CN217955089U - 一种新型红外电路、红外触摸屏及触摸设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型红外电路、红外触摸屏及触摸设备，属于红外触摸技术领域。包括主发射模块、第一发射模块、第二发射模块；主发射模块上设置有第一控制电路以及分别与第一控制电路电连接的主控制系统、连接座，主发射模块通过连接座与第一发射模块电连接；第一发射模块上设置有第二控制电路以及分别与第二控制电路电连接的两个连接座，第一发射模块通过连接座分别与主发射模块、第二发射模块电连接；第二发射模块上设置有第三控制电路以及与第三控制电路、第一发射模块分别电连接的连接座。在不改变现有红外触摸屏的生产方式，不改变红外触摸屏在整机中安装方式下可以兼容不同的整机结构，还可以实现降低红外触摸屏成本的目的。

Description

一种新型红外电路、红外触摸屏及触摸设备

技术领域

本实用新型属于红外触摸技术领域，具体涉及一种新型红外电路、红外触摸屏及触摸设备。

背景技术

作为触摸屏的一种，红外触摸屏以其性能稳定、可靠性高、生产便捷、安装方便等优点而被广泛应用在各个领域。当前通用红外触摸屏是在触摸框四边安装红外发射板和红外接收板，且红外发射管和红外接收管相互对应扫描的工作装置；在没有触摸物的情况下，由红外发射管发射光线和红外接收管接收光线在触摸区域形成光网；当有触摸物时，触摸物会对光线造成遮挡，在被遮挡的区域，红外接收管接收到的红外光会出现由强变弱，根据被遮挡的红外接收管光电信号采样值变化可定位出触摸物的坐标。

红外触摸屏安装在整机四周边框的腔体内，随着一体机技术的发展和追求整机窄边框外观，客户整机边框结构设计紧凑，减小了红外触摸屏装配空间；客户整机触摸框体由上、下、左、右四条安装了红外触摸屏电路板的边框组成，单条边框两端设计开口用于装入红外触摸屏电路板，边框腔体内有装配红外触摸屏电路板的卡槽；因电路板长度限制，单条边框需装入多块红外触摸屏电路板。

红外触摸屏是由主控制系统、四边布满红外管的多个红外发射模块和多个红外接收模块组成，分为X轴和Y轴，各个模块之间通过连接器连接；红外发射模块、红外接收模块中的发射管和接收管采用行列阵列排布进行控制；

现有的红外发射模块，一般采用相同行列红外管阵列，相同的行列控制方式，模块之间连接器PIN数和连接器信号也相同，故此种红外发射模块红外触摸屏元件较多，成本较高，生产和安装的不良率也相对较高。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供一种新型红外电路、红外触摸屏及触摸设备，采用多种红外管行列组合控制的方式，灵活多变的扫描模式，突破不同的限制条件，达到降低红外触摸屏成本的效果。

本实用新型提供一种新型红外电路，包括主发射模块、第一发射模块、第二发射模块；所述主发射模块上设置有第一控制电路以及分别与所述第一控制电路电连接的主控制系统、连接座，所述主发射模块通过所述连接座与所述第一发射模块电连接；所述第一发射模块上设置有第二控制电路以及分别与所述第二控制电路电连接的两个连接座，所述第一发射模块通过连接座分别与所述主发射模块、所述第二发射模块电连接；所述第二发射模块上设置有第三控制电路以及与所述第三控制电路、所述第一发射模块分别电连接的连接座。

进一步地，所述主发射模块上的红外管阵列与所述第一发射模块上的红外管阵列一致，所述主发射模块上的红外管阵列与所述第二发射模块上的红外管阵列不同。

进一步地，所述第一控制电路包括用于控制红外管正极的列控制电路以及用于控制红外管负极的行控制电路，所述主发射模块上的连接座与所述列控制电路电连接并用于把所述列控制电路的红外管正极控制信号直接发送到所述第一发射模块和第二发射模块上；或所述第一控制电路包括用于控制红外管负极的列控制电路以及用于控制红外管正极的行控制电路，所述主发射模块上的连接座与所述行控制电路电连接并用于把所述行控制电路的红外管正极控制信号直接发送到所述第一发射模块和第二发射模块上。

进一步地，所述第一发射模块与所述第二发射模块通过FFC线连接。

进一步地，所述第一发射模块上与所述FFC线连接的连接座，为每两PIN通过一个发射管正极或负极控制信号的连接座。

进一步地，所述主发射模块与所述第一发射模块之间，还设置有其他第一发射模块。

进一步地，所述新型红外电路还包括供电电路。

进一步地，还包括与所述主发射模块、第一发射模块、第二发射模块对应设置的接收模块，所述接收模块与所述主发射模块电连接。

本实用新型还提供一种红外触摸屏，包括如上所述的新型红外电路。

本实用新型还提供一种触摸设备，包括如上所述的红外触摸屏。

与现有技术相比，本实用新型的新型红外电路，可以针对发射模块的红外管数量、板宽、客户整机结构等限制条件，分别设计多种发射控制电路,不同的发射控制电路可以通过不同的红外管阵列和控制方式并进行组合,在不改变现有红外触摸屏的生产方式，不改变红外触摸屏在整机中安装方式下可以兼容不同的整机结构，因为减少了模块中电路设计，还可以实现降低红外触摸屏成本的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施方式中的技术方案，下面将对本申请实施方式中所需要使用的附图进行说明。

图1是本实用新型实施例提供的新型红外电路的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的新型红外电路中供电电路的示意图；

图3是本实用新型实施例提供的新型红外电路中电流调节电路的示意图；

图4是本实用新型实施例提供的新型红外电路中列控制电路的示意图；

图5是本实用新型实施例提供的新型红外电路中行控制电路的示意图；

图6是本实用新型实施例提供的新型红外电路中第一红外管阵列的示意图；

图7是本实用新型实施例提供的新型红外电路中主发射模块的示意图；

图8是本实用新型实施例提供的新型红外电路中其中一种第一发射模块的示意图；

图9是本实用新型实施例提供的新型红外电路中与第二发射模块连接的第一发射模块的示意图；

图10是本实用新型实施例提供的新型红外电路中第二发射模块的示意图。

附图标记说明

1、主发射模块；11、主控制系统；12、列控制电路；13、行控制电路；14、供电电路；15、电流调节电路；2、第一发射模块；3、第二发射模块；4、连接座；51、第一红外管阵列；52、第二红外管阵列；6、FFC线；7、接收模块。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型实施例中的“第一”、“第二”等术语，仅为区别相关技术特征，不表示先后顺序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本申请中，术语“上”、“下”、“内”、“中”、“外”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

此外，术语“设置”、“连接”、“固定”应做广义理解。例如，“连接”可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。

实施例

本实用新型实施例提供一种新型红外电路，参照图1至图10所示。包括主发射模块1、第一发射模块2、第二发射模块3；主发射模块1上设置有第一控制电路以及分别与第一控制电路电连接的主控制系统11、连接座4，主发射模块1通过连接座4与第一发射模块2电连接；第一发射模块2上设置有第二控制电路以及分别与第二控制电路电连接的两个连接座4，第一发射模块2通过连接座4分别与主发射模块1、第二发射模块3电连接；第二发射模块3上设置有第三控制电路以及与第三控制电路、第一发射模块2分别电连接的连接座4。

本实用新型实施例通过优化红外触摸屏发射控制电路,采用多种红外管行列组合控制的方式，灵活多变的扫描模式，突破不同的限制条件，达到降低红外触摸屏成本的效果。

现有红外触摸屏由布满红外管的多个发射模块和接收模块7沿显示屏或白板四边拼接而成；所有发射模块采用的控制电路和红外管阵列都是一样的，造成很多重复电路，元件利用率低、生产成本高、生产和安装的不良也相对较高。

本实用新型实施例通过，主发射模块1上的红外管阵列与第一发射模块2上的红外管阵列一致，主发射模块1上的红外管阵列与第二发射模块3上的红外管阵列不同。本实用新型实施例提供的发射控制电路采用新的电路设计，针对发射模块的红外管数量、板宽、客户整机结构等限制条件，分别设计多种发射控制电路,采用多种不同的红外管阵列和控制方式并进行组合，在不改变现有红外触摸屏的生产方式、不改变红外触摸屏在整机中安装方式和兼容不同的整机结构等优点。

本实用新型实施例通过，第一控制电路包括用于控制红外管正极的列控制电路12以及用于控制红外管负极的行控制电路13，主发射模块1上的连接座4与列控制电路12电连接并用于把列控制电路12的红外管正极控制信号直接发送到第一发射模块2上。其中，第一红外管阵列51例举为六行六列的红外管排布方式，主发射模块1中电路优化了用于下一个发射模块连接的通讯信号，将连接座4中原列控制电路12控制信号改为发射管正极控制信号。当然还可以是设置为第一控制电路包括用于控制红外管负极的列控制电路12以及用于控制红外管正极的行控制电路13，主发射模块1上的连接座4与行控制电路13电连接并用于把行控制电路13的红外管正极控制信号直接发送到第一发射模块2上。即，可以根据实际的设计、生产需求来选择第一控制电路

这样，列控制电路12的发射管正极控制信号直接通过连接座4连接到下一个发射模块，用于控制所有发射模块红外管阵列中的列，即红外管正极。或者是行控制电路13的发射管正极控制信号直接通过连接座4连接到下一个发射模块，用于控制所有发射模块红外管阵列中的行，即红外管正极。红外管负极由行控制电路13来控制。其中，在主发射模块1中，根据不同的PCB板宽或红外发射管数量等条件，可以将发射管正极控制信号设计为2路、3路、4路、5路、6路、7路、8路等，并不仅限本实施例举例说明的6路。

第一发射模块2行由行控制电路13、第一红外管阵列51、主发射模块1发来的的发射管正极控制信号和首尾连接座4组成；发射管正极控制信号为主发射模块1的列控制电路12输出,为大电流信号；第一发射模块2采用发射管正极控制信号，可以减少设计第一发射模块2中的供电电路14、电流调节电路15、列控制电路12等电路模块，即相当于第一发射模块2共用主发射模块1的相应电路，减少了模块中电路设计，并降低了成本；第一发射模块2根据主发射模块1的设计的发射管阵列变化和红外管数量，将红外管阵列设计成不同行和列，本实施例用6行6列的控制方式来举例说明。

本实用新型实施例通过，第一发射模块2与第二发射模块3通过FFC线6连接。

本实用新型实施例通过，第一发射模块2上与FFC线6连接的连接座4，为每两PIN通过一个发射管正极或者负极控制信号的连接座4。这样，可以根据客户整机结构和PCB板宽等条件的限制以及连接座4的PIN数和FFC线6单PIN通过电流的限制，不能满足红外管正极控制信号工作的电流需求,为此在与第二发射模块3连接的第一发射模块2上重新定义了连接座4的控制信号，设计为每两PIN通过一个发射管正极或负极控制信号，满足第二发射模块3的电流需求，因此第一发射模块2上与第二发射模块3连接的连接座4的发射管正极控制信号数量由原来的6路减为3路，并提供给第二发射模块3。

第二发射模块3由行控制电路13、第二阵列红外管、第一发射模块2发射而来的发射管正极控制信号和连接座4组成；第二发射模块3可以根据结构要求和PCB板宽等条件，设计成不同红外管阵列和行列控制的电路，本实施例采用八行3列的控制方式，即一行逻辑中只用三颗红外管，使用了发射管正极控制信号中的三路，组成自己使用的发射管正极控制信号，控制红外管正极；将三颗红外管的负极连接在一起组成新的行逻辑，由行控制电路13来控制。根据第一发射模块2或者是主发射模块1中的行列控制方式、板框结构和红外管数量等条件把第二发射模块3设计成不同红外管阵列，如多行两列、多行三列、多行四列等。

红外触摸屏发射模块电路设计，在主发射模块1中设计了发射管阵列工作所需的红外管供电电路14、行控制电路13、列控制电路12和电流调节电路15，其它第一发射模块2和第二发射模块3共用了主发射模块1的供电电路14、电流调节电路15和列控制电路12，利用发射管正极控制信号、控制发射模块中发射管阵列的正极，在电路板设计上，增加发射管正极控制信号走线宽度，以减小信号阻抗，保障了发射管工作电流，又减少了相应电路元件。

这样，采用不同的红外管阵列控制方式，进行灵活组合，适用于客户整机要求，提高电路利用率，在不改变现有红外触摸屏的生产方式、不改变红外触摸屏安装方式的前提下，有效减少发射模块的元件数量和生产成本，降低了红外触摸屏成本，也降低了产品生产和安装时的不良率。

本实用新型实施例通过，主发射模块1与第一发射模块2之间，还设置有其他第一发射模块2。

本实用新型实施例提供的新型红外电路还包括供电电路14，还可以包括电流调节电路15，电流调节电路15并不是本申请必须的一个部件，具体的供电电路14以及电流调节电路15可以设置在主发射模块1上，当然，在可以实现本实用新型所要实现的功能为大前提的情况下，供电电路14以及电流调节电路15还可以设置在本新型红外电路的其他部件上或者是单独设置并与本新型红外电路电连接。

本实用新型实施例通过，还包括与主发射模块1、第一发射模块2、第二发射模块3对应设置的接收模块7，接收模块7与主发射模块1电连接。其中，接收模块7可以选择采用通用的接收管行列排列和控制电路。

本实用新型实施例还提供一种红外触摸屏，包括如上所述的新型红外电路。

红外触摸屏安装在客户整机四周边框的腔体内，随着一体机技术的发展和追求整机窄边框外观，客户整机边框结构设计紧凑，减小了红外触摸屏装配空间；在本实用新型的整机结构中，举例说明，当下边框安装16.5mm板宽的电路板,上、左、右三个边框安装13mm板宽的电路板；红外触摸屏模块连接采用通用的单个边框内为连接针和连接座4，四个拐角连接方式为FFC座和FFC线6；红外触摸屏发射部分X轴，可以认为是主发射模块1和第一发射模块2部分和Y轴，可以认为是第二发射模块3部分采用两种红外管阵列和两种软件扫描组合方式，X轴发射模块采用六行六列红外管阵列，Y轴发射模块则采用八行三列红外管阵列，在不改变现有红外触摸屏的生产方式、不改变红外触摸屏安装方式的前提下，减少发射模块控制电路设计，减少元件，降低了红外触摸屏成本。

X轴发射部分使用了两种不同的控制电路，使用的红外管阵列相同，其中主发射模块1，包含主控制系统11、红外发射管供电电路14、电流调节电路15、列控制电路12、行控制电路13、第一红外管阵列51和连接座4；主控制系统11为红外触摸屏的控制中心，具有扫描和算点等功能；红外发射管供电电路14由多个电容和电阻组成，多个电容组成一个电荷泵，提供红外管足够的电流，电阻的作用为隔开主电源，以避免红外发射管开关工作时对主电源产生扰动或噪声；电流调节电路15是由DAC调节信号与三极管组成，采用DAC调节信号控制三极管基极电流的方式来调节从三极管集电极到发射极通过的电流大小，实现红外管发射功率的调节；列控制电路12由三八译码器逻辑芯片和PNP三极管组成，用于控制红外管正极，即三八译码器输出控制每组红外管其中的一个；行控制电路13由移位寄存器逻辑芯片和NPN三极管组成，用于控制红外管负极，为控制每组红外管负极打开，移位寄存器移位一次即开启下一组红外管；第一红外管阵列51举例可以为六个连续的红外管负极连接起组成行逻辑，共有六行，由行控制电路13控制，每组红外管其中一个正极连接起来组成列逻辑，为六列，由列控制电路12控制，行列控制电路控制红外管阵列中的红外管逐个开关；连接座4用于将控制信号提供给下一个模块；采用六行六列红外管阵列，连接座4直接提供六路发射管正极控制信号给下一个发射模块。

第一发射模块2采用与主发射模块1一样的红外管阵列，扫描模式也一致，其中，采用六路发射管正极控制信号取代了主发射模块1中的红外发射管供电电路14、电流调节电路15、列控制电路12，减少了电路设计；六路发射管正极控制信号用于控制红外管正极，属于大电流信号，贯穿第一发射模块2导致线路长，在电路板设计中增加了此信号走线宽度，减小信号衰减，并满足发射管工作电流需求；红外管正极由与主发射模块1一样的行控制电路13控制，其中与第二发射模块3连接的连接座41由于Y轴板宽13mm、连接器PIN数为12PIN和单PIN通过电流等条件限制，增加为两PIN通过一个发射管正极或者负极控制信号，提供给第二发射模块3的发射管正极控制信号减少为三个，即图9中的三路发射管正极控制信号。

图10中的第二发射模块3，包含三路发射管正极控制信号、行控制电路13、第二红外管阵列52、连接座4；第二红外管阵列52采用与第一红外管阵列51不同的红外管阵列，为八行三列阵列，由三个连续的红外管负极连接起组成行逻辑，共有八行，由行控制电路13控制，每组红外管其中一个正极连接起来组成列逻辑，为三列，由三路发射管正极控制信号控制；第二发射模块3的行列控制电路12不同，因此扫描方式也与主发射模块1、第二发射模块3不同；第二发射模块3的发射管正极控制信号共用了主发射模块1提供的发射管正极控制信号六路中的三个，减少了红外发射管供电电路14、电流调节电路15、列控制电路12等电路，三路发射管正极控制信号在电路板设计中增加了走线宽度来满足第二发射模块3工作时的大电流。

以上所述的红外触摸屏中主发射模块1、第一发射模块2、第二发射莫看都共用了主发射模块1电路中红外发射管供电电路14、电流调节电路15、列控制电路12等电路，减少了电路设计，即减少元器件，降低了红外触摸屏成本；主发射模块1以及第一发射模块2采用六行六列的红外管阵列，第二发射模块3则采用八行三列的红外管阵列，利用两种不同的红外管阵列和两种不同的软件扫描方式来实现新型红外触摸屏。

本实用新型实施例还提供一种触摸设备，包括如上所述的红外触摸屏。

本实用新型实施例提供的新型红外电路，可以针对发射模块的红外管数量、板宽、客户整机结构等限制条件，分别设计多种发射控制电路,不同的发射控制电路可以通过不同的红外管阵列和控制方式并进行组合,在不改变现有红外触摸屏的生产方式，不改变红外触摸屏在整机中安装方式下可以兼容不同的整机结构，因为减少了模块中电路设计，还可以实现降低红外触摸屏成本的目的。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种新型红外电路，其特征在于，包括主发射模块(1)、第一发射模块(2)、第二发射模块(3)；

所述主发射模块(1)上设置有第一控制电路以及分别与所述第一控制电路电连接的主控制系统(11)、连接座(4)，所述主发射模块(1)通过所述连接座(4)与所述第一发射模块(2)电连接；

所述第一发射模块(2)上设置有第二控制电路以及分别与所述第二控制电路电连接的两个连接座(4)，所述第一发射模块(2)通过连接座(4)分别与所述主发射模块(1)、所述第二发射模块(3)电连接；

所述第二发射模块(3)上设置有第三控制电路以及与所述第三控制电路、所述第一发射模块(2)分别电连接的连接座(4)。

2.根据权利要求1所述的新型红外电路，其特征在于，所述主发射模块(1)上的红外管阵列与所述第一发射模块(2)上的红外管阵列一致，所述主发射模块(1)上的红外管阵列与所述第二发射模块(3)上的红外管阵列不同。

3.根据权利要求2所述的新型红外电路，其特征在于，所述第一控制电路包括用于控制红外管正极的列控制电路(12)以及用于控制红外管负极的行控制电路(13)，所述主发射模块(1)上的连接座(4)与所述列控制电路(12)电连接并用于把所述列控制电路(12)的红外管正极控制信号直接发送到所述第一发射模块(2)和第二发射模块(3)上；或所述第一控制电路包括用于控制红外管负极的列控制电路(12)以及用于控制红外管正极的行控制电路(13)，所述主发射模块(1)上的连接座(4)与所述行控制电路(13)电连接并用于把所述行控制电路(13)的红外管正极控制信号直接发送到所述第一发射模块(2)和第二发射模块(3)上。

4.根据权利要求1-3任一项所述的新型红外电路，其特征在于，所述第一发射模块(2)与所述第二发射模块(3)通过FFC线(6)连接。

5.根据权利要求4所述的新型红外电路，其特征在于，所述第一发射模块(2)上与所述FFC线(6)连接的连接座(4)，为每两PIN通过一个发射管正极或负极控制信号的连接座(4)。

6.根据权利要求3所述的新型红外电路，其特征在于，所述主发射模块(1)与所述第一发射模块(2)之间，还设置有其他第一发射模块(2)。

7.根据权利要求1-3任一项所述的新型红外电路，其特征在于，所述新型红外电路还包括供电电路(14)。

8.根据权利要求7所述的新型红外电路，其特征在于，还包括与所述主发射模块(1)、第一发射模块(2)、第二发射模块(3)对应设置的接收模块(7)，所述接收模块(7)与所述主发射模块(1)电连接。

9.一种红外触摸屏，其特征在于，所述红外触摸屏应用如权利要求1-8任一项所述的新型红外电路。

10.一种触摸设备，其特征在于，包括如权利要求9所述的红外触摸屏。

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