CN201413509Y - 一种红外触摸屏 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种红外触摸屏，红外触摸屏包括红外发射管阵列、红外接收管阵列、信号处理电路、微控制器及选通电路，每个红外发射管的前方设置有限光孔。这种红外触摸屏通过简单的结构改进实现对红外发射管视角的控制。

Description

一种红外触摸屏

技术领域

本实用新型涉及一种触摸屏，尤其涉及一种能够控制红外发射管视角的红外触摸屏。

背景技术

触摸屏作为一种最新的电脑输入设备，对于各种应用领域的电脑已经不再是可有可无的东西，而是必不可少的设备。它极大的简化了计算机的使用，即使是对计算机一无所知的人，也照样能够信手拈来，使计算机展现出更大的魅力。它解决了公共信息市场上计算机所无法解决的问题。长期以来，触摸屏市场处于五彩纷呈的局面，采用不同技术的触摸屏适用于不同的应用环境，红外触摸技术只是其中的一种，它以高度的稳定性、适应性及透光性赢得业内人士的好评，红外发射管是红外触摸屏的核心部件，红外发射管的性能的优劣对红外触摸屏的性能会产生很大的影响，红外发射管的视角越小，所发射出的红外线越能够准确到达其所对应的红外接收管，形成的红外光栅的检测精度也就越高，红外触摸屏的性能也随之提升。但是，制造工艺也是越来越困难，制造成本也随之提升，阻碍了红外触摸屏的发展。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种能够控制红外发射管视角的红外触摸屏，所述红外触摸屏包括红外发射管阵列、红外接收管阵列、信号处理电路、微控制器及选通电路，所述每个红外发射管的前方设置有限光孔进一步的，所述选通电路为移位寄存器或译码器。

进一步的，所述限光孔为矩形、正方形、圆形或椭圆形。

进一步的，所述红外发射管经所述限光孔限定后的视角区域只覆盖与其相对的红外接收管。

进一步的，所述红外发射管阵列由若干个包含有红外发射管的发射单元构成，所述红外接收管阵列由若干个包含有红外接收管的接收单元构成，同向排列的红外发射管阵列与红外接收管阵列所包含的发射单元与接收单元的数量相同且一一对应，同向排列的每组发射、接收单元所包含的红外发射管与红外接收管的数量相同且一一对应，所述接收单元的信号输出端与所述信号处理电路的信号输入端相连接；所述选通电路的数量等于所述接收单元与所述发射单元的数量之和且每个选通电路与一个接收单元或一个发射单元相连接。

更进一步的，所述选通电路为移位寄存器或译码器。

更进一步的，所述红外发射管经所述限光孔限定后的视角区域覆盖与其相对的红外接收管且不超过所述红外接收管所在的接收单元。

进一步的，所述信号处理电路为比较器。

更进一步的，所述比较器的数量与所述接收单元的数量相同且一一对应。

更进一步的，所述比较器与所述接收单元的信号输出端之间串联有电容。

更进一步的，所述电容与所述比较器之间串联有放大器。

进一步的，所述每个红外接收管的前方设置有限光孔。

本实用新型所述的这种红外触摸屏具有以下优点：

(1)在红外发射管的前方设置限光孔，通过限光孔来控制红外发射管的视角区域，原理简单，成本低廉，效果好；

(2)由串行扫描改为并行扫描方式，极大地缩短了扫描周期；

(3)信号处理电路简化为比较器，使得电路直接输出对管状态数据，大大减少控制器的运算量，提高了响应速度。

附图说明

图1为红外触摸屏一种实施例的结构图；

图2为红外触摸屏一种实施例的电路结构图；

图3a为现有红外触摸屏的扫描时序图；

图3b为红外触摸屏一种实施例的扫描时序图；

图4为红外触摸屏一种实施例的一种优化方案的结构图；

图5a为图4所示优化方案中红外发射管的光路原理图；

图5b为图4所示优化方案中红外接收管的光路原理图；

图6为图4、图5中限光孔的几种实施例的结构图；

图7为红外触摸屏一种实施例的一种优化方案的电路结构图；

图8为红外触摸屏一种实施例检测方法的程序流程图。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的描述。

参照图1、图2，为本实用新型所述的一种红外触摸屏的一种实施例，这种红外触摸屏包括框架101、红外发射管阵列102、红外接收管阵列103、信号处理电路201、微控制器202及选通电路203，每个红外发射管104的前方设置有限光孔105。图中带箭头虚线为红外发射管视角方向。限光孔可为矩形、正方形、圆形或椭圆形，具体情况可参照图3中的a、b、c、d四种实施例，但并不局限于这几种形状。这种结构设计使得每个红外发射管104的视角区域在限光孔105的限制下只能够覆盖与其相对的红外接收管106。这种红外触摸屏通过加装限光孔实现对红外发射管视角大小的控制，能够使得这种红外触摸屏在使用大视角红外发射管的条件下能够达到小视角红外发射管的效果，有效的降低了制造成本。具体情况可参照图4，图4为这种实施例中红外发射管的光路原理图，其中带箭头虚线的相交区域401为红外发射管的视角区域，带箭头实线的相交区域402为通过限光孔限定后的红外发射管的视角区域。同时，还可以在每个红外接收管106的前方也设置限光孔，限制红外接收管的接收窗口，减少有效接收区域，增强抗干扰性。

参照图5，为本实用新型所述的一种红外触摸屏的一种实施例的一种优化方案，这种红外触摸屏中红外发射管阵列102由若干个包含有红外发射管104的发射单元501构成，红外接收管阵列103由若干个包含有红外接收管106的接收单元502构成，同向排列的红外发射管阵列102与红外接收管阵列103所包含的发射单元501与接收单元502的数量相同且一一对应，同向排列的每组发射、接收单元所包含的红外发射管104与红外接收管106的数量相同且一一对应，接收单元502的信号输出端与信号处理电路201的信号输入端相连接；选通电路203的数量等于接收单元502与发射单元501的数量之和且每个选通电路203与一个发射单元501或一个接收单元502相连接。其中，同向排列的红外发射管阵列与红外接收管阵列所包含的发射单元与接收单元数量相同指的是同为横向排列的红外发射管阵列与红外接收管阵列所包含的发射单元与接收单元数量相同或同为纵向排列的红外发射管阵列与红外接收管阵列所包含的发射单元与接收单元数量相同，横向排列与纵向排列的红外发射接收管阵列所包含的发射、接收单元的数量可以不相同，同理其中所包含的红外发射接收对管的数量也可以不相同，其中横向为图中红外发射管阵列与红外接收管阵列的排列方向，纵向为与其相垂直的方向。选通电路203为移位寄存器或译码器。选通电路203与发射单元501或接收单元502一一对应也不是必须的，通过特殊的电路结构完全可以使得选通电路的数量小于接收单元与发射单元之和，本实施例所举出的只是一种最简单的结构，同样的选通电路的结构也不局限于移位寄存器或译码器。这种红外触摸屏启动后微控制器控制选通电路依次选通每组发射、接收单元中的第一对至最后一对红外发射、接收对管，与以往红外触摸屏只能每次选通一对红外发射、接收对管相比，缩短了扫描周期，提高了响应速度，具体可参照图6，图6中的a图为现有红外触摸屏的扫描时序图，b图为本优化方案中红外触摸屏的扫描时序图，其中，UA、UB、UC、UD为任意四个采集点的采集电压，t0～t5为信号采集时刻。这种红外触摸屏主要适用于对检测精度要求低的行业，尤其适用于游戏行业。虽然检测精度不够高，但是由于游戏行业所需求的红外触摸屏本身对检测精度需求低，所以这种缺点可以忽略。

参照图7，为本实用新型所述的一种红外触摸屏的一种实施例的另一种优化方案，图7所示的为一套红外发射管阵列与红外接收管阵列的电路结构图，这种优化方案中的信号处理电路为比较器701，比较器701串联在接收单元502的信号输出端与微控制器202之间，在接收单元502的信号输出端与比较器701之间串联有电容702，在电容702与比较器701之间还串联有放大器703。在这种优化方案中，信号处理电路简化为比较器，简化了触摸屏电路原理，电路直接输出对管状态数据，大大减少控制器的运算量，进一步缩短了扫描周期；串联的电容能够有效地阻挡环境光，具有优秀的抗光干扰性；增加的放大器对接收信号进行的优化处理，进一步提高了检测精度。在特殊环境中也可以把电容省略或者把放大器省略或者电容和放大器都省略，进一步降低生产成本。

参照图8，为本实用新型所述的一种红外触摸屏的一种实施例的第三种优化方案，图8所示的为一套红外发射管阵列与红外接收管阵列的电路结构图，这种优化方案综合了以上两种优化方案的优点，这种红外触摸屏中红外发射管阵列102由若干个包含有红外发射管104的发射单元501构成，红外接收管阵列103由若干个包含有红外接收管106的接收单元502构成，每对红外发射管、接收管阵列所包含的发射单元501与接收单元502的数量相同且一一对应，每组发射、接收单元所包含的红外发射管104与红外接收管106的数量相同且一一对应，接收单元502的信号输出端与信号处理电路201的信号输入端相连接，信号处理电路201为比较器701，比较器701的数量与接收单元502的数量相同，比较器701串联在接收单元502的信号输出端与微控制器202之间，在接收单元502的信号输出端与比较器701之间串联有电容702，在电容702与比较器701之间还串联有放大器703。选通电路203的数量等于接收单元502与发射单元501的数量之和且每个选通电路203与一个发射单元501或一个接收单元502相连接。其中选通电路203为移位寄存器或译码器。这种红外触摸屏采用并行扫描方式，同时简化了触摸屏电路原理，电路直接输出对管状态数据，大大减少控制器的运算量，极大地提高了红外触摸屏响应速度。

本实用新型所述的方法并不限于具体实施方式中所述的实施例，本领域技术人员根据本实用新型的技术方案得出其他的实施方式，同样属于本实用新型的技术创新范围。

Claims (11)

1.一种红外触摸屏，所述红外触摸屏包括红外发射管阵列、红外接收管阵列、信号处理电路、微控制器及选通电路，其特征在于：所述每个红外发射管的前方设置有限光孔。

2.根据权利要求1所述的一种红外触摸屏，其特征在于：所述限光孔为矩形、正方形、圆形或椭圆形。

3.根据权利要求1所述的一种红外触摸屏，其特征在于：所述红外发射管经所述限光孔限定后的视角区域只覆盖与其相对的红外接收管。

4.根据权利要求1所述的一种红外触摸屏，其特征在于：所述红外发射管阵列由若干个包含有红外发射管的发射单元构成，所述红外接收管阵列由若干个包含有红外接收管的接收单元构成，同向排列的红外发射管阵列与红外接收管阵列所包含的发射单元与接收单元的数量相同且一一对应，同向排列的每组发射、接收单元所包含的红外发射管与红外接收管的数量相同且一一对应，所述接收单元的信号输出端与所述信号处理电路的信号输入端相连接；所述选通电路的数量等于所述接收单元与所述发射单元的数量之和且每个选通电路与一个接收单元或一个发射单元相连接。

5.根据权利要求4所述的一种红外触摸屏，其特征在于：所述选通电路为移位寄存器或译码器。

6.根据权利要求5所述的一种红外触摸屏，其特征在于：所述红外发射管经所述限光孔限定后的视角区域覆盖与其相对的红外接收管且不超过所述红外接收管所在的接收单元。

7.根据权利要求1至6所述的一种红外触摸屏，其特征在于：所述信号处理电路为比较器。

8.根据权利要求7所述的一种红外触摸屏，其特征在于：所述比较器的数量与所述接收单元的数量相同且一一对应。

9.根据权利要求8所述的一种红外触摸屏，其特征在于：所述比较器与所述接收单元的信号输出端之间串联有电容。

10.根据权利要求9所述的一种红外触摸屏，其特征在于：所述电容与所述比较器之间串联有放大器。

11.根据权利要求10所述的一种红外触摸屏，其特征在于：所述每个红外接收管的前方设置有限光孔。

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