CN103268173A - 一种红外触摸屏 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种红外触摸屏，包括一四边形显示面板，所述显示面板上两条相邻的第一边和第二条边上设有多个红外接收管，另外两条相邻的第三边和第四边上分别设有多个镀膜透镜，所述第三边和第四边上分别设有一个向所在边的镀膜透镜发射红外线的红外发射管；所述镀膜透镜与接收的红外线成一夹角设置，用于将接收的红外线部分向对应红外接收管进行反射，以及将接收的红外线部分向相邻的镀膜透镜进行透射。本发明的红外触摸屏将显示面板上相邻两个边上的多个发射管分别用一个发射管和多个镀膜透镜来替代，通过调整镀膜透镜与入射光线的夹角，使之出射光线能够准确的被相对应的红外线接收管接收，从而同样达到红外触摸屏的效果。

Description

一种红外触摸屏
技术领域
本发明涉及触摸屏技术领域，特别是涉及一种红外触摸屏。
背景技术
随着多媒体信息查询设备的与日俱增，人们越来越多地谈到触摸屏，因为触摸屏不仅适用于中国多媒体信息查询的国情，而且触摸屏具有坚固耐用、反应速度快、节省空间、易于交流等许多优点。利用这种技术，用户只要用手指轻轻地碰计算机显示屏上的图符或文字就能实现对主机操作，从而使人机交互更为直截了当，这种技术大大方便了那些不懂电脑操作的用户。
按照触摸屏的工作原理和传输信息的介质，把触摸屏分为四种，它们分别为电阻式、电容感应式、红外线式以及表面声波式。红外触摸屏不受电流、电压和静电干扰，适宜恶劣的环境条件，红外线技术是触摸屏产品最终的发展趋势。红外触摸屏是一种触摸在显示器的前面安装一个电路板外框，电路板在屏幕四边排布红外发射管和红外接收管，一一对应设置，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。现有的红外触摸屏上管子数量比较多，排布较为复杂，对精确定位有详细要求。
如图1所示，为现有的一种红外触摸屏的结构示意图，该触摸屏包括由第一边1、第二边2、第三边3和第四边4组成的长方形或者正方形显示面板，第一边1和第三边3相对设置，第二边2与第四边4相对设置，在第一边1和第二边2上设有多个红外接收管5，在第三边3和第四边4上分布有与红外接收管5一一对应的红外发射管6，相邻设置的第三边3和第四边4上的红外发射管发出交叉的红外矩阵。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，因而可以判断出触摸点在屏幕的位置。由于红外发射管与红外接收管需要一一对应，结构复杂，在设计上对精度要求较高。而且，一旦某个发射管损坏，不易于发现，造成了更换不便。
发明内容
为了解决现有的红外触摸屏的结构复杂，精度要求高，本发明提供了一种结构简单、成本较低的红外触摸屏装置。
本发明采用的技术方案是：包括一四边形显示面板，所述显示面板上两条相邻的第一边和第二条边上设有多个红外接收管，另外两条相邻的第三边和第四边上分别设有多个镀膜透镜，所述第三边和第四边上分别设有一个向所在边的镀膜透镜发射红外线的红外发射管；所述镀膜透镜与接收的红外线成一夹角设置，用于将接收的红外线部分向对应红外接收管进行反射，以及将接收的红外线部分向相邻的镀膜透镜进行透射。
优选地，所述镀膜透镜与接收的红外线成120-140度设置。
优选地，所述镀膜透镜包括平面镜和设在平面镜表面的涂层，所述涂层朝向红外线的入射方向。
优选地，所述红外发射管设置在第三边和第四边的夹角处。
优选地，所述第三边和第四边上距离所在边上红外发射管最远的镀膜透镜上的涂层为全反射膜。
优选地，多个镀膜透镜之间还设有至少一个红外发射管。
优选地，所述红外发射管为红外LED。
优选地，所述镀膜透镜上连接有调整单元，用于对镀膜透镜与接收的红外线成一夹角进行调整。
本发明的红外触摸屏将显示面板上相邻两个边上的多个发射管分别用一个发射管和多个镀膜透镜来替代，通过调整镀膜透镜与入射光线的夹角，使之出射光线能够准确的被相对应的红外接收管接收，从而同样达到红外触摸屏的效果。本发明的结构大大减少了红外发射管的数量，减少功耗，节约成本。由于红外发射管数量上减少，一旦发射出的光线出现问题，更易于更换。
附图说明
图1为现有的一种红外触摸屏的结构示意图；
图2为本发明第一种实施例的红外触摸屏的结构示意图；
图3为本发明第二种实施例的红外触摸屏的结构示意图；
图4为本发明第三种实施例的红外触摸屏的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
如图2所示，为本发明第一种实施例的红外触摸屏的结构示意图，该红外触摸屏包括一四边形显示面板，所述显示面板包括第一边1、第二边2、第三边3和第四边4；其中，第一边1和第二边2相邻设置，第一边1与第三边3相对设置，第三边3和第四边4相邻设置。相邻设置的第一边1和第二边2上设有多个红外接收管5，第三边3和第四边4上分别设有多个镀膜透镜7，第三边3和第四边4上分别设有一个向所在边上的镀膜透镜7发射红外线的红外发射管6，所述镀膜透镜与接收的红外线成一夹角设置，用于将接收的红外线部分向对应红外接收管进行反射，以及将接收的红外线部分向相邻的镀膜透镜进行透射。
本发明的红外触摸屏将显示面板上相邻两个边上的多个发射管分别用一个发射管和多个镀膜透镜来替代，通过调整镀膜透镜与入射光线的夹角，使之出射光线能够准确的被相对应的红外接收管接收，从而同样达到红外触摸屏的效果。本发明的结构大大减少了红外发射管的数量，减少功耗，节约成本。由于红外发射管数量上减少为两个，一旦出现问题，更易于更换。
本发明的镀膜透镜7的表面涂有反射材料制成的涂层，用于将接收的红外线部分向相对边的对应红外接收管进行反射，以及将接收的红外线部分向相邻的镀膜透镜进行透射。镀膜透镜的涂层可镀成对该红外波长半透半反膜，也可按照屏幕尺寸大小自行选择镀膜透过率。本发明的镀膜透镜是在平面镜的表面镀有涂层，该涂层朝向红外线的入射方向，并且所述镀膜透镜与接收的红外线成120-140度设置。更优地，为134-136度，即该镀膜透镜与所在的边成45度左右。
由于镀膜透镜将接收的红外光线一部分反射到相对边的对应红外接收管中，另外一部分透射到相邻的下一个镀膜透镜中，下一个镀膜透镜再次将接收的红外光分为反射和透射光，并能被红外接收管接收探测。本发明利用镀膜透镜来实现交叉设置的红外线，同样能够实现红外触摸屏的功能。
本发明的红外发射管设置在第三边和第四边的夹角处，可以是红外LED。本发明采用红外LED作为红外发射管，具有单色性好，亮度高，方向性强，光不易发散等优点，从而达到采用颗数数量较少的LED进行发射红外光线。
再次参阅图2，第三边3上的第一红外发射管设置在第三边靠近第四边的拐角处，第一发射管向第三边上的镀膜透镜发射红外光线。第四边4上的第二红外发射管向第四边上的镀膜透镜发射红外光线。为了防止透射的红外光经过框架反射进入到触屏感应区干扰触摸效果，第三边和第四边上距离所在边上红外发射管最远的镀膜透镜上的涂层为全反射膜。
如图3所示，为本发明第二种实施例的红外触摸屏的结构示意图，该实施例的红外触摸屏包括一长方形显示面板，第一边1和第三边3为长边，第二边2和第四边4为短边。长边第四边4上设有多个镀膜透镜，在镀膜透镜之间还设有另外一个红外发射管。在显示面板的前部设有电路板外框，红外发射管和红外接收管以及镀膜透镜设置在电路板外框中，电路板外框的具体结构可以采用现有的触摸屏设计。
由于红外发射管发射的红外线经过镀膜透镜之后，存在光的损失。为了增强红外光线的强度，在镀膜透镜之间再设一个红外发射管。该红外发射管靠近第二边2，以增强红外光线强度。当原始光强为1，镀膜反射率为a，透射率为(1-a)，经过n面透镜后，反射光强为In(ref)=a*(1-a)(n-1)，透射光强In(trm)=(1-a)n。随着镀膜透镜个数的增加，红外光线透过的强度降低，为此增加了一个红外发射管，以增强红外光线强度。本实施例是在第三边上镀膜透镜之间设有另外一个红外发射管，也可以在短边第四边上设有一个红外发射管。当然，如果显示面板较长的话，还可以是多个红外发射管，以增强红外光线的强度。
如图4所示，为本发明第三种实施例的红外触摸屏的结构示意图，该实施例的红外触摸屏包括一正方方形显示面板，在显示面板的前部设有电路板外框，红外发射管和红外接收管以及镀膜透镜设置在电路板外框中。本实施例的各个镀膜透镜与调整单元8相连接，该调整单元8用于调整镀膜透镜与接收的红外线的夹角。本实施例的每个镀膜透镜与所在边通过转轴相连接，所述调整单元8通过电机与各个转轴相连接，通过驱动电机的转动来调整镀膜透镜与所在边的倾角。另外，本发明的调整单元还可以根据显示结果来精确调整镀膜透镜的倾角，根据显示结果来动态调整镀膜透镜与所接收的红外线的夹角。
本发明的红外触摸屏将显示面板上相邻两个边上的多个发射管分别用一个发射管和多个镀膜透镜来替代，通过调整镀膜透镜与入射光线的夹角，使之出射光线能够准确的被相对应的红外线接收管接收，从而同样达到红外触摸屏的效果。本发明的结构大大减少了红外发射管的数量，减少功耗，节约成本。由于红外发射管数量上减少为两个，一旦出现问题，更易于更换。
上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的技术人员在本方法的启示下，在不脱离本方法宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多变形，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种红外触摸屏，包括一四边形显示面板，其特征在于，所述显示面板上两条相邻的第一边和第二条边上设有多个红外接收管，另外两条相邻的第三边和第四边上分别设有多个镀膜透镜，所述第三边和第四边上分别设有一个向所在边的镀膜透镜发射红外线的红外发射管；所述镀膜透镜与接收的红外线成一夹角设置，用于将接收的红外线部分向对应红外接收管进行反射，以及将接收的红外线部分向相邻的镀膜透镜进行透射。
2.根据权利要求1所述的红外触摸屏，其特征在于，所述镀膜透镜与接收的红外线成120-140度设置。
3.根据权利要求2所述的红外触摸屏，其特征在于，所述镀膜透镜包括平面镜和设在平面镜表面的涂层，所述涂层朝向红外线的入射方向。
4.根据权利要求3所述的红外触摸屏，其特征在于，所述红外发射管设置在第三边和第四边的夹角处。
5.根据权利要求4所述的红外触摸屏，其特征在于，所述第三边和第四边上距离所在边上红外发射管最远的镀膜透镜上的涂层为全反射膜。
6.根据权利要求1-5任一项所述的红外触摸屏，其特征在于，多个镀膜透镜之间还设有至少一个红外发射管。
7.根据权利要求1-5任一项所述的红外触摸屏，其特征在于，所述红外发射管为红外LED。
8.根据权利要求1-5任一项所述的红外触摸屏，其特征在于，所述镀膜透镜上连接有调整单元，用于对镀膜透镜与接收的红外线的夹角进行调整。
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