專利名稱：一種紅外觸摸屏的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及光電技術領域，具體涉及一種紅外觸摸屏。
背景技術：
長期以來，觸摸屏市場處于五彩紛呈的局面，采用不同技術的觸摸屏適用于不同 的應用環(huán)境，紅外觸摸技術只是其中的一種，它以高度的穩(wěn)定性、適應性及透光性贏得業(yè)內 人士的好評。如圖l所示，為現有技術中的一種紅外觸摸屏的結構示意圖，該紅外觸摸屏包 括兩組紅外發(fā)射管101、兩組紅外接收管102、觸摸檢測區(qū)域103及框架104。該紅外觸摸屏 通過橫向的紅外發(fā)射管與紅外接收管來確定觸摸物5的縱坐標，通過縱向的紅外發(fā)射管與 紅外接收管來確定觸摸物5的橫坐標，從而實現觸摸定位。其中，106為紅外光路。這種紅 外觸摸屏需要兩組紅外發(fā)射管與兩組紅外接收管才能實現觸摸定位，生產成本過高。

實用新型內容針對現有技術中存在的問題，本實用新型提供了一種只需要一組紅外發(fā)射管與一 組紅外接收管就能實現觸摸定位的紅外觸摸屏，該紅外觸摸屏包括紅外發(fā)射管、紅外接收 管及觸摸檢測區(qū)域，所述紅外觸摸屏只包含有一組紅外發(fā)射管和一組紅外接收管且所述一 組紅外發(fā)射管和所述一組紅外接收管相對，每個紅外發(fā)射管所發(fā)射出的紅外光被至少一個 紅外接收管所接收且發(fā)射與接收的紅外光在所述觸摸檢測區(qū)域內形成了交叉的紅外光陣 列。 依照本實用新型的一個方面，所述紅外發(fā)射管為廣角紅外發(fā)射管。 依照本實用新型的一個方面，所述交叉的紅外光陣列中包含有兩組平行的紅外光
且該兩組平行的紅外光兩兩相交。 依照本實用新型的一個方面，所述一組紅外發(fā)射管中的中間部分的每個紅外發(fā)射 管所發(fā)射出的紅外光被兩個紅外接收管所接收且所述紅外發(fā)射管與接收該紅外發(fā)射管所 發(fā)射出的紅外光的兩個紅外接收管的位置構成了一等腰三角形。 依照本實用新型的一個方面，所述一組紅外發(fā)射管中的中間部分的每個紅外發(fā)射 管所發(fā)射的紅外光被三個紅外接收管所接收且所述紅外發(fā)射管與接收該紅外發(fā)射管所發(fā) 射出的紅外光的一個紅外接收管之間的連線垂直平分接收該紅外發(fā)射管所發(fā)射出的紅外 光的其余兩個紅外接收管之間的連線。 依照本實用新型的一個方面，所述紅外觸摸屏還包含有框架，所述紅外發(fā)光管與 紅外接收管分別安裝在兩條較長的框架邊上。 依照本實用新型的一個方面，所述紅外觸摸屏還包含有框架，所述紅外發(fā)光管與 紅外接收管分別安裝在兩條較短的框架邊上。 依照本實用新型的一個方面，所述一組紅外發(fā)射管中的兩端部分的每個紅外發(fā)射 管所發(fā)射的紅外光被至少兩個紅外接收管所接收。 依照本實用新型的一個方面，所述一組紅外發(fā)射管中的兩端部分的紅外發(fā)射管與所述一組紅外接收管中的兩端部分的紅外接收管的安裝位置位于所述觸摸檢測區(qū)域之外。 依照本實用新型的一個方面，所述一組紅外發(fā)射管中的兩端部分的紅外發(fā)射管與 所述一組紅外接收管中的兩端部分的紅外接收管的安裝位置位于所述觸摸檢測區(qū)域之外。 本實用新型的其它方面和/或優(yōu)點將在下面的說明中部分描述，并且其中部分在 該說明中是顯而易見的，或者可以通過本實用新型的實踐中學習到。

圖1為現有技術中的一種紅外觸摸屏的結構示意圖； 圖2為本實用新型所述紅外觸摸屏的一種實施例的結構示意圖； 圖3為圖2所示紅外觸摸屏的紅外光路的一種設置方式的示意圖； 圖4為圖2所示紅外觸摸屏的紅外光路的另一種設置方式的示意圖； 圖5為圖2所示紅外觸摸屏的紅外光路的第三種設置方式的示意圖； 圖6為本實用新型實施例的一種優(yōu)化方案的結構示意圖； 圖7為本實用新型實施例的另一種優(yōu)化方案的結構示意圖； 圖8為用于本實用新型實施例的觸摸定位方法的流程圖；以及 圖9為圖8所示觸摸定位方法中用計算觸摸物位置坐標的公式的參照圖。
具體實施方式下面結合說明書附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步的描述。 下面將開始本實用新型的實施例的詳細說明，根據相應的附圖說明其實施例，其
中通篇相同的附圖標記指代相同的元件。下面將通過參照附圖說明實施例以解釋本實用新型。 盡管公知的零件或元件對本實用新型重要，但是在下面將不說明或簡要說明，如 紅外觸摸屏的內部重要結構組件之間的連接關系等，只詳細地對本實用新型的特征結構進 行描述。 如圖2所示為本實用新型所述紅外觸摸屏的一種實施例的結構示意圖，這種紅外 觸摸屏包括一組紅外發(fā)射管101、一組紅外接收管102、觸摸檢測區(qū)域103及框架104， 一組 紅外發(fā)射管101與一組紅外接收管102位置相對，每個紅外發(fā)射管101所發(fā)射出的紅外光 被至少一個紅外接收管102所接收且發(fā)射與接收的紅外光在觸摸檢測區(qū)域103形成了交叉 的紅外光陣列(或被稱為紅外光網格)。當觸摸物(如用戶的手指、手寫筆等)105在觸摸 檢測區(qū)域103內觸擊，就會阻斷至少兩條紅外光路106，而每條紅外光路106所對應的紅外 發(fā)射管101與紅外接收管102的位置是固定的，根據相似三角形定理，很容易就能計算出任 意兩條斜率不同的被阻斷的紅外光路106的交點的位置，該交點的位置即為觸摸物105的 位置。這種結構的紅外觸摸屏只需要一組紅外發(fā)射管與一組紅外接收管就能夠實現觸摸定 位，極大的減少了電子元件的數量，既簡化了結構又降低了生產成本。其中，框架104不是 必須的，在某些時候可以去掉。這種紅外觸摸屏中的紅外光路106只需要在觸摸檢測區(qū)域 103內構造出有足夠多的交點的交叉的紅外光陣列即可，紅外光路106的設置可以是無序 的交叉紅外陣列，具體可參照圖3 ;紅外光路106的分布也可以設置成有序的，例如，紅外光 路106可設置成兩組平行的紅外光路106且該兩組平行的紅外光路106兩兩相交，圖2所示
4的紅外觸摸屏中的紅外光路106就是這種設置方式中的一種情況，在實際應用中也多采用 這種設置方式，這樣設計利于紅外觸摸屏的大批量組裝，減少因紅外發(fā)射管與紅外接收管 安裝角度偏差所造成的檢測精度降低。為了進一步優(yōu)化這種設置方式，可令一組紅外發(fā)射 管101中的中間部分的每個紅外發(fā)射管101對應兩個紅外接收管102且該紅外發(fā)射管101 與兩個紅外接收管102的位置構成一等腰三角形，圖4就為此種情況中的一種情況，紅外發(fā) 射管1011所發(fā)射的紅外光可被其所對應的紅外接收管1021與紅外接收管1022所接收，紅 外發(fā)射管1011與紅外接收管1021、紅外接收管1022構成了一等腰三角形，這種對稱結構更 便于安裝，提高紅外觸摸屏的檢測精度；也可令一組紅外發(fā)射管101中的中間部分的每個 紅外發(fā)射管101對應三個紅外接收管102且該紅外發(fā)射管101與其中一個紅外接收管102 之間的連線垂直平分其余兩個紅外接收管102之間的連線，圖5為此種設置方式中的一種 實例，在圖5中紅外發(fā)射管1011所發(fā)射的紅外光被紅外接收管1021、紅外接收管1022與紅 外接收管1023所接收，紅外發(fā)射管1011與紅外接收管1023之間的連線垂直平分紅外接收 管1021與紅外接收管1022之間的連線。同樣也可以令每個紅外發(fā)射管101對應四個、五 個或更多個紅外接收管，這里不再做圖進行具體描述。在實際應用中，如該紅外觸摸屏為大 尺寸紅外觸摸屏，則紅外發(fā)射管101與紅外接收管102 —般被安裝在兩條長度較長的框架 邊上；如該紅外觸摸屏為小尺寸紅外觸摸屏，則紅外發(fā)射管101與紅外接收管102 —般被安 裝在兩條長度較短的框架邊上。這兩種安裝方式在保證檢測精度地條件下盡可能的降低了 成本，因其安裝方式簡單，所以不再作圖描述。 如圖6所示為本實用新型實施例的一種優(yōu)化方案的結構示意圖，該優(yōu)化方案令一 組紅外發(fā)射管101中的兩端部分的每個紅外發(fā)射管101所發(fā)射的紅外光被至少兩個紅外接 收管102所接收。在圖6中，兩端部分的紅外發(fā)射管1012所發(fā)射的紅外光能被紅外接收管 1024、紅外接收管1025與紅外接收管1026所接收。經過這種優(yōu)化方案優(yōu)化過的紅外觸摸屏 與圖2所示紅外觸摸屏相比在框架邊區(qū)域601 (虛線區(qū)域)處的紅外光路106的數量更多， 在框架邊區(qū)域601內的紅外網格也更為密集，從而提高了框架邊區(qū)域601處的檢測精度。 如圖7所示為對本實用新型實施例的另一種優(yōu)化方案的結構示意圖，構成框架 104的四條框架邊分別為第一框架邊1041、第二框架邊1042、第三框架邊1043及第四框架 邊1044。紅外發(fā)射管101與紅外接收管102分別安裝在第一框架邊1041與第三框架邊 1043內(紅外發(fā)射管101與紅外接收管102也可以分別安裝在第二框架邊1042與第四框 架邊1044內)。為了進一步提高框架邊區(qū)域601處的檢測精度，可將一組紅外發(fā)射管101 中的兩端部分的紅外發(fā)射管101與一組紅外接收管102中的兩端部分的紅外接收管102的 安裝位置位于觸摸檢測區(qū)域103之外。也就是將兩端處的紅外發(fā)射管1013與紅外接收管 1027安裝在第二框架邊1042內，將紅外發(fā)射管1014與紅外接收管1028安裝在第四框架邊 1044內。這種結構上的調整將檢測精度低的原框架邊區(qū)域601移至第二框架邊1042與第 四框架邊1044內部，提高了觸摸檢測區(qū)域103的檢測精度。 如圖8所示為用于本實用新型實施例的觸摸定位方法的流程圖，該觸摸定位方法 包括以下步驟 進入步驟801，啟動紅外觸摸屏，依次選通所有預設的紅外光路。 在步驟801中，依次選通所有紅外發(fā)射管與其所對應的紅外發(fā)光管之間的紅外光
路，在觸摸檢測區(qū)域內形成了交叉的紅外光陣列(或被稱為紅外光網格)。[0032] 如圖2所示的紅外觸摸屏執(zhí)行本步驟，其中紅外發(fā)射管101的編號為^、 i2、 i3......in，紅外接收管102的編號為巧、r2、 r3......rn，依次選通紅外光路if。、 i2rp+1、
^rp+2......丄n+i-prn、、巧、iq+1r2、 iq+2r3......inrn+i-q， 在觸摸檢測區(qū)域內形成了交叉的紅外光
陣列。其中，n、p、q為自然數且p〈n，q〈n。 進入步驟802，判斷是否有紅外光路被阻斷，如無紅外光路被阻斷，則返回步驟 801 ;如有紅外光路被阻斷，則記錄該被阻斷的紅外光路。 在步驟802中，如無紅外光路被阻斷，則說明在觸摸檢測區(qū)域內未存有觸摸物， 則返回步驟801，重新依次選通所有紅外光路，檢測整個觸摸檢測區(qū)域；如有紅外光路被阻 斷，則說明在觸摸檢測區(qū)域內存有觸摸物，則記錄被阻斷的紅外光路所對應的紅外發(fā)射管 及紅外接收管的坐標； 如圖2所示的紅外觸摸屏執(zhí)行本步驟，如紅外觸摸屏在依次選通紅外光路ifp、
時沒有紅外光路被阻斷，則返回步 驟801 ;如紅外光路i3rp+2、 iq+4r5被阻斷，則記錄紅外光路i3rp+2、 iq+4r5所對應的紅外發(fā)射管 i3、 i^、紅外接收管rp+2、r5的坐標。 進入步驟803，計算被阻斷的紅外光路之間的交點的坐標，該交點的坐標即為觸摸 物的坐標，并把坐標數據送到計算機中進行處理。 參照圖9，在步驟803中，從步驟801中所獲取的被阻斷的紅外光路中選取任意兩 條被阻斷的紅外光路AC、 BD，其中，被阻斷的紅外光路AC所對應的紅外發(fā)射管A的內部坐 標為(m， a)，所對應的紅外接收管C的內部坐標為(n， c);被阻斷的紅外光路BD所對應的 紅外發(fā)射管B的內部坐標為(m，b)，所對應的紅外接收管D的內部坐標為(n，d)。同時需要 滿足c-a^ d-b，即AC與BD相交。將A(m，a)、C(n，c)、B(m，b)、D(n，d)帶入公式將步驟中
所得到的被阻擋的紅外光路所對應的紅外發(fā)射管與紅外接收管的坐標代入公式
^ ， 朋一+附^/ 一附c x = Y =
fir — 6 + <i_e flt/ — 6c
fl — 6 + c/ _c 就可以計算出被阻斷的紅外光路AC與BD之間的交點0的內部坐標(x，y)。為了 減少計算量，提高響應速度，可令m二O。即紅外發(fā)射管所在的直線被設置成y軸。同時令 公式中的n = h， h為紅外發(fā)射管所在直線與紅外接收管所在直線之間的間距。從而，此公 式簡化為
r ， "一6 7 x =-/z
n ， CK 一 6c _y =
a — Z) + d — c 然后將計算得到的交點0的坐標數據也就是觸摸物的坐標數據(x， y)送到計算機 中進行處理，并對觸摸操作做出響應。 如圖2所示紅外觸摸屏執(zhí)行本步驟，將紅外發(fā)射管i3(0，3) 、iq+4(0，q+4)、與紅外接 收管rp+2(h，p+2)、rs(h，5)的坐標帶入公式
r ， , x =-/7
fl -6 + c _ c
6[0046] <formula>formula see original document page 7</formula>[0047]計算得出<formula>formula see original document page 7</formula>然后將該坐標
<formula>formula see original document page 7</formula>送到計算機中進行處理，并對觸摸操作做出響應。 盡管已經對本實用新型的實施例作出了較為詳細的說明和描述，但是本領域的技 術人員應該明了在沒有脫離本實用新型精神和原則的情況下可以對這些實施例進行改變， 其范圍定義在權利要求中。
權利要求一種紅外觸摸屏，包括紅外發(fā)射管、紅外接收管及觸摸檢測區(qū)域，其特征在于所述紅外觸摸屏只包含有一組紅外發(fā)射管和一組紅外接收管且所述一組紅外發(fā)射管和所述一組紅外接收管相對，每個紅外發(fā)射管所發(fā)射出的紅外光被至少一個紅外接收管所接收且發(fā)射與接收的紅外光在所述觸摸檢測區(qū)域內形成了交叉的紅外光陣列。
2. 如權利要求1所述的紅外觸摸屏，其特征在于所述紅外發(fā)射管為廣角紅外發(fā)射管。
3. 如權利要求2所述的紅外觸摸屏，其特征在于所述交叉的紅外光陣列中包含有兩 組平行的紅外光。
4. 如權利要求3所述的紅外觸摸屏，其特征在于所述一組紅外發(fā)射管中的中間部分 的每個紅外發(fā)射管所發(fā)射出的紅外光被兩個紅外接收管所接收且所述紅外發(fā)射管與接收 該紅外發(fā)射管所發(fā)射出的紅外光的兩個紅外接收管的位置構成了一等腰三角形。
5. 如權利要求3所述的紅外觸摸屏，其特征在于所述一組紅外發(fā)射管中的中間部分 的每個紅外發(fā)射管所發(fā)射的紅外光被三個紅外接收管所接收且所述紅外發(fā)射管與接收該 紅外發(fā)射管所發(fā)射出的紅外光的一個紅外接收管之間的連線垂直平分接收該紅外發(fā)射管 所發(fā)射出的紅外光的其余兩個紅外接收管之間的連線。
6. 如權利要求2所述的紅外觸摸屏，其特征在于所述紅外觸摸屏還包含有框架，所述 紅外發(fā)光管與紅外接收管分別安裝在兩條較長的框架邊上。
7. 如權利要求2所述的紅外觸摸屏，其特征在于所述紅外觸摸屏還包含有框架，所述 紅外發(fā)光管與紅外接收管分別安裝在兩條較短的框架邊上。
8. 如權利要求1至7之一所述的紅外觸摸屏，其特征在于所述一組紅外發(fā)射管中的 兩端部分的每個紅外發(fā)射管所發(fā)射的紅外光被至少兩個紅外接收管所接收。
9. 如權利要求1至6之一所述的紅外觸摸屏，其特征在于所述一組紅外發(fā)射管中的 兩端部分的紅外發(fā)射管與所述一組紅外接收管中的兩端部分的紅外接收管的安裝位置位 于所述觸摸檢測區(qū)域之外。
10. 如權利要求7所述的紅外觸摸屏，其特征在于所述一組紅外發(fā)射管中的兩端部分 的紅外發(fā)射管與所述一組紅外接收管中的兩端部分的紅外接收管的安裝位置位于所述觸 摸檢測區(qū)域之外。
專利摘要本實用新型公開了一種紅外觸摸屏，該紅外觸摸屏包括紅外發(fā)射管、紅外接收管、觸摸檢測區(qū)域及框架，紅外觸摸屏只包含有一組紅外發(fā)射管和一組紅外接收管且一組紅外發(fā)射管和一組紅外接收管相對，每個紅外發(fā)射管所發(fā)射出的紅外光被至少一個紅外接收管所接收且發(fā)射與接收的紅外光在所述觸摸檢測區(qū)域內形成了交叉的紅外光陣列。這種紅外觸摸屏只需要一組紅外發(fā)射管與一組紅外接收管就能實現觸摸定位，簡化了紅外觸摸屏的結構，降低了生產成本。
文檔編號G06F3/042GK201548935SQ20092021963
公開日2010年8月11日 申請日期2009年10月30日 優(yōu)先權日2009年10月30日
發(fā)明者劉建軍, 劉新斌, 葉新林, 張海兵 申請人:北京匯冠新技術股份有限公司;北京匯冠觸摸技術有限公司