CN105094464A - 红外触控装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种红外触控装置，包括具有外框的触摸屏，外框包括第一侧边和与第一侧边相邻的第二侧边，在第一侧边和第二侧边上均设置有相互配合的红外发射器和红外接收器。其中，位于同一侧边上的红外发射器发出不同频率的红外偏振光，且位于第一侧边的红外发射器发出的红外偏振光与位于第二侧边的红外发射器发出的红外偏振光的偏振方向相交。本发明的红外触控装置一方面可实现更窄的边框，另一方面通过对红外发射器所发出的红外光进行频率及偏振方向的控制，大大提高了红外触控装置的触控灵敏度。

Description

红外触控装置

技术领域

本发明涉及一种触控装置，尤其涉及一种红外触控装置。

背景技术

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

现有的红外触控装置通过在水平、竖直方向上密布的红外线矩阵来检测并定位用户的触摸，该红外触控装置包括显示器件，在显示器件的任意相邻两侧边排布红外发射器，而在其他两侧边设置与红外发射器一一对应的红外接收器，从而在显示器件中形成横竖交叉的红外线矩阵。当用户触摸显示器件时，手指会挡住经过该发生触控位置的水平、竖直方向上的两条红外线，因而可以判断出触摸点在显示器件的位置。

然而，由于现有的红外触控装置中的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，每一个红外发射器均需对应一个红外接收器，要使触控装置达到较高的分辨率，就必须同时增加红外发射器和红外接收器的数量，这便导致了相邻的红外发射器之间、相邻的红外接收器之间产生信号干扰，从而影响了触控装置的触控灵敏度。另外，由于现有的红外触控装置的显示器件的四边同时设置红外触控传感器，因此不利于实现窄边框，同时也会增加触控装置的结构成本。

针对上述技术存在的问题，在本领域中希望寻求一种具有较高触控灵敏度的红外触控装置，以解决现有技术中的不足之处。

发明内容

为了进一步提高红外触控装置的触控灵敏度，本发明提供了一种红外触控装置。

根据本发明提供的一种红外触控装置，包括具有外框的触摸屏，外框包括第一侧边和与第一侧边相邻的第二侧边，在第一侧边和第二侧边上均设置有相互配合的红外发射器和红外接收器。其中，位于同一侧边上的红外发射器发出不同频率的红外偏振光，且位于第一侧边的红外发射器发出的红外偏振光与位于第二侧边的红外发射器发出的红外偏振光的偏振方向相交。

根据本发明的红外触控装置，一方面仅在触摸屏外框的第一侧边和第二侧边上设置相应的红外发射器和红外接收器，与现有技术中在触摸屏外框的四个侧边上均设置红外发射器和红外接收器相比，本发明的红外触控装置有利于实现窄边框，从而在提高触控装置的美观性的同时降低了生产成本；另一方面，本发明的红外触控装置将红外发射器和红外接收器同时成对设置在第一侧边和第二侧边上，并且位于第一侧边或第二侧边上的红外发射器和红外接收器被彼此间隔开，这样便避免了各红外发射器之间、各接收器之间产生信号干扰，从而提高了红外触控装置的触控灵敏度；另外，本发明的红外触控装置还可对红外发射器所发出的红外光进行频率及偏振方向的控制，从而进一步减小红外信号之间产生的干扰，进而进一步提高红外触控装置的触控灵敏度。

在一些实施方案中，位于第一侧边的红外发射器发出的红外偏振光与位于第二侧边的红外发射器发出的红外偏振光的偏振方向垂直。相互正交的偏振红外光用于对不同方向上的偏振红外光进行滤波。

在一些实施方案中，红外发射器和红外接收器交错排布在第一侧边和第二侧边上。通过这种设置来使红外发射器所发出的红外光更为密集和均匀，从而提高触控的精度。

在一些实施方案中，红外发射器发出的偏振红外光的频率和偏振方向均与相对应的红外接收器所接收的偏振红外光的频率和偏振方向相同。该方案可使一个红外发射器仅与一个接收器所对应，以实现某一红外发射器所发出的信号完全被与其对应的红外接收器所接收。优选地，发出特定频率和偏振方向的偏振红外光的红外发射器与对应接收特定频率和偏振方向的偏振红外光的红外接收器一一对应设置。

在一些实施方案中，对位于同一侧边上的红外发射器所发出的红外偏振光，红外接收器通过偏振光的波段频率的不同进行滤波；对位于不同侧边上的红外发射器所发出的红外偏振光，红外接收器通过偏振红外光的偏振方向的不同进行滤波。在该方案中，位于同一侧边上的各红外发射器用于发出不同频率的偏振红外光，不同频率的偏振红外光可避免各红外发射器发出的偏振红外光之间产生相互干扰，即通过频率来对同一方向上的偏振红外光进行滤波；而位于第一侧边的红外发射器发出的红外偏振光与位于第二侧边的红外发射器发出的红外偏振光的偏振方向垂直，相互正交的偏振红外光用于对不同方向上的偏振红外光进行滤波。

在一些实施方案中，红外偏振光的频率范围平均划分为低、中、高三个频率范围，相邻两个红外发射器所发出的红外偏振光的频率分别选自所述低、中、高三个频率范围中的一个。通过对红外偏振光的频率范围进行划分，使相邻红外发射器所发出的红外偏振光的频率形成一定的差值，通常情况下，该差值越大，则相邻红外传感器之间的干扰则越小。

在一些实施方案中，相邻两个红外发射器中的一个所发出的红外偏振光的频率选自高/低频率范围，两个红外发射器中的另一个所发出的红外偏振光的频率选自中频率范围。该方案可减小相邻红外发射器之间的信号干扰。

在一些实施方案中，相邻两个红外发射器中的一个所发出的红外偏振光的频率选自低频率范围，相邻两个红外发射器中的另一个所发出的红外偏振光的频率选自高频率范围。该方案可最大限度地减小相邻红外发射器之间的信号干扰。

在一些实施方案中，红外偏振光的波长范围为850μm至950μm，这样的波段有助于避免红外触控装置受到触摸屏背光的影响而导致触控位置判断的准确性。

在一些实施方案中，红外触控装置还包括与红外接收器相连的红外信号处理器、与红外信号处理器相连的电路板、及与电路板相连的控制器。该红外信号处理器用于处理红外接收器所接收的红外偏振光信号，以便识别用户的具体触控位置。该控制器用于通过控制电路板来对红外发射器所发出的信号进行控制，以供给各红外发射器所需的信号。优选地，电路板、红外发射器与红外接收器可集中设置在外框内，以使触控装置的结构更紧凑。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1)在触摸屏边框的两个侧边上均设置红外发射器和红外接收器，具体是将红外发射器和红外接收器成对设置在同一侧边上，从而减小了边框的尺寸；

2)红外发射器和红外接收器被彼此间隔开，这样便避免了各红外发射器之间、各接收器之间产生信号干扰，从而提高了红外触控装置的触控灵敏度；

3)通过对红外发射器所发出的红外光进行频率及偏振方向的控制来减小红外传感器之间的信号干扰，从而进一步提高红外触控装置的触控灵敏度。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：

图1是根据本发明的红外触控装置的结构示意图。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

这里所介绍的细节是示例性的，并仅用来对本发明的实施例进行例证性讨论，它们的存在是为了提供被认为是对本发明的原理和概念方面的最有用和最易理解的描述。关于这一点，这里并没有试图对本发明的结构细节作超出于基本理解本发明所需的程度的介绍，本领域的技术人员通过说明书及其附图可以清楚地理解如何在实践中实施本发明的几种形式。

图1显示了根据本发明提供的红外触控装置的结构示意图。如图1所示，红外触控装置100包括包括具有外框30的触摸屏50，外框30包括第一侧边A和与第一侧边A相邻的第二侧边B，在第一侧边A和第二侧边B上均设置有多组红外传感器31(图中仅示例性地对其中一个进行了标号)，每组红外传感器31均包括相互配合的红外发射器311和红外接收器312。本发明的红外触控装置100在使用时，当手指在触摸屏50上形成触摸点70时，手指会阻挡并反射红外发射器311发出的红外线，该被反射的红外线会被红外接收器312接收，通过对所接收的信号进行处理，就能够识别用户触控的具体位置，用户戴上手套或者使用手写笔都能实现触控功能。

如图1所示的实施例中，红外发射器和红外接收器交错排布在第一侧边A和第二侧边B上。通过这种设置来使红外传感器31所发出的红外光更为密集和均匀，从而提高触控的精度。优选地，各红外发射器311和红外接收器312也紧密地排布在一起，以尽量减少所占用的空间。根据本发明，位于同一侧上的红外发射器311用于发出不同频率的偏振红外光，每一红外发射器311所发出的偏振红外光的频率和偏振方向，均与其所对应的红外接收器312所接收的偏振红外光的频率和偏振方向相同，以确保位于同一侧上的不同红外发射器311所发出的红外偏振光互不干扰。在本实施例中，每一红外接收器312仅接收相应的红外发射器311所发出的偏振红外光，位于同侧的红外接收器312与红外发射器311之间具有一一对应的关系。

在另一实施例中，可采用位于同侧上的多个红外发射器311与某一个红外接收器312相对应，由于每一红外发射器311所发出的偏振红外光的频率均不同，该红外接收器312可通过所接收到的反射信号进行分析辨别，并根据偏振红外光的频率不同来判断触点的位置。在本发明中，位于同一侧上的每一红外发射器311均对应同侧的一个红外接收器312，但这只是优选实施方案，以提高可靠性。

在本实施例中，位于第一侧边A上的红外发射器311所发出的红外偏振光与位于第二侧边B上的红外发射器311所发出的红外偏振光的偏振方向相交，优选的，位于第一侧边A上的红外发射器311所发出的红外偏振光与位于第二侧边B上的红外发射器311所发出的红外偏振光的偏振方向垂直，用于对位于不同侧边上的偏振红外光进行滤波，以减小位于不同侧边上的红外发射器311所发出的偏振红外光之间的相互干扰。

也就是说，位于同一侧边上的相邻的红外传感器31之间通过波段频率的不同进行滤波，位于不同侧边上的红外传感器31之间通过偏振红外光之间的偏振方向正交进行滤波。

可以理解的是，红外发射器和红外接收器的排布方式并不限于本实施例中的交错排布，只要确保当使用者触控时，与红外发射器对应的用于接收相同频率偏振红外光的红外接收器，能顺利获取该红外发射器的反射信号即可，本实施例只是提供最佳的实施方式，不用于限定本发明。

优选地，红外偏振光可根据频率范围划分为低、中、高三个频率范围，相邻红外传感器31中的红外发射器311所发出的红外偏振光的频率分别选自低、中、高三个频率范围中的两个。通过对红外偏振光的频率范围进行划分，使相邻红外传感器31中的红外发射器311所发出的红外偏振光的频率形成一定的差值，通常情况下，该差值越大，则相邻红外传感器31之间的干扰则越小。

优选地，低、中、高三个频率范围之间均具有频率间隔段，以进一步提高触控定位的准确性。

还优选地，红外偏振光的波长范围为850μm至950μm，这样的波段有助于避免红外传感器31受到触摸屏50的背光的影响而导致触控位置判断的准确性。进一步优选地，相邻红外传感器31中的一个所发出的红外偏振光的频率选自低频率范围，相邻红外传感器31中的另一个所发出的红外偏振光的频率选自高频率范围。该方案可最大限度地减小相邻红外传感器31之间的干扰。

可以理解的是，在保证相邻红外传感器31具有不同的频率的前提下，相邻红外传感器31中的一个所发出的红外偏振光的频率还可选自高/低频率范围，相邻红外传感器31中的另一个所发出的红外偏振光的频率选自中频率范围。

根据本发明，红外触控装置100还包括与红外传感器31相连的红外信号处理器。该红外信号处理器用于处理红外接收器312所接收的红外偏振光信号，以便识别用户的具体触控位置。

外框30还包括与各红外传感器31相连的电路板，电路板与红外信号处理器相连。电路板与红外传感器集中设置在外框30内可使触控装置100的结构更紧凑。

此外，触控装置100还包括控制器，控制器与电路板相连。该控制器用于通过控制电路板来对红外传感器31的信号进行控制，以供给各红外传感器31所需的信号。以上所述的红外信号处理器、电路板和控制器在图中均未示出，该各处的设置可与现有技术中的设置相同或相似，其能够实现自身的功能即可，这里不再赘述。

根据本发明的红外触控装置100，一方面仅在触摸屏50的外框30的第一侧边A和第二侧边B上设置多组红外传感器，与现有技术中在触摸屏外框的四个侧边上均设置红外传感器相比，本发明的红外触控装置100有利于实现窄边框，从而在提高触控装置100的美观性的同时降低了生产成本；另一方面，本发明的红外触控装置100将红外发射器311和红外接收器312同时成对设置在第一侧边A和第二侧边B上，并且位于第一侧边A或第二侧边B上的红外发射器311和红外接收器312被彼此间隔开，这样便避免了各红外发射器311之间、各红外接收器312之间产生信号干扰，从而提高了红外触控装置100的触控灵敏度；另外，本发明的红外触控装置100还可对红外发射器311所发出的红外光进行频率及偏振方向的控制，从而进一步减小红外信号之间产生的干扰，继而进一步提高红外触控装置100的触控灵敏度。

应注意的是，前面所述的例子仅以解释为目的，而不能认为是限制了本发明。虽然已经根据示例性实施例对本发明进行了描述，然而应当理解，这里使用的是描述性和说明性的语言，而不是限制性的语言。在当前所述的和修改的所附权利要求的范围内，在不脱离本发明的范围和精神的范围中，可以对本发明进行改变。尽管这里已经根据特定的方式、材料和实施例对本发明进行了描述，但本发明并不仅限于这里公开的细节；相反，本发明可扩展到例如在所附权利要求的范围内的所有等同功能的结构、方法和应用。

Claims (10)

1.一种红外触控装置，包括具有外框的触摸屏，所述外框包括第一侧边和与所述第一侧边相邻的第二侧边，在所述第一侧边和所述第二侧边上均设置有相互配合的红外发射器和红外接收器，

其中，位于同一侧边上的所述红外发射器发出不同频率的红外偏振光，且位于所述第一侧边的红外发射器发出的红外偏振光与位于所述第二侧边的红外发射器发出的红外偏振光的偏振方向相交。

2.根据权利要求1所述的红外触控装置，其特征在于，位于所述第一侧边的红外发射器发出的红外偏振光与位于所述第二侧边的红外发射器发出的红外偏振光的偏振方向垂直。

3.根据权利要求1或2所述的红外触控装置，其特征在于，所述红外发射器和所述红外接收器交错排布在所述第一侧边和所述第二侧边上。

4.根据权利要求1或2所述的红外触控装置，其特征在于，所述红外发射器发出的偏振红外光的频率和偏振方向均与相对应的所述红外接收器所接收的偏振红外光的频率和偏振方向相同。

5.根据权利要求4所述的红外触控装置，其特征在于，发出特定频率和偏振方向的偏振红外光的所述红外发射器与对应接收所述特定频率和偏振方向的偏振红外光的红外接收器一一对应设置。

6.根据权利要求1或2所述的红外触控装置，其特征在于，对位于同一侧边上的红外发射器所发出的红外偏振光，所述红外接收器通过偏振光的波段频率的不同进行滤波；对位于不同侧边上的红外发射器所发出的红外偏振光，所述红外接收器通过偏振红外光的偏振方向的不同进行滤波。

7.根据权利要求1或2所述的红外触控装置，其特征在于，所述红外偏振光的频率范围平均划分为低、中、高三个频率范围，相邻两个红外发射器所发出的红外偏振光的频率分别选自所述低、中、高三个频率范围中的一个。

8.根据权利要求7所述的红外触控装置，其特征在于，相邻两个所述红外发射器中的一个所发出的红外偏振光的频率选自所述高/低频率范围，两个所述红外发射器中的另一个所发出的红外偏振光的频率选自所述中频率范围。

9.根据权利要求7所述的红外触控装置，其特征在于，相邻两个所述红外发射器中的一个所发出的红外偏振光的频率选自所述低频率范围，相邻两个所述红外发射器中的另一个所发出的红外偏振光的频率选自所述高频率范围。

10.根据权利要求1或2所述的红外触控装置，其特征在于，所述红外触控装置还包括与所述红外接收器相连的红外信号处理器、与所述红外信号处理器相连的电路板、以及与所述电路板相连的控制器。