一种抗强光干扰的红外触摸屏制造技术

本实用新型专利技术提供了一种抗强光干扰的红外触摸屏，包括采用双冗余交错间隔排布方式安装在显示屏周围的发射管和接收管及控制电路，其特征在于，将通常的红外触摸的红外接收三极管传感器改用红外接收二极管传感器，采样电路上增加强光检测模块，单独采样。该红外触摸屏在阳光光照度小于70000LUX下任意角度入射，红外触摸屏仍可正常工作，可使红外触摸屏在多数大气环境下使用。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种红外触摸屏，具体涉及一种抗强光干扰的红外触摸屏。 一种抗强光干扰的红外触摸屏
技术介绍
红外触摸屏因其稳定性，成为了在各种恶劣环境应用场合的首选触摸方案，但在 有太阳光直射情况下，因红外接收三极管强光饱和会导致红外触摸屏触摸识别失灵。 现有抗强光红外触摸屏通常采取两种方案：其一，采用红外接收三极管(简称PT) 后移的减少阳光照射概率方法(如附图1所示)，该方法有相当的局限性，如阳光直射干扰的 可能性，抗光效果很差；其二，采用红外发射二极管（简称LED)和红外接收三极管交错布局 排布方式通过识别阳光照射方向，进行发射管和接收管对边轮换的来躲避阳光，该方法局 限在于若阳光快速掠过两条相对接收边及两条以上接收边或阳光在强反射或散射的情况 下，两条相对接收边及两条以上接收边受到照射时，触摸屏同样失灵(如附图2所示)。 通常红外触摸屏主要通过PT接收对面的LED的光信号工作。若有触摸物体遮挡 光信号，则PT接收不到光信号。而在太阳光的能量分布中，红外波段约占48. 3%，所以在太 阳光强度入射到PT表面，并达到一定值时，即使没有接收LED发出的红外光，PT也能产生 很大的光电流，PT将达到饱和，此时无论是否有触摸物体，采样端总是得到高电平信号，通 常三极管采样电路(如附图3所示)。经过试验验证，在阳光光照度在10000LUX，光线在小于 30°情况下，PT将饱和。 为使PT避免饱和，采用图1所示PT后移的减少阳光照射概率方法，阳光与屏小于 一定角度入射，PT还是会饱和。如图2所示，采用LED和PT交错布局排布方法，通过对采 样值进行分析判断强光入射方位，再进行发射管和接收管对边的轮换来躲避阳光，但该方 法不能判断阳光快速掠过两条相对接收边以上或阳光在强反射或散射的情况下，两条相对 接收边以上受到照射时的情况，而且，由于环境光强变化是线性随机的，触摸屏LED阵列的 特性，PT产生光电流大小也是有差异性，很容易出现错误。
技术实现思路
为了解决现有技术中的不足，本技术提供了一种抗强光干扰的红外触摸屏， 该红外触摸屏在阳光光照度小于70000LUX下任意角度入射，红外触摸屏仍可正常工作，可 使红外触摸屏在多数大气环境下使用。 本技术的目的是通过如下的技术方案来实现的： -种抗强光干扰的红外触摸屏，包括显示屏和采用双冗余交错间隔排布方式安装 在显示屏周围的发射管和接收管，其特征在于，将通常的红外触摸的红外接收三极管传感 器（简称PT)改用红外接收二极管传感器(简称ro)，采样电路上增加强光检测模块，单独采 样。 ro在任何强阳光照射下都很难饱和，从而可以有效改善强光导致红外接收传感器 饱和问题，采用发射管和接收管双冗余交错间隔排布方式可提高红外触摸屏抗强光干扰能 力。增加强光检测模块，单独采样。传统强光检测模块是通过对经过放大的采样信号，既 用做强光照射位置判断，又用做触摸物位置识别，但一般红外触摸屏原始采集信号经过千 级放大后，再经过AD转换，经过放大的信号幅值(一般在1. 5V左右）几乎接近AD采样的最 大值(一般在2V左右)。当某接收传感器被强光照射时，强光辐射的能量远远大于LED发射 的光强，AD端采样幅值马上飙升到2V，从而可识别强光照射红外触摸屏的位置。但在实际 情况中，由于发射管和接收管本身的不一致，以及各种环境光反射和散射，以及电路上的影 响，导致触摸屏采样的AD数值不完全一致，通常每颗接收管的幅值变化范围为0. 85V~2V之 间，非常容易出现误判。 具体地，所述的红外发射管二极管(简称LED)和红外接收二级管(简称PD)交错布 局排布，为降低强光照射，LED放在前排，ro放在后排，此排布方式好处是，每颗ro前有2颗 LED，它们遮挡住左右两侧照射来的强光，ro相对后移了红外对管高的距离，可非常有效的 降低ro被强光照射的概率。 具体的，所述的采样电路中的强光检测装置通过模拟开74HC4051将红外接收二 极管每8个为一组分时采样3颗组成采样电路送给型号为STM32103的主控芯片AD采样端 □。 因为原始信号幅值都比较低，一般在30mV左右。强光照射到接收管时，原始信号 将会翻转数十到几百倍，从而通过AD2端采样能很明显发现是否是强光照射，甚至可以细 分出强光对接收管的影响程度。 本技术中采用带强光检测电路模块的双冗余抗强光红外触摸屏电路，采用两 套A，B两套工作电路，每套工作电路红外接收二级管电路和红外发射二极管管电路阵列、 LED驱动电路、采样控制电路、放大电路，每套电路对采样红外光电二极管状态单独进行检 测。两套电路及强光检测电路均由型号为STM32103的主控芯片控制。A套电路，LED分布 在上边和右边,ro分别在下边和左边；B套，LED分布在下边和左边，ro分别在上边和右边。 采用本专利技术的抗强光技术方案可有效降低强阳光对LED的影响，通过理论及试验 验证方式，有如下优点 ： (1)通过将红外接收器件PT换成ro，经过试验验证，在阳光光照度小于70000LUX 下任意角度入射红外触摸屏仍可正常工作。 (2)通过将红外接收器件PT换成PD，采用四条边交错布局方式，在阳光光照度 接近100000LUX下任意角度入射红外触摸屏仍可正常工作。在试验条件下采用2块反 射镜（95%的反射率)，调整反射镜使红外触摸屏3条边都被阳光正入射，阳光光照度接近 70000LUX发现红外触摸屏失灵。 通过一系列的试验发现，在通常的地面情况下空气散射或常规物体反射，均很难 超过70000LUX，红外触摸屏仍可正常工作。当存在高反射率的镜面反射，且同时阳光直射以 及反射光反射覆盖到3条边条件时，红外触摸才被阳光干扰失灵。但在红外触摸屏通常使 用条件下，此状况出现的概率极低。 (3)采用在采样电路中加入强光检测模块对原始信号进行单独采样，原始信号没 有经过放大，强光条件下的原始信号值相比正常情况下幅值变化非常显著。准确率高，准确 率几乎达到100%。 【附图说明】 图1为红外接收管后移方式抗强光装置结构示意图； 图2为红外接收管与发射管双冗余抗强光装置结构示意图； 图3为技术红外触摸屏LED和ro交错布局图； 图4为本技术中红外对管排列示意图； 图5为本技术中此强光采样电路示意图； 图6为本技术中带强光检测电路模块的双冗余抗强光红外触摸屏电路框图； 其中，图1中，1-接插件，2-PCB，3-面板，4-PT后移位置，5-PT原位置，6-面盖， 7-滤光条，8-PT后移位置阳光影响区，9-PT原位置阳光影响区； 图2中，11-触摸物，12-红外接收三极管，13-红外发射二极管； 图3中，14-A套红外接收二极管，15-A套红外发射二极管，16-B套红外接收二极 管，17-B套红外发射二极管。 【具体实施方式】 下面通过附图及实施例对本技术进一步进行说明和描述，此处所描述的具体 实施例仅仅用于解释本技术的
技术实现思路
，并不用于限定本技术。 本技术提供了一种抗强光干扰的红外触摸屏，采用发射管和接收管双冗余交 错间隔排本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗强光干扰的红外触摸屏，其特征在于，主要包括红外发射二极管及红外接收二极管，在采样电路中增加强光检测装置，单独采样；所述的采样电路中的强光检测装置通过模拟开关74HC4051将红外接收二极管每8个为一组分时采样3颗组成采样电路送给主控芯片AD采样端口；所述的抗强光红外触摸屏的电路采用A、B两套工作电路，每套电路包括的红外接收二级管电路和红外发射二极管管电路阵列、LED驱动电路、采样控制电路、放大电路，A套电路控制分别在触摸屏的上边、右边的LED，以及下边、左边的接收管；B套电路控制分别在触摸屏的下边、左边的LED，以及上边、右边的接收管。

【技术特征摘要】
1. 一种抗强光干扰的红外触摸屏，其特征在于，主要包括红外发射二极管及红外接收 二极管，在采样电路中增加强光检测装置，单独采样；所述的采样电路中的强光检测装置通 过模拟开关74HC4051将红外接收二极管每8个为一组分时采样3颗组成采样电路送给主 控芯片AD采样端口；所述的抗强光红外触摸屏的电路采用A、B两套工作电路，每套电路包 括的红外接收二级管电路和红外发射二极管管电路阵列、LED驱动电路、采样控制电路、放 大电路，A套电路控制分别在触摸屏的上边、右边的LED，以及下边、左边的接收管；B套电路 控制分别在触摸屏的下边、左边的LED，以及上边、右边的接收管。2. 根据权利要求1所述的一种抗强光干扰的红外触摸屏，其特征在于，所述的两套强 光检...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵东洋，方亮，刘军，
申请(专利权)人：上海沐泽信息技术有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31