一種非接觸式手勢(shì)識(shí)別紅外觸摸屏的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及觸摸屏領(lǐng)域，尤其涉及一種具有非接觸式手勢(shì)識(shí)別功能的紅外觸摸屏。
【背景技術(shù)】
[0002]人機(jī)交互的普遍應(yīng)用，大尺寸屏幕的人機(jī)交互需求，使得紅外觸摸屏在近十年得到了飛速的發(fā)展，由于觸摸顯示屏的供不應(yīng)求，紅外觸摸屏每年的需求量都在快速遞增，紅外觸摸屏的優(yōu)點(diǎn)在大尺寸顯示屏上得到淋漓盡致的體現(xiàn)，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，成本相比較電容屏、電阻屏等更低廉。
[0003]紅外觸摸屏的性能在不斷發(fā)展，從最開(kāi)始的單點(diǎn)、兩點(diǎn)，發(fā)展到十點(diǎn)，從單一觸摸識(shí)別發(fā)展到手勢(shì)識(shí)別，但是目前的紅外觸摸屏手勢(shì)識(shí)別均是需要觸摸到觸摸屏才能被識(shí)另Ij，可以參見(jiàn)中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)文獻(xiàn)CN103970360A，根據(jù)識(shí)別多點(diǎn)觸摸的軌跡判斷手勢(shì)，這種技術(shù)必須要用手指在顯示屏上滑動(dòng)，快速和多次的滑動(dòng)無(wú)疑對(duì)手指和顯示屏都會(huì)帶來(lái)傷害，在特殊場(chǎng)合，例如車(chē)載終端上，駕駛員不方便去觀看顯示屏的位置，盲目滑動(dòng)還會(huì)容易傷及面板，因此，目前的紅外觸摸屏的手勢(shì)識(shí)別技術(shù)還存在較大缺陷，用戶體驗(yàn)很差。
[0004]已有技術(shù)中，非接觸式手勢(shì)識(shí)別主要還是利用攝像頭進(jìn)行圖像分析獲得，如果在紅外觸摸屏上增加攝像頭識(shí)別手勢(shì)，無(wú)疑增加了高昂的成本。
[0005]有人提出采用電容感應(yīng)技術(shù)，在四邊增加電容感應(yīng)電極和相應(yīng)的電路，但是這種方案可行性不高，因?yàn)橛绊懲庥^，還增加工藝復(fù)雜度和生產(chǎn)成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種高抗光性能且成本低廉的具有非接觸式手勢(shì)識(shí)別功能的紅外觸摸屏。
[0007]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種紅外觸摸屏，包括第一紅外發(fā)射元件、第一紅外接收元件、控制及數(shù)據(jù)處理電路，所述控制及數(shù)據(jù)處理電路控制所述第一紅外發(fā)射元件和所述第一紅外接收元件進(jìn)行觸摸識(shí)別，還包括至少兩個(gè)第二紅外接收元件，分別位于觸摸屏的相對(duì)邊上，且所述第二紅外接收元件距離觸摸區(qū)域的距離小于所述第一紅外接收元件或第一紅外發(fā)射元件距離觸摸區(qū)域的距離，所述控制及數(shù)據(jù)處理電路控制所述第二紅外接收元件接收從觸摸屏外部入射的光信號(hào)，根據(jù)接收的所述光信號(hào)進(jìn)行手勢(shì)識(shí)別。
[0008]優(yōu)選地，所述第一紅外發(fā)射元件和所述第一紅外接收元件位于觸摸面板的下方，在所述第一紅外接收元件的上方具有遮光材料，所述紅外發(fā)射元件發(fā)出的光入射到所述觸摸面板中進(jìn)行全內(nèi)反射傳播，所述第一紅外接收元件接收所述全內(nèi)反射傳播的光線，所述第二紅外接收元件位于觸摸面板下方且不能完全被所述遮光材料遮擋。
[0009]優(yōu)選地，所述第二紅外接收元件附近的第一紅外接收元件能夠?qū)⒁徊糠止獍l(fā)射到所述觸摸屏外部。
[0010]優(yōu)選地，在所述紅外觸摸屏的至少一邊上，所述第一紅外發(fā)射元件和/或所述第一紅外接收元件位于觸摸面板的上方，所述第二紅外接收元件位于所述第一紅外發(fā)射元件和/或所述第一紅外接收元件的上方。
[0011]優(yōu)選地，在所述至少一邊上還包括濾光材料，所述第二紅外接收元件固定在所述濾光材料上。
[0012]優(yōu)選地，在所述紅外觸摸屏的至少一邊上，還包括導(dǎo)光元件，所述第一紅外發(fā)射元件發(fā)出的光經(jīng)過(guò)導(dǎo)光元件導(dǎo)光后在所述觸摸面板上方進(jìn)行傳播，或者，所述第一紅外接收元件接收通過(guò)導(dǎo)光元件從觸摸面板上方傳導(dǎo)過(guò)來(lái)的光，在該至少一邊上，所述第二紅外接收元件設(shè)置在觸摸面板下方。
[0013]優(yōu)選地，所述第二紅外接收元件的接收面朝向所述觸摸屏外部。
[0014]優(yōu)選地，還包括第二紅外發(fā)射元件，所述第二紅外發(fā)射元件位于所述第二紅外接收元件附近，且用于向觸摸屏外部發(fā)射紅外光。
[0015]優(yōu)選地，所述第二紅外發(fā)射元件的發(fā)光面朝向觸摸屏外部。
[0016]從本發(fā)明的上述方案可以看出，本發(fā)明的具有非接觸式手勢(shì)識(shí)別功能的紅外觸摸屏在依據(jù)本發(fā)明的方案簡(jiǎn)單調(diào)整就能獲得很好的新增功能，這種功能在車(chē)載終端上尤其重要，駕駛員不用眼睛去看，不需要去觸摸，只需要揮揮手就能進(jìn)行翻頁(yè)或者進(jìn)行下一首歌等的選擇工作，在采用獨(dú)立的光源和檢測(cè)元件后，信號(hào)強(qiáng)度更強(qiáng)，手勢(shì)識(shí)別時(shí)抗干擾的能力更強(qiáng)。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1和圖2為本發(fā)明紅外觸摸屏的第一種實(shí)施例示意圖；
[0018]圖3為本發(fā)明上述第一種實(shí)施例的優(yōu)化實(shí)施例示意圖；
[0019]圖4為本發(fā)明紅外觸摸屏的第二種實(shí)施例示意圖；
[0020]圖5為本發(fā)明紅外觸摸屏的第三種實(shí)施例示意圖；
[0021]圖6為圖4與圖5所示實(shí)施例的結(jié)合方案示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面將結(jié)合【具體實(shí)施方式】及附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。
[0023]抗光性能是紅外觸摸屏的一個(gè)重要指標(biāo)，也是紅外觸摸屏工作的基本條件，因?yàn)榧t外觸摸屏是檢測(cè)光信號(hào)來(lái)獲得檢測(cè)數(shù)據(jù)，進(jìn)而分析觸摸點(diǎn)的位置，如果沒(méi)有很好的抗光性能，外部環(huán)境光輕則影響紅外觸摸屏識(shí)別的準(zhǔn)確性，重則直接導(dǎo)致紅外觸摸屏無(wú)法工作。
[0024]市場(chǎng)上的紅外觸摸屏目前大多都采用濾光材料達(dá)到抗光目的，紅外接收元件盡可能的隱藏在邊框里面，避免受到環(huán)境光的影響。
[0025]本發(fā)明在滿足抗光性能的基礎(chǔ)上，使得紅外觸摸屏具有非接觸式的手勢(shì)識(shí)別功會(huì)K。
[0026]本發(fā)明的紅外觸摸屏，包括第一紅外發(fā)射元件、第一紅外接收元件及控制及數(shù)據(jù)處理電路，所述控制及數(shù)據(jù)處理電路控制所述第一紅外發(fā)射元件和所述第一紅外接收元件進(jìn)行觸摸識(shí)別，與現(xiàn)有技術(shù)的不同在于，還包括至少兩個(gè)第二紅外接收元件，分別位于觸摸屏的相對(duì)邊框上，相比第一紅外接收元件，所述第二紅外接收元件距離觸摸區(qū)域更近，即所述第二紅外接收元件距離觸摸區(qū)域的距離小于所述第一紅外接收元件距離觸摸區(qū)域的距離，所述控制及數(shù)據(jù)處理電路控制所述第二紅外接收元件接收從觸摸屏外部入射的光信號(hào)，根據(jù)接收的所述光信號(hào)進(jìn)行手勢(shì)識(shí)別。
[0027]下面描述本發(fā)明第一種實(shí)施例，參見(jiàn)圖1，本發(fā)明的紅外觸摸屏包括第一紅外發(fā)射元件1、第二紅外發(fā)射元件U、第一紅外接收元件2，透明介質(zhì)8，遮光材料9 (遮光材料9可以在接觸透明介質(zhì)8的一面設(shè)置反光材料)以及電路板12，還包括在圖1中未示出的第二紅外接收元件22 (參見(jiàn)圖2)，第一紅外發(fā)射元件I發(fā)射的光進(jìn)入透明介質(zhì)8進(jìn)行全內(nèi)反射，被第一紅外接收元件2接收，用于識(shí)別接觸式觸摸動(dòng)作的掃描光線，所述遮光材料可以是薄膜，也可以是觸摸屏的外殼。本發(fā)明的發(fā)明點(diǎn)是在超出遮光材料9的范圍增加了一個(gè)第二紅外接收元件22，所述第二紅外接收元件22不能完全被所述遮光材料9遮擋，最好是在每條邊的中間位置都增加一個(gè)第二紅外接收元件22(參見(jiàn)圖2)，圖1和圖2所示實(shí)施例中，在第二紅外接收元件22邊上設(shè)置第二紅外發(fā)射元件11，控制及數(shù)據(jù)處理電路控制所有紅外發(fā)射元件和紅外接收元件工作，控制第二紅外發(fā)射元件11朝向屏幕外發(fā)射光線，同時(shí)控制相應(yīng)的第二紅外接收元件22接收從屏幕外反射的光線，當(dāng)屏幕外有物體3 (操作者的手)經(jīng)過(guò)時(shí)，第二紅外發(fā)射元件11朝向屏幕外發(fā)射的光線經(jīng)所述物體3反射后被相應(yīng)的第二紅外接收元件22接收，控制及數(shù)據(jù)處理電路根據(jù)至少兩個(gè)不在同一邊上(相對(duì)邊上)的第二紅外接收元件22接收的信號(hào)確定物體3的運(yùn)動(dòng)方向，將這種運(yùn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)換成手勢(shì)，將手勢(shì)信息反饋到計(jì)算機(jī)主機(jī)進(jìn)行相應(yīng)處理。達(dá)到利用手勢(shì)進(jìn)行控制的目的，例如手勢(shì)從左到右，控制主機(jī)選擇下一首歌進(jìn)行播放，手勢(shì)從下到上，控制主機(jī)返回上一首歌曲進(jìn)行播放等，可以自由設(shè)定各種手勢(shì)的命令解析，這不是本發(fā)明的重點(diǎn)，就不在細(xì)說(shuō)。
[0028]由圖1和圖2所示的實(shí)施例可以看出，第二紅外接收元件22所處位置不影響觸摸屏的正常工作，而且利用接收元件與發(fā)射元件交叉排列的方式，第二紅外接收元件22的接收電路不需要另行設(shè)置，只需要對(duì)PCB上的布線進(jìn)行略微的改變即可，可實(shí)施性強(qiáng)，而且便捷，手勢(shì)識(shí)別效果準(zhǔn)確，觸摸屏的整體抗光性能優(yōu)良。
[0029]作為一種替代實(shí)施例，第一紅外發(fā)射元件I的上方可以不必設(shè)置遮光材料9，直接讓第一紅外發(fā)射元件I的一部分光朝向觸摸屏外部射出，被物體3反射后由第二紅外接收元件22接收，此舉能夠省去第二紅外發(fā)射元件。
[0030]如果需要提高第一紅外發(fā)射元件I發(fā)射到透明介質(zhì)8中的光能量，在第一紅外發(fā)射元件I的上方可以設(shè)置遮光材料9，同時(shí)可以將靠近第二紅外接收元件22的一個(gè)第一紅外發(fā)射元件I設(shè)置到遮光材料的邊緣或略微超出遮光材料9的位置，使其一部分光能發(fā)射到觸摸屏外部，參見(jiàn)圖3，由于只是一個(gè)或多個(gè)第一紅外發(fā)射元件I向外部發(fā)射紅外光，第一紅外接收元件2還是受到遮光材料9遮擋，因此，不影響紅外觸摸屏的整體抗光性能。
[0031]本實(shí)施例的圖中只是一個(gè)示意圖，全內(nèi)反射式紅外觸摸屏是非常成熟的現(xiàn)有技術(shù)，第一紅外發(fā)射元件發(fā)出的光線入射到觸摸面板中以及從觸摸面板射出被第一紅外接收元件所接收，需要與觸摸面板不同折射率的材料輔助實(shí)現(xiàn)，例如折射膜或三角棱鏡等，由于不