CN2485720Y - 组合结构的红外触摸显示器 - Google Patents

Abstract

一种组合结构的红外触摸显示器,采用可拆卸的紧固结构,将红外触摸屏组件,安装在显示器中显示元件显示表面的周围、构成显示器外壳的面罩框和后盖之间的空间内。对于现有的成品显示器,本实用新型在红外触摸屏组件内增加了一个框形的安装支架,通过该支架将触摸屏安装在上述位置。本实用新型的优点在于触摸屏组件成为了显示器的一个模块化的选装件,可以根据用户的需求随时构成触摸显示器低成本的触摸显示器。

Description

组合结构的红外触摸显示器

本发明属于计算机多媒体技术领域，特别是涉及红外触摸屏及其触摸显示器技术领域，公开了一种将构成触摸屏的组件与显示器组合安装的红外触摸显示器的结构。

现有的红外触摸显示器主要有两种结构：外置式和内置式。外置式的基本结构是将成品的红外触摸屏安装到普通显示器上，主要由系统集成商或用户完成安装工作，事实上是触摸屏+显示器的简单组合。这种结构主要有以下两个缺点：第一，触摸屏一般需要依照显示器外壳的形状和结构特殊设计，缺乏通用性，市场上虽然有相应的产品出售，但可供用户选择余地极小，否则就意味着高昂的成本；第二，由于触摸屏安装在显示器的外壳上，使得触摸屏的感应区与显示器显示表面的距离过大，不仅破坏了显示器的外观，更大的问题是增加了视觉误差，给使用带来不便。对于内置式红外触摸显示器，如我公司的中国专利申请00250806.0所公开的一种一体化红外触摸显示器的结构，虽然可以避免外置式固有的视觉误差问题，但却引发了产品成本的问题。因为红外触摸屏的组件的成本比较高，所以这种触摸显示器只能针对需要触摸功能的用户定量生产，而对于不需要触摸功能的用户来说，这种产品在价格上缺乏市场竞争力。因此，这种产品同样缺乏通用性。

本发明的目的就是针对上述红外触摸显示器的缺点，尤其是针对现有内置式红外触摸显示器的缺点，公开了一种可拆卸的、组合结构的红外触摸显示器，解决了显示器的红外触摸功能与成本以及通用性之间的矛盾。另外，针对现有的显示器，本发明还给出了一种红外触摸屏在显示器内部的安装方案。

本发明所采用的技术方案如下：触摸屏由安装在电路板上的红外发射和接收管阵列、信号处理电路、计算机接口构成一框形结构组件，安装在显示表面周围与显示器外壳内表面之间的空间内，与显示器的外壳之间以可拆卸的紧固方式安装在一起；安装的位置可以是显示器的面罩框，也可以是面罩框后面的后盖部分。针对现有的成品显示器，采用配套支架的方案，首先将触摸屏组件安装到这个支架上，然后再将这个支架安装到显示器的上述壳体上。

与现有技术相比较，本发明的优点在于：由于红外触摸屏组件与显示器之间是一种可分离的活动连接，所以触摸屏组件就成为了显示器的一个模块化的选装件，可以根据用户的需求随时在显示器内安装红外触摸屏组件而构成触摸显示器；而作为普通显示器使用时，又不增加显示器的成本。同时，只要在显示器内按照一定的标准预留上述的连接结构，红外触摸屏组件模块能够通用于相同尺寸的多种型号显示器，节约了显示器生产企业用于外壳模具方面的费用。

下面结合附图来举例详细说明本发明的具体结构。

图1本发明触摸显示器的一种典型结构

图2红外触摸屏组件模块在显示器面罩框内的一种安装结构

图3红外触摸屏组件模块在显示器面罩框内的另外一种安装结构

图4图3所示结构的内视图

图5红外触摸屏组件模块在显示器面罩框内纵向卡装的结构示意图

图6红外触摸屏组件模块在显示器面罩框内横向卡装的结构示意图

图7红外触摸屏组件模块在显示器外壳的后盖上的一种安装结构示意图

图8图7的侧视图

图9一种使用支架安装的结构透视图

一般显示器的结构，显示器的外壳主要由面罩框与其后面的后盖构成，并且面罩框与后盖是可分离的，如图1和图9表示的CRT显示器的基本结构。在图1中，101是显示器的后盖，102即是所述的面罩框，103是显示器元件，对于CRT显示器就是阴极射线管，如果是液晶显示器，就是液晶显示板。为了方便说明，在本发明中主要以现在最常用的CRT显示器为例来说明本发明的结构。由于本发明所涉及的结构仅限于显示器前部面罩框附近，而不涉及其它部分。对于LCD显示器，不同之处主要在于显示元件，因此只要液晶显示板外壳之间是可拆卸的安装结构，就可以参照CRT显示器的结构实施。

如图1所示，阴极射线管103通过加固钢带104及其固定的耳片105，安装在安装柱106上，由于本发明没有过多涉及这部分结构，所以为了简单起见，图中没有画出相应的紧固件。本发明的红外触摸屏组件模块109由多块电路板使用如插针座、平行电缆、弯针连接器等部件相连接构成一框形结构，通过紧固螺钉111安装在面罩框的内部，起到固定电路板模块组件109和安装在电路板上的红外发射管或接收管110的位置的作用。同时，面罩框与后盖之间通过挂钩、螺钉等可拆卸的紧固方式安装在一起，也就固定了红外元件110在显示屏幕前方的位置。图1、2、3、4和图7、8中给出的是螺钉安装的结构，图5、6给出的是通过卡槽安装的结构，图9是一种在现有显示器中使用支架的安装结构。

由于红外触摸屏组件模块109是通过螺钉固定在显示器内部的，所以该模块可以根据需要决定是否安装。而无论是否安装，只要安装上由光学材料构成红外滤光条112(不安装模块时可用其它材料代替)，都不会影响显示器的结构和外观。这样就使显示器能够通用于“普通/触摸”两种模式，为生产企业降低了研发和生产成本。如果显示器的面罩框与后盖之间的拆装足够简单，甚至用户都可以自行安装或拆卸红外触摸模块。事实上，一般显示器的面罩框与后盖之间的连接已经非常简单，如大部分是使用4个螺钉实现紧固连接，还有部分是使用卡接加螺钉的方式。另外，这种模块化的安装能够严格地确定整个触摸屏与显示器之间的相对位置，在显示器满屏显示的条件下，甚至可以省略校准步骤，从另一个方面方便了安装触摸屏构成红外触摸显示器。图中，113表示安装在显示器面罩框上的参数调节按键，114表示显示器的底座。

图2进一步从显示器面罩框的内部给出了红外触摸组件模块的安装位置图。图中，201表示面罩框中间的显示窗口，202就是上述连接面罩框与后盖所使用的螺钉的固定柱，紧固面罩框与后盖的螺钉，穿过后盖上相应位置的螺钉孔旋入该固定柱，将面罩框与后盖牢固地连接为一体，可参考现有显示器的一般结构。构成触摸模块组件109的电路板通过上述的连接器203形成电路的通道。图中螺钉直接穿过电路板上的安装孔将电路板固定在面罩框内部。

图1、图2所给出的是构成触摸组件的电路板的铜箔面与显示元件的显示表面相平行时的安装结构图。图3给出了另外一种安装结构图，即上述电路板的铜箔面与上述显示表面相垂直时的安装结构。图中给出的是一种插槽301与螺钉111互相结合的固定结构，以螺钉连接为主，这一点与图1或图2所展示的结构相似。这里，电路板可以伸展到后盖与显示元件(阴极射线管)之间的空隙内，插槽301的作用只是起到辅助定位的任务，可以省略不用。图中111仅给出了紧固螺钉的安装位置，即螺钉的或螺钉孔的中轴线。螺钉与线路板之间的连接结构是一个用焊接、塑压等方式安装在电路板上的耳片302。这种结构的优点是可以缩减面罩框在屏幕表面方向的宽度，使得显示器的外壳与其标称尺寸更配合。

图4进一步从显示器内侧展示出图3的全貌。图中，构成红外触摸组件模块的4片印刷电路板互相之间以连接器401相连接，构成一个框架安装在插槽301中，在每块线路板上都安装有固定耳片302，然后使用螺钉111将该组件固定在面罩框内。

图5和图6分别给出了与图2、图4的安装方式对应的另外一种类型的安装结构，即使用卡接件替代螺钉连接。图5与图2相比较，电路板的安装方向相同，但使用了更简单的卡槽结构。如图所示，在面罩框的内部有一个凸出方向与显示屏幕表面相垂直的悬臂梁501，在悬臂梁的悬垂端、面向显示屏幕的方向有一个凹槽502，在面罩框的内表面、与该凹槽位置对应的地方有另外一个凹槽503，即电路板安装槽。两个凹槽底部之间的距离与构成触摸组件模块的电路板的宽度相适应。如果将上述电路板的一个边缘先置于凹槽503内，然后沿箭头504所示的方向推动上述电路板的另一个边缘，该边缘就将沿凹槽502外侧的小斜面抬起悬臂梁501而滑入凹槽502，而后悬臂梁复原卡住电路板，使其无法在与电路板表面相垂直的方向运动。如果电路板在凹槽内的部分的宽度小于其在凹槽外部的宽度，那么上述电路板在任何方向上都无法活动，形成3维空间的紧固。事实上，这个结构非常简单，悬臂梁、凹槽等的位置和结构，以及电路板的安装方向(是否与显示屏幕完全垂直等)有非常多的方案可供选择，在此无法一一例举。如图6所示的结构，虽然是图4方案的另外一种卡槽安装结构，但也可以看作是图5的一种变化。图6与图5的区别在于线路板的安装方向相垂直，那么悬臂梁601的伸展方向、端部的凹槽602、与602对应的凹槽603的开口方向，以及所述电路板的推入方向，都与图5中对应的方向相垂直；并且为了增加悬臂梁的弹性，还可以将其根部设计为圆弧结构，同时分散了梁的应力使其更不容易折断。

图5与图6中所示的悬臂梁的宽度，应该根据梁的长度、厚度和材料的弹性而确定，以能够在各种运输、使用的条件下都能够稳定地固定电路板为标准，并保证电路板能够顺利拆卸，因此不必很宽。建议的位置是在每条电路板的两端，与图2和图4中紧固螺钉111所在的位置相对应即可。这种位置的设置更容易控制电路板的安装位置。另外，为了保证触摸屏的操作性能，红外发射或接收管应尽量靠近屏幕的表面。

无论图2、图5还是图4、图6所示的结构，或者其演变出的其它结构，都可以设计在各种显示器的面罩框的内部，供其随时安装触摸屏使用。但红外触摸屏组件模块的安装并不仅限于上述面罩框的内部，还可以安装在后盖与面罩框结合处的边缘部分，这时面罩框的作用是为该组件提供一个安置的空间。图7给出了上述触摸组件模块安装在后盖上的一种基本结构方案。在图7中，显示器的后盖上凸出一个带有螺钉孔的安装柱701，构成红外触摸组件模块的电路板109通过螺钉111安装在该安装柱上，保持红外元件的发射或接收面面向显示屏幕的中心，并且同前面的结构相似，红外发射或接收管应尽量靠近显示屏幕的表面。图8是图7在某一个方向上的侧视图(仅仅给出一个侧面的结构，其它侧面的结构均未画出)，给出了电路板、安装柱和红外元件之间的位置关系。

图7和图8中电路板的安装方向与图2所示的方向相同。但同前面的安装结构相似，这种安装方向不是唯一的。例如在图7中，将电路板还可以按照图4中所示的方向安装电路板，即使电路板的铜箔面与显示器的显示面相垂直。这时可以将电路板安装在图7中安装柱的下侧面702所在的位置，用螺钉固定，其它要求同前面已有的方案。由于这种结构同样非常简单，所以在此没有画图说明。

上面的叙述给出了两种典型的安装结构，即构成触摸屏组件的电路板的安装方向，与显示元件的表面或者平行，或者垂直。而事实上，只要控制红外发射和接收管焊接引线的结构，电路板就能以任何角度安装，如申请号为00250806.0所公开的内容。

上面介绍的各种安装结构非常适合于在设计生产触摸显示器新产品时采用，无法用于现有结构的显示器。因此，针对现有显示器，图9给出了一种结构用于安装红外触摸屏。由于现有成品显示器内部没有上述的各种安装结构，所以可以在显示器内加装一个支架901(在图中是框形)构成触摸屏组件的一部分，首先用前述的某种方式，如用螺钉、冲压的弹性卡簧、卡槽等将触摸屏组件109安装到这个支架上，然后再将这个支架安装到显示器内部，即面罩框102和后盖101之间。在支架901上有数个与安装阴极射线管的安装耳片相对应的耳片902，该支架就通过这些耳片安装在阴极射线管的前面，如图中穿过安装孔的虚线903的所示。

综合前面的各种安装结构可以看到，这些实施例所解决的问题，都是在显示器的面罩框内部空间内设置一定的结构，以便于随时在显示器上安装红外触摸组件模块而构成红外触摸显示器，尽管这些结构所依附的部件(面罩框或后盖)不同。因此，这种结构多种具体形式，上面的各种结构仅仅是用一些典型的结构来说明其核心内容，在实际应用中可以根据实际情况修改和变化。

Claims (6)

1.一种组合结构红外触摸显示器，包含有显示元件、又显示器后盖、面罩框构成的外壳，和红外触摸屏组件，其特征在于：

所述的触摸屏组件由安装在电路板上的红外发射和接收管阵列、信号处理电路、计算机接口构成一框形结构；该组件安装在显示表面周围与显示器外壳内表面之间的空间内，与显示器之间是以可拆卸安装的方式，安装在显示器的面罩框内，或者面罩框后面的显示器后盖上。

2.根据权利要求1所述的组合结构红外触摸显示器，其特征在于：触摸屏组件是通过紧固螺钉安装在显示器的外壳内部；紧固螺钉将触摸屏组件安装在上述面罩框的内部，或上述显示器后盖与面罩框结合处的边缘部分。

3.根据权利要求1所述的组合结构红外触摸显示器，其特征在于：触摸屏组件是通过卡槽安装在显示器的外壳内部；该卡槽由突出面罩框内表面带有凹槽的悬臂梁和与所述凹槽位置相对应的电路板安装槽构成，两个凹槽底部之间的距离与构成触摸组件模块的电路板的宽度相适应。

4.根据权利要求2、3所述的组合结构红外触摸显示器，其特征在于：构成即构成触摸屏组件的电路板的安装方向，与显示元件的表面相平行。

5.根据权利要求2、3所述的组合结构红外触摸显示器，其特征在于：构成即构成触摸屏组件的电路板的安装方向，与显示元件的表面相垂直。

6.根据权利要求1所述的组合结构红外触摸显示器，其特征在于：所述的红外触摸屏组件还包含有一个框形支架，触摸屏的电路板与该支架之间通过螺钉或卡接方式安装，该框形支架则通过其角部的螺钉孔，与显示元件的紧固耳片安装在一起。

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