CN112230804A - 一种显示装置 - Google Patents
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Abstract
本公开实施例提供了一种显示装置,包括显示模组和红外触控组件,显示模组的显示面为矩形,矩形具有沿第一方向延伸的边和沿第二方向延伸的边,第一方向和第二方向相互垂直;红外触控组件包括相对设置且沿第一方向延伸的红外发射框和红外接收框,在红外发射框内固定多个红外发射单元,在红外接收框内固定多个红外接收单元,红外发射框的出光面在显示模组的正投影位于显示模组的显示区域之外的区域,通过在红外发射框内设置密度分布不均匀的红外发射单元,以在实现常规触控操作的基础上,降低红外触控组件的成本,从而减少显示装置的成本。
Description
技术领域
本公开涉及显示技术领域,尤指一种显示装置。
背景技术
目前在显示装置中,触控装置是重要的用户交互手段,用户可以通过触摸显示屏对显示装置进行操作。目前主流的显示产品中,普遍采用电容触控或者红外触控方案,但对于大尺寸例如55寸以上的显示装置,红外触控由于其成本的优势是主流的触控装置实现方案。
为了实现大尺寸显示装置的精确触控操作,需要设置较多的红外发射源和接收传感器,虽然红外触控与电容触控方案相比具有成本的较低的优势,但红外触控的显示装置仍然具有降低成本的需求。
发明内容
本公开实施例提供一种显示装置,用以解决现有技术中存在的大尺寸红外触控的显示装置成本较高的问题。
本公开实施例提供了一种显示装置,包括:显示模组和红外触控组件;
所述显示模组的显示面为矩形,所述矩形具有沿第一方向延伸的边和沿第二方向延伸的边,所述第一方向和所述第二方向相互垂直;
所述红外触控组件包括相对设置且沿所述第一方向延伸的红外发射框和红外接收框,在所述红外发射框内固定多个红外发射单元,在所述红外接收框内固定多个红外接收单元;
所述红外发射框的出光面在所述显示模组的正投影位于所述显示模组的显示区域之外的区域;
所述红外发射单元在所述红外发射框内密度分布不均匀。
可选地,在本公开实施例提供的上述显示装置中,所述红外触控组件还包括:相对设置且沿所述第二方向延伸的红外发射框和红外接收框。
可选地,在本公开实施例提供的上述显示装置中,在所述红外发射框内包括第一区域和第二区域,所述第一区域内的所述红外发射单元的分布密度大于所述第二区域内的所述红外发射单元的分布密度。
可选地,在本公开实施例提供的上述显示装置中,所述第一区域为所述红外发射框的中间区域,和/或,所述第一区域为所述红外发射框的两端边缘区域;
所述第二区域为所述红外发射框内与所述第一区域相邻的区域。
可选地,在本公开实施例提供的上述显示装置中,在一个所述红外发射框内排布
顺序编号为1至N的N个所述红外发射单元,所述第一区域为所述红外发射框的中间区域,所
述第一区域内等间距排布顺序编号为m至n的n-m个所述红外发射单元;;
编号为m的所述红外发射单元与编号为1的所述红外发射单元之间的距离为第一距离;
编号为n的所述红外发射单元与编号为N的所述红外发射单元之间的距离为第二距离;
编号为1的所述红外发射单元与编号为N的所述红外发射单元之间的距离为第三距离;
所述第一距离与所述第三距离之间的比值为第一比值,所述第一比值大于0.35且小于0.5;
所述第二距离与所述第三距离之间的比值为第二比值,所述第二比值大于0.35且小于0.5。
可选地,在本公开实施例提供的上述显示装置中,在一个所述红外发射框内排布顺序编号为1至N的N个所述红外发射单元,所述第一区域为所述红外发射框的中间区域,所述第一区域内排布间距不等的所述红外发射单元;
编号为1的所述红外发射单元与编号为N的所述红外发射单元之间的距离为第三距离;
所述第一区域内间距最小的两个所述红外发射单元之间的中心点与编号为1的所述红外发射单元之间的距离为第四距离;
所述第四距离与所述第三距离之间的比值为第三比值,所述第三比值大于0.38且小于0.62。
可选地,在本公开实施例提供的上述显示装置中,一个所述红外发射单元的直径为0.4mm~0.6mm;
在所述第一区域内相邻两个所述红外发射单元之间的间距为2mm-7mm;
在所述第二区域内相邻两个所述红外发射单元之间的间距为5mm-16mm。
可选地,在本公开实施例提供的上述显示装置中,沿所述第一方向延伸的红外发射框的所述第一区域内的所述红外发射单元发射的有效红外光信号在所述显示模组的表面形成第一触控区域;
所述显示模组在所述第一触控区域对应的区域内在至少一个显示界面显示至少一个第一图标;
所述第一图标在平行于所述第一区域所在侧边的方向上的正投影所在范围内设置至少一个所述红外发射单元。
可选地,在本公开实施例提供的上述显示装置中,沿所述第二方向延伸的红外发射框的所述第一区域内的所述红外发射单元发射的有效红外光信号在所述显示模组的表面形成第二触控区域;
所述第二触控区域和所述第一触控区域存在触控重叠区域,所述显示模组在所述触控重叠区域对应的区域内显示至少一个所述第一图标;
所述第一图标在平行于所述第一区域所在侧边的方向上的正投影所在范围内设置至少一个所述红外发射单元。
可选地,在本公开实施例提供的上述显示装置中,所述红外发射单元和所述红外接收单元一一对应,且一个所述红外发射单元发射的有效红外光信号仅被一个所述红外接收单元接收,以用于触控功能的实现。
可选地,在本公开实施例提供的上述显示装置中,一个所述红外发射单元对应多个所述红外接收单元,且一个所述红外发射单元发射的有效红外光信号同时被对应的多个所述红外接收单元接收,以用于触控功能的实现。
可选地,在本公开实施例提供的上述显示装置中,所述显示模组包括显示面板和保护盖板;
各所述红外发射单元发射的有效红外光信号在所述保护盖板的表面形成的触控区域分为第三触控区域和第四触控区域,所述第三触控区域的触控精度高于所述第四触控区域的触控精度;
所述第三触控区域位于所述保护盖板的中心区,所述第四触控区域位于所述保护盖板的至少一个边缘区。
可选地,在本公开实施例提供的上述显示装置中,所述第三触控区域覆盖所述显示模组的显示区域的中心区,所述第四触控区域覆盖所述显示模组的显示区域的至少一个边缘区。
可选地,在本公开实施例提供的上述显示装置中,所述第三触控区域至少部分位于所述显示模组的显示区域内,所述保护盖板在所述第四触控区域对应的区域设置遮挡层。
可选地,在本公开实施例提供的上述显示装置中,所述显示模组在所述第四触控区域对应的区域内在至少一个显示界面显示至少一个第二图标;
所述第二图标的显示位置与至少一个所述红外发射单元或所述红外接收单元的位置相对应。
可选地,在本公开实施例提供的上述显示装置中,所述第二图标的几何中心与对应的红外发射单元的中心位置相对应。
可选地,在本公开实施例提供的上述显示装置中,所述第二图标的几何中心位于对应的红外发射单元的有效信号发射角范围内。
可选地,在本公开实施例提供的上述显示装置中,所述第四触控区域与所述第三触控区域之间的交界线与所述红外发射单元之间的距离b满足如下公式:
b≥(a*tanθ1*tanθ2)/(tanθ1+tanθ2);
其中,a为所述红外发射单元中的最大间距,θ1和θ2分别为间距最大的相邻的两个红外发射单元的有效信号发射角。
可选地,在本公开实施例提供的上述显示装置中,所述显示装置为多点触控显示装置,所述第四触控区域与所述第三触控区域之间的交界线与所述红外发射单元之间的距离b满足如下公式:
b≥(c*tanθ3*tanθ4)/(tanθ3+tanθ4);
其中,间隔一个红外发射单元的两个红外发射单元之间的距离为间隔距离,c为全部所述间隔距离中的最大间隔距离,θ3和θ4分别为间隔距离最大的两个红外发射单元的有效信号发射角。
可选地,在本公开实施例提供的上述显示装置中,一个所述红外发射单元的直径为0.4mm~0.6mm;
相邻两个所述红外发射单元之间的间距为1mm-16mm。
可选地,在本公开实施例提供的上述显示装置中,还包括:处理器,所述处理器被配置为接收用户的第一操作,控制所述第二图标的显示位置发生移动,且移动后的所述第二图标的显示位置与至少一个所述红外发射单元的位置相对应。
可选地,在本公开实施例提供的上述显示装置中,所述第三触控区域至少部分位于所述显示模组的显示区域内,所述第三触控区域包括第五触控区域和第六触控区域;所述第六触控区域的触控精度要低于所述第五触控区域的触控精度,所述第六触控区域覆盖所述第三触控区域的各角部区;
所述显示模组在所述第五触控区域对应的区域内在至少一个显示界面显示至少一个第三图标;
所述显示装置,还包括:处理器,所述处理器被配置为接收用户的第二操作,控制所述第三图标的显示位置跟随所述第二操作在所述显示区域内发生移动,且移动后的所述第三图标的显示位置位于所述第五触控区域所在范围内。
可选地,在本公开实施例提供的上述显示装置中,所述处理器具体被配置为在确定用户停止所述第二操作时所述第三图标移动至所述第六触控区域,则控制移动后的所述第三图标的显示位置位于所述第五触控区域所在范围内。
可选地,在本公开实施例提供的上述显示装置中,所述红外发射单元分布密度高的区域在所述显示模组的表面形成第七触控区域,所述红外发射单元分布密度低的区域在所述显示模组的表面形成第八触控区域;
在确定所述红外接收单元接收到的信号为绘制局部连续线形时,在所述第八触控区域显示线段的递增变化长度为ΔL1,在所述第七触控区域内显示线段的递增变化长度为ΔL2,ΔL1>ΔL2。
可选地,在本公开实施例提供的上述显示装置中,在所述第七触控区域内每间隔X1帧画面显示一次线段增长,每次增长的长度为ΔL3;
在所述第八触控区域内每间隔X2帧画面显示一次线段增长,每次增长的长度为(X2/X1)*ΔL3;其中,所述X2大于X1。
可选地,在本公开实施例提供的上述显示装置中,所述第七触控区域对应的触控数据有效反馈时间间隔为T1,所述第八触控区域对应的触控数据反馈时间间隔为T2;其中,T1/T2与ΔL1/ΔL2正相关。
可选地,在本公开实施例提供的上述显示装置中,所述红外触控组件位于所述显示模组的显示面一侧;或,
所述红外触控组件位于所述显示模组背离所述显示面的一侧;或,
所述红外触控组件中的红外发射框位于所述显示模组的显示面一侧,所述红外触控组件中的红外接收框位于所述显示模组背离所述显示面的一侧;或,
所述红外触控组件中的红外接收框位于所述显示模组的显示面一侧,所述红外触控组件中的红外发射框位于所述显示模组背离所述显示面的一侧。
可选地,在本公开实施例提供的上述显示装置中,所述显示模组为液晶显示面板、有机电致发光显示面板或电子纸显示面板。
另一方面,本公开实施例还提供了另一种显示装置,包括显示模组和红外触控组件;
所述红外触控组件包括红外发射框和红外接收框,在所述红外发射框内固定多个红外发射单元,在所述红外接收框内固定多个红外接收单元;
一个所述红外发射单元对应多个所述红外接收单元,且一个所述红外发射单元发射的有效红外光信号同时被对应的多个所述红外接收单元接收;
各所述红外发射单元发射的有效红外光信号在所述显示模组的表面形成的触控区域分为第三触控区域和第四触控区域,所述第三触控区域的触控精度高于所述第四触控区域的触控精度;所述第三触控区域位于所述触控区域的中心区,所述第四触控区域位于所述触控区域的至少一个边缘区;
所述显示模组在所述第四触控区域对应的区域内在至少一个显示界面显示至少一个第二图标;
所述第二图标的显示位置与至少一个所述红外发射单元或所述红外接收单元的位置相对应。
可选地,在本公开实施例提供的上述显示装置中,所述第二图标的几何中心与对应的红外发射单元的中心位置相对应。
可选地,在本公开实施例提供的上述显示装置中,所述第二图标的几何中心位于对应的红外发射单元的有效信号发射角范围内。
可选地,在本公开实施例提供的上述显示装置中,所述第四触控区域与所述第三触控区域之间的交界线与所述红外发射单元之间的距离b满足如下公式:
b≥(a*tanθ1*tanθ2)/(tanθ1+tanθ2);
其中,a为所述红外发射单元中的最大间距,θ1和θ2分别为间距最大的相邻的两个红外发射单元的有效信号发射角。
可选地,在本公开实施例提供的上述显示装置中,所述显示装置为多点触控显示装置,所述第四触控区域与所述第三触控区域之间的交界线与所述红外发射单元之间的距离b满足如下公式:
b≥(a*tanθ3*tanθ4)/(tanθ3+tanθ4);
其中,a为间隔一个红外发射单元的两个红外发射单元之间的距离为间隔距离,c为全部所述间隔距离中的最大间隔距离,θ3和θ4分别为间隔距离最大的两个红外发射单元的有效信号发射角。
可选地,在本公开实施例提供的上述显示装置中,一个所述红外发射单元的直径为0.4mm~0.6mm;
相邻两个所述红外发射单元之间的间距为1mm-16mm。
可选地,在本公开实施例提供的上述显示装置中,还包括:处理器,所述处理器被配置为接收用户的第一操作,控制所述第二图标的显示位置发生移动,且移动后的所述第二图标的显示位置与至少一个所述红外发射单元的位置相对应。
可选地,在本公开实施例提供的上述显示装置中,所述红外触控组件位于所述显示模组的显示面一侧;或,
所述红外触控组件位于所述显示模组背离所述显示面的一侧;或,
所述红外触控组件中的红外发射框位于所述显示模组的显示面一侧,所述红外触控组件中的红外接收框位于所述显示模组背离所述显示面的一侧;或,
所述红外触控组件中的红外接收框位于所述显示模组的显示面一侧,所述红外触控组件中的红外发射框位于所述显示模组背离所述显示面的一侧。
可选地,在本公开实施例提供的上述显示装置中,所述显示模组为液晶显示面板、有机电致发光显示面板或电子纸显示面板。
本公开有益效果如下:
本公开实施例提供的一种显示装置,包括显示模组和红外触控组件,显示模组的显示面为矩形,矩形具有沿第一方向延伸的边和沿第二方向延伸的边,第一方向和第二方向相互垂直;红外触控组件包括相对设置且沿第一方向延伸的红外发射框和红外接收框,在红外发射框内固定多个红外发射单元,在红外接收框内固定多个红外接收单元,红外发射框的出光面在显示模组的正投影位于显示模组的显示区域之外的区域,通过在红外发射框内设置密度分布不均匀的红外发射单元,以在实现常规触控操作的基础上,降低红外触控组件的成本,从而减少显示装置的成本。
附图说明
图1a为本公开实施例提供的显示装置的一种结构示意图;
图1b为本公开实施例提供的显示装置的另一种结构示意图;
图1c为本公开实施例提供的显示装置的另一种结构示意图;
图1d为本公开实施例提供的显示装置的另一种结构示意图;
图1e为本公开实施例提供的显示装置的另一种结构示意图;
图2为本公开实施例提供的显示装置中的一对一触控对应关系示意图;
图3为本公开实施例提供的显示装置中的第一红外发射框的结构示意图;
图4a为本公开实施例提供的显示装置中设置第一图标的一种结构示意图;
图4b为本公开实施例提供的显示装置中设置第一图标的另一种结构示意图;
图5为本公开实施例提供的显示装置中的一对多触控对应关系示意图;
图6为本公开实施例提供的显示装置中形成的触控光网的示意图;
图7a为本公开实施例提供的显示装置中形成的触控不敏感区域的示意图;
图7b为本公开实施例提供的显示装置中形成的触控不敏感区域的另一示意图;
图8a为本公开实施例提供的显示装置中设置第二图标的结构示意图;
图8b为本公开实施例提供的显示装置中设置第四触控区域的结构示意图;
图9为本公开实施例提供的显示装置中设置第三图标的结构示意图;
图10为本公开实施例提供的显示装置中绘制连续图形的示意图;
图11为本公开实施例提供的显示装置中绘制连续图形的垂直分量示意图。
具体实施方式
为了使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本公开作进一步地详细描述,显然,所描述的实施例仅是本公开一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本公开保护的范围。
附图中各部件的形状和大小不反映真实比例,目的只是示意说明本公开内容。
本公开实施例提供的一种显示装置,如图1a至图1d所示,包括:显示模组1和红外触控组件2;
红外触控组件2包括红外发射框21和红外接收框22,在红外发射框21内固定多个红外发射单元23,红外发射单元23用于出射红外光,在红外接收框22内固定多个红外接收单元24,红外接收单元24用于接收红外光,并且将接收的红外光转化为电信号的变化例如电流I或者电压U的变化,经过处理器后确定触控位置的坐标;
红外发射框21的出光面在显示模组1的正投影位于显示模组1的显示区域之外的区域;红外发射框21的出光面指的是各红外接收单元23出射的红外光在显示区一侧所构成的平面区域;具体地,红外发射框21可以设置在显示模组1的边框及其以外位置,不会遮挡显示模组1的显示区域,而影响正常显示;
红外发射单元23在红外发射框21内密度分布不均匀。
具体地,在大尺寸的显示装置中,显示模组1的显示区域内并非全部区域均为显示操作的灵敏区域,因此,对于触控操作出现频率较低的区域,则不需要设置过多的红外发射单元23和红外接收单元24,但对于触控操作可能较为频繁的区域,例如该区域内至少显示一个或者多个程序操作图标,或者在该区域内需要进行触控的书写操作等等,则可以对应设置较多的红外发射单元23和红外接收单元24,以此来实现较高的触控灵敏度。基于此,在本公开实施例提供的显示装置中,红外发射框21内可以设置密度分布不均匀的红外发射单元23,以在实现常规触控操作的基础上,降低红外触控组件的成本,从而减少显示装置的成本。
可选地,在本公开实施例提供的上述显示装置中,显示模组1可以为液晶显示面板LCD,也可以是有机电致发光显示面板OLED,还可以是电子纸显示面板,对此不做限制。
可选地,在本公开实施例提供的上述显示装置中,如图1a所示,红外触控组件2可以位于显示模组1的显示面一侧,即红外发射单元23发射的红外光形成的触控区域位于显示模组1的显示面一侧。具体地,如图1a所示,红外发射单元23和红外接收单元24可以设置在保护盖板3背离显示模组1的一侧,红外发射单元23向对应的红外接收单元24方向发射红外光,用户在保护盖板3的外表面实现触控操作。
或者,可选地,在本公开实施例提供的上述显示装置中,如图1b所示,红外触控组件2也可以位于显示模组1背离显示面的一侧,即红外发射单元23发射的红外光通过反射传送至显示模组1的显示面一侧,以形成触控区域。
或者,可选地,在本公开实施例提供的上述显示装置中,红外触控组件2可以部分位于显示模组1的显示面一侧,另一部分位于显示模组1背离显示面的一侧。例如图1c所示,红外触控组件2中的红外发射框21可以位于显示模组1的显示面一侧,红外触控组件2中的红外接收框22可以位于显示模组1背离显示面的一侧,即红外发射单元23发射的红外光通过反射传送至显示模组1的背面被红外接收单元24接收。又如图1d所示,红外触控组件2中的红外发射框21可以位于显示模组1背离显示面的一侧,红外触控组件2中的红外接收框22可以位于显示模组1的显示面一侧,即红外发射单元23发射的红外光通过反射传送至显示模组1的显示面被红外接收单元24接收。可选地,在本公开实施例提供的上述显示装置中,显示模组1的显示面一般为矩形,矩形具有沿第一方向延伸的边和沿第二方向延伸的边,第一方向和第二方向相互垂直;以下均以第一方向为矩形的长边方向,第二方向为矩形的短边方向为例进行说明。
如图2所示,红外发射框21可以包括:沿第一方向延伸的第一红外发射框21a;具体地,沿着第一方向延伸的灯条可以作为第一红外发射框21a,多个红外发射单元23(也就是红外灯珠)设置在PCB基板上形成灯条。
如图2所示,红外接收框22可以包括:与第一红外发射框21a相对设置的沿第一方向延伸的第一红外接收框22a。
具体地,红外发射单元23在第一红外发射框21a内密度分布不均匀,相应的红外接收单元24在第一红外接收框22a内密度分布也不均匀,后续为了描述方便仅对红外发射单元23进行描述。具体地,红外发射单元23在第一红外发射框21a内密度分布不均匀具体是指,在第一红外发射框21a内各红外发射单元23在第一方向上依次间隔排布,红外发射单元23之间的排布间距并不是均匀的。
可选地,在本公开实施例提供的上述显示装置中,如图3所示,在第一红外发射框21a内包括第一区域A和第二区域B,第一区域A内的红外发射单元23的分布密度大于第二区域B内的红外发射单元23的分布密度,可以认为,在第一红外发射框21a内设置红外触控单元23的密集区域即第一区域A,第一区域A的红外发射单元23的密度大于其相邻的两侧临近的红外发射单元23设置的密度,也可以认为,在第一区域A内相邻红外发射单元23之间的间距小于在第二区域B内相邻红外发射单元23之间的间距。在图3中并未示出全部的红外发射单元23,仅是示出了连续的三段红外发射单元23的集合,每个集合包括多个红外发射单元23。
可选地,在本公开实施例提供的上述显示装置中,第一区域A为可以第一红外发射框21a的中间区域,第一区域A也可以为第一红外发射框21a的两端边缘区域;第二区域B为第一红外发射框21a内与第一区域A相邻的区域。图3中示出了第一区域A为第一红外发射框21a的中间区域和两端边缘区域的情况,第二区域B为在中间区域和两端边缘区域之间的区域。降低第二区域B内红外发射单元23密度分布,即减少第二区域B内红外发射单元23的数量,可以节省成本。
可选地,在本公开实施例提供的上述显示装置中,在第一区域A内的红外发射单元23可以等间距排布,也可以不等间距排布,例如在第一区域A的边缘间距逐渐变大,以便和第二区域B内的间距衔接;同样,在第二区域B内的红外发射单元23可以等间距排布,也可以不等间距排布,例如在第二区域B的边缘间距逐渐变小,以便和第一区域A内的间距衔接。
具体地,在本公开实施例提供的上述显示装置中,一个红外发射单元23的直径一般为0.4mm~0.6mm,且相邻两个所述红外发射单元之间的间距为1mm-16mm,具体地,在第一区域A内相邻两个红外发射单元23之间的间距一般为2mm-7mm,在第二区域B内相邻两个红外发射单元23之间的间距一般为5mm-16mm。值得注意的是,一个红外发射单元23的灯珠横截面形状可以是圆形或矩形,当为矩形时,红外发射单元的直径指的是矩形的边长。
优选地,在本公开实施例提供的上述显示装置中,第一区域A仅为第一红外发射框21a的中间区域,由于一般在第一红外发射框21a的中间区域的对应的显示区域内相对触控频繁,在中间区域设置红外发射单元23的高密集,一定程度上可以提高触控精度。
下面对于中间区域在第一红外发射框21a所在位置采用具体参数进行描述。
将第一红外发射框21a内的全部N个红外发射单元23按照从左到右的顺序编号为1至N。
若在中间区域内红外发射单元23等间距排布,则将中间区域内包含的n-m个红外发射单元23按照从左到右的顺序编号为m至n;N>n>m。编号为m的红外发射单元23作为中间区域的左侧边缘,与编号为1的红外发射单元23(即第一红外发射框23a的左侧边缘)之间的距离为第一距离。编号为n的红外发射单元23作为中间区域的右侧边缘,与编号为N的红外发射单元23(即第一红外发射框23a的右侧边缘)之间的距离为第二距离。编号为1的红外发射单元23与编号为N的红外发射单元23之间的距离(即第一红外发射框23a的长度)为第三距离。定义第一距离与第三距离之间的比值为第一比值,第一比值大于0.35且小于0.5,定义第二距离与第三距离之间的比值为第二比值,第二比值大于0.35且小于0.5。
若在中间区域内红外发射单元23不等间距排布,则将中间区域内间距最小的两个红外发射单元23之间的中心点与编号为1的红外发射单元23(即第一红外发射框23a的左侧边缘)之间的距离为第四距离。定义第四距离与第三距离之间的比值为第三比值,第三比值大于0.38且小于0.62。
值得注意的是,在本公开中提到的间距和距离,指的是两个红外发射单元23的中心点之间的距离。
具体地,在显示模组1执行显示功能时,会在显示区域内在至少一个用户界面上显示至少一个第一图标210,该第一图标210用于在用户点击时,执行预设的程序。例如,该第一图标210可以是电子白板图标,在用户点击电子白板图标时,显示模组1启动电子白板功能,用户可以在电子白板界面上进行书写操作。再例如,该第一图标210可以是电子白板界面下的书写笔图标、橡皮擦图标、撤回操作图标等,在用户点击图标时,可以对应启动书写笔功能、橡皮擦功能、恢复上一界面功能等。在例如,第一图标210可以是系统设置图标、无线传屏图标等,对此不做限定。
可选地,在本公开实施例提供的上述显示装置中,如图4a所示,第一红外发射框21a的第一区域A内的红外发射单元23发射的有效红外光信号在显示模组1的表面形成第一触控区域201a;显示模组2在第一触控区域201a对应的区域内在至少一个显示界面显示至少一个第一图标210;第一图标210在平行于第一区域A所在侧边的方向上的正投影所在范围内设置至少一个红外发射单元23。
具体地,第一图标210的上下位置不做具体的限定,可以位于显示界面的中部,也可以位于显示界面的边缘。由于将第一图标210设置在第一触控区域201a对应的区域内,可以提升用户在点击第一图标210的精确性和灵敏度等,因而能够提升用户体验,同时在其他区域即第二区域B,可以适当降低红外发射单元23的密度,也就是说可以减少红外发射单元23的个数,从而可以节省成本。
在图4a中仅仅展示了在第一红外发射框21a即第一方向(水平)上排布的红外发射单元23的实施例,进一步地,更优的实施例,由于红外触控的机理,为了实现精确的点触控操作,红外触控组件2还可以包括:相对设置且沿第二方向延伸的红外发射框23和红外接收框24。即在第二方向(竖直)方向上,同样设置红外发射单元23和红外接收单元24。
具体地,可选地,在本公开实施例提供的上述显示装置中,如图4b所示,红外发射框21还可以包括:沿第二方向延伸的第二红外发射框21b;对应的,红外接收框22还可以包括:与第二红外发射框21b相对设置的沿第二方向延伸的第二红外接收框22b,即在第二方向上同样设置红外发射单元23和红外接收单元24。
与第一红外发射框21a相类似,在第二红外发射框21b内可以包括第一区域A和第二区域B,第一区域A内的红外发射单元23的分布密度大于第二区域B内的红外发射单元23的分布密度;可以认为,在第二红外发射框21b内设置红外触控单元23的密集区域即第一区域A,第一区域A的红外发射单元23的密度大于其上下两侧临近的红外发射单元23设置的密度,也可以认为,在第一区域A内相邻红外发射单元23之间的间距小于在第二区域B内相邻红外发射单元23之间的间距。在图4b中并未示出全部的红外发射单元23,仅是示出了连续的一段红外发射单元23的集合。
同样,第一区域A为可以第二红外发射框21b的中间区域,第一区域A也可以为第二红外发射框21b的两端边缘区域;第二区域B为第二红外发射框21b内与第一区域A相邻的区域。图4b中示出了第一区域A为第二红外发射框21b的中间区域的情况,第二区域B为与中间区域相邻的区域。降低第二区域B内红外发射单元23密度分布,即减少第二区域B内红外发射单元23的数量,可以节省成本。
同样,在第二红外发射框21b的第一区域A内的红外发射单元23可以等间距排布,也可以不等间距排布,例如在第一区域A的边缘间距逐渐变大,以便和第二区域B内的间距衔接;同样,在第二区域B内的红外发射单元23可以等间距排布,也可以不等间距排布,例如在第二区域B的边缘间距逐渐变小,以便和第一区域A内的间距衔接。在第二红外发射框21b的第一区域A内相邻两个红外发射单元23之间的间距一般为2mm-7mm,在第二区域B内相邻两个红外发射单元23之间的间距一般为5mm-16mm。
并且,优选地,在本公开实施例提供的上述显示装置中,第一区域A仅为第二红外发射框21b的中间区域,由于一般在第二红外发射框21b的中间区域的对应的显示区域内相对触控频繁,在中间区域设置红外发射单元23的高密集,一定程度上可以提高触控精度。
对于中间区域在第二红外发射框21b所在位置采用具体参数进行描述的方式与上述第一红外发射框21a类似,在此不作详述。
可选地,如图4b所示,第二红外发射框21b的第一区域A内的红外发射单元23发射的有效红外光信号在显示模组1的表面形成第二触控区域201b,第二触控区域201b和第一触控区域201a存在触控重叠区域201c,显示模组1在触控重叠区域201c对应的区域内显示至少一个第一图标210;第一图标210在平行于第一区域A所在侧边的方向上的正投影所在范围内设置至少一个红外发射单元23。
具体地,水平方向上的第一触控区域201a与竖直方向上的第二触控区域201b存在触控重叠区域201c,由于将第一图标210设置在触控重叠区域201c对应的区域内,可以提升用户在点击第一图标210的精确性和灵敏度等,因而能够提升用户体验。
具体地,在红外触控组件2中,每个红外发射单元23发射的用于实现触控操作的红外光和每个红外接收单元24接收的用户实现触控操作的红外光均具有一定的覆盖范围。
可选地,在本公开实施例提供的上述显示装置中,如图2所示,红外发射单元23和红外接收单元24可以一一对应,且一个红外发射单元23发射的有效红外光信号仅被一个红外接收单元24接收,以用于触控功能的实现。即依据一种红外触控原理,红外发射单元23和红外接收单元24在有效红外光信号发射和接收上一一对应,也就是说,如图2所示,一个红外发射单元23发射的有效红外光信号仅能被一个红外接收单元22接收到。而一对或者多对红外发射单元23和红外接收单元24形成触控区域201。
具体地,本公开实施例提供的上述实现方案是基于红外发射单元23和红外接收单元24一一对应的机理,一个红外发射单元23发射的有效红外光信号只能被一个红外接收单元24接收到。在红外触控机理上可替换的,还有一对多的机理,即可选地,在本公开实施例提供的上述显示装置中,如图5所示,一个红外发射单元23可以对应多个红外接收单元24,且一个红外发射单元23发射的红外光可以同时被对应的多个红外接收单元24接收,以用于触控功能的实现。即一个红外发射单元23发射的有效红外光信号可以被多个红外接收单元24接收到,但是无论那种机理,仍然满足上述规律。
具体地,图5中仅示出一个红外发射单元23发射的有效红外光信号被多个红外接收单元24所接收到的情况,但是实际产品中每个红外发射单元23发射出的有效红外光信号均能被多个红外接收单元24接收。具体地,图5中仅示出了水平方向设置的部分红外发射单元23和部分红外接收单元24,即在第一红外发射框21a内设置的部分红外发射单元23和在第一红外接收框22a内设置的部分红外接收单元24,需要说明的是,实际产品中在水平方向上还可能包括更多的红外发射单元23和部分红外接收单元24。并且在竖直方向上也可以设置有红外发射单元23和红外接收单元24,即在第二红外发射框21b内设置红外发射单元23和在第二红外接收框22b内设置红外接收单元24。因此,所有的红外发射单元23和红外接收单元24可以形成用于触控的光网,如图6所示,以实现多点触控操作。
与红外发射单元23和红外接收单元24一一对应的机理相比,上述一对多的机理更能够形成密集的光网,因此能够减少红外发射单元23和红外接收单元24的数量,达到降低产品成本的效果。但是,一对多的机理同时带来了一些缺陷,那就是在显示装置的边缘产生了触控不敏感区域501,具体介绍如下。
对于一对多的触控模式下,每个红外发射单元23具有有效信号发射角θ,一个红外发射单元23的有效信号发射角θ是指的该红外发射单元23发出的最外侧检测光束与法线之间的夹角。一个红外发射单元23的有效信号发射角θ和发射角并不是相同的概念,例如一个红外发射单元23的发射角在120度左右,但是有效信号发射角θ并没有那么大,随着红外发射单元23的发射角逐渐增大,检测光束的光强也逐渐减小,随着光强的减弱,大角度的区域由于信噪比的原因不能用于红外触控的实现,因此目前触控产品中,一般通过时序或者信号的控制,将有效的信号发射角控制在一定的角度。例如以1对7的红外触控模式,一个红外发射单元23发射的有效红外光信号能够被7个红外接收单元24接收到,最左侧和右侧接收到的光线就是最外侧检测光束。并且由于红外发射单元23之间的间距不一致,对于不同的红外发射单元23,其有效信号发射角θ不一定相等。
目前,先进的红外触控组件2一般是多点触控,因此对于一个触控点的检测,为了容易实现去除鬼点一般至少要3束光线通过(如果通过2束光线通过的触控点一般被认为是鬼点)。对于横竖双方向具有红外发射单元23的显示装置,为了保证一个点的位置能够实现触控功能,在其中一个方向上的红外发射单元23至少提供1条光线,则在另外1个方向上至少提供2条光线。因此在显示装置的边缘靠近红外发射单元23和红外接收单元24的区域,一般是无法实现连续的精确触控,需要将该区域进行触控遮蔽,该区域具有很多的红外触控盲点,因此可以称之为触控不敏感区域(对应本公开中的第四触控区域402)。
基于此,具体地,显示模组可以包括显示面板和保护盖板,各红外发射单元发射的有效红外光信号在保护盖板的表面形成的触控区域可以分为第三触控区域401和第四触控区域402,第三触控区域401的触控精度高于第四触控区域402的触控精度;第三触控区域401位于保护盖板的中心区,第四触控区域402位于保护盖板的至少一个边缘区。
第四触控区域402与第三触控区域401之间的交界线与红外发射单元23之间的距离b(值得注意的是,当红外发射单元23如图1a和图1c所示,在显示面一侧时,可以认为红外发射单元23与交界线在同一水平面,则距离b为交界线和红外发射单元23之间的直线距离;当红外发射单元23如图1b和图1d所示,在背离显示面一侧时,则距离b为红外发射单元23经过折线至交界线的最短距离)如图7a所示,满足如下规律:
如图7a所示,水平设置的多个红外发射单元23中包括相邻的2个红外发射单元231和232,红外发射单元231和232之间的间距是所有红外发射单元23中的最大间距a,对于红外发射单元231,其最外侧检测光束2310与法线之间的夹角为有效信号发射角θ1;对于红外发射单元232,其最外侧检测光束2320与法线之间的夹角为有效信号发射角θ2。
优选的,为了进一步保证多点触控的效果,第四触控区域402与第三触控区域401之间的交界线与红外发射单元23之间的距离b如图7b所示,还需满足如下规律:
如图7b所示,水平设置的多个红外发射单元23中包括相邻的3个红外发射单元233、234和235,红外发射单元233和235之间的间距是所有红外发射单元23中的最大间隔距离c,间隔距离为间隔一个红外发射单元的两个红外发射单元之间的距离;对于红外发射单元233,其最外侧检测光束2330与法线之间的夹角为有效信号发射角θ3;对于红外发射单元235,其最外侧检测光束2350与法线之间的夹角为有效信号发射角θ4。
具体地,对于触控不敏感区域可以设置为不进行触控操作仅作为显示,或不进行显示,因此第三触控区域401可以至少部分位于显示模组1的显示区域101,即第三触控区域401与显示区域101存在交叠,两者可以完全重合,也可以部分重合,保护盖板3在第四触控区域402对应的区域设置遮挡层,例如采用黑胶带等遮光层遮蔽第四触控区域402。遮光层会导致显示装置的边框较宽,非常不利于实现窄边框设计。本公开实施例提供的显示装置中为了解决该问题提出了如下方案。
可选地,在本公开实施例提供的上述显示装置中,如图8a所示,各红外发射单元23发射的有效红外光信号在显示模组1的表面形成的触控区域分为第三触控区域401和第四触控区域402;如图1e所示,第三触控区域401覆盖显示模组的显示区域101的中心区,第四触控区域402覆盖显示模组1的显示区域101的至少一个边缘区。具体地,根据上述产生触控不敏感区域501的机理解释可知,在设置红外发射单元23和红外接收单元24的边缘区,都会出现红外触控盲点,因此,对于设置红外发射单元23和红外接收单元24的显示区域101边缘区均属于第四触控区域401,在红外发射单元23同时分布于第一红外发射框21a和第二红外发射框21b的情况下,可以认为在围绕第三触控区域401的四周形成第四触控区域402。值得注意的是,无论是第三触控区域401还是第四触控区域402都与显示区域101存在交叠。如图8b所示,可以认为,第三触控区域401与显示区域101完全交叠,第四触控区域402部分与显示区域101交叠。
如图8a中的放大图所示,显示模组1在第四触控区域401对应的区域内在至少一个显示界面显示至少一个第二图标220;第二图标220的显示位置与至少一个红外发射单元23或红外接收单元24的位置相对应。具体地,第二图标220例如可以是电子白板主界面下的菜单图标,也可以是电子白板操作界面下的书写笔、橡皮擦等等功能图标。
具体地,响应于用户的启动操作,显示模组可以启动一些程序,例如在会议机产品中,用户可以点击启动电子白板功能,用户在电子白板的书写界面可以书写或者画画。在该产品中,电子白板的书写界面位于第三触控区域401内,因此用户可以在该书写界面内进行连续、流畅的书写;电子白板的一些功能图标,例如书写笔橡皮擦等中的至少一个图标可以位于第四触控区域402。
具体地,将第二图标220设置在第四触控区域402,可以有效的减小显示装置的边框,有利于实现窄边框产品,并在对于大尺寸的一些显示装置,用户仅在第三触控区域401进行频繁的触控操作,并不会影响用户的操作体验。
对于“第二图标220的显示位置与至少一个红外发射单元23或红外接收单元24的位置相对应”中的“相对应”可以包含以下两种方案。
可选地,在本公开实施例提供的上述显示装置中,第二图标220的几何中心与对应的红外发射单元23的中心位置相对应。具体可以理解为第二图标220的几何中心与红外发射单元23的中心位置连线平行于水平方向或者竖直方向,需要说明的是,相对应方式是大致的相对应,并不能保证严格的相对应。
并且,针对一对多的触控模式,每个红外发射单元23都具备一个有效信号发射角,对于一个红外发射单元22,在一定角度内发射的有效红外光信号能够被红外接收单元24接收到,因此可以用于红外触控识别,超出这个角度,红外光信号衰减严重或者系统设置不对其进行利用。因此,可选地,在本公开实施例提供的上述显示装置中,对于“相对应”可以解释为第二图标220的几何中心位于对应的红外发射单元23的有效信号发射角范围内。
具体地,第二图标220可以设置在水平的第四触控区域402内,也可以设置在竖直方向上的第四触控区域402内,也可以是在水平和竖直的第四触控区域402均设置有一个或者多个第二图标402。
在图8a中仅示出1个红外发射单元23和一个红外接收单元24,需要说明的是,实际产品可以有多个红外发射单元23和多个红外接收单元24。显示模组1也可以显示多个第二图标220,只需要保证在第四触控区域402的每个第二图标200的显示位置均和至少一个红外发射单元23或红外接收单元24的位置相对应。
可选地,在本公开实施例提供的上述显示装置中,还可以包括:处理器,处理器被配置为接收用户的第一操作,控制第二图标的显示位置发生移动,且移动后的第二图标的显示位置与至少一个红外发射单元的位置相对应。具体地,响应于用户的第一操作,第二图标220的位置发生移动,移动后第二图标220的显示位置仍需与一个红外发射单元23的位置相对应,仅是所对应的红外发射单元23发生了变更。例如,第一操作可以是:接收用户的长按点击+拖拽的操作,第二图标220的位置发生移动。
具体地,对于一对多的触控模式下,在第三触控区域401的角部区域会存在第六触控区域,第六触控区域不仅与红外发射单元23的排布密度有关,还与红外发射单元23的位置有关。例如对于1对7的触控方案,位于中间区域的红外发射单元23发射的红外光能够被7个红外接收单元24接收到,因此会有7条有效触控光线。但是位于角落区域,例如一系列的红外发射单元23中位于最角落区域一个红外发射单元23发射的红外光只能够被4个红外接收单元24接收到,因此位于角落区域的红外发射单元23的有效触控光线大大下降。目前相关技术中,一般是通过增加角落区域的红外发射(接收)单元23的密度来提高触控精度,但是仅仅是通过提高红外发射单元23的密度并不能完全解决该问题,因此在显示装置中,一般在4个角落区域会形成第六触控区域。
基于此,在本公开实施例提供上述显示装置中,如图9所示,第三触控区域401可以包括第六触控区域301和第五触控区域302;第六触控区域301的触控精度要低于第五触控区域302的触控精度,第六触控区域301覆盖第三触控区域301的各角部区。具体地,在设计显示产品时,开发工程师能够根据红外触控组件2的参数获取到第六触控区域301,例如四个角落,再例如,第六触控区域301也可以是红外发射(接收)单元23设置的低密度区域。对于如何确定四个角落区域的第六触控区域301范围,可以通过计算与顶角的距离来确定,例如沿显示模组的显示区域的边缘,在顶点的5cm范围内作为第六触控区域301。本实施例对该距离的数值范围不进行限定,因为距离的数值范围和红外发射单元23的类型、大小以及红外触控组件的设置密切相关。
可选地,在本公开实施例提供的上述显示装置中,如图9所示,显示模组1可以控制第五触控区域302对应的区域内在至少一个显示界面显示至少一个第三图标230。将第三图标230的位置限定在第五触控区域302可以提高用户操作的便利性,如果第三图标230显示在第六触控区域301,可能会导致用户在点击第三图标230时,可能无法精确快速的启动第三图标230。在图9中仅示出1个红外发射单元23和一个红外接收单元24,需要说明的是,实际产品可以有多个红外发射单元23和多个红外接收单元24。显示模组1也可以显示多个第三图标230,并且,第三图标230可以满足上述方案中的第一图标210或第二图标220的设置规则。
对应地,显示装置的处理器被配置为接收用户的第二操作,控制第三图标230的显示位置跟随第二操作在显示区域内发生移动,且移动后的第三图标230的显示位置位于第五触控区域302所在范围内。具体地,第三图标230会响应于用户的第二操作而进行位置调整,例如第三图标230在用户的拖动下会发生位置移动,本公开实施例提供的方案中响应于用户的拖动操作第三图标230进行移动时,第三图标230移动的范围限定在第五触控区域302,即用户结束第三图标230位置调整操作后,第三图标230最终显示的位置是在第五触控区域302内。即在确定用户停止第二操作时第三图标230移动至第六触控区域301,则控制移动后的第三图标230的显示位置位于第五触控区域302所在范围内。例如,用户拖动第三图标230,第三图标230会随之移动,用户在拖动第三图标230移动到第六触控区域301,第三图标230也会随之移动到第六触控区域301,但是当用户停止拖动第三图标230时,例如用户抬手时,第三图标230会自动跳回到高触控精度区域302显示,例如对应触控区域的中间区域,保证第三图标230最终的显示位置位于高触控精度区域302。
可选地,在本公开实施例提供的上述显示装置中,显示模组1还可以控制第六触控区域301对应的区域内在至少一个显示界面仅显示至少一个固定图像,即第六触控区域301仅用于显示,不显示用于与用户交互的第三图标230,以提高第六触控区域301的利用率。
具体地,本公开实施例提供的上述显示装置实现红外触控的机理如下:
显示装置包括红外控制器,红外控制器中的微处理控制驱动电路(即移位锁存器)依次接通红外发射单元,即通过时序控制电路控制在某一时刻只有一个红外发射单元发射红外光,同时通过地址线和数据线来寻址相应的红外接收单元,控制相应的红外接收单元接收该有效红外光信号,并将接收感应到的光通量通过放大器和AD转换器放大并转换成数字信号,再通过走线送给微处理器进行处理,由此判断是否有触摸发生。
用户在触摸屏幕时,手指就会挡住经过该位置横竖方向的红外光,光信号的改变引起光电探测电路输出的电信号发生变化,微处理器扫描检查时就会发现受阻红外光,判断出可能有触摸,在扫描完X轴的所有红外信号后,换到Y轴进行扫描,启动相应的红外发射单元与红外接收单元,如果再发现Y轴上也有红外线受阻,表示发现触摸,并将这两个轴上的受阻光线所对应的红外接收单元和红外发射单元的位置报告给主机,经过计算判断出触摸点在屏幕上的位置。每一帧的扫描是从X轴的第一个红外发射单元开始到X轴的最后一个红外发射单元,然后再从Y轴的第一个红外发射单元开始到Y轴的最后一个红外发射单元。任何对红外光不透明的触摸物体都可阻断红外线实现触摸定位。
以上,仅是一般的机理,本公开对此不进行限定。下面对红外触控的硬件进行介绍。
整个红外触控系统分为发射板和接收板。例如,发射板主要包括从控制模块、红外发射模块、数模转换模块、板间级联模块、数据缓冲模块和供电模块。例如,接收板主要包括主控制模块、从控制模块、红外接收模块、数模转换模块、板间级联模块、数据缓冲模块和供电模块组成。
为了实现红外触控识别,显示装置一般包括红外控制模块,例如红外控制芯片。红外控制模块一般还包括主控制模块和从控制模块,主要完成的任务是系统模式控制、发射和接收通道选择的逻辑控制以及遮挡点的坐标计算三大部分功能;一般主控制模块完成系统模式控制和遮挡点的坐标计算两个功能,而从控制模块完成发射接收通道选择的逻辑控制部分。
主控制模块,例如可以由ARM芯片STM32F103T8U6处理器及其外围电路组成,可以为触控系统提供时钟信号和同步信号,主要实现的功能包括:
1、系统模式控制,选择和切换不同的工作模式。
2、通过通信协议(例如SPI协议)控制从控制芯片,存储红外发射单元和接收单元阵列编码,向从控制芯片发送指令,点亮某个发射单元或者选通某个接收单元。
3、红外控制模块一般还包括模数转换模块,主控制模块还会从模数转换模块接收转换后的数据,计算遮挡点的坐标。
4、为从控制模块提供时钟信号和同步信号。
5、通过一定的通讯协议(例如USB协议)与上位机进行通讯,传输遮挡点的坐标。
从控制模块,例如可以由FOPGA芯片极其外围的电路组成。从控制模块存在于每一块发射板和接收板上,具体的功能可以分为以下几个方面:
接收主控制芯片发送的指令信号,并进行译码,验证地址编码校验,若校验成功,按照指令命令执行操作,若校验不成功,通过板间的数据接口把SPI信号发送到下一编号板子。
在发射板上,根据译码后的SPI指令为红外发射管驱动芯片TLC59025提供选通信号,实现红外发射管通道的打开或关闭;
在接收板上,根据译码后的SPI指令为红外接收管选通芯片74LV4051提供选通信号,实现红外接收管通道的打开或关闭;
在接收板上,为A/D转换芯片提供时钟信号和使能信号。
红外接收模块,红外接收模块可以包括红外接收单元(例如红外接收管)和通道选择开关(例如移位寄存器),红外接收管感光后得到电流信号,通过负载电阻获得电压信号,将得到的电压信号发送到通道选择开关,通道选择模块可以实现信号的选通。
数模转换模块,红外接收管感光后得到的是一般是电流信号,通过负载电阻可以转化为电压信号,目前的电压是模拟信号,因此会进过数模转换模块获取数字信号,并将该数字信号发送给主控制模块,例如数模转换模块为AD9203。
在某些实施例中,红外触控系统还包括数据缓冲模块,供电模块等等。
在实际进行触控操作时,如上所述,对于不同的厂家,可能会采用不同的扫描方式,例如1对1的扫描方式,也可以采用1对多的扫描方式,对于实现多点触控而言,必须要采用1对多的扫描方式。
在一个扫描周期内,基于硬件的扫描方式也有以下三种方案:
(1)全屏串行依次扫描:一个红外发射单元打开后,与之对应的多个接收单元逐个打开。
(2)全屏串行间隔扫描:对于所有发射单元,首先全部扫描完一个方向的扫描,然后再完成另外一个方向的扫描,这样依次完成所有方向的扫描。
此外,还有跟踪扫描的方式,在此不作详述。
上述内容是红外触摸系统的基本硬件和触控实现方法,最终主控制模块会向上位机发送遮挡点的坐标,例如可以通过USB/HID协议实现上位机(例如PC主机)和HID设备之间的数据传输,当然上位机也需要加载或者安装相应的驱动程序才能实现与红外触摸系统之间通信。
上位机获取遮挡点坐标数据以后,会生成一副候选触摸点的第一图像。但由于红外光路的离散性以及环境光的干扰、硬件的问题等等会有较多的噪点。因此,上位机还需要对第一图像进行一系列的处理,例如平滑去噪、图像分割、去除鬼点、触摸点定位等等。获取触摸点定位以后就可以进一步的实现图标的点击、电子白板的书写等等操作。
具体地,在本公开实施例提供的上述显示装置中,由于红外发射单元在红外发射框内的密度分布不均匀,导致触控区域内的触控精度存在不同,例如第一触控区域和第二触控区域的触控精度较高,其他区域的触控精度较低,可以将第一触控区域和第二触控区域这类红外发射单元分布密度高的区域称为第七触控区域,而红外发射单元分布密度低的区域在显示模组的表面形成的触控区域称为第八触控区域。
由于在不同的触控精度下方的显示模组的显示精度是一样的,因此在相同的触控扫描频率和显示扫描频率的情况下,在显示模组的显示区域连续绘制线形时,会产生相同的绘制速度而显示图形的递增速度不同,造成跨越不同触控精度区域时显示轨迹不能及时跟随画面的问题。
基于此,在本公开实施例提供上述显示装置中,在确定红外接收单元接收到的信
号为绘制局部连续线形时,可以控制在第八触控区域显示线段的递增变化长度为ΔL1,控
制在第七触控区域内显示线段的递增变化长度为ΔL2,将ΔL1和ΔL2调整为,
以保证绘制线形轨迹在不同的触控精度区域快速跟随触点的移动轨迹。
具体地,如图10所示,在连续绘制线形的走线趋势与显示模组的边框(长边或短边)近似平行时,在用户以相同的绘制速度绘制连续图形的过程中,连续绘制线形操作的起点在触控精度较低的区域602时,显示模组显示线段的递增变化长度ΔL1大于连续绘制线形起点在触控精度高的区域601时显示模组显示线段的递增变化长度ΔL2。
具体地,在连续绘制线形的走线趋势与显示模组的边框存在一定夹角时,在以相
同移动速度绘制触点产生连续绘制线形的过程中,在触控精度低的区域,画面图形每次增
长的长度ΔL1在长边方向上的垂直分量为XΔL1,在短边方向上的垂直分量为YΔL1,且,如图11所示。在触控精度高的区域,画面图形每次
增长的长度ΔL2在长边方向上的垂直分量为XΔL2,在短边方向上的垂直分量为YΔL2,且。
进一步地,对于ΔL1和ΔL2的具体数值比例关系可以采用如下方式设置:在第七
触控区域内每间隔X1帧画面显示一次线段增长,每次增长的长度为ΔL3,即;
在第八触控区域内每间隔X2帧画面显示一次线段增长,每次增长的长度为;其中,X2大于X1。
具体地,在连续绘制线形的走线趋势与显示模组的边框近似平行时,在以相同移
动速度绘制触点产生连续绘制线形的过程中,在触控精度高的区域,每间隔X1帧画面显示
一次增长,画面图形每次增长的长度为ΔL3;在触控精度低的区域,每间隔X2帧画面显示一
次增长,画面图形每次增长的长度为,X2大于X1。具体地,X1和X2均与其
对应位置处的红外发射单元的间距正相关。
具体地,在连续绘制线形的走线趋势与显示模组的边框存在一定夹角时,在以相
同移动速度绘制触点产生连续绘制线形的过程中,在触控精度高的区域,画面图形每次增
长的长度ΔL3在长边方向上的垂直分量为XΔL3,在短边方向上的垂直分量为YΔL3,且。在触控精度低的区域,画面图形每次增长的长度
在长边方向上的垂直分量为,在短边方向上的垂直分量为。
具体地,在本公开实施例提供的上述显示装置中,红外触控组件的扫描频率为H1,红外触控组件输出的反馈数据的频率为H2,显示模组的视频数据显示频率为H3,红外触控组件输出的反馈数据的频率H2一般小于红外触控组件的扫描频率H1,而红外触控组件的扫描频率H1一般小于显示模组的视频数据显示频率H3。
可选地,在本公开实施例提供上述显示装置中,第七触控区域对应的触控数据有效反馈时间间隔为T1,第八触控区域对应的触控数据反馈时间间隔为T2;其中,T1/T2与ΔL1/ΔL2正相关。具体地,有效反馈时间指的是在触控动作位移发生变时发生触控识别点的位置发生变化的时间。
具体地,在相同的扫描频率H1进行扫描时,在连续绘制线形的走线趋势与显示模组的边框近似平行时,在以相同移动速度绘制触点产生连续绘制线形的过程中,在触控精度高的区域,触控反馈数据中从上一点移动到下一点的时间间隔为T1,显示模组显示线段的递增变化长度ΔL2;在触控精度低的区域,触控反馈数据中从上一点移动到下一点的时间间隔为T2,显示模组显示线段的递增变化长度ΔL1。T1/T2与ΔL1/ΔL2正相关,且ΔL1和ΔL2均与H3负相关。
具体地,在相同的扫描频率H1进行扫描时,在连续绘制线形的走线趋势与显示模组的边框存在一定夹角时,在以相同移动速度绘制触点产生连续绘制线形的过程中,在触控精度高的区域,触控反馈数据中从上一点移动到下一点的时间间隔为T1,显示模组显示线段的递增变化长度ΔL2在长边方向上的垂直分量为XΔL2,在短边方向上的垂直分量为YΔL2;在触控精度低的区域,触控反馈数据中从上一点移动到下一点的时间间隔为T2,显示模组显示线段的递增变化长度ΔL1在长边方向上的垂直分量为XΔL1,在短边方向上的垂直分量为YΔL1。T1/T2与XΔL1/XΔL2正相关,T1/T2与YΔL1/YΔL2正相关。
本公开实施例提供的上述显示装置,包括显示模组和红外触控组件,显示模组的显示面为矩形,矩形具有沿第一方向延伸的边和沿第二方向延伸的边,第一方向和第二方向相互垂直;红外触控组件包括相对设置且沿第一方向延伸的红外发射框和红外接收框,在红外发射框内固定多个红外发射单元,在红外接收框内固定多个红外接收单元,红外发射框的出光面在显示模组的正投影位于显示模组的显示区域之外的区域,通过在红外发射框内设置密度分布不均匀的红外发射单元,以在实现常规触控操作的基础上,降低红外触控组件的成本,从而减少显示装置的成本。
基于同一发明构思,本公开实施例还提供了另一种显示装置,包括显示模组和红外触控组件;
红外触控组件包括红外发射框和红外接收框,在红外发射框内固定多个红外发射单元,在红外接收框内固定多个红外接收单元;
一个红外发射单元对应多个红外接收单元,且一个红外发射单元发射的有效红外光信号同时被对应的多个红外接收单元接收;
各红外发射单元发射的有效红外光信号在显示模组的表面形成的触控区域分为第三触控区域和第四触控区域;第三触控区域的触控精度高于第四触控区域的触控精度;第三触控区域位于触控区域的中心区,第四触控区域位于触控区域的至少一个边缘区;
显示模组在第四触控区域对应的区域内在至少一个显示界面显示至少一个第二图标;
第二图标的显示位置与至少一个红外发射单元或红外接收单元的位置相对应。
具体地,对于“第二图标的显示位置与至少一个红外发射单元或红外接收单元的位置相对应”中的“相对应”可以包含以下两种方案。
第一种:第二图标的几何中心与对应的红外发射单元的中心位置相对应。具体可以理解为第二图标的几何中心与红外发射单元的中心位置连线平行于水平方向或者竖直方向,需要说明的是,相对应方式是大致的相对应,并不能保证严格的相对应。
由于一对多的触控模式,每个红外发射单元都具备一个有效信号发射角,对于一个红外发射单元,在一定角度内发射的有效红外光信号能够被红外接收单元接收到,因此可以用于红外触控识别,超出这个角度,红外光信号衰减严重或者系统设置不对其进行利用。因此,对于“相对应”可以解释为第二图标的几何中心位于对应的红外发射单元的有效信号发射角范围内。
具体地,第二图标可以设置在水平的第四触控区域内,也可以设置在竖直方向上的第四触控区域内,也可以是在水平和竖直的第四触控区域均设置有一个或者多个第二图标。
对于第三触控区域和第四触控区域的具体参数,以及第二图标的其他具体设置规则可以参见上一个实施例中的显示装置,在此不作详述。
显然,本领域的技术人员可以对本公开进行各种改动和变型而不脱离本公开的精神和范围。这样,倘若本公开的这些修改和变型属于本公开权利要求及其等同技术的范围之内,则本公开也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (37)
1.一种显示装置,其中,包括:显示模组和红外触控组件;
所述显示模组的显示面为矩形,所述矩形具有沿第一方向延伸的边和沿第二方向延伸的边,所述第一方向和所述第二方向相互垂直;
所述红外触控组件包括相对设置且沿所述第一方向延伸的红外发射框和红外接收框,在所述红外发射框内固定多个红外发射单元,在所述红外接收框内固定多个红外接收单元;
所述红外发射框的出光面在所述显示模组的正投影位于所述显示模组的显示区域之外的区域;
所述红外发射单元在所述红外发射框内密度分布不均匀。
2.如权利要求1所述的显示装置,其中,所述红外触控组件还包括:相对设置且沿所述第二方向延伸的红外发射框和红外接收框。
3.如权利要求1或2所述的显示装置,其中,在所述红外发射框内包括第一区域和第二区域,所述第一区域内的所述红外发射单元的分布密度大于所述第二区域内的所述红外发射单元的分布密度。
4.如权利要求3所述的显示装置,其中,所述第一区域为所述红外发射框的中间区域,和/或,所述第一区域为所述红外发射框的两端边缘区域;
所述第二区域为所述红外发射框内与所述第一区域相邻的区域。
5.如权利要求4所述的显示装置,其中,在一个所述红外发射框内排布顺序编号为1至N
的N个所述红外发射单元,所述第一区域为所述红外发射框的中间区域,所述第一区域内等
间距排布顺序编号为m至n的n-m个所述红外发射单元;;
编号为m的所述红外发射单元与编号为1的所述红外发射单元之间的距离为第一距离;
编号为n的所述红外发射单元与编号为N的所述红外发射单元之间的距离为第二距离;
编号为1的所述红外发射单元与编号为N的所述红外发射单元之间的距离为第三距离;
所述第一距离与所述第三距离之间的比值为第一比值,所述第一比值大于0.35且小于0.5;
所述第二距离与所述第三距离之间的比值为第二比值,所述第二比值大于0.35且小于0.5。
6.如权利要求4所述的显示装置,其中,在一个所述红外发射框内排布顺序编号为1至N的N个所述红外发射单元,所述第一区域为所述红外发射框的中间区域,所述第一区域内排布间距不等的所述红外发射单元;
编号为1的所述红外发射单元与编号为N的所述红外发射单元之间的距离为第三距离;
所述第一区域内间距最小的两个所述红外发射单元之间的中心点与编号为1的所述红外发射单元之间的距离为第四距离;
所述第四距离与所述第三距离之间的比值为第三比值,所述第三比值大于0.38且小于0.62。
7.如权利要求4-6任一项所述的显示装置,其中,一个所述红外发射单元的直径为0.4mm~0.6mm;
在所述第一区域内相邻两个所述红外发射单元之间的间距为2mm-7mm;
在所述第二区域内相邻两个所述红外发射单元之间的间距为5mm-16mm。
8.如权利要求4-6任一项所述的显示装置,其中,沿所述第一方向延伸的红外发射框的所述第一区域内的所述红外发射单元发射的有效红外光信号在所述显示模组的表面形成第一触控区域;
所述显示模组在所述第一触控区域对应的区域内在至少一个显示界面显示至少一个第一图标;
所述第一图标在平行于所述第一区域所在侧边的方向上的正投影所在范围内设置至少一个所述红外发射单元。
9.如权利要求8所述的显示装置,其中,沿所述第二方向延伸的红外发射框的所述第一区域内的所述红外发射单元发射的有效红外光信号在所述显示模组的表面形成第二触控区域;
所述第二触控区域和所述第一触控区域存在触控重叠区域,所述显示模组在所述触控重叠区域对应的区域内显示至少一个所述第一图标;
所述第一图标在平行于所述第一区域所在侧边的方向上的正投影所在范围内设置至少一个所述红外发射单元。
10.如权利要求1、2、4-6、9任一项所述的显示装置,其中,所述红外发射单元和所述红外接收单元一一对应,且一个所述红外发射单元发射的有效红外光信号仅被一个所述红外接收单元接收,以用于触控功能的实现。
11.如权利要求1、2、4-6、9任一项所述的显示装置,其中,一个所述红外发射单元对应多个所述红外接收单元,且一个所述红外发射单元发射的有效红外光信号同时被对应的多个所述红外接收单元接收,以用于触控功能的实现。
12.如权利要求11所述的显示装置,其中,所述显示模组包括显示面板和保护盖板;
各所述红外发射单元发射的有效红外光信号在所述保护盖板的表面形成的触控区域分为第三触控区域和第四触控区域,所述第三触控区域的触控精度高于所述第四触控区域的触控精度;
所述第三触控区域位于所述保护盖板的中心区,所述第四触控区域位于所述保护盖板的至少一个边缘区。
13.如权利要求12所述的显示装置,其中,所述第三触控区域覆盖所述显示模组的显示区域的中心区,所述第四触控区域覆盖所述显示模组的显示区域的至少一个边缘区。
14.如权利要求12所述的显示装置,其中,所述第三触控区域至少部分位于所述显示模组的显示区域内,所述保护盖板在所述第四触控区域对应的区域设置遮挡层。
15.如权利要求13所述的显示装置,其中,所述显示模组在所述第四触控区域对应的区域内在至少一个显示界面显示至少一个第二图标;
所述第二图标的显示位置与至少一个所述红外发射单元或所述红外接收单元的位置相对应。
16.如权利要求15所述的显示装置,其中,所述第二图标的几何中心与对应的红外发射单元的中心位置相对应。
17.如权利要求15所述的显示装置,其中,所述第二图标的几何中心位于对应的红外发射单元的有效信号发射角范围内。
20.如权利要求13-17任一项所述的显示装置,其中,一个所述红外发射单元的直径为0.4mm~0.6mm;
相邻两个所述红外发射单元之间的间距为1mm-16mm。
21.如权利要求15-17任一项所述的显示装置,其中,还包括:处理器,所述处理器被配置为接收用户的第一操作,控制所述第二图标的显示位置发生移动,且移动后的所述第二图标的显示位置与至少一个所述红外发射单元的位置相对应。
22.如权利要求12所述的显示装置,其中,所述第三触控区域至少部分位于所述显示模组的显示区域内,所述第三触控区域包括第五触控区域和第六触控区域;所述第六触控区域的触控精度要低于所述第五触控区域的触控精度,所述第六触控区域覆盖所述第三触控区域的各角部区;
所述显示模组在所述第五触控区域对应的区域内在至少一个显示界面显示至少一个第三图标;
所述显示装置,还包括:处理器,所述处理器被配置为接收用户的第二操作,控制所述第三图标的显示位置跟随所述第二操作在所述显示区域内发生移动,且移动后的所述第三图标的显示位置位于所述第五触控区域所在范围内。
23.如权利要求22所述的显示装置,其中,所述处理器具体被配置为在确定用户停止所述第二操作时所述第三图标移动至所述第六触控区域,则控制移动后的所述第三图标的显示位置位于所述第五触控区域所在范围内。
26.如权利要求25所述的显示装置,其中,所述第七触控区域对应的触控数据有效反馈时间间隔为T1,所述第八触控区域对应的触控数据反馈时间间隔为T2;其中,T1/T2与ΔL1/ΔL2正相关。
27.如权利要求1-26任一项所述的显示装置,其中,所述红外触控组件位于所述显示模组的显示面一侧;或,
所述红外触控组件位于所述显示模组背离所述显示面的一侧;或,
所述红外触控组件中的红外发射框位于所述显示模组的显示面一侧,所述红外触控组件中的红外接收框位于所述显示模组背离所述显示面的一侧;或,
所述红外触控组件中的红外接收框位于所述显示模组的显示面一侧,所述红外触控组件中的红外发射框位于所述显示模组背离所述显示面的一侧。
28.如权利要求1-26任一项所述的显示装置,其中,所述显示模组为液晶显示面板、有机电致发光显示面板或电子纸显示面板。
29.一种显示装置,其中,包括显示模组和红外触控组件;
所述红外触控组件包括红外发射框和红外接收框,在所述红外发射框内固定多个红外发射单元,在所述红外接收框内固定多个红外接收单元;
一个所述红外发射单元对应多个所述红外接收单元,且一个所述红外发射单元发射的有效红外光信号同时被对应的多个所述红外接收单元接收;
各所述红外发射单元发射的有效红外光信号在所述显示模组的表面形成的触控区域分为第三触控区域和第四触控区域,所述第三触控区域的触控精度高于所述第四触控区域的触控精度;所述第三触控区域位于所述触控区域的中心区,所述第四触控区域位于所述触控区域的至少一个边缘区;
所述显示模组在所述第四触控区域对应的区域内在至少一个显示界面显示至少一个第二图标;
所述第二图标的显示位置与至少一个所述红外发射单元或所述红外接收单元的位置相对应。
30.如权利要求29所述的显示装置,其中,所述第二图标的几何中心与对应的红外发射单元的中心位置相对应。
31.如权利要求29所述的显示装置,其中,所述第二图标的几何中心位于对应的红外发射单元的有效信号发射角范围内。
34.如权利要求29-33任一项所述的显示装置,其中,一个所述红外发射单元的直径为0.4mm~0.6mm;
相邻两个所述红外发射单元之间的间距为1mm-16mm。
35.如权利要求29所述的显示装置,其中,还包括:处理器,所述处理器被配置为接收用户的第一操作,控制所述第二图标的显示位置发生移动,且移动后的所述第二图标的显示位置与至少一个所述红外发射单元的位置相对应。
36.如权利要求29-33任一项所述的显示装置,其中,所述红外触控组件位于所述显示模组的显示面一侧;或,
所述红外触控组件位于所述显示模组背离所述显示面的一侧;或,
所述红外触控组件中的红外发射框位于所述显示模组的显示面一侧,所述红外触控组件中的红外接收框位于所述显示模组背离所述显示面的一侧;或,
所述红外触控组件中的红外接收框位于所述显示模组的显示面一侧,所述红外触控组件中的红外发射框位于所述显示模组背离所述显示面的一侧。
37.如权利要求29-33任一项所述的显示装置,其中,所述显示模组为液晶显示面板、有机电致发光显示面板或电子纸显示面板。
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