具有超聲波和紅外觸摸功能的觸控螢幕的製作方法
2023-06-12 03:30:51
專利名稱：具有超聲波和紅外觸摸功能的觸控螢幕的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種屏，尤其涉及一種觸控螢幕。
背景技術：
現今，觸控螢幕對於廣大用戶已經很普遍了，尤其紅外觸控螢幕更是比較普及，然而它也有其不足的地方。紅外觸控螢幕是利用χ、γ方向上密布的紅外線矩陣來檢測並定位用戶的觸摸。紅外觸控螢幕是在顯示器的前面安裝一個觸摸板，觸摸板四邊排布紅外發射裝置和紅外接收裝置，相對應成橫豎交叉的紅外矩陣。用戶在觸控螢幕幕時，觸摸物體就會擋住經過該位置的橫豎紅外線，進而系統可以判斷出觸摸點在屏幕的位置。但是，當人們用觸摸物體在觸控螢幕上運行時，手臂或其他部位難免會遮擋住經過的橫豎紅外線，這樣，系統就很容易將觸摸點的位置判斷錯誤，也就影響了觸控螢幕的觸摸效果。紅外式觸控螢幕雖然有響應迅速，對觸摸物體無限制等優點。但其紅外線遮斷的工作原理，使得用戶用觸摸物體書寫時容易產生誤點，影響系統對書寫筆記的判斷。超聲波技術也被廣泛地應用於觸控產品上，比較常見的技術是在需要觸控的屏幕的某個位置安裝一個超聲波接受器，同時用戶手持特殊的書寫筆，書寫筆可以發出超聲波信號，接收器收到來自筆的超聲波信號後能計算出筆的位置，從而確定觸點位置。用這種技術製作的書寫觸控技術，在書寫時不受手臂，衣服等其他物體的幹擾，因此是書寫的最佳技術方案。但是，除了特殊專用筆，其餘物體包括最常用的手均無法觸摸，這就對產品的使用範圍產生了極大的限制。在教育，商務，展覽等多種領域電子化日益普及的帶動下，具有觸摸功能的終端設備是其中最主流的產品。其中手觸摸和書寫時此類產品最基礎也是最頻繁的應用。因此一款同時具備手觸摸和書寫功能而又不相互幹擾的觸控技術在市場上有迫切的需求。
實用新型內容本實用新型的目的在於提供一種具有超聲波和紅外觸摸功能的觸控螢幕，以解決上述技術問題。本實用新型所解決的技術問題可以採用以下技術方案來實現具有超聲波和紅外觸摸功能的觸控螢幕，包括一安裝在顯示屏上的觸摸板、一觸摸控制器、一紅外發射裝置、一紅外接收裝置，所述紅外接收裝置包括一接收紅外光的紅外接收陣列，所述紅外發射裝置包括一發射紅外光的紅外發射陣列，其特徵在於，包括一超聲波觸摸系統，所述超聲波觸摸系統包括一超聲波觸摸裝置和一觸摸筆；所述觸摸控制器包括控制紅外觸摸功能的紅外控制裝置和控制超聲波觸摸功能的超聲波控制裝置，所述超聲波觸摸裝置連接所述超聲波控制裝置；所述觸摸控制器還包括一紅外和超聲波觸摸功能進行切換的觸摸切換模塊，所述觸摸切換模塊連接所述超聲波控制裝置和所述紅外控制裝置。當所述觸摸筆觸發所述超聲波觸摸裝置時，紅外觸摸功能的觸控螢幕中的信號截止，所述超聲波觸摸裝置運行，進而啟動超聲波觸摸功能的觸摸。所述超聲波觸摸裝置設有至少兩個超聲波換能器。所述超聲波換能器為一接收超聲波的超聲波接收裝置。所述觸摸筆包括一與所述超聲波接收裝置相對應的超聲波發射裝置。所述超聲波發射裝置採用一超聲波發射元件，所述超聲波發射元件設置在所述觸摸筆的筆頭處。所述觸摸筆上的所述超聲波發射裝置實時發送超聲波信號，所述超聲波接收裝置實時接收超聲波信號，以便系統能確定所述觸摸筆的位置，以便定位觸摸點，以便人們能夠進行超聲波觸摸功能的觸摸。所述觸摸筆還包括一按鍵開關，所述超聲波發射裝置通過所述按鍵開關連接一電源。通過所述按鍵開關控制所述超聲波發射裝置並觸發所述超聲波觸摸裝置，使人們能夠在所述觸摸板上進行超聲波觸摸功能的觸摸。所述超聲波觸摸裝置設置在所述觸摸板周邊，優選為設置在所述觸摸板的上方。 這樣，避免將所述超聲波觸摸裝置設置在其他位置時，人們進行觸摸時，有其他遮擋物遮住超聲波信號，使得觸摸點的位置不準確，使得本實用新型的效果降低。人們還可以以軟體的方式來進行超聲波和紅外觸摸的切換，在軟體中設置超聲波觸摸功能和紅外觸摸功能的優先權級別，將超聲波觸摸功能的級別設置的比紅外觸摸功能的級別高，當超聲波觸摸功能啟動時，紅外觸摸功能排隊等候超聲波觸摸功能運行，當超聲波觸摸功能運行完畢後，紅外觸摸功能再次進行工作。所述紅外接收陣列包括至少兩個排列成列的光敏元件；所述光敏元件呈扁平狀， 所述光敏元件的寬度大於其厚度，至少兩個所述光敏元件沿厚度方向排列。扁平狀、沿厚度方向排列的光敏元件與傳統的柱形、橫向排列的光敏元件比較，相鄰兩個光敏元件的感光點之間的距離大大縮短，可以小於3mm，當手指觸摸觸摸板時，感光元件容易感受光線，提高了具有超聲波和紅外觸摸功能的觸控螢幕的掃描精度。所述光敏元件可以採用紅外光敏二極體。紅外光敏二極體成本低廉。 所述光敏元件還可以採用紅外光敏三極體。紅外光敏三極體具有電流放大作用， 具有高靈敏度，能提高本實用新型的響應速度。所述紅外發射陣列包括至少兩個排列成列的紅外二極體；所述紅外二極體呈扁平狀，所述紅外二極體的寬度大於其厚度，至少兩個所述紅外二極體沿厚度方向排列。扁平狀、沿厚度方向排列的紅外二極體與傳統的柱形、橫向排列的紅外二極體比較，相鄰兩個紅外二極體的發光點之間的距離大大縮短，有助於提高設備靈敏度。所述光敏元件還可以是圓柱狀的。所述切換模塊設有一超聲波信號輸入端、一紅外信號輸入端，所述超聲波信號輸入端連接所述超聲波換能器，所述紅外信號輸入端連接所述紅外接收裝置。本實用新型可以根據當前超聲波信號和紅外信號的有無來進行工作模式選擇。所述的工作模式可以為僅有超聲波觸摸部分有效，僅有紅外觸摸部分有效或超聲波觸摸和紅外觸摸同時有效。有益效果由於採用上述技術方案，本實用新型不僅可在文字輸入時，使用超聲波方案，提高文字書寫精度及抗幹擾能力，又能在處理多媒體資料，如放大縮小旋轉圖片時， 直接用手指進行操作，兼顧操作靈活性。
圖1為超聲波觸摸裝置的結構示意圖；圖2為紅外觸控螢幕的結構示意圖。
具體實施方式
為了使本實用新型實現的技術手段、創作特徵、達成目的與功效易於明白了解，下面結合具體圖示進一步闡述本實用新型。參照圖1、圖2，具有超聲波和紅外觸摸功能的觸控螢幕，包括一安裝在顯示屏上的觸摸板1、一觸摸控制器、一紅外發射裝置、一紅外接收裝置，紅外接收裝置包括一接收紅外光的紅外接收陣列4，紅外發射裝置包括一發射紅外光的紅外發射陣列5。包括一超聲波觸摸系統，超聲波觸摸系統包括一超聲波觸摸裝置2和一觸摸筆3，觸摸控制器包括控制紅外觸摸功能的紅外控制裝置和控制超聲波觸摸功能的超聲波控制裝置，超聲波觸摸裝置2連接超聲波控制裝置。觸摸控制器包括一紅外和超聲波觸摸進行切換的觸摸切換模塊，觸摸切換模塊連接超聲波控制裝置和紅外控制裝置。當在需要大量書寫的情況下時，可啟動超聲波觸摸功能的觸控螢幕。當觸摸筆3觸發超聲波觸摸裝置2時，紅外觸摸功能的觸控螢幕中的信號截止， 超聲波觸摸裝置2運行，進而啟動超聲波觸摸功能的觸摸。超聲波觸摸裝置2設有至少兩個超聲波換能器21。超聲波換能器21為一超聲波接收裝置。觸摸筆3包括一與超聲波接收裝置相對應的超聲波發射裝置。觸摸筆3上的超聲波發射裝置實時發射超聲波信號，超聲波換能器21實時接收超聲波信號，以便系統確定觸摸筆3的位置信息，以便定位觸摸點，以便人們能夠進行超聲波觸摸功能的觸摸。超聲波發射裝置採用一超聲波發射元件，超聲波發射元件設置在觸摸筆3的筆頭處。觸摸筆3還包括一按鍵開關31，超聲波發射裝置通過按鍵開關31連接一電源。通過按鍵開關31控制超聲波發射裝置觸發超聲波觸摸裝置2，使人們能夠在觸摸板1上進行超聲波觸摸功能的觸摸。超聲波觸摸裝置2設置在觸摸板1的四周，優選為設置在觸摸板1的上方。這樣，避免將超聲波觸摸裝置2設置在其他位置時，人們進行觸摸時，有其他遮擋物遮住超聲波感應， 使得觸摸點的位置不準確，使得本實用新型的效果降低。人們還可以以軟體的方式來進行超聲波和紅外觸摸的切換，在軟體中設置超聲波觸摸功能和紅外觸摸功能的優先權級別，將超聲波觸摸功能的級別設置的比紅外觸摸功能的級別高，當超聲波觸摸功能啟動時，紅外觸摸功能停止工作，等待超聲波觸摸功能運行， 當超聲波觸摸運行完畢後，紅外觸摸再次進行工作。紅外接收陣列4包括至少兩個排列成列的光敏元件41 ；光敏元件41呈扁平狀，光敏元件41的寬度大於其厚度，至少兩個光敏元件41沿厚度方向排列。扁平狀、沿厚度方向排列的光敏元件41與傳統的柱形、橫向排列的光敏元件41比較，相鄰兩個光敏元件41的感光點之間的距離大大縮短，可以小於3mm，當手指觸摸觸摸板時，感光元件容易感受光線， 提高了具有超聲波和紅外觸摸功能的觸控螢幕的掃描精度。光敏元件41可以採用紅外光敏二極體。紅外光敏二極體成本低廉。光敏元件41還可以採用紅外光敏三極體。紅外光敏三極體具有電流放大作用，具有高靈敏度，能提高本實用新型的響應速度。紅外發射陣列5包括至少兩個排列成列的紅外二極體51 ；紅外二極體51呈扁平狀，紅外二極體51的寬度大於其厚度，至少兩個紅外二極體51沿厚度方向排列。扁平狀、沿厚度方向排列的紅外二極體51與傳統的柱形、橫向排列的紅外二極體51比較，相鄰兩個紅外二極體51的發光點之間的距離大大縮短，有助於提高設備靈敏度。光敏元件41還可以是圓柱狀的。切換模塊設有一超聲波信號輸入端、一紅外信號輸入端，超聲波信號輸入端連接超聲波換能器21，紅外信號輸入端連接紅外接收裝置。本實用新型可以根據當前超聲波信號和紅外信號的有無來進行工作模式選擇。工作模式可以為僅有超聲波觸摸部分有效，僅有紅外觸摸部分有效或超聲波觸摸和紅外觸摸同時有效。 以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特徵和本實用新型的優點。本行業的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和範圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型範圍內。本實用新型要求保護範圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
權利要求1.具有超聲波和紅外觸摸功能的觸控螢幕，包括一安裝在顯示屏上的觸摸板、一觸摸控制器、一紅外發射裝置、一紅外接收裝置，所述紅外接收裝置包括一接收紅外光的紅外接收陣列，所述紅外發射裝置包括一發射紅外光的紅外發射陣列，其特徵在於，包括一超聲波觸摸系統，所述超聲波觸摸系統包括一超聲波觸摸裝置和一觸摸筆；所述觸摸控制器包括控制紅外觸摸功能的紅外控制裝置和控制超聲波觸摸功能的超聲波控制裝置，所述超聲波觸摸裝置連接所述超聲波控制裝置；所述觸摸控制器包括一紅外和超聲波觸摸進行切換的觸摸切換模塊，所述觸摸切換模塊連接所述超聲波控制裝置和所述紅外控制裝置。
2.根據權利要求1所述的具有超聲波和紅外觸摸功能的觸控螢幕，其特徵在於，所述超聲波觸摸裝置設有至少兩個超聲波換能器。
3.根據權利要求2所述的具有超聲波和紅外觸摸功能的觸控螢幕，其特徵在於，所述超聲波換能器為一接收超聲波的超聲波接收裝置，所述觸摸筆包括一與所述超聲波接收裝置相對應的超聲波發射裝置。
4.根據權利要求3所述的具有超聲波和紅外觸摸功能的觸控螢幕，其特徵在於，所述超聲波發射裝置採用一超聲波發射元件，所述超聲波發射元件設置在所述觸摸筆的筆頭處。
5.根據權利要求4所述的具有超聲波和紅外觸摸功能的觸控螢幕，其特徵在於，所述觸摸筆還包括一按鍵開關，所述超聲波發射裝置通過所述按鍵開關連接一電源。
6.根據權利要求5所述的具有超聲波和紅外觸摸功能的觸控螢幕，其特徵在於，所述超聲波觸摸裝置設置在所述觸摸板的上方。
7.根據權利要求6所述的具有超聲波和紅外觸摸功能的觸控螢幕，其特徵在於，所述紅外接收陣列包括至少兩個排列成列的光敏元件。
8.根據權利要求1所述的具有超聲波和紅外觸摸功能的觸控螢幕，其特徵在於，所述光敏元件為扁平狀的光敏元件。
9.根據權利要求8所述的具有超聲波和紅外觸摸功能的觸控螢幕，其特徵在於，所述光敏元件為圓柱狀的光敏元件。
10.根據權利要求1至9中任意一項所述的具有超聲波和紅外觸摸功能的觸控螢幕，其特徵在於，所述切換模塊設有一超聲波信號輸入端、一紅外信號輸入端，所述超聲波信號輸入端連接所述超聲波換能器，所述紅外信號輸入端連接所述紅外接收裝置。
專利摘要具有超聲波和紅外觸摸功能的觸控螢幕涉及一種觸控螢幕。包括一安裝在顯示屏上的觸摸板、觸摸控制器。包括一超聲波觸摸系統，超聲波觸摸系統包括超聲波觸摸裝置和一觸摸筆。觸摸控制器包括控制紅外觸摸功能的紅外控制裝置和控制超聲波觸摸功能的超聲波控制裝置，超聲波觸摸裝置連接超聲波控制裝置。觸摸控制器包括一紅外和超聲波觸摸進行切換的觸摸切換模塊，觸摸切換模塊連接超聲波控制裝置和紅外控制裝置。本實用新型不僅可在平常時使用紅外觸摸功能的觸控螢幕，還可在需要大容量書寫、高速度的情況下切換使用超聲波觸摸功能的觸控螢幕，並且本實用新型提高了掃描精度、觸摸響應，有效提高了具有超聲波和紅外觸摸功能的觸控螢幕的質量。
文檔編號G06F3/042GK202110514SQ20112007814
公開日2012年1月11日 申請日期2011年3月23日 優先權日2011年3月23日
發明者程抒一 申請人:上海優熠電子科技有限公司