專利名稱：紅外線觸控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種紅外線觸控系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在顯示器上設(shè)置一觸控面板，構(gòu)成一具觸控系統(tǒng)的觸控顯示 裝置，使得用戶可以用手或者其它物體接觸該觸控面板以便向該 顯示器輸入信息，這樣可以減少甚至消除用戶對其它輸入設(shè)備(如 鍵盤、鼠標(biāo)、遙控器等)的依賴，方便用戶的操作。
觸控系統(tǒng)通常有電阻式、電容式、超聲波式和紅外線式等多 種類型，其中紅外線式觸控系統(tǒng)因具有技術(shù)簡單、成本低的特點 而#皮廣泛應(yīng)用。
請參閱圖1,是一種現(xiàn)有技術(shù)紅外線觸控系統(tǒng)的平面結(jié)構(gòu)示 意圖。該紅外線觸控系統(tǒng)1包括一矩形觸摸板11、多個紅外線發(fā)
射器110、 120和多個紅外線接收器111、 121。該多個紅外線發(fā) 射器110和該多個紅外線接收器111分別等間距設(shè)置在該觸摸板 11相對的兩個側(cè)邊。該多個紅外線發(fā)射器IIO分別發(fā)射多條平行 于一第一方向的第一紅外線光束，該多個紅外線接收器111對應(yīng) 接收該多條第一紅外線光束。該多個紅外線發(fā)射器120和該多個 紅外線接收器121分別等間距設(shè)置在該觸摸板11相對的另外兩個 側(cè)邊。該多個紅外線發(fā)射器120分別發(fā)射多條平行于一第二方向 的第二紅外線光束，該多個紅外線接收器121對應(yīng)接收該多條第 二紅外線光束，其中，該第一方向垂直于該第二方向。如此，在 該觸摸板11表面形成一紅外線網(wǎng)格，紅外線傳輸?shù)牡谝?、第二?向分別平行于如圖1所示的笛卡爾坐標(biāo)系的X軸和Y軸方向。
觸控位置的判別方法如下，當(dāng) 一物體101接觸該觸摸板11的 任意一觸控點，該物體101遮擋經(jīng)過該觸控點的X軸和Y軸方向 的紅外線，則該觸控點對應(yīng)的紅外線接收器lllm、 121n不能接
4收到紅外線，連接該多個紅外線接收器111、 121的控制器(圖未 示)可根據(jù)該紅外線接收器lllm、 121n未接收到紅外線的狀態(tài)判 斷該觸控點的X軸和Y軸坐標(biāo)，從而確定該觸控點位置。
但是，該紅外線觸控系統(tǒng)1的分辨率和該紅外線發(fā)射器110、 120和紅外線接收器111、 121的數(shù)量成正比，隨分辨率提高，其 包括的紅外線發(fā)射器110、 120和紅外線接收器111、 121數(shù)量也 相應(yīng)增多。而該紅外線發(fā)射器110、 120和紅外線接收器111、 121 的成本占該紅外線觸控系統(tǒng)1總成本較大比例，如需提高其分辨 率，則導(dǎo)致該紅外線觸控系統(tǒng)1的成本顯著增加。另外，該多個 紅外線發(fā)射器110、 120運行過程中易老化，需及時維護(hù)，其數(shù)量 越多， 一定時間內(nèi)老化數(shù)量越多，維護(hù)越困難。只要其中任意一 紅外線發(fā)射器110、 120失效，都會影響該紅外線觸控系統(tǒng)1的觸 控定位性能，其可靠性低。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)紅外線觸控系統(tǒng)成本高、可靠性低及分辨 率低的問題，有必要提供一種低成本、高可靠性且高分辨率的紅 外線觸控系統(tǒng)。
一種紅外線觸控系統(tǒng)，其包括紅外線發(fā)射器、紅外線轉(zhuǎn)換裝 置、至少一第一紅外線接收器和至少一第二紅外線接收器，該紅 外線發(fā)射器發(fā)射紅外線，其特征在于該紅外線轉(zhuǎn)換裝置將該紅 外線轉(zhuǎn)換為多條沿一第一方向傳輸?shù)募t外線光束和多條沿一第二 方向傳輸?shù)募t外線光束，該第一方向和該第二方向相交，該第一 紅外線接收器和該第二紅外線接收器分別用于接收該多條沿第一 方向和第二方向傳輸?shù)募t外線光束。
一種紅外線觸控系統(tǒng)，其包括紅外線發(fā)射器、紅外線轉(zhuǎn)換裝 置和多個紅外線接收器，其特征在于該紅外線發(fā)射器用于發(fā)射 紅外線，該紅外線轉(zhuǎn)換裝置用于將該紅外線發(fā)射器發(fā)射的紅外線 轉(zhuǎn)換為多條傳輸方向不同的紅外線光束，并行成紅外線光束網(wǎng)格， 該紅外線接收器用于接收器接收該多條紅外線光束。
相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明紅外線觸控系統(tǒng)通過紅外線轉(zhuǎn)換裝置將紅外線發(fā)射器發(fā)射的紅外線轉(zhuǎn)換為紅外線網(wǎng)格并用于觸控定 位。該紅外線觸控系統(tǒng)的紅外線發(fā)射器數(shù)量少，成本低，同時， 該紅外線觸控系統(tǒng)工作可靠性高，維護(hù)簡單。另外，通過改變紅 外線轉(zhuǎn)換裝置以改變紅外線線網(wǎng)格密度，可有效提高其分辨率， 具有技術(shù)簡單，元件少，成本低的優(yōu)點。


圖1是一種現(xiàn)有技術(shù)紅外線觸控系統(tǒng)的平面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明紅外線觸控系統(tǒng)第一實施方式的平面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本發(fā)明紅外線觸控系統(tǒng)第二實施方式的平面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
請參閱圖2，是本發(fā)明紅外線觸控系統(tǒng)第一實施方式的平面 結(jié)構(gòu)示意圖。該紅外線觸控系統(tǒng)2包括一矩形觸摸板21、 一第一 紅外線發(fā)射器210、 一第二紅外線發(fā)射器220、多個第一半穿透半 反射膜片211、多個第二半穿透半反射膜片221、多個第一紅外線 接收器212和多個第二紅外線接收器222。
該觸摸板21是由透明材料制成，如透明樹脂或玻璃等，其設(shè) 置在顯示器(如液晶顯示器、電漿顯示器等)表面，用于承載該紅 外線觸控系統(tǒng)2的各種元件，并可以從一定程度上保護(hù)顯示器的 顯示面。
該第一紅外線發(fā)射器210和該第二紅外線發(fā)射器220可以是 紅外線發(fā)光二極管，其設(shè)置在該觸摸板21 —角落位置。該第一紅 外線發(fā)射器210發(fā)射的紅外線沿該觸摸板21的第一側(cè)邊(未標(biāo)示) 傳輸，該第二紅外線發(fā)射器220發(fā)射的紅外線沿該觸摸板21相鄰 的第二側(cè)邊(未標(biāo)示)傳輸。
該多個第一半穿透半反射膜片211設(shè)置在該第一紅外線發(fā)射 器210產(chǎn)生的紅外線傳輸方向的該觸摸板21的第一側(cè)邊。該多個 第一紅外線接收器212等間距均勻設(shè)置在該多個第一半穿透半反射膜片211相對的側(cè)邊，且每一第一紅外線接收器212和一第一 半穿透半反射膜片211對應(yīng)。該多個第二半穿透半反射膜片221 設(shè)置在該第二紅外線發(fā)射器220產(chǎn)生的紅外線傳輸方向的該觸摸 板21的第二側(cè)邊。該多個第二紅外線接收器222等間距均勻設(shè)置 在該多個第二半穿透半反射膜片221相對的側(cè)邊，且每一第二紅 外線接收器222和一第二半穿透半反射膜片221對應(yīng)。
該多個第一、第二半穿透半反射膜片211、 221都具有穿透和 反射作用，可使照射在其表面的紅外線一部分被反射而改變傳輸 方向，另一部分穿透而沿原方向傳輸。該多個第一半穿透半反射 膜片211相互平行且和該第一紅外線發(fā)射器210發(fā)射的紅外線成 一定角度設(shè)置，如45。、 60°或135°,從而使反射的紅外線分別被 該多個第一紅外線接收器212接收。該多個第二半穿透半反射膜 片221相互平行且和該第二紅外線發(fā)射器220發(fā)射的紅外線成一 定角度設(shè)置，如45°、 60?；?35。，從而使反射的紅外線分別被該 多個第二紅外線接收器222接收。
該第一紅外線發(fā)射器210發(fā)射的紅外線體次穿透該多個第一 半穿透半反射膜片211,并在每一第一半穿透半反射膜片211表 面發(fā)生部分反射而形成沿該觸摸板21表面的一第一方向平行傳 輸?shù)亩鄺l紅外線光束，該多個第一紅外線接收器212對應(yīng)接收該 多條紅外線光束。同理，該第二紅外線發(fā)射器220發(fā)射的紅外線 依次穿透該多個第二半穿透半反射膜片221，并在每一第二半穿 透半反射膜片221表面發(fā)生部分反射而形成沿該觸摸板21表面的 一第二方向平行傳輸?shù)亩鄺l紅外線光束，該多個第二紅外線接收 器222對應(yīng)接收該多條紅外線光束。其中，該第一方向垂直于該 第二方向。
通過以上設(shè)置，該第一、第二紅外線發(fā)射器210、 220發(fā)射的 紅外線在該觸摸板21表面形成紅外線網(wǎng)格。該第一、第二方向分 別對應(yīng)于如圖2所示的笛卡爾坐標(biāo)系的X軸和Y軸方向。
提供一觸筆201(或其它觸控物體)觸碰該觸摸板21上任意一 位置時，該觸筆201遮擋經(jīng)過該接觸點的相互垂直的平行于X軸 和Y軸方向的紅外線光束，對應(yīng)于該二紅外線光束的一第一紅外線接收器212m和一第二紅外線接收器222n接收不到紅外線信 號。通過控制器(圖未示)偵測未接收到紅外線光束的第一、第二 紅外線接收器212m、222n，根據(jù)該第一、第二紅外線接收器212m、 222n未接收到紅外線信號的狀態(tài)，進(jìn)而判斷該接觸點對應(yīng)的Y軸 和X軸坐標(biāo)，從而確定具體觸控位置，并進(jìn)行相應(yīng)的操作。
該紅外線觸控系統(tǒng)2通過一第一紅外線發(fā)射器210、 一第二 紅外線發(fā)射器220和該多個第一、第二半穿透半反射膜片211、 221即可形成用于判斷坐標(biāo)的紅外線網(wǎng)格，所需紅外線發(fā)射器 210、 220數(shù)量少，可較大程度降低該紅外線觸控系統(tǒng)2的成本。 同時，由于紅外線發(fā)射器210、 220的數(shù)量少，相應(yīng)元件老化數(shù)量 少，其工作可靠性高，維護(hù)簡單。另外，該紅外線觸控系統(tǒng)2的 分辨率由該多個第一、第二半穿透半反射膜片211、 221的數(shù)量決 定，且該多個第一、第二半穿透半反射膜片211、 221的成本較低， 提高該多個第一、第二半穿透半反射膜片211、 221的數(shù)量和排列 密度，并相應(yīng)增加該第一、第二紅外線接收器212、 222的數(shù)量即 可提高該紅外線觸控系統(tǒng)2的分辨率，其技術(shù)簡單，所需元件少， 成本低。
該第一紅外線發(fā)射器210和第二紅外線發(fā)射器220也可由一 紅外線發(fā)射器(圖未示)代替，該紅外線發(fā)射器發(fā)射沿該觸摸板第 一側(cè)邊和第二側(cè)邊傳輸?shù)亩t外線。該紅外線發(fā)射器也可以發(fā)射 一紅外線，并被一分光裝置(圖未示)分為沿該觸摸板第 一側(cè)邊和 第二側(cè)邊傳輸?shù)膬墒t外線，從而進(jìn) 一 步筒化該紅外線觸控系統(tǒng) 2的結(jié)構(gòu)，并降低成本。
該多個第一、第二半穿透半反射膜片211、 221不限于上述結(jié) 構(gòu)，也可為其它形式的紅外線轉(zhuǎn)換裝置，其作用在于將一束或一 較窄范圍的紅外線轉(zhuǎn)換為多條平行的紅外線光束。
請參閱圖3，是本發(fā)明紅外線觸控顯示系統(tǒng)第二實施方式的 平面結(jié)構(gòu)示意圖。該實施方式的紅外線觸控系統(tǒng)3和第 一 實施方 式的紅外線觸控顯示系統(tǒng)2結(jié)構(gòu)相似，其主要區(qū)別在于該多個 第一、第二半穿透半反射膜片211、 221分別由一第一及一第二反 射條311、 321代替，形成兩個紅外線轉(zhuǎn)換裝置。該第一、第二反射條311、 321分別包括多個微反射結(jié)構(gòu)313、 323，該多個微反 射結(jié)構(gòu)313、 323為多個微反射鏡面。每一微反射鏡面和其對應(yīng)的 紅外線發(fā)射器310、 320發(fā)射的紅外線具有一傾斜角，且該傾斜角 隨其和對應(yīng)的紅外線發(fā)射器310、 320距離不同而設(shè)置不同的傾斜 角，以能夠使該第一、第二紅外線發(fā)射器310、 320發(fā)射的紅外線 照射在其上時能夠被反射成多條在該觸摸板31表面沿相互垂直 的兩個方向傳輸?shù)钠叫屑t外線光束，從而在該觸摸板31表面形成 用于觸控定位的紅外線網(wǎng)格。
權(quán)利要求
1. 一種紅外線觸控系統(tǒng)，其包括紅外線發(fā)射器、紅外線轉(zhuǎn)換裝置、至少一第一紅外線接收器和至少一第二紅外線接收器，該紅外線發(fā)射器發(fā)射紅外線，其特征在于該紅外線轉(zhuǎn)換裝置將該紅外線轉(zhuǎn)換為多條沿一第一方向傳輸?shù)募t外線光束和多條沿一第二方向傳輸?shù)募t外線光束，該第一方向和該第二方向相交，該第一紅外線接收器和該第二紅外線接收器分別用于接收該多條沿第一方向和第二方向傳輸?shù)募t外線光束。
2. 如權(quán)利要求1所述的紅外線觸控系統(tǒng)，其特征在于該紅 外線發(fā)射器包括一第一紅外線發(fā)射器和一第二紅外線發(fā)射器，該 紅外線轉(zhuǎn)換裝置包括一第一紅外線轉(zhuǎn)換裝置和一第二紅外線轉(zhuǎn)換 裝置，該第一紅外線轉(zhuǎn)換裝置將該第一紅外線發(fā)射器發(fā)射的紅外 線轉(zhuǎn)換為多條沿該第一方向平行傳輸?shù)募t外線，該第二紅外線轉(zhuǎn) 換裝置將該第二紅外線發(fā)射器發(fā)射的紅外線轉(zhuǎn)換為多條沿該第二 方向平行傳輸?shù)募t外線。
3. 如權(quán)利要求2所述的紅外線觸控系統(tǒng)，其特征在于該第 一紅外線接收器為多個，分別接受該多條沿第一方向平行傳輸?shù)?紅外線，該第二紅外線接收器為多個，分別接受該多條沿第二方 向平行傳輸?shù)募t外線。
4. 如權(quán)利要求3所述的紅外線觸控系統(tǒng)，其特征在于該第 一紅外線轉(zhuǎn)換裝置和該多個第一紅外線接收器相對設(shè)置，該第二 紅外線轉(zhuǎn)換裝置和該多個第二紅外線接收器相對設(shè)置。
5. 如權(quán)利要求4所述的紅外線觸控系統(tǒng)，其特征在于該第 一紅外線轉(zhuǎn)換裝置包括多個平行設(shè)置的第一半穿透半反射膜片， 該第二紅外線轉(zhuǎn)換裝置包括多個平行設(shè)置的第二半穿透半反射膜片。
6. 如權(quán)利要求5所述的紅外線觸控系統(tǒng)，其特征在于該多 個第一半穿透半反射膜片可分別反射部分該第一紅外線發(fā)射器發(fā) 射的紅外線，而形成多條沿該第一方向平行傳輸?shù)募t外線束，該 多個第二半穿透半反射膜片可分別反射部分第二紅外線發(fā)射器發(fā)射的紅外線，而形成多條沿該第二方向平行傳輸?shù)募t外線束。
7. 如權(quán)利要求4所述的紅外線觸控系統(tǒng)，其特征在于該第 一紅外線轉(zhuǎn)換裝置包括一第一反射條，該第二紅外線轉(zhuǎn)換裝置包 括一第二反射條。
8. 如權(quán)利要求7所述的紅外線觸控系統(tǒng)，其特征在于該第 一、第二反射條都包括多個微反射結(jié)構(gòu)。
9. 如權(quán)利要求8所述的紅外線觸控系統(tǒng)，其特征在于該第 一反射條的多個微反射結(jié)構(gòu)反射該第一紅外線發(fā)射器發(fā)出的紅外 線，從而形成多條沿該第一方向平行傳輸?shù)募t外線束，該第二反 射條的多個微反射結(jié)構(gòu)反射該第二紅外線發(fā)射器發(fā)出的紅外線， 從而形成多條沿該第二方向平行傳輸?shù)募t外線束。
10. —種紅外線觸控系統(tǒng)，其包括紅外線發(fā)射器、紅外線轉(zhuǎn)換 裝置和多個紅外線接收器，其特征在于該紅外線發(fā)射器用于發(fā) 射紅外線，該紅外線轉(zhuǎn)換裝置用于將該紅外線發(fā)射器發(fā)射的紅外 線轉(zhuǎn)換為多條傳輸方向不同的紅外線光束，并行成紅外線光束網(wǎng) 格，該紅外線接收器用于接收器接收該多條紅外線光束。
全文摘要
本發(fā)明提供一種紅外線觸控系統(tǒng)。該紅外線觸控系統(tǒng)包括紅外線發(fā)射器、紅外線轉(zhuǎn)換裝置、至少一第一紅外線接收器和至少一第二紅外線接收器，該紅外線發(fā)射器發(fā)射紅外線，其特征在于該紅外線轉(zhuǎn)換裝置將該紅外線轉(zhuǎn)換為多條沿一第一方向傳輸?shù)募t外線光束和多條沿一第二方向傳輸?shù)募t外線光束，該第一方向和該第二方向相交，該第一紅外線接收器和該第二紅外線接收器分別用于接收該多條沿第一方向和第二方向傳輸?shù)募t外線光束。該紅外線觸控系統(tǒng)具有成本低、可靠性高、維護(hù)簡單的優(yōu)點。
文檔編號G06F3/042GK101424993SQ20071012425
公開日2009年5月6日 申請日期2007年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月2日
發(fā)明者林文斌, 亮 陳 申請人:群康科技(深圳)有限公司;群創(chuàng)光電股份有限公司