專利名稱：顯示設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于顯示設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，是涉及一種可以區(qū)分和感 應(yīng)多個觸摸點的顯示設(shè)備。
背景技術(shù)：
觸摸式顯示設(shè)備作為一種才喿作方便、直觀的人機交互設(shè)備已經(jīng)在較多的領(lǐng)
域得到廣泛應(yīng)用。而對于目前的觸^l莫式顯示i殳備來iJL，多以單點感應(yīng)為主，為 數(shù)不多的具有多點觸摸功能的顯示設(shè)備則普遍使用背部投影(rear projector ) 或者前部投影(front projector)的方式來實現(xiàn)對多個觸摸點的采集。這兩種 實現(xiàn)方式都需要在投影設(shè)備內(nèi)部安裝攝像頭，通過攝像頭對操作者手指的拍攝 來采集手指觸摸的信息，進而輸出到處理單元進行復(fù)雜計算，以實現(xiàn)對多個觸 4莫點的響應(yīng)。
對于采用背部投影方式實現(xiàn)多點觸摸功能的背投設(shè)備來說，由于其焦距普 遍比較長，因此，該類設(shè)備大部分需要較長的投影距離，這樣就增加了設(shè)備的 厚度。為了解決這一問題，在目前的某些設(shè)計中通過使用鏡子之類的反射設(shè)備 來達到在一定程度上減少背投設(shè)備厚度的目的。雖然效果顯著，但是鏡子的反 射卻又造成投影畫質(zhì)的下降，因此，應(yīng)用前景很不理想。
而對于采用前部投影方式實現(xiàn)多點觸摸功能的前投設(shè)備來說，由于用戶在 操作時容易產(chǎn)生遮擋投影內(nèi)容的情況，因此，使得操作的便利性大大P爭低，從 而嚴(yán)重影響了用戶的才喿作體驗。
基于此，如何設(shè)計一種結(jié)構(gòu)筒單，且在不影響畫質(zhì)的前提下，既能減小設(shè) 備厚度，又能提高操作便利性的多點觸摸式顯示設(shè)備是目前廣大顯示設(shè)備制造商亟待解決的主要問題之一。
實用新型內(nèi)容
本實用新型為了解決現(xiàn)有多點觸摸式顯示設(shè)備厚度大、才喿作便利性差的問 題，提供了一種使用光敏傳感器捕捉手指觸摸，從而響應(yīng)用戶多點觸摸操作的 顯示設(shè)備，不僅有助于減小設(shè)備厚度，而且結(jié)構(gòu)簡單、操作便利。
為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)
一種顯示設(shè)備，包括發(fā)光板和導(dǎo)光介質(zhì)，其中，在所述導(dǎo)光介質(zhì)的至少一 個側(cè)邊處設(shè)置有至少一個紅外發(fā)光裝置，所述發(fā)光裝置所發(fā)射的紅外線以一定 角度射入導(dǎo)光介質(zhì)，在所述發(fā)光板上安裝有感應(yīng)紅外線的光每文傳感器。
進一步的，所迷的紅外發(fā)光裝置可以位于與導(dǎo)光介質(zhì)對應(yīng)位置的機殼上； 也可以首先安裝在一個帶子上，然后再繞在導(dǎo)光^h質(zhì)上；當(dāng)然，也可以采用其 他固定方式安裝在導(dǎo)光介質(zhì)的側(cè)邊。
優(yōu)選的，所述紅外發(fā)光裝置為多個，并且分布在導(dǎo)光介質(zhì)的四周，且優(yōu)選 采用體積小、波長短的紅外LED燈實現(xiàn)。
又進一步的，所述導(dǎo)光介質(zhì)采用 一種當(dāng)紅外線接觸到空氣等介質(zhì)時會發(fā)生 全反射，而在碰觸到反射率較高的諸如手指或者皮膚等材質(zhì)時會發(fā)生散射的有 機玻璃實現(xiàn)。
其中，所述的有機玻璃可以是顯示設(shè)備前端的亞克力板或者是液晶顯示設(shè) 備的LCD屏。
為了準(zhǔn)確采集通過導(dǎo)光介質(zhì)散射回來的紅外線，以對才喿作者的觸摸情況進 行準(zhǔn)確感應(yīng)，所述光敏傳感器設(shè)置的個數(shù)應(yīng)滿足其形成的感應(yīng)范圍要覆蓋整個 顯示設(shè)備的要求，且光敏傳感器設(shè)置的個數(shù)越多，檢測精度越高。
再進一步的，所述顯示設(shè)備可以是背投設(shè)備、前投設(shè)備或者液晶顯示設(shè)備等。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點和積極效果是本實用新型運用基于受抑全反射原理的觸摸識別技術(shù)，通過采用在顯示設(shè)備原有的發(fā)光板上設(shè)置光 敏傳感器，在導(dǎo)光介質(zhì)的至少一個側(cè)邊處設(shè)置紅外發(fā)光裝置的方式，實現(xiàn)了顯 示i殳備的多點觸摸功能，不僅具有結(jié)構(gòu)簡單、操:作1更利等顯著特點，而且無需 安放攝〗I4幾，有效降低了整機成本，并且在不影響畫質(zhì)的前提下，有助于減小 顯示設(shè)備的整機厚度。整個顯示屏上無任何按鈕，通過觸摸可以完全實現(xiàn)所有 的操作，進而使得人機交互界面更加人性化。
結(jié)合附圖閱讀本實用新型實施方式的詳細描述后，本實用新型的其他特點 和優(yōu)點將變得更加清楚。


圖1是本實用新型所提出的顯示設(shè)備的一種實施例的分解結(jié)構(gòu)示意圖2是圖1中發(fā)光板的結(jié)構(gòu)示意圖3是本實用新型所提出的顯示設(shè)備的工作原理示意圖。
l體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式
進行詳細地描述。 本實用新型的顯示設(shè)備為了在不影響設(shè)備整機厚度的前提下實現(xiàn)其多點觸 摸功能，采用了基于受抑全反射原理的觸摸識別技術(shù)。其結(jié)構(gòu)設(shè)計為在顯示 設(shè)備的導(dǎo)光介質(zhì)附近設(shè)置至少一個紅外發(fā)光裝置，使發(fā)光裝置所發(fā)射的紅外線 以一定角度射入導(dǎo)光介質(zhì)。所述的導(dǎo)光介質(zhì)應(yīng)采用一種當(dāng)紅外線接觸到空氣等 介質(zhì)時會發(fā)生全反射，而在碰觸到諸如手指或者皮膚等反射率較高的材質(zhì)時會 發(fā)生散射的有機玻璃，比如目前顯示器普遍安裝在前端的亞克力板或者液晶顯 示器的LCD屏都是上述有機玻璃的一種。為了對發(fā)生散射的紅外光線進行采集， 以捕捉手指觸摸顯示屏所產(chǎn)生的紅外影像，在顯示設(shè)備內(nèi)部原有的發(fā)光板上安 裝可對紅外線進行感應(yīng)的光敏傳感器，進而將采集到的光信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號 傳送至數(shù)字信號處理器DSP進行圖像處理，以生成多個運動坐標(biāo)數(shù)據(jù)并加以跟蹤，實現(xiàn)顯示設(shè)備對多個觸摸點的響應(yīng)，進而準(zhǔn)確執(zhí)行用戶梯:作。
下面以液晶顯示器(或者液晶電視機)為例具體闡述為實現(xiàn)其多點觸摸功 能而設(shè)計的結(jié)構(gòu)。
實施例一，在現(xiàn)有的液晶顯示器或者液晶電視機中一般都包括發(fā)光板l(也
稱背光板)、擴散板及棱鏡單元2、 LCD屏3、亞克力板4等幾個主要組成部分， 且安裝位置由顯示器內(nèi)部向外部依次排列，如圖1所示。其中，在發(fā)光板l上 設(shè)置有多個高亮度背光源，通常采用高功率白色LED燈5實現(xiàn)，如圖2所示， 以實現(xiàn)對LCD屏3顯示亮度的有效調(diào)節(jié)。亞克力板4作為一種導(dǎo)光介質(zhì)，屬于 有機玻璃的一種，由于LCD屏3很薄，將亞克力板4安裝在LCD屏3的前端可 以起到有效保護LCD屏3免受損壞的作用，以延長顯示設(shè)備的使用壽命。
為了實現(xiàn)液晶顯示器或者液晶電視機的多點觸摸功能，本實施例在亞克力 板4的側(cè)邊安放多個紅外發(fā)光裝置6,所述紅外發(fā)光裝置6可以安裝在亞克力 板4的一個側(cè)邊、兩個側(cè)邊或者三個側(cè)邊處，優(yōu)選安裝在亞克力板4的四周， 如圖l所示，可以首先將紅外發(fā)光裝置6安裝在一個帶子上，然后再繞在導(dǎo)光 介質(zhì)上，從而實現(xiàn)紅外發(fā)光裝置6在液晶顯示器或者液晶電視機中的固定。當(dāng) 然，也可以采用其他固定方式安裝在導(dǎo)光介質(zhì)的側(cè)邊，本實用新型對此不進行 具體限制。紅外發(fā)光裝置6的安放個數(shù)及排列位置應(yīng)根據(jù)實際情況具體設(shè)置， 紅外光線入射亞克力板4的角度需經(jīng)過特別設(shè)計，且發(fā)出的光線強度應(yīng)達到一 定程度?？紤]到紅外LED燈具有外形小、波長短等顯著特性，因此，在本實施 例中，所述紅外發(fā)光裝置6優(yōu)選采用紅外LED燈實現(xiàn)，其發(fā)射的紅外光能被光 敏傳感器很好的感知。
當(dāng)然，所述的紅外發(fā)光裝置6也可以安裝在LCD屏3的至少一個側(cè)邊處， 因為LCD屏3本身也是一種有機玻璃，也屬于導(dǎo)光介質(zhì)的一種，所以，可以去 掉LCD屏3外層的導(dǎo)光介質(zhì)(在本實施例中指的是亞克力板4,當(dāng)然也可以采 用其它材質(zhì)的導(dǎo)光介質(zhì)，本實施例不限于此)，而直接將LCD屏3作為導(dǎo)光介質(zhì)， 將紅外LED燈設(shè)置在其側(cè)邊，優(yōu)選設(shè)置在LCD屏3的四周。在本實施例中，采取在LCD屏3的外層再設(shè)置一層導(dǎo)光介質(zhì)(即亞克力板4 )的原因是: 一、由于 LCD屏很薄，如果在其周圍設(shè)置紅外LED燈的話，則需要紅外LED燈足夠?。?二、設(shè)置導(dǎo)光介質(zhì)是為了保護LCD屏，如果經(jīng)常用手指觸摸LCD屏很容易造成 LCD屏的破損。
除此之外，所述的紅外發(fā)光裝置6也可以安裝在與導(dǎo)光介質(zhì)對應(yīng)位置的機 殼上，這樣也可以達到對操作者手指的觸摸產(chǎn)生紅外影像的設(shè)計目的。
為了對所述紅外發(fā)光裝置6發(fā)出的紅外線進行感知，在液晶顯示器或者液 晶電視機中的發(fā)光板1上設(shè)置了光敏傳感器7,如圖2所示。所述光敏傳感器7 設(shè)置的個數(shù)及位置沒有具體限制，可以4艮據(jù)想要的精度具體確定，只要滿足能 夠感應(yīng)到整個顯示設(shè)備的覆蓋范圍即可，比如可以像圖2中那樣，采用在發(fā)光 板1的四個頂角附件安裝四個光敏傳感器7的形式。當(dāng)然，為了提高感應(yīng)精度， 也可以適當(dāng)增加光敏傳感器7的個數(shù)。在實際生產(chǎn)過程中，應(yīng)結(jié)合感應(yīng)精度和 生產(chǎn)成本兩方面綜合考慮確定。
所述光敏傳感器7可以捕捉操作者手指觸摸產(chǎn)生的紅外影像，將感應(yīng)到的 紅外線信號轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號，通過其信號輸出端輸出，經(jīng)凄t據(jù)總線送入數(shù)字信 號處理器DSP進行圖像處理，進而將作用到亞克力板4或者LCD屏3上的多個 手指動作轉(zhuǎn)換為多個運動坐標(biāo)數(shù)據(jù)并加以跟蹤，以實現(xiàn)對多個觸摸點的響應(yīng)。 比如可以根據(jù)運動坐標(biāo)的變化情況確定各個觸摸點的移動趨勢，據(jù)此可以定 義不同的觸摸操作功能。例如兩個觸摸點運動方向相反即表示進行放大或者縮 小操作； 一個觸摸點不動，另一個觸摸點作弧線運動，則表示進行旋轉(zhuǎn)操作等 等。這樣便可以完成單點觸摸系統(tǒng)無法實現(xiàn)的功能，增強了人;fc/L交互界面的人 性化，所有這些功能可以通過應(yīng)用軟件來靈活定義。
在本實施例中，所述光敏傳感器7可以采用CCD傳感器或CMOS傳感器等對 紅外線具有感知能力的元器件實現(xiàn)。
下面闡述一下本實施例所提出的具有多點觸摸功能顯示器的工作原理。
本實施例的多點觸摸式顯示器采用了基于受抑全反射原理的觸摸識別技術(shù)，參見圖3所示，將紅外LED燈發(fā)射的紅外光線以一定角度射入到導(dǎo)光介質(zhì) 中8。此導(dǎo)光介質(zhì)8應(yīng)該選用當(dāng)光線接觸到如空氣等介質(zhì)時會發(fā)生全反射，而 在碰觸到手指或者皮膚等反射率較高的材質(zhì)時則會發(fā)生散射的材料實現(xiàn)，比如 有機玻璃等；在本實施例中可以具體指亞克力板4。散射的紅外光從與發(fā)光板l 發(fā)出的光線相反的方向穿透LCD屏3、擴散寺反及棱鏡單元2 (紅外光線可以從反 方向穿透LCD屏3、擴散板及棱鏡單元2，且損失很小)，并被分布在發(fā)光板l 上的光敏傳感器7采集到，以捕"t足手指觸摸產(chǎn)生的紅外影^像，并將此運動信號 送入DSP進行圖像處理，從而將使用者對屏幕操作的多個手指動作轉(zhuǎn)換為多個 運動坐標(biāo)數(shù)據(jù)并加以跟蹤。這些控制數(shù)據(jù)還可以通過顯示器上設(shè)置的各種通用 計算機通信接口傳輸?shù)狡渌挠嬎銠C，比如It總線接口、 USB接口或者以太網(wǎng) 接口等等。
通過采用受抑全反射技術(shù)和多個光敏傳感器7,即可以方便地實現(xiàn)LCD顯 示裝置的多點觸摸功能，整個LCD顯示屏上無任何^^丑，通過觸摸便能完全實 現(xiàn)所有的操作。
當(dāng)然，上述結(jié)構(gòu)也可以適用于除液晶顯示器或者液晶電一見才幾以外的其他顯 示設(shè)備中，比如背投設(shè)備或者前投設(shè)備等。其中的導(dǎo)光介質(zhì)在滿足當(dāng)光線接觸 到空氣時發(fā)生全反射，而在碰觸到手指或者皮膚等反射率較高的材質(zhì)時則發(fā)生 散射的要求的前提下，可以結(jié)合顯示設(shè)備的具體結(jié)構(gòu)適當(dāng)選擇。
應(yīng)當(dāng)指出，以上所述僅是本實用新型的一種優(yōu)選實施方式而已，對于本技 術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出 若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1、一種顯示設(shè)備，包括發(fā)光板和導(dǎo)光介質(zhì)，其特征在于在所述導(dǎo)光介質(zhì)的至少一個側(cè)邊處設(shè)置有至少一個紅外發(fā)光裝置，所述發(fā)光裝置所發(fā)射的紅外線以一定角度射入導(dǎo)光介質(zhì)，在所述發(fā)光板上安裝有感應(yīng)紅外線的光敏傳感器。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示設(shè)備，其特征在于所述紅外發(fā)光裝置為多 個，并且分布在導(dǎo)光介質(zhì)的四周。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示設(shè)備，其特征在于所述紅外發(fā)光裝置位于 與導(dǎo)光介質(zhì)對應(yīng)位置的機殼上。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示設(shè)備，其特征在于所述紅外發(fā)光裝置安裝 在一個帶子上，然后繞在導(dǎo)光介質(zhì)上。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示設(shè)備，其特征在于所述紅外發(fā)光裝置為紅 外LED燈。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的顯示設(shè)備，其特征在于所述導(dǎo)光 介質(zhì)是一種當(dāng)紅外線接觸到空氣時會發(fā)生全反射，而在碰觸到反射率較高的材 質(zhì)時會發(fā)生散射的有機玻璃。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的顯示設(shè)備，其特征在于所述導(dǎo)光介質(zhì)為顯示設(shè) 備前端的亞克力板。
8、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的顯示設(shè)備，其特征在于所述顯示設(shè)備為液晶顯 示設(shè)備，所述導(dǎo)光介質(zhì)為液晶顯示設(shè)備的LCD屏。
9、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的顯示設(shè)備，其特征在于所述光敏傳感器設(shè)置有 多個，其形成的感應(yīng)范圍覆蓋整個顯示設(shè)備。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的顯示設(shè)備，其特征在于所述顯示設(shè)備為背投 設(shè)備、前投設(shè)備或者液晶顯示i殳備。
專利摘要本實用新型公開了一種顯示設(shè)備，包括發(fā)光板和導(dǎo)光介質(zhì)，其中，在所述導(dǎo)光介質(zhì)的至少一個側(cè)邊處設(shè)置有至少一個紅外發(fā)光裝置，所述發(fā)光裝置所發(fā)射的紅外線以一定角度射入導(dǎo)光介質(zhì)，在所述發(fā)光板上安裝有感應(yīng)紅外線的光敏傳感器。本實用新型運用基于受抑全反射原理的觸摸識別技術(shù)，通過采用在導(dǎo)光介質(zhì)上設(shè)置紅外發(fā)光裝置，在顯示設(shè)備原有的發(fā)光板上設(shè)置光敏傳感器對散射回來的紅外光線進行采集的方式，實現(xiàn)了顯示設(shè)備的多點觸摸功能，不僅具有結(jié)構(gòu)簡單、操作便利等顯著特點，而且無需安放攝像機，有效降低了整機成本，并且在不影響畫質(zhì)的前提下，有助于減小顯示設(shè)備的整機厚度。
文檔編號G02F1/133GK201247460SQ200820026498
公開日2009年5月27日 申請日期2008年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月30日
發(fā)明者姜兆寧, 尚修遠 申請人:青島海信電器股份有限公司