向的红外光的第一红外接收器；红外发射单元还包括位于各红外发射器上方和/或下方的反射器，反射器将红外发射器射向该反射器的红外光沿着水平方向反射，红外接收单元还包括接收反射器反射的水平方向的红外光的第二红外接收器。通过设置在红外发射器上方和/或下方的反射器反射红外光代替一层红外发射器，能减少设置在电路板外框的红外发射器的数量，从而降低实现多点触摸识别的红外式触摸屏的成本和能耗。

Description

红外触控模组、红外式触摸屏及显示装置
技术领域
本发明涉及触控技术领域，尤其涉及一种红外触控模组、红外式触摸屏及显示装置。
背景技术
随着显示技术的飞速发展，触摸屏（TouchScreenPanel）已经逐渐遍及人们的生活中。目前，触摸屏按照原理可以分为：电阻式触摸屏，电容式触摸屏，红外式触摸屏，压电式触摸屏以及表面声波式触摸屏等。其中，红外式触摸屏具有高稳定性、高适应性、高寿命、特性好等特点，已受到越来越多的关注与应用。
红外式触摸屏的原理是利用X和Y方向上密布的红外线来检测并定位触摸操作，具体地，红外式触摸屏如图1所示，一般是在显示器的前面安装一电路板外框1，在电路板外框1的四个侧壁上分别排布一层红外线发射管（图中用圆点表示）和一一对应的红外线接收管，各红外线发射管发射的红外线（图中用虚线表示）在同一水平面上成横竖交叉组成红外矩阵。当手指触摸屏幕时，手指会挡住经过该触摸点的横竖两条红外线，通过检测对应的红外线接收管可以判断出触摸点的位置。
由于红外式触摸屏定位触摸点位置是基于经过触摸点的红外线被遮挡的原理实现的，因此上述结构的红外阵列在识别多个触摸点时会发生错误。目前，为了实现红外式触摸屏的多点触摸识别，如图2所示，在电路板外框1的侧壁设置两层红外线发射管（图中用圆点表示）和红外线接收管，两层红外线发射管发射的红外光分别形成两层不同方向的红外矩阵（其中一层用虚线表示，另一层用实线表示）。从如图3所示的俯视图可以看出，当存在一个以上的触摸点，如两个触摸点时，通过第一层红外矩阵可以确定出四个坐标点，其中两个为鬼点；通过第二层红外矩阵也可以确定出四个坐标点，其中两个为鬼点；将两层红外矩阵确定出的坐标点进行比对，其中重叠的两个坐标点为两个触摸点真实的坐标（图中用方形表示），另外四个坐标点是鬼点（图中用三角形表示）。
通过上述结构虽然可以识别出多个触摸点，但是，如图4所示的侧视图，在电路板外框1的一个侧壁的竖直方向上需要设置两层红外线发射管（图中用圆点表示），相对于单层红外线发射管的触摸屏，成倍增加的红外线发射管会增加红外式触摸屏的成本和能耗。
发明内容
本发明实施例提供了一种红外触控模组、红外式触摸屏及显示装置，用以实现成本较低能耗较少的多点触摸的识别。
本发明实施例提供的一种红外触控模组，包括：电路板外框，安装于所述电路板外框相邻两侧壁的红外发射单元，以及安装于所述电路板外框相邻另两侧壁的红外接收单元；所述红外发射单元包括位于同一水平面上的多个红外发射器，所述红外接收单元包括与所述红外发射器一一对应的多个第一红外接收器；各所述第一红外接收器接收对应的红外发射器发射的水平方向的红外光；
所述红外发射单元还包括位于各所述红外发射器上方和/或下方的反射器，所述反射器将各所述红外发射器射向所述反射器的红外光沿着水平方向反射；各所述红外发射器发射的水平方向的红外光与该红外发射器对应的反射器反射的水平方向的红外光在水平面的投影具有设定夹角；
所述红外接收单元还包括接收所述反射器反射的水平方向的红外光的第二红外接收器。
本发明实施例提供的一种红外式触摸屏，包括：显示面板，以及设置在所述显示面板出光侧的红外触控模组，所述红外触控模组为本发明实施例提供的红外触控模组。
本发明实施例提供的一种显示装置，包括本发明实施例提供的红外触摸屏。
本发明实施例的有益效果包括：
本发明实施例提供的一种红外触控模组、红外式触摸屏及显示装置，在电路板外框相邻两侧壁上设置红外发射单元，在另两侧壁上设置红外接收单元；红外发射单元包括位于同一水平面上的多个红外发射器，红外接收单元包括接收对应的红外发射器发射的水平方向的红外光的第一红外接收器；红外发射单元还包括位于各红外发射器上方和/或下方的反射器，反射器将各红外发射器射向该反射器的红外光沿着水平方向反射，红外接收单元还包括接收反射器反射的水平方向的红外光的第二红外接收器。通过设置在红外发射器上方和/或下方的反射器代替一层红外发射器，实现多点触摸识别，能减少设置在电路板外框上的红外发射器的数量，从而降低实现多点触摸识别的红外式触摸屏的成本和能耗。
附图说明
图1为现有技术中单点触摸识别的红外式触摸屏的结构示意图；
图2为现有技术中多点触摸识别的红外式触摸屏的结构示意图；
图3为现有技术中多点触摸识别的红外式触摸屏的原理图；
图4为现有技术中多点触摸识别的红外式触摸屏的侧视示意图；
图5和图6为本发明实施例提供的红外触控模组的结构示意图；
图7为本发明实施例提供的红外触控模组的侧视示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明实施例提供的红外触控模组、红外式触摸屏及显示装置的具体实施方式进行详细地说明。
附图中各部件的大小和形状不反映真实比例，目的只是示意说明本发明内容。
本发明实施例提供的一种红外触控模组，如图5和图6所示，包括：电路板外框1，安装于电路板外框1相邻两侧壁的红外发射单元，以及安装于电路板外框1相邻另两侧壁的红外接收单元；
红外发射单元包括位于同一水平面上的多个红外发射器（图中圆点表示），红外接收单元包括与红外发射器一一对应的多个第一红外接收器（图中未示出）；各第一红外接收器接收对应的红外发射器发射的水平方向的红外光（图中虚线所示）；
红外发射单元还包括位于各红外发射器上方和/或下方的反射器2（图中以反射器2位于各红外发射器的上方为例说明），反射器2将各红外发射器射向反射器的红外光沿着水平方向反射；各红外发射器发射的水平方向的红外光（图中虚线所示）与该红外发射器对应的反射器反射的水平方向的红外光（图中实线所示）在水平面的投影具有设定夹角；
红外接收单元还包括接收反射器反射的水平方向的红外光的第二红外接收器（图中未示出）。
本发明实施例提供的红外触控模组中，通过位于同一水平面上的各红外发射器向对应的第一红外接收器发射水平方向的红外光，组成一层红外矩阵；通过位于红外发射器上方或下方的反射器代替现有的另一层红外发射器，将红外发射器向其发射的红外光反射至水平方向，组成另一层红外矩阵。通过这两层红外矩阵可以识别出多点触摸，相对于现有技术中在上下两层分别设置红外发射器实现多点触摸识别，可以减少红外发射器的数量，从而减少模组的制作成本和能耗。
具体地，本发明实施例提供的红外触控模组中的红外发射器在具体实施时采用红外线发射管，该红外线发射管可以同时向多个方向发射红外线。
具体地，反射器可以位于各红外发射器的上方或下方，这样，在红外模组中形成两层红外矩阵，可以准确识别出两个触摸点；反射器也可以同时位于红外发射器的上方和下方，这样，在红外模组中形成三层红外矩阵，可以准确识别出两个以上的触摸点。在具体实施时，可以根据实际需要，或者电路板外框的厚度进行设定，在此不限定。
在具体实施时，位于各红外发射器上方和/或下方的反射器2，如图5所示，可以是与各红外发射器一一对应的反射镜，即在一个红外发射器的上方和/或下方设置一个反射镜。若反射镜设置在红外发射器的上方，第二红外接收器也对应的设置在第一红外接收器的上方，反之亦然。
较佳地，第二红外接收器与反射镜一一对应，即一个反射镜对应一个第二红外接收器。
反射镜将红外发射器向其发射的红外光反射至水平方向的红外光，与由红外发射器直接向对应的第一红外接收器发射的水平方向的红外光位于不同的水平面上，这两个水平面应互不交叠。并且，应保证各红外发射器发射的水平方向的红外光与该红外发射器对应的反射器反射的水平方向的红外光之间有一定的夹角，即两红外光的方向不一致。
在具体实施时，可以通过调节各反射镜的反射面角度的微调装置，实现反射镜反射出的红外光的角度调节，该微调装置可以为现有的任意一种微调装置，在此不作详述。
在具体实施时，位于各红外发射器上方和/或下方的反射器2，如图6所示，也可以是位于同一侧壁的各红外发射器的上方和/或下方的反射镜条，即在安装有红外发射器的电路板外框的侧壁上设置一整条的反射镜条，在反射镜条与各红外发射器对应的位置具有能反射红外光的镜面，该镜面的角度可以预先设置。反射镜条相对于各反射镜便于安装，但是，对于反射镜中各镜面角度的设置要求比较高。
较佳地，在具体实施时，各红外发射器可以具有调节发射红外光的光线方向的调节部件，以便在红外触控模组组装完成后调节红外光的角度。
在具体实施时，如图7所示，红外发射器射向反射器2的红外光（图中实线所示）与射向对应的红外接收器的红外光（图中虚线所示）可以相互垂直，将反射器2的反射面设置为与水平面成45度角，以便反射器2反射出的水平方向的红外光与红外发射器直接射向第一红外接收器的水平方向的红外光相互平行。当然在具体实施时两者也可以不垂直，可以通过调整各反射器的反射面的角度实现在两个水平面上的红外光具有一定的夹角，该夹角一般在10-45度之间为佳。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种红外式触摸屏，包括显示面板以及设置在显示面板出光侧的红外触控模组，其中，该显示面板可以是液晶显示面板，有机电致发光显示面板，以及其他平板显示面板，在此不做限定，该红外触控模组为本发明实施例提供的上述红外触控模组。由于该触摸屏解决问题的原理与前述一种红外触控模组相似，因此该触摸屏的实施可以参见模组的实施，重复之处不再赘述。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种显示装置，包括本发明实施例提供的上述红外式触摸屏，该显示装置的实施可以参见上述红外式触摸屏的实施例，重复之处不再赘述。
本发明实施例提供的一种红外触控模组、红外式触摸屏及显示装置，在电路板外框相邻两侧壁上设置红外发射单元，在另两侧壁上设置红外接收单元；红外发射单元包括位于同一水平面上的多个红外发射器，红外接收单元包括接收对应的红外发射器发射的水平方向的红外光的第一红外接收器；红外发射单元还包括位于各红外发射器上方和/或下方的反射器，反射器将各红外发射器射向该反射器的红外光沿着水平方向反射，红外接收单元还包括接收反射器反射的水平方向的红外光的第二红外接收器。通过设置在红外发射器上方和/或下方的反射器代替一层红外发射器，实现多点触摸识别，能减少设置在电路板外框上的红外发射器的数量，从而降低实现多点触摸识别的红外式触摸屏的成本和能耗。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种红外触控模组，包括：电路板外框，安装于所述电路板外框相邻两侧壁的红外发射单元，以及安装于所述电路板外框相邻另两侧壁的红外接收单元；所述红外发射单元包括位于同一水平面上的多个红外发射器，所述红外接收单元包括与所述红外发射器一一对应的多个第一红外接收器；各所述第一红外接收器接收对应的红外发射器发射的水平方向的红外光，其特征在于；
所述红外发射单元还包括位于各所述红外发射器上方和/或下方的反射器，所述反射器将各所述红外发射器射向所述反射器的红外光沿着水平方向反射；各所述红外发射器发射的水平方向的红外光与该红外发射器对应的反射器反射的水平方向的红外光在水平面的投影具有设定夹角；
所述红外接收单元还包括接收所述反射器反射的水平方向的红外光的第二红外接收器。
2.如权利要求1所述的红外触控模组，其特征在于，
所述反射器包括位于各所述红外发射器的上方和/或下方，与各所述红外发射器一一对应的反射镜。
3.如权利要求2所述的红外触控模组，其特征在于，
所述第二红外接收器与所述反射镜一一对应。
4.如权利要求2所述的红外触控模组，其特征在于，
所述反射器包括调节各所述反射镜的反射面角度的微调装置。
5.如权利要求1所述的红外触控模组，其特征在于，
所述反射器包括位于同一侧壁的各所述红外发射器的上方和/或下方的反射镜条。
6.如权利要求1所述的红外触控模组，其特征在于，各所述红外发射器具有调节发射红外光的光线方向的调节部件。
7.如权利要求1-6任一项所述的红外触控模组，其特征在于，各所述红外发射器射向所述反射器的红外光与射向对应的红外接收器的红外光相互垂直。
8.如权利要求7所述的红外触控模组，其特征在于，所述红外发射器为红外线发射管。
9.一种红外式触摸屏，其特征在于，包括：显示面板，以及设置在所述显示面板出光侧的红外触控模组，所述红外触控模组为如权利要求1-8任一项所述的红外触控模组。
10.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求9所述的红外式触摸屏。
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