一種紅外觸控屏、其觸控偵測方法及顯示裝置製造方法
2023-05-11 11:50:01 11
一種紅外觸控屏、其觸控偵測方法及顯示裝置製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種紅外觸控屏、其觸控偵測方法及顯示裝置，該紅外觸控屏包括顯示器件，在顯示器件的任一側邊上設置的一對紅外發射器和第一紅外接收器；其中，紅外發射器發射呈散射狀且覆蓋顯示器件出光側的多條紅外線，第一紅外接收器偵測紅外發射器發射的紅外線中被發生觸控位置所反射的紅外線；還包括在顯示器件的除設置紅外發射器之外的其他側邊上設置且與紅外線一一對應的第二紅外接收器，各第二紅外接收器在側邊上的位置與紅外發射器發射的各條紅外線照射到對應側邊上的位置相同,本發明實施例提供的上述紅外觸控屏只採用一個紅外發射器，不僅可以提高解析度，實現精確的觸控操作，還可以有效降低製作成本，以及適用於較大尺寸的顯示裝置。
【專利說明】一種紅外觸控屏、其觸控偵測方法及顯示裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及觸控【技術領域】，尤指一種紅外觸控屏、其觸控偵測方法及顯示裝置。
【背景技術】
[0002]目前，觸控屏類型根據感應原理可分為電阻式、電容式、音波式、紅外線式及光學式等，其中紅外觸控屏由於具有不受電流、電壓和靜電幹擾，適宜惡劣的環境條件的優點，受到了廣泛應用。
[0003]現有的紅外觸控屏是利用X、Y方向上密布的紅外線矩陣來檢測並定位用戶的觸摸，該紅外觸控屏包括顯示器件，在顯示器件的任意相鄰兩側邊排布的紅外發射器和除設置紅外發射器之外的其他相鄰兩側邊排布的與紅外發射器對應的紅外接收器，形成橫豎交叉的紅外線矩陣。用戶在觸摸顯示器件時，手指就會擋住經過該發生觸控位置的橫豎兩條紅線，因而可以判斷出觸摸點在顯示器件的位置。
[0004]由於現有的紅外觸控螢幕中顯示器件採用四邊排布紅外發射器和紅外接收器這一特定結構，每一個紅外發射器對應一個紅外接收器，要達到較高的解析度，必須要同時增加紅外發射器和紅外接收器的數量，這樣就增大了紅外觸控屏的整體體積，因此現有的紅外觸控屏的體積受制於紅外發射器和紅外接收器的數量，從而限制了紅外觸控屏的解析度，提高了製造成本以及限制了在較大尺寸的顯示裝置中的應用。
[0005]因此，如何採用較少的紅外發射器或紅外接收器，可以使紅外觸控屏提高解析度，實現精確的觸控操作，是本領域技術人員亟需解決的技術問題。
【發明內容】
[0006]有鑑於此，本發明實施例提供一種紅外觸控屏、其觸控偵測方法及顯示裝置，採用較少的紅外發射器，提高解析度，實現精確的觸控操作，有效降低製作成本。
[0007]因此，本發明實施例提供了一種紅外觸控屏，包括:顯示器件，在所述顯示器件的任一側邊上設置的一對紅外發射器和第一紅外接收器；其中，所述紅外發射器發射呈散射狀且覆蓋所述顯示器件出光側的多條紅外線，所述第一紅外接收器偵測所述紅外發射器發射的紅外線中被發生觸控位置所反射的紅外線；
[0008]還包括:在所述顯示器件的除設置所述紅外發射器之外的其他側邊上設置且與所述紅外線一一對應的第二紅外接收器，各所述第二紅外接收器在側邊上的位置與所述紅外發射器發射的各條紅外線照射到對應側邊上的位置相同。
[0009]在一種可能的實現方式中，在本發明實施例提供的上述紅外觸控屏中，所述紅外發射器位於所述第一紅外接收器的上方，且所述紅外發射器與所述第一紅外接收器之間具有設定間距。
[0010]在一種可能的實現方式中，在本發明實施例提供的上述紅外觸控屏中，所述紅外發射器與所述第一紅外接收器同時位於所述顯示器件的任一側邊的中心位置。
[0011 ] 在一種可能的實現方式中，在本發明實施例提供的上述紅外觸控屏中，所述紅外發射器與所述第一紅外接收器同時位於所述顯示器件的底邊。
[0012]在一種可能的實現方式中，在本發明實施例提供的上述紅外觸控屏中，所述紅外發射器發射的多條紅外線在所述顯示器件的表面分布均勻；所述第二紅外接收器在所述顯示器件的除設置所述紅外發射器之外的其他側邊上均勻分布。
[0013]在一種可能的實現方式中，在本發明實施例提供的上述紅外觸控屏中，還包括:用於確定在所述顯示器件出光側發生觸控位置坐標的信號處理晶片，所述信號處理晶片分別與所述第一紅外接收器和各所述第二紅外接收器相連。
[0014]在一種可能的實現方式中，在本發明實施例提供的上述紅外觸控屏中，所述信號處理晶片具體包括:
[0015]用於接收所述第一紅外接收器和各所述第二紅外接收器偵測的紅外信號的信號接收單元；
[0016]用於根據各所述第二紅外接收器中未偵測到紅外信號的第二紅外接收器所在位置，確定發生觸控的紅外線路徑的第一確定單元；
[0017]用於根據所述第一紅外接收器接收到的紅外信號與所述顯示器件所在平面的夾角以及所述第一紅外接收器和所述紅外發射器之間的距離，計算觸控點位置到所述第一紅外接收器的距離的第二確定單元；
[0018]用於根據計算出的所述觸控點位置到所述第一紅外接收器的距離以及確定出的所述發生觸控的紅外線路徑，確定出所述觸控點位置坐標的坐標確定單元。
[0019]本發明實施例還提供了一種顯示裝置，包括本發明實施例提供的上述紅外觸控屏。
[0020]本發明實施例還提供了一種本發明實施例提供的上述紅外觸控屏的觸控偵測方法，包括:
[0021]接收第一紅外接收器和各第二紅外接收器偵測的紅外信號；
[0022]根據各第二紅外接收器中未偵測到紅外信號的第二紅外接收器所在位置，確定發生觸控的紅外線路徑；
[0023]根據第一紅外接收器接收到的紅外信號與顯示器件所在平面的夾角以及第一紅外接收器和紅外發射器之間的距離，計算觸控點位置到第一紅外接收器的距離；
[0024]根據計算出的所述觸控點位置到所述第一紅外接收器的距離以及確定出的所述發生觸控的紅外線路徑，確定出所述觸控點位置坐標。
[0025]本發明實施例的有益效果包括:
[0026]本發明實施例提供的一種紅外觸控屏、其觸控偵測方法及顯示裝置，該紅外觸控屏包括顯示器件，在顯示器件的任一側邊上設置的一對紅外發射器和第一紅外接收器；其中，紅外發射器發射呈散射狀且覆蓋顯示器件出光側的多條紅外線，第一紅外接收器偵測紅外發射器發射的紅外線中被發生觸控位置所反射的紅外線；還包括在顯示器件的除設置紅外發射器之外的其他側邊上設置且與紅外線一一對應的第二紅外接收器，各第二紅外接收器在側邊上的位置與紅外發射器發射的各條紅外線照射到對應側邊上的位置相同，本發明實施例提供的上述紅外觸控屏只採用一個能發射呈散射狀且覆蓋顯示器件出光側的多條紅外線的紅外發射器，不僅可以提高解析度，實現精確的觸控操作，還可以有效降低製作成本，以及適用於較大尺寸的顯示裝置。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0027]圖1為本發明實施例提供的紅外觸控屏的側視圖；
[0028]圖2為本發明實施例提供的紅外觸控屏的正視圖；
[0029]圖3為圖2沿A-A』方向的剖面結構示意圖；
[0030]圖4為本發明實施例提供的紅外觸控屏的觸控偵測方法流程圖。
【具體實施方式】
[0031]下面結合附圖，對本發明實施例提供的紅外觸控屏、其觸控偵測方法及顯示裝置的【具體實施方式】進行詳細地說明。
[0032]其中，附圖中各器件的大小和形狀不反映紅外觸控屏的真實比例，目的只是示意說明本
【發明內容】
。
[0033]本發明實施例提供了一種紅外觸控屏，如圖1和圖2所示，包括:顯示器件100，在顯示器件100的任一側邊上設置的一對紅外發射器200和第一紅外接收器300 ;其中，紅外發射器200發射呈散射狀且覆蓋顯示器件100出光側的多條紅外線，第一紅外接收器300偵測紅外發射器200發射的紅外線中被發生觸控位置所反射的紅外線；
[0034]該紅外觸控屏還包括:在顯示器件100的除設置紅外發射器200之外的其他側邊上設置且與紅外線一一對應的第二紅外接收器400，如圖2所示，各第二紅外接收器400在側邊上的位置與紅外發射器200發射的各條紅外線照射到對應側邊上的位置相同。
[0035]在本發明實施例提供的上述紅外觸控屏中在顯示器件100的任一側邊上只採用一個可以發射呈散射狀且覆蓋顯示器件100出光側的多條紅外線的紅外發射器200，以及一個可以偵測紅外發射器200發射的紅外線中被發生觸控位置所反射的紅外線的第一紅外接收器300，這樣不僅可以使紅外觸控屏提高解析度，實現精確的觸控操作，還可以有效降低製作成本，以及適用於較大尺寸的顯示裝置。
[0036]在具體實施時，在本發明實施例提供的上述紅外觸控屏中，為了能夠使第一紅外接收器300偵測到紅外發射器200發射的紅外線中被發生觸控位置所反射的紅外線，如圖3所不，該紅外發射器200 —般位於第一紅外接收器300的上方，並且,該紅外發射器200與第一紅外接收器300之間一般具有設定的間距H，這樣不但可以保證第一紅外接收器300能偵測到紅外發射器200發射的紅外線中被發生觸控位置所反射的紅外線，而且根據紅外發射器200與第一紅外接收器300之間的設定間距H，以及第一紅外接收器300偵測的紅外線信息，可以進一步進行對觸控點位置P到第一紅外接收器300的距離D的計算。
[0037]在具體實施時，在本發明實施例提供的上述紅外觸控屏中，為了能夠使紅外發射器200更容易發射出覆蓋整個顯示器件100出光側的多條紅外線，如圖1和圖2所示，該紅外發射器200與第一紅外接收器300 —般同時可以位於顯不器件100的任一側邊的中心位置O。
[0038]一般地，在具體實施時，在本發明實施例提供的上述紅外觸控屏中，根據用戶對紅外觸控屏的操作習慣，紅外發射器200發射的紅外線中被用戶觸摸的位置所反射的紅外線容易射向顯示器件100的底邊，為了能夠使第一紅外接收器300更容易偵測到紅外發射器200發射的紅外線中被發生觸控位置所反射的紅外線，如圖1和圖2所示，一般將紅外發射器200與第一紅外接收器300同時可以位於顯示器件100的底邊。
[0039]在具體實施時，在本發明實施例提供的上述紅外觸控屏中，為了能夠使各第二紅外接收器400可以更好地偵測到紅外發射器200發射的紅外線，並且可以根據未偵測到紅外信號的第二紅外接收器400所在位置，更準確地判斷發生觸控的紅外線路徑，如圖2所示，該紅外發射器200發射的多條紅外線在顯示器件100的表面一般是分布均勻的；並且，第二紅外接收器400在顯示器件100的除設置紅外發射器200之外的其他側邊上也是均勻地分布。
[0040]在具體實施時，在本發明實施例提供的上述紅外觸控屏中，一般還可以包括:用於確定在顯示器件100出光側發生觸控位置坐標的信號處理晶片，該信號處理晶片分別與第一紅外接收器300和各第二紅外接收器400相連。
[0041]在具體實施時，在本發明實施例提供的上述紅外觸控屏中，為了能夠確定在顯示器件100出光側發生觸控位置坐標，該信號處理晶片具體包括以下四個單元:
[0042]用於接收第一紅外接收器300和各第二紅外接收器400偵測的紅外信號的信號接收單元；
[0043]在具體實施時，如圖1所示，一般在未發生觸控時，即沒有用戶的手指或其他物件接近顯示器件100時，各第二紅外接收器400會偵測到紅外發射器200發射的呈散射狀且覆蓋顯示器件100出光側的與第二紅外接收器400——對應的全部的紅外線，此時，該信號接收單元可以接收到各第二紅外接收器400偵測的紅外信號；如圖2所示，在發生觸控時，即用戶的手指或其他物件接近顯示器件100時，會阻斷在發生觸控位置上的紅外發射器200發射的紅外線，因此，各第二紅外接收器400中會存在未偵測到紅外信號的第二紅外接收器，而被阻斷的紅外線會發生反射，第一紅外接收器300會偵測到被發生觸控位置所反射的紅外線，此時，該信號接收單元可以接收到第一紅外接收器300偵測的紅外信號，而接收不到在各第二紅外接收器400中未偵測到紅外信號的第二紅外接收器所在位置的紅外信號；
[0044]用於根據各第二紅外接收器400中未偵測到紅外信號的第二紅外接收器所在位置，確定發生觸控的紅外線路徑的第一確定單元；
[0045]在具體實施時，由於信號接收單元存在接收不到在各第二紅外接收器400中未偵測到紅外信號的第二紅外接收器所在位置的紅外信號，第一確定單元根據該第二紅外接收器所在位置，可以確定發生觸控的紅外線路徑；
[0046]用於根據第一紅外接收器300接收到的紅外信號與顯示器件100所在平面的夾角α以及第一紅外接收器300和紅外發射器200之間的距離H，計算觸控點位置P到第一紅外接收器300的距離D的第二確定單元；
[0047]在具體實施時，如圖3所示，該第二確定單元可以檢測到第一紅外接收器300接收到的紅外信號與顯示器件100所在平面的夾角α，而第一紅外接收器300和紅外發射器200之間的距離H是依照實際情況設定好的，即H是固定值，根據公式D = H ^ot α計算觸控點位置P到第一紅外接收器300的距離D ；
[0048]用於根據計算出的觸控點位置P到第一紅外接收器300的距離D以及確定出的發生觸控的紅外線路徑，確定出觸控點位置P坐標的坐標確定單元；
[0049]在具體實施時，該坐標確定單元可以根據第二確定單元中計算出的觸控點位置P到第一紅外接收器300的距離D，以及第一確定單元中確定出的發生觸控的紅外線路徑，來進一步確定出觸控點位置P坐標。
[0050]基於同一發明構思，本發明實施例還提供了一種本發明實施例提供的上述紅外觸控屏的觸控偵測方法，由於該方法解決問題的原理與前述一種紅外觸控屏相似，因此該方法的實施可以參見紅外觸控屏的實施，重複之處不再贅述。
[0051]在具體實施時，本發明實施例提供的紅外觸控屏的觸控偵測方法，如圖4所示，具體包括以下步驟:
[0052]S401、接收第一紅外接收器和各第二紅外接收器偵測的紅外信號；
[0053]S402、根據各第二紅外接收器中未偵測到紅外信號的第二紅外接收器所在位置，確定發生觸控的紅外線路徑；
[0054]S403、根據第一紅外接收器接收到的紅外信號與顯示器件所在平面的夾角以及第一紅外接收器和紅外發射器之間的距離，計算觸控點位置到第一紅外接收器的距離；
[0055]S404、根據計算出的觸控點位置到第一紅外接收器的距離以及確定出的發生觸控的紅外線路徑，確定出觸控點位置坐標。
[0056]下面以一個具體的實例詳細的說明本發明實施例提供的紅外觸控屏的觸控偵測方法，具體步驟如下:
[0057]1、接收第一紅外接收器和各第二紅外接收器偵測的紅外信號；在具體實施時，如圖2所示，一般在未發生觸控時，各第二紅外接收器400會偵測到紅外發射器200發射的呈散射狀且覆蓋顯示器件100出光側的多條與第二紅外接收器400 —一對應的全部的紅外線，此時，通過信號接收單元接收各第二紅外接收器400偵測的紅外信號；在發生觸控時，在發生觸控位置上的紅外發射器200發射的紅外線會被阻斷，因此，各第二紅外接收器400中會存在未偵測到紅外信號的第二紅外接收器，而被阻斷的紅外線會發生反射，第一紅外接收器300會偵測到被發生觸控位置所反射的紅外線，此時，通過信號接收單元來接收第一紅外接收器300偵測的紅外信號；
[0058]2、根據各第二紅外接收器中未偵測到紅外信號的第二紅外接收器所在位置，確定發生觸控的紅外線路徑；在具體實施時，如圖2所示，由於上述信號接收單元存在接收不到在各第二紅外接收器400中未偵測到紅外信號的第二紅外接收器所在位置的紅外信號，通過第一確定單元根據該第二紅外接收器所在位置，來確定發生觸控的紅外線路徑；
[0059]3、根據第一紅外接收器接收到的紅外信號與顯示器件所在平面的夾角以及第一紅外接收器和紅外發射器之間的距離，計算觸控點位置到第一紅外接收器的距離；在具體實施時，如圖3所示，通過第二確定單元檢測到第一紅外接收器300接收到的紅外信號與顯示器件100所在平面的夾角α，而第一紅外接收器300和紅外發射器200之間的距離H是依照實際情況設定好的，即H是固定值，根據公式D = H.cot α就可以計算出觸控點位置P到第一紅外接收器300的距離D ；
[0060]4、根據計算出的觸控點位置到第一紅外接收器的距離以及確定出的發生觸控的紅外線路徑，確定出觸控點位置坐標；在具體實施時，如圖3所示，通過坐標確定單元根據上述第二確定單元中計算出的觸控點位置P到第一紅外接收器300的距離D，以及上述第一確定單元中確定出的發生觸控的紅外線路徑，來確定出觸控點位置P坐標。
[0061]至此，經過具體實例提供的上述步驟I至4確定出本發明實施例提供的上述紅外觸控屏的觸控點位置坐標。
[0062]基於同一發明構思，本發明實施例還提供了一種顯示裝置，包括本發明實施例提供的上述紅外觸控屏，該顯示裝置可以為:手機、平板電腦、電視機、顯示器、筆記本電腦、數碼相框、導航儀等任何具有顯示功能的產品或部件。對於該顯示裝置的其它必不可少的組成部分均為本領域的普通技術人員應該理解具有的，在此不做贅述，也不應作為對本發明的限制。該顯示裝置的實施可以參見上述紅外觸控屏的實施例，重複之處不再贅述。
[0063]本發明實施例提供的一種紅外觸控屏、其觸控偵測方法及顯示裝置，該紅外觸控屏包括顯示器件，在顯示器件的任一側邊上設置的一對紅外發射器和第一紅外接收器；其中，紅外發射器發射呈散射狀且覆蓋顯示器件出光側的多條紅外線，第一紅外接收器偵測紅外發射器發射的紅外線中被發生觸控位置所反射的紅外線；還包括在顯示器件的除設置紅外發射器之外的其他側邊上設置且與紅外線一一對應的第二紅外接收器，各第二紅外接收器在側邊上的位置與紅外發射器發射的各條紅外線照射到對應側邊上的位置相同，本發明實施例提供的上述紅外觸控屏只採用一個紅外發射器，不僅可以提高解析度，實現精確的觸控操作，還可以有效降低製作成本，以及適用於較大尺寸的顯示裝置。
[0064]顯然，本領域的技術人員可以對本發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精神和範圍。這樣，倘若本發明的這些修改和變型屬於本發明權利要求及其等同技術的範圍之內，則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。
【權利要求】
1.一種紅外觸控屏，其特徵在於，包括:顯示器件，在所述顯示器件的任一側邊上設置的一對紅外發射器和第一紅外接收器；其中，所述紅外發射器發射呈散射狀且覆蓋所述顯示器件出光側的多條紅外線，所述第一紅外接收器偵測所述紅外發射器發射的紅外線中被發生觸控位置所反射的紅外線； 還包括:在所述顯示器件的除設置所述紅外發射器之外的其他側邊上設置且與所述紅外線一一對應的第二紅外接收器，各所述第二紅外接收器在側邊上的位置與所述紅外發射器發射的各條紅外線照射到對應側邊上的位置相同。
2.如權利要求1所述的紅外觸控屏，其特徵在於，所述紅外發射器位於所述第一紅外接收器的上方，且所述紅外發射器與所述第一紅外接收器之間具有設定間距。
3.如權利要求2所述的紅外觸控屏，其特徵在於，所述紅外發射器與所述第一紅外接收器同時位於所述顯示器件的任一側邊的中心位置。
4.如權利要求3所述的紅外觸控屏，其特徵在於，所述紅外發射器與所述第一紅外接收器同時位於所述顯示器件的底邊。
5.如權利要求1所述的紅外觸控屏，其特徵在於，所述紅外發射器發射的多條紅外線在所述顯示器件的表面分布均勻；所述第二紅外接收器在所述顯示器件的除設置所述紅外發射器之外的其他側邊上均勻分布。
6.如權利要求1-5任一項所述的紅外觸控屏，其特徵在於，還包括:用於確定在所述顯示器件出光側發生觸控位置坐標的信號處理晶片，所述信號處理晶片分別與所述第一紅外接收器和各所述第二紅外接收器相連。
7.如權利要求6所述的紅外觸控屏，其特徵在於，所述信號處理晶片具體包括: 用於接收所述第一紅外接收器和各所述第二紅外接收器偵測的紅外信號的信號接收單元； 用於根據各所述第二紅外接收器中未偵測到紅外信號的第二紅外接收器所在位置，確定發生觸控的紅外線路徑的第一確定單元； 用於根據所述第一紅外接收器接收到的紅外信號與所述顯示器件所在平面的夾角以及所述第一紅外接收器和所述紅外發射器之間的距離，計算觸控點位置到所述第一紅外接收器的距離的第二確定單元； 用於根據計算出的所述觸控點位置到所述第一紅外接收器的距離以及確定出的所述發生觸控的紅外線路徑，確定出所述觸控點位置坐標的坐標確定單元。
8.一種顯示裝置，其特徵在於，包括如權利要求1-7任一項所述的紅外觸控屏。
9.一種如權利要求1-7任一項所述的紅外觸控螢幕的觸控偵測方法，其特徵在於，包括: 接收第一紅外接收器和各第二紅外接收器偵測的紅外信號； 根據各第二紅外接收器中未偵測到紅外信號的第二紅外接收器所在位置，確定發生觸控的紅外線路徑； 根據第一紅外接收器接收到的紅外信號與顯示器件所在平面的夾角以及第一紅外接收器和紅外發射器之間的距離，計算觸控點位置到第一紅外接收器的距離； 根據計算出的所述觸控點位置到所述第一紅外接收器的距離以及確定出的所述發生觸控的紅外線路徑，確定出所述觸控點位置坐標。
【文檔編號】G06F3/042GK104407747SQ201410736587
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年12月4日 優先權日:2014年12月4日
【發明者】姚樹林 申請人:京東方科技集團股份有限公司, 北京京東方顯示技術有限公司