專利名稱：觸控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種觸控系統(tǒng)，尤其涉及一種光學(xué)式觸控系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
許多電子產(chǎn)品用觸控面板作為輸入方式，目前市場(chǎng)上的觸控面板主要包括電阻式 觸控面板、電容式觸控面板和表面聲波式觸控面板。電阻式觸控面板的主要部分是一塊與顯示器表面非常配合的電阻薄膜屏，這是 一種多層的復(fù)合薄膜，它以一層玻璃或硬塑料平板作為基層，表面涂有一層透明氧化金屬 (透明的導(dǎo)電電阻)導(dǎo)電層，上面再蓋有一層外表面硬化處理、光滑防擦的塑料層、它的內(nèi) 表面也涂有一層涂層、在他們之間有許多細(xì)小的(小于1/1000英寸)的透明隔離點(diǎn)把兩層 導(dǎo)電層隔開(kāi)絕緣。當(dāng)手指觸摸屏幕時(shí)，兩層導(dǎo)電層在觸摸點(diǎn)位置就有了接觸，電阻發(fā)生變 化，在X和Y兩個(gè)方向上產(chǎn)生信號(hào)，然后送觸摸屏控制器?？刂破鱾蓽y(cè)到這一接觸并計(jì)算出 (x，Y)的位置。電阻式觸控屏不受塵埃、水、污物影響，能夠于較為惡劣情況下工作；但是， 金屬導(dǎo)電層比較薄且容易脆斷，涂得太厚會(huì)降低透光率，并且經(jīng)常被觸摸，使用一定時(shí)間后 會(huì)出現(xiàn)裂紋，甚至變形。電容式觸控面板是在薄膜表面貼上一層透明的特殊金屬導(dǎo)電物質(zhì)。當(dāng)手指觸摸在 金屬層上時(shí)，用戶和觸摸屏表面形成以一個(gè)耦合電容，觸點(diǎn)的電容就會(huì)發(fā)生變化，使得與之 相連的振蕩器頻率發(fā)生變化，通過(guò)測(cè)量頻率變化可以確定觸摸位置。由于電容隨溫度、濕度 或接地情況的不同而變化，故，穩(wěn)定性較差，往往會(huì)產(chǎn)生漂移現(xiàn)象。表面聲波式觸控面板由屏體、表面聲波發(fā)生器、反射條紋、表面聲波接收器和控制 器組成。其中，表面聲波發(fā)生器發(fā)送表面聲波跨越屏體表面，當(dāng)手指觸及屏體時(shí)，觸點(diǎn)的表 面聲波即被阻止，控制器通過(guò)分析接收到的表面聲波確定觸點(diǎn)的位置。表面聲波式觸控屏 不受溫度、濕度等環(huán)境因素影響，分辨率高，有極好的防刮性，壽命長(zhǎng)；透光率高、能保持清 晰的圖像質(zhì)量；沒(méi)有漂移，只需安裝時(shí)一次校正；有第三軸(即壓力軸)響應(yīng)，目前在公共 場(chǎng)所使用較多。但是表面聲波會(huì)被水、灰塵、油污甚至飲料的液體吸收，因此需經(jīng)常清潔維 護(hù)。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，有必要提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、綜合性能良好的觸控系統(tǒng)。一種觸控系統(tǒng)，包括顯示面板，用于供觸控物觸控并實(shí)現(xiàn)顯示內(nèi)容，所述顯示面 板具有N條邊；N-I個(gè)紅外線感測(cè)器，所述N-I個(gè)紅外線感測(cè)器分別沿所述顯示面板的N-I 條邊而設(shè)置；第一紅外光源及第二紅外光源，所述第一及第二紅外光源分別設(shè)置于所述顯 示面板的沒(méi)有設(shè)置紅外線感測(cè)器的邊的兩個(gè)端點(diǎn)，所述第一及第二紅外光源發(fā)出的紅外線 均覆蓋所述顯示面板，所述第一及第二紅外光源發(fā)出的紅外線被所述觸控物阻擋后分別在 所述N-I個(gè)紅外線感測(cè)器的其中一個(gè)上形成一個(gè)暗點(diǎn)；以及信號(hào)處理器，接收所述N-I個(gè)紅 外線感測(cè)器的暗點(diǎn)信號(hào)并根據(jù)所述暗點(diǎn)信號(hào)在所述N-I個(gè)紅外線感測(cè)器上的位置來(lái)判斷所述觸控物在所述顯示面板上的觸控位置。相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明實(shí)施例提供的觸控系統(tǒng)的紅外光源發(fā)出的紅外線覆蓋顯 示面板表面，用戶利用觸控物觸控顯示面板的某一點(diǎn)，觸控物便會(huì)擋住經(jīng)過(guò)該位置的紅外 線，從而在相對(duì)應(yīng)的紅外線感測(cè)器上形成暗點(diǎn)，根據(jù)暗點(diǎn)與紅外光源的連線所成交點(diǎn)便可 確定觸控物的觸控位置，因此，該觸控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；由于紅外線不受電流、電壓和靜電干 擾，所以適宜復(fù)雜環(huán)境條件。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的觸控系統(tǒng)的示意圖。圖2和圖3均是圖1中觸控系統(tǒng)的工作原理示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。請(qǐng)一并參閱圖1及圖2所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的觸控系統(tǒng)100包括顯示面板 110、第一紅外線感測(cè)器121、第二紅外線感測(cè)器122、第三紅外線感測(cè)器123、第一紅外光源 131、第二紅外光源132及信號(hào)處理器140。顯示面板110為矩形形狀，第一及第二紅外光源131、132和第一、第二及第三紅外 線感測(cè)器121、122、123位于顯示面板110面對(duì)用戶的同一側(cè)。三個(gè)紅外線感測(cè)器121、122、 123分別沿顯示面板110的三條邊而設(shè)置。紅外光源131、132發(fā)出的光線覆蓋于整個(gè)顯示 面板110，并照射在紅外線感測(cè)器121、122、123上。觸控物例如手指或觸控筆觸控在顯示面 板110上，會(huì)阻擋紅外光線照射至紅外線感測(cè)器，從而在紅外線感測(cè)器上形成暗點(diǎn)信號(hào)，信 號(hào)處理器140分別與紅外線感測(cè)器121、122、123電性連接，信號(hào)處理器140接收紅外線感 測(cè)器121、122、123的暗點(diǎn)信號(hào)并進(jìn)行處理，計(jì)算出觸控點(diǎn)的位置。第一及第二紅外光源131、132位于顯示面板110的左右上角，其為可以發(fā)出紅外 線的發(fā)光二極管或激光二極管，且其出光角度可選擇為90度或大于90度，即使紅外光源 131、132發(fā)出的光能覆蓋顯示面板110即可。紅外線感測(cè)器121、122、123分別位于顯示面板110的左右側(cè)邊及底邊。在本 實(shí)施例中，第一、第二及第三紅外線感測(cè)器121、122、123為線型紅外線感測(cè)器，當(dāng)然其也 可以為面型紅外線感測(cè)器。第一、第二及第三紅外線感測(cè)器121、122、123為(XD(Charge CoupledDevice,電荷耦合器件)感測(cè)器或者 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor,互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體存儲(chǔ)器)感測(cè)器，其具有一排線型排列的CXD感光 單元或CMOS感光單元。假設(shè)第三紅外線感測(cè)器123的感光單元排列方向定義為X軸，第一紅外線感測(cè)器 121的感光單元排列方向定義為Y軸，X軸與Y軸的交點(diǎn)0為紅外線感測(cè)器121、123的交 點(diǎn)，也就是矩形顯示面板110底邊與左側(cè)邊的交點(diǎn)，即矩形的左下頂點(diǎn)。同時(shí)定義第一紅外 光源的位置位于A點(diǎn)，第二紅外光源的位置位于B點(diǎn)，其中，A、B兩點(diǎn)也就是矩形顯示面板 110的左上和右上兩個(gè)頂點(diǎn)。當(dāng)某一觸控點(diǎn)位于顯示面板的Q點(diǎn)時(shí)，則由于觸控物的遮擋，經(jīng)由A點(diǎn)的第一紅外 光源131發(fā)出的光線在第三紅外線感測(cè)器123上形成暗點(diǎn)N，且經(jīng)由B點(diǎn)的第二紅外光源132發(fā)出的光線在第三紅外線感測(cè)器123上形成暗點(diǎn)M。其中，M點(diǎn)、N點(diǎn)即A點(diǎn)及B點(diǎn)分別 與Q點(diǎn)的連線延長(zhǎng)后與第三紅外線感測(cè)器123的交點(diǎn)。由此反推，當(dāng)知道M點(diǎn)及N點(diǎn)的坐 標(biāo)時(shí)，分別作M點(diǎn)與A、B點(diǎn)的連線MA、MB，作N點(diǎn)與A、B點(diǎn)的連線NA、NB，則可以得到MB與 NA的交點(diǎn)Q的坐標(biāo)，而點(diǎn)Q正是觸控點(diǎn)的位置。由此可見(jiàn)，只要檢測(cè)到紅外線感測(cè)器上的暗點(diǎn)所在位置，即可計(jì)算出觸控點(diǎn)所在 的位置。由于信號(hào)處理器140與第一、第二及第三紅外線感測(cè)器121、122、123分別電性連 接，則可將接收到的第一、第二或第三紅外線感測(cè)器121、122、123感測(cè)到的暗點(diǎn)位置進(jìn)行 處理，進(jìn)而得到觸控物在顯示面板110上的觸控位置。在本實(shí)施例中，觸控系統(tǒng)100預(yù)先將A點(diǎn)、B點(diǎn)的坐標(biāo)作為基本數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在信號(hào)處 理器140中，只要觸控物在顯示面板的有效區(qū)域內(nèi)進(jìn)行觸控操作，則信號(hào)處理器140即會(huì)收 集到紅外線感測(cè)器121、122、123上的暗點(diǎn)信號(hào)坐標(biāo)，根據(jù)該暗點(diǎn)信號(hào)坐標(biāo)和預(yù)先存儲(chǔ)好的 A點(diǎn)、B點(diǎn)的坐標(biāo)可以推算出觸控點(diǎn)所在位置Q的坐標(biāo)。由于觸控系統(tǒng)100包括三個(gè)紅外線感測(cè)器121、122、123，所以無(wú)論觸控點(diǎn)位于顯 示面板的哪個(gè)位置，都可以根據(jù)紅外線感測(cè)器121、122、123上的暗點(diǎn)位置來(lái)推算出觸控點(diǎn) 的位置。如圖3所示，當(dāng)暗點(diǎn)位置M位于第一紅外線感測(cè)器121上，暗點(diǎn)位置N位于第三紅 外線感測(cè)器123上時(shí)，分別作M點(diǎn)、N點(diǎn)與A、B點(diǎn)的連線MA、MB、ΝΑ、NB,即得到MB與NA的 交點(diǎn)P的坐標(biāo)，即觸控點(diǎn)的位置坐標(biāo)。第一及第二紅外光源131、132的出光角度為90度，其可以通過(guò)利用一紅外發(fā)光二 極管、一準(zhǔn)直透鏡及一驅(qū)動(dòng)件來(lái)實(shí)現(xiàn)，紅外發(fā)光二極管發(fā)出的光線經(jīng)準(zhǔn)直透鏡準(zhǔn)直，驅(qū)動(dòng)件 用于驅(qū)動(dòng)紅外發(fā)光二極管與準(zhǔn)直透鏡整體以90度的角度快速作來(lái)回掃描擺動(dòng)，以使第一 或第二紅外光源131、132發(fā)出的光線覆蓋整個(gè)顯示面板110。該第一及第二紅外光源131、132還可以由一紅外發(fā)光二極管及一反射罩組成，紅 外發(fā)光二極管設(shè)置于反射罩內(nèi)，反射罩的形狀設(shè)置為可使紅外發(fā)光二級(jí)管發(fā)出的光線經(jīng)反 射罩出射后的出光角度為90度，以使第一或第二紅外光源131、132發(fā)出的光覆蓋整個(gè)顯示 面板110?；蛘撸谝患暗诙t外光源131、132直接采用一封裝好的發(fā)光二極管器件，且該 發(fā)光二極管器件的出光角度為90度，以使第一或第二紅外光源131、132發(fā)出的光覆蓋整個(gè) 顯示面板110。第一及第二紅外光源131、132發(fā)出的紅外線覆蓋顯示面板110表面，用戶利用觸 控筆或手指等觸摸顯示面板110的某一點(diǎn)，觸控筆便會(huì)擋住經(jīng)過(guò)該位置的紅外線，觸控筆 所在位置對(duì)應(yīng)的紅外線感測(cè)器上會(huì)形成暗點(diǎn)，信號(hào)處理器根據(jù)暗點(diǎn)所在位置便可計(jì)算出觸 控筆的位置，因此，該觸控系統(tǒng)100結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；由于紅外線不受電流、電壓和靜電干擾，所以 適宜復(fù)雜的環(huán)境條件?？梢岳斫獾氖牵鲲@示面板110也可以為其他形狀，例如梯形、三角形、五邊形 等等，所述紅外線感測(cè)器的個(gè)數(shù)隨顯示面板110的邊數(shù)變化而變化。由于除了設(shè)置有紅外 光源的那條邊不需要設(shè)置紅外線感測(cè)器外，其他邊均須設(shè)置紅外線感測(cè)器，因此，當(dāng)顯示面 板110具有N條邊時(shí)，紅外線感測(cè)器的個(gè)數(shù)即為N-I個(gè)?？梢岳斫?，第一及第二紅外光源131、132的出光角度當(dāng)顯示面板110為其他形狀 時(shí)即相應(yīng)設(shè)置為其他角度。例如，第一紅外光源131具有第一出光角度，第一出光角度與第一紅外光源131所在的顯示面板110的頂角的度數(shù)相同或大于該頂角的度數(shù)，以使第一紅 外光源131發(fā)出的光覆蓋整個(gè)顯示面板110。同樣地，第二紅外光源132具有第二出光角 度，第二出光角度與第二紅外光源132所在的顯示面板的頂角的度數(shù)相同或者大于該頂角 的度數(shù)，以使第二紅外光源132發(fā)出的光覆蓋整個(gè)顯示面板110。 可以理解的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思做 出其它各種相應(yīng)的改變與變形，而所有這些改變與變形都應(yīng)屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種觸控系統(tǒng)，包括顯示面板，用于供觸控物觸控并顯示內(nèi)容，所述顯示面板具有N條邊；N 1個(gè)紅外線感測(cè)器，所述N 1個(gè)紅外線感測(cè)器分別沿所述顯示面板的N 1條邊而設(shè)置；第一紅外光源及第二紅外光源，所述第一及第二紅外光源分別設(shè)置于所述顯示面板的沒(méi)有設(shè)置紅外線感測(cè)器的邊的兩個(gè)端點(diǎn)，所述第一及第二紅外光源發(fā)出的紅外線均覆蓋所述顯示面板，所述第一及第二紅外光源發(fā)出的紅外線被所述觸控物阻擋后分別在所述N 1個(gè)紅外線感測(cè)器的其中一個(gè)上形成一個(gè)暗點(diǎn)；以及信號(hào)處理器，接收所述N 1個(gè)紅外線感測(cè)器的暗點(diǎn)信號(hào)并根據(jù)所述暗點(diǎn)信號(hào)在所述N 1個(gè)紅外線感測(cè)器上的位置來(lái)判斷所述觸控物在所述顯示面板上的觸控位置。
2.如權(quán)利要求1所述的觸控系統(tǒng)，其特征在于，所述紅外線感測(cè)器為線型紅外線感測(cè)o
3.如權(quán)利要求1所述的觸控系統(tǒng)，其特征在于，所述第一及第二紅外光源以及所述N-1 個(gè)紅外線感測(cè)器均位于所述顯示面板面對(duì)用戶的一側(cè)。
4.如權(quán)利要求1所述的觸控系統(tǒng)，其特征在于，所述信號(hào)處理器根據(jù)所述暗點(diǎn)信號(hào)分 別與所述第一紅外光源和第二紅外光源連線的交點(diǎn)確定所述觸控物在所述顯示面板上的 觸控位置。
5.如權(quán)利要求1所述的觸控系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示面板為矩形，所述紅外線感測(cè) 器為三個(gè)，其分別為第一紅外線感測(cè)器、第二紅外線感測(cè)器及第三紅外線感測(cè)器，所述第一 紅外線感測(cè)器和第二紅外線感測(cè)器位于所述顯示面板相對(duì)的兩側(cè)，所述第三紅外線感測(cè)器 位于所述第一紅外線感測(cè)器與第二紅外線感測(cè)器之間，所述第一紅外光源與所述第一紅外 線感測(cè)器相鄰，所述第二紅外光源與所述第二紅外線感測(cè)器相鄰。
6.如權(quán)利要求5所述的觸控系統(tǒng)，其特征在于所述第一紅外光源與所述第二紅外光 源的出光角度均為90度。
7.如權(quán)利要求1所述的觸控系統(tǒng)，其特征在于，所述第一紅外光源具有第一出光角度， 所述第一出光角度與所述第一紅外光源所在的顯示面板的頂角的度數(shù)相同，以使第一紅外 光源發(fā)出的光覆蓋整個(gè)顯示面板。
8.如權(quán)利要求1所述的觸控系統(tǒng)，其特征在于，所述第二紅外光源具有第二出光角度， 所述第二出光角度與所述第二紅外光源所在的顯示面板的頂角的度數(shù)相同，以使第二紅外 光源發(fā)出的光覆蓋整個(gè)顯示面板。
9.如權(quán)利要求7或8所述的觸控系統(tǒng)，其特征在于所述第一及第二紅外光源分別包 括一紅外發(fā)光二極管、一準(zhǔn)直透鏡及一驅(qū)動(dòng)件，所述紅外發(fā)光二極管發(fā)出的光線經(jīng)所述準(zhǔn) 直透鏡準(zhǔn)直，所述驅(qū)動(dòng)件用于驅(qū)動(dòng)所述紅外發(fā)光二極管與準(zhǔn)直透鏡整體以一第一出光角度 或第二出光角度的角度快速作來(lái)回掃描擺動(dòng)，以使第一或第二紅外光源發(fā)出的光覆蓋整個(gè) 顯示面板。
10.如權(quán)利要求7或8所述的觸控系統(tǒng)，其特征在于所述第一及第二紅外光源分別包 括一紅外發(fā)光二極管及一反射罩，所述紅外發(fā)光二極管設(shè)置于所述反射罩內(nèi)，所述反射罩 可使所述紅外發(fā)光二級(jí)管發(fā)出的光線經(jīng)所述反射罩出射后的出光角度為第一出光角度或 第二出光角度的度數(shù)，以使第一或第二紅外光源發(fā)出的光覆蓋整個(gè)顯示面板。
11.如權(quán)利要求7或8所述的觸控系統(tǒng)，其特征在于所述第一及第二紅外光源為發(fā)光 二極管器件，且該發(fā)光二極管器件的出光角度為第一出光角度或第二出光角度的度數(shù)，以 使第一或第二紅外光源發(fā)出的光覆蓋整個(gè)顯示面板。
全文摘要
一種觸控系統(tǒng)，包括顯示面板、N-1個(gè)紅外線感測(cè)器、兩個(gè)紅外光源及信號(hào)處理器。顯示面板用于供觸控物觸控并顯示內(nèi)容，顯示面板具有N條邊。N-1個(gè)紅外線感測(cè)器分別沿顯示面板的N-1條邊而設(shè)置。兩個(gè)紅外光源分別設(shè)置于顯示面板的沒(méi)有設(shè)置紅外線感測(cè)器的邊的兩個(gè)端點(diǎn)，兩個(gè)紅外光源發(fā)出的紅外線均覆蓋顯示面板，兩個(gè)紅外光源發(fā)出的紅外線被觸控物阻擋后分別在N-1個(gè)紅外線感測(cè)器的其中一個(gè)上形成一個(gè)暗點(diǎn)。信號(hào)處理器接收N-1個(gè)紅外線感測(cè)器的暗點(diǎn)信號(hào)并根據(jù)暗點(diǎn)信號(hào)在N-1個(gè)紅外線感測(cè)器上的位置來(lái)判斷觸控物在顯示面板上的觸控位置。
文檔編號(hào)G06F3/042GK101957693SQ20091030452
公開(kāi)日2011年1月26日 申請(qǐng)日期2009年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月20日
發(fā)明者李俊佑 申請(qǐng)人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司;鴻海精密工業(yè)股份有限公司