[發明專利]利用紅外線的觸摸屏及其觸摸識別裝置和觸摸識別方法

有效

• 申請號: 201210536307.4
• 申請日: 2012-12-12
• 公開（公告）號: CN103631448B
• 公開（公告）日: 2018-10-19
• 發明（設計）人: 金圣云
• 申請（專利權）人: 現代自動車株式會社
• 主分類號: G06F3/042
• 分類號: G06F3/042
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳

本發明公開一種利用紅外線的觸摸屏及其觸摸識別裝置和觸摸識別方法。該觸摸屏包括：彈性層，布置在基底的一個表面上，并被配置成根據施加在觸摸屏上的壓力發生變形且當壓力釋放時恢復原形；紅外線圖案層，布置在彈性層的表面上，其中紅外線圖案層包含紅外線圖案；以及后投射層，布置在基底的相反表面上，并被配置成散射光。

技術領域

本發明涉及觸摸屏技術，更具體地涉及利用紅外線的觸摸屏識別裝置和方法，該設備和方法可識別曲面或柔性顯示器上的彎曲觸摸并可增大觸摸識別的精確性及可靠性。

背景技術

目前，電阻性、電容性及光學方法典型地用于觸摸識別技術。這種方法的一個例子是基于使用安裝在LCD上的觸摸識別傳感器或觸摸識別電極的LCD顯示器。

然而，目前的觸摸識別方法被設計成在基本平坦的觸摸屏表面上進行操作，而無法在彎曲的表面設計例如車輛內部元件上操作。盡管近年來已經開發出曲面觸摸屏顯示器，然而這種顯示器是以大致平坦表面的工藝制造的。另外，在柔性結構上開發彎曲的表面存在物理限制。紅外線照相機的使用被建議用于多觸點和單觸點識別方法，但現存利用紅外線的方法會因光的散射而易受外部噪音影響，導致觸摸識別出現錯誤。

上述內容僅旨在幫助對本發明背景技術的理解，并非旨在表示本發明屬于本領域技術人員已知的現有技術范圍。

發明內容

相應地，為解決上述與現有技術相關的問題而提出本發明。本發明提出一種利用紅外線的觸摸屏識別裝置和方法，該設備和方法可在曲面或柔性表面上操作，可識別彎曲觸摸（curved touch）并提高觸摸識別的精確性和可靠性。

一方面，本發明公開一種利用紅外線識別施加在顯示器上的壓力的觸摸屏。該觸摸屏包括彈性層，布置在基底一個表面上，并被配置成根據施加在觸摸屏上的壓力發生變形（mold）且當壓力釋放時恢復原形（remold）。上述彈性層可以由透明材料形成。本發明還包括紅外線圖案層，該紅外線圖案層包括設置在彈性層表面上的紅外線圖案。紅外線圖案可被形成為在視覺上無法識別。后投射層布置在基底的相反表面上，并被配置成散射光，實現更清楚的紅外線圖案的圖像。

另一方面，本發明公開一種觸摸屏識別裝置，包括彈性層，布置在基底的一個表面上并被配置成根據施加在裝置的顯示器上的壓力發生變形且當壓力釋放時恢復原形。本發明還包括紅外線圖案層，該紅外線圖案層包括布置在彈性層表面上的紅外線圖案。另外，后投射層布置在基底的相反表面上，并被配置成散射光，實現更清楚的紅外線圖案的圖像。紅外線圖案的圖像是利用置于后投射層一側的紅外線照相機拍攝的。當壓力施加到觸摸屏上時，該拍攝的圖像示出紅外線圖像的清晰度變化。在拍攝的步驟中，布置在后投射層的另一側的紅外線照明裝置，將紅外線輻照到紅外線圖案上，從而實現更清楚的紅外線圖案的圖像。

在一個實施例中，該觸摸識別裝置還包括連接于紅外線照相機的觸摸識別單元。該觸摸識別單元分析紅外線圖案中的清晰度變化，從而確定觸摸屏是否被觸摸以及觸摸的位置。

在另一個實施例中，觸摸識別單元包括被配置成設定圖案參考清晰度值的觸摸識別單元。當壓力施加在觸摸屏上時，隨著彈性層受到擠壓，紅外線圖案與后投射層間之間的距離減小。此外，因施加在觸摸屏上的壓力而從后投射層清楚地觀察彈性層時，觸摸操作被檢測。因此，紅外線圖案被觸摸部分的清晰度值高于未被觸摸部分的參考清晰度值。另外，位置確定單元分析紅外線圖案的高清晰度值的位置坐標，從而確定觸摸位置。

在另一個實施例中，位置確定單元存儲圖案的形狀及其位置信息，從而分析紅外線圖案中清晰度值已提高的部分的位置坐標。清晰度值高于參考清晰度值時清晰度值提高，實現更清楚的紅外線圖案的圖像。另外，觸摸識別裝置還包括基本上朝向后投射層安裝的投影儀。