CN110955358A - 一种红外发射激光二极管的夜视兼容红外触摸屏 - Google Patents

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Abstract

一种红外发射激光二极管的夜视兼容红外触摸屏，其特征在于采用中心波长为950nm的红外发射激光二极管，同时在触摸屏激光二极管正前方采用新型红外滤光条。所述的红外发射激光二极管中心波长为950nm，半高带宽在±5nm之内，其大部分光谱能量均集中在940nm～960nm之间，避开夜视成像系统的响应区间。新型红外滤光条采用PC材质的镀膜型红外滤光条，精确控制红外透射光谱，在特定红外光透过波段透过率极高，达90%以上，不损失可用波段的红外光。通过以上，可获得完全满足夜视兼容要求的红外触摸屏，彻底解决红外触摸屏夜视兼容问题。

Description

一种红外发射激光二极管的夜视兼容红外触摸屏
技术领域
本发明涉及一种显示技术，尤其是显示器使用的红外触摸屏的夜视兼容技术，具体地说是一种红外发射激光二极管的夜视兼容红外触摸屏。
背景技术
在触控显示领域，由于红外触摸技术具有不影响显示器显示性能、电磁兼容性能好、可靠性高、可实现多点触控等诸多优点，被广泛使用。
夜视成像系统（NVIS）工作原理是通过收集近红外光送到图像增强管从而在荧光屏幕上成像，从而实现夜晚可视的目的。NVIS响应光谱波段为630nm～930nm，如图1所示。而目前红外触摸屏常用的红外发射发光二极管（LED）工作光谱波段一般为800nm～1000nm之间，如图2所示，有很大部分与NVIS的响应光谱波段重合，极大地干扰了NVIS对舱外目标的观测，甚至还会导致NVIS不能工作或者损坏，严重影响飞行安全。
所谓夜视兼容即是与NVIS相兼容，在NVIS工作时，发光体不应对NVIS产生干扰。
随着采用红外触摸技术的触控显示器的大量使用，红外触摸屏的夜视兼容问题日益突出，解决红外触摸屏夜视兼容问题也越来越迫切。
为解决上述问题，选用红外发射发光二极管避开NVIS的响应波段，理论上能很好地解决该问题。但目前常用可选用的且能避开响应波段的红外发射发光二极管的中心波长为1300nm，但其光谱较宽，在930nm以下仍然存在大部分的红外光，干扰NVIS正常使用，对夜视兼容性能没有根本改善，并且价格昂贵成本极高。且没有与其相对应的1300nm的红外接收管，所以此种方案几乎没有可行性。 必须加以解决。
发明内容
本发明的目的是针对现有红外触摸技术中存在的夜视兼容问题，在不增加显示器成本、不降低显示器性能的前提下，设计一种红外发射激光二极管的夜视兼容红外触摸屏，彻底地解决红外触摸屏的夜视兼容问题。。
本发明的技术方案是：
一种红外发射激光二极管的夜视兼容红外触摸屏，其特征是它包括：
一红外发射激光二极管（1），该红外发射激光二极管（1）的中心波长为950 nm，半高带宽在±5nm之内，能彻底避开夜视成像系统响应区间；
一红外滤光条（2），该红外波光条（2）为PC材质的镀膜型波光条，在940nm～960nm红外光透过波段的透过率不小于90%；它被安装在红外发射激光二极管（1）的正前方；
一PCB电路板（3），该PCB电路板（3）用于安装红外发射激光二极管（1）并控制所述的红外发射激光二极管（1）产生所需波长的红外光。
所述的红外滤光条（2）的镀膜面正对红外发射激光二极管（1）。
所述的红外滤光条（2）表面的滤光镀膜采用冷镀工艺制备而成，镀膜前清洗PC基材，然后放入镀膜机中，腔体温度控制在100℃以下，不损伤基材，从而制备出在940nm～960nm红外光波段的透过率不小于90%的红外滤光条，且不损失有用波段的红外光。
所述的红外滤光条（2）在透光波段小于930 nm时的透过率不超过1%，在透光波段大于940 nm、小于960 nm时的透过率不小于90%。
本发明的有益效果：
本发明通过采用中心波长为950nm的红外发射激光二极管以及PC材质的镀膜型红外滤光条，在不损失有用波段的红外光的情况下将630nm～930nm之间的近红外光完全截止，彻底解决了红外触摸屏的夜视兼容问题，同时降低了红外触摸屏的系统功耗。
附图说明
图1是现有的夜视成像系统光谱响应曲线图。
图2是目前常用的红外发射发光二极管光谱曲线图。
图3是本发明的红外发射激光二极管的光谱曲线图。
图4是本发明的红外滤光条透射光谱曲线图，其中T1≤1%，T2≥90%，930nm≤λ1≤λ2≤940nm，λ3≥960nm。
图5是本发明的红外触摸屏的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
如图3-5所示。
一种红外发射激光二极管的夜视兼容红外触摸屏，包括有红外发射激光二极管1，红外滤光条2，以及PCB电路板3，如图5所示，红外发射激光二极管1安装在PCB电路板3上，红外发射激光二极管1在PCB电路板3的控制下能产生中心波长为950nm，其半高带宽在±5nm之内的红外光，其光谱如图3所示。其大部分光谱能量均集中在940nm～960nm之间。完美避开了NVIS响应区间，夜视兼容效果极佳。同时，所述的红外发射激光二极管能够起到降低红外触摸屏功耗的作用。由于激光能量大大高于常用的红外发射发光二极管，在更小的功率下能够达到与传统红外发射发光二极管同样的光谱能量。。红外滤光条2安装在红外发射激光二极管1的正前方，且其镀膜的一面与红外发射激光二极管1相对。传统红外滤光条采用的是吸收型滤光条，不能精确控制透射光谱，能吸收可见光，但对近红外波段吸收能力有限，其夜视兼容性能较差，同时考虑到显示器在振动环境下条状玻璃容易断裂，故本发明的红外滤光条2镀膜采用PC基材。但PC不耐高温，镀膜时采用冷镀工艺。镀膜前清洗PC基材，然后放入镀膜机中，腔体温度控制在100℃以下，不损伤基材，从而制备出在特定红外光波段（940nm～960nm）透过率达90%的红外滤光条，不损失有用波段的红外光，如图4所示，其中透过率：T1≤1%，T2≥90%，波长：930nm≤λ1≤λ2≤940nm，λ3≥960nm。
本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (4)

1.一种红外发射激光二极管的夜视兼容红外触摸屏，其特征是它包括：
一红外发射激光二极管（1），该红外发射激光二极管（1）的中心波长为950 nm，半高带宽在±5nm之内，能彻底避开夜视成像系统响应区间；
一红外滤光条（2），该红外波光条（2）为PC材质的镀膜型波光条，在940nm～960nm红外光透过波段的透过率不小于90%；它被安装在红外发射激光二极管（1）的正前方；
一PCB电路板（3），该PCB电路板（3）用于安装红外发射激光二极管（1）并控制所述的红外发射激光二极管（1）产生所需波长的红外光。
2.根据权利要求1所述的夜视兼容红外触摸屏，其特征是所述的红外滤光条（2）的镀膜面正对红外发射激光二极管（1）。
3.根据权利要求1所述的夜视兼容红外触摸屏，其特征是所述的红外滤光条（2）表面的滤光镀膜采用冷镀工艺制备而成，镀膜前清洗PC基材，然后放入镀膜机中，腔体温度控制在100℃以下，不损伤基材，从而制备出在940nm～960nm红外光波段的透过率不小于90%的红外滤光条，且不损失有用波段的红外光。
4.根据权利要求1所述的夜视兼容红外触摸屏，其特征是所述的红外滤光条（2）在透光波段小于930 nm时的透过率不超过1%，在透光波段大于940 nm、小于960 nm时的透过率不小于90%。
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