專利名稱：一種紅外觸摸屏的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種觸摸屏，尤其涉及一種能夠控制紅外發(fā)射管視角的紅外觸摸屏。
背景技術(shù)：
觸摸屏作為 一種最新的電腦輸入設(shè)備，對(duì)于各種應(yīng)用領(lǐng)域的電腦已經(jīng)不再是可有可無(wú)的東西，而是必不可少的設(shè)備。它極大的簡(jiǎn)化了計(jì)算機(jī)的使用，即使是對(duì)計(jì)算機(jī)一無(wú)所知的人，也照樣能夠信手拈來(lái)，使計(jì)算機(jī)展現(xiàn)出更大的魅力。它解決了公共信息市場(chǎng)上計(jì)算機(jī)所無(wú)法解決的問(wèn)題。長(zhǎng)期以來(lái)，觸摸屏市場(chǎng)處于五彩紛呈的局面，采用不同技術(shù)的觸摸屏適用于不同的應(yīng)用環(huán)境，紅外觸摸技術(shù)只是其中的一種，它以高度的穩(wěn)定性、適應(yīng)性及透光性贏得業(yè)內(nèi)人士的好評(píng)，紅外發(fā)射管是紅外觸摸屏的核心部件，紅外發(fā)射管的性能的優(yōu)劣對(duì)紅外觸摸屏的性能會(huì)產(chǎn)生很大的影響，紅外發(fā)射管的視角越小，所發(fā)射出的紅外線越能夠準(zhǔn)確到達(dá)其所對(duì)應(yīng)的紅外接收管，形成的紅外光柵的檢測(cè)精度也就越高，紅外觸摸屏的性能也隨之提升。但是，制造工藝也是越來(lái)越困難，制造成本也隨之提升，阻礙了紅外觸摸屏的發(fā)展。

實(shí)用新型內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了 一種能夠控制紅外發(fā)射管視角的紅外觸摸屏，所述紅外觸摸屏包括紅外發(fā)射管陣列、紅外接收管陣列、信號(hào)處理電路、微控制器及選通電路，所述每個(gè)紅外發(fā)射管的前方設(shè)置有限光孔進(jìn)一步的，所述選通電路為移位寄存器或譯碼器。
進(jìn)一步的，所述限光孔為矩形、正方形、圓形或橢圓形。
進(jìn)一步的，所述紅外發(fā)射管經(jīng)所述限光孔限定后的視角區(qū)域只覆蓋與其相對(duì)的紅外接收管。
進(jìn)一步的，所述紅外發(fā)射管陣列由若干個(gè)包含有紅外發(fā)射管的發(fā)射單元構(gòu)成，所述紅外接收管陣列由若干個(gè)包含有紅外接收管的接收單元構(gòu)成，同向排列的紅外發(fā)射管陣列與紅外接收管陣列所包含的發(fā)射單元與接收單元的數(shù)量相同且——對(duì)應(yīng)，同向排列的每組發(fā)射、接收單元所包含的紅外發(fā)射管與紅外接收管的數(shù)量相同且——對(duì)應(yīng)，所述接收單元的信號(hào)輸出端與所述信號(hào)處理電路的信號(hào)輸入端相連接；所述選通電路的數(shù)量等于所述
接收單元與所述發(fā)射單元的數(shù)量之和且每個(gè)選通電路與 一個(gè)接收單元或一個(gè)發(fā)射單元相連接。
更進(jìn)一步的，所述選通電路為移位寄存器或譯碼器。
更進(jìn)一步的，所述紅外發(fā)射管經(jīng)所述限光孔限定后的視角區(qū)域覆蓋與其相對(duì)的紅外接收管且不超過(guò)所述紅外接收管所在的接收單元。
進(jìn)一步的，所述信號(hào)處理電路為比較器。
更進(jìn)一步的，所述比較器的數(shù)量與所述接收單元的數(shù)量相同且——對(duì)應(yīng)。
更進(jìn)一步的，所述比較器與所述接收單元的信號(hào)輸出端之間串聯(lián)有電谷。
更進(jìn)一步的，所述電容與所述比較器之間串聯(lián)有放大器。進(jìn)一步的，所述每個(gè)紅外接收管的前方設(shè)置有限光孔。
本實(shí)用新型所述的這種紅外觸摸屏具有以下優(yōu)點(diǎn)(1 )在紅外發(fā)射管的前方設(shè)置限光孔，通過(guò)限光孔來(lái)控制紅外發(fā)射管的視角區(qū)域，原理簡(jiǎn)單，成本低廉，效果好；
(2) 由串行掃描改為并行掃描方式，極大地縮短了掃描周期；
(3) 信號(hào)處理電路簡(jiǎn)化為比較器，使得電路直接輸出對(duì)管狀態(tài)數(shù)據(jù)，大大減少控制器的運(yùn)算量，提高了響應(yīng)速度。


圖1為紅外觸摸屏一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖2為紅外觸摸屏一種實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)圖3a為現(xiàn)有紅外觸摸屏的掃描時(shí)序圖3b為紅外觸摸屏一種實(shí)施例的掃描時(shí)序圖4為紅外觸摸屏一種實(shí)施例的一種優(yōu)化方案的結(jié)構(gòu)圖5a為圖4所示優(yōu)化方案中紅外發(fā)射管的光路原理圖5b為圖4所示優(yōu)化方案中紅外接收管的光路原理圖6為圖4、圖5中限光孔的幾種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖7為紅外觸摸屏一種實(shí)施例的一種優(yōu)化方案的電路結(jié)構(gòu)圖8為紅外觸摸屏一種實(shí)施例檢測(cè)方法的程序流程圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合說(shuō)明書附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。參照?qǐng)D1、圖2,為本實(shí)用新型所述的一種紅外觸摸屏的一種實(shí)施例，這種紅外觸摸屏包括框架101、紅外發(fā)射管陣列102、紅外接收管陣列103、信號(hào)處理電路201、微控制器202及選通電路203,每個(gè)紅外發(fā)射管104的前方設(shè)置有限光孔105。圖中帶箭頭虛線為紅外發(fā)射管視角方向。限光孔可為矩形、正方形、圓形或橢圓形，具體情況可參照?qǐng)D3中的a、 b、 c、d四種實(shí)施例，但并不局限于這幾種形狀。這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使得每個(gè)紅外發(fā)射管104的視角區(qū)域在限光孔105的限制下只能夠覆蓋與其相對(duì)的紅外接收管106。這種紅外觸摸屏通過(guò)加裝限光孔實(shí)現(xiàn)對(duì)紅外發(fā)射管視角大小的控制，能夠使得這種紅外觸摸屏在使用大視角紅外發(fā)射管的條件下能夠達(dá)到小視角紅外發(fā)射管的效果，有效的降低了制造成本。具體情況可參照?qǐng)D4,圖4為這種實(shí)施例中紅外發(fā)射管的光路原理圖，其中帶箭頭虛線的相交區(qū)域401為紅外發(fā)射管的視角區(qū)域，帶箭頭實(shí)線的相交區(qū)域402為通過(guò)限光孔限定后的紅外發(fā)射管的視角區(qū)域。同時(shí)，還可以在每個(gè)紅外接收管106的前方也設(shè)置限光孔，限制紅外接收管的接收窗口 ，減少有效接收區(qū)域，增強(qiáng)抗干擾性。
參照?qǐng)D5,為本實(shí)用新型所述的一種紅外觸:溪屏的一種實(shí)施例的一種優(yōu)化方案，這種紅外觸摸屏中紅外發(fā)射管陣列102由若干個(gè)包含有紅外發(fā)射管104的發(fā)射單元501構(gòu)成，紅外接收管陣列103由若干個(gè)包含有紅外接收管106的接收單元502構(gòu)成，同向排列的紅外發(fā)射管陣列102與紅外接收管陣列103所包含的發(fā)射單元501與^妻收單元502的凄t量相同且——對(duì)應(yīng)，同向排列的每組發(fā)射、接收單元所包含的紅外發(fā)射管104與紅外接收管106的數(shù)量相同且——對(duì)應(yīng)，接收單元502的信號(hào)輸出端與信號(hào)處理電路201的信號(hào)輸入端相連接；選通電路203的數(shù)量等于接收單元502與發(fā)射單元501的數(shù)量之和且每個(gè)選通電路203與一個(gè)發(fā)射單元501或一個(gè)接收單元502相連接。其中，同向排列的紅外發(fā)射管陣列與紅外接收管陣列所包含的發(fā)射單元與接收單元數(shù)量相同指的是同為橫向排列的紅外發(fā)射管陣列與紅外接收管陣列所包含的發(fā)射單元與接收單元數(shù)量相同或同為縱向排列的紅外發(fā)射管陣列與紅外接收管陣列所包含的發(fā)射單元與接收單元數(shù)量相同，橫向排列與縱向排列的紅外發(fā)射接收管陣列所包含的發(fā)射、接收單元的lt量可以不相同，同理其中所包含的紅外發(fā)射接收對(duì)管的數(shù)量也可以不相同，其中橫向?yàn)閳D中紅外發(fā)射管陣列與紅外接收管陣列的排列方向，縱向?yàn)榕c其相垂直的方向。選通電路203為移位寄存器或譯碼器。選通電路203與發(fā)射單元501或"l妄收單元502——對(duì)應(yīng)也不是必須的，通過(guò)特殊的電路結(jié)構(gòu)完全可以使得選通電路的數(shù)量小于接收單元與發(fā)射單元之和，本實(shí)施例所舉出的只是一種最簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，同樣的選通電路的結(jié)構(gòu)也不局限于移位寄存器或譯碼器。這種紅外觸摸屏啟動(dòng)后微控制器控制選通
5電路依次選通每組發(fā)射、接收單元中的第一對(duì)至最后一對(duì)紅外發(fā)射、接收對(duì)管，與以往紅外觸摸屏只能每次選通一對(duì)紅外發(fā)射、接收對(duì)管相比，縮
短了掃描周期，提高了響應(yīng)速度，具體可參照?qǐng)D6，圖6中的a圖為現(xiàn)有紅外觸摸屏的掃描時(shí)序圖，b圖為本優(yōu)化方案中紅外觸摸屏的掃描時(shí)序圖，其中，UA、 UB、 UC、 UD為任意四個(gè)采集點(diǎn)的采集電壓，t0 t5為信號(hào)采集時(shí)刻。這種紅外觸摸屏主要適用于對(duì)檢測(cè)精度要求低的行業(yè)，尤其適用于游戲行業(yè)。雖然檢測(cè)精度不夠高，但是由于游戲行業(yè)所需求的紅外觸摸屏本身對(duì)檢測(cè)精度需求低，所以這種缺點(diǎn)可以忽略。
參照?qǐng)D7，為本實(shí)用新型所述的一種紅外觸4莫屏的一種實(shí)施例的另一種優(yōu)化方案，圖7所示的為一套紅外發(fā)射管陣列與紅外接收管陣列的電路結(jié)構(gòu)圖，這種優(yōu)化方案中的信號(hào)處理電路為比較器701，比較器701串聯(lián)在接收單元502的信號(hào)輸出端與微控制器202之間，在接收單元502的信號(hào)輸出端與比較器701之間串聯(lián)有電容702，在電容702與比較器701之間還串聯(lián)有放大器703。在這種優(yōu)化方案中，信號(hào)處理電路簡(jiǎn)化為比較器，簡(jiǎn)化了觸摸屏電路原理，電路直接輸出對(duì)管狀態(tài)數(shù)據(jù)，大大減少控制器的運(yùn)算量，進(jìn)一步縮短了掃描周期；串聯(lián)的電容能夠有效地阻擋環(huán)境光，具有優(yōu)秀的抗光干擾性；增加的放大器對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行的優(yōu)化處理，進(jìn)一步提高了檢測(cè)精度。在特殊環(huán)境中也可以把電容省略或者把放大器省略或者電容和放大器都省略，進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本。
參照?qǐng)D8,為本實(shí)用新型所述的一種紅外觸摸屏的一種實(shí)施例的第三種優(yōu)化方案，圖8所示的為一套紅外發(fā)射管陣列與紅外接收管陣列的電路結(jié)構(gòu)圖，這種優(yōu)化方案綜合了以上兩種優(yōu)化方案的優(yōu)點(diǎn)，這種紅外觸摸屏中紅外發(fā)射管陣列102由若干個(gè)包含有紅外發(fā)射管104的發(fā)射單元501構(gòu)成，紅外接收管陣列103由若干個(gè)包含有紅外接收管106的接收單元502構(gòu)成，每對(duì)紅外發(fā)射管、接收管陣列所包含的發(fā)射單元501與接收單元502的數(shù)量相同且一一對(duì)應(yīng)，每組發(fā)射、接收單元所包含的紅外發(fā)射管104與紅外接收管106的數(shù)量相同且——對(duì)應(yīng)，接收單元502的信號(hào)輸出端與信號(hào)處理電路201的信號(hào)輸入端相連接，信號(hào)處理電路201為比較器701,比較器701的數(shù)量與接收單元502的數(shù)量相同，比較器701串聯(lián)在接收單元502的信號(hào)輸出端與微控制器202之間，在接收單元502的信號(hào)輸出端與比較器701之間串聯(lián)有電容702，在電容702與比較器701之間還串if關(guān)有放大器703。選通電路203的數(shù)量等于接收單元502與發(fā)射單元501的數(shù)量之和且每個(gè)選通電路203與一個(gè)發(fā)射單元501或一個(gè)接收單元502相連接。其中選通電路203為移位寄存器或譯碼器。這種紅外觸摸屏采用并行掃描方式，同時(shí)簡(jiǎn)化了觸摸屏電路原理，電路直接輸出對(duì)管狀態(tài)數(shù)據(jù)，大大減少控制器的運(yùn)算量極大地提高了紅外觸摸屏響應(yīng)速度。、
域技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案得出其他的實(shí)施方式，同樣屬于本實(shí)用新型的技術(shù)創(chuàng)新范圍。
權(quán)利要求1.一種紅外觸摸屏，所述紅外觸摸屏包括紅外發(fā)射管陣列、紅外接收管陣列、信號(hào)處理電路、微控制器及選通電路，其特征在于所述每個(gè)紅外發(fā)射管的前方設(shè)置有限光孔。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種紅外觸摸屏，其特征在于所述限光孔為矩形、正方形、圓形或橢圓形。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種紅外觸摸屏，其特征在于所述紅外發(fā)射管經(jīng)所述限光孔限定后的視角區(qū)域只覆蓋與其相對(duì)的紅外接收管。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種紅外觸摸屏，其特征在于所述紅外發(fā)射管陣列由若千個(gè)包含有紅外發(fā)射管的發(fā)射單元構(gòu)成，所述紅外接收管陣列由若干個(gè)包含有紅外接收管的接收單元構(gòu)成，同向排列的紅外發(fā)射管陣列與紅外接收管陣列所包含的發(fā)射單元與接收單元的數(shù)量相同且——對(duì)應(yīng)，同向排列的每組發(fā)射、接收單元所包含的紅外發(fā)射管與紅外接收管的數(shù)量相同且一"^"對(duì)應(yīng)，所述接收單元的信號(hào)輸出端與所述信號(hào)處理電路的信號(hào)輸入端相連接；所述選通電路的數(shù)量等于所述接收單元與所述發(fā)射單元的數(shù)量之和且每個(gè)選通電路與一個(gè)接收單元或一個(gè)發(fā)射單元相連接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種紅外觸摸屏，其特征在于:所述選通電路為移位寄存器或譯碼器。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種紅外觸摸屏，其特征在于所述紅外發(fā)射管經(jīng)所述限光孔限定后的視角區(qū)域覆蓋與其相對(duì)的紅外接收管且不超過(guò)所述紅外接收管所在的接收單元。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6所述的一種紅外觸摸屏，其特征在于所述信號(hào)處理電路為比較器。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種紅外觸摸屏，其特征在于:所述比較器的數(shù)量與所述接收單元的數(shù)量相同且一"^~對(duì)應(yīng)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種紅外觸摸屏，其特征在于:所述比較器與所述接收單元的信號(hào)輸出端之間串聯(lián)有電容。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種紅外觸摸屏，其特征在于:所述電容與所述比較器之間串聯(lián)有放大器。
11. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的一種紅外觸摸屏，其特征在于:所述每個(gè)紅外接收管的前方設(shè)置有限光孔。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種紅外觸摸屏，紅外觸摸屏包括紅外發(fā)射管陣列、紅外接收管陣列、信號(hào)處理電路、微控制器及選通電路，每個(gè)紅外發(fā)射管的前方設(shè)置有限光孔。這種紅外觸摸屏通過(guò)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)改進(jìn)實(shí)現(xiàn)對(duì)紅外發(fā)射管視角的控制。
文檔編號(hào)G06F3/042GK201413509SQ20092010844
公開日2010年2月24日 申請(qǐng)日期2009年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月5日
發(fā)明者劉建軍, 劉新斌, 葉新林, 張海兵 申請(qǐng)人:北京匯冠新技術(shù)股份有限公司