红外触摸框结构及显示设备的制作方法

1.本实用新型涉及红外触控技术领域，尤其涉及红外触摸框结构及显示设备。


背景技术：

2.红外触控技术是一种将红外灯置于屏幕边缘的屏上触控技术，常规组装方式是将红外灯装于型材腔体内固定，所述型材边框放置在玻璃周缘外侧，所述红外灯的出光面朝向所述玻璃前侧，红外光直接透过滤光条形成对射，常规的组装方式导致型材边框厚、包边大，触控高度比较高。
3.基于外观的更新需求，常规组装方式的灯珠高度、滤光条与型材装配后高度对整体尺寸影响比较大、外观不美观，且需设计较大的黑边距离保证边缘的书写效果。


技术实现要素：

4.本实用新型的主要目的是提出一种红外触摸框结构，旨在解决现有的红外触摸框结构的框体较厚的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提出的红外触摸框结构，包括多个触摸框单元，所述触摸框单元包括：
6.框体，设于触摸板周缘，所述框体设有具有开口的容置腔，所述容置腔中设有镜面反射斜面；
7.红外触摸模块，设于所述容置腔中，所述开口和所述红外触摸模块分别位于所述触摸板的正反两侧，所述红外触摸模块与所述镜面反射斜面之间形成第一光路；
8.滤光条，设于所述开口处以将所述开口封堵，所述滤光条设有全反射斜面，所述全反射斜面分别与所述镜面反射斜面和所述开口之间形成第二光路和第三光路，红外光的传输路径通过所述镜面反射斜面在所述第一光路和所述第二光路之间转换，以及通过所述全反射斜面在所述第二光路和所述第三光路之间转换。
9.在一实施例中，所述全反射斜面与所述框体之间具有间隙。
10.在一实施例中，
11.所述第一光路与所述镜面反射斜面之间的夹角为40
°‑
90
°
，所述滤光条的折射率不小于1.556；和/或，
12.所述第二光路与所述全反射斜面之间的夹角为40
°‑
90
°
。
13.在一实施例中，所述第二光路与所述全反射斜面之间的夹角为45
°
，所述滤光条的折射率不小于1.414；和/或，
14.所述第一光路与所述镜面反射斜面之间的夹角为45
°
。
15.在一实施例中，所述滤光条朝向所述开口一侧的表面与所述第三光路的夹角为88
°‑
92
°
；和/或，
16.所述滤光条靠近所述红外触摸模块一侧的表面与所述第二光路的夹角为88
°‑
92
°
。
17.在一实施例中，所述镜面反射斜面上贴有反射膜或进行过表面镜面处理。
18.在一实施例中，所述滤光条的上端朝向所述开口延伸至所述触摸板上方，所述滤光条上端凹设有第一卡槽，所述框体的上端向下弯折形成与所述第一卡槽适配的第一卡块；和/或，
19.所述滤光条的下端设于所述框体内侧壁和所述触摸板周壁之间，所述容置腔腔壁的侧边凹设有第二卡槽，所述滤光条的侧壁设有与所述第二卡槽适配的第二卡块。
20.在一实施例中，所述容置腔腔壁还凹设有第三卡槽，所述红外触摸模块包括电性连接的灯珠和电路板，所述电路板安装于所述第三卡槽中且位于所述镜面反射斜面下方，所述灯珠安装于所述电路板上且其出光面朝向所述镜面反射斜面。
21.在一实施例中，至少两个所述触摸框单元分别设于所述触摸板的相对两侧，且位于相对两侧的所述触摸框单元分别用以发射和接收红外光。
22.本实用新型还提出一种显示设备，包括如上所述的红外触摸框结构。
23.本实用新型技术方案通过将红外触摸模块设置于触摸板的背侧并利用所述镜面反射斜面和所述全反射斜面调整红外光的传输方向，解决了现有的红外触摸框结构的框体较厚的问题。在本实用新型技术方案中，将红外触摸模块设置在触摸板背侧，使得本实用新型红外触摸框结构的宽度a2和厚度b2远小于现有红外触摸框结构所对应的宽度a1和厚度b1，从正面看，所述红外触摸框结构的尺寸只包含滤光条的厚度和框体的厚度，所述框体的正面与所述触摸板的正面接近平齐状态，使得所述红外触摸框结构的触控盲区更小；另外，在该技术方案中，红外光先后经过所述镜面反射斜面和所述全反射斜面反射后，穿过所述开口且平行于所述触摸板表面的红外光高度更窄且更贴近玻璃，使得触控实现的触控高度更低、触控体验效果更好。
附图说明
24.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
25.图1是现有技术中的红外触摸框结构的结构示意图；
26.图2是本实用新型红外触摸框结构在一实施例中的结构示意图；
27.图3是图2的局部示意图。
28.附图标号说明：
29.标号名称标号名称100红外触摸框结构110触摸框单元111框体1111容置腔1111a开口1113镜面反射斜面1115第一卡块113红外触摸模块1131灯珠1133电路板115滤光条1151全反射斜面1153第二卡块l1第一光路
l2第二光路l3第三光路130触摸板
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30.本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
31.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
32.需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
33.另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，若全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“a和/或b”为例，包括a方案，或b方案，或a和b同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
34.请参阅图1，在现有的红外触摸框结构中，安装于框体中的红外触摸模块通常位于触摸板周侧，所述红外触摸模块包括电性连接的灯珠和电路板，所述灯珠的出光面/进光面朝向所述框体的出光口，滤光条设于所述框体的出光口处，灯珠发出的红外光经过所述滤光条并穿过所述框体的出光口。现有的红外触摸边框的框体包边宽度和厚度过大，具体体现为宽度a1和厚度b1均过大，会影响红外触摸框结构的整体美观性，且需设计较大的黑边距离以保证边缘的书写效果。
35.为解决上述技术问题，本实用新型提出一种红外触摸框结构100。
36.请参阅图2和图3，在本实用新型实施例中，该红外触摸框结构包括多个触摸框单元110，至少两个所述触摸框单元110分别设于所述触摸板130的相对两侧，且位于相对两侧的所述触摸框单元110分别用以发射和接收红外光。所述触摸框单元110包括框体111、红外触摸模块113和滤光条115，所述框体111设于触摸板130周缘，所述框体111设有具有开口1111a的容置腔1111，所述容置腔1111中设有镜面反射斜面1113，所述镜面反射斜面1113可以与所述框体111一体成型或单独成型设置；所述红外触摸模块113设于所述容置腔1111中，所述开口1111a和所述红外触摸模块113分别位于所述触摸板130的正反两侧，所述红外触摸模块113与所述镜面反射斜面1113之间形成第一光路l1；所述滤光条115设于所述开口1111a处以将所述开口1111a封堵，所述滤光条115设有全反射斜面1151，所述全反射斜面1151分别与所述镜面反射斜面1113和所述开口1111a之间形成第二光路l2和第三光路l3，红外光的传输路径通过所述镜面反射斜面1113在所述第一光路l1和所述第二光路l2之间转换，以及通过所述全反射斜面1151在所述第二光路l2和所述第三光路l3之间转换。
37.具体的，所述开口1111a和所述红外触摸模块113分别位于所述触摸板130的上、下方，所述滤光条115设于所述触摸板130周侧；所述滤光条115设于所述镜面反射斜面1113上方，所述全反射斜面1151形成于所述滤光条115的上端背向所述开口1111a的一侧，所述全反射斜面1151与所述镜面反射斜面1113对称设置。
38.当所述红外触摸框结构100处于工作状态时，所述触摸板130一侧的触摸框单元110作为红外光发射端，在该触摸框单元110中，所述红外触摸模块113沿所述第一光路l1朝向所述镜面反射斜面1113发射红外光，当红外光线传输至所述镜面反射斜面1113上并经所述镜面反射斜面1113沿所述第二光路l2镜面反射后，该红外光线将进入所述滤光条115中并传输至所述全反射斜面1151上，而后所述全反射斜面1151会将该红外光线沿所述第三光路l3全反射以穿过所述开口1111a；而后该红外光线将继续沿着所述第三光路l3的延伸方向继续传输至所述触摸板130另一侧的作为红外光接收端的触摸框单元110，红外光在分别作为红外光发射端和接收端的触摸框单元110的传输路径方向相反。
39.本实用新型技术方案通过将红外触摸模块113设置于触摸板130的背侧并利用所述镜面反射斜面1113和所述全反射斜面1151调整红外光的传输方向，解决了现有的红外触摸框结构的框体较厚的问题。在本实用新型技术方案中，将红外触摸模块113设置在触摸板130背侧，使得本实用新型红外触摸框结构100的宽度a2和厚度b2远小于图1所示的现有红外触摸框结构所对应的宽度a1和厚度b1，从正面看，所述红外触摸框结构100的尺寸只包含滤光条115的厚度和框体111的厚度，所述框体111的正面与所述触摸板130的正面接近平齐状态，使得所述红外触摸框结构100的触控盲区更小；另外，在该技术方案中，红外光先后经过所述镜面反射斜面1113和所述全反射斜面1151反射后，穿过所述开口1111a且平行于所述触摸板130表面的红外光高度更窄且更贴近玻璃，使得触控实现的触控高度更低、触控体验效果更好。
40.请继续参阅图3，进一步的，所述全反射斜面1151与所述框体111之间具有间隙。由于红外光从光密介质进入光疏介质且入射角等于或大于临界角使才可以发生全反射，为了使得进入所述滤光条115的红外光便于发生全反射，所述全反射斜面1151与所述框体111之间最好留有一定间隙，不能紧贴。
41.所述镜面反射斜面1113与所述第一光路l1和所述第二光路l2之间的夹角一致，所述全反射斜面1151与所述第二光路l2和所述第三光路l3之间的夹角一致。在一实施例中，所述第二光路l2与所述全反射斜面1151之间的夹角为40
°‑
90
°
，所述第一光路l1与所述镜面反射斜面1113之间的夹角为40
°‑
90
°
，所述滤光条115的折射率不小于1.556；优选的，所述第二光路l2与所述全反射斜面1151之间的夹角为45
°
，所述第一光路l1与所述镜面反射斜面1113之间的夹角为45
°
，所述滤光条115的折射率不小于1.414，所述滤光条115的折射率越大越有利于提高所述全反射斜面1151的反射率。
42.再进一步的，为了尽可能避免红外光进入或离开所述滤光条115时发生反射以及避免更多自然光的干扰，从而影响触控效果，所述滤光条115朝向所述红外触摸模块113一侧的表面与所述第一光路l1的夹角为88
°‑
92
°
，所述滤光条115朝向所述开口1111a一侧的表面与所述第三光路l3的夹角为88
°‑
90
°
，所述滤光条115朝向所述红外触摸模块113一侧的表面与所述第一光路l1接近垂直，以及所述滤光条115朝向所述开口1111a一侧的表面与所述第三光路l3接近垂直；优选的，所述滤光条115朝向所述开口1111a一侧的表面与所述
第三光路l3的夹角为90
°
，所述滤光条115靠近所述红外触摸模块113一侧的表面与所述第二光路l2的夹角为90
°
，即所述第一光路l1垂直于所述滤光条115朝向所述红外触摸模块113一侧的表面，所述第三光路l3垂直于所述滤光条115朝向所述开口1111a一侧的表面。
43.可以理解的，为了提高所述镜面反射斜面1113对红外光1反射率，所述镜面反射斜面1113上贴有反射膜或进行过表面镜面处理。
44.请继续参阅图3，在本实用新型的一实施例中，所述滤光条115的上端朝向所述开口1111a延伸至所述触摸板130上方，所述滤光条115上端凹设有第一卡槽，所述框体111的上端向下弯折形成有与所述第一卡槽适配的第一卡块1115，所述第一卡块1115卡设于所述第一卡槽中以限制所述滤光条115沿x轴方向移动(即左右移动)；所述滤光条115的下端设于所述框体111内侧壁和所述触摸板130周壁之间，所述容置腔1111腔壁的侧边凹设有第二卡槽，所述滤光条115的侧壁设有与所述第二卡槽适配的第二卡块1153，所述第二卡块1153卡设于所述第二卡槽中以限制所述滤光条115沿y轴方向移动(即上下移动)。
45.此外，所述容置腔1111腔壁还凹设有第三卡槽，所述红外触摸模块113包括电性连接的灯珠1131和电路板1133，所述电路板1133安装于所述第三卡槽中以防止所述灯珠1131偏位，进而影响红外光的传输，所述第三卡槽位于所述镜面反射斜面1113下方，所述电路板1133位于所述镜面反射斜面1113下方，所述灯珠1131安装于所述电路板1133上且其出光面朝向所述镜面反射斜面1113，通过将所述电路板1133的端部与所述镜面反射斜面1113上下排布可尽可能地减小所述电路板1133和所述镜面反射斜面1113所占用的总空间宽度，从而减小所述红外触摸框结构100的整体体积。
46.本实用新型还提出一种显示设备，该显示设备包括红外触摸框结构100，该红外触摸框结构的具体结构参照上述实施例，由于本显示设备采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
47.前述的实例仅是说明性的，用于解释本实用新型所述方法的一些特征。所附的权利要求旨在要求可以设想的尽可能广的范围，且本文所呈现的实施例仅是根据所有可能的实施例的组合的选择的实施方式的说明。因此，申请人的用意是所附的权利要求不被说明本实用新型的特征的示例的选择限制。在权利要求中所用的一些数值范围也包括了在其之内的子范围，这些范围中的变化也应在可能的情况下解释为被所附的权利要求覆盖。

技术特征：
1.一种红外触摸框结构，包括多个触摸框单元，其特征在于，所述触摸框单元包括：框体，设于触摸板周缘，所述框体设有具有开口的容置腔，所述容置腔中设有镜面反射斜面；红外触摸模块，设于所述容置腔中，所述开口和所述红外触摸模块分别位于所述触摸板的正反两侧，所述红外触摸模块与所述镜面反射斜面之间形成第一光路；滤光条，设于所述开口处以将所述开口封堵，所述滤光条设有全反射斜面，所述全反射斜面分别与所述镜面反射斜面和所述开口之间形成第二光路和第三光路，红外光的传输路径通过所述镜面反射斜面在所述第一光路和所述第二光路之间转换，以及通过所述全反射斜面在所述第二光路和所述第三光路之间转换。2.如权利要求1所述的红外触摸框结构，其特征在于，所述全反射斜面与所述框体之间具有间隙。3.如权利要求2所述的红外触摸框结构，其特征在于，所述第一光路与所述镜面反射斜面之间的夹角为40
°‑
90
°
，所述滤光条的折射率不小于1.556；和/或，所述第二光路与所述全反射斜面之间的夹角为40
°‑
90
°
。4.如权利要求3所述的红外触摸框结构，其特征在于，所述第二光路与所述全反射斜面之间的夹角为45
°
，所述滤光条的折射率不小于1.414；和/或，所述第一光路与所述镜面反射斜面之间的夹角为45
°
。5.如权利要求2所述的红外触摸框结构，其特征在于，所述滤光条朝向所述开口一侧的表面与所述第三光路的夹角为88
°‑
92
°
；和/或，所述滤光条靠近所述红外触摸模块一侧的表面与所述第二光路的夹角为88
°‑
92
°
。6.如权利要求1所述的红外触摸框结构，其特征在于，所述镜面反射斜面上贴有反射膜或进行过表面镜面处理。7.如权利要求1所述的红外触摸框结构，其特征在于，所述滤光条的上端朝向所述开口延伸至所述触摸板上方，所述滤光条上端凹设有第一卡槽，所述框体的上端向下弯折形成与所述第一卡槽适配的第一卡块；和/或，所述滤光条的下端设于所述框体内侧壁和所述触摸板周壁之间，所述容置腔腔壁的侧边凹设有第二卡槽，所述滤光条的侧壁设有与所述第二卡槽适配的第二卡块。8.如权利要求7所述的红外触摸框结构，其特征在于，所述容置腔腔壁还凹设有第三卡槽，所述红外触摸模块包括电性连接的灯珠和电路板，所述电路板安装于所述第三卡槽中且位于所述镜面反射斜面下方，所述灯珠安装于所述电路板上且其出光面朝向所述镜面反射斜面。9.如权利要求1所述的红外触摸框结构，其特征在于，至少两个所述触摸框单元分别设于所述触摸板的相对两侧，且位于相对两侧的所述触摸框单元分别用以发射和接收红外光。10.一种显示设备，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的红外触摸框结构。

技术总结
本实用新型公开一种红外触摸框结构和显示设备，其中，所述红外触摸框结构包括多个触摸框单元，所述触摸框单元包括框体、红外触摸模块和滤光条，所述框体设有具有开口的容置腔，所述容置腔中设有镜面反射斜面；所述红外触摸模块设于所述容置腔中，所述开口和所述红外触摸模块分别位于触摸板两侧，所述红外触摸模块与所述镜面反射斜面之间形成第一光路；所述滤光条设有全反射斜面，所述全反射斜面分别与所述镜面反射斜面和所述开口之间形成第二光路和第三光路，红外光的传输路径通过所述镜面反射斜面和所述全反射斜面在所述第一光路、所述第二光路和所述第三光路之间转换。本实用新型技术方案解决了现有的红外触摸框结构的框体较厚的问题。框体较厚的问题。框体较厚的问题。


技术研发人员：邓华芹 吕健 黄凯祥
受保护的技术使用者：深圳市创易联合科技有限公司
技术研发日：2023.03.16
技术公布日：2023/7/20