CN103389589A - 一种交互式显示系统 - Google Patents

Abstract

本发明的交互式液晶显示模块主要由3部分组成：触控板、液晶显示面板以及EMR感应侦测定位模块(包含电子笔和感应侦测板)。可以用于医疗、军事、娱乐、CAD设计、笔记型电脑(NB、与Smart-Phone智能手机、便携式多媒体播放器(比如Ipod)、ATM机、工业自动化控制等领域。

Description

一种交互式显示系统

技术领域：

机械领域；电子信息领域；

背景技术：

伴随着触控板(Touch Panel)技术、平板显示(Flat Panel Display)技术、EMR电磁感测定位技术、现代多媒体计算机技术和通信网络技术的发展，使交互式人机界面也取得了长足的进步。结合LCD液晶显示技术、触控板技术以及EMR电磁感应侦测技术的优势，从而建立更友好更高效更节能更自然的移动人机界面平台。

发明内容：

本发明的交互式液晶显示模块主要由3部分组成：触控板、液晶显示面板以及EMR感应侦测定位模块(包含电子笔和感应侦测板)。可以用于医疗、军事、娱乐、CAD设计、笔记型电脑(NB、与Smart-Phone智能手机、便携式多媒体播放器(比如Ipod)、ATM机、工业自动化控制等领域。

触控扳是这个交互式人机界面的输入设备，它被认为是最简单、方便、自然的一种人机交互方式。在液晶显示器的表面贴敷一层透明的触控板(TouchPanel)，这样的操作1分直观，用，1不需要使JH鼠标或键擞，直接使用手指或者电子笔就能在屏幕L对图形、同像、文字等多媒体文件或程序进行编辑和操作。

工作时.当用户使川手指或电子笔触摸到安装在液晶显日i器I|订端的透驯触控板时，系统会根据手指触摸的图标或菜单位置束定位选择信息输入。触控扳一般由触摸检测部件和触摸板的控制器组成；触摸检测部件安装在显示器屏幕前面，用于椅测用户触摸位置，接受到信号后传送给触摸屏控制器；而触摸屏拄制器的主要作用是从触摸点检测装置上接收触摸信号，并将信号处理通过算法计算并转换成触点坐标，再送给CPU，它同时能接收CPU发米的命令并加以执行。液晶显示屏是这个交互式人机界面的输：}{设备，t要完成文字、图像的显示功能。当用户通过触控板对Pc操作时，显示屏上会显示Pc端的可视文字、图形、图像等多媒体信息给用户参考。显示器使用特定的接口和PC端视频接口实现互联，实时地显示电脑主机运行的程序信息，用户可以根据显示屏上的信息对电脑主机进行操作实现互动。液晶显示技术具备轻薄的特性，而且省电、几乎无辐射，适合中小尺寸显示。本产品应用于移动便携设备上，系统以电池作为电源，所以便携性和功耗将会是很重要的性能指标。

感应侦测基板负责侦测用电子笔位置信息。感应笔输入部件由“感应板”及“电子笔”组成。基于EMR技术的笔输入设备，不仅是非接触型的，而且不需通过连接线及电池来进行供电。液晶显示面板内置了可以探测到笔动向的“感应板“.在感应板产生的磁场范围内，内置共振电子回路的电子笔会积蓄到微弱的能量。通过这个能量，笔就能向感应板发射电磁信号。这样的动作高速循环往复就能够感应出笔的坐标、倾斜度以及操作状态(速度，笔的压感)的信号。EMR感应侦测技术具有可辨别细小手写文字的高精确度和极高辨识率，通过密切跟踪手的细小动作可再现真实笔的压力感应，实现自然的绘画和书写。这是传统触摸板技术所无法达到的。用户可以同时使用笔和手指直接在屏幕上操作。

附图说明：

附图1为系统结构图；

附图2为触控板的结构框图；

附图3为电阻技术触摸屏；

附图4为液晶显示模块框图

附图5为感应定位系统；

具体实施方式：

附图2为触控板的结构框图，触摸板可以分为KeyArea，ViewArea，CircuitArea，FPC四块，设计时必须在图纸上定义出这些区域。

KeyArea：用户对触控板进行操作的有效区域。

ViewArea：这是整个视窗的可视的区域，是有效的显示区域，它的尺寸会根据LCD显示面板进行设计。

CircuitArea：这一层的表面是绝缘的，在各个电极和印刷电路的表面涂覆了保护层。在这层中内部布有ITO(氧化铟)蚀刻成的微电子线路。

FPC尾巴：触控板通过柔性线路板(FPC)制成的尾巴和上面的连接器，触控板的感应器件通过它外置的控制电路板进行连接实现通信。

在设计中采用了电阻技术触摸屏，设计如附图3，触摸屏的感应器件部分是一块与显示器表面非常吻合的多层复合薄膜，由一层玻璃或有机玻璃作为基层，表面涂有一层透明的导电层(ITO，氧化铟)，上面再盖有一层外表面硬化处理、光滑防刮的塑料层，它的内表面也镀有一层ITO，在两层导电层之间有许多细小(小于千分之一英寸)的透明隔离点把它们隔开绝缘。

电气设计规格：

A.工作电压：

DV 5V(MAX：DC 5.5V)，接点通过电流1mA。(上下接触点)

B.电容量：

Max 100nF

C.线性：

误差X方向≤1.5％，误差Y方向≤1.5％

D.绝缘阻抗：

≥10MΩ/25V(DC)

E.过压工作：

在直流DC50V电压下，最多耐压承受60sec工作时问.

F.响应时间

在波特率为9600时的响应时间为21毫秒，在波特率为19，200时的响应时间为7毫秒。响应时间和控制器有关，并且和通信接口的波特率有关。

附图4为液晶显示模块的框图。液晶显示模块的主要包括了背光源(荧光管，Fluorescent Lamp)、导光板、偏光板、滤光板(colour fi lter)、玻璃基板、偏光片(Polarizer)、液晶、薄膜晶体管TFT和液晶驱动电路(Driver)等等。首先液晶显示器必须先利用背光源，也就是荧光灯管投射出光源，这些光源会先经过一个偏光片然后再经过液晶，这时液晶分子的排列方式进而改变穿透液晶的光线角度。

然后这些光线接下来还必须经过前方的彩色的滤光膜与另一块偏光片。因此我们只要改变刺激液晶的电压值就可以控制最后出现的光线强度与色彩，并进而能在液晶面板上变化出有不同深浅的颜色组合了。

电磁感应侦测定位系统由感应侦测板和电子笔两部分组成，附图5为感应定位系统。

感应侦测板：

感应侦测板上布满了感应线圈组成的矩阵，感测定位器上的每个天线线圈轮流通电。这样会在h磁场中产生一个能量水平＜-25dbuA)和共振频率极低的紧密相连区域。通过一系列的算法来实现对X.Y坐标值的计算。

电子笔：

这种能量与触控笔中的储能电路结合，触控笔是无需电池的。这是最简单的EMR触控笔种类，最简单的配置只包含一个感应器和电容器。储能电路的感应值和电容值经过挑选，符合天线线圈的共振频率。定位侦测方面对笔的动向进行感应的”感应器”是内建的。在感应器处产生的磁场里，内置共振电子回路的笔会积蓄微弱的能量。透过这个能量，笔就能够向感应器发射电磁波信号。这样的动作高速循环往复就能够感应出笔的位置和动作。

Claims (5)

1.一种交互式显示系统的特点：

(1)交互式液晶显示模块主要由3部分组成：触控板、液晶显示面板以及EMR感应侦测定位模块(包含电子笔和感应侦测板)；

(2)交互式液晶显示系统的系统结构设计；

(3)采用电阻技术触摸屏；

(4)液晶显示模块的主要包括了背光源(荧光管，Fluorescent Lamp)、导光板、偏光板、滤光板(colour fi lter)、玻璃基板、偏光片(Polarizer)、液晶、薄膜晶体管TFT和液晶驱动电路(Driver)等。

2.根据权利1要求的交互式液晶显示模块组成。

3.根据权利1要求的交互式液晶显示系统的结构设计。

4.根据权利1要求的电阻技术触摸屏设计。

5.根据权利1要求的液晶显示模块设计。

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