紅外觸控螢幕抗光幹擾性能的測試裝置及其測試方法
2023-06-01 08:49:41 3
專利名稱：紅外觸控螢幕抗光幹擾性能的測試裝置及其測試方法
技術領域：
本發明涉及一種觸控螢幕的測試裝置及測試方法，尤其涉及一種紅外觸控螢幕抗光幹擾性能的測試裝置及其測試方法。
背景技術：
長期以來，紅外觸控螢幕以高度的穩定性、適應性及透光性贏得業內人士的好評。由於紅外觸控螢幕為一種光學觸控螢幕，所以需要具備一定的抗背景光幹擾性，紅外觸控螢幕所受到的背景光的光幹擾多為來自太陽光的光幹擾。近年來紅外觸控螢幕製造商對紅外觸控螢幕進行了產品的抗光性能的改進，取得了一定的效果。但是，由於沒有一個量化的考核標準，以及配套的設備和相對嚴格的試驗方法，以至於針對具體的改進方案，究竟在性能上改進了沒有，改進了多少，沒有一個量化的標準。就不能為下一步工作提供指導方向，形成資源的浪費。且工作存在很大的盲目性。如果以太陽光作為紅外觸控螢幕抗光幹擾性能測試的模擬幹擾光源存在如下問題(一 )地面上接收到的太陽光中紅外線的比例是隨大氣物理天文現象而變化並且隨季節和地域觀測點周邊環境等等都會變化。每天的天氣預報內容含有紫外線強度，還沒有我們感興趣的紅外線強度的報告。因此即使同樣光強的陽光中的紅外線的強度嚴格上說並不相同。單純用陽光的強度來考核紅外觸控螢幕的抗幹擾性能，含有不確定因素太多，用室外的陽光對產品進行測試。必然要受時間地點的限制，試驗的結果沒有可重複性，每次實驗的可比性很差。如果以一般的白熾燈、碘鎢燈作為紅外觸控螢幕抗光幹擾性能測試的模擬幹擾光源存在如下問題(一)不管其照度有多大，我們只應關心其中的紅外線的強度有多大，紅外成分有多少，同樣光強的陽光和燈光中的紅外線強度完全不同；( 二)燈泡的光基本上是點光源，光強度隨距離變化很大，照射面上強度變化也很大；(三)以交流電源供電的光源其強度中不但有直流分量而且有交流分量，這就使我們研究的問題更加複雜化。
發明內容
針對現有技術中存在的問題，本發明提供了一種專門用於測試紅外觸控螢幕抗光幹擾性能的測試裝置，該測試裝置包括測試平臺，放置被檢測抗光幹擾性能的紅外觸控螢幕；模擬幹擾光源，發射可被紅外觸控螢幕的紅外接收元件所接收的幹擾光；光源控制單元，至少能夠調節幹擾光的光強；以及旋轉構件，調整幹擾光射向紅外接收元件的入射角。
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依照本發明的一個方面，所述模擬幹擾光源為紅外光源。依照本發明的一個方面，所述模擬幹擾光源的橫向長度大於其所照射的紅外觸控螢幕的接收邊的長度。依照本發明的一個方面，所述光源控制單元中包含有光強測試單元，用於測試所述幹擾光的光強。依照本發明的一個方面，所述旋轉構件在調整所述幹擾光射向所述紅外接收元件的入射角的過程中，所述模擬幹擾光源與所述紅外接收元件之間的距離保持不變。同時本發明還提供了上述測試裝置的一種測試方法，該測試方法包括以下步驟控制模擬幹擾光源發射幹擾光射向紅外觸控螢幕的紅外接收元件；以及調整幹擾光射向紅外接收元件的入射角，調節幹擾光的光強，記錄不同入射角的幹擾光使紅外觸控螢幕發生檢測異常的臨界狀態時所對應的臨界光強。依照本發明的一個方面，所述調節幹擾光射向紅外接收元件的入射角中的入射角的大小從理論零度開始逐漸遞增。依照本發明的一個方面，所述理論零度為所述模擬幹擾光源的下沿到達紅外接收單元所能達到的最小接收角度。依照本發明的一個方面，所述調節幹擾光的光強為所述光源控制單元對所述模擬幹擾光源所發射的幹擾光的光強進行空間和時間軸上的可編程控制。本發明的其它方面和/或優點將在下面的說明中部分描述，並且其中部分在該說明中是顯而易見的，或者可以通過本發明的實踐中學習到。
通過參考以下附圖閱讀以下詳細說明，能夠更好地了解本發明。要注意，附圖中的各個細節都不是按照比例畫出來的。相反，為了清楚起見，各個細節被任意地擴大或者縮小，在這些附圖中圖1為根據本發明的紅外觸控螢幕抗光幹擾性能的測試裝置的一種實施例的結構示意圖；圖2為模擬幹擾光源的一種實施例的結構示意圖；圖3為圖2所示模擬幹擾光源由多個廣角紅外發光管組成時的光強分布示意圖；圖4為圖2所示模擬幹擾光源由多個小發射角紅外發光管組成時的光強分布示意圖；圖5為根據本發明的紅外觸控螢幕抗光幹擾性能的測試裝置的一種實施例的一種優化方案的結構示意圖；圖6為圖5優化方案所示測試裝置的立體圖；圖7為根據本發明的紅外觸控螢幕抗光幹擾性能的測試裝置的測試方法的流程圖； 以及
圖8為模擬幹擾光源所發射的幹擾光射向紅外觸控螢幕的紅外接收元件的入射角為理論零度時的一個實施例的示意圖。
具體實施例方式下面將開始本發明的實施例的詳細說明，根據相應的
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
實施例以解釋本發明。如圖1所示為根據本發明的紅外觸控螢幕抗光幹擾性能的測試裝置的一種實施例的結構示意圖，該測試裝置包括測試平臺101、模擬幹擾光源102、光源控制單元103及旋轉構件104。測試平臺101用於放置被檢測抗光幹擾性能的紅外觸控螢幕100，在測試平臺101 上可設置有固定元件105(如卡扣、螺栓等)用於固定紅外觸控螢幕100，使紅外觸控螢幕100 在被該測試裝置測試的過程中不會被移動，提高了該測試裝置的測試精度；模擬幹擾光源 102用於發射可被紅外觸控螢幕100的紅外接收元件所接收的幹擾光，模擬幹擾光源102所發射的幹擾光為^(Infrared紅外光)或NIR(Near Infrared近紅外光)；光源控制單元 103與模擬幹擾光源102相連接，光源控制單元103至少能夠調節模擬幹擾光源102所發射的幹擾光的光強，光源控制單元103可為包含有電位器和三極體的簡單電路，能夠實現調節模擬幹擾光源的發光強度功能的電路過多，不一一列舉。在光源控制單元103中包含有光強測試單元，用於測試模擬幹擾光源102所發射的幹擾光的光強，如幹擾光為紅外光， 該光強測試單元可為紅外輻照度計，在圖1中可將光強測試單元安裝在紅外觸控螢幕100的被檢測的接收邊附近，例如，可安裝在圖中右側的固定元件105上；旋轉構件104用於調整幹擾光射向紅外觸控螢幕100的紅外接收元件的入射角。旋轉構件104可以通過旋轉測試平臺101來實現調整幹擾光的入射角，也可以通過旋轉模擬幹擾光源102來實現調整幹擾光的入射角，也可以通過同時旋轉測試平臺101和模擬幹擾光源102來實現調整幹擾光的入射角。旋轉構件104在調節幹擾光射向紅外觸控螢幕100的紅外接收元件的入射角的過程中需保證模擬幹擾光源102與紅外接收元件之間的距離保持不變，防止模擬幹擾光源102所發射的幹擾光因傳輸距離不同產生衰減不同的光強而造成的檢測誤差，旋轉構件104對幹擾光射向紅外接收單元的入射角的調整範圍一般在0 90度之間。在圖1中示出旋轉構件104的為一種通過旋轉模擬幹擾光源102來實現調整幹擾光的入射角的實施例，該旋轉構件104至少包括旋臂1041與旋轉件1042，模擬幹擾光源102安裝在旋臂1041上，旋臂1041通過旋轉件1042與檢測平臺100軸接或鉸接在一起，用戶操作旋臂1041可以使其在平行或垂直於檢測平臺100的方向上進行旋轉從而實現對模擬幹擾光源102所發射的幹擾光的入射角進行調整，旋臂1041可為「口」型架、「工」型架、「曰」型架、「E」型架、「幹」型架、「F」型架等，旋轉件1042可為連接軸、鉸鏈等。參照圖5，在圖5中旋轉構件104還包含有一個弧形懸臂1043，最為一種優選，弧形旋臂1043為圓弧形旋臂。弧形旋臂1043安裝在測試平臺101上，在弧形懸臂1043上設置有滑槽1044，旋臂1041通過可固定滑動件1045 可在滑槽1044內進行滑動並隨時固定當前所在的位置，這種旋轉構件104因為具有弧形旋臂1043利於對模擬幹擾光源102所發射的幹擾光的入射角進行精確調整。同時可參照圖 6，圖6為圖5所示測試裝置的立體圖。在實際應用中，將被檢測抗光幹擾性能的紅外觸控螢幕100放置於測試平臺101上， 操作旋轉構件104使紅外觸控螢幕100的紅外接收單元處入射角不同的幹擾光照射，操作光源控制單元103調節模擬幹擾光源102所發射的幹擾光的光強直至紅外觸控螢幕100發生檢測異常的臨界狀態(根據質量部關於紅外觸控螢幕的檢驗規定的測試方法測定時，當觸控螢幕從正常工作狀態到出現非正常的跳點、跳線等現象的時候，定義為觸控螢幕檢測異常的臨界狀態)並記錄此時的臨界光強，從而獲得了紅外觸控螢幕100的紅外接收單元在處不同入射角照射時的發生檢測異常的臨界狀態時的臨界光強的數據表，將紅外觸控螢幕100所將要應用的環境中幹擾光的光強帶入該數據表就可以得出該紅外觸控螢幕能夠在該環境中正常使用時所允許的幹擾光的最大入射角。本發明提供了一種專門用於測試紅外觸控螢幕抗光幹擾性能的測試裝置，能夠對紅外觸控螢幕的抗光幹擾性能得出一個具體的試驗數據，解決了市場上沒有專門用於測試紅外觸控螢幕抗光幹擾性能的測試裝置這一空缺，為紅外觸控螢幕生產廠家提供了方便。該測試裝置可以模擬各種紅外觸控螢幕的應用環境中的幹擾光，無需去具體應用環境中進行抗光幹擾性能檢測，極大的簡化了紅外觸控螢幕抗光幹擾性能的測試過程。如圖2所示為模擬幹擾光源102的一種實施例的結構示意圖，模擬幹擾光源102 在本實施例中被示為由多個紅外發光管201構成的單一紅外光源，多個紅外發光管201構成一個矩形陣列，這種結構的模擬幹擾光源102能夠發射出的比較均勻的平行的紅外光。 利於旋轉構件調整模擬幹擾光射向紅外觸控螢幕100的紅外接收元件的入射角。同時由於紅外發光管201所發射出的紅外光在到達紅外觸控螢幕的紅外接收單元的過程中肯定會有一定的發散，如圖3所示，為幹擾光源102由普通的廣角紅外發射管構成時在水平方向的光強分布，圖3中-6、-5、-4…0···4、5、6為該模擬光源中紅外發光管的編號，編號0的紅外發光管為模擬幹擾光源正中間的紅外發光管，從圖3中可以看出編號-2至編號3的紅外發光管的光強比較均勻，兩側的紅外發光管的光強由於紅外光的發散開始有較大幅度的衰減，降低了模擬幹擾光所發射的幹擾光的均勻性。為了進一步提高模擬幹擾光源所發射的幹擾光的均勻性，其所使用的紅外發光管可採用小發射角紅外發光管，同時令模擬幹擾光源的橫向長度大於其所照射的紅外觸控螢幕的接收邊的長度，令紅外觸控螢幕的被檢測的接收邊處於光強分布均勻的紅外發光管的輻射區域內，具體可參照圖4，令紅外觸控螢幕的被檢測的接收邊處於編號-4至編號4的紅外發光管所發射的紅外光的輻射區域內，由於編號-4至編號4 的紅外發射管的光強非常均勻，進一步提高了照射到紅外觸控螢幕的被檢測的接收邊的幹擾光的均勻性。如圖7所示為根據本發明的紅外觸控螢幕抗光幹擾性能的測試裝置的測試方法的流程圖，該測試方法包括以下步驟進入步驟701，控制模擬幹擾光源發射幹擾光射向被檢測抗光幹擾性能的紅外觸控螢幕的紅外接收元件。如圖1所示的測試裝置執行本步驟，首先將被檢測抗光幹擾性能的紅外觸控螢幕 100放置於測試平臺101上，接通電源，打開模擬幹擾光源102的開關使其工作，調整紅外觸控螢幕100的位置使紅外觸控螢幕100的一條接收邊始終處於模擬幹擾光源102所發射的幹擾光的照射，然後用固定元件105將已經調試好位置的紅外觸控螢幕100在測試平臺101上加以固定。進入步驟702，調整幹擾光射向紅外接收元件的入射角，調節幹擾光的光強，記錄不同入射角的幹擾光使紅外觸控螢幕發生檢測異常的臨界狀態時所對應的臨界光強。如圖1所示的測試裝置執行本步驟，操作與模擬幹擾光源102相連接的光源控制單元103調節模擬幹擾光源102所發射出的幹擾光的光強，同時在紅外觸控螢幕100的觸摸檢測區域不斷執行觸摸操作直至該紅外觸控螢幕100發生檢測異常的臨界狀態(根據質量部關於紅外觸控螢幕的檢驗規定的測試方法測定時，當觸控螢幕從正常工作狀態到出現非正常的跳點、跳線等現象的時候，定義為觸控螢幕檢測異常的臨界狀態)，並記錄紅外觸控螢幕100發生檢測異常的臨界狀態時光源控制單元103中的光強測試單元所顯示的幹擾光的光強數值。在操作光源控制單元103來對模擬幹擾光源102所發射出的幹擾光的光強進行空間和時間軸上的可編程控制。操作旋轉構件104調節模擬幹擾光源102所發射的幹擾光射向紅外觸控螢幕100的紅外接收元件的入射角從理論零度開始逐漸遞增，並記錄不同入射角的幹擾光使紅外觸控螢幕100發生檢測異常的臨界狀態時的臨界光強。理論零度為模擬幹擾光源 102的下沿到達紅外觸控螢幕100的紅外接收單元所能達到的最小接收角，具體可參照圖8， 圖8中的Z α為模擬幹擾光源102所發射的幹擾光射向紅外觸控螢幕100的紅外接收元件 801的入射角為理論零度時的一個實施例，在圖8中802為紅外觸控螢幕100的紅外發射單元，紅外發射單元802與旋轉件1042處同一軸線上。由於紅外觸控螢幕接收邊上的紅外接收單元(一般為紅外接收管)在垂直方向上的理論最大接收角度為12度，在水平方向上的理論最大接收角度為29度，所以在使用本發明所述的測試裝置對紅外觸控螢幕進行抗光幹擾性能測試時幹擾光射向紅外觸控螢幕的紅外接收單元的最大入射角無需過高，稍大於紅外接收原件的理論最大接收角度即可，同時應儘量多次選取不同的幹擾光射向紅外觸控螢幕的紅外接收單元的入射角，提高檢測的精確度。 儘管已經對本發明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發明精神和原則的情況下可以對這些實施例進行改變，其範圍定義在權利要求中。
權利要求
1.一種紅外觸控螢幕抗光幹擾性能的測試裝置，其特徵在於，包括測試平臺，放置被檢測抗光幹擾性能的紅外觸控螢幕；模擬幹擾光源，發射可被紅外觸控螢幕的紅外接收元件所接收的幹擾光；光源控制單元，至少能夠調節幹擾光的光強；以及旋轉構件，調整幹擾光射向紅外接收元件的入射角。
2.如權利要求1所述的測試裝置，其特徵在於所述模擬幹擾光源為紅外光源。
3.如權利要求2所述的測試裝置，其特徵在於所述模擬幹擾光源的橫向長度大於其所照射的紅外觸控螢幕的接收邊的長度。
4.如權利要求1所述的測試裝置，其特徵在於所述光源控制單元中包含有光強測試單元，用於測試所述幹擾光的光強。
5.如權利要求1至4之一所述的測試裝置，其特徵在於所述旋轉構件在調整所述幹擾光射向所述紅外接收元件的入射角的過程中，所述模擬幹擾光源與所述紅外接收元件之間的距離保持不變。
6.一種紅外觸控螢幕抗光幹擾性能的測試裝置的測試方法，所述測試裝置包括放置被檢測抗光幹擾性能的紅外觸控螢幕的測試平臺，發射可被紅外觸控螢幕的紅外接收元件所接收的幹擾光的模擬幹擾光源，至少能夠調節幹擾光的光強的光源控制單元以及調整幹擾光射向紅外接收元件的入射角的旋轉構件；其特徵在於，該測試方法包括以下步驟控制模擬幹擾光源發射幹擾光射向紅外觸控螢幕的紅外接收元件；以及調整幹擾光射向紅外接收元件的入射角，調節幹擾光的光強，記錄不同入射角的幹擾光使紅外觸控螢幕發生檢測異常的臨界狀態時所對應的臨界光強。
7.如權利要求6所述的測試方法，其特徵在於所述調節幹擾光射向紅外接收元件的入射角中的入射角的大小從理論零度開始逐漸遞增。
8.如權利要求7所述的測試方法，其特徵在於所述理論零度為所述模擬幹擾光源的下沿到達紅外接收單元所能達到的最小接收角度。
9.如權利要求6所述的測試方法，其特徵在於所述調節幹擾光的光強為所述光源控制單元對所述模擬幹擾光源所發射的幹擾光的光強進行空間和時間軸上的可編程控制。
全文摘要
本發明公開了一種專門用於測試紅外觸控螢幕抗光幹擾性能的測試裝置及其測試方法，該測試裝置包括用於放置被檢測抗光幹擾性能的紅外觸控螢幕的測試平臺，用於發射可被紅外觸控螢幕的紅外接收元件所接收的幹擾光的模擬幹擾光源，至少能夠調節幹擾光的光強的光源控制單元以及用於調整幹擾光射向紅外接收元件的入射角的旋轉構件。這種測試裝置可以模擬各種紅外觸控螢幕的應用環境中的幹擾光，無需去具體應用環境中進行抗光幹擾性能檢測，極大的簡化了紅外觸控螢幕抗光幹擾性能的測試過程。
文檔編號G01M11/00GK102192829SQ20101012077
公開日2011年9月21日 申請日期2010年3月8日 優先權日2010年3月8日
發明者劉建軍, 劉新斌, 劉瑩, 葉新林, 楊紹鵬, 黃春穎 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