CN109298802A - 高分辨率镜面触控膜 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种高分辨率镜面触控膜，包括第一基膜层、第二基膜层和封装于第一基膜层、第二基膜层之间的触控感应层，所述触控感应层由若干根驱动金属线和若干根感应金属线交叉铺设而成，所述驱动金属线和感应金属线的末端通过一柔性电路连接器与一控制器连接，所述控制器包括：电源模块，激励电路，第一通道阵列切换开关，第二通道阵列切换开关，信号调理电路，时钟同步电路，AD采样电路和数据分析与处理模块。本发明可以搭配显示器或者投影仪、成像膜使用，既可以呈现镜面的状态、作为镜子使用，又可作为可触控操作的互动一体机，既丰富了镜子的内涵，也丰富了触控设备的内涵，满足人们对智能设备越来越高的要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种高分辨率镜面触控膜，属于触控技术领域。
背景技术
随着触控技术的发展，触控膜作为人机交互系统的核心部件，已经被广泛运用到各种数字信息显示系统中，以满足人们对于信息交互、用户体验的需求。再者，随着技术的发展，在许多购物场合出现了一种电子试衣镜，然而其本身只是一个电子显示设备，无法满足触控和人机交互的需求，因此，一种可以同时实现镜子、交互触控功能的触控膜成为技术人员的研究方向。
发明内容
本发明的目的是提供一种高分辨率镜面触控膜，该高分辨率镜面触控膜可以搭配显示器或者投影仪、成像膜使用，既可以呈现镜面的状态、作为镜子使用，又可作为可触控操作的互动一体机。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种高分辨率镜面触控膜，包括第一基膜层、第二基膜层和封装于第一基膜层、第二基膜层之间的触控感应层，所述第一基膜层为镜面膜层或者所述第一基膜层的任意一表面具有镜面膜层；
所述触控感应层由若干根驱动金属线和若干根感应金属线交叉铺设而成，所述驱动金属线和感应金属线的末端通过一柔性电路连接器与一控制器连接，所述控制器包括：
电源模块，用于给负载提供电能；
激励电路，用于产生激励信号；
第一通道阵列切换开关，用于接收激励电路的激励信号，并根据时钟信号将激励信号进行分时切割，再根据激励扫描规则将分割后的激励信号依次施加至触控膜的驱动金属线上，所述激励扫描规则为驱动金属线的位置和施加时间对应关系；
第二通道阵列切换开关，按照感应扫描规则依次读取来自触控膜的感应金属线上的感应信号，并将读取到的感应信号输出，所述感应扫描规则为感应金属线的位置和读取时间对应关系；
信号调理电路，用于接收来自第二通道整列切换开关的感应信号，并根据噪音参数的设置，对其进行过滤处理，再将过滤后的含有触发信息的有效模拟信号进行放大处理；
时钟同步电路，接收来自激励端时钟信号和感应端时钟信号，并获得对齐的时钟信息；
AD采样电路，基于对齐的时钟信息，采集来自信号调理电路的放大后有效模拟信号，并将有效模拟信号转换为数据分析与处理模块可处理的含有触发信息的有效数字信号；
数据分析与处理模块，根据激励扫描规则、感应扫描规则和来自AD采样电路的有效数字信号，提取出触控信息并结合位置和时间，从而获得触控操作在触控膜上的位置信息。
上述技术方案中进一步改进的方案如下：
1. 上述方案中，所述若干根驱动金属线平行设置，所述若干根感应金属线平行设置，所述驱动金属线与感应金属线垂直交叉设置。
2. 上述方案中，所述电源模块包括至少两个DC/DC隔离电源模块。
3. 上述方案中，所述镜面膜层为非金属镜面涂层或者非金属镜面镀层。
4. 上述方案中，所述第一基膜层、第二基膜层相对的表面分别具有一封装胶层。
5. 上述方案中，所述第一基膜层相背于第二基膜层的表面具有一胶黏层，此胶黏层上连接有一离型膜。
6. 上述方案中，所述镜面膜层设置于第一基膜层相背于第二基膜层的表面。
7. 上述方案中，所述封装胶层为丙烯酸酯系光学胶层、有机硅系光学胶层或者聚氨酯系光学胶层。
8. 上述方案中，所述电源模块通过一USB隔离电路与CPU连接。
9. 上述方案中，所述激励电路为RC正弦波振荡电路。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
1. 本发明高分辨率镜面触控膜，其包括第一基膜层、第二基膜层和封装于第一基膜层、第二基膜层之间的触控感应层，所述第一基膜层为镜面膜层或者所述第一基膜层的任意一表面具有镜面膜层，通过触控膜上镜面膜层的设置，使得触控膜可以搭配显示器或者投影仪、成像膜使用，既可以呈现镜面的状态、作为镜子使用，又可作为可触控操作的互动一体机，并且，将镜子与触控操作相结合，可以用于例如商场的试衣镜、公共场所或者家中卫生间的镜子，在商场的试衣间可以通过触控操作调取所试衣服的各种信息，与自身的试衣效果进行对比，还可以在衣服尺码不合适时，通过触控发送信息至服务人员进行调换等，在家中可以在洗漱的同时，通过触控选择播放适合的影像或者声音信息等，既丰富了镜子的内涵，也丰富了触控设备的内涵，满足人们对智能设备越来越高的要求，丰富用户的体验，在使用镜子的同时，体验到影像播放、触控互动等功能；另外，触控膜本身具备镜子和触控的功能，对与触控膜组合使用的组件没有任何其他的要求。
2. 本发明高分辨率镜面触控膜，其控制器的第一通道阵列切换开关，用于接收激励电路的激励信号，并根据时钟信号将激励信号进行分时切割，再根据激励扫描规则将分割后的激励信号依次施加至触控膜的驱动金属线上，所述激励扫描规则为驱动金属线的位置和施加时间对应关系，第二通道阵列切换开关，按照感应扫描规则依次读取来自触控膜的感应金属线上的感应信号，并将读取到的感应信号输出，所述感应扫描规则为感应金属线的位置和读取时间对应关系，采用阵列切换开关轮流选通发送通道和接收通道，比较与传统的处理器芯片通道直连的方式，很好的提高了通道资源的利用率，降低了芯片物料成本，克服了原有控制器无法适应多通道口需求的问题，且所采用的模拟开关阵列为超低导通电阻和超低电容，使得激励信号经由模拟开关电路后可几乎无损，同时保证了各通道信号的幅度和相位的一致性好；另外，其控制器的信号调理电路，用于接收来自第二通道整列切换开关的感应信号，并根据噪音参数的设置，对其进行过滤处理，再将过滤后的含有触发信息的有效模拟信号进行放大处理，调理电路前段是一个带通滤波器，可以使有用信号频率段的信号通过，而滤除高频和低频的干扰信号，中段是一个放大器，将接收到微弱的信号进行放大，后端是一个交直流转换电路，将放大后的信号转换成直流电压信号送到AD转换电路，调理电路的设置，可以滤除干扰信号并放大有用信号，保证了对信号处理的精度。
3. 本发明高分辨率镜面触控膜，其控制器的时钟同步电路，接收来自激励端时钟信号和感应端时钟信号，并获得对齐的时钟信息，AD采样电路，基于对齐的时钟信息，采集来自信号调理电路的放大后有效模拟信号，并将有效模拟信号转换为数据分析与处理模块可处理的含有触发信息的有效数字信号，通过时钟同步电路获得对齐的时钟信息，并控制AD采样电路对感应信号进行采样，保证AD采样电路在波形畸变最少的时刻恢复出正确的数据，减少出错概率，确保精准度；另外，其电源模块包括至少两个DC/DC隔离电源模块，电源模块通过一USB隔离电路与CPU连接，使得电源模块输入回路与输出回路之间没有直接的电气连接，输入和输出之间是绝缘的高阻态，没有电流回路，可以在供电上很好的消除干扰。
附图说明
附图1为本发明高分辨率镜面触控膜结构分解示意图；
附图2为本发明高分辨率镜面触控膜实施例2的结构剖视图；
附图3为本发明高分辨率镜面触控膜的控制器电气原理图。
以上附图中：1、第一基膜层；2、第二基膜层；3、触控感应层；1a、驱动金属线；2a、感应金属线；3a、电源模块；4a、激励电路；5a、第一通道阵列切换开关；6a、第二通道整列切换开关；7a、信号调理电路；8a、AD采样电路；9a、数据分析与处理模块；10a、时钟同步电路；4、镜面膜层；5、封装胶层；6、胶黏层；7、离型膜。
具体实施方式
实施例1：一种高分辨率镜面触控膜，包括第一基膜层1、第二基膜层2和封装于第一基膜层1、第二基膜层2之间的触控感应层3，所述第一基膜层1为镜面膜层；
所述触控感应层3由若干根驱动金属线1a和若干根感应金属线2a交叉铺设而成，所述驱动金属线1a和感应金属线2a的末端通过一柔性电路连接器与一控制器连接，所述控制器包括：
电源模块3a，用于给负载提供电能；
激励电路4a，用于产生激励信号；
第一通道阵列切换开关5a，用于接收激励电路4a的激励信号，并根据时钟信号将激励信号进行分时切割，再根据激励扫描规则将分割后的激励信号依次施加至触控膜的驱动金属线1a上，所述激励扫描规则为驱动金属线1a的位置和施加时间对应关系；
第二通道阵列切换开关6a，按照感应扫描规则依次读取来自触控膜的感应金属线2a上的感应信号，并将读取到的感应信号输出，所述感应扫描规则为感应金属线2a的位置和读取时间对应关系；
信号调理电路7a，用于接收来自第二通道整列切换开关6a的感应信号，并根据噪音参数的设置，对其进行过滤处理，再将过滤后的含有触发信息的有效模拟信号进行放大处理；
时钟同步电路10a，接收来自激励端时钟信号和感应端时钟信号，并获得对齐的时钟信息；
AD采样电路8a，基于对齐的时钟信息，采集来自信号调理电路7a的放大后有效模拟信号，并将有效模拟信号转换为数据分析与处理模块9a可处理的含有触发信息的有效数字信号；
数据分析与处理模块9a，根据激励扫描规则、感应扫描规则和来自AD采样电路8a的有效数字信号，提取出触控信息并结合位置和时间，从而获得触控操作在触控膜上的位置信息。
上述若干根驱动金属线1a平行设置，上述若干根感应金属线2a平行设置，上述驱动金属线1a与感应金属线2a垂直交叉设置；上述电源模块3a包括两个DC/DC隔离电源模块；上述镜面膜层为非金属镜面涂层；上述第一基膜层1、第二基膜层2相对的表面分别具有一封装胶层5；
上述第一基膜层1相背于第二基膜层2的表面具有一胶黏层6，此胶黏层6上连接有一离型膜7；上述封装胶层5为丙烯酸酯系光学胶层；上述电源模块3a通过一USB隔离电路与CPU连接；上述激励电路4a为RC正弦波振荡电路。
上述的镜面膜层在有光线照射时，可以将光线透过并显示画面，当无光线照射时，则呈现镜面的效果，可以当做镜子使用。
实施例2：一种高分辨率镜面触控膜，包括第一基膜层1、第二基膜层2和封装于第一基膜层1、第二基膜层2之间的触控感应层3，所述第一基膜层1的任意一表面具有镜面膜层4；
所述触控感应层3由若干根驱动金属线1a和若干根感应金属线2a交叉铺设而成，所述驱动金属线1a和感应金属线2a的末端通过一柔性电路连接器与一控制器连接，所述控制器包括：
电源模块3a，用于给负载提供电能；
激励电路4a，用于产生激励信号；
第一通道阵列切换开关5a，用于接收激励电路4a的激励信号，并根据时钟信号将激励信号进行分时切割，再根据激励扫描规则将分割后的激励信号依次施加至触控膜的驱动金属线1a上，所述激励扫描规则为驱动金属线1a的位置和施加时间对应关系；
第二通道阵列切换开关6a，按照感应扫描规则依次读取来自触控膜的感应金属线2a上的感应信号，并将读取到的感应信号输出，所述感应扫描规则为感应金属线2a的位置和读取时间对应关系；
信号调理电路7a，用于接收来自第二通道整列切换开关6a的感应信号，并根据噪音参数的设置，对其进行过滤处理，再将过滤后的含有触发信息的有效模拟信号进行放大处理；
时钟同步电路10a，接收来自激励端时钟信号和感应端时钟信号，并获得对齐的时钟信息；
AD采样电路8a，基于对齐的时钟信息，采集来自信号调理电路7a的放大后有效模拟信号，并将有效模拟信号转换为数据分析与处理模块9a可处理的含有触发信息的有效数字信号；
数据分析与处理模块9a，根据激励扫描规则、感应扫描规则和来自AD采样电路8a的有效数字信号，提取出触控信息并结合位置和时间，从而获得触控操作在触控膜上的位置信息。
上述若干根驱动金属线1a平行设置，上述若干根感应金属线2a平行设置，上述驱动金属线1a与感应金属线2a垂直交叉设置；上述电源模块3a包括至少两个DC/DC隔离电源模块；上述镜面膜层4为非金属镜面镀层；上述第一基膜层1、第二基膜层2相对的表面分别具有一封装胶层5；上述封装胶层5为聚氨酯系光学胶层；
上述第一基膜层1相背于第二基膜层2的表面具有一胶黏层6，此胶黏层6上连接有一离型膜7；上述镜面膜层4设置于第一基膜层1相背于第二基膜层2的表面；上述电源模块3a通过一USB隔离电路与CPU连接；上述激励电路4a为RC正弦波振荡电路。
上述的镜面膜层4在有光线照射时，可以将光线透过并显示画面，当无光线照射时，则呈现镜面的效果，可以当做镜子使用。
采用上述高分辨率镜面触控膜时，其可以搭配显示器或者投影仪、成像膜使用，既可以呈现镜面的状态、作为镜子使用，又可作为可触控操作的互动一体机，并且，将镜子与触控操作相结合，可以用于例如商场的试衣镜、公共场所或者家中卫生间的镜子，在商场的试衣间可以通过触控操作调取所试衣服的各种信息，与自身的试衣效果进行对比，还可以在衣服尺码不合适时，通过触控发送信息至服务人员进行调换等，在家中可以在洗漱的同时，通过触控选择播放适合的影像或者声音信息等，既丰富了镜子的内涵，也丰富了触控设备的内涵，满足人们对智能设备越来越高的要求，丰富用户的体验，在使用镜子的同时，体验到影像播放、触控互动等功能；另外，触控膜本身具备镜子和触控的功能，对与触控膜组合使用的组件没有任何其他的要求；
另外，其控制器采用阵列切换开关轮流选通发送通道和接收通道，比较与传统的处理器芯片通道直连的方式，很好的提高了通道资源的利用率，降低了芯片物料成本，克服了原有控制器无法适应多通道口需求的问题，且所采用的模拟开关阵列为超低导通电阻和超低电容，使得激励信号经由模拟开关电路后可几乎无损，同时保证了各通道信号的幅度和相位的一致性好；
另外，控制器的调理电路前段是一个带通滤波器，可以使有用信号频率段的信号通过，而滤除高频和低频的干扰信号，中段是一个放大器，将接收到微弱的信号进行放大，后端是一个交直流转换电路，将放大后的信号转换成直流电压信号送到AD转换电路，调理电路的设置，可以滤除干扰信号并放大有用信号，保证了对信号处理的精度；
另外，控制器通过时钟同步电路获得对齐的时钟信息，并控制AD采样电路对感应信号进行采样，保证AD采样电路在波形畸变最少的时刻恢复出正确的数据，减少出错概率，确保精准度；另外，其控制器的电源模块输入回路与输出回路之间没有直接的电气连接，输入和输出之间是绝缘的高阻态，没有电流回路，可以在供电上很好的消除干扰。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种高分辨率镜面触控膜，其特征在于：包括第一基膜层（1）、第二基膜层（2）和封装于第一基膜层（1）、第二基膜层（2）之间的触控感应层（3），所述第一基膜层（1）为镜面膜层或者所述第一基膜层（1）的任意一表面具有镜面膜层（4）；
所述触控感应层（3）由若干根驱动金属线（1a）和若干根感应金属线（2a）交叉铺设而成，所述驱动金属线（1a）和感应金属线（2a）的末端通过一柔性电路连接器与一控制器连接，所述控制器包括：
电源模块（3a），用于给负载提供电能；
激励电路（4a），用于产生激励信号；
第一通道阵列切换开关（5a），用于接收激励电路（4a）的激励信号，并根据时钟信号将激励信号进行分时切割，再根据激励扫描规则将分割后的激励信号依次施加至触控膜的驱动金属线（1a）上，所述激励扫描规则为驱动金属线（1a）的位置和施加时间对应关系；
第二通道阵列切换开关（6a），按照感应扫描规则依次读取来自触控膜的感应金属线（2a）上的感应信号，并将读取到的感应信号输出，所述感应扫描规则为感应金属线（2a）的位置和读取时间对应关系；
信号调理电路（7a），用于接收来自第二通道整列切换开关（6a）的感应信号，并根据噪音参数的设置，对其进行过滤处理，再将过滤后的含有触发信息的有效模拟信号进行放大处理；
时钟同步电路（10a），接收来自激励端时钟信号和感应端时钟信号，并获得对齐的时钟信息；
AD采样电路（8a），基于对齐的时钟信息，采集来自信号调理电路（7a）的放大后有效模拟信号，并将有效模拟信号转换为数据分析与处理模块（9a）可处理的含有触发信息的有效数字信号；
数据分析与处理模块（9a），根据激励扫描规则、感应扫描规则和来自AD采样电路（8a）的有效数字信号，提取出触控信息并结合位置和时间，从而获得触控操作在触控膜上的位置信息。
2.根据权利要求1所述的高分辨率镜面触控膜，其特征在于：所述若干根驱动金属线（1a）平行设置，所述若干根感应金属线（2a）平行设置，所述驱动金属线（1a）与感应金属线（2a）垂直交叉设置。
3.根据权利要求1所述的高分辨率镜面触控膜，其特征在于：所述电源模块（3a）包括至少两个DC/DC隔离电源模块。
4.根据权利要求1所述的高分辨率镜面触控膜，其特征在于：所述镜面膜层（4）为非金属镜面涂层或者非金属镜面镀层。
5.根据权利要求1所述的高分辨率镜面触控膜，其特征在于：所述第一基膜层（1）、第二基膜层（2）相对的表面分别具有一封装胶层（5）。
6.根据权利要求1所述的高分辨率镜面触控膜，其特征在于：所述第一基膜层（1）相背于第二基膜层（2）的表面具有一胶黏层（6），此胶黏层（6）上连接有一离型膜（7）。
7.根据权利要求1所述的高分辨率镜面触控膜，其特征在于：所述镜面膜层（4）设置于第一基膜层（1）相背于第二基膜层（2）的表面。
8.根据权利要求5所述的高分辨率镜面触控膜，其特征在于：所述封装胶层（5）为丙烯酸酯系光学胶层、有机硅系光学胶层或者聚氨酯系光学胶层。
9.根据权利要求1所述的高分辨率镜面触控膜，其特征在于：所述电源模块（3a）通过一USB隔离电路与CPU连接。
10.根据权利要求1所述的高分辨率镜面触控膜，其特征在于：所述激励电路（4a）为RC正弦波振荡电路。
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