[實(shí)用新型]一種防環(huán)境光干擾的紅外觸摸屏框架結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201020182433.0
• 申請(qǐng)日: 2010-04-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN201917887U
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-08-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙亮強(qiáng);張宇明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海精研電子科技有限公司
• 主分類號(hào): G06F3/042
• 分類號(hào): G06F3/042
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種用于紅外觸摸屏外殼的框架結(jié)構(gòu)，屬于機(jī)電設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是紅外觸摸屏的結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域。

技術(shù)背景

一般的紅外觸摸屏的機(jī)械結(jié)構(gòu)，都是將裝有紅外發(fā)射和接受陣列及其信號(hào)處理模塊的電路板安裝在金屬或塑料的邊框內(nèi)，該邊框可經(jīng)注塑、沖壓或由型材截取而成。其中，注塑和沖壓由于模具尺寸固定，般用于大批量的場(chǎng)合；型材截取由于只需少量模具就可以對(duì)應(yīng)各種尺寸，已成為業(yè)界廣泛使用的一種方法。現(xiàn)有的框架設(shè)計(jì)一般考慮的側(cè)重點(diǎn)是加工容易、安裝簡(jiǎn)便，因此邊框的結(jié)構(gòu)大多只考慮盡可能簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)電路板與濾光條的安裝，而往往忽視安裝方式對(duì)觸摸屏的紅外光采集以及信號(hào)處理效果的影響。例如現(xiàn)有觸摸屏通常僅僅依靠濾光條來(lái)防止環(huán)境光的干擾，該方法雖然能夠過(guò)濾大部分可見(jiàn)光以及通帶之外其他波長(zhǎng)的光信號(hào)，但卻無(wú)法濾除自然環(huán)境中通帶范圍之內(nèi)的紅外光。而現(xiàn)有單點(diǎn)紅外屏一般通過(guò)使用信號(hào)調(diào)制電路的方法來(lái)進(jìn)一步降低環(huán)境光的影響，但對(duì)于多點(diǎn)觸摸屏，每個(gè)接收燈在一幀內(nèi)會(huì)對(duì)信號(hào)進(jìn)行多次采集，致使信號(hào)處理的時(shí)間不再寬裕，無(wú)法使用信號(hào)調(diào)制電路；因此為提高紅外觸摸屏的信號(hào)采集處理和使用效果，需要改進(jìn)外框結(jié)構(gòu)以盡可能降低環(huán)境光的干擾提高信噪比。除此之外，由于觸摸屏的紅外感知平面與用戶觸摸平面并非完全重合，現(xiàn)有的外框設(shè)計(jì)在電路板與紅外燈陣列的安裝方式上，往往忽視了這兩個(gè)平面的距離，常常發(fā)生用戶尚未觸及屏幕卻已發(fā)生觸摸反應(yīng)的問(wèn)題。為解決這一問(wèn)題，改善用戶體驗(yàn)，需要對(duì)外框的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型針對(duì)紅外觸摸屏對(duì)降低環(huán)境光干擾提高信噪比的要求，公開(kāi)了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工容易，行之有效的框架結(jié)構(gòu)。所述框架由四根內(nèi)部可安裝電路板和濾光條的型材與角塊首尾相接而成，框架的接合面與型材橫截面成45度角；所述型材內(nèi)腔在靠近屏幕一側(cè)開(kāi)有用于安裝濾光片的溝槽，在型材橫截面上部開(kāi)有用于安裝電路板的溝槽；所述溝槽結(jié)構(gòu)可使紅外發(fā)射、接收燈陣列以懸吊方式固定于電路板下方，并盡可能縮進(jìn)邊框內(nèi)部，以減小環(huán)境光的影響，增大檢測(cè)信號(hào)的信噪比。

本實(shí)用新型所述的這種框架結(jié)構(gòu)和現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：

1.紅外發(fā)射、接收燈縮進(jìn)邊框內(nèi)部，幾乎只有沿發(fā)射與接收管陣列所成平面方向傳播的紅外光才會(huì)被感知，大大減小了環(huán)境光對(duì)觸摸屏的影響。

2.反裝紅外燈的結(jié)構(gòu)，使紅外燈懸吊于電路板下方，降低了感知平面的高度，使感知平面更?接近于觸摸平面，改善了用戶體驗(yàn)。

附圖及其說(shuō)明

圖1：本實(shí)用新型所述框架結(jié)構(gòu)的外觀示意圖。

圖2：圖1所示邊框的首尾連接角塊結(jié)構(gòu)圖。

圖3：圖1所示邊框的接合面及其裝配示意圖。

圖4：本實(shí)用新型所述邊框的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。

實(shí)施方案

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。

圖1給出了本框架的整體結(jié)構(gòu)。本觸摸屏框架由4段型材首位相接而成，其中101和103，102和104所標(biāo)示的邊框分別兩兩用于安裝紅外發(fā)射、接收陣列以及濾光條。各段邊框的接合面通過(guò)角塊首尾相接實(shí)現(xiàn)整個(gè)框架的完整裝配。

圖2顯示了本框架邊框裝配時(shí)所使用的角塊結(jié)構(gòu)。其中201、202、203及其關(guān)于角塊對(duì)角面的對(duì)稱位置處均為標(biāo)準(zhǔn)尺寸的螺孔，各邊框接合面上相應(yīng)位置也開(kāi)有對(duì)應(yīng)的通孔與之匹配。204所示的是一個(gè)大尺寸通孔，該通孔貫穿至角塊內(nèi)腔如205所示，用作觸摸屏線路的出口。

圖3所示本框架的邊框裝配圖說(shuō)明了框架的安裝方式。為滿足框架全封閉和保護(hù)電路板的要求，每段型材首尾的接合面均與邊框橫截面成45度角。型材兩端的下表面與側(cè)面分別都通過(guò)一對(duì)螺絲與角塊固定，如301與302，303與304。螺孔位置及安裝方式已在圖中標(biāo)明，此處不再贅述。

圖4所示本框架的邊框內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖顯示了型材的內(nèi)部設(shè)計(jì)和元件的安裝布局。從401所示的接合面上可以看出型材的截面特征。濾光條安裝在402、403所示的一對(duì)溝槽內(nèi)，恰好擋住型材內(nèi)部紅外燈陣列所在平面上光線的傳播，從而保證了出入型材內(nèi)部的光線都經(jīng)過(guò)過(guò)濾。404、405是用于安裝電路板的溝槽，該溝槽開(kāi)在型材內(nèi)腔的上部，從而滿足紅外燈安裝在電路板下方的要求。

從圖4中可以看出，408所示的紅外燈及其陣列的布局緊鄰型材外側(cè)面，即遠(yuǎn)離濾光條的一側(cè)。這種設(shè)計(jì)有效地防止了從觸摸屏上方斜射的光線對(duì)紅外接收燈的干擾，幾乎只有沿發(fā)射與接收管陣列所成平面方向傳播的紅外光才會(huì)被感知，大大減小了環(huán)境光對(duì)觸摸屏的影響，使信噪比增強(qiáng)。

從圖4中可以看出，408所示的紅外發(fā)射、接收燈均以懸吊的方式安裝在406所示的電路板上。此種反裝結(jié)構(gòu)，使紅外燈陣列懸吊于電路板下方，降低了感知區(qū)域的高度，使感知區(qū)?域更接近于實(shí)際觸摸區(qū)域(觸摸區(qū)域通常指玻璃或有機(jī)玻璃表面)。該設(shè)計(jì)使得在保持同等信號(hào)處理能力的前提下，在觸摸區(qū)域之外即出現(xiàn)觸摸反應(yīng)的情況大為減少，改善了用戶體驗(yàn)。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施實(shí)例，事實(shí)上根據(jù)不同液晶/等離子或其他電視機(jī)屏幕尺寸和觸摸屏安裝方式的要求，本外框的型材長(zhǎng)度與截面形狀可以設(shè)計(jì)成其他規(guī)格；根據(jù)觸摸屏自重及穩(wěn)定性要求的不同，邊框與角塊的螺孔尺寸和個(gè)數(shù)可以靈活改變。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此。