專利名稱：一種觸摸屏、觸摸系統(tǒng)及交互式顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于光電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種觸摸屏、觸摸系統(tǒng)及交互式顯示器。
背景技術(shù)：
長期以來，觸摸屏作為一種人機交互設(shè)備被廣泛的應(yīng)用于各個領(lǐng)域。如圖1所 示，為現(xiàn)有技術(shù)中的一種觸摸屏的結(jié)構(gòu)示意圖，該觸摸屏包括紅外發(fā)射管101、紅外接收管 102、觸摸檢測區(qū)103、框架104及處理單元(圖中未示出)。該觸摸屏通過橫向排列的紅外 發(fā)射管101與紅外接收管102來確定位于觸摸檢測區(qū)103內(nèi)的觸摸物A的縱坐標(biāo)，通過縱 向排列的紅外發(fā)射管101與紅外接收管102來確定所述觸摸物A的橫坐標(biāo)，從而實現(xiàn)觸摸 定位。圖1所示的這種觸摸屏至少具有以下缺點紅外發(fā)射管101發(fā)射的紅外光并不是平行光，而是如圖2所示的錐形光強分布的 紅外光。結(jié)合圖3所示，紅外發(fā)射管101所發(fā)射的紅外光不僅包括紅外發(fā)射管101的正前 方發(fā)射出的紅外光105a，還包括從紅外發(fā)射管101的兩側(cè)發(fā)射出部分紅外光105b，紅外光 105b為無效紅外光，它的存在不僅浪費電能，同時也變相的削弱了分布于紅外發(fā)射管正前 方的紅外光的光強。

實用新型內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實用新型提供了一種觸摸屏，利于增強分布于其 內(nèi)紅外發(fā)射管正前方的紅外光的光強；本實用新型提供了一種觸摸系統(tǒng)，利于增強分布于 其內(nèi)觸摸屏中紅外發(fā)射管正前方的紅外光的光強；本實用新型提供了一種交互式顯示器， 利于增強分布于其內(nèi)觸摸屏中紅外發(fā)射管正前方的紅外光的光強。本實用新型提供的一種觸摸屏，包括紅外發(fā)射管、紅外接收管、觸摸檢測區(qū)及處理 電路，在所述紅外發(fā)射管的附近設(shè)置有反射元件，所述紅外射面和所述第二反射面構(gòu)成了 一凹面反射面?？蛇x地，所述第一反射面與所述第二反射面一體化設(shè)計，所述第一反射面和所述 第二反射面構(gòu)成了一圓錐反射面?？蛇x地，設(shè)置于兩相鄰紅外接收管之間的所述第一反射面和所述第二反射面為一 體化制成?？蛇x地，所述反射元件在面向所述觸摸檢測區(qū)方向上的高度大于所述紅外發(fā)射管。本實用新型提供的一種交互式顯示器，所述交互式顯示器包括觸摸屏，所述觸摸 屏包括紅外發(fā)射管、紅外接收管、觸摸檢測區(qū)及處理電路，在所述紅外發(fā)射管的附近設(shè)置有 反射元件，所述紅外發(fā)射管發(fā)射的至少部分紅外光經(jīng)所述反射元件反射后，射向所述觸摸 檢測區(qū)?？蛇x地，所述反射元件包括對稱設(shè)置于所述紅外發(fā)射管兩側(cè)的第一反射面和第二反射面?？蛇x地，所述第一反射面和所述第二反射面為平面反射面且所述第一反射面與所 述第二發(fā)射面不平行?？蛇x地，所述第一反射面和所述第二反射面為曲面反射面?？蛇x地，所述第一反射面與所述第二反射面一體化設(shè)計，所述第一反射面和所述 第二反射面構(gòu)成了一凹面反射面。可選地，所述第一反射面與所述第二反射面一體化設(shè)計，所述第一反射面和所述 第二反射面構(gòu)成了一圓錐反射面?？蛇x地，設(shè)置于兩相鄰紅外接收管之間的所述第一反射面和所述第二反射面為一 體化制成。可選地，所述反射元件在面向所述觸摸檢測區(qū)方向上的高度大于所述紅外發(fā)射 管。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型提供的觸摸屏及基于所述觸摸屏提供的觸摸系統(tǒng)和交互 式顯示器具有以下優(yōu)點本實用新型提供的一種觸摸屏，通過在其內(nèi)紅外發(fā)射管的附近增設(shè)反射元件，所 述紅外發(fā)射管發(fā)射的至少部分紅外光經(jīng)所述反射元件反射后，射向觸摸檢測區(qū)，使得增強 分布于紅外發(fā)射管正前方的紅外光的光強成為可能；本實用新型提供的一種觸摸系統(tǒng)，通過在其內(nèi)觸摸屏中的紅外發(fā)射管的附近增設(shè) 反射元件，所述紅外發(fā)射管發(fā)射的至少部分紅外光經(jīng)所述反射元件反射后，射向觸摸檢測 區(qū)，使得增強分布于紅外發(fā)射管正前方的紅外光的光強成為可能；本實用新型提供的一種交互式顯示器，通過在其內(nèi)觸摸屏中的紅外發(fā)射管的附近 增設(shè)反射元件，所述紅外發(fā)射管發(fā)射的至少部分紅外光經(jīng)所述反射元件反射后，射向觸摸 檢測區(qū)，使得增強分布于紅外發(fā)射管正前方的紅外光的光強成為可能。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(xué)習(xí)到。

通過參考以下附圖閱讀以下詳細說明，能夠更好地了解本實用新型。要注意，附圖 中的各個細節(jié)都不是按照比例畫出來的。相反，為了清楚起見，各個細節(jié)被任意地擴大或者 縮小，在這些附圖中圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的一種觸摸屏的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1所示觸摸屏中紅外發(fā)射管所發(fā)射紅外光的光強分布圖；圖3為圖1所示觸摸屏中紅外發(fā)射管所發(fā)射的紅外光的光路示意圖；圖4為本實用新型觸摸屏第一實施例的示意圖；圖5為本實用新型反射元件第一實施例的示意圖；圖6為多個本實用新型反射元件第一實施例進行一體化設(shè)計時的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本實用新型反射元件第一實施例中的第一反射面和第二反射面一體化設(shè) 計成凹面反射面時的一種實施例的示意圖；圖8為本實用新型觸摸屏第二實施例的示意圖；圖9為本實用新型反射元件第二實施例的示意圖；[0032]圖10為多個本實用新型反射元件第二實施例進行一體化設(shè)計時的結(jié)構(gòu)示意圖；圖11為本實用新型反射元件第一實施例中的第一反射面和第二反射面一體化設(shè) 計成圓錐反射面時的一種實施例的示意圖；圖12為本實用新型所述一種觸摸系統(tǒng)的示意圖；圖13為本實用新型所述一種交互式顯示器的立體示意圖；以及圖14為圖13所示交互式顯示器的簡易剖面示意圖。
具體實施方式
下面將開始本實用新型的實施例的詳細說明，根據(jù)相應(yīng)的附圖說明其實施例，其 中通篇相同的附圖標(biāo)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。如圖4所示，在本實用新型觸摸屏第一實施例中，所述觸摸屏包括紅外發(fā)射管 101、紅外接收管102、觸摸檢測區(qū)103、框架104及處理電路(圖中未示出)，所述紅外發(fā)射 管101和所述紅外接收管安裝在所述框架104上，觸摸檢測區(qū)103位于所述框架104內(nèi)，處 理電路與所述紅外發(fā)射管101和所述紅外接收管102相連接，所述處理電路通過被阻斷的 紅外光路所對應(yīng)的紅外發(fā)射管與紅外接收管地址碼計算出位于觸摸檢測區(qū)內(nèi)的觸摸物的 實際位置。在所述紅外發(fā)射管101的附近設(shè)置有反射元件100。結(jié)合圖5所示，在本實用新 型反射元件第一實施例中，所述反射元件100包括對稱設(shè)置于所述紅外發(fā)射管101兩側(cè)的 第一反射面11和第二反射面12，第一反射面11和第二反射面12為曲面反射面，作為一種 優(yōu)選，所述反射元件100在面向所述觸摸檢測區(qū)103方向(如圖5中所示的紅外光105a所 射向的方向)上的高度Hl大于所述紅外發(fā)射管101的高度h，所述紅外發(fā)射管101所發(fā)射 的部分紅外光(如圖5中所示的紅外光105c和105d)經(jīng)所述反射元件100中的第一反射 面U和第二反射面12反射后，射向所述觸摸檢測區(qū)103，從而增強了分布于所述紅外發(fā)射 管101正前方的紅外光的光強。其中，第一反射面11和第二反射面12可由金屬板、電鍍金屬層、鏡面涂層等制成， 曲面反射面優(yōu)選為弧形發(fā)射面，弧形反射面的弧度大小可根據(jù)實際情況進行具體設(shè)計；第 一反射面11和第二反射面12在某些情況下(如該紅外反射管位于框架邊附近時)也可以 不需要完全對稱，可根據(jù)實際情況進行具體設(shè)計。此外，設(shè)置于兩相鄰紅外接收管之間第一反射面和第二反射面可一體化制成，繼 續(xù)參照圖4，設(shè)置于兩相鄰紅外發(fā)射管IOla和IOlb之間的第一反射面lib和第二反射面 12a可一體化制成，設(shè)置于多個連續(xù)的紅外發(fā)射管附近的發(fā)射元件100可一體化設(shè)計成如 圖6所示結(jié)構(gòu)；每個反射元件中的第一反射面和第二反射面還可以一體化設(shè)計成一凹面反 射面，這種結(jié)構(gòu)的反射元件應(yīng)用到本實用新型的觸摸屏?xí)r的實施方式具體可參照圖7。如圖8所示，在本實用新型觸摸屏第二實施例中，所述觸摸屏包括紅外發(fā)射管 101、紅外接收管102、觸摸檢測區(qū)103、框架104及處理電路(圖中未示出)，所述紅外發(fā)射 管101和所述紅外接收管安裝在所述框架104上，觸摸檢測區(qū)103位于所述框架104內(nèi)，處 理電路與所述紅外發(fā)射管101和所述紅外接收管102相連接，所述處理電路通過被阻斷的 紅外光路所對應(yīng)的紅外發(fā)射管與紅外接收管地址碼計算出位于觸摸檢測區(qū)內(nèi)的觸摸物的 實際位置。在所述紅外發(fā)射管101的附近設(shè)置有反射元件200。結(jié)合圖9所示，在本實用新
5型反射元件第二實施例中，所述反射元件200包括對稱設(shè)置于所述紅外發(fā)射管101兩側(cè)的 第一反射面21和第二反射面22，所述第一反射面21和所述第二反射面22為平面反射面， 第一反射面21與所述紅外發(fā)射管101的光軸L在順時針方向成θ夾角，第二反射面22與 所述紅外發(fā)射管101的光軸L在逆時針方向成θ夾角，作為一種優(yōu)選，所述反射元件200在 面向所述觸摸檢測區(qū)103方向(如圖9中所示的紅外光105a所射向的方向)上的高度H2 大于所述紅外發(fā)射管101的高度h，所述紅外發(fā)射管101所發(fā)射的部分紅外光(如圖9中所 示的紅外光105e和105f)經(jīng)所述反射元件200中的第一反射面21和第二反射面22反射 后，射向所述觸摸檢測區(qū)103，從而增強了分布于所述紅外發(fā)射管101正前方的紅外光的光 強。其中，第一反射面21和第二反射面22可由金屬板、電鍍金屬層、鏡面涂層等制成， 夾角θ大小可根據(jù)實際情況進行具體設(shè)計；第一反射面21和第二反射面22在某些情況下 (如該紅外反射管位于框架邊附近時)也可以不需要完全對稱，可根據(jù)實際情況進行具體 設(shè)計。此外，設(shè)置于兩相鄰紅外接收管之間第一反射面和第二反射面可一體化制成，繼 續(xù)參照圖8，設(shè)置于兩相鄰紅外發(fā)射管IOlc和IOld之間的第一反射面21d和第二反射面 22c可一體化制成，設(shè)置于多個連續(xù)的紅外發(fā)射管附近的發(fā)射元件200可一體化設(shè)計成如 圖10所示結(jié)構(gòu)；每個反射元件中的第一反射面和第二反射面還可以一體化設(shè)計成一圓錐 反射面，這種結(jié)構(gòu)的反射元件應(yīng)用到本實用新型的觸摸屏?xí)r具體可參照圖11。需要說明的是，紅外發(fā)射管和紅外接收管的安裝方式在本實用新型觸摸屏第一實 施例和第一實施例相關(guān)的說明書附圖中僅僅示出了一種最常見的紅外觸摸屏的安裝方式， 本實用新型的保護范圍并不局限于此，事實上，本實用新型提出的這種通過在紅外發(fā)射管 附近設(shè)置反射元件以增強分布于紅外發(fā)射管正前方的紅外光的光強的這種設(shè)計方案，還可 以應(yīng)用到使用紅外發(fā)射管和紅外接收管實現(xiàn)或輔助實現(xiàn)對物體定位的其它設(shè)計結(jié)構(gòu)的紅 外觸摸屏、混合觸摸屏(如具有紅外發(fā)射管和紅外接收管的光學(xué)觸摸屏、電容觸摸屏、電阻 觸摸屏等觸摸屏)或基于上述紅外觸摸屏和混合觸摸屏的其它類型的人機交互設(shè)備(如 ATM取款機、交互式顯示器)。本實用新型還提供了一種觸摸系統(tǒng)，所述觸摸系統(tǒng)包括上述觸摸屏。在圖12中示 出了該觸摸系統(tǒng)的一種實施例的示意圖，所述觸摸系統(tǒng)至少包括觸摸屏1600與其相連接 的計算機1800，用戶能夠通過在觸摸屏1600的觸摸檢測區(qū)103內(nèi)進行觸摸操作來控制計算 機1800執(zhí)行一個或多個應(yīng)用程序。這種觸摸系統(tǒng)可以被應(yīng)用到ATM取款機、地鐵自助服務(wù) 機等人機交互設(shè)備中。本實用新型還提供了一種交互式顯示器，包括上述紅外觸摸屏和用于顯示圖像的 顯示面板。在圖13和圖14中示出了該交互式顯示器的一種實施例的簡易示意圖，所述交 互式顯示器包括觸摸屏1600、顯示面板1900和常規(guī)內(nèi)置的PC 2000形式的通用計算設(shè)備， 觸摸屏1600位于顯示面板1900的前方(面向用戶的方向)，PC 2000分別與觸摸屏1600 和顯示面板1900相連接，PC 2000還可以與其它計算機、視頻輸入設(shè)備(如V⑶、DVD等) 或外圍設(shè)備(如揚聲器、打印機等)相連接。這種交互式顯示器具有視頻輸出和光學(xué)輸入 的功能，通過顯示面板1900可以提供更為豐富的顯示并就信息輸入和軟件程序的控制而 與用戶進行交互。其中，顯示面板1900可為液晶顯示面板(IXD)或有機光顯示面板，觸摸
6屏1600中的觸摸檢測區(qū)103應(yīng)為透明材料制成，如玻璃、亞克力等。 盡管已經(jīng)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(lǐng)域的技 術(shù)人員應(yīng)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(quán)利要求中。
權(quán)利要求一種觸摸屏，所述觸摸屏包括紅外發(fā)射管、紅外接收管、觸摸檢測區(qū)及處理電路，其特征在于在所述紅外發(fā)射管的附近設(shè)置有反射元件，所述紅外發(fā)射管發(fā)射的至少部分紅外光經(jīng)所述反射元件反射后，射向所述觸摸檢測區(qū)。
2.如權(quán)利要求1所述的觸摸屏，其特征在于所述反射元件包括對稱設(shè)置于所述紅外 發(fā)射管兩側(cè)的第一反射面和第二反射面。
3.如權(quán)利要求2所述的觸摸屏，其特征在于所述第一反射面和所述第二反射面為平 面反射面且所述第一反射面與所述第二發(fā)射面不平行。
4.如權(quán)利要求2所述的觸摸屏，其特征在于所述第一反射面和所述第二反射面為曲 面反射面。
5.如權(quán)利要求4所述的觸摸屏，其特征在于所述第一反射面與所述第二反射面一體 化設(shè)計，所述第一反射面和所述第二反射面構(gòu)成了一凹面反射面。
6.如權(quán)利要求4所述的觸摸屏，其特征在于所述第一反射面與所述第二反射面一體 化設(shè)計，所述第一反射面和所述第二反射面構(gòu)成了一圓錐反射面。
7.如權(quán)利要求2至6之一所述的觸摸屏，其特征在于設(shè)置于兩相鄰紅外接收管之間 的所述第一反射面和所述第二反射面為一體化制成。
8.如權(quán)利要求1或2所述的觸摸屏，其特征在于所述反射元件在面向所述觸摸檢測 區(qū)方向上的高度大于所述紅外發(fā)射管。
9.一種觸摸系統(tǒng)，所述觸摸系統(tǒng)包括觸摸屏，其特征在于所述觸摸屏為權(quán)利要求1至 8中任一項所述的觸摸屏。
10.一種交互式顯示器，所述交互式顯示器包括觸摸屏，其特征在于所述觸摸屏為權(quán) 利要求1至8中任一項所述的觸摸屏。
專利摘要本實用新型公開了一種觸摸屏、觸摸系統(tǒng)及交互式顯示器，所述觸摸屏包括紅外發(fā)射管、紅外接收管、觸摸檢測區(qū)及處理電路，在所述紅外發(fā)射管的附近設(shè)置有反射元件，所述紅外發(fā)射管發(fā)射的至少部分紅外光經(jīng)所述反射元件反射后，射向所述觸摸檢測區(qū)。本實用新型提出的這種觸摸屏以及基于該觸摸屏而提出的觸摸系統(tǒng)和交互式顯示器，通過在其內(nèi)紅外發(fā)射管的附近增設(shè)反射元件使得增強分布于紅外發(fā)射管正前方的紅外光的光強成為可能。
文檔編號G06F3/042GK201673488SQ20102020879
公開日2010年12月15日 申請日期2010年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月31日
發(fā)明者劉建軍, 劉新斌, 葉新林, 鄒振中 申請人:北京匯冠新技術(shù)股份有限公司;北京匯冠觸摸技術(shù)有限公司