CN104407747B - 一种红外触控屏、其触控侦测方法及显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种红外触控屏、其触控侦测方法及显示装置，该红外触控屏包括显示器件，在显示器件的任一侧边上设置的一对红外发射器和第一红外接收器；其中，红外发射器发射呈散射状且覆盖显示器件出光侧的多条红外线，第一红外接收器侦测红外发射器发射的红外线中被发生触控位置所反射的红外线；还包括在显示器件的除设置红外发射器之外的其他侧边上设置且与红外线一一对应的第二红外接收器，各第二红外接收器在侧边上的位置与红外发射器发射的各条红外线照射到对应侧边上的位置相同,本发明实施例提供的上述红外触控屏只采用一个红外发射器，不仅可以提高分辨率，实现精确的触控操作，还可以有效降低制作成本，以及适用于较大尺寸的显示装置。

Description

一种红外触控屏、其触控侦测方法及显示装置

技术领域

本发明涉及触控技术领域，尤指一种红外触控屏、其触控侦测方法及显示装置。

背景技术

目前，触控屏类型根据感应原理可分为电阻式、电容式、音波式、红外线式及光学式等，其中红外触控屏由于具有不受电流、电压和静电干扰，适宜恶劣的环境条件的优点，受到了广泛应用。

现有的红外触控屏是利用X、Y方向上密布的红外线矩阵来检测并定位用户的触摸，该红外触控屏包括显示器件，在显示器件的任意相邻两侧边排布的红外发射器和除设置红外发射器之外的其他相邻两侧边排布的与红外发射器一一对应的红外接收器，形成横竖交叉的红外线矩阵。用户在触摸显示器件时，手指就会挡住经过该发生触控位置的横竖两条红线，因而可以判断出触摸点在显示器件的位置。

由于现有的红外触摸屏中显示器件采用四边排布红外发射器和红外接收器这一特定结构，每一个红外发射器对应一个红外接收器，要达到较高的分辨率，必须要同时增加红外发射器和红外接收器的数量，这样就增大了红外触控屏的整体体积，因此现有的红外触控屏的体积受制于红外发射器和红外接收器的数量，从而限制了红外触控屏的分辨率，提高了制造成本以及限制了在较大尺寸的显示装置中的应用。

因此，如何采用较少的红外发射器或红外接收器，可以使红外触控屏提高分辨率，实现精确的触控操作，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种红外触控屏、其触控侦测方法及显示装置，采用较少的红外发射器，提高分辨率，实现精确的触控操作，有效降低制作成本。

因此，本发明实施例提供了一种红外触控屏，包括：显示器件，在所述显示器件的任一侧边上设置的一对红外发射器和第一红外接收器；其中，所述红外发射器发射呈散射状且覆盖所述显示器件出光侧的多条红外线，所述第一红外接收器侦测所述红外发射器发射的红外线中被发生触控位置所反射的红外线；

还包括：在所述显示器件的除设置所述红外发射器之外的其他侧边上设置且与所述红外线一一对应的第二红外接收器，各所述第二红外接收器在侧边上的位置与所述红外发射器发射的各条红外线照射到对应侧边上的位置相同。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述红外触控屏中，所述红外发射器位于所述第一红外接收器的上方，且所述红外发射器与所述第一红外接收器之间具有设定间距。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述红外触控屏中，所述红外发射器与所述第一红外接收器同时位于所述显示器件的任一侧边的中心位置。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述红外触控屏中，所述红外发射器与所述第一红外接收器同时位于所述显示器件的底边。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述红外触控屏中，所述红外发射器发射的多条红外线在所述显示器件的表面分布均匀；所述第二红外接收器在所述显示器件的除设置所述红外发射器之外的其他侧边上均匀分布。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述红外触控屏中，还包括：用于确定在所述显示器件出光侧发生触控位置坐标的信号处理芯片，所述信号处理芯片分别与所述第一红外接收器和各所述第二红外接收器相连。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述红外触控屏中，所述信号处理芯片具体包括：

用于接收所述第一红外接收器和各所述第二红外接收器侦测的红外信号的信号接收单元；

用于根据各所述第二红外接收器中未侦测到红外信号的第二红外接收器所在位置，确定发生触控的红外线路径的第一确定单元；

用于根据所述第一红外接收器接收到的红外信号与所述显示器件所在平面的夹角以及所述第一红外接收器和所述红外发射器之间的距离，计算触控点位置到所述第一红外接收器的距离的第二确定单元；

用于根据计算出的所述触控点位置到所述第一红外接收器的距离以及确定出的所述发生触控的红外线路径，确定出所述触控点位置坐标的坐标确定单元。

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触控屏。

本发明实施例还提供了一种本发明实施例提供的上述红外触控屏的触控侦测方法，包括：

接收第一红外接收器和各第二红外接收器侦测的红外信号；

根据各第二红外接收器中未侦测到红外信号的第二红外接收器所在位置，确定发生触控的红外线路径；

根据第一红外接收器接收到的红外信号与显示器件所在平面的夹角以及第一红外接收器和红外发射器之间的距离，计算触控点位置到第一红外接收器的距离；

根据计算出的所述触控点位置到所述第一红外接收器的距离以及确定出的所述发生触控的红外线路径，确定出所述触控点位置坐标。

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屏、其触控侦测方法及显示装置，该红外触控屏包括显示器件，在显示器件的任一侧边上设置的一对红外发射器和第一红外接收器；其中，红外发射器发射呈散射状且覆盖显示器件出光侧的多条红外线，第一红外接收器侦测红外发射器发射的红外线中被发生触控位置所反射的红外线；还包括在显示器件的除设置红外发射器之外的其他侧边上设置且与红外线一一对应的第二红外接收器，各第二红外接收器在侧边上的位置与红外发射器发射的各条红外线照射到对应侧边上的位置相同,本发明实施例提供的上述红外触控屏只采用一个能发射呈散射状且覆盖显示器件出光侧的多条红外线的红外发射器，不仅可以提高分辨率，实现精确的触控操作，还可以有效降低制作成本，以及适用于较大尺寸的显示装置。

附图说明

图1为本发明实施例提供的红外触控屏的侧视图；

图2为本发明实施例提供的红外触控屏的正视图；

图3为图2沿A-A’方向的剖面结构示意图；

图4为本发明实施例提供的红外触控屏的触控侦测方法流程图。

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屏、其触控侦测方法及显示装置的具体实施方式进行详细地说明。

其中，附图中各器件的大小和形状不反映红外触控屏的真实比例，目的只是示意说明本发明内容。

本发明实施例提供了一种红外触控屏，如图1和图2所示，包括：显示器件100，在显示器件100的任一侧边上设置的一对红外发射器200和第一红外接收器300；其中，红外发射器200发射呈散射状且覆盖显示器件100出光侧的多条红外线，第一红外接收器300侦测红外发射器200发射的红外线中被发生触控位置所反射的红外线；

该红外触控屏还包括：在显示器件100的除设置红外发射器200之外的其他侧边上设置且与红外线一一对应的第二红外接收器400，如图2所示，各第二红外接收器400在侧边上的位置与红外发射器200发射的各条红外线照射到对应侧边上的位置相同。

在本发明实施例提供的上述红外触控屏中在显示器件100的任一侧边上只采用一个可以发射呈散射状且覆盖显示器件100出光侧的多条红外线的红外发射器200，以及一个可以侦测红外发射器200发射的红外线中被发生触控位置所反射的红外线的第一红外接收器300，这样不仅可以使红外触控屏提高分辨率，实现精确的触控操作，还可以有效降低制作成本，以及适用于较大尺寸的显示装置。

在具体实施时，在本发明实施例提供的上述红外触控屏中，为了能够使第一红外接收器300侦测到红外发射器200发射的红外线中被发生触控位置所反射的红外线，如图3所示，该红外发射器200一般位于第一红外接收器300的上方，并且，该红外发射器200与第一红外接收器300之间一般具有设定的间距H，这样不但可以保证第一红外接收器300能侦测到红外发射器200发射的红外线中被发生触控位置所反射的红外线，而且根据红外发射器200与第一红外接收器300之间的设定间距H，以及第一红外接收器300侦测的红外线信息，可以进一步进行对触控点位置P到第一红外接收器300的距离D的计算。

在具体实施时，在本发明实施例提供的上述红外触控屏中，为了能够使红外发射器200更容易发射出覆盖整个显示器件100出光侧的多条红外线，如图1和图2所示，该红外发射器200与第一红外接收器300一般同时可以位于显示器件100的任一侧边的中心位置O。

一般地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述红外触控屏中，根据用户对红外触控屏的操作习惯，红外发射器200发射的红外线中被用户触摸的位置所反射的红外线容易射向显示器件100的底边，为了能够使第一红外接收器300更容易侦测到红外发射器200发射的红外线中被发生触控位置所反射的红外线，如图1和图2所示，一般将红外发射器200与第一红外接收器300同时可以位于显示器件100的底边。

在具体实施时，在本发明实施例提供的上述红外触控屏中，为了能够使各第二红外接收器400可以更好地侦测到红外发射器200发射的红外线，并且可以根据未侦测到红外信号的第二红外接收器400所在位置，更准确地判断发生触控的红外线路径，如图2所示，该红外发射器200发射的多条红外线在显示器件100的表面一般是分布均匀的；并且，第二红外接收器400在显示器件100的除设置红外发射器200之外的其他侧边上也是均匀地分布。

在具体实施时，在本发明实施例提供的上述红外触控屏中，一般还可以包括：用于确定在显示器件100出光侧发生触控位置坐标的信号处理芯片，该信号处理芯片分别与第一红外接收器300和各第二红外接收器400相连。

在具体实施时，在本发明实施例提供的上述红外触控屏中，为了能够确定在显示器件100出光侧发生触控位置坐标，该信号处理芯片具体包括以下四个单元：

用于接收第一红外接收器300和各第二红外接收器400侦测的红外信号的信号接收单元；

在具体实施时，如图1所示，一般在未发生触控时，即没有用户的手指或其他物件接近显示器件100时，各第二红外接收器400会侦测到红外发射器200发射的呈散射状且覆盖显示器件100出光侧的与第二红外接收器400一一对应的全部的红外线，此时，该信号接收单元可以接收到各第二红外接收器400侦测的红外信号；如图2所示，在发生触控时，即用户的手指或其他物件接近显示器件100时，会阻断在发生触控位置上的红外发射器200发射的红外线，因此，各第二红外接收器400中会存在未侦测到红外信号的第二红外接收器，而被阻断的红外线会发生反射，第一红外接收器300会侦测到被发生触控位置所反射的红外线，此时，该信号接收单元可以接收到第一红外接收器300侦测的红外信号，而接收不到在各第二红外接收器400中未侦测到红外信号的第二红外接收器所在位置的红外信号；

用于根据各第二红外接收器400中未侦测到红外信号的第二红外接收器所在位置，确定发生触控的红外线路径的第一确定单元；

在具体实施时，由于信号接收单元存在接收不到在各第二红外接收器400中未侦测到红外信号的第二红外接收器所在位置的红外信号，第一确定单元根据该第二红外接收器所在位置，可以确定发生触控的红外线路径；

用于根据第一红外接收器300接收到的红外信号与显示器件100所在平面的夹角α以及第一红外接收器300和红外发射器200之间的距离H，计算触控点位置P到第一红外接收器300的距离D的第二确定单元；

在具体实施时，如图3所示，该第二确定单元可以检测到第一红外接收器300接收到的红外信号与显示器件100所在平面的夹角α，而第一红外接收器300和红外发射器200之间的距离H是依照实际情况设定好的，即H是固定值，根据公式D＝H·cotα计算触控点位置P到第一红外接收器300的距离D；

用于根据计算出的触控点位置P到第一红外接收器300的距离D以及确定出的发生触控的红外线路径，确定出触控点位置P坐标的坐标确定单元；

在具体实施时，该坐标确定单元可以根据第二确定单元中计算出的触控点位置P到第一红外接收器300的距离D，以及第一确定单元中确定出的发生触控的红外线路径，来进一步确定出触控点位置P坐标。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种本发明实施例提供的上述红外触控屏的触控侦测方法，由于该方法解决问题的原理与前述一种红外触控屏相似，因此该方法的实施可以参见红外触控屏的实施，重复之处不再赘述。

在具体实施时，本发明实施例提供的红外触控屏的触控侦测方法，如图4所示，具体包括以下步骤：

S401、接收第一红外接收器和各第二红外接收器侦测的红外信号；

S402、根据各第二红外接收器中未侦测到红外信号的第二红外接收器所在位置，确定发生触控的红外线路径；

S403、根据第一红外接收器接收到的红外信号与显示器件所在平面的夹角以及第一红外接收器和红外发射器之间的距离，计算触控点位置到第一红外接收器的距离；

S404、根据计算出的触控点位置到第一红外接收器的距离以及确定出的发生触控的红外线路径，确定出触控点位置坐标。

下面以一个具体的实例详细的说明本发明实施例提供的红外触控屏的触控侦测方法，具体步骤如下：

1、接收第一红外接收器和各第二红外接收器侦测的红外信号；在具体实施时，如图2所示，一般在未发生触控时，各第二红外接收器400会侦测到红外发射器200发射的呈散射状且覆盖显示器件100出光侧的多条与第二红外接收器400一一对应的全部的红外线，此时，通过信号接收单元接收各第二红外接收器400侦测的红外信号；在发生触控时，在发生触控位置上的红外发射器200发射的红外线会被阻断，因此，各第二红外接收器400中会存在未侦测到红外信号的第二红外接收器，而被阻断的红外线会发生反射，第一红外接收器300会侦测到被发生触控位置所反射的红外线，此时，通过信号接收单元来接收第一红外接收器300侦测的红外信号；

2、根据各第二红外接收器中未侦测到红外信号的第二红外接收器所在位置，确定发生触控的红外线路径；在具体实施时，如图2所示，由于上述信号接收单元存在接收不到在各第二红外接收器400中未侦测到红外信号的第二红外接收器所在位置的红外信号，通过第一确定单元根据该第二红外接收器所在位置，来确定发生触控的红外线路径；

3、根据第一红外接收器接收到的红外信号与显示器件所在平面的夹角以及第一红外接收器和红外发射器之间的距离，计算触控点位置到第一红外接收器的距离；在具体实施时，如图3所示，通过第二确定单元检测到第一红外接收器300接收到的红外信号与显示器件100所在平面的夹角α，而第一红外接收器300和红外发射器200之间的距离H是依照实际情况设定好的，即H是固定值，根据公式D＝H·cotα就可以计算出触控点位置P到第一红外接收器300的距离D；

4、根据计算出的触控点位置到第一红外接收器的距离以及确定出的发生触控的红外线路径，确定出触控点位置坐标；在具体实施时，如图3所示，通过坐标确定单元根据上述第二确定单元中计算出的触控点位置P到第一红外接收器300的距离D，以及上述第一确定单元中确定出的发生触控的红外线路径，来确定出触控点位置P坐标。

至此，经过具体实例提供的上述步骤1至4确定出本发明实施例提供的上述红外触控屏的触控点位置坐标。

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触控屏，该显示装置可以为：手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。对于该显示装置的其它必不可少的组成部分均为本领域的普通技术人员应该理解具有的，在此不做赘述，也不应作为对本发明的限制。该显示装置的实施可以参见上述红外触控屏的实施例，重复之处不再赘述。

本发明实施例提供的一种红外触控屏、其触控侦测方法及显示装置，该红外触控屏包括显示器件，在显示器件的任一侧边上设置的一对红外发射器和第一红外接收器；其中，红外发射器发射呈散射状且覆盖显示器件出光侧的多条红外线，第一红外接收器侦测红外发射器发射的红外线中被发生触控位置所反射的红外线；还包括在显示器件的除设置红外发射器之外的其他侧边上设置且与红外线一一对应的第二红外接收器，各第二红外接收器在侧边上的位置与红外发射器发射的各条红外线照射到对应侧边上的位置相同，本发明实施例提供的上述红外触控屏只采用一个红外发射器，不仅可以提高分辨率，实现精确的触控操作，还可以有效降低制作成本，以及适用于较大尺寸的显示装置。

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 (9)

1.一种红外触控屏，其特征在于，包括：显示器件，在所述显示器件的任一侧边上设置的一对红外发射器和第一红外接收器；其中，所述红外发射器发射呈散射状且覆盖所述显示器件出光侧的多条红外线，所述第一红外接收器侦测所述红外发射器发射的红外线中被发生触控位置所反射的红外线；

还包括：在所述显示器件的除设置所述红外发射器之外的其他侧边上设置且与所述红外线一一对应的第二红外接收器，各所述第二红外接收器在侧边上的位置与所述红外发射器发射的各条红外线照射到对应侧边上的位置相同。

2.如权利要求1所述的红外触控屏，其特征在于，所述红外发射器位于所述第一红外接收器的上方，且所述红外发射器与所述第一红外接收器之间具有设定间距。

3.如权利要求2所述的红外触控屏，其特征在于，所述红外发射器与所述第一红外接收器同时位于所述显示器件的任一侧边的中心位置。

4.如权利要求3所述的红外触控屏，其特征在于，所述红外发射器与所述第一红外接收器同时位于所述显示器件的底边。

5.如权利要求1所述的红外触控屏，其特征在于，所述红外发射器发射的多条红外线在所述显示器件的表面分布均匀；所述第二红外接收器在所述显示器件的除设置所述红外发射器之外的其他侧边上均匀分布。

6.如权利要求1-5任一项所述的红外触控屏，其特征在于，还包括：用于确定在所述显示器件出光侧发生触控位置坐标的信号处理芯片，所述信号处理芯片分别与所述第一红外接收器和各所述第二红外接收器相连。

7.如权利要求6所述的红外触控屏，其特征在于，所述信号处理芯片具体包括：

用于接收所述第一红外接收器和各所述第二红外接收器侦测的红外信号的信号接收单元；

用于根据各所述第二红外接收器中未侦测到红外信号的第二红外接收器所在位置，确定发生触控的红外线路径的第一确定单元；

用于根据所述第一红外接收器接收到的红外信号与所述显示器件所在平面的夹角以及所述第一红外接收器和所述红外发射器之间的距离，计算触控点位置到所述第一红外接收器的距离的第二确定单元；

用于根据计算出的所述触控点位置到所述第一红外接收器的距离以及确定出的所述发生触控的红外线路径，确定出所述触控点位置坐标的坐标确定单元。

8.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的红外触控屏。

9.一种如权利要求1-7任一项所述的红外触摸屏的触控侦测方法，其特征在于，包括：

接收第一红外接收器和各第二红外接收器侦测的红外信号；

根据各第二红外接收器中未侦测到红外信号的第二红外接收器所在位置，确定发生触控的红外线路径；

根据第一红外接收器接收到的红外信号与显示器件所在平面的夹角以及第一红外接收器和红外发射器之间的距离，计算触控点位置到第一红外接收器的距离；

根据计算出的所述触控点位置到所述第一红外接收器的距离以及确定出的所述发生触控的红外线路径，确定出所述触控点位置坐标。