具有高抗光性能的红外触摸设备及其触摸检测单元的制作方法
【专利摘要】一种具有高抗光性能的红外触摸设备，包括：触摸屏、第一组多个红外发射器、第一组多个红外接收器以及第一红外滤光片。触摸屏具有相对的第一边缘和第二边缘。第一组多个红外发射器设置在触摸屏的第一边缘。第一组多个红外接收器设置在触摸屏的第二边缘。第一组多个红外接收器与第一组多个红外发射器一一对应，用以接收对应的第一组红外发射器发出的红外线。第一红外滤光片设置在位于第二边缘的光线入口处。在第一红外滤光片与第一组红外接收器之间形成隧道结构，该隧道结构构造成用以减弱穿过第一红外滤光片并到达第一组多个红外接收器的环境光线的强度。
【专利说明】具有高抗光性能的红外触摸设备及其触摸检测单元
【技术领域】
[0001]本发明涉及红外触摸领域，特别是具有高抗光性能的红外触摸设备及其触摸检测单元。
【背景技术】
[0002]红外触摸的原理是由发射灯发射红外线到接收灯，形成一张由红外线布成的光网，当有物体进入红外光网阻挡住某处的红外线发射接收时，控制器就能知道何处进行了触摸。目前，红外触摸产品大多使用红外滤光片来过滤掉不需要的光线，对使用的环境要求比较高，不能有太强的光线照射，否则影响产品的使用效果或者直接无法使用。
[0003]但是作为触摸设备却不能限制使用范围，从室内使用到室外高强度阳光下的户外使用，作为产品，它必须适应。因此，提高红外设备的抗光性是本领域技术人员的不懈追求。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本发明所要解决的技术问题是提供一种具有改进抗光性能的红外触摸设备。
[0005]本发明所要解决的另一技术问题是提供一种具有改进抗光性能的红外触摸设备的触摸检测单元。
[0006]本发明提供了一种具有高抗光性能的红外触摸设备，包括:触摸屏，所述触摸屏具有相对的第一边缘和第二边缘；第一组多个红外发射器，设置在所述触摸屏的第一边缘；第一组多个红外接收器，设置在所述触摸屏的第二边缘，所述第一组多个红外接收器与所述第一组多个红外发射器一一对应，用以接收对应的第一组红外发射器发出的红外线；以及第一红外滤光片，设置在位于所述第二边缘的光线入口处。在所述第一红外滤光片与所述第一组红外接收器之间形成隧道结构，所述隧道结构构造成用以减弱穿过所述第一红外滤光片并到达所述第一组多个红外接收器的环境光线的强度。
[0007]在一实施例中，所述红外触摸设备包括沿所述第二边缘设置的边框，所述第一组红外接收器安装在电路板上，所述电路板固定在所述边框上并与所述触摸屏平行，所述第一组红外接收器安装在所述电路板上的远离所述触摸屏的一端。
[0008]在一实施例中，所述红外触摸设备包括沿所述第二边缘设置的边框，所述第一组红外接收器安装在电路板上，所述电路板固定在所述边框上并与所述触摸屏垂直。
[0009]在一实施例中，所述第一红外滤光片倾斜设置。
[0010]在一实施例中，所述第一红外滤光片的倾斜角度在45至60度之间。
[0011]在一实施例中，所述红外触摸设备包括沿所述第二边缘设置的边框，所述第一组红外接收器安装在电路板上，所述电路板固定在所述边框上，所述边框包括面对所述第一组红外发射器的内侧框部、远离所述第一组红外发射器的外侧框部以及连接所述内侧框部和外侧框部的边框正面连接部，所述内侧框部自所述边框正面连接部沿远离所述第一组红外接收器并朝向所述触摸屏的方向倾斜延伸，所述第一红外滤光片位于所述内侧框部上。
[0012]在一实施例中，所述第一组红外接收器与所述光线入口的距离不小于11毫米。
[0013]在一实施例中，所述红外触摸设备包括沿所述第二边缘设置的边框，所述隧道结构由所述边框的结构形成或由所述边框的结构与所述触摸屏共同形成。
[0014]在一实施例中，所述触摸屏具有相对的第三边缘和第四边缘，所述第三边缘和第四边缘与所述第一边缘和第二边缘不同。所述红外触摸设备还包括:第二组多个红外发射器，设置在所述触摸屏的第三边缘；第二组多个红外接收器，设置在所述触摸屏的第四边缘，所述第二组多个红外接收器与所述第二组多个红外发射器一一对应，用以接收对应的第二组红外发射器发出的红外线；以及第二红外滤光片，设置在位于所述第四边缘的光线入口处。其中，在所述第二红外滤光片与所述第二组红外接收器之间形成隧道结构，所述隧道结构构造成用以降低穿过所述第二红外滤光片并到达所述第二组多个红外接收器的环境光线的强度。
[0015]本发明还提供了一种具有高抗光性能的红外触摸设备的触摸检测单元，包括:相对设置的第一组多个红外发射器和第一组多个红外接收器，所述第一组多个红外接收器与所述第一组多个红外发射器一一对应，用以接收对应的第一组红外发射器发出的红外线；第一红外滤光片，设置在所述第一组红外发射器发出的红外线的光路上并靠近所述第一组红外接收器；相对设置的第二组多个红外发射器和第二组多个红外接收器，所述第二组多个红外接收器与所述第二组多个红外发射器一一对应，用以接收对应的第二组红外发射器发出的红外线；第二红外滤光片，设置在所述第二组红外发射器发出的红外线的光路上并靠近所述第二组红外接收器。至少在所述第一红外滤光片和第二红外滤光片其中之一与其对应的第一组或第二组红外接收器之间形成隧道结构，所述隧道结构构造成用以减弱穿过与所述隧道结构对应的那一红外滤光片的环境光线的强度。
[0016]综上所述，在上述红外触摸设备及其触摸检测单元中，红外接收器与对应的红外滤光片之间形成隧道结构，通过隧道结构对环境光线的多次反射，减弱环境光线至不影响红外接收的程度，从而提高红外触摸设备的抗光性。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是红外触摸设备的原理示意图。
[0018]图2是红外触摸设备的一个实施例的剖视图。
[0019]图3是图2的红外触摸设备的触摸检测单元的结构示意图。
[0020]图4是红外触摸设备的另一个实施例的剖视图。
[0021]图5是图4的红外触摸设备的触摸检测单元的结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅作为例示用途，并不用于限定本发明。
[0023]参考图1，为红外触摸设备的原理示意图。红外触摸设备包括触摸检测单元，围绕触摸屏10设置，并且设置在触摸屏10相对的边缘上。在所示的实施例中，触摸屏10为长方形，具有相对的第一边缘12和第二边缘14，以及相对的第三边缘16和第四边缘18。触摸检测单元包括第一组多个红外发射器20和第一组多个红外接收器22，其中第一组多个红外发射器20设置在触摸屏10的第一边缘12，而第一组多个红外接收器22设置在触摸屏10的第二边缘14。第一组多个红外接收器22与第一组多个红外发射器20 —一对应，用以接收对应的第一组红外发射器20发出的红外线。
[0024]同样，触摸检测单元还包括第二组多个红外发射器24和第二组多个红外接收器26，其中第二组多个红外发射器24设置在触摸屏10的第三边缘16，而第二组多个红外接收器26设置在触摸屏10的第四边缘18。第二组多个红外接收器26与第一组多个红外发射器24 —一对应，用以接收对应的第二组红外发射器24发出的红外线。
[0025]不同组的红外发射器发射的红外线相互交叉，在此实施例中是正交设置。如果某处(例如图1触摸屏中的黑点处)发生触摸事件，则对应位置的红外线无法被接收，因此可以根据红外接收器的接收情况确定发生触摸事件的位置。
[0026]红外接收器接收正对的红外发射器发射的红外线时，也同时会接收环境光线。一般会在红外发射器发出的红外线的光路上并靠近红外接收器的位置设置红外滤光片，以滤除环境光线。但在环境光线很强的情况下，还是会有部分环境光穿过红外滤光片并到达对应的红外接收器。这部分穿过红外滤光片的环境光需要被减弱，否则会影响红外接收。
[0027]图2和图3是红外触摸设备的一个实施例的示意图。
[0028]红外触摸设备包括沿触摸屏10的第二边缘14设置的边框28。边框28设有光线入口 29，此光线入口 29位于红外线的光路上。在光线入口 29处设置第一红外滤光片30，以滤除环境光线。
[0029]边框28包括面对第一组红外发射器20的内侧框部32、远离第一组红外发射器20的外侧框部34以及连接内侧框部32和外侧框部34的边框正面连接部36。内侧框部32自边框正面连接部36沿远离第一组红外接收器22并朝向触摸屏10的方向倾斜延伸。第一红外滤光片30位于内侧框部32上，因此也呈倾斜设置。第一红外滤光片30的倾斜角度在45至60度范围内，在本实施例中，其倾斜角度为59度。
[0030]第一组红外接收器22安装在电路板38上，电路板38固定在边框28上。在所示的实施例中，电路板38是利用一个分离的安装件40安装在边框28上的。整体来看，此安装件40可视为边框28的一部分。在其他实施例中，电路板38也可以直接安装在边框28上，而不需要设置上述分离的安装件40。
[0031]在所示的实施例中，电路板38与触摸屏10平行。第一组红外接收器22安装在电路板38上的远离触摸屏10的一端。
[0032]在第一红外滤光片30与第一组红外接收器22之间形成隧道结构42。隧道结构42构造成用以降低穿过第一红外滤光片30并到达第一组多个红外接收器22的环境光线的强度。环境光线穿过第一红外滤光片30后，在隧道结构42中多次反射，逐渐降低环境光的强度，使其减弱到不影响红外接收的程度。由于第一组红外接收器22安装在电路板38上的远离触摸屏10的一端，而且边框28的内侧框部32沿远离第一组红外接收器22的方向倾斜延伸，这样设计可以增加上述隧道结构42的长度，进而增加环境光的反射次数，更大程度地减弱环境光线的强度。第一组红外接收器22与光线入口 29之间的距离不小于11毫米。在本实施例中，第一组红外接收器22与光线入口 29之间的距离为14.3毫米。
[0033]在此实施例中，隧道结构42由边框28的结构形成。具体而言，其由内侧框部32的部分结构、安装件40的部分结构以及夹持触摸屏10的部分边框结构共同形成。为此，边框28的上述部位可以形成各种有利于增加光线反射的结构。进一步地，这些部位上还可以设置吸光结构或材料，进一步减弱环境光线。
[0034]图4和图5是红外触摸设备的另一个实施例。
[0035]下面主要针对与前述是实施例不同之处进行描述。电路板138利用安装件140安装在边框28上，且电路板138与触摸屏10垂直。电路板138位置尽量靠近外侧框部34。内侧框部32自边框正面连接部36沿远离第一组红外接收器22并朝向触摸屏10的方向倾斜延伸。第一红外滤光片130位于内侧框部32上，因此也呈倾斜设置。在本实施例中，其倾斜角度为55度。
[0036]在第一红外滤光片130与第一组红外接收器22之间形成隧道结构142。隧道结构142构造成用以降低穿过第一红外滤光片130并到达第一组多个红外接收器22的环境光线的强度。环境光线穿过第一红外滤光片130后，在隧道结构142中多次反射，逐渐降低环境光的强度，使其减弱到不影响红外接收的程度。
[0037]由于电路板38位置尽量靠近外侧框部34，而且边框28的内侧框部32沿远离第一组红外接收器22的方向倾斜延伸，这样设计可以增加上述隧道结构42的长度，进而增加环境光的反射次数，更大程度地减弱环境光线的强度。在本实施例中，第一组红外接收器22与光线入口 129之间的距离为14.3毫米。
[0038]在此实施例中，隧道结构42由边框28与触摸屏10的结构共同形成。具体而言，其由内侧框部32的部分结构、第一滤光片130的部分结构以及触摸屏10的部分表面共同形成。为此，边框28和触摸屏10的上述部位可以形成各种有利于增加光线反射的结构。同样，这些部位上还可以设置吸光结构或材料，进一步减弱环境光线。
[0039]在本实施例中，内侧框部32末端沿远离第一组红外发射器20的方向反折而形成翻折部33，第一滤光片130末端沿远离第一组红外发射器20的方向反折而形成翻折部131。这些翻折部33，131都是形成上述隧道结构142的结构。
[0040]上述是以第一组红外发射器和接收器为例，说明了触摸检测单元的滤光片和隧道结构的构造。应当理解的是，针对第二组红外发射器和接收器也可以按照相同的方式设置类似的滤光片和隧道结构，即在位于第四边缘18的光线入口设置第二红外滤光片，在第二红外滤光片与第二组红外接收器26之间形成隧道结构，该隧道结构构造成用以降低穿过第二红外滤光片并到达第二组多个红外接收器26的环境光线的强度。当然，针对第二组红外发射器和接收器也可以不同的方式设置滤光片，可以设置或不设置隧道结构。
[0041]在第一组红外发射器20和第二组红外发射器24的一侧，理论上是不用抗光设计的。但从产品外观的角度看，发射器这一侧也可以设置相同或类似的边框结构以形成统一的外观。本说明书附图所示的实施例中，发射器这一侧设置了相同的边框结构。
[0042]综上所述，在上述介绍的红外触摸设备及其触摸检测单元中，红外接收器与对应的红外滤光片之间形成隧道结构，通过隧道结构对环境光线的多次反射，减弱环境光线至不影响红外接收的程度，从而提高红外触摸设备的抗光性。
[0043]以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种具有高抗光性能的红外触摸设备，包括: 触摸屏，所述触摸屏具有相对的第一边缘和第二边缘； 第一组多个红外发射器，设置在所述触摸屏的第一边缘； 第一组多个红外接收器，设置在所述触摸屏的第二边缘，所述第一组多个红外接收器与所述第一组多个红外发射器一一对应，用以接收对应的第一组红外发射器发出的红外线；以及 第一红外滤光片，设置在位于所述第二边缘的光线入口处； 其特征在于: 在所述第一红外滤光片与所述第一组红外接收器之间形成隧道结构，所述隧道结构构造成用以减弱穿过所述第一红外滤光片并到达所述第一组多个红外接收器的环境光线的强度。
2.如权利要求1所述的具有高抗光性能的红外触摸设备，其特征在于，所述红外触摸设备包括沿所述第二边缘设置的边框，所述第一组红外接收器安装在电路板上，所述电路板固定在所述边框上并与所述触摸屏平行，所述第一组红外接收器安装在所述电路板上的远离所述触摸屏的一端。
3.如权利要求1所述的具有高抗光性能的红外触摸设备，其特征在于，所述红外触摸设备包括沿所述第二边缘设置的边框，所述第一组红外接收器安装在电路板上，所述电路板固定在所述边框上并与所述触摸屏垂直。
4.如权利要求1所述的具有高抗光性能的红外触摸设备，其特征在于，所述第一红外滤光片倾斜设置。
5.如权利要求4所述的具有高抗光性能的红外触摸设备，其特征在于，所述第一红外滤光片的倾斜角度在45至60度之间。
6.如权利要求4所述的具有高抗光性能的红外触摸设备，其特征在于，所述红外触摸设备包括沿所述第二边缘设置的边框，所述第一组红外接收器安装在电路板上，所述电路板固定在所述边框上，所述边框包括面对所述第一组红外发射器的内侧框部、远离所述第一组红外发射器的外侧框部以及连接所述内侧框部和外侧框部的边框正面连接部，所述内侧框部自所述边框正面连接部沿远离所述第一组红外接收器并朝向所述触摸屏的方向倾斜延伸，所述第一红外滤光片位于所述内侧框部上。
7.如权利要求1所述的具有高抗光性能的红外触摸设备，其特征在于，所述第一组红外接收器与所述光线入口的距离不小于11毫米。
8.如权利要求1所述的具有高抗光性能的红外触摸设备，其特征在于，所述红外触摸设备包括沿所述第二边缘设置的边框，所述隧道结构由所述边框的结构形成或由所述边框的结构与所述触摸屏共同形成。
9.如权利要求1-8中任意一项所述的具有高抗光性能的红外触摸设备，其特征在于，所述触摸屏具有相对的第三边缘和第四边缘，所述第三边缘和第四边缘与所述第一边缘和第二边缘不同，所述红外触摸设备还包括: 第二组多个红外发射器，设置在所述触摸屏的第三边缘； 第二组多个红外接收器，设置在所述触摸屏的第四边缘，所述第二组多个红外接收器与所述第二组多个红外发射器一一对应，用以接收对应的第二组红外发射器发出的红外线；以及 第二红外滤光片，设置在位于所述第四边缘的光线入口处； 其中，在所述第二红外滤光片与所述第二组红外接收器之间形成隧道结构，所述隧道结构构造成用以降低穿过所述第二红外滤光片并到达所述第二组多个红外接收器的环境光线的强度。
10.一种具有高抗光性能的红外触摸设备的触摸检测单元，包括: 相对设置的第一组多个红外发射器和第一组多个红外接收器，所述第一组多个红外接收器与所述第一组多个红外发射器一一对应，用以接收对应的第一组红外发射器发出的红外线； 第一红外滤光片，设置在所述第一组红外发射器发出的红外线的光路上并靠近所述第一组红外接收器； 相对设置的第二组多个红外发射器和第二组多个红外接收器，所述第二组多个红外接收器与所述第二组多个红外发射器一一对应，用以接收对应的第二组红外发射器发出的红外线； 第二红外滤光片，设置在所述第二组红外发射器发出的红外线的光路上并靠近所述第二组红外接收器； 其特征在于: 至少在所述第一红外滤光片和第二红外滤光片其中之一与其对应的第一组或第二组红外接收器之间形成隧道结构，所述隧道结构构造成用以减弱穿过与所述隧道结构对应的那一红外滤光片的环境光线的强度。
【文档编号】G06F3/042GK104391611SQ201410528713
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年10月9日 优先权日:2014年10月9日
【发明者】胡龙 申请人:深圳市艾博德科技股份有限公司