專利名稱：一種導(dǎo)入式透明紅外視窗多重觸摸屏裝置與方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種導(dǎo)入式透明紅外視窗多重觸摸屏裝置與方法，適于在任何透射顯 示屏幕表面多重觸摸操作的紅外影像形成方案中透明多重觸摸屏的裝置，本發(fā)明還涉及一 種形成紅外光纖導(dǎo)入全內(nèi)反射的紅外視窗觸摸屏方法
背景技術(shù)：
導(dǎo)入式透明紅外視窗多重觸摸屏是一種表面多重觸摸紅外光點影像形成的觸摸 屏技術(shù)，它使用紅外光纖導(dǎo)入方法完成透明丙烯酸觸摸屏內(nèi)的全內(nèi)反射來實現(xiàn)用于表面多 重觸摸的紅外光點影像形成。當(dāng)配備有導(dǎo)入式透明紅外視窗多重觸摸屏裝置的顯示設(shè)備建 立并形成表面透明觸摸屏的紅外光纖導(dǎo)入，在裝置的表面透明觸摸屏內(nèi)將產(chǎn)生紅外光線全 內(nèi)反射。該技術(shù)作為大量透射顯示屏幕表面多重觸摸紅外光點影像形成技術(shù)中的一種觸摸 屏技術(shù)，紅外光纖導(dǎo)入的設(shè)計尤其是以平板透射液晶顯示裝置及背投影桌體表面顯示裝置 的透射顯示屏幕表面的多重觸摸屏紅外光纖導(dǎo)入全內(nèi)反射形成技術(shù)為目的。眾所周知，在各種多重觸摸表面觸摸屏的紅外影像形成的技術(shù)中，成本與功耗都 很大，另外為了實現(xiàn)得到多重觸摸表面的紅外影像，其表面材料也有很大的限制，同時紅外 線的使用方式對人體的安全也有很大的限制。其中，能夠獲得多重觸摸屏紅外影像的FTIR全內(nèi)反射技術(shù)，必須使用大量的LED 紅外發(fā)光管布置在屏幕的四周，不但成本較高而且會產(chǎn)生大量的熱量，同時耗電功率也很 大，必須使用邊框，另外還必須使用大量的焊接技術(shù)。還有能夠獲得多重觸摸屏的紅外影像的另一種技術(shù)，后面擴散照射DI技術(shù)，紅外 光線向上照射，長期的直射會使人的眼睛受到輻射不利于健康，并且很難得到一個均勻的 紅外擴散光線，為此會增加很多成本，在使用上對環(huán)境的要求也很高，易受環(huán)境干擾。還有能夠獲得多重觸摸屏的紅外影像的另一種技術(shù)開放式前面擴散照射DI技 術(shù)，所有紅外光線形成設(shè)備及紅外影像識別設(shè)備全部外設(shè)，不能形成一體化產(chǎn)品，紅外光線 開放使用和反射使用，長期使用對人的眼睛有損害。還有能夠獲得多重觸摸屏的紅外影像的技術(shù)還有后面擴散照射DI技術(shù)和全內(nèi)反 射技術(shù)FTIR綜合技術(shù)DSI，該技術(shù)在丙烯酸的結(jié)構(gòu)設(shè)計上需要大量的投入，并且因為需要 壓力產(chǎn)生紅外光點影像，很難通過軟件控制得到一個穩(wěn)定的紅外光點影像。另外柔軟的表 面擴散結(jié)構(gòu)在使用上很難實現(xiàn)較大的表面多重操作屏幕。另外能夠獲得多重觸摸屏的紅外影像的表面激光幕布掃描裝置技術(shù)，屏幕表面有 凸起的邊框，使屏幕表面不平坦，另外激光的安全使用標(biāo)準(zhǔn)及防漏都將是表面激光幕布的 一個缺陷。因此，開發(fā)實現(xiàn)一種全新的以導(dǎo)入式透明紅外視窗多重觸摸屏裝置構(gòu)建一個多方 位、屏幕表面平坦、容易被軟件控制、抗干擾并且使用安全的導(dǎo)入式透明紅外視窗多重觸摸 屏裝置及方法作為大量透射顯示屏幕表面多重觸摸紅外光點影像形成技術(shù)中的一種觸摸 屏技術(shù)是十分必要的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種導(dǎo)入式透明紅外視窗多重觸摸屏裝置與方法，該裝置及 方法適于用戶在任何透射顯示屏幕表面多重觸摸操作的紅外光點影像觸摸方案中透明多 重觸摸屏的裝置，本發(fā)明的另一個目的是提供一種形成紅外光纖導(dǎo)入全內(nèi)反射的紅外視窗 觸摸屏方法，該方法及裝置可通過紅外光纖的導(dǎo)入在透射顯示屏幕表面上的透明觸摸屏內(nèi) 形成全內(nèi)反射，非常便于用戶使用，可廣泛應(yīng)用于作為大量透射顯示屏幕表面多重觸摸紅 外光點影像形成技術(shù)中的一種觸摸屏技術(shù)，為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一 種導(dǎo)入式透明紅外視窗多重觸摸屏裝置，該裝置包括；紅外光纖、紅外發(fā)光器、紅外發(fā)射器、 丙烯酸透明觸摸屏。該導(dǎo)入式透明紅外視窗多重觸摸屏裝置的紅外發(fā)光器，是一個安全光 強發(fā)光的紅外發(fā)光器，其安裝于紅外光纖的一端，產(chǎn)生安全的不可見波長的紅外發(fā)光及紅 外光束，向紅外光纖提供紅外光源，該光源經(jīng)過光纖的傳導(dǎo)到達紅外發(fā)射器，經(jīng)過紅外發(fā)射 器的擴散繼續(xù)向前發(fā)射，直接導(dǎo)入丙烯酸透明觸摸屏內(nèi)，并在丙烯酸透明觸摸屏內(nèi)形成全 內(nèi)反射，通過對紅外光纖導(dǎo)入形成全內(nèi)反射的觸摸屏裝置以及形成紅外光纖導(dǎo)入全內(nèi)反射 的紅外視窗觸摸屏方法，以達到實現(xiàn)導(dǎo)入式透明紅外視窗多重觸摸屏的目的。一種形成紅 外光纖導(dǎo)入全內(nèi)反射的紅外視窗觸摸屏方法，該方法包括有所述紅外光纖導(dǎo)入形成全內(nèi) 反射的觸摸屏裝置還包括；形成紅外光纖導(dǎo)入全內(nèi)反射的紅外視窗觸摸屏的方法，利用所 述紅外發(fā)光器為紅外光纖提供大功率紅外光，該紅外光經(jīng)紅外光纖傳導(dǎo)導(dǎo)入多個分別位于 丙烯酸透明觸摸屏側(cè)面或下表面的槽溝內(nèi)的紅外發(fā)射器，該紅外發(fā)射器固定安裝在丙烯酸 透明觸摸屏側(cè)面或下表面的槽溝內(nèi)形成兩側(cè)對稱入射，使向前擴展的紅外光線在丙烯酸透 明觸摸屏內(nèi)形成全內(nèi)反射，形成一個安全的完整的全內(nèi)反射表面觸摸屏，并能使任何整個 透射顯示屏幕的上表面形成不可見紅外光表面的紅外視窗。該方法產(chǎn)生的安全的紅外全內(nèi) 反射丙烯酸透明觸摸屏表面的紅外視窗，無論來自屏幕任何方位的多重觸摸操作都能得到 多重操作對應(yīng)的紅外光點影像，多重觸摸操作需要產(chǎn)生對應(yīng)操作的紅外光點影像時，無論 在屏幕表面任何方位都能獲得。本發(fā)明由于在多重觸摸表面設(shè)置了光纖導(dǎo)入式紅外視窗多重觸摸屏裝置，因此， 在平板透射液晶顯示裝置及背投影桌體表面顯示裝置的透射顯示屏幕表面的使用上，適合 多重識別紅外光點影像形成及多重觸摸，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相對照，其效果是突出的、明顯 的，本發(fā)明的實施大大提高了產(chǎn)品的實用性及未來生活的便利。


本發(fā)明通過以下附圖進一步描述圖中相同的標(biāo)注代表相同的同一部件。圖1是本發(fā)明的導(dǎo)入式透明紅外視窗多重觸摸屏裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1的光纖傳導(dǎo)紅外光線的原理示意3是紅外光纖傳導(dǎo)與多個分別位于丙烯酸透明觸摸屏側(cè)面或下表面槽溝內(nèi)的 紅外發(fā)射器結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是透明觸摸屏的全內(nèi)反射原理示意圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步說明，圖1是本發(fā)明 的導(dǎo)入式透明紅外視窗多重觸摸屏裝置結(jié)構(gòu)示意圖。它包含了具有紅外光線傳導(dǎo)功能的紅 外光纖(102)、紅外發(fā)光器(101)、紅外發(fā)射器(103)、丙烯酸透明觸摸屏(104)。紅外發(fā)光 器是一個安全光強發(fā)射的紅外發(fā)光器，紅外發(fā)光器的功率標(biāo)準(zhǔn)限定在5-50mw毫瓦安全范 圍內(nèi)，紅外發(fā)光器，可以是紅外LED發(fā)光二極管或大功率工業(yè)激光或是大功率光端發(fā)射機， 其安裝于紅外光纖的一端，產(chǎn)生安全的不可見波長的紅外發(fā)光及紅外光束，向紅外光纖提 供紅外光源，該光源紅外光經(jīng)過光纖的傳導(dǎo)到達紅外發(fā)射器，紅外光纖是一種偏振保持單 模光纖或多模梯度型光纖，該光纖在820-870nm不可見紅外光波光譜范圍上有很大的帶寬 和低衰減，紅外光線經(jīng)過紅外發(fā)射器的擴散繼續(xù)向前發(fā)射，該紅外發(fā)射器是一個玻璃擴散 鏡頭，將紅外光線直接擴散導(dǎo)入丙烯酸透明觸摸屏內(nèi)，并在丙烯酸透明觸摸屏內(nèi)形成全內(nèi) 反射，丙烯酸透明觸摸屏內(nèi)添加有微球光學(xué)擴散導(dǎo)光粒子，通過對形成導(dǎo)入式透明紅外視 窗多重觸摸屏裝置以及形成紅外光纖導(dǎo)入全內(nèi)反射的紅外視窗觸摸屏方法，以達到實現(xiàn)導(dǎo) 入式透明紅外視窗多重觸摸屏的目的。一種形成紅外光纖導(dǎo)入全內(nèi)反射的紅外視窗觸摸 屏的方法，該方法包括有所述導(dǎo)入式透明紅外視窗多重觸摸屏裝置還包括；形成紅外光 纖導(dǎo)入全內(nèi)反射的紅外視窗觸摸屏方法，利用所述紅外發(fā)光器為紅外光纖提供大功率紅外 光，該紅外光經(jīng)紅外光纖傳導(dǎo)導(dǎo)入多個分別位于丙烯酸透明觸摸屏側(cè)面或下表面的槽溝內(nèi) 的紅外發(fā)射器，該紅外發(fā)射器固定安裝在丙烯酸透明觸摸屏側(cè)面或下表面的槽溝內(nèi)形成兩 側(cè)對稱入射，使向前擴展的紅外光線在丙烯酸透明觸摸屏內(nèi)形成全內(nèi)反射，形成一個安全 的完整的全內(nèi)反射表面觸摸屏，并能使任何整個透射顯示屏幕的上表面形成不可見紅外光 表面的紅外視窗。該方法產(chǎn)生的安全的紅外全內(nèi)反射丙烯酸透明觸摸屏表面紅外視窗。無 論來自屏幕任何方位的多重觸摸操作都能得到多重操作對應(yīng)的紅外光點影像，當(dāng)多重觸摸 操作需要產(chǎn)生對應(yīng)操作的紅外光點影像時，無論在屏幕表面任何方位都能獲得。圖2是圖1的光纖傳導(dǎo)紅外光線的原理示意圖，紅外發(fā)光器(201)可以是紅外 LED發(fā)光二極管或是紅外激光光源，紅外發(fā)光器有多個光端輸出接口，輸出端接入紅外光纖 (202)紅外光經(jīng)光纖傳導(dǎo)導(dǎo)入紅外發(fā)射器(203)，該紅外發(fā)射器是一個玻璃擴散透鏡，使紅 外光線經(jīng)紅外發(fā)射器繼續(xù)向前擴散。圖3是紅外光纖傳導(dǎo)與多個分別位于丙烯酸透明觸摸屏側(cè)面或下表面槽溝內(nèi)的 紅外發(fā)射器結(jié)構(gòu)示意圖。紅外發(fā)光器(301)的光輸出端接有多根紅外光纖(302)，紅外光 經(jīng)紅外光纖傳導(dǎo)導(dǎo)入固定在丙烯酸透明觸摸屏(304)側(cè)面或下表面的紅外發(fā)射器(303) 群，該發(fā)射器群將紅外光向前擴散傳入丙烯酸透明觸摸屏(304)內(nèi)并在丙烯酸透明觸摸屏 (304)內(nèi)形成全內(nèi)反射。圖4是透明觸摸屏的全內(nèi)反射原理示意圖。由紅外發(fā)光器(404)的光輸出端輸出 的紅外光經(jīng)紅外光纖(402)傳導(dǎo)導(dǎo)入固定在丙烯酸透明觸摸屏(403)側(cè)面或下表面的紅外 發(fā)射器(401)群，該發(fā)射器將紅外光向前擴散傳入丙烯酸透明觸摸屏(403)內(nèi)并在丙烯酸 透明觸摸屏(403)內(nèi)形成全內(nèi)反射。形成一個安全的完整的全內(nèi)反射表面，并能使任何整 個透射顯示屏幕的上表面形成不可見紅外光表面的紅外視窗。該方法產(chǎn)生的安全的紅外全 內(nèi)反射丙烯酸透明觸摸屏表面紅外視窗。無論來自屏幕任何方位的多重觸摸操作都能得到 多重操作對應(yīng)的紅外光點影像。
權(quán)利要求
一種導(dǎo)入式透明紅外視窗多重觸摸屏裝置與方法，其特征在于包括適于在任何透射顯示屏幕表面多重觸摸操作的紅外光點影像形成方案中透明多重觸摸屏的裝置。所述導(dǎo)入式透明紅外視窗多重觸摸屏裝置包括；紅外光纖、紅外發(fā)光器、紅外發(fā)射器、丙烯酸透明觸摸屏。所述導(dǎo)入式透明紅外視窗多重觸摸屏裝置還包括一種形成紅外光纖導(dǎo)入全內(nèi)反射的紅外視窗觸摸屏方法。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述紅外光纖，其特征在于；所述紅外光纖，用于紅外光線的傳導(dǎo)， 所述紅外光纖位于紅外發(fā)光器及紅外發(fā)射器之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述紅外發(fā)光器，其特征在于；所述紅外發(fā)光器，用于紅外發(fā)光及紅 外光光束的產(chǎn)生，位于紅外光纖的一端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述紅外發(fā)射器，其特征在于；所述紅外發(fā)射器，用于紅外光的向前 發(fā)射并將一束紅外光線形成一個向前擴展的入射光線，所述紅外發(fā)射器位于紅外光纖的另 一端并固定于在丙烯酸透明觸摸屏側(cè)面或下表面的槽溝內(nèi)，其形狀為柱狀半圓形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述丙烯酸透明觸摸屏，其特征在于；所述丙烯酸透明觸摸屏，用于 紅外光線的全內(nèi)反射及多重觸摸屏，其形狀為一個長方形透明板。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述丙烯酸透明觸摸屏側(cè)面或下表面的槽溝，其特征在于；所述丙 烯酸透明觸摸屏側(cè)面或下表面的槽溝，用于丙烯酸透明觸摸屏的紅外光線的入射及紅外發(fā) 射器的固定安裝，位于丙烯酸透明觸摸屏側(cè)面或下表面，其形狀表現(xiàn)為一個方形凹槽。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種形成紅外光纖導(dǎo)入全內(nèi)反射的紅外視窗觸摸屏的方法。其 特征方法包括；所述一種形成紅外光纖導(dǎo)入全內(nèi)反射的紅外視窗觸摸屏方法，由紅外發(fā)光 器為紅外光纖提供大功率紅外光，該紅外光經(jīng)紅外光纖傳導(dǎo)導(dǎo)入給多個分別位于丙烯酸透 明觸摸屏側(cè)面或下表面的槽溝內(nèi)的紅外發(fā)射器，固定安裝在丙烯酸透明觸摸屏側(cè)面或下表 面的槽溝內(nèi)，形成兩側(cè)對稱入射，使向前擴展的紅外光線在丙烯酸透明觸摸屏內(nèi)形成全內(nèi) 反射。使丙烯酸透明觸摸屏形成一個表面不可見紅外光視窗，如此當(dāng)多重觸摸操作需要產(chǎn) 生對應(yīng)操作的紅外光點影像時，無論在屏幕表面任何方位都能獲得。
全文摘要
本發(fā)明公開一種導(dǎo)入式透明紅外視窗多重觸摸屏裝置與方法，適于在任何透射顯示屏幕表面多重觸摸操作的紅外影像形成方案中的透明多重觸摸屏裝置，以及涉及一種形成紅外光纖導(dǎo)入全內(nèi)反射的紅外視窗觸摸屏方法。根據(jù)本發(fā)明，所述紅外光纖(102)接收來自所述紅外發(fā)光器(101)的紅外光束，將紅外光束導(dǎo)入給紅外發(fā)射器(103)形成紅外光線入射給丙烯酸透明觸摸屏(104)，根據(jù)本發(fā)明，多個紅外發(fā)射器在丙烯酸透明觸摸屏側(cè)面或下表面的槽溝內(nèi)固定排布形成入射結(jié)構(gòu)，向前擴展的紅外光線在丙烯酸透明觸摸屏內(nèi)形成全內(nèi)反射，使丙烯酸透明觸摸屏形成一個表面不可見紅外光視窗，如此當(dāng)多重觸摸操作需要產(chǎn)生對應(yīng)操作的紅外光點影像時，無論在屏幕表面任何方位都能獲得。
文檔編號G02B6/42GK101957686SQ20091015790
公開日2011年1月26日 申請日期2009年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月16日
發(fā)明者張海宏 申請人:張海宏;固安迪諾普科技有限公司