[發明專利]一種信號筆的感應顯示裝置

在審

• 申請號: 201610846446.5
• 申請日: 2016-09-22
• 公開（公告）號: CN107861662A
• 公開（公告）日: 2018-03-30
• 發明（設計）人: 高鑫
• 申請（專利權）人: 高鑫
• 主分類號: G06F3/046
• 分類號: G06F3/046;G06F3/041;G06F3/0354;G06F3/0488
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種包含觸摸顯示屏在內的感應顯示裝置，尤其是一種信號筆的感應顯示裝置。

背景技術

現有觸摸顯示屏有很多種類，分別采用了不同類型的定位技術(也就是檢測觸點或感應點坐標位置的技術)，包括電容式、電阻式、電感線圈式、表面聲波式、紅外掃幕式、或者紅外攝像式等方式。它們的一個共同特點是，在顯示屏透明表面或者外部周圍增加一個觸摸傳感輸入裝置(即定位裝置)，因此，顯示裝置與定位裝置是兩個可以分離的獨立部件，去掉定位裝置不影響顯示裝置工作。這就決定了成像顯示裝置(如液晶面板、投影屏幕等)，與定位裝置是兩個坐標系統各自獨立的模塊，因此都存在幾個明顯缺陷：1.定位精度低，因傳感器點陣分布密度、檢測精度或者算法精度等的限制，通常定位坐標信息采集密度(即分辨率)少于或遠少于顯示點陣像素分辨率，比如實例中，一塊LCD顯示屏像素點陣分辨率為1920x1080，而紅外掃幕定位分辨率只有128x72或略高，限于其制造技術，定位坐標與像素坐標不可能達到一一對應；2.錯位，定位裝置附加在顯示裝置上，經常出現定位坐標系與像素坐標系不重合，而且，尤其在屏幕邊角處出現定位坐標非線性畸變，一般為枕型畸變或桶形畸變，導致筆跡顯示位置與實際手寫位置之間錯位，經常需要算法校正；比如，一種電容屏，其定位坐標是由檢測觸摸點到屏幕矩形四個頂點的電流來計算，其坐標系呈典型的枕型變形，需要做線性校正；3.由于非線性畸變，或者因表面聲波傳感器或攝像頭超近距離失效等原因，容易出現屏幕邊角觸摸識別盲區；4.因存在水平或垂直方向上觸點與觸點之間的相互遮擋而不能區別開來，很難真正實現多點觸摸；5.有些定位技術，無論用手、筆、衣袖或其他物體接觸屏幕，都會被識別為有效信號，因此很容易誤操作；6.電容、電感、表面聲波、紅外等方式都容易受到外界干擾信號影響；7.定位信息通常需傳送給計算機或微處理器將坐標和移動信息進行計算和圖像處理，再通過顯示點陣或顯示屏顯示出來，因而顯示有一定時間延遲，尤其快速畫線時，筆跡顯示跟不上畫筆運動速度；8.各類觸摸顯示屏都存在尺寸大小極限，一方面，由于制造工藝存在產品尺寸限制；另一方面，隨著尺寸增大，由于傳感器傳輸距離增大導致檢測信號衰減，信噪比降低，出現不靈敏現象，直至不能工作了。現有不同種類觸摸顯示屏按照面積適用范圍可粗略分為三大類：25英寸以下為小尺寸類，25至120英寸以上為中尺寸類，120英寸以上則為大尺寸類。小尺寸類的定位技術一般是電容式、電阻式或電感式等感應方式，如觸屏手機、PAD和平板電腦。中尺寸類定位技術一般采用超聲波或表面聲波、紅外水平與垂直掃幕、或者紅外攝像等方式來進行定位信息采集。如前投式或背投式的投影觸摸白板、觸摸液晶電視等。大尺寸定位技術目前還沒有成熟方案，市面上出現拼湊型的大尺寸觸摸手寫方式，如將幾個觸屏液晶電視擺放一起構成一個大屏，但觸屏電視之間相互獨立，分區操作，各自的定位裝置物理邊框將整體分割開來。因此，大尺寸類的定位技術還處于探索中。

發明內容

為了突破上述各種定位技術的尺寸限制，并且實現高精度、零延時和多點觸摸，消除或減少錯位、盲區、干擾和誤操作等現有問題，本發明提供一種采用信號筆的感應顯示裝置，可滿足不限尺寸觸摸手寫、無限多點同時觸摸手寫等實際應用需要，并且達到定位采集點與顯示像素一一對應的像素級精度。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種包含雙層結構的感應顯示裝置，包括第一層和第二層，兩個層面疊層緊密相連；其特征是，第一層是所述信號筆書寫的接觸面，是由透明或半透明且具有一定強度和抗劃痕的基板構成的；第二層是由傳感器陣列與顯示陣列混合交替排列且不可分離的電路板層，所述電路板層由至少一個電路板模塊沿層面方向積木式拼接而成，可以向四周無限拼接延伸擴展面積，各電路板模塊由總電源連接供電，每個電路板模塊包含一個以上電路構造相同或相似的并且整齊排成陣列的最小基元，所述基元由至少一個傳感器、至少一個發光體或其陣列、以及可選方案配套特征電路組成；所述可選方案配套特征電路包括顏色組合開關、信號鎖存驅動器或輸入輸出接口線路；上述基元中，所述傳感器與所述發光體在電路板同一面上緊鄰，或者所述傳感器位于電路板背面與所述發光體正對位置。