利用光線折射原理改變紅外光傳輸路徑的紅外觸摸屏制造技術(shù)

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及一種紅外觸摸屏，尤其涉及一種利用光的折射原理改變紅外光傳輸路徑的紅外觸摸屏。
技術(shù)介紹
現(xiàn)有紅外觸摸系統(tǒng)，其采用方式都是通過由沿著觸摸區(qū)域四周安裝在X、Y方向排布均勻的紅外發(fā)射管和紅外接收管，控制和驅(qū)動電路在MCU執(zhí)行代碼的控制下驅(qū)動紅外發(fā)射管和紅外接收管，對應(yīng)掃描形成X方向和Y方向橫豎交叉的紅外線矩陣。當(dāng)有觸摸時(shí)，手指或其它物體就會擋住經(jīng)過該點(diǎn)的橫豎紅外光，由控制系統(tǒng)判斷出觸摸點(diǎn)在觸摸屏上的位置。目前在紅外觸摸屏領(lǐng)域，如專利號為200820109789.4的“一種應(yīng)用于觸摸屏上的反射鏡”，此技術(shù)主要目的是:利用反射原理將，減少紅外觸摸屏上的發(fā)射和接收單元數(shù)量減半；如專利號為201020271758.6的“一種純平結(jié)構(gòu)的多點(diǎn)觸摸屏”此專利技術(shù)的主要原理是:在普通紅外觸摸屏的基礎(chǔ)上增加了一個導(dǎo)光板，用于填充普通觸摸屏體觸摸面上的凹腔，從而達(dá)到表面看似純平的效果；如200710028616.X的“一種紅外觸摸屏及其多點(diǎn)觸摸定位方法”等?，F(xiàn)有紅外觸摸屏專利技術(shù)或產(chǎn)品中無論是單點(diǎn)還是多點(diǎn)紅外觸摸屏，其紅外觸摸屏的基本組裝方式，都是將紅外管放于觸摸屏的觸摸面之上，在該結(jié)構(gòu)中，都存在以下問題:1、抗強(qiáng)光干擾的能力差?，F(xiàn)有紅外觸摸屏，由于紅外管是放在觸摸面之上，外部的光線很容易射到紅外接收單元，從而影響觸摸屏的正常工作，因此一般的 屏體都不能在強(qiáng)光(如陽光或較強(qiáng)的白熾燈)下正常工作。2、紅外觸摸屏觸摸面的四邊都存在較寬和較高的邊沿凸起。在現(xiàn)有紅外觸摸屏領(lǐng)域，紅外管一般都安裝在屏體觸摸面的上方，加上紅外管保護(hù)結(jié)構(gòu)的厚度，從而在屏體的四邊形成較高和較寬的邊沿凸起，對觸摸屏的安裝和觸摸設(shè)備外觀設(shè)計(jì)產(chǎn)生很大的限制。為了解決上述問題，美國專利US2007/0165008利用反光裝置將紅外發(fā)射和紅外接收裝置設(shè)置在觸摸屏的背面，利用光的反射原理使紅外光經(jīng)反射面后改變傳輸方向，能將紅外管置于觸摸介質(zhì)底部，能基本解決上述問題，但是由于紅外光從發(fā)射到接收需經(jīng)過多次反射，如專利中圖3所示結(jié)構(gòu)，從發(fā)射到接收需經(jīng)兩次反射，如專利中圖5所示結(jié)構(gòu)需經(jīng)四次反射。反射的次數(shù)越多對信號的衰減就會越嚴(yán)重，信號越弱抗干擾能力越差。同時(shí)反射界面直接暴露在環(huán)境中，一旦粘上污染物(如水、灰塵、油脂等)或被銳器刮傷將影響紅外觸摸屏性能，嚴(yán)重情況下將無法正常工作。另外不同介質(zhì)的物體(如手指等)觸摸到反射界面時(shí)也容易造成干擾。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)的主要目的就是為了解決現(xiàn)有紅外觸摸屏存在的上述缺陷，提供一種利用光的折射原理改變紅外光傳輸路徑的紅外觸摸屏。采用本技術(shù)后，能夠使紅外觸摸屏基本不受外界光干擾的影響，同時(shí)對外界污染物有很強(qiáng)的抵御能力。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本技術(shù)采用的技術(shù)方案如下:一種利用光線折射原理改變紅外光傳輸路徑的紅外觸摸屏，包括紅外發(fā)射單元、紅外接收單元和導(dǎo)光單元，紅外發(fā)射單元和紅外接收單元位于觸摸屏體的非觸摸面，其特征在于:所述導(dǎo)光單元包括入射界面和出射界面，導(dǎo)光單元的入射界面與出射界面形成的夾角 d 滿足:arcsin (sin a/n) < d<arc sin (sin a/n)+arcsin (1/n),其中 a 為入射紅外光與入射界面法線的夾角，η為發(fā)射導(dǎo)光單元折射率。所述導(dǎo)光單元包括發(fā)射導(dǎo)光單元和接收導(dǎo)光單元，所述發(fā)射導(dǎo)光單元的入射界面與出射界面形成的夾角 dl 滿足:arcsin (sin al/n) < dl<arc sin (sin al/n) +arcsin (I/n)，其中al為發(fā)射端入射紅外光與入射界面法線的夾角，n為發(fā)射導(dǎo)光單元折射率。所述接收導(dǎo)光單元的入射界面與出射界面形成的夾角d2滿足:arcsin (sin a2/n)〈d2〈 arcsin (sin a2/n)+ arcsin (1/n),其中a2為接收端入射紅外光與入射界面法線的夾角，η為接收導(dǎo)光單元折射率。采用本技術(shù)的優(yōu)點(diǎn):一、本技術(shù)中，由于利用光的折射原理改變紅外光傳輸方向，紅外光只需經(jīng)歷入射和出射過程，然而反射式結(jié)構(gòu)(如美國專利所示結(jié)構(gòu))紅外光則需經(jīng)歷入射、反射(一次或兩次)、出射過程，本技術(shù)能夠使紅外觸摸屏基本不受外界光干擾的影響，同時(shí)對外界污染物(水、灰塵、油脂等)有很強(qiáng)的抵御能力，即使暴露在環(huán)境中部分被污染物污染或被銳器刮傷也不會影響紅外觸摸屏的觸摸性能，因而本技術(shù)比現(xiàn)有反射式結(jié)構(gòu)擁有更低的傳輸損耗，從而更能有效提高紅外觸摸屏的觸摸性能。二、本技術(shù)中，入射后的紅外光在導(dǎo)光體內(nèi)部傳輸，無需導(dǎo)光體表面反射，不怕灰塵等污染物的影響，所以與反射式結(jié)構(gòu)(如美國專利所示結(jié)構(gòu))相比擁有更好的環(huán)境適應(yīng)能力。三、本技術(shù)中，導(dǎo)光單元的入射界面與出射界面形成的夾角d滿足:arcsin (sin a/n) < d<arc sin (sin a/n)+arcsin (1/n),其中 a入射紅外光與入射界面法線的夾角，η為發(fā)射導(dǎo)光單元折射率，采用此夾角有利于紅外光在導(dǎo)光體中傳輸，避免受到灰塵、水、油脂等的影響。四、本技術(shù)中，發(fā)射導(dǎo)光單元和接收導(dǎo)光單元的入射界面與出射界面形成的夾角 d 均滿足:arcsin (sin a/n) < d<arc sin (sin a/n)+arcsin (1/n),其中 a 入射紅外光與入射界面法線的夾角，η為發(fā)射導(dǎo)光單元折射率，保證了兩次折射的偏轉(zhuǎn)方向相同，有利于隱藏紅外發(fā)射裝置及相應(yīng)電路。附圖說明圖1為本技術(shù)實(shí)施例1結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本技術(shù)實(shí)施例2結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本技術(shù)原理示意圖；圖中標(biāo)記為:1、發(fā)射導(dǎo)光單元的入射界面，2、發(fā)射導(dǎo)光單元的出射界面，3、接收導(dǎo)光單元的入射界面，4、接收導(dǎo)光單元的出射界面，5、紅外光，6、發(fā)射導(dǎo)光單元，7、接收導(dǎo)光單元，8、紅外發(fā)射管，9、紅外接收管，10、面板，11、觸摸面，12、觸摸體。具體實(shí)施方式實(shí)施例1一種利用光線折射原理改變紅外光傳輸路徑的紅外觸摸屏，包括紅外發(fā)射單元、紅外接收單元和導(dǎo)光單元，紅外發(fā)射單元為紅外發(fā)射管8，紅外接收單元為紅外接收管9，紅外發(fā)射單元和紅外接收單元位于觸摸屏體的非觸摸面，所述導(dǎo)光單元包括入射界面和出射界面，導(dǎo)光單元的入射界面與出射界面形成的夾角d滿足:arcsin (sin a/n) < d〈arcsin (sin a/n) +arcsin (1/n),其中a為入射紅外光與入射界面法線的夾角,n為發(fā)射導(dǎo)光單元折射率。本技術(shù)中，所述導(dǎo)光單元包括發(fā)射導(dǎo)光單元6和接收導(dǎo)光單元7，所述發(fā)射導(dǎo)光單元的入射界面I與發(fā)射導(dǎo)光單元的出射界面2形成的夾角dl滿足:arcsin(sin al/η) < dl<arc sin (sin al/n)+arcsin (1/n),其中al為發(fā)射端入射紅外光與入射界面法線的夾角即發(fā)射端第一次入射角角度，η為發(fā)射導(dǎo)光單元折射率。所述接收導(dǎo)光單元的入射界面3與接收導(dǎo)光單元的出射界面4形成的夾角d2滿足:arcsin (sin a2/n)〈 d2〈 arcsin (sin a2/n) + arcsin (1/n),其中 a2 為接收端入射紅外光與入射界面法線的夾角即接收端第一次入射角角度，η為接收導(dǎo)光單元折射率。以下對本實(shí)施例進(jìn)本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種利用光線折射原理改變紅外光傳輸路徑的紅外觸摸屏，包括紅外發(fā)射單元（8）、紅外接收單元（9）和導(dǎo)光單元，紅外發(fā)射單元（8）和紅外接收單元（9）位于觸摸屏體的非觸摸面，其特征在于：所述導(dǎo)光單元包括入射界面和出射界面，導(dǎo)光單元的入射界面與出射界面形成的夾角d滿足：arcsin(sin?a/n)

【技術(shù)特征摘要】
1.一種利用光線折射原理改變紅外光傳輸路徑的紅外觸摸屏，包括紅外發(fā)射單元(8)、紅外接收單元(9)和導(dǎo)光單元，紅外發(fā)射單元(8)和紅外接收單元(9)位于觸摸屏體的非觸摸面，其特征在于:所述導(dǎo)光單元包括入射界面和出射界面，導(dǎo)光單元的入射界面與出射界面形成的夾角 d 滿足:arcsin (sin a/n) < d<arc sin (sin a/n)+arcsin (1/n),其中 a入射紅外光與入射界面法線的夾角，n為發(fā)射導(dǎo)光單元折射率。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用光線折射原理改變紅外光傳輸路徑的紅外觸摸屏，其特征在于:所述導(dǎo)光單元包括發(fā)射導(dǎo)光單元(6)和接收導(dǎo)光單元...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：蒲彩林，唐海衛(wèi)，張春來，鐘德超，
申請(專利權(quán))人：成都吉銳觸摸技術(shù)股份有限公司，
類型：實(shí)用新型
國別省市：