一种红外触摸框和扫描触控方法

摘要

本发明公开一种红外触摸框，包括设于所述红外触摸框的边框上的红外发射模块和红外接收模块，所述红外接收模块包括光纤以及和所述光纤连接的至少一个红外接收元件，所述光纤上均匀设置多个开关，藉由每一所述开关控制所述红外发射模块发射的红外线是否通过对应的所述开关进入所述光纤并最终被所述红外接收元件接收。所述红外触摸框生产成本低，触摸精度高。本发明还公开了一种扫描触控方法，控制每一所述开光依次开启，使由所述红外发射模块发射的红外光线进入所述光纤及所述红外接收元件；以此获取被遮挡的红外光线；将所述被遮挡的红外光线相交得到的公共区域作为触控点。所述扫描触控方法易实现，且扫描触控密集精准。

权利要求

1.一种红外触摸框，其特征在于，包括设于所述红外触摸框的边框上的红外发射模块和红外接收模块，所述红外接收模块包括光纤以及和所述光纤连接的至少一个红外接收元件，所述光纤上均匀设置多个开关，藉由每一所述开关控制所述红外发射模块发射的红外线是否通过对应的所述开关进入所述光纤并最终被所述红外接收元件接收；每一所述开关包括设于所述光纤表面的液晶层及与所述液晶层对应连接的电极层，所述红外发射模块包括若干个红外扇面发射光源。

2.如权利要求1所述的一种红外触摸框，其特征在于，所述红外发射模块至少包括两个红外扇面发射光源，所述两个红外扇面发射光源分布于所述红外触摸框的同一条边框上；

所述光纤至少分布于所述红外触摸框的其余边框上。

3.如权利要求1所述的一种红外触摸框，其特征在于，所述红外发射模块至少包括三个红外扇面发射光源，所述三个红外扇面发射光源至少分布于所述红外触摸框的两条边框上；所述光纤分布于所述红外触摸框的所有边框上。

4.如权利要求1所述的一种红外触摸框，其特征在于，所述红外发射模块包括第一红外扇面发射光源阵列，所述第一红外扇面发射光源阵列布满所述红外触摸框的一条边框上；

所述光纤分布于与设有所述红外扇面发射光源阵列的边框正对的边框上。

5.如权利要求1所述的一种红外触摸框，其特征在于，所述红外发射模块包括第一红外扇面发射光源阵列和第二红外扇面发射光源阵列，所述第一红外扇面发射光源阵列和所述第二红外扇面发射光源阵列分别布满所述红外触摸框的两条相邻边框上；所述光纤分布于所述红外触摸框的其余边框上。

6.如权利要求1所述的一种红外触摸框，其特征在于，所述红外接收元件为红外接收灯。

7.一种扫描触控方法，适用于如权利要求2～6任一项所述的红外触摸框，其特征在于，包括：S1、依次点亮每一所述红外扇面发射光源，并在任一所述红外扇面发射光源被点亮时，依次控制每一所述电极层，使与每一所述电极层对应连接的液晶层依次透过由对应所述红外扇面发射光源发射的红外光线以进入所述光纤及红外接收元件；

S2、将每一所述液晶层在对应的电极层的控制下能够透过而所述红外接收元件接收不到的红外光线作为被遮挡的红外光线；

S3、将所述被遮挡的红外光线相交得到的公共区域作为触控点。

8.如权利要求7所述的一种扫描触控方法，其特征在于，所述液晶层采用通电时不透过红外光线，不通电时可透过红外光线的液晶材料构成。

9.如权利要求7所述的一种扫描触控方法，其特征在于，当每一所述红外扇面发射光源被点亮时，每一所述红外扇面发射光源以最大发射角度发射红外光线。

说明书

一种红外触摸框和扫描触控方法

技术领域

[0001] 本发明涉及人机交互领域，尤其涉及一种红外触摸框。

背景技术

[0002] 参见图1，图1是现有技术中常见的红外触摸框的结构示意图，该红外触摸框的两条相邻边框上设有若干红外发射灯阵列，相应地，触摸框的其余两条相邻边框上设有红外接收灯阵列。触摸框的一边通过红外发射灯阵列发射红外光线，相对的另一边通过红外接收灯接收红外光，从而在触摸区域的表面形成密集光网，当有触摸物进入时，便会遮挡光线，从而识别到触摸物体的坐标。

[0003] 该红外触摸框存在的问题：

[0004] 1、随着尺寸增大，灯管数量也上升，成本高；

[0005] 2、灯管有一定的体积，在成本一定的条件下无法形成足够密集的扫描触控光线，触摸精度无法提高。

发明内容

[0006] 本发明的目的是提供一种红外触摸框，所述红外触摸框生产成本低，触摸精度高。

[0007] 为实现上述目的，本发明提供了一种红外触摸框，包括设于所述红外触摸框的边框上的红外发射模块和红外接收模块，所述红外接收模块包括光纤以及和所述光纤连接的至少一个红外接收元件，所述光纤上均匀设置多个开关，藉由每一所述开关控制所述红外发射模块发射的红外线是否通过对应的所述开关进入所述光纤并最终被所述红外接收元件接收。

[0008] 与现有技术相比，本发明提供的所述红外触摸框利用光纤传导触摸框上的每个红外信号接收点的红外信号进入红外接收管，一方面，所需的红外接收灯管大大减少；对于增大触摸框尺寸的要求，无需增加红外接收灯的数量，能很好的降低成本；另一方面，通过增大光纤上的开关密度从而大大提高触控精度；该实现高精度的方法成本较低。

[0009] 进一步地，每一所述开关包括设于所述光纤表面的液晶层及与所述液晶层对应连接的电极层。

[0010] 与现有技术相比，本发明利用电极层可以控制液晶层是否透过红外光线的原理，在光纤表面上设置液晶层和电极层从而在光纤上形成若干导光的开关，通过控制液晶层对应的电极从而检测对应的位置点红外信号被遮挡的情况；每一开关所占空间小，易于实现光纤表面开关密度的增大，进而大大提高红外触摸框的触摸精度。

[0011] 优选地，所述红外发射模块至少包括两个红外扇面发射光源，所述两个红外扇面发射光源分布于所述红外触摸框的同一条边框上；所述光纤至少分布于所述红外触摸框的其余边框上。

[0012] 优选地，所述红外发射模块至少包括三个红外扇面发射光源，所述三个红外扇面发射光源至少分布于所述红外触摸框的两条边框上；所述光纤分布于所述红外触摸框的所有边框上。

[0013] 优选地，所述红外发射模块包括第一红外扇面发射光源阵列，所述第一红外扇面发射光源阵列布满所述红外触摸框的一条边框上；所述光纤分布于与设有所述红外扇面发射光源阵列的边框正对的边框上。

[0014] 优选地，所述红外发射模块包括第一红外扇面发射光源阵列和第二红外扇面发射光源阵列，所述第一红外扇面发射光源阵列和所述第二红外扇面发射光源阵列分别设于所述红外触摸框的两条相邻边框上；所述光纤分布于所述红外触摸框的其余边框上。

[0015] 进一步地，所述红外接收元件为红外接收灯。

[0016] 本发明对应提供了一种扫描触控方法，适用于如上所述的红外触摸框，包括步骤：

[0017] S1、依次点亮每一所述红外扇面发射光源，并在任一所述红外扇面发射光源被点亮时，依次控制每一所述电极层，使与每一所述电极层对应连接的液晶层依次透过由对应所述红外扇面发射光源发射的红外光线以进入所述光纤及红外接收元件；

[0018] S2、将每一所述液晶层在对应的电极层的控制下能够透过而所述红外接收元件接收不到的红外光线作为被遮挡的红外光线；

[0019] S3、将所述被遮挡的红外光线相交得到的公共区域作为触控点。

[0020] 与现有技术相比，本发明提供的扫描触控方法，控制每一电极层，进而使对应的液晶层透过红外光线以进入光纤从而使红外光线传导至红外接收元件；通过上述过程检测触摸框的触摸区域上红外光线被遮挡情况，进而判断触控点；该扫描触控方法简单，易于实现，且扫描触控密集，触控更精准。

[0021] 进一步地，所述液晶层采用通电时不透过红外光线，不通电时可透过红外光线的液晶材料构成。

[0022] 进一步地，当每一所述红外扇面发射光源被点亮时，每一所述红外扇面发射光源以最大发射角度发射红外光线。

附图说明

[0023] 图1是现有技术中常见的红外触摸框的结构示意图；

[0024] 图2是本发明提供的一种红外触摸框的优选实施例一的结构示意图；

[0025] 图3是本发明提供的一种红外触摸框的优选实施例二的结构示意图；

[0026] 图4是本发明提供的一种红外触摸框的优选实施例三的结构示意图；

[0027] 图5是本发明提供的一种红外触摸框的优选实施例四的结构示意图；

[0028] 图6是本发明提供的一种扫描触控方法的优选实施例的流程图。

具体实施方式

[0029] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0030] 本发明提供的一种红外触摸框的优选实施例一，参见图2，图2是本优选实施例一的结构示意图；本优选实施例一，包括红外发射模块和红外接收模块；红外发射模块设于红外触摸框上的一边框上，红外接收模块设于红外触摸框的其余边框上。

[0031] 红外发射模块包括两个红外发射灯1，两个红外发射灯1能发射出大角度的红外光线；两个红外发射灯1分布于红外触摸框的同一条边框上；具体实施时，优选将两个红外发射灯1分别设置在同一条边框上的两个顶点处。

[0032] 红外接收模块包括一条光纤3以及和光纤3连接的一个红外接收灯2；光纤3设于红外触摸框上的另外三条边框上；光纤3上均匀设置多个开关31，藉由每一开关31控制红外发射灯1发射的红外线是否通过对应的开关31进入光纤3并最终被红外接收灯2接收。

[0033] 每一开关31包括设于光纤3表面的液晶层301及与液晶层301对应连接的电极层302；每一液晶层301和与每一液晶层301对应连接的电极层302均匀布满光纤3。液晶层301能否透光受到电极层302的电作用控制，液晶层301透过的红外线经过光纤3传导至红外接收灯2。电极层302为金属电极层。光纤3上的每一开关31所在的位置对应为红外触摸框的红外光线检测点。

[0034] 具体实施时，本实施例在红外触摸框的一边框的两顶点处设置两个红外发射灯1，两个红外发射灯1均能发射大角度的红外光线；在红外触摸框的另外三条边框上设置了一条布满液晶层301以及与液晶层301对应连接的电极层302的光纤3，每一液晶层301对应透过红外发射灯1的红外光线并通过光纤3传导至红外接收灯2；从而形成密集的触控扫描光线，红外接收灯2接收红外信号以检测对应的触控扫描光线是否被遮挡，通过被遮挡的扫描光线的交叉点位置确定触摸点。

[0035] 与现有技术采用大量的灯密集排布的触摸框结构不同，本实施例只需要两个发射灯、一个接收灯以及一条设有液晶层和电极层的光纤，大大减少灯管的数量；另一方面，采用大角度发射红外光线的发射灯，能在触摸框的触摸区域上的表面形成密集光网，对应地，每一液晶层与对应的电极层所构成的每一开关体积小，有利于接收红外光密度的增大，进而提高红外触摸框的触控精度。

[0036] 本发明提供的一种红外触摸框的优选实施例二，参见图3，图3是本优选实施例二的结构示意图；本优选实施例二，包括红外发射模块和红外接收模块；红外发射模块设于红外触摸框的一对相邻边框上，红外接收模块设于红外触摸框的所有边框上。

[0037] 红外发射模块包括三个红外发射灯1，三个红外发射灯1均能发射出大角度的红外光线；在本实施例中，三个红外发射灯1分别设于红外触摸框的三个顶点上。

[0038] 红外接收模块包括一条光纤3以及和光纤3连接的一个红外接收灯2；光纤3设于红外触摸框的所有边框上；光纤3上均匀设置多个开关31，藉由每一开关31控制红外发射灯1发射的红外线是否通过对应的开关31进入光纤3并最终被红外接收灯2接收。

[0039] 每一开关31的具体结构与优选实施例一相同，包括设于光纤3表面的液晶层301及与液晶层301对应连接的电极层302；这里不做赘述。

[0040] 具体实施时，本实施例在红外触摸框的三个顶点处设置两个红外发射灯1，三个红外发射灯1均能发射大角度的红外光线；一条布满液晶层301以及与液晶层301对应连接的电极层302的光纤3设在红外触摸框的所有边框上，每一液晶层301对应透过红外发射灯1的红外光线并通过光纤3传导至红外接收灯2，红外触摸框1上形成密集的触控扫描光线。红外接收灯2接收红外信号以检测对应的触控扫描光线是否被遮挡，通过被遮挡的扫描光线的交叉点位置确定触摸点。

[0041] 与现有技术采用大量的灯密集排布的触摸框结构不同，本实施例只需要三个发射灯、一个接收灯以及一条设有液晶层和电极层的光纤，大大减少灯管的数量；另一方面，采用大角度发射红外光线的发射灯，能在红外触摸框的触摸区域表面形成密集光网，对应地，每一液晶层与对应的电极层所构成的每一开关体积小，有利于接收红外光密度的增大，进而提高红外触摸框的触控精度。

[0042] 本发明提供的一种红外触摸框的优选实施例三，参见图4，图4是本优选实施例三的结构示意图。本优选实施例三，包括红外发射模块和红外接收模块；红外发射模块设于红外触摸框的一边框上，红外接收模块设于红外触摸框的另外一边框上，且红外发射模块所在的边框与红外接收模块所在的边框正对。

[0043] 红外发射模块包括由若干红外发射灯1构成的红外发射灯阵列；红外发射灯1均能发射出预设角度的红外光线，且满足红外触摸框的触摸区域任意位置至少被两个红外发射灯1发射出到红外光纤覆盖。

[0044] 红外接收模块包括一条光纤3以及和光纤3连接的一个红外接收灯2；光纤3设于与红外发射灯阵列所在边框相对的一条边框上；光纤3上均匀设置多个开关31，藉由每一开关31控制红外发射灯1发射的红外线是否通过对应的开关31进入光纤3并最终被红外接收灯2接收。

[0045] 每一开关31的具体结构与优选实施例一相同，包括设于光纤3表面的液晶层301及与液晶层301对应连接的电极层302，这里不做赘述。

[0046] 具体实施时，本实施例在红外触摸框的一条边框上设有一红外发射灯阵列，相对的另一边框上设有一条布满液晶层301以及与液晶层301对应连接的电极层302的光纤3，每一液晶层301对应透过红外发射灯1的红外光线并通过光纤3传导至红外接收灯2，触摸区域上形成密集的触控扫描光线。红外接收灯2接收红外信号以检测对应的触控扫描光线是否被遮挡，通过获得的多条被遮挡的扫描光线的交叉点位置确定触摸点。

[0047] 本实施例用一个接收灯以及一条设有液晶层和电极层的光纤的结构来代替现有的大量红外接收灯密集排布的结构，大大减少灯管的数量，每一液晶层与对应的电极层所构成的每一开关体积小，有利于接收红外光线密度的增大，进而提高红外触摸框的触控精度。

[0048] 本发明提供的一种红外触摸框的优选实施例四，参见图5，图5是本优选实施例四的结构示意图。本优选实施例四，包括设于红外触摸框的两组对边边框上的红外发射模块和红外接收模块；其中，红外发射模块和红外接收模块分别设于每一组对边边框的两条边框上。

[0049] 红外发射模块包括由若干红外发射灯1构成的两红外发射灯阵列，两红外发射灯阵列设于红外触摸框的一对相邻边框上。

[0050] 红外接收模块包括一条光纤3以及和光纤3连接的一个红外接收灯2；光纤3设于红外触摸框的一对邻边边框上，光纤3与红外发射灯阵列相对的；光纤3上均匀设置多个开关31，藉由每一开关31控制红外发射灯1发射的红外线是否通过对应的开关31进入光纤3并最终被红外接收灯2接收。

[0051] 每一开关31的具体结构与优选实施例一相同，包括设于光纤3表面的液晶层301及与液晶层301对应连接的电极层302，这里不做赘述。

[0052] 具体实施时，本实施例在红外触摸框的一对邻边边框上设红外发射灯阵列，另外一对邻边边框上设有一条布满液晶层301以及与液晶层301对应连接的电极层302的光纤3，每一红外发射灯1依次发射红外光线，红外光线所覆盖的液晶层301依次透过红外光线并通过光纤3传导至红外接收灯2，红外接收灯2接收处理红外信号以检测对应的扫描光线是否被遮挡，通过获得的多条被遮挡的扫描光线的交叉点位置确定触摸点。

[0053] 本实施例用一个接收灯以及一条设有液晶层和电极层的光纤的结构来代替现有的大量红外接收灯密集排布的结构，大大减少灯管的数量，每一液晶层与对应的电极层所构成的每一开关体积小，有利于接收红外光线密度的增大，进而提高红外触摸框的触控精度。

[0054] 本发明提供一种扫描触控方法的优选实施例，本实施例的扫描触控方法适用于本发明提供的红外触摸框的优选实施例一至四，红外触摸框的结构图参见图2～图5。

[0055] 参见图6，图6是本优选实施例的步骤流程图，本实施例包括步骤：

[0056] S1、依次点亮每一红外扇面发射光源，并在任一红外扇面发射光源被点亮时，依次控制每一电极层，使与每一电极层对应连接的液晶层依次透过由对应红外扇面发射光源发射的红外光线以进入光纤及红外接收元件；

[0057] S2、将每一液晶层在对应的电极层的控制下能够透过而红外接收元件接收不到的红外光线作为被遮挡的红外光线；

[0058] S3、将被遮挡的红外光线相交得到的公共区域作为触控点。

[0059] 本实施例所采用的液晶层在电极层通电作用时不透过红外光线，在电极层不通电作用时可透过红外光线。

[0060] 具体实施时，这里以图3的红外触摸框的实施例的结构图为例进行详细说明：

[0061] 点亮红外触摸框上一红外发射灯1，依次控制光纤3上的每一液晶层301对应连接的电极层302,使每一液晶层301依次可透过红外光，透过的红外光通过光纤3传导到红外接收灯2进行接收，由此获得当前红外发射灯1被触摸点遮挡的光线；

[0062] 再依次点亮红外触摸框上的另外的两红外发射灯1，并重复上述步骤的红外接收模块的触控扫描，以获得另外两红外发射灯1被触摸点遮挡的光线；

[0063] 通过至少三条被遮挡的光线的相交区域确定触控点。

[0064] 另外，为了防止出现伪点，也可以对得到的触控点进行去伪识别处理，具体的，可以采用现有的去伪识别方法来将伪点排除，从而得到真实的触控点。

[0065] 本优选实施例，通过控制电极层，进而使对应的液晶层透过红外光线以进入光纤从而使红外光线传导至红外接收元件；通过上述过程检测红外触摸框的触摸区域的红外光线被遮挡情况，进而判断触控点；该扫描触控方法简单，易于实现，且扫描触控密集，触控更精准。

[0066] 以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也视为本发明的保护范围。