专利名称：设有汇聚镜的红外触摸屏的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种触摸屏，尤其涉及一种红外触摸屏。
背景技术：
红外触摸屏是利用X、Y方向上密布的红外线矩阵来检测并定位用户的触摸。 红外触摸屏是在显示器的前面安装一个触摸板，触摸板四边排布红外发射装置和红外接 收装置，相对应成横竖交叉的红外矩阵。用户在触摸屏幕时，手指就会挡住经过该位置 的横竖红外线，因而可以判断出触摸点在屏幕的位置。红外接收装置由若干感光元件排 布形成，两个相邻感光元件的感光点之间的距离在5mm 6mm范围，此距离较远、扫描 精度较低，当触摸点遮住部分红外线时，感光元件不容易感受到光线变化，造成触摸不 响应或响应慢等问题，影响红外触摸屏的工作质量。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种设有汇聚镜的红外触摸屏，以解决上述技术问题。本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现设有汇聚镜的红外触摸屏，包括一触摸板、一红外发射装置、一红外接收装 置，所述红外发射装置包括一发射红外光的红外发射阵列，所述红外接收装置包括一接 收红外光的红外接收阵列，所述红外发射阵列和红外接收阵列前方均设有滤光片，所述 红外发射阵列包括排列成列的红外光源，所述红外接收阵列包括排列成列的光敏元件， 其特征在于，所述红外光源和光敏元件的前方均设有一汇聚透镜。红外发射阵列的至少两个红外光源，甚至每个红外光源前方都设有汇聚透镜， 通过汇聚透镜，把红外发射装置发射的红外线聚集，使通过汇聚透镜的红外线几乎平行 发射，实现触摸板的前后方精度一致性。红外接收阵列的至少两个光敏元件，甚至每个光敏元件前方都设有汇聚透镜， 通过汇聚透镜，把红外发射装置发射的红外线折射，使红外接收装置的感光点容易接收 到红外线，增加了扫描精度，使红外发射装置与红外接收装置的感光线性关系更为理想。所述红外发射阵列前方的汇聚透镜在所述红外发射阵列前方的滤光片上，与所 述红外发射阵列前方的滤光片一体设计；所述红外接收阵列前方的汇聚透镜在所述红外接收阵列前方的滤光片上，与所 述红外接收阵列前方的滤光片一体设计。在生产滤光片时，同时压制汇聚透镜，使汇聚 透镜与滤光片一体化，可以有效减少制作成本。所述红外发射阵列前方的汇聚透镜粘贴在所述红外发射阵列前方的滤光片上；所述红外接收阵列前方的汇聚透镜粘贴在所述红外接收阵列前方的滤光片上。 以降低生产难度。[0012]所述红外光源的透光面与所述汇聚透镜形成一发射透镜组，所述发射透镜组的 汇聚点位于所述红外光源的发光点处。红外光源发出的红外光，通过发射透镜组的汇聚 后，发射出几乎平行的红外光。有助于减轻甚至避免扫描精度受红外光源远近影响的问题。所述光敏元件的透光面与所述汇聚透镜形成一接收透镜组，所述接收透镜组的 汇聚点位于所述光敏元件的感光点处。由于红外光源发射出几乎平行的红外光，所以经 过接收透镜组的红外光经汇聚后聚焦于感光点附近，使感光点感光。当触摸点遮住部分 红外线时，聚焦于感光点附近的光线随之减少，感光点感受到红外线强度变化，产生相 应的电信号。将红外线强度变化作为触摸扫描的参考因素，可以有效提高红外触摸屏的 扫描精度。即使触摸点很小也会遮挡光线，进而引起感光点附近的红外线强度变化，被设 有汇聚镜的红外触摸屏所识别。因此设有汇聚镜的红外触摸屏相对于已有的红外触摸屏 扫描精度大大提高。实验表明，本实用新型可以有效识别小于1平方毫米的触摸点。所述汇聚透镜可以采用凸透镜。所述汇聚透镜也可以采用菲涅尔透镜。菲涅尔透镜也具有汇聚作用，且成本比 凸透镜低。所述红外光源采用红外二极管，所述光敏元件采用红外光敏二极管。以便节省 成本。所述红外光源采用红外二极管，所述光敏元件采用红外光敏三极管。光敏三极 管具有电流放大作用，具有高灵敏度，能提高本实用新型的响应速度。有益效果由于采用上述技术方案，本实用新型能增加扫描精度、触摸响应 快、感光线性关系更为理想等优点，有效提高了设有汇聚镜的红外触摸屏的质量。
图1为本实用新型的结构示意图；图2为本实用新型汇聚红外光的原理示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了 解，下面结合具体图示进一步阐述本实用新型。参照图1、图2，设有汇聚镜的红外触摸屏，包括触摸板、红外发射装置、红外 接收装置，红外发射装置包括红外发射阵列2，红外接收装置包括红外接收阵列1，红外 发射阵列2和红外接收阵列1前方均设有滤光片，红外发射阵2列包括排列成列的红外光 源21，红外接收阵列1包括排列成列的光敏元件11，红外光源21和光敏元件11的前方 均设有汇聚透镜3，红外发射阵列2的至少两个红外光源21，甚至每个红外光源21前方 都设有汇聚透镜3，通过汇聚透镜3，把红外发射装置发射的红外线聚集，使通过汇聚透 镜3的红外线几乎平行发射，实现触摸板的前后方精度一致性。红外接收阵列1的至少 两个光敏元件11，甚至每个光敏元件11前方都设有汇聚透镜3，通过汇聚透镜3，把红外 发射装置发射的红外线折射，使红外接收装置的感光点容易接收到红外线，增加了扫描精度，使红外发射装置与红外接收装置的感光线性关系更为理想。红外发射阵列2前方的汇聚透镜3在红外发射阵列2前方的滤光片上，与红外发 射阵列2前方的滤光片一体设计；红外接收阵列1前方的汇聚透镜3在红外接收阵列1前 方的滤光片上，与红外接收阵列1前方的滤光片一体设计。在生产滤光片时，同时压制 汇聚透镜3，使汇聚透镜3与滤光片一体化，可以有效减少制作成本。红外发射阵列2前 方的汇聚透镜3粘贴在红外发射阵列2前方的滤光片上；红外接收阵列1前方的汇聚透镜 3粘贴在红外接收阵列1前方的滤光片上。以降低生产难度。红外光源21的透光面与汇聚透镜3形成一发射透镜组，发射透镜组的汇聚点位 于红外光源21的发光点处。红外光源21发出的红外光，通过发射透镜组的汇聚后，发 射出几乎平行的红外光。有助于减轻甚至避免扫描精度受红外光源21远近影响的问题。 光敏元件11的透光面111与汇聚透镜3形成一接收透镜组，接收透镜组的汇聚点位于光 敏元件11的感光点112处。由于红外光源21发射出几乎平行的红外光，所以经过接收透 镜组的红外光经汇聚后聚焦于感光点112附近，使感光点112感光。当触摸点遮住部分 红外线时，聚焦于感光点112附近的光线随之减少，感光点112感受到红外线强度变化， 产生相应的电信号。将红外线强度变化作为触摸扫描的参考因素，可以有效提高红外触 摸屏的扫描精度。即使触摸点很小也会遮挡光线，进而引起感光点112附近的红外线强 度变化，被设有汇聚镜的红外触摸屏所识别。因此设有汇聚镜的红外触摸屏相对于已有 的红外触摸屏扫描精度大大提高。实验表明，本实用新型可以有效识别小于1平方毫米 的触摸点。汇聚透镜3可以采用凸透镜。汇聚透镜3也可以采用菲涅尔透镜。红外光源21 可以采用红外二极管。光敏元件11可以采用红外光敏二极管，以便减少成本。光敏元 件11也可以采用红外光敏三极管。以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本 行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中 描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用 新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本 实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
权利要求1.设有汇聚镜的红外触摸屏，包括一触摸板、一红外发射装置、一红外接收装置， 所述红外发射装置包括一发射红外光的红外发射阵列，所述红外接收装置包括一接收红 外光的红外接收阵列，所述红外发射阵列和红外接收阵列前方均设有滤光片，所述红外 发射阵列包括排列成列的红外光源，所述红外接收阵列包括排列成列的光敏元件，其特 征在于，所述红外光源和光敏元件的前方均设有一汇聚透镜。
2.根据权利要求1所述的设有汇聚镜的红外触摸屏，其特征在于，所述红外发射阵列 的至少两个红外光源前方都设有汇聚透镜，所述红外接收阵列的至少两个光敏元件前方 都设有汇聚透镜。
3.根据权利要求1所述的设有汇聚镜的红外触摸屏，其特征在于，所述红外发射阵列 的每个红外光源前方都设有汇聚透镜，所述红外接收阵列的每个光敏元件前方都设有汇 聚透镜。
4.根据权利要求1所述的设有汇聚镜的红外触摸屏，其特征在于，所述红外发射阵列 前方的汇聚透镜在所述红外发射阵列前方的滤光片上，与所述红外发射阵列前方的滤光 片一体设计；所述红外接收阵列前方的汇聚透镜在所述红外接收阵列前方的滤光片上，与所述红 外接收阵列前方的滤光片一体设计。
5.根据权利要求1所述的设有汇聚镜的红外触摸屏，其特征在于，所述红外发射阵列 前方的汇聚透镜粘贴在所述红外发射阵列前方的滤光片上；所述红外接收阵列前方的汇聚透镜粘贴在所述红外接收阵列前方的滤光片上。
6.根据权利要求1、2、3、4或5所述的设有汇聚镜的红外触摸屏，其特征在于，所 述红外光源的透光面与所述汇聚透镜形成一发射透镜组，所述发射透镜组的汇聚点位于 所述红外光源的发光点处。
7.根据权利要求1、2、3、4或5所述的设有汇聚镜的红外触摸屏，其特征在于，所 述光敏元件的透光面与所述汇聚透镜形成一接收透镜组，所述接收透镜组的汇聚点位于 所述光敏元件的感光点处。
8.根据权利要求1所述的设有汇聚镜的红外触摸屏，其特征在于，所述汇聚透镜采用 菲涅尔透镜。
9.根据权利要求1所述的设有汇聚镜的红外触摸屏，其特征在于，所述光敏元件采用 红外二极管，所述光敏元件采用红外光敏二极管。
10.根据权利要求1所述的设有汇聚镜的红外触摸屏，其特征在于，所述光敏元件采 用红外二极管，所述光敏元件采用红外光敏三极管。
专利摘要本实用新型涉及一种触摸屏，具体涉及一种红外触摸屏。设有汇聚镜的红外触摸屏，包括触摸板、红外发射装置、红外接收装置，红外发射装置包括发射红外光的红外发射阵列，红外接收装置包括接收红外光的红外接收阵列，红外发射阵列和红外接收阵列前方均设有滤光片，红外发射阵列包括排列成列的红外光源，红外接收阵列包括排列成列的光敏元件，红外光源和光敏元件的前方均设有汇聚透镜。由于采用上述技术方案，本实用新型的红外接收装置能增加扫描精度、触摸响应快等优点，有效提高了设有汇聚镜的红外触摸屏的质量。
文档编号G06F3/042GK201804315SQ201020551259
公开日2011年4月20日 申请日期2010年9月30日 优先权日2010年9月30日
发明者何怡, 庄松林, 杨波, 程抒一, 窦晓鸣 申请人:上海理工大学