CN201673488U - 一种触摸屏、触摸系统及交互式显示器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种触摸屏、触摸系统及交互式显示器，所述触摸屏包括红外发射管、红外接收管、触摸检测区及处理电路，在所述红外发射管的附近设置有反射元件，所述红外发射管发射的至少部分红外光经所述反射元件反射后，射向所述触摸检测区。本实用新型提出的这种触摸屏以及基于该触摸屏而提出的触摸系统和交互式显示器，通过在其内红外发射管的附近增设反射元件使得增强分布于红外发射管正前方的红外光的光强成为可能。

Description

一种触摸屏、触摸系统及交互式显示器

技术领域

本实用新型属于光电技术领域，具体涉及一种触摸屏、触摸系统及交互式显示器。

背景技术

长期以来，触摸屏作为一种人机交互设备被广泛的应用于各个领域。如图1所示，为现有技术中的一种触摸屏的结构示意图，该触摸屏包括红外发射管101、红外接收管102、触摸检测区103、框架104及处理单元(图中未示出)。该触摸屏通过横向排列的红外发射管101与红外接收管102来确定位于触摸检测区103内的触摸物A的纵坐标，通过纵向排列的红外发射管101与红外接收管102来确定所述触摸物A的横坐标，从而实现触摸定位。

图1所示的这种触摸屏至少具有以下缺点：

红外发射管101发射的红外光并不是平行光，而是如图2所示的锥形光强分布的红外光。结合图3所示，红外发射管101所发射的红外光不仅包括红外发射管101的正前方发射出的红外光105a，还包括从红外发射管101的两侧发射出部分红外光105b，红外光105b为无效红外光，它的存在不仅浪费电能，同时也变相的削弱了分布于红外发射管正前方的红外光的光强。

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触摸屏，利于增强分布于其内红外发射管正前方的红外光的光强；本实用新型提供了一种触摸系统，利于增强分布于其内触摸屏中红外发射管正前方的红外光的光强；本实用新型提供了一种交互式显示器，利于增强分布于其内触摸屏中红外发射管正前方的红外光的光强。

本实用新型提供的一种触摸屏，包括红外发射管、红外接收管、触摸检测区及处理电路，在所述红外发射管的附近设置有反射元件，所述红外射面和所述第二反射面构成了一凹面反射面。

可选地，所述第一反射面与所述第二反射面一体化设计，所述第一反射面和所述第二反射面构成了一圆锥反射面。

可选地，设置于两相邻红外接收管之间的所述第一反射面和所述第二反射面为一体化制成。

可选地，所述反射元件在面向所述触摸检测区方向上的高度大于所述红外发射管。

本实用新型提供的一种交互式显示器，所述交互式显示器包括触摸屏，所述触摸屏包括红外发射管、红外接收管、触摸检测区及处理电路，在所述红外发射管的附近设置有反射元件，所述红外发射管发射的至少部分红外光经所述反射元件反射后，射向所述触摸检测区。

可选地，所述反射元件包括对称设置于所述红外发射管两侧的第一反射面和第二反射面。

可选地，所述第一反射面和所述第二反射面为平面反射面且所述第一反射面与所述第二发射面不平行。

可选地，所述第一反射面和所述第二反射面为曲面反射面。

可选地，所述第一反射面与所述第二反射面一体化设计，所述第一反射面和所述第二反射面构成了一凹面反射面。

可选地，所述第一反射面与所述第二反射面一体化设计，所述第一反射面和所述第二反射面构成了一圆锥反射面。

可选地，设置于两相邻红外接收管之间的所述第一反射面和所述第二反射面为一体化制成。

可选地，所述反射元件在面向所述触摸检测区方向上的高度大于所述红外发射管。与现有技术相比，本实用新型提供的触摸屏及基于所述触摸屏提供的触摸系统和交互式显示器具有以下优点：

本实用新型提供的一种触摸屏，通过在其内红外发射管的附近增设反射元件，所述红外发射管发射的至少部分红外光经所述反射元件反射后，射向触摸检测区，使得增强分布于红外发射管正前方的红外光的光强成为可能；

本实用新型提供的一种触摸系统，通过在其内触摸屏中的红外发射管的附近增设反射元件，所述红外发射管发射的至少部分红外光经所述反射元件反射后，射向触摸检测区，使得增强分布于红外发射管正前方的红外光的光强成为可能；

本实用新型提供的一种交互式显示器，通过在其内触摸屏中的红外发射管的附近增设反射元件，所述红外发射管发射的至少部分红外光经所述反射元件反射后，射向触摸检测区，使得增强分布于红外发射管正前方的红外光的光强成为可能。

本实用新型的其它方面和/或优点将在下面的说明中部分描述，并且其中部分在该说明中是显而易见的，或者可以通过本实用新型的实践中学习到。

附图说明

通过参考以下附图阅读以下详细说明，能够更好地了解本实用新型。要注意，附图中的各个细节都不是按照比例画出来的。相反，为了清楚起见，各个细节被任意地扩大或者缩小，在这些附图中：

图1为现有技术中的一种触摸屏的结构示意图；

图2为图1所示触摸屏中红外发射管所发射红外光的光强分布图；

图3为图1所示触摸屏中红外发射管所发射的红外光的光路示意图；

图4为本实用新型触摸屏第一实施例的示意图；

图5为本实用新型反射元件第一实施例的示意图；

图6为多个本实用新型反射元件第一实施例进行一体化设计时的结构示意图；

图7为本实用新型反射元件第一实施例中的第一反射面和第二反射面一体化设计成凹面反射面时的一种实施例的示意图；

图8为本实用新型触摸屏第二实施例的示意图；

图9为本实用新型反射元件第二实施例的示意图；

图10为多个本实用新型反射元件第二实施例进行一体化设计时的结构示意图；

图11为本实用新型反射元件第一实施例中的第一反射面和第二反射面一体化设计成圆锥反射面时的一种实施例的示意图；

图12为本实用新型所述一种触摸系统的示意图；

图13为本实用新型所述一种交互式显示器的立体示意图；以及

图14为图13所示交互式显示器的简易剖面示意图。

具体实施方式

下面将开始本实用新型的实施例的详细说明，根据相应的附图说明其实施例，其中通篇相同的附图标记指代相同的元件。下面将通过参照附图说明实施例以解释本实用新型。

如图4所示，在本实用新型触摸屏第一实施例中，所述触摸屏包括红外发射管101、红外接收管102、触摸检测区103、框架104及处理电路(图中未示出)，所述红外发射管101和所述红外接收管安装在所述框架104上，触摸检测区103位于所述框架104内，处理电路与所述红外发射管101和所述红外接收管102相连接，所述处理电路通过被阻断的红外光路所对应的红外发射管与红外接收管地址码计算出位于触摸检测区内的触摸物的实际位置。在所述红外发射管101的附近设置有反射元件100。结合图5所示，在本实用新型反射元件第一实施例中，所述反射元件100包括对称设置于所述红外发射管101两侧的第一反射面11和第二反射面12，第一反射面11和第二反射面12为曲面反射面，作为一种优选，所述反射元件100在面向所述触摸检测区103方向(如图5中所示的红外光105a所射向的方向)上的高度H1大于所述红外发射管101的高度h，所述红外发射管101所发射的部分红外光(如图5中所示的红外光105c和105d)经所述反射元件100中的第一反射面11和第二反射面12反射后，射向所述触摸检测区103，从而增强了分布于所述红外发射管101正前方的红外光的光强。

其中，第一反射面11和第二反射面12可由金属板、电镀金属层、镜面涂层等制成，曲面反射面优选为弧形发射面，弧形反射面的弧度大小可根据实际情况进行具体设计；第一反射面11和第二反射面12在某些情况下(如该红外反射管位于框架边附近时)也可以不需要完全对称，可根据实际情况进行具体设计。

此外，设置于两相邻红外接收管之间第一反射面和第二反射面可一体化制成，继续参照图4，设置于两相邻红外发射管101a和101b之间的第一反射面11b和第二反射面12a可一体化制成，设置于多个连续的红外发射管附近的发射元件100可一体化设计成如图6所示结构；每个反射元件中的第一反射面和第二反射面还可以一体化设计成一凹面反射面，这种结构的反射元件应用到本实用新型的触摸屏时的实施方式具体可参照图7。

如图8所示，在本实用新型触摸屏第二实施例中，所述触摸屏包括红外发射管101、红外接收管102、触摸检测区103、框架104及处理电路(图中未示出)，所述红外发射管101和所述红外接收管安装在所述框架104上，触摸检测区103位于所述框架104内，处理电路与所述红外发射管101和所述红外接收管102相连接，所述处理电路通过被阻断的红外光路所对应的红外发射管与红外接收管地址码计算出位于触摸检测区内的触摸物的实际位置。在所述红外发射管101的附近设置有反射元件200。结合图9所示，在本实用新型反射元件第二实施例中，所述反射元件200包括对称设置于所述红外发射管101两侧的第一反射面21和第二反射面22，所述第一反射面21和所述第二反射面22为平面反射面，第一反射面21与所述红外发射管101的光轴L在顺时针方向成θ夹角，第二反射面22与所述红外发射管101的光轴L在逆时针方向成θ夹角，作为一种优选，所述反射元件200在面向所述触摸检测区103方向(如图9中所示的红外光105a所射向的方向)上的高度H2大于所述红外发射管101的高度h，所述红外发射管101所发射的部分红外光(如图9中所示的红外光105e和105f)经所述反射元件200中的第一反射面21和第二反射面22反射后，射向所述触摸检测区103，从而增强了分布于所述红外发射管101正前方的红外光的光强。

其中，第一反射面21和第二反射面22可由金属板、电镀金属层、镜面涂层等制成，夹角θ大小可根据实际情况进行具体设计；第一反射面21和第二反射面22在某些情况下(如该红外反射管位于框架边附近时)也可以不需要完全对称，可根据实际情况进行具体设计。

此外，设置于两相邻红外接收管之间第一反射面和第二反射面可一体化制成，继续参照图8，设置于两相邻红外发射管101c和101d之间的第一反射面21d和第二反射面22c可一体化制成，设置于多个连续的红外发射管附近的发射元件200可一体化设计成如图10所示结构；每个反射元件中的第一反射面和第二反射面还可以一体化设计成一圆锥反射面，这种结构的反射元件应用到本实用新型的触摸屏时具体可参照图11。

需要说明的是，红外发射管和红外接收管的安装方式在本实用新型触摸屏第一实施例和第一实施例相关的说明书附图中仅仅示出了一种最常见的红外触摸屏的安装方式，本实用新型的保护范围并不局限于此，事实上，本实用新型提出的这种通过在红外发射管附近设置反射元件以增强分布于红外发射管正前方的红外光的光强的这种设计方案，还可以应用到使用红外发射管和红外接收管实现或辅助实现对物体定位的其它设计结构的红外触摸屏、混合触摸屏(如具有红外发射管和红外接收管的光学触摸屏、电容触摸屏、电阻触摸屏等触摸屏)或基于上述红外触摸屏和混合触摸屏的其它类型的人机交互设备(如ATM取款机、交互式显示器)。

本实用新型还提供了一种触摸系统，所述触摸系统包括上述触摸屏。在图12中示出了该触摸系统的一种实施例的示意图，所述触摸系统至少包括触摸屏1600与其相连接的计算机1800，用户能够通过在触摸屏1600的触摸检测区103内进行触摸操作来控制计算机1800执行一个或多个应用程序。这种触摸系统可以被应用到ATM取款机、地铁自助服务机等人机交互设备中。

本实用新型还提供了一种交互式显示器，包括上述红外触摸屏和用于显示图像的显示面板。在图13和图14中示出了该交互式显示器的一种实施例的简易示意图，所述交互式显示器包括触摸屏1600、显示面板1900和常规内置的PC 2000形式的通用计算设备，触摸屏1600位于显示面板1900的前方(面向用户的方向)，PC 2000分别与触摸屏1600和显示面板1900相连接，PC 2000还可以与其它计算机、视频输入设备(如VCD、DVD等)或外围设备(如扬声器、打印机等)相连接。这种交互式显示器具有视频输出和光学输入的功能，通过显示面板1900可以提供更为丰富的显示并就信息输入和软件程序的控制而与用户进行交互。其中，显示面板1900可为液晶显示面板(LCD)或有机光显示面板，触摸屏1600中的触摸检测区103应为透明材料制成，如玻璃、亚克力等。

尽管已经对本实用新型的实施例作出了较为详细的说明和描述，但是本领域的技术人员应该明了在没有脱离本实用新型精神和原则的情况下可以对这些实施例进行改变，其范围定义在权利要求中。

Claims (10)

1.一种触摸屏，所述触摸屏包括红外发射管、红外接收管、触摸检测区及处理电路，其特征在于：在所述红外发射管的附近设置有反射元件，所述红外发射管发射的至少部分红外光经所述反射元件反射后，射向所述触摸检测区。

2.如权利要求1所述的触摸屏，其特征在于：所述反射元件包括对称设置于所述红外发射管两侧的第一反射面和第二反射面。

3.如权利要求2所述的触摸屏，其特征在于：所述第一反射面和所述第二反射面为平面反射面且所述第一反射面与所述第二发射面不平行。

4.如权利要求2所述的触摸屏，其特征在于：所述第一反射面和所述第二反射面为曲面反射面。

5.如权利要求4所述的触摸屏，其特征在于：所述第一反射面与所述第二反射面一体化设计，所述第一反射面和所述第二反射面构成了一凹面反射面。

6.如权利要求4所述的触摸屏，其特征在于：所述第一反射面与所述第二反射面一体化设计，所述第一反射面和所述第二反射面构成了一圆锥反射面。

7.如权利要求2至6之一所述的触摸屏，其特征在于：设置于两相邻红外接收管之间的所述第一反射面和所述第二反射面为一体化制成。

8.如权利要求1或2所述的触摸屏，其特征在于：所述反射元件在面向所述触摸检测区方向上的高度大于所述红外发射管。

9.一种触摸系统，所述触摸系统包括触摸屏，其特征在于：所述触摸屏为权利要求1至8中任一项所述的触摸屏。

10.一种交互式显示器，所述交互式显示器包括触摸屏，其特征在于：所述触摸屏为权利要求1至8中任一项所述的触摸屏。

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