一种基于占空比分区域设计的光栅触控屏制造技术

本发明专利技术涉及一种基于占空比分区域设计的光栅触控屏，包括光波导层和光波导层上方的光栅点阵结构，光栅点阵结构能够使特定波长的入射光成为在光波导层内传输的波导模；还包括若干光电探测器；光波导层基于所处平面被划分为若干光波导区域，同一光波导区域内的光栅点阵结构具有相同的面积占空比，且光波导区域满足：离所述光波导层几何中心距离越近的光波导区域，光栅点阵结构的面积占空比越大

【技术实现步骤摘要】
一种基于占空比分区域设计的光栅触控屏


[0001]本专利技术涉及一种基于占空比分区域设计的光栅触控屏
.
，属于触控屏

。

技术介绍

[0002]根据触控屏不同的技术原理，常见的基本类型有：电阻式触控屏
、
电容式触控屏和红外触控屏
。
[0003]电阻式触控屏是利用两层高透明的导电层组成触控屏，电容式触控屏是玻璃屏内表面和夹层各涂一层
ITO
，红外触控屏是在显示器四边排布红外发射管和红外接收管，这几种触控屏是接触式触控，局限于二维，例如操作者不能方便地触摸到大尺寸屏幕每个位置，辅助工具的使用限制了用户的体验，因此触摸屏尺寸受到限制，主要应用于中小尺寸显示设备
。
[0004]摄像头式触控屏是一种三维触控，由摄像头
、
反射器，玻璃面板和电路控制器组成
。
摄像头同时具有发射红外光和研策红外光的功能，当手指触控时，阻挡红外光传播，两个摄像头可以探测被遮挡路径，确定触控点坐标
。
摄像头式触控屏实现了近距离悬浮式触控，但不能真正实现远程三维触控，并且处理算法复杂，工作范围受到摄像头工作角度限制
。
[0005]申请号为
201410203219.1
的中国专利公开了一种基于光栅的光学触控屏，该触控屏虽然无需额外提供光源，但显示光经过光栅多次反射之后，光强会显著下降，由于触控屏的输出效率仍然较低，难以满足大尺寸屏幕的需求
。
此外，对于长方形屏幕，亦没有按照长宽方向分别进行有侧重性的光效平衡设计
(
屏幕长度方向上的综合光效远低于宽度方向上的综合光效
)。

技术实现思路

[0006]为了克服上述问题，本专利技术提供一种基于占空比分区域设计的光栅触控屏，本专利技术使用激光光源作为交互媒介触控的检测光，可以给操作者提供更大的操作空间，从而能够实现与大尺寸触控屏的交互
。
由于使用了特殊的光栅分布，可以在原有基础上进一步提升性能，增强耦合效率和减少在光波导层中的传输损耗，从而极大的提高触控屏的综合效率以及扩大触控屏的有效尺寸范围
。
[0007]本专利技术的技术方案如下：
[0008]第一方面
[0009]一种基于占空比分区域设计的光栅触控屏，包括设置在屏幕下方的光波导层和设置在所述光波导层上方的光栅点阵结构，所述光栅点阵结构能够使特定波长的入射光成为在所述光波导层内传输的波导模；还包括若干光电探测器，所述光电探测器设置在所述光波导层周围；所述光波导层基于所处平面被划分为若干光波导区域，同一所述光波导区域内的光栅点阵结构具有相同的面积占空比，且所述光波导区域满足：离所述光波导层几何中心距离越近的光波导区域，光栅点阵结构的面积占空比越大
。
[0010]进一步的，所述光波导层的形状为圆形，所述光电探测器沿所述光波导层的圆周设置；以所述光波导层的中心为圆心在所述光栅波导上划分若干不同大小的同心圆，相邻的两个同心圆之间的空间属于同一光波导区域
。
[0011]进一步的，所述光波导层的四周均设置有所述光电探测器；所述光波导层被划分为
m*n
个光波导区域
。
[0012]进一步的，所述光波导层的形状为矩形，以所述光波导层的中心为原点设置相互垂直的横轴和纵轴，所述横轴和纵轴平行于所述光波导层的任一边；沿所述横轴将所述光波导层划分成
m
个区域，沿所述纵轴将所述光波导层划分成
n
个区域，从而得到
m*n
个光波导区域
。
[0013]进一步的，各所述光波导区域满足以所述横轴和纵轴为对称轴对称设置
。
[0014]进一步的，所述光波导层的形状为长方形，沿所述光波导层长边方向划分的光波导区域数量大于沿所述光波导层短边方向划分的光波导区域数量
。
[0015]进一步的，所述光波导层的形状为正方形，
m
和
n
相等
。
[0016]进一步的，还包括光源，所述光源能够发出特定波长的光
。
[0017]进一步的，所述光电探测器仅能够采集特定波长的光
。
[0018]第二方面
[0019]一种基于占空比分区域设计的光栅触控屏触控方法，对第一方面所述基于占空比分区域设计的光栅触控屏进行触控，包括：
[0020]通过光源向所述屏幕的目标位置发出特定波长的光；
[0021]所述屏幕下方的光波导层使特定波长的入射光成为在所述光波导层内传输的波导模；
[0022]所述光电探测器获取所述光波导层发出的光；
[0023]根据各所述光电探测器的检测结果确定光源指向的目标位置
。
[0024]本专利技术具有如下有益效果：
[0025]该触控屏使用激光光源作为交互媒介触控的检测光，可以给操作者提供更大的操作空间，从而能够实现与大尺寸触控屏的交互
。
由于使用了特殊的光栅分布，可以在原有基础上进一步提升性能，增强耦合效率和减少在光波导层中的传输损耗，从而极大的提高触控屏的综合效率以及扩大触控屏的有效尺寸范围
。
附图说明
[0026]图1为本专利技术实施例的光栅触控屏结构示意图
。
[0027]图2为本专利技术实施例的光波导层结构示意图
。
[0028]图3为本专利技术实施例的圆形触控屏的光波导层分区域占空比设计的示意图
。
[0029]图4为本专利技术实施例的正方形触控屏的光波导层分区域占空比设计的示意图
。
[0030]图5为本专利技术实施例的长方形触控屏的光波导层分区域占空比设计的示意图
。
[0031]图中附图标记表示为：
[0032]101、
激光笔；
102、
光波导层；
103、
点阵光栅结构；
104、
光电探测器；
201、
激光笔；
202、
光波导层；
203、
点阵光栅结构；
204、
光电探测器；
301、
激光笔；
302、
光波导层；
303、
点阵光栅结构；
304、
光电探测器；
401、
激光笔；
402、
光波导层；
403、
点阵光栅结构；
404、
光电探测
器
。
具体实施方式
[0033]下面结合附图和具体实施例来对本专利技术进行详细的说明
。
[0034]第一方面
[0035]参考图1‑2，一种基于占空比分区域设计的光栅触控屏，包括设置在屏幕下方的光波导层和设置在所述光波导层上方的光栅点阵结构，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于占空比分区域设计的光栅触控屏，其特征在于，包括设置在屏幕下方的光波导层和设置在所述光波导层上方的光栅点阵结构，所述光栅点阵结构能够使特定波长的入射光成为在所述光波导层内传输的波导模；还包括若干光电探测器，所述光电探测器设置在所述光波导层周围；所述光波导层基于所处平面被划分为若干光波导区域，同一所述光波导区域内的光栅点阵结构具有相同的面积占空比，且所述光波导区域满足：离所述光波导层几何中心距离越近的光波导区域，光栅点阵结构的面积占空比越大
。2.
根据权利要求1所述基于占空比分区域设计的光栅触控屏，其特征在于，所述光波导层的形状为圆形，所述光电探测器沿所述光波导层的圆周设置；以所述光波导层的中心为圆心在所述光栅波导上划分若干不同大小的同心圆，相邻的两个同心圆之间的空间属于同一光波导区域
。3.
根据权利要求1所述基于占空比分区域设计的光栅触控屏，其特征在于，所述光波导层的四周均设置有所述光电探测器；所述光波导层被划分为
m*n
个光波导区域
。4.
根据权利要求3所述基于占空比分区域设计的光栅触控屏，其特征在于，所述光波导层的形状为矩形，以所述光波导层的中心为原点设置相互垂直的横轴和纵轴，所述横轴和纵轴平行于所述光波导层的任一边；沿所述横轴将所述光波导层划分成
m
个区域，沿所述纵轴将所述光波导层划分成
n
个区域，从而得到
...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶志成，刘先晖，
申请(专利权)人：闽都创新实验室，
类型：发明
国别省市：