多掃描組覆蓋的紅外觸摸屏的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]交互式紅外顯示設(shè)備，具體涉及一種紅外邊框以及由其構(gòu)成的紅外觸摸產(chǎn)品(如紅外大屏或紅外電子白板)，主分類號(hào)應(yīng)為:G06F3/042 (2006.01)1。
【背景技術(shù)】
[0002]紅外邊框是紅外電子白板和紅外大屏中用來執(zhí)行觸摸“感知”的主要部件，紅外邊框上集成有發(fā)射管、接收管、發(fā)射電路、接收電路以及用于對(duì)收發(fā)電路實(shí)現(xiàn)控制并對(duì)信號(hào)進(jìn)行集中處理的控制1C。當(dāng)用戶觸摸屏幕時(shí)，發(fā)射管發(fā)出的紅外光線由于受到觸摸物體的阻擋而不能到達(dá)相應(yīng)的接收管,藉由此“光線丟失”機(jī)理,實(shí)現(xiàn)對(duì)觸摸點(diǎn)的定位。紅外邊框的具體結(jié)構(gòu)參見圖14(中國專利201210226494.6)。
[0003]市售產(chǎn)品中的紅外邊框一般分為“一對(duì)多”型和“一對(duì)一”型兩種。見圖15(圖中黑色管表示接收管，
[0004]白色管表示發(fā)射管，下同)，申請(qǐng)?zhí)枮?01210225270.3(下稱Dl)的中國發(fā)明專利申請(qǐng)公開了一種紅外觸摸屏掃描方法，該方法涉及一種“一對(duì)一”型(即邊框上發(fā)射管和接收管方位上一一對(duì)應(yīng))紅外邊框；啟動(dòng)時(shí)，首先對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行初始化，設(shè)置一個(gè)紅外信號(hào)強(qiáng)度閥值；然后依次點(diǎn)亮每一只紅外發(fā)射管；并在發(fā)射管發(fā)出紅外線的同時(shí)，掃描位于該紅外發(fā)射元件(E6)的發(fā)散角范圍內(nèi)(紅外發(fā)射元件發(fā)射的光束的覆蓋范圍內(nèi))的所有紅外接收元件；選取接收信號(hào)強(qiáng)度大于或等于信號(hào)強(qiáng)度閾值的紅外接收元件生成的掃描線作為優(yōu)選掃描線，進(jìn)而根據(jù)這些優(yōu)選掃描線進(jìn)行觸摸點(diǎn)的定位。
[0005]圖16公開了使用另外一種紅外邊框的電子白板(申請(qǐng)?zhí)枮?01110436294.9，下稱D2)，該電子白板包括矩形屏幕，矩形屏幕的每條邊上都布置有復(fù)數(shù)個(gè)發(fā)射管和至少3個(gè)接收管；矩形屏幕每條邊的兩端各布置I個(gè)接收管，每條邊上的接收管等距布置；每條邊上的發(fā)射管布置在該邊兩端的接收管之間。工作時(shí)，依次點(diǎn)亮S1-S8區(qū)段的每一個(gè)發(fā)射管，每當(dāng)I個(gè)發(fā)射區(qū)掃描工作時(shí)，該發(fā)射區(qū)兩側(cè)接收管正對(duì)面的兩個(gè)接收管選通采樣。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)的理解，以X軸方向上的情況為例，分別見圖15和圖16: —、圖17所示為1:11型紅外邊框的掃描線示意圖，其中每一只黑色接收管的“視野”能夠覆蓋對(duì)面的11只發(fā)射管。讀圖可知，觸摸區(qū)域(四條邊框之間的區(qū)域)內(nèi)點(diǎn)I被10只接收管覆蓋；點(diǎn)2被8只接收管覆蓋；點(diǎn)3被6只接收管覆蓋，點(diǎn)4被2只接收管覆蓋，點(diǎn)5被I只接收管覆蓋——進(jìn)行紅外掃描時(shí)，5個(gè)點(diǎn)分別得到10條、8條、6條、2條和I條掃描線，也即:在整個(gè)觸摸區(qū)域上，用于觸摸點(diǎn)定位的掃描信息(掃描線)自發(fā)射管至接收管依次減少，通過觸摸點(diǎn)的掃描線也趨于稀疏。
[0007]二、圖18所示為1:n型紅外邊框的掃描線示意圖，其中每一只黑色接收管對(duì)應(yīng)對(duì)面三只黑色接收管所形成的兩個(gè)掃描區(qū)域內(nèi)的發(fā)射管，η的大小取決于一個(gè)掃描區(qū)域內(nèi)發(fā)射管的個(gè)數(shù)。讀圖可知，觸摸區(qū)域內(nèi)任何一點(diǎn)均被正好二只接收管所覆蓋——掃描完一周，一定可以得到至少四條掃描線(X、Y軸向上各兩條)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]由以上描述可知，Dl中由于屏幕上不同區(qū)域的掃描信息不均衡，觸摸屏上不同位置的“觸感”也不一樣，降低了消費(fèi)者體驗(yàn)；D2中雖然任意一個(gè)觸摸點(diǎn)均可以憑借四條掃描線進(jìn)行定位，掃描信息比較均衡，但是掃描線的數(shù)量非常有限，定位的精度不夠理想。
[0009]針對(duì)上述問題，本發(fā)明提出了一種新型紅外邊框，該邊框通過“扇面掃描、多組覆蓋”的技術(shù)方案，可以在現(xiàn)有產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上大幅增加紅外掃描的信息量，觸感均勻且易于實(shí)現(xiàn)。
[0010]一種用于紅外觸摸屏的紅外邊框，所述紅外邊框的每一條邊上都設(shè)置有若干個(gè)非復(fù)用管和若干個(gè)復(fù)用管，所述非復(fù)用管等間距密集設(shè)置，復(fù)用管稀疏設(shè)置，每一枚復(fù)用管和對(duì)面邊框上位于其有效工作角度內(nèi)的非復(fù)用管組成一個(gè)掃描組。
[0011]一種紅外觸摸屏，包括用于接收觸摸輸入的觸摸面板和用于檢測觸摸點(diǎn)坐標(biāo)的紅外邊框，所述紅外邊框設(shè)置在觸摸面板的至少一個(gè)對(duì)邊上，紅外邊框上設(shè)置有若干個(gè)復(fù)用管、若干個(gè)非復(fù)用管、復(fù)用管驅(qū)動(dòng)電路、非復(fù)用管驅(qū)動(dòng)電路以及與復(fù)用管驅(qū)動(dòng)電路和非復(fù)用管驅(qū)動(dòng)電路之間電子連接的控制IC ;所述復(fù)用管連接到復(fù)用管電路，非復(fù)用管連接到非復(fù)用管電路；所述非復(fù)用管等間距密集設(shè)置，復(fù)用管稀疏設(shè)置，每一枚復(fù)用管和對(duì)面邊框上位于其有效工作角度內(nèi)的非復(fù)用管組成一個(gè)掃描組，其特征在于，所述觸摸面板上的任何一個(gè)點(diǎn)位理論上均被同一方向上的至少三個(gè)掃描組所覆蓋。
[0012]由于屏幕上任意一個(gè)點(diǎn)同時(shí)被多個(gè)掃描組所覆蓋，掃描組的“視野”發(fā)生了重疊，感應(yīng)區(qū)(屏幕)上的任何一個(gè)點(diǎn)位都可以同時(shí)被多個(gè)掃描組所“監(jiān)控”，依次掃描各個(gè)發(fā)射管和接收管，就可以采集到足夠多的觸摸點(diǎn)位置信息。相比現(xiàn)有技術(shù)，既能保證觸控精度、均衡屏幕上各點(diǎn)位的信息量，又節(jié)約了掃描時(shí)間，簡化了結(jié)構(gòu)和算法，提高了裝配效率。
[0013]本發(fā)明的另一方面，在于提供一種單對(duì)邊的紅外觸摸屏，該紅外觸摸屏包括用于接收觸摸輸入的觸摸面板和用于檢測觸摸點(diǎn)坐標(biāo)的紅外邊框，所述紅外邊框設(shè)置在觸摸面板的一個(gè)對(duì)邊上，紅外邊框上設(shè)置有若干個(gè)復(fù)用管、若干個(gè)非復(fù)用管、復(fù)用管驅(qū)動(dòng)電路、非復(fù)用管驅(qū)動(dòng)電路以及與復(fù)用管驅(qū)動(dòng)電路和非復(fù)用管驅(qū)動(dòng)電路之間電子連接的控制IC ;所述復(fù)用管連接到復(fù)用管電路，非復(fù)用管連接到非復(fù)用管電路；所述非復(fù)用管等間距密集設(shè)置，復(fù)用管稀疏設(shè)置，每一枚復(fù)用管和對(duì)面邊框上位于其有效工作角度內(nèi)的非復(fù)用管組成一個(gè)掃描組，其特征在于，所述觸摸面板上的任何一個(gè)點(diǎn)位理論上均被同一方向上的至少三個(gè)掃描組所覆蓋。
[0014]采用“扇面掃描、多組覆蓋”方案的紅外觸摸屏，由于屏幕上任何一個(gè)點(diǎn)均能同時(shí)被多個(gè)掃描組所覆蓋，扇面掃描時(shí)每一個(gè)掃描組均可得到多條掃描線(既包括非正交掃描線，也有可能包括正交掃描線，實(shí)踐上使用其中的一條進(jìn)行觸摸點(diǎn)坐標(biāo)的計(jì)算)，信息量得以成倍增長，只使用一個(gè)掃描方向上的掃描數(shù)據(jù)即可完成對(duì)觸摸點(diǎn)的定位，硬件結(jié)構(gòu)上可以節(jié)約一個(gè)對(duì)邊上的紅外邊框，成本有所降低，裝配效率得到提高。
[0015]進(jìn)一步地，同一條邊上的任意兩個(gè)復(fù)用管之間設(shè)置有至少一枚非復(fù)用管。進(jìn)一步地，同一條邊的兩端處的復(fù)用管的兩側(cè)各設(shè)置有至少一枚非復(fù)用管。這種結(jié)構(gòu)的紅外觸摸屏可以確保邊角處的復(fù)用管不被遮擋。以下結(jié)合說明書附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行具體說明。
[0016]說明書附圖
[0017]圖1:復(fù)用管、非復(fù)用管和掃描組的說明；
[0018]圖2:掃描組及其對(duì)應(yīng)的掃描線；
[0019]圖3:優(yōu)選實(shí)施例1，三組掃描示意圖；
[0020]圖4:優(yōu)選實(shí)施例2，四組掃描示意圖；
[0021]圖5:優(yōu)選實(shí)施例3，三組掃描示意圖；
[0022]圖6:發(fā)射管復(fù)用的紅外邊框示意圖；
[0023]圖7:多組覆蓋掃描組缺陷示意圖；
[0024]圖8:優(yōu)選實(shí)施例4，單邊框八組掃描示意圖；
[0025]圖9:優(yōu)選實(shí)施例5，單邊框四組掃描示意圖；
[0026]圖10:以紅外發(fā)射管為非復(fù)用管的PCB燈板結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖11:以紅外發(fā)射管為復(fù)用管的PCB燈板結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖12:復(fù)用管備用的實(shí)施例中紅外邊框示意圖；
[0029]圖13:圖12中PCB燈板結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖14:現(xiàn)有技術(shù)中PCB燈板電路結(jié)構(gòu)框圖；
[0031]圖15:對(duì)比文件I (Dl)附圖；
[0032]圖16:對(duì)比文件2(D2)附圖；
[0033]圖17:—對(duì)一型紅外邊框信息不均衡說明圖；
[0034]圖18:對(duì)比文件2(D2)存在的問題示意圖。
具體實(shí)施例
[0035]在具體介紹實(shí)施例之前，首先對(duì)本申請(qǐng)涉及的術(shù)語或?qū)ｉT用語進(jìn)行說明。
[0036]復(fù)用管和非復(fù)用管:圖1所示為本申請(qǐng)紅外邊框中的兩個(gè)掃描組，圖1中黑色管表示接收管，白色管表示發(fā)射管。如圖1所示，本申請(qǐng)紅外邊框的燈管布置分為兩種，第一種發(fā)射管密集等間距布置，接收管稀疏等間距布置(圖1a)，每一枚接收管的有效接收角度(有效工作角度)覆蓋對(duì)面邊框上的若干枚發(fā)射管；第二種相反(圖1b)，每一枚發(fā)射管的有效發(fā)射角度(有效工作角度)覆蓋對(duì)面邊框上的若干枚接收管。圖1a中所示掃描組中，復(fù)用管為接收管，非復(fù)用管為發(fā)射管；圖1b中所示掃描組中，復(fù)用管為發(fā)射管，非復(fù)用管為接收管。直觀上，可以將本發(fā)明公開的紅外邊框中數(shù)量較多的燈管稱為復(fù)用管，數(shù)量較少的燈管稱為非復(fù)用管。其中，掃描組是具有一定視角的一整套接收管與發(fā)射管的組合；屏幕上任何位置的任何一點(diǎn)，一個(gè)覆蓋其的掃描組就可以畫出一根線條來(見圖2，由于實(shí)際中的觸摸點(diǎn)并不是理想的點(diǎn)，因此，任何一個(gè)掃描組掃描得到的掃描線實(shí)際上都是一簇掃描線，圖2中虛線框內(nèi)的每一個(gè)發(fā)射管都得到一條掃描線。計(jì)算時(shí)選取其中的一條作為該掃描組的掃描線，本申請(qǐng)中所