CN104375719A - 一种红外触摸屏、触摸检测方法及显示设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种红外触摸屏、触摸检测方法及显示设备，涉及显示领域，解决了现有的红外触摸屏不能检测触摸强度的问题。一种红外触摸屏，包括透明面板、红外发射装置、红外接收装置和处理器，所述红外发射装置发射红外线；所述红外发射装置发射的红外线射入所述透明面板，并在所述透明面板内发生全反射；所述红外接收装置接收全反射的红外线；所述处理器对红外接收装置接收的红外线进行强度分析，判断触摸强度。

Description

一种红外触摸屏、触摸检测方法及显示设备

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种红外触摸屏、触摸检测方法及显示设备。

背景技术

触摸显示屏只需用户将手指触碰显示屏上的图符或文字就能实现操作，使人机交互更为直截了当。如今，触摸显示屏已广泛应用于社会生活的各个方面。

按照触摸屏的工作原理和传输信息的介质，触摸屏一般分为四种，分别为电阻式、电容感应式、红外线式以及表面声波式。其中，红外触摸屏不受电流、电压和静电干扰，适宜恶劣环境条件，是触摸屏产品的发展趋势。

如图1、图2所示，为现有的一种红外触摸屏结构示意图，该触摸屏包括透明面板10、红外发射装置21和红外接收装置22。其中，透明面板10为长方形，包括第一侧11、第二侧12、第三侧13以及第四侧14，其中，第一侧11和第三侧13相对设置，第二侧12和第四侧14相对设置，在第一侧11和第二侧12上设置有多个红外发射装置21，在第三侧13和第四侧14上设置有与红外发射装置21一一对应的红外接收装置22。其实现触摸的原理为：相邻设置的第一侧11和第二侧12上的红外发射装置21发出交叉的红外矩阵，当手指触摸屏幕时，如图2所示，手指在触摸位置A处就会挡住经过该位置两条交叉的红外线，因而可以判断处触摸点在屏幕的位置。

但现有无论是哪种触摸屏，其主要作用在于检测触摸位置，而不能检测触摸强度。

发明内容

本发明的实施例提供一种红外触摸屏、触摸检测方法及显示设备，所述红外触摸屏与现有的红外触摸屏原理不同，可用于检测触摸强度。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一方面，本发明实施例提供了一种红外触摸屏，包括透明面板、红外发射装置、红外接收装置和处理器，所述红外发射装置发射红外线；所述红外发射装置发射的红外线射入所述透明面板，并在所述透明面板内发生全反射；所述红外接收装置接收全反射的红外线；所述处理器对红外接收装置接收的红外线进行强度分析，判断触摸强度。

另一方面，本发明实施例提供了一种显示设备，包括本发明实施例提供的任一所述的红外触摸屏。

再一方面，本发明实施例提供了一种触摸检测方法，应用于本发明实施例提供的任一所述的红外触摸屏，包括：

所述红外发射装置发射的红外线射入透明面板，并在所述透明面板内发生全反射；

红外接收装置接收全反射的红外线；

处理器对红外接收装置接收的红外线进行强度分析，判断触摸强度。

本发明的实施例提供一种红外触摸屏、触摸检测方法及显示设备，所述红外触摸屏包括透明面板、红外发射装置、红外接收装置和处理器，红外发射装置发出的红外线在透明面板内发生全反射，则当手指触摸所述红外触摸屏时，在手指触摸的位置处紫外光从光疏介质进行光密介质，则触摸位置处的紫外光发生折射，该处的部分紫外光被手指吸收。一方面手指的触摸强度越大(即用力越大)手指与透明面板的接触面积越大，手机吸收的紫外光越多；另一方面，由于紫外光对在透明面板表面发生全反射或折射的介质特别敏感，手指的触摸强度越大，手指与透明面板的接触越紧密，手指与透明面板之间的空气就越少，触摸位置处吸收的紫外光就越多，而其他位置处的紫外光发生全反射，而未被吸收；处理器根据对应的红外接收装置接收的紫外光的强度，进而可以确认红外接收装置接收的紫外光的减少量，进而可以确定触摸强度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有的红外触摸屏示意图；

图2为图1所示的红外触摸屏的俯视结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种红外触摸屏示意图；

图4为本发明实施例提供的另一种红外触摸屏示意图；

图5为图4所示的红外触摸屏侧视结构示意图；

图6为本发明实施例提供的另一种红外触摸屏示意图；

图7为本发明实施例提供的一种显示设备示意图；

图8为本发明实施例提供的另一种显示设备示意图；

图9为本发明实施例提供的一种触摸检测方法示意图。

附图标记：

10-透明面板；11第一侧；12-第二侧；13-第三侧；14-第四侧；21-红外发射装置；22-红外接收装置；23-处理器；30-手指；100-液晶显示屏；40-上基板；50-液晶；60-下基板。

具体实施方式

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做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。

本发明实施例提供了一种红外触摸屏，如图3-图6所示，包括透明面板10、红外发射装置21、红外接收装置22和处理器23，红外发射装置21发射红外线；如图5所示，红外发射装置21发射的红外线在透明面板10内发生全反射；红外接收装置22接收全反射的红外线；

处理器23对红外接收装置22接收的红外线进行强度分析，判断触摸强度。

具体的，如图4、图5所示，以手指的触摸位置为A处为例，由于手指相对于透明面板为光密介质，而空气相对于透明面板为光疏介质，则在手指触摸的位置处紫外光从光疏介质进行光密介质，则A处的紫外光发生折射，该处的部分紫外光被手指吸收。一方面手指的触摸强度越大(即用力越大)手指与透明面板的接触面积越大，手机吸收的紫外光越多；另一方面，由于紫外光对在透明面板表面发生全反射或折射的介质表面特别敏感，手指的触摸强度越大，手指与透明面板的接触越紧密，手指与透明面板之间的空气就越少，触摸位置处吸收的紫外光就越多。而其他位置处的紫外光发生全反射，而未被吸收。处理器根据对应的红外接收装置接收的紫外光的强度，进而可以确认红外接收装置接收的紫外光的减少量，进而可以确定触摸强度。

可选的，如图3所示，本发明实施例提供的红外触摸屏包括一个红外发射装置21和多个红外接收装置22，一个红外发射装置21用于发射面光源，即红外发射装置21发射多条红外线，多个红外接收装置22均用于接收红外发射装置21发射的红外线。

本发明实施例提供的红外触摸屏，其可以与现有的触摸屏结合使用。例如可以在现有的触摸屏上再设置本发明实施例如图3、图4所示的红外触摸屏，通过本发明实施例提供的红外触摸屏确定触摸强度，再通过现有的触摸屏确定触摸位置。

优选的，如图3所示，透明面板10为矩形，一个红外发射装置21从透明面板10的拐角位置发射面光源，多个红外接收装置22分布在红外发射装置21相对的两侧，以接收红外发射装置21发射的红外线。相对于从矩形透明面板的任一侧发射面光源，红外发射装置从拐角处发射的面光源的红外线覆盖面积更大，更有利于检测不同位置处的触摸强度。

更优选的，如图3所示，一个红外发射装置21从透明面板10的拐角位置发射面光源，红外发射装置21的发光角度大于等于90°，这样可以使得红外发射装置21发射的红外线完全覆盖整个透明面板，因而可以检测到透明面板上任何位置的触摸强度。

或者，如图4所示，透明面板10为矩形，包括相对的第一侧11和第三侧13，以及相对的第二侧12和第四侧14，透明面板10的第一侧11设置有多个红外发射装置21，透明面板10的第三侧13设置有多个与所述红外发射装置21一一对应的红外接收装置22，其中，红外发射装置21发射线光源，位于第一侧11的多个红外发射装置21发射的红外线射入透明面板10，位于第三侧13的多个红外接收装置22接收对应的红外发射装置21发射的红外线。即一个红外发射装置发射一条红外线，对应的红外接收装置接收一条红外线，这样红外线可以均匀分布在透明面板上，以检测触摸位置处的触摸强度。

优选的，如图6所示，透明面板包括相对的第一侧11和第三侧13，以及相对的第二侧12和第四侧14，第一侧11和第二侧12设置有多个红外发射装置21、第三侧13和第四侧14设置有与红外发射装置21一一对应的红外接收装置22，其中，多个红外发射装置21发射线光源，即位于第一侧11和第二侧12的多个红外发射装置21发射的红外线射入透明面板10，位于第三侧13和第四侧14的多个红外接收装置22接收对应的红外发射装置发射的红外线；处理器23对红外接收装置22接收的红外线进行强度分析，还用于判断触摸位置。

具体的，如图6所示，红外线横纵交叉，触摸位置为A处，则A处的两条紫外光被吸收，对应的两个红外接收装置接收的红外线较弱，则可以根据红外接收装置确定触摸位置A，进而可以实现触摸功能。如图6所示的红外触摸屏不仅可以确定触摸强度还可以确定触摸位置，可以用于取代现有的触摸屏。

可选的，透明面板包括上表面、与上表面相对的下表面以及位于上表面和下表面之间的侧面，红外发射装置和所述红外接收装置位于透明面板的上表面和/或下表面；或者，红外发射装置和红外接收装置位于透明面板的侧面。具体的，如图5所示，本发明实施例仅以红外发射装置21和红外接收装置22均位于透明面板10的下表面为例进行说明。

本发明实施例提供了一种显示设备，包括本发明实施例提供的任一所述的红外触摸屏。当然，显示设备也可以是液晶显示设备或者有机发光二极管显示设备。本发明实施例及附图仅以液晶显示设备为例进行说明，具体的，如图7所示，显示设备包括液晶显示屏100和红外触摸屏。所述显示设备可以为液晶显示器、电子纸、OLED(OrganicLight)Emitting Diode(有机发光二极管)显示器等显示器件以及包括这些显示器件的电视、数码相机、手机、平板电脑等任何具有显示功能的产品或者部件。

可选的，如图8所示，显示设备包括对盒的上基板40和下基板30，其中，上基板40包括衬底基板以及形成在衬底基板上的显示用层结构，衬底基板为透明面板10，红外发射装置21发出的红外光在衬底基板内发生全反射。图8中以液晶显示设备为例，则其还包括位于上基板和下基板之间的液晶50，则上基板40可以是彩膜基板，下基板30可以是阵列基板，上基板包括透明面板10以及形成在透明面板10上的彩色膜层以及黑矩阵膜层等。此时，透明面板10可以为彩色膜层的衬底基板，红外发射装置21发射的红外线在透明面板10内发生全反射，有利于减小显示设备的重量和厚度。

需要说明的是，由于红外线在透明面板内发生全反射是从光密介质(玻璃基板)到光疏介质(即空气)，若在透明面板上还形成有其他显示层结构，则显示层结构相对于透明面板为光疏介质，以使得红外发射装置发射的红外线依然可以在透明面板内发生全反射。

本发明实施例提供了一种触摸检测方法，应用于本发明实施例提供的任一所述的红外触摸屏，如图9所示，包括：

步骤101、红外发射装置发射的红外线射入透明面板，并在透明面板内发生全反射。

步骤102、红外接收装置接收全反射的红外线。

步骤103、处理器对红外接收装置接收的红外线进行强度分析，用于判断触摸强度。

具体的，如图3所示，触摸屏包括一个红外发射装置21和多个红外接收装置22；红外发射装置21发射面光源，多个红外接收装置22均接收红外发射装置21发射的红外线。优选的，如图3所示，透明面板10为矩形，上述步骤101具体为：一个红外发射装置21从透明面板10的拐角位置发射面光源；多个红外接收装置22分布在红外发射装置21相对的两侧，上述步骤102具体为：多个红外接收装置22接收红外发射装置21发射的红外线。

如图4所示，透明面板10为矩形，包括相对的第一侧11和第三侧13，以及相对的第二侧12和第四侧14，透明面板10的第一侧11设置有多个红外发射装置21，透明面板10的第三侧13设置有多个与红外发射装置21一一对应的红外接收装置22，其中，位于第一侧21的多个红外发射装置21发射线光源；上述步骤101具体为：位于第一侧11的多个红外发射装置21发射的红外线射入透明面板10；上述步骤102具体为：位于第三侧13的多个红外接收装置22接收对应的红外发射装置21发射的红外线。即一个红外发射装置发射一条红外线，对应的红外接收装置接收一条红外线，这样红外线可以均匀分布在透明面板上，以检测触摸位置处的触摸强度。

如图6所示，透明面板10的第一侧11和第二侧12设置有多个红外发射装置21、透明面板10的第三侧13和第四侧14设置有与红外发射装置21一一对应的红外接收装置22；其中，位于第一侧11和第二侧12的多个红外发射装置21发射线光源；上述步骤101具体为：位于第一侧11和第二侧12的多个红外发射装置21发射的红外线射入透明面板10；上述步骤102具体为：位于第三侧13和第四侧14的多个红外接收装置22接收对应的红外发射装置21发射的红外线；处理器23还判断触摸位置。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种红外触摸屏，包括透明面板、红外发射装置、红外接收装置和处理器，其特征在于，所述红外发射装置发射红外线；

所述红外发射装置发射的红外线射入所述透明面板，并在所述透明面板内发生全反射；

所述红外接收装置接收全反射的红外线；

所述处理器对红外接收装置接收的红外线进行强度分析，判断触摸强度。

2.根据权利要求1所述的红外触摸屏，其特征在于，所述触摸屏包括一个红外发射装置和多个红外接收装置，所述一个红外发射装置用于发射面光源；

所述红外发射装置发射的红外线射入所述透明面板具体为：所述一个红外发射装置发射的多条红外线射入所述透明面板；

所述红外接收装置接收全反射的红外线具体为：所述多个红外接收装置均接收所述红外发射装置发射的红外线。

3.根据权利要求2所述的红外触摸屏，其特征在于，所述透明面板为矩形，所述一个红外发射装置从所述透明面板的拐角位置发射面光源。

4.根据权利要求3所述的红外触摸屏，其特征在于，所述一个红外发射装置发射面光源的发光角度大于等于90°。

5.根据权利要求1所述的红外触摸屏，其特征在于，所述透明面板为矩形，包括相对的第一侧和第三侧，以及相对的第二侧和第四侧，所述透明面板的第一侧设置有多个红外发射装置，所述透明面板的第三侧设置有多个与所述红外发射装置一一对应的红外接收装置，其中，位于所述第一侧的多个红外发射装置发射线光源；

所述红外发射装置发射的红外线射入所述透明面板具体为：位于所述第一侧的多个红外发射装置发射的红外线射入所述透明面板；

所述红外接收装置接收全反射的红外线具体为：位于所述第三侧的多个红外接收装置接收对应的红外发射装置发射的红外线。

6.根据权利要求5所述的红外触摸屏，其特征在于，所述透明面板的第二侧设置有多个红外发射装置、所述透明面板的第四侧设置有与所述红外发射装置一一对应的红外接收装置，其中，位于所述第二侧的多个红外发射装置发射线光源；

所述红外发射装置发射的红外线射入所述透明面板具体为：位于所述第二侧的多个红外发射装置发射的红外线射入所述透明面板；

所述红外接收装置接收全反射的红外线具体为：位于所述第四侧的多个红外接收装置接收对应的红外发射装置发射的红外线；

所述处理器还判断触摸位置。

7.根据权利要求1-6任一项所述的红外触摸屏，其特征在于，所述透明面板包括上表面、与所述上表面相对的下表面以及位于所述上表面和所述下表面之间的侧面，所述红外发射装置和所述红外接收装置位于所述透明面板的上表面和/或下表面；或者，

所述红外发射装置和所述红外接收装置位于所述透明面板的侧面。

8.一种显示设备，其特征在于，包括权利要求1-6任一项所述的红外触摸屏。

9.根据权利要求8所述的显示设备，其特征在于，包括对盒的上基板和下基板，其中，所述上基板包括衬底基板以及形成在所述衬底基板上的显示结构，所述衬底基板为透明面板，所述红外发射装置发射的红外线射入所述衬底基板，并在所述衬底基板内发生全反射。

10.根据权利要求8或9所述的显示设备，其特征在于，所述显示设备为液晶显示设备或有机发光二极管显示设备。

11.一种触摸检测方法，应用于如权利要求1)7任一项所述的红外触摸屏，其特征在于，包括：

所述红外发射装置发射的红外线射入透明面板，并在所述透明面板内发生全反射；

红外接收装置接收全反射的红外线；

处理器对红外接收装置接收的红外线进行强度分析，判断触摸强度。