专利名称：用于红外触摸屏的框架和红外触摸屏的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及光电技术领域，尤其涉及一种用于红外触摸屏的框架和红外触摸屏。
背景技术：
红外触摸屏由排列安装在显示器四周的框架以及安装在框架之内的红外发射管 和红外接收管构成，框架之内还安装有用于安装红外发射管、红外接收管和其他元器件的 电路板。其中，现有的框架通常采用金属薄板加工而成，主要有如下两种结构一种是将经 过冲压、折弯等加工后的钢板，采用焊接方式加工成为一个框架；另一种结构是将整块的钢 板或者不锈钢板采用整体冲压方式加工成为一体化的框架。但是上述两种结构存在如下缺 点采用焊接方式的框架，一般只适用于钢板，使用不锈钢板则成本较高，甚至高于采用整 体冲压方式的框架；采用焊接方式的框架容易产生变形，需要逐一修正，因此不容易实现低 成本的批量生产；此外，上述两种结构受折弯的宽度和深度的限制，很难低成本地加工出适 合现在红外触摸屏的边框。
实用新型内容本实用新型提供一种用于红外触摸屏的框架和红外触摸屏，用以实现低成本地批 量生产出适合现在使用的红外触摸屏的框架。本实用新型提供一种用于红外触摸屏的框架，包括两个以上边框，所述边框包 括第一侧盖，所述第一侧盖的面板上具有用于固定所述红外触摸屏的电路板的数个 柱体；第二侧盖，所述第二侧盖的面板上具有与所述柱体一一对应的通孔；当所述柱体插入对应的通孔时，所述第一侧盖和所述第二侧盖形成容纳所述电路 板的空腔；所述第一侧盖或所述第二侧盖在所述红外触摸屏的触摸表面的垂直方向距离所 述触摸表面最近的面板由能够透过红外光的透光材料制成。本实用新型还提供一种红外触摸屏，包括触摸屏框架和用于控制红外发射管和红 外接收管工作并根据所述红外发射管的发送信息和所述红外接收管的接收信息确定触摸 物的位置的处理单元，所述触摸屏框架包括两个以上边框；其中，至少两个边框内安装有电 路板，所述电路板上安装有所述红外发射管或所述红外接收管；所述红外发射管与所述红 外接收管相对；所述边框包括第一侧盖，所述第一侧盖的面板上具有用于固定所述电路板的数个柱体，所述电 路板上具有与所述柱体一一对应的通孔；第二侧盖，所述第二侧盖的面板上具有与所述柱体一一对应的通孔；[0013]当所述第一侧盖上的柱体插入所述第二侧盖上的对应的通孔时，所述第一侧盖和 所述第二侧盖形成容纳所述电路板的空腔；所述第一侧盖或所述第二侧盖在所述红外触摸屏的触摸表面的垂直方向距离所 述触摸表面最近的面板由能够透过红外光的透光材料制成。本实用新型通过第一侧盖上的柱体和第二侧盖上的通孔形成容纳电路板的空腔， 再从第一侧盖或第二侧盖的朝向红外触摸屏的触摸表面的一个面板透过红外光，结构简 单，生成成本低，适于批量生产现在使用的红外触摸屏的框架。
图1为本实用新型一种用于红外触摸屏的框架第一实施例中边框的纵截面示意 图；图2a_2g为本实用新型一种用于红外触摸屏的框架第一实施例中框架的结构示 意图；图3为本实用新型一种用于红外触摸屏的框架第二实施例中边框的纵截面示意 图；图4为本实用新型一种用于红外触摸屏的框架第三实施例中边框的纵截面示意 图；图5为本实用新型一种用于红外触摸屏的框架第四实施例中边框的纵截面示意 图；图6为本实用新型一种红外触摸屏实施例的结构示意图；图7为本实用新型一种红外触摸屏实施例中获取触摸物位置信息的原理示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步的描述。一种用于红外触摸屏的框架第一实施例在本实施例中，用于红外触摸屏的框架可以包括两个以上边框。如图1所示，为本 实用新型一种用于红外触摸屏的框架第一实施例中边框的纵截面示意图，可以包括第一侧 盖11和第二侧盖12。其中，第一侧盖11的面板上具有用于固定红外触摸屏的电路板13的数个柱体14， 第二侧盖12的面板上具有与柱体14 一一对应的通孔15，电路板13上也具有与柱体14 一一 对应的通孔。当第一侧盖11上的柱体14插入第二侧盖12上的对应的通孔15时，第一侧 盖11和第二侧盖12形成容纳电路板13的空腔16。当第一侧盖11上的柱体14依次插入 电路板13上的对应的通孔和第二侧盖12上的对应的通孔15时，电路板13就被固定在空 腔16中。电路板13上的红外管17可以为红外发射管或红外接收管。当红外管17为红外 发射管时，红外发射管发射的光需要透射到红外触摸屏的触摸表面上。当红外管17为红外 接收管时，需要接收到红外发射管发射的光，所以，第一侧盖11在红外触摸屏的触摸表面 的垂直方向距离触摸表面最近的面板110由能够透过红外光的透光材料制成。可选地，当 第二侧盖12的面板120在红外触摸屏的触摸表面的垂直方向距离触摸表面最近时，第二侧盖12的面板120由能够透过红外光的透光材料制成。可选地，为了便于加工，第一侧盖11 和第二侧盖12都可以由能够透过红外光的透光材料制成。在本实施例中，为了使得框架更加美观，柱体14和通孔15的横截面的形状可以为 圆形，通孔15的纵截面的形状可以为梯形，此时通孔15的形状为圆台形，当柱体14插入对 应的通孔15时，柱体14高出第二侧盖12的面板，可以将柱体14高出第二侧盖12的面板 的部分采用热加工的方式融化直到与第二侧盖12的面板相平，融化物填充到圆台形的通 孔15与柱体14之间的缝隙中，将柱体14固定在通孔15中，进一步地，为了防止融化物落 入空腔16内的电路板13上，通孔15朝向空腔16的一侧与柱体14之间的空隙要尽量小， 最好贴合在一起。可选地，柱体14和通孔15的横截面的形状还可以为三角形、方形或其他 多边形，通孔15的纵截面的形状还可以为矩形或其他形状，柱体14也可以不高于第二侧盖 12的面板，此时可以采用粘接等方式直接将柱体14固定在通孔15中，柱体14固定在通孔 15中后，还可以采用粘接的方式将第一侧盖11和第二侧盖12固定在一起。在本实施例中，优选地，第一侧盖11和第二侧盖12可以由挤塑成型的塑料件构 成；可选地，第一侧盖11和第二侧盖12还可以由挤压成型的金属件构成。在本实施例中，第一侧盖11和第二侧盖12结构简单，因此生产成本较低；在加工 时，可以先生产出一长条，然后剪裁得到适用于任何尺寸的红外触摸屏的边框，因此适于批 量生产。在本实施例中，框架的两个以上边框可以具有多种组合形式，如图2a_2g所示，为 本实用新型一种用于红外触摸屏的框架第一实施例中框架的结构示意图，其中，图2a具有 两个相对边框的框架，红外发射管171和红外接收管172分别安装在两个相对的边框上，并 且红外发射管171与红外接收管172相对；图2b为具有两个相交边框的框架，红外发射管 171和红外接收管172分别安装在两个相交的边框上，红外发射管171与红外接收管172相 对；图2c为具有四个边框的框架，其中两个边框相对并基本平行，红外发射管171和红外接 收管172分别安装在这两个相对并且基本平行的边框上，红外发射管171与红外接收管172 相对，另两个边框中没有安装红外发射管171或红外接收管172 ；在实际应用中，图2c也可 只有三个边框，即可取消图2c中的没有安装有红外发射管171和红外接收管172的两个边 框中的任何一个；图2d为具有三个边框的框架，其中两个边框相对并且不平行，红外发射 管171和红外接收管172分别安装在这两个相对并不平行的边框中，并且红外发射管171 与红外接收管172相对，另一个边框中没有安装红外发射管171或红外接收管172 ；图2e 为具有三个首位相接的边框的框架，红外发射管171和红外接收管172分别安装在其中两 个相对的边框中，并且红外发射管171与红外接收管172相对，另一个边框中没有安装红外 发射管171或红外接收管172 ；图2f为具有四个首尾相接的边框的框架，四个边框通过直 角连接方式组合在一起，红外发射管171位于相邻的两个边框上，红外接收管172位于另外 相邻的两个边框上，红外发射管171与红外接收管172相对；图2g为具有四个首尾相接的 边框的框架，四个边框通过斜角连接方式组合在一起，红外发射管171在相邻的两个边框 上，红外接收管172位于另外相邻的两个边框上，红外发射管171与红外接收管172相对。 需要说明的是，图2a-2g所示示意图只用于示意，在实际应用中，还可以采用其他形状的框 架，无论采用何种形状的框架，至少两个边框中分别安装有红外发射管和红外接收管，并且 红外发射管和红外接收管相对。[0032]再参见图2a_2g，为了使得框架更加结实、不易变形，本实施例还可以包括触摸面 板19，框架通过粘接的方式固定在触摸面板19上。触摸面板19可以由玻璃、树脂或其他硬 度较大的透明材料制作而成。在本实施例中，第一侧盖11上的柱体14和第二侧盖12上的通孔15形成容纳电 路板13的空腔16，再通过第一侧盖11或第二侧盖12在红外触摸屏的触摸表面的垂直方向 距离触摸表面最近的面板透过红外光，结构简单，生成成本低，适于批量生产现在红外触摸 屏的框架。一种用于红外触摸屏的框架第二实施例如图3所示，为本实用新型一种用于红外触摸屏的框架第二实施例中边框的纵截 面示意图，与图1所示示意图的不同之处在于，在本实施例中，第一侧盖11和第二侧盖12 的纵截面为相同的L形。第一侧盖11可以包括两个面板第一面板111和第二面板112，其中，第一面板 111为L形的长边所在面板，第二面板112为L形的短边所在面板，柱体14位于第一面板 111上。第二侧盖12包括第三面板113和第四面板114，其中，第三面板113为L形的长边 所在面板，第四面板114为L形的短边所在面板，通孔15位于第三面板113上。在本实施例中，为了使得边框的外观更加美观和结实，第二面板112的未与第一 面板111相交的边缘上设有台阶18，第四面板114的未与第三面板113相交的边缘上设有 台阶18。当柱体14插入对应的通孔15时，第一面板111的边缘卡在第四面板114的边缘 的台阶18上，第三面板113的边缘卡在第二面板112的边缘的台阶18上。为了增加支撑点，使得边框更加结实，柱体14上也可以设有台阶18，当柱体14插 入对应的通孔15时，第三面板113卡在柱体14的台阶18上。一种用于红外触摸屏的框架第三实施例如图4所示，为本实用新型一种用于红外触摸屏的框架第三实施例中边框的纵截 面示意图，与图1所示示意图的不同之处在于，在本实施例中，第一侧盖11的纵截面为U 形，第二侧盖12的纵截面为线形。优选地，为了使得框架的外观比较美观，U形的两侧边缘 的长度相等并且小于U形的中间边缘的长度；可选地，U形的两侧边缘的长度也可以不相寸。第一侧盖11可以包括三个面板第一面板111、第二面板112和第三面板113，其 中，第一面板111为U形的中间边缘所在面板，第二面板112和第三面板113分别为U形的 两侧边缘所在面板，柱体14位于第一面板111上。第二侧盖12可以包括第四面板114，通 孔15位于与柱体14所在的第一面板111相对的第四面板114上。在本实施例中，为了使得边框的外光更加美观和结实，第二面板112和第三面板 113的未与第一面板111相交的边缘上设有台阶18。当柱体14插入对应的通孔15时，第 四面板114的边缘分别卡在第二面板112和第三面板113的边缘的台阶18上。为了增加支撑点，使得边框更加结实，柱体14上也可以设有台阶18，当柱体14插 入对应的通孔15时，第四面板114卡在柱体14的台阶18上。一种用于红外触摸屏的框架第四实施例如图5所示，为本实用新型一种用于红外触摸屏的框架第四实施例中边框的纵截 面示意图，与图1所示示意图的不同之处在于，在本实施例中，第一侧盖11的纵截面为线
7形，第二侧盖12的纵截面为U形。优选地，为了使得框架的外观比较美观，U形的两侧边缘 的长度相等并且小于U形的中间边缘的长度；可选地，U形的两侧边缘的长度也可以不相等。其中，第一侧盖11可以包括第四面板114，柱体14位于第四面板114上。第二侧 盖12可以包括第一面板111、第二面板112和第三面板113，第一面板111为U形的中间边 缘所在面板，第二面板112和第三面板113分别为U形的两侧边缘所在面板，通孔15位于 与柱体14所在的第四面板114相对的第一面板111上。在本实施例中，为了使得边框的外光更加美观和结实，第二面板112和第三面板 113的未与第一面板111相交的边缘上设有台阶18 ；当柱体14插入对应的通孔15时，第四 面板114的边缘分别卡在第二面板112和第三面板113的边缘的台阶18上。为了增加支撑点，使得边框更加结实，柱体14上也可以设有台阶18，当柱体14插 入对应的通孔15时，第一面板111卡在柱体14的台阶18上。一种红外触摸屏实施例如图6所示，为本实用新型一种红外触摸屏实施例的结构示意图，可以包括触摸 检测区70、处理单元和触摸屏框架，其中，处理单元用于控制红外发射管171和红外接收管 172工作并根据红外发射管171的发送信息和红外接收管172的接收信息确定触摸物的位 置；触摸屏框架可以包括两个相对的边框71，边框71内安装有电路板13。其中，一个边框 71的电路板13上安装有一组红外发射管171 ；另一个边框71的电路板13上安装有一组红 外接收管172。其中，边框71的结构参见前述用于红外触摸屏的框架的各个实施例，在此不再赘 述。在本实施例中，每个红外发射管171所发射出的红外光被至少一个红外接收管 172所接收且发射与接收的红外光在触摸检测区70内形成了交叉的红外光阵列。本实施例的工作原理如下启动红外触摸屏，依次选通所有预设的红外光路。当触 摸物(如用户的手指、手写笔等)72在触摸检测区70内触击时，就会阻断至少两条红外光 路73，而每条红外光路73所对应的红外发射管171与红外接收管172的位置是固定的，根 据相似三角形定理，很容易就能计算出任意两条斜率不同的被阻断的红外光路73的交点 的位置，该交点的位置即为触摸物72的位置。如图7所示，为本实用新型一种红外触摸屏实施例中获取触摸物位置信息的原理 示意图，其中，被阻断的红外光路AC所对应的红外发射管A的坐标为(m，a)，所对应的红外 接收管C的坐标为(n，c)；被阻断的红外光路BD所对应的红外发射管B的坐标为(m，b)， 所对应的红外接收管D的坐标为(n，d)。同时需要满足c-a兴d-b，即AC与BD相交。将 A(m, a)、C(n，c)、B(m，b)、D(n，d)即被阻挡的红外光路所对应的红外发射管与红外接收管 的坐标代入下列公式<formula>formula see original document page 8</formula><formula>formula see original document page 8</formula>就可以计算出被阻断的红外光路AC与BD之间的交点0的坐标(x，y)。[0058]这种结构的红外触摸屏只需要一组红外发射管与一组红外接收管就能够实现触 摸定位，极大的减少了电子元件的数量，既简化了结构又降低了生产成本。在实际应用中，本实用新所述的边框可以采用图2b_2e所示任意一种连接方式， 但采用图2b-2e所示任意一种连接方式的红外触摸屏中的每个红外发射管171所发射出的 红外光被至少一个红外接收管172所接收且发射与接收的红外光在触摸检测区70内形成 了交叉的红外光阵列。需要说明的是，根据上述分析，可以理解的是，本实用新型红外触摸屏可以包括两 个以上的边框，其中至少两个边框内部安装有电路板，电路板上安装有红外发射管或红外 接收管；红外发射管与红外接收管相对。如本实施新型所述红外触摸屏的各个边框之间的 连接方式可以采用图2f和2g所示连接方式。边框采用图2f和2g所述连接方式的红外触 摸屏由四条边框首尾相连组成，每个边框内都有一组红外发射管或红外接收管，两条相对 的边框内分别安装有红外发射管和红外接收管。边框采用图2f和2g所述连接方式的红外 触摸屏还包括处理单元，该处理单元用于控制红外发射管或红外接收管工作并根据红外发 射管的发送信息和红外接收管的接收信息确定触摸物的位置。边框采用图2f 和2g所述连 接方式的红外触摸屏中的红外发射管与接收管的之间可以采用一对一的形式，也可采用一 个红外发射管对应多个红外接收管的形式。本实用新型所述的产品并不限于具体实施方式
中所述的实施例。本领域技术人员 根据本发明的技术方案得出其他的实施方式，同样属于本实用新型的技术创新范围。
权利要求一种用于红外触摸屏的框架，包括两个以上边框，其特征在于，所述边框包括第一侧盖，所述第一侧盖的面板上具有用于固定所述红外触摸屏的电路板的数个柱体；第二侧盖，所述第二侧盖的面板上具有与所述柱体一一对应的通孔；当所述柱体插入对应的通孔时，所述第一侧盖和所述第二侧盖形成容纳所述电路板的空腔；所述第一侧盖或所述第二侧盖在所述红外触摸屏的触摸表面的垂直方向距离所述触摸表面最近的面板由能够透过红外光的透光材料制成。
2.根据权利要求1所述的框架，其特征在于，所述第一侧盖和所述第二侧盖的纵截面 为相同的L形；所述第一侧盖包括第一面板和第二面板，其中，所述第一面板为所述L形的长边所在 面板，所述第二面板为所述L形的短边所在面板，所述柱体位于所述第一面板上；所述第二侧盖包括第三面板和第四面板，其中，所述第三面板为所述L形的长边所在 面板，所述第四面板为所述L形的短边所在面板，所述通孔位于所述第三面板上。
3.根据权利要求2所述的框架，其特征在于，所述第二面板的未与所述第一面板相交 的边缘上设有台阶，所述第四面板的未与所述第三面板相交的边缘上设有台阶；当所述柱体插入对应的通孔时，所述第一面板的边缘卡在所述第四面板的边缘的台阶 上，所述第三面板的边缘卡在所述第二面板的边缘的台阶上。
4.根据权利要求1所述的框架，其特征在于，所述第一侧盖或所述第二侧盖的纵截面 为U形；另一侧盖的纵截面为线形；所述纵截面为U形的侧盖包括第一面板、第二面板和第三面板，所述第一面板为所述U 形的中间边缘所在面板，所述第二面板和所述第三面板分别为所述U形的两侧边缘所在面 板；所述另一侧盖包括第四面板。
5.根据权利要求4所述的框架，其特征在于，所述第二面板和所述第三面板的未与所 述第一面板相交的边缘上设有台阶；当所述柱体插入对应的通孔时，所述第四面板的边缘分别卡在所述第二面板和所述第 三面板的边缘的台阶上。
6.根据权利要求1至5之一所述的框架，其特征在于，所述通孔的纵截面的形状为梯形。
7.根据权利要求1至5之一所述的框架，其特征在于，所述柱体上设有台阶。
8.—种红外触摸屏，包括触摸屏框架和用于控制红外发射管和红外接收管工作并根据 所述红外发射管的发送信息和所述红外接收管的接收信息确定触摸物的位置的处理单元， 所述触摸屏框架包括两个以上边框；其中，至少两个边框内安装有电路板，所述电路板上安 装有所述红外发射管或所述红外接收管；所述红外发射管与所述红外接收管相对；其特征 在于，所述边框包括第一侧盖，所述第一侧盖的面板上具有用于固定所述电路板的数个柱体，所述电路板 上具有与所述柱体一一对应的通孔；第二侧盖，所述第二侧盖的面板上具有与所述柱体一一对应的通孔； 当所述第一侧盖上的柱体插入所述第二侧盖上的对应的通孔时，所述第一侧盖和所述第二侧盖形成容纳所述电路板的空腔；所述第一侧盖或所述第二侧盖在所述红外触摸屏的触摸表面的垂直方向距离所述触 摸表面最近的面板由能够透过红外光的透光材料制成。
9.根据权利要求8所述的红外触摸屏，其特征在于，所述第一侧盖和所述第二侧盖的 纵截面为相同的L形；所述第一侧盖包括第一面板和第二面板，其中，所述第一面板为所述L形的长边所在 面板，所述第二面板为所述L形的短边所在面板，所述柱体位于所述第一面板上；所述第二侧盖包括第三面板和第四面板，其中，所述第三面板为所述L形的长边所在 面板，所述第四面板为所述L形的短边所在面板，所述通孔位于所述第三面板上。
10.根据权利要求9所述的红外触摸屏，其特征在于，所述第二面板的未与所述第一面 板相交的边缘上设有台阶，所述第四面板的未与所述第三面板相交的边缘上设有台阶；当所述柱体插入对应的通孔时，所述第一面板的边缘卡在所述第四面板的边缘的台阶 上，所述第三面板的边缘卡在所述第二面板的边缘的台阶上。
11.根据权利要求8所述的红外触摸屏，其特征在于，所述第一侧盖或所述第二侧盖的 纵截面为U形；另一侧盖的纵截面为线形；所述纵截面为U形的侧盖包括第一面板、第二面板和第三面板，所述第一面板为所述U 形的中间边缘所在面板，所述第二面板和所述第三面板分别为所述U形的两侧边缘所在面 板；所述另一侧盖包括第四面板。
12.根据权利要求11所述的红外触摸屏，其特征在于，所述第二面板和所述第三面板 的未与所述第一面板相交的边缘上设有台阶；当所述柱体插入对应的通孔时，所述第四面板的边缘分别卡在所述第二面板和所述第 三面板的边缘的台阶上。
13.根据权利要求8至12之一所述的红外触摸屏，其特征在于，所述通孔的纵截面的形 状为梯形。
14.根据权利要求8至12之一所述的红外触摸屏，其特征在于，所述柱体上设有台阶。
15.根据权利要求8至12之一所述的红外触摸屏，其特征在于，所述触摸屏框架包括两 个相对的边框，所述两个相对的边框内分别包括一组红外发射管和一组红外接收管，每个 红外发射管所发射出的红外光被至少一个红外接收管所接收且发射与接收的红外光在所 述红外触摸屏的触摸检测区域内形成了交叉的红外光阵列。
专利摘要本实用新型涉及一种用于红外触摸屏的框架和红外触摸屏。其中一种用于红外触摸屏的框架包括两个以上边框，所述边框包括第一侧盖，所述第一侧盖的面板上具有用于固定所述红外触摸屏的电路板的数个柱体；第二侧盖，所述第二侧盖的面板上具有与所述柱体一一对应的通孔；当所述柱体插入对应的通孔时，所述第一侧盖和所述第二侧盖形成容纳所述电路板的空腔；所述第一侧盖或所述第二侧盖在所述红外触摸屏的触摸表面的垂直方向距离所述触摸表面最近的面板由能够透过红外光的透光材料制成。本实用新型可以降低生产成本，适于批量生产现在使用的红外触摸屏的框架。
文档编号G06F3/042GK201583929SQ20102011875
公开日2010年9月15日 申请日期2010年2月24日 优先权日2010年2月24日
发明者刘四达, 刘建军, 刘新斌, 叶新林, 张海兵 申请人:北京汇冠新技术股份有限公司