专利名称：触摸屏、触摸系统和显示器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及光电技术领域，尤其涉及一种触摸屏、触摸系统和显示器。
背景技术：
随着计算机技术的普及，在20世纪90年代初出现了一种新的人机交互技术_触 摸屏技术。采用这种技术，使用者只要用手轻轻地触摸计算机显示屏上的图形或文字就能 操作计算机，从而摆脱了键盘和鼠标的束缚，极大地方便了使用者。现有技术中常用的触摸屏为红外触摸屏，红外触摸屏使用大量的一一对应的红外 发射管和红外接收管确定触摸物的位置信息，原理比较简单。但是，红外触摸屏存在如下缺陷由于使用了大量的红外元件，而且安装调试比较 复杂，因此触摸屏的生产成本较高；此外，由于采用红外发射管和红外接收管确定触摸物的 位置信息，因此，红外触摸屏的分辨率较低。
实用新型内容本实用新型提供一种触摸屏、触摸系统和显示器，用以实现降低触摸屏的生产成 本，提高触摸屏的分辨率。本实用新型提供一种触摸屏，包括触摸检测区；光扫描组件，安装在所述触摸检测区的一个角部，所述光扫描组件包括光源、半反 射镜、MEMS微反射镜和光电接收元件，所述光源发射的光束的扫描范围覆盖所述触摸检测 区；数条光学传感条，各光学传感条分立排列并且与所述光源发射的激光束的方向相 交，各光学传感条感应所述触摸检测区的环境光；处理电路，与所述光电接收元件和各光学传感条连接。本实用新型还提供一种触摸系统，包括触摸检测区；光扫描组件，安装在所述触摸检测区的一个角部，所述光扫描组件包括光源、半反 射镜、MEMS微反射镜和光电接收元件，所述光源发射的光束的扫描范围覆盖所述触摸检测 区；数条光学传感条，各光学传感条分立排列并且与所述光源发射的激光束的方向相 交，各光学传感条感应所述触摸检测区的环境光；处理电路，与所述光电接收元件和各光学传感条连接。本实用新型还提供一种显示器，包括显示单元和触摸屏，所述触摸屏包括触摸检测区；光扫描组件，安装在所述触摸检测区的一个角部，所述光扫描组件包括光源、半反 射镜、MEMS微反射镜和光电接收元件，所述光源发射的光束的扫描范围覆盖所述触摸检测区；数条光学传感条，各光学传感条分立排列并且与所述光源发射的激光束的方向相 交，各光学传感条感应所述触摸检测区的环境光；处理电路，与所述光电接收元件和各光学传感条连接。在本实用新型中，只需要采用一套光扫描组件和数条光学传感条，避免了使用大 量的红外发射管和红外接收管，因此降低了触摸屏的生产成本。另外，在实用新型中，处 理电路采用光扫描组件确定触摸物的方向信息，采用光学传感条确定触摸物的初步位置信 息，再根据触摸物的方向信息和触摸物的初步位置信息获取触摸物的位置信息，避免了使 用红外发射管和红外接收管确定触摸物的位置信息，从而提高了触摸屏的分辨率。
图1为本实用新型触摸屏第一实施例的结构示意图；图2为本实用新型触摸屏第一实施例中光扫描组件的结构示意图；图3为本实用新型触摸屏第二实施例结构示意图；图4为本实用新型触摸屏第三实施例的结构示意图；图5为本实用新型显示器实施例的结构示意图。
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。触摸屏第一实施例如图1所示，为本实用新型触摸屏第一实施例的结构示意图，该触摸屏可以包括 光扫描组件11、数条光学传感条12、处理电路13和触摸检测区14，其中，，各光学传感条12 分立排列并感应触摸检测区14的环境光，光扫描组件11安装在触摸检测区14的一个角 部。在本实施例中，光学传感条12可以为槽式或反射传感条，不限于光敏电阻、光电 二极管、光电三极管、光电耦合器或光电池中的一种或其组合。如图2所示，为本实用新型触摸屏第一实施例中光扫描组件的结构示意图，光扫 描组件11可以包括光源111、半反射镜112、MEMS微反射镜113和光电接收元件114，光源 111发射的激光束的扫描范围覆盖触摸检测区14，并且光源111发射的光束的方向与数条 光学传感条12相交。光源111发射的光束具有良好的方向性，优选地，该光源111为激光 源，该光束为激光束。光扫描组件11中各个组件的安装方式和工作原理可以参见申请号为 200710119764. 2、公开号为CN101118314A的发明专利申请，在此不再赘述。在本实施例中，各光学传感条12可以感应触摸检测区的环境光而生成感应信号， 当没有触摸时，各光学传感条12的感应信号没有变化，当有触摸时，触摸物遮挡住发射到 光学传感条12的环境光，触摸位置处的光学传感条12的感应信号发生变化。光源111发 射激光束来扫描触摸物，当没有触摸时，光电接收元件114接收不到光信号，当有触摸时， 触摸物将光源111发射的激光反射回去，光电接收元件114可以接收到光信号。处理电路13与光电接收元件114和各光学传感条12连接，处理电路13可以根据 各光学传感条12的感应信号的变化情况，确定触摸位置处的光学传感条的位置信息，从而确定触摸物的初步位置信息。处理电路13可以采用光扫描组件11确定触摸物的方向信息， 然后处理电路13可以根据触摸物的初步位置信息和触摸物的方向信息确定触摸物的位置 fn息ο在本实施例中，触摸屏只需要采用一套光扫描组件11和数条光学传感条12，避免 了使用大量的红外发射管和红外接收管，因此降低了触摸屏的生产成本。另外，在本实施例 中，处理电路13采用光扫描组件11确定触摸物的方向信息，采用光学传感条12确定触摸 物的初步位置信息，再根据触摸物的方向信息和触摸物的初步位置信息获取触摸物的位置 信息，避免了使用红外发射管和红外接收管确定触摸物的位置信息，从而提高了触摸屏的 分辨率。触摸屏第二实施例如图3所示，为本实用新型触摸屏第二实施例结构示意图，在图1所示结构示意图 的基础上，本实施例还可以包括框架，框架包括第一边缘101、第二边缘102、第三边缘103 和第四边缘104，第一边缘101与第三边缘103相对，第二边缘102与第四边缘104相对，触 摸检测区14为矩形，光扫描组件11安装在第一边缘101和第二边缘102的交角处，各光学 传感条12为直线并且与第一边缘101平行。在本实施例中，为了保护光学传感条12，还可以包括透明基板15，光学传感条12 安装在透明基板15上，优选地，光学传感条12安装在透明基板15的下表面，可选地，光学 传感条12安装在透明基板15的上表面。光学传感条12可以通过胶粘接合的方式附着于 透明基板15上，也可以通过半导体沉积-刻蚀工艺形成于透明基板15上。其中，光学传感 条12可以为透明或不透明的元件，当光学传感条12为不透明的元件时，其尺寸应足够小， 以不影响显示图像的光线传输。可选地，透明基板15还可以安装在数条光学传感条12上方，与数条光学传感条12 不接触。假设MEMS微反射镜113的偏转轴所在位置为坐标原点，X轴与第一边缘101平行， Y轴与第二边缘102平行，在本实施例中，处理电路13可以根据各光学传感条12的感应信 号的变化情况确定触摸物所在位置的纵坐标信息，采用光扫描组件11确定触摸物所在位 置和MEMS微反射镜113的偏转轴所在位置的连线与X轴的夹角，然后处理电路13可以根 据触摸物所在位置的纵坐标信息、以及触摸物所在位置和MEMS微反射镜113的偏转轴所在 位置的连线与X轴的夹角，计算得到触摸物的位置信息。可选地，各光学传感条12还可以与第二边缘102平行，此时，处理电路13可以根 据各光学传感条12的感应信号的变化情况，确定触摸物所在位置的横坐标信息。在本实施例中，触摸屏只需要采用一套光扫描组件11和数条光学传感条12，避免 了使用大量的红外发射管和红外接收管，因此降低了触摸屏的生产成本。另外，在本实施例 中，处理电路13采用光扫描组件11确定触摸物所在位置和MEMS微反射镜113的偏转轴所 在位置的连线与X轴的夹角，采用光学传感条12确定触摸物所在位置的纵坐标信息，再根 据触摸物所在位置和MEMS微反射镜113的偏转轴所在位置的连线与X轴的夹角、以及触摸 物所在位置的纵坐标信息，获取触摸物的位置信息，避免了使用红外发射管和红外接收管 确定触摸物的位置信息，从而提高了触摸屏的分辨率。触摸屏第三实施例[0043]如图4所示，为本实用新型触摸屏第三实施例的结构示意图，与图3所示结构示意 图的不同之处在于，各光学传感条12为以MEMS微反射镜113的偏转轴所在位置为圆心的 圆弧形。假设MEMS微反射镜113的偏转轴所在位置为坐标原点，X轴与第一边缘101平行， Y轴与第二边缘102平行，在本实施例中，处理电路13可以根据各光学传感条12的感应信 号的变化情况确定触摸物所在位置与MEMS微反射镜113的偏转轴所在位置的距离信息，采 用光扫描组件11确定触摸物所在位置和MEMS微反射镜113的偏转轴所在位置的连线与X 轴的夹角，然后处理电路可以根据触摸物所在位置与MEMS微反射镜113的偏转轴所在位置 的距离信息、以及触摸物所在位置和MEMS微反射镜113的偏转轴所在位置的连线与X轴的 夹角，计算得到触摸物的位置信息。在本实施例中，触摸屏只需要采用一套光扫描组件11和数条光学传感条12，避免 了使用大量的红外发射管和红外接收管，因此降低了触摸屏的生产成本。另外，在本实施例 中，处理电路13采用光扫描组件11确定触摸物所在位置和MEMS微反射镜113的偏转轴所 在位置的连线与X轴的夹角，采用光学传感条12确定触摸物所在位置与MEMS微反射镜113 的偏转轴所在位置的距离信息，再根据触摸物所在位置和MEMS微反射镜113的偏转轴所在 位置的连线与X轴的夹角、以及触摸物所在位置与MEMS微反射镜113的偏转轴所在位置的 距离信息，获取触摸物的位置信息，避免了使用红外发射管和红外接收管确定触摸物的位 置信息，从而提高了触摸屏的分辨率。需要说明的是，各光学传感条12还可以采用除了图3和图4所示结构外的其他结 构。触摸系统实施例本实施例可以包括前述触摸屏实施例中任一组件，在此不再赘述。显示器实施例如图5所示，为本实用新型显示器实施例的结构示意图，可以包括显示单元和触 摸屏53。其中，显示单元可以包括显示屏幕51和显示器框架52，触摸屏53安装在显示屏 幕51前面、靠近使用者的一侧，并且位于显示器框架52内部。可选地，触摸屏53也可以安装在显示器框架52外部，触摸屏53还可以与显示器 框架52整合安装在一起。其中，触摸屏53可以包括前述触摸屏所有实施例中任一组件，在此不再赘述。本实用新型所述的技术方案并不限于具体实施方式
中所述的实施例。本领域技术 人员根据本实用新型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。
权利要求一种触摸屏，其特征在于，包括触摸检测区；光扫描组件，安装在所述触摸检测区的一个角部，所述光扫描组件包括光源、半反射镜、MEMS微反射镜和光电接收元件，所述光源发射的光束的扫描范围覆盖所述触摸检测区；数条光学传感条，各光学传感条分立排列并且与所述光源发射的激光束的方向相交，各光学传感条感应所述触摸检测区的环境光；处理电路，与所述光电接收元件和各光学传感条连接。
2.根据权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，还包括框架，所述框架包括第一边缘、 第二边缘、第三边缘和第四边缘，所述第一边缘与所述第三边缘相对，所述第二边缘与所述 第四边缘相对，所述光扫描组件安装在所述第一边缘和所述第二边缘的交角处。
3.根据权利要求2所述的触摸屏，其特征在于，各光学传感条为直线并且与所述第一 边缘或所述第二边缘平行。
4.根据权利要求2所述的触摸屏，其特征在于，各光学传感条为以所述MEMS微反射镜 的偏转轴所在位置为圆心的圆弧形。
5.根据权利要求1-4任一所述的触摸屏，其特征在于，还包括 透明基板，所述数条光学传感条安装在所述透明基板上。
6.一种触摸系统，其特征在于，包括 触摸检测区；光扫描组件，安装在所述触摸检测区的一个角部，所述光扫描组件包括光源、半反射 镜、MEMS微反射镜和光电接收元件，所述光源发射的光束的扫描范围覆盖所述触摸检测 区；数条光学传感条，各光学传感条分立排列并且与所述光源发射的激光束的方向相交， 各光学传感条感应所述触摸检测区的环境光；处理电路，与所述光电接收元件和各光学传感条连接。
7.根据权利要求6所述的触摸系统，其特征在于，还包括框架，所述框架包括第一边 缘、第二边缘、第三边缘和第四边缘，所述第一边缘与所述第三边缘相对，所述第二边缘与 所述第四边缘相对，所述光扫描组件安装在所述第一边缘和所述第二边缘的交角处。
8.根据权利要求7所述的触摸系统，其特征在于，各光学传感条为直线并且与所述第 一边缘或所述第二边缘平行。
9.根据权利要求7所述的触摸系统，其特征在于，各光学传感条为以所述MEMS微反射 镜的偏转轴所在位置为圆心的圆弧形。
10.根据权利要求6-9所述的触摸系统，其特征在于，还包括 透明基板，所述数条光学传感条安装在所述透明基板上。
11.一种显示器，包括显示单元和触摸屏，其特征在于，所述触摸屏包括 触摸检测区；光扫描组件，安装在所述触摸检测区的一个角部，所述光扫描组件包括光源、半反射 镜、MEMS微反射镜和光电接收元件，所述光源发射的光束的扫描范围覆盖所述触摸检测 区；数条光学传感条，各光学传感条分立排列并且与所述光源发射的激光束的方向相交， 各光学传感条感应所述触摸检测区的环境光；处理电路，与所述光电接收元件和各光学传感条连接。
专利摘要本实用新型涉及一种触摸屏、触摸系统和显示器，其中，所述触摸屏包括触摸检测区；光扫描组件，安装在所述触摸检测区的一个角部，所述光扫描组件包括光源、半反射镜、MEMS微反射镜和光电接收元件，所述光源发射的光束的扫描范围覆盖所述触摸检测区；数条光学传感条，各光学传感条分立排列并且与所述光源发射的激光束的方向相交，各光学传感条感应所述触摸检测区的环境光；处理电路，与所述光电接收元件和各光学传感条连接。本实用新型可以降低触摸屏的生产成本，提高触摸屏的分辨率。
文档编号G06F3/042GK201698391SQ20102026225
公开日2011年1月5日 申请日期2010年7月13日 优先权日2010年7月13日
发明者刘建军, 刘新斌, 叶新林 申请人:北京汇冠新技术股份有限公司