红外线发射接收电路板单元及应用该电路板单元的红外线触摸屏制造技术

本发明专利技术公开了一种可以自由位置上切割并相互拼接的红外线发射或接收电路板单元，该电路板单元上设有贯通整个电路板单元的电源线、接地线、时钟信号线或传输协议控制线、红外线脉冲信号线以及红外线接收信号线，电路板单元的一端设置具启用控制输入端口的译码器及由译码器控制选通的行驱动器和列驱动器，使用该电路板单元可以拼接成任何尺寸的红外线触摸屏，通过控制器单元相应端口分别连接各电路板单元，可以同时进行同步分段扫描，有效提高扫描速度。本发明专利技术无需针对不同尺寸的红外线触摸屏，进行再次开发，大大提高了生产效率，产品质量稳定性及一致性，降低产品的前期投入成本，提高产品更新换代的速度及可无限制增加和扩充产品的种类。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及利用红外线发射、接收光电器件构建的触摸装置的
技术背景红外线触摸技术发展至今，在技术上已经比较成熟，从技术角度而自—，原 理很简单，但要制造出各种尺寸高分辨率触摸屏就显得尤为困难。在现有技术中，如图l、图2所示的美国专利5，162，783中，红外线触摸装置的所有控制电 路包括红外线发射、接收管，红外线发射、接收电路及微处理器等全部是集成在 触摸屏的外框周围的印刷电路板上，并通过一条RS232串口或USB 口与电脑连 接，由于红外线发射、接收管必需连接到扫描电路上，若对其中电路进行切割 会导致红外线发射、接收信号无法传递到微处理器或其相对应连接的电路中， 当在设计大型红外线触摸屏时，现有技术需要将整个发射、接收阵列分成几个 部分重新设计，根据屏幕尺寸大小增加红外线发射、接受管的数目及其控制电 路，而每个独立部分需要相互连接,且需要通过微处理器控制每个独立部分完成 扫描控制及坐标定位，然后将拦截物的坐标上传到电脑上。由于现有技术中的 电路设计的复杂性，在每个不同尺寸触摸屏的设计时，电路基本必需要加以改 动，然后对产品所需的印刷电路板进行重新设计和制作。为此，在现有技术中，中国专利200420066268.7中针对该问题，做出了相 应的对策，并公开了一个利用柔性电路板(FPC)设计红外线触摸屏的技术方案， 该方案通过折叠方式将多余电路部分折叠隐藏，但该方案的缺点是伸縮范围有 限，且不可能将几十寸长的红外线发射、接收电路板折叠成10寸大小的触摸屏， 该专利技术只能适用于小尺寸范围进行自由伸縮，如在设计42寸和43寸的红外线 触摸屏时，即可使用该方案设计出的同一个电路板利用FPC具有可折叠的特性 适应42寸和43寸的尺寸变化，可见该方案只能在小范围内解决问题，而对于 触摸屏的尺寸距离偏差较大的设计，该方案便束手无策，在不同尺寸的红外线 发射、接收电路板还是需要重新开发设计的，除此之外，该专利技术还存在着一些 具体实施过程中的技术问题，比如因为柔性电路板(FPC)与常用印刷电路板生 产工艺不同对FPC有一定设计限制和要求，FPC只能做双面板，而普通的印刷电路板是可以制成4、 6、 8层等，即在电路板的顶层和底层之间可夹有多层电路， 一般情况下，红外线发射、接收电路板必需使用高密度4层或是更多层数的电 路板制成，否则是无法将所有电路放置在一个狭窄的边框上的，若使用FPC的 话就需要对2个或2个以上的FPC进行折叠，因此加大的折叠的难度，及增加 了折叠空间，另一方面，在折叠后FPC电器性能及可靠性在经过这种超强度的 折叠后是否还能保持一致不受影响，这也是作为一个优良设计必须考虑的问题。 该技术方案，虽然有所改善，但由于红外线发射、接收管的扫描控制电路设计 原理基本上比较复杂，没有根本上解决问题。时至今日，现有的大型液晶、等粒子电视机的尺寸不断增多，由17吋乃至 65吋各种大小尺寸变化不同的电视机不断推出，且有些同一尺寸的液晶电视因 厂家的不同却有尺寸上的差异，再加上各类电脑显示屏、背投电视机，投影机 等，这样一来，可能有上百种不同的尺寸，若是针对每个尺寸，进行一-对应 的设计，恐怕需要设计出几十种、甚至上百种尺寸不同的电路板，显然这是不 合理的，且无法满足市场需求的，而且产品质量、性能及可靠性，以及一致性 都会因不同尺寸产生不同的差异，若使用统一标准大小尺寸的触摸屏，在某些 显示屏又装不上，若是将该技术应用到电子白板上，又需要对每个电子白板的 尺寸进行重新设计制造，由于以上种种问题，很大程度上限制了红外线触摸产 品的生产和销售，更无法使红外线触摸产品走入家庭达到大众化的普及应用的 水平。由此看来，现有的红外线触摸产品都要根据显示器的不同大小尺寸设计生产 出各种触摸装置所需要的不同大小尺寸的印刷电路板，因而产品前期投入时间 长，开发成本高，在生产时增加了不同尺寸触摸屏库存种类，无论是在设计上 还生产上所要付出的劳力物力都是厂家不愿去承担的，所以到目前为止，能完 成各种尺寸的设计及制造的厂家并不多见。有鉴于此，专利技术一种可切割、拼接的，能够同时兼顾不同尺寸大小的红外线 发射、接收电路及红外线触摸屏就显得非常重要。目前，能够生产出大规模大 尺寸的触摸屏已经是一件比较困难的事，更何况对线路板进行切割、拼接，这 似乎不可能。事实上当红外线触摸屏尺寸不断增加时，对红外线发射、接收管 的扫描速度提出了严格的要求，假若设计不能达到应有的扫描频率，或信号未 能有效的进行传递，这将会直接影响捕捉的响应速度和使用效果，其最为明显的是在书写时可能出现笔画时断时续的现象，触摸不灵敏，或是响应速度滞后 等问题，或无法实现手写功能的要求。由此看来，由于种种技术瓶颈的限制， 在切割、拼接后能否有效而又不受任何影响，确保高质量的红外线发射、接收 信号传递到微处理器进行拦截物体定位判断将成为该方案成败的关键，可见， 若要设计出能够随意对印刷电路板进行尺寸大小自由切割的产品，就显现的尤 为困难，到目前为止，市场上还没有一个产品的在设计上是能够对印刷电路进行 自由切割，及拼接的红外线触摸产品。
技术实现思路
本专利技术的目的是要设计出一个能够根据显示屏尺寸的需要，可对一个或若 干个相同的红外线发射或接收电路板单元分别进行自由的切割，并且可以进行 自由拼接的红外线发射或接收电路板单元。本专利技术的另 一个目的是提供一种可以将电路板单元进行自由拼接、组装以 适应不同尺寸的红外线触摸屏，同时，提供了可对红外线发射、接收管分段同 步扫描技术使红外线触摸屏装置在大尺寸下扫描速度不减慢，有效提高对拦截 物的检测速度。本专利技术的技术解决方案是 一种红外线发射或接收电路板单元，包括阵列 设置的红外线发射或接收管，该电路板单元上设有贯通整个电路板单元的电源 线、接地线、时钟信号线以及红外线接收信号线，电路板单元的一端设置具启 用控制输入端口的译码器及由译码器控制选通的行驱动器和列驱动器，其中行 驱动器的信号输入端口连接时钟信号线，信号输出端口连接列驱动器的信号输 入端口；与阵列中的每个红外线发射或接收管的连接的列驱动线分别通过列控 制三极管与列驱动器连接，行驱动线分别与行驱动器的行控制线连接。每块红外线发射或接收电路板单元均包括由电路板的一端延伸至另一端的 电源线、接地线、时钟信号线以及红外线接收信号线，相邻两块电路板单元可 以分别通过焊接相应接线实现拼接，其中电源线和接地线是原用于提供整个触摸屏装置所需要的电源电路；行、列驱动器分布在电路板单元的两端的其中一端，使用该放置方法的目的是为了能够构成一个可切割的红外线发射或接收电 路板单元，因为在发射、接收电路板单元中的红外线发射或接收管是以阵列方 式连接的，只有使用这种放置方法，当在线路板切割时，印刷电路板上的导线在切割后，阵列中的行驱动电路、列驱动电路不受影响，而在切割后，放置有 行、列驱动器的一段印刷电路板依然可以通过行、列驱动器控制选通与其相连 的所有红外线发射或接收管，而该段印刷电路板单元也就成为了一个不同于原 有标准尺寸的红外线发射或接收电路板单元，该单元可以用于与其它电路板单 元进行拼接，从而得出一个新的尺寸。其中所述的行驱动器，列驱动器各有一个时钟输入端口，行驱动器的时钟 输入端口与时钟发生器相连本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种红外线发射或接收电路板单元，包括阵列设置的红外线发射或接收管（１０），其特征在于：该电路板单元上设有贯通整个电路板单元的电源线（２２）、接地线（２３）、时钟信号线（２０）以及红外线接收信号线（１９），电路板单元的一端设置具启用控制输入端口的译码器（１１）及由译码器（１１）控制选通的行驱动器（１２）和列驱动器（１３），其中行驱动器的信号输入端口连接时钟信号线（２０），信号输出端口连接列驱动器（１３）的信号输入端口；与阵列中的每个红外线发射或接收管（１０）连接的列驱动线分别通过列控制三极管（２６）与列驱动器（１３）连接，行驱动线分别与行驱动器（１２）的行控制线连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：贺伟，
申请(专利权)人：贺伟，
类型：发明
国别省市：44[中国|广东]