红外触摸屏.pdf

本发明公开了一种红外触摸屏，包括导光柱、触摸屏体、电路板和红外管，所述导光柱上设置有与导光柱成一体的承台，所述承台位于触摸屏体和电路板之间，且触摸屏体与承台固定连接，电路板与承台固定连接。本发明能使红外线发射管发出的红外光以最少的衰减传输到红外接收管，又可以避免产生边沿效应，使触摸屏体与电路板能够进行定位安装，使触摸屏体保持较高的平行度，进一步减小悬浮高度。

权利要求书一种红外触摸屏，包括导光柱（1）、触摸屏体（2）、电路板（3）和红外管（4），其特征在于：所述导光柱（1）上设置有与导光柱（1）成一体的承台（5），触摸屏体（2）四周固定设置在所述承台（5）上。
根据权利要求1所述的红外触摸屏，其特征在于：所述承台（5）位于触摸屏体（2）和电路板（3）之间，且触摸屏体（2）与承台（5）固定连接，电路板（3）与承台（5）固定连接。
根据权利要求1所述的红外触摸屏，其特征在于：所述导光柱（1）内侧横向延伸形成所述承台（5），外侧竖向延伸形成裙边（6），电路板（3）分别与承台（5）和裙边（6）密封固定连接，裙边（6）、导光柱（1）、承台（5）和电路板（3）围合形成一密闭腔，红外管（4）位于密闭腔内。
根据权利要求3所述的红外触摸屏，其特征在于：所述导光柱（1）的横截面成倾斜的凸字形，凸字形中部的下部内凹 ，一侧延伸形成承台（5），另一侧延伸形成竖向裙边（6）。
根据权利要求4所述的红外触摸屏，其特征在于：所述凸字形导光柱（1）的内凹面（8）、外侧面（9）、内侧面（10）为弧形面和平面的组合。
根据权利要求5所述的红外触摸屏，其特征在于：所述内凹面（8）为弧形面，外侧面（9）和内侧面（10）为平面，外侧面（9）与承台（5）所在面的夹角为大于39.5°小于45°或大于45°小于55°，内侧面（10）与承台（5）所在面的夹角为大于64°小于90°或大于90°小于140°。
根据权利要求5所述的红外触摸屏，其特征在于：所述内凹面为弧形面，外侧面为弧形面，内侧面为平面，内侧面与承台所在面的夹角为大于64°小于90°或大于90°小于140°。
根据权利要求5所述的红外触摸屏，其特征在于：所述内凹面为平面，与触摸屏体平行或在同一平面上，外侧面和内侧面均为弧形面。
根据权利要求5所述的红外触摸屏，其特征在于：所述内凹面（8）、外侧面（9）和内侧面（10）均为平面，外侧面（9）与承台（5）所在面的夹角为大于39.5°小于45°或大于45°小于55°，内侧面（10）与承台（5）所在面的夹角为大于64°小于90°或大于90°小于140°。
根据权利要求1—9中任一项所述的红外触摸屏，其特征在于：所述触摸屏体（2）与承台（5）的上表面平行，所述电路板（3）与承台（5）的下表面平行。
根据权利要求1所述的红外触摸屏，其特征在于：所述承台（5）、电路板（3）和触摸屏体（2）密封连接形成一个U形腔体，该U形腔体的开口通过连接件（11）密封连接形成密闭腔（7），红外管（4）位于该密闭腔（7）内。
根据权利要求10所述的红外触摸屏，其特征在于：所述触摸屏体（2）与承台（5）的密封连接方式为粘接，电路板（3）与承台（5）的密封连接方式为粘接或设置密封件并通过螺栓连接。
根据权利要求10所述的红外触摸屏，其特征在于：所述导光柱（1）上设置有连接槽，触摸屏体（2）四周嵌入式设置在连接槽中。
根据权利要求1所述的红外触摸屏，其特征在于：所述的触摸屏体（2）截面呈倒置的“凸”字形，倒“凸”形触摸屏体（2）上部形成屏体触摸表面，下部中间部分凸出形成凸台（12），触摸屏体（2）四周固定连接在承台（5）上，所述电路板（3）设置于承台（5）内侧与触摸屏体（2）下部凸台（12）侧壁形成的空腔中。
根据权利要求14所述的红外触摸屏，其特征在于：所述电路板（3）粘接在倒“凸”形触摸屏体（2）两侧的台阶处。
根据权利要求14或15所述的红外触摸屏，其特征在于：还包括一护板（13），所述护板（13）位于触摸屏体（2）中部凸台（12）和承台（5）的下部，并与触摸屏体（2）中部凸台（12）和承台（5）的下部粘接，电路板（3）设置在由触摸屏体（2）、承台（5）、护板（13）所围成的相对密闭腔（7）内。
根据权利要求1所述的红外触摸屏，其特征在于：所述触摸屏体（2）密封固定连接在承台（5）上，电路板（3）的非元件面与触摸屏体（2）背面粘接，且电路板（3）上的红外管（4）均位于承台（5）内侧。
根据权利要求1—9、11、12、13、14、15或17所述的红外触摸屏，其特征在于：所述触摸屏体（2）的正面或背面设置有至少一层遮挡层（16），所述遮挡层（16）位于触摸屏体（2）非显示区域内。

说明书红外触摸屏
技术领域
本发明涉及一种触摸屏，尤其涉及一种红外触摸屏。
背景技术
现有红外触摸产品，其采用方式都是通过由沿着触摸区域四周安装在X、Y方向排布均匀的红外发射管和红外接收管，控制和驱动电路在MCU执行代码的控制下驱动红外发射管和红外接收管，对应扫描形成X方向和Y方向横竖交叉的红外线矩阵。当有触摸时，手指或其它物体就会挡住经过该点的横竖红外线，由控制系统判断出触摸点在触摸屏上的位置。
目前在红外触摸屏领域，如专利号为200820109789.4的“一种应用于触摸屏上的反射镜”，此发明主要目的是：利用反射原理将，减少红外触摸屏上的发射和接收单元数量减半；如专利号为201020271758.6的“一种纯平结构的多点触摸屏”此发明的主要原理是：在普通红外触摸屏的基础上增加了一个导光板，用于填充普通触摸屏触摸面上的凹腔，从而达到表面看似纯平的效果；如200710028616.X的“一种红外触摸屏及其多点触摸定位方法”等。现有红外触摸屏专利技术或产品中无论是单点还是多点红外触摸屏，其红外触摸屏的基本组装方式，都是将红外管放于触摸屏的触摸面之上，在该结构中，都存在以下问题：
1、抗光干扰的能力差。现有红外触摸屏，由于红外管是放在触摸面之上，外部的光线很容易射到红外接收单元，从而影响触摸屏的正常工作，因此一般的屏体都不能在强光（如阳光或较强的白炽灯）下正常工作。
2、红外触摸屏触摸面的四边都存在较宽和较高的边沿凸起。在现有红外触摸屏领域，红外管一般都安装在屏体触摸面的上方，加上红外管保护结构的厚度，从而在屏体的四边形成较高和较宽的边沿凸起，对触摸屏的安装和触摸设备外观设计产生很大的限制，不容易用于制造真正的一体化红外触摸产品。
针对上述问题，美国专利US2007/0165008 A1”一种小型红外屏触摸屏装置”，降低触摸屏边框宽度和产品成本。此装置“包括一个安装在框架里的触摸屏，一个安装在显示屏后部后面的电路板，一个安装在电路板上的红外发射装置和一个安装在电路板上的红外接收装置。一个第一反射装置和红外发射装置进行光通信，所述的第一反射装置可以改变显示屏后部红外发射装置产生的红外光束的方向，使其经过所述显示屏的前部区域。第二个反射装置与第一个反射装置进行光通信，第二个反射装置可以将改变所述显示屏前端的红外光束的方向，使其到达显示屏后部红外检测装置。”但该技术在应用中还存在如下不足：
1．由于红外发射装置和红外接收装置安装在电路板上，而电路板又安装在显示屏的背面，反射装置与显示屏又是相互独立的，在红外光通路上发射装与反射装置的相对位置不易确认和可靠的固定。大家都熟知红外发射装置和红外接收装置需要一一对应，这样势必会给安装调试带来很大的麻烦，同时显示屏背面不平整及显示屏与反光结构相对位置变化都会影响到安装精度，安装精度又会直接影响到触摸产品的性能。
2．由于安装红外发射装置的电路板和红外接收装置的电路板，均设置在显示屏的背面，而反射装置又超出显示屏的正面，显示屏存在一定的厚度，这将导致红外发射装置的发射的红外光传到红外接收装置接收需在反射装置中走过路径长，而导致红外接收装置接收的光强度很弱。使该红外屏装置成本高，可靠性差，抗干扰能力弱。
3．触摸面即为显示屏外表面，长时间使用会对显示屏造成很大影响，同时悬浮高度也没办法解决，即使用过程中还未“点中”触摸屏就已经响应，这样极易造成各种误操作。
另有专利号为200420117952.3“一种使用反光镜的红外触摸屏的光路系统”，“由直立安装在与显示表面相平行的电路板上的红外发射和接收管阵列及其前方的，与显示表面成45度角的反光镜构成。红外发射管所发射的红外线被反光镜反射后，通过显示表面前方到达接收管前方的反光镜被反射到接收管。该结构特别适合触摸显示器,反光镜安装在显示表面和前面板之间构成光通路，发射和接收管安装在显示元件电路板上，在幅降低了触摸屏的厚度或高度。”但是该技术在应用中存在如下不足：
1．当安装红外发射管和接收管的电路板置于显屏的背面时，而反光镜又的超出显示屏的正面，显示屏都存在一定的厚度，这将导致红外发射管的红外光到红外接收管需走过的路径长，而导致红外接收管接收的光强度很弱。使该红外屏装置成本高，可靠性差，抗干扰能力弱。
2．红外光反射面与显示表面成45度角，若采用反光镜结构将会导致干扰光扰的进入和灰尘进入反射面造成反射性能的下降导致信号质量的下降，使工作的可靠性下降。若采用直角三棱镜的45度斜面作为反光面时，红外触摸屏的边沿效应会比较明显，这将严重影响触摸性能。
3．若该系统安装于显示屏正面时，不能达到降低触摸屏厚度或高度的效果。若电路板安装在显示屏的背面,而红外发射管和红外接收管安装的电路板上面，反光镜装置与显示屏又是相互独立的，在红外光通路上发射管与反射装置的相对位置不易确认和可靠的固定，而红外发射管和红外接收管需要一一对应，这样势必会给安装调试带来很大的麻烦，同时显示屏背面不平整及显示屏与反光结构相对位置变化都会影响到安装精度，安装精度又会直接影响到触摸产品的性能。电路板安装在显示屏的背面，反光装置与显示屏又是相互独立的，两者的想对位置极不稳定。
4．触摸面即为显示屏外表面，长时间使用会对显示屏造成很大影响，同时悬浮高度也没办法解决，即使用过程中还未“点中”触摸屏就已经响应，这样极易造成各种误操作。
发明内容
本发明的目的在于克服现有红外触摸屏存在的上述问题，提供一种新型的红外触摸屏。本发明能使红外线发射管发出的红外光以最少的衰减传输到红外接收管，又可以避免产生边沿效应，使触摸屏体与电路板能够进行定位安装，使触摸屏体保持较高的平行度，进一步减小悬浮高度。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种新型的红外触摸屏，包括导光柱、触摸屏体、电路板和红外管，其特征在于：所述导光柱上设置有与导光柱成一体的承台，触摸屏体四周固定设置在所述承台上。
所述承台位于触摸屏体和电路板之间，且触摸屏体与承台固定连接，电路板与承台固定连接。
所述导光柱内侧横向延伸形成所述承台，外侧竖向延伸形成裙边，电路板分别与承台和裙边密封固定连接，裙边、导光柱、承台和电路板围合形成一密闭腔，红外管位于密闭腔内。
所述导光柱的横截面成倾斜的凸字形，凸字形中部的下部内凹 ，一侧延伸形成承台，另一侧延伸形成竖向裙边。
所述凸字形导光柱的内凹面、外侧面、内侧面为弧形面和平面的组合。
所述内凹面为弧形面，外侧面和内侧面为平面，外侧面与承台所在面的夹角为大于39.5°小于45°或大于45°小于55°，内侧面与承台所在面的夹角为大于64°小于90°或大于90°小于140°。
所述内凹面为弧形面，外侧面为弧形面，内侧面为平面，内侧面与承台所在面的夹角为大于64°小于90°或大于90°小于140°。
所述内凹面为平面，与触摸屏体平行或在同一平面上，外侧面和内侧面均为弧形面。
所述内凹面、外侧面和内侧面均为弧形面。
所述内凹面、外侧面和内侧面均为平面，外侧面与承台所在面的夹角为大于39.5°小于45°或大于45°小于55°，内侧面与承台所在面的夹角为大于64°小于90°或大于90°小于140°。
所述触摸屏体与承台的上表面平行，所述电路板与承台的下表面平行。
所述承台、电路板和触摸屏体密封连接形成一个U形腔体，该U形腔体的开口通过连接件密封连接形成密闭腔，红外管位于该密闭腔内。所述的连接件可以是防尘泡棉和密封胶的结合。
所述触摸屏体与承台的密封连接方式为粘接，电路板与承台的密封连接方式为粘接或设置密封件并通过螺栓连接。
所述导光柱上设置有连接槽，触摸屏体四周嵌入式设置在连接槽中。
所述的触摸屏体截面呈倒置的“凸”字形，倒“凸”形触摸屏体上部形成屏体触摸表面，下部中间部分凸出形成凸台，触摸屏体四周固定连接在承台上，所述电路板设置于承台内侧与触摸屏体下部凸台侧壁形成的空腔中。
所述电路板粘接在倒“凸”形触摸屏体两侧的台阶处。
所述红外线触摸屏还包括一护板，所述护板位于触摸屏体中部凸台和承台的下部，并与触摸屏体中部凸台和承台的下部粘接，电路板设置在由触摸屏体、承台、护板所围成的相对密闭腔内。
所述护板为金属板，金属护板设置有固定金属护板的螺纹孔。
所述护板为聚脂薄膜片。
所述触摸屏体由双层玻璃或透明塑胶粘合形成整体。
所述触摸屏体由一张玻璃或透明塑胶切割形成。
所述触摸屏体密封固定连接在承台上，电路板的非元件面与触摸屏体背面粘接，且电路板上的红外管均位于承台内侧。
所述触摸屏体与承台的上表面粘接连接。
所述触摸屏体与导光柱的内表面嵌合连接。
所述触摸屏体的正面或背面设置有至少一层遮挡层，所述遮挡层位于触摸屏体非显示区域内。
所述触摸屏体的四周设置有遮挡层。
所述遮挡层是由胶带、遮光纸、半透明材料、塑料膜或金属片制成的薄片，所述薄片与触摸屏体粘接连接。
所述遮挡层是涂覆在触摸屏体上的油漆涂层或油墨涂层。
所述遮挡层的厚度为0.003—2mm。
采用本发明的优点在于：
    一、本发明中，所述导光柱上设置有与导光柱成一体的承台，所述承台位于触摸屏体和电路板之间，且触摸屏体与承台固定连接，电路板与承台固定连接，固定在电路板上的红外管位于承台外侧的导光柱下方，与现有技术中导光柱通过触摸屏体来定位的结构相比，本发明采用承台结构，触摸屏体通过承台来安装定位，在安装时，触摸屏体能够快速定位在由导光柱形成的一体式框架结构内，整体性更好，相应地使电路板、红外发射管和红外接收管也能够快速定位安装，使得红外触摸产品安装调试简便，有利于整个触摸屏结构的稳定，使触摸屏体的平行度和精确度更高，能够提升触摸屏的触摸精度和响应速度，由于承台的支撑作用，可以使用比传统红外触摸屏更薄的触摸屏体，使用更薄的触摸屏体，不仅能够节约生产材料，降低生产成本，还使红外光在触摸屏上的传输路径变短，传输路径变短能够减少红外光的发散度，提高触摸精度，更薄的触摸屏体也使整个触摸屏更富有美感，有利于增强市场竞争力；同时根据实际需要，生产不同厚度的承台，与不同厚度的触摸屏体配合，能够提高触摸屏体的平行度，无限减小触摸悬浮高度问题；解决了现有技术中触摸悬浮高度较高、触摸屏体不易定位、平行度低、设备使用寿命低及触摸屏四边有较高和较宽边沿凸起的问题。
二、本发明中，所述导光柱内侧横向延伸形成所述承台，外侧竖向延伸形成裙边，电路板分别与承台和裙边密封固定连接，裙边、导光柱、承台和电路板围合形成一密闭腔，红外管位于密闭腔内，采用此结构，由于红外管是设置在密封腔内，能够减小外界强光对红外发射管和红外接收管的干扰，提高信号发射和接收的精确度，并且裙边具有防止灰尘进入触摸屏内的作用，可以延长触摸屏的使用寿命。
三、本发明中，所述导光柱的横截面成倾斜的凸字形，凸字形中部的下部内凹 ，一侧延伸形成承台，另一侧延伸形成竖向裙边，承台和裙边均为延伸形成，与导光柱为一体式结构，导光柱对红外光束进行会聚和/或反射和/或折射，使红外光束尽可能汇聚成平行光通过触摸屏的触摸区域，减小红外光信号的衰减，增强红外光束的信号强度，提高触摸屏的抗干扰能力。
四、本发明中，所述凸字形导光柱的内凹面、外侧面、内侧面为弧形面和平面的组合，可适用于不同厚度、不同材质的触摸屏，并且通过弧形面和平面的组合，便于调整红外光的汇聚和反射，适当调整红外管与弧形面的距离，在发射端能将红外管发出的发射角度分散的红外光汇聚成近似平行光向前传输，在接收端又能将较大角度范围内的近似平行的红外光汇聚，即能增加检测范围又能增强接收红外光信号强度，从而有利于减少红外光信号的损失，提高红外触摸产品的抗干扰能力，提高红外触摸产品的触摸精度。
五、本发明中，所述内凹面为弧形面，外侧面和内侧面为平面，外侧面与承台所在面的夹角为大于39.5°小于45°或大于45°小于55°，内侧面与承台所在面的夹角为大于64°小于90°或大于90°小于140°，红外光通过内凹面汇聚和反射，便于红外光的汇聚，再通过外侧面和内侧面反射，此范围内的角度即能保证发射管发出的红外光在红外反光界面上发生全发射，防止红外信号的损失，适当调整折射界面与垂直方向的角度，又能使得反射后的红外光经折射界面折射后以平行于水平面的方向传输，同时又可以避免边沿效应。
六、本发明中，所述内凹面为弧形面，外侧面为弧形面，内侧面为平面，内侧面与承台所在面的夹角为大于64°小于90°或大于90°小于140°，红外光通过内凹面和外侧面的两次汇聚和发射，进一步保证红外光的汇聚，减少红外光的损失，再通过内侧面反射到触摸屏体上，且内侧面与承台所在面的夹角为大于64°小于90°或大于90°小于140°，可以避免边沿效应。
七、本发明中，所述内凹面为平面，与触摸屏体平行或在同一平面上，外侧面为弧形面，内侧面为弧形面，红外光通过内凹面反射，再通过外侧面和内侧面汇聚和反射到触摸屏体上，减少了导光柱内的红外光损失，提高了触摸精度。
八、本发明中，所述内凹面、外侧面和内侧面均为平面，外侧面与承台所在面的夹角为大于39.5°小于45°或大于45°小于55°，内侧面与承台所在面的夹角为大于64°小于90°或大于90°小于140°，红外光通过内凹面、外侧面和内侧面直接反射到触摸屏体上，便于控制红外光与触摸屏体之间的距离，从而有利于减小悬浮高度。
九、本发明中，所述内凹面、外侧面和内侧面均为弧形面红外光通过三个面的汇聚和反射，进一步减小了红外光的损失。
十、本发明中，所述触摸屏体与承台的上表面平行，所述电路板与承台的下表面平行，此结构不仅能够增强屏体的平行度，还使红外发射管与导光柱之间、红外接收管与导光柱之间的对应精度更高，有利于增强红外光的聚集度，进一步克服因触摸悬浮高度引起的触摸提前响应问题。
十一、本发明中，所述导光柱上设置有连接槽，触摸屏体四周嵌入式设置在连接槽中，使导光柱与触摸屏体结合得更紧密，整个触摸屏中各部件的稳定性更好。
十二、本发明中，所述承台、电路板和触摸屏体密封连接形成一个U形腔体，该U形腔体的开口通过连接件密封连接形成密闭腔，红外管位于该密闭腔内，该密闭腔对电路板及电路板上的红外发射管构成二次保护，能够防止外部强光、灰尘或水从触摸屏各部件间的细小缝隙进入触摸屏内部，影响红外收发管的发射接精度，此结构有利于提高触摸屏的使用寿命。
十三、本发明中，所述触摸屏体与承台的密封连接方式为粘接，电路板与承台的密封连接方式为粘接或设置密封件并通过螺栓连接，与现有技术直接将电路板粘接在触摸屏体下方相比，首先此结构使电路板及电路板上的红外管更稳定，即使长久使用，也不会降低发射和接收精度，触摸屏的使用效果更好，其次，当电路板或触摸屏体损坏时，由于不便拆卸，现有技术需要同时更换电路板和触摸屏体，而采用此方式只需要单独更换损坏部件即可。
十四、本发明中，所述的触摸屏体截面呈倒置的“凸”字形，倒“凸”形触摸屏体上部形成屏体触摸表面，下部中间部分凸出形成凸台，触摸屏体四周固定连接在承台上，所述电路板设置于承台内侧与触摸屏体下部凸台侧壁形成的空腔中，通过电路板位置，也就改变红外管的位置，减少了传统红外屏的边框厚度，可以做到超低超窄边框；另一方面，又可以根据光源设计成特定的光束控制透镜，满足触摸扫描检测对光源的要求。
十五、本发明中，所述电路板粘接在倒“凸”形触摸屏体两侧的台阶处，采用该结构红外管在触摸屏体第一层背部，能有效降低触摸屏整体厚度，同时由于采用导光柱达成超薄边框，超低边框，及超低悬浮高度。
十六、本发明中，所述红外线触摸屏还包括一护板，所述护板位于触摸屏体中部凸台和承台的下部，并与触摸屏体中部凸台和承台的下部粘接，电路板设置在由触摸屏体、承台、护板所围成的相对密闭腔内，能有效的避免灰尘，水等其它物质对红外光传输的影响，保证恶劣条件下触屏的正常使用，同时提高了产品的防护性。
十七、本发明中，所述触摸屏体密封固定连接在承台上，电路板的非元件面与触摸屏体背面粘接连接，且电路板上的红外管均位于承台内侧，此结构使电路板及电路板上的红外管在触摸屏内更稳定，红外接收管都能精确地接收到对应红外发射管发射的经导光柱反射后的红外光。
十八、本发明中，由于在触摸屏体非显示区域的正面或背面设置有遮挡层，因此外界强光难以穿透遮挡层并照射到红外管，减小了外界强光对红外管的干扰，提高了信号发射和接收的精确度，同时对设置在触摸屏体背面的电路板、红外管起遮挡作用，使产品外观更富有美感，有利于扩大市场竞争力；克服了现有技术中触摸屏抗光干扰能力差、产品缺乏美感的缺点。
十九、本发明中，在所述触摸屏体的四周还同样设置有遮挡层，此结构能够阻止外界强光穿过导光柱后从触摸屏体四周进入触摸屏体的显示区域，与触摸屏体非显示区域的正面或背面设置的遮挡层配合，能够对红外管全面保护，抗光干扰能力更强。
二十、本发明中，所述遮挡层是由胶带、遮光纸、半透明材料、塑料膜或金属片制成的薄片，所述薄片与触摸屏体粘接连接，使用常见的材料和简单的粘接方式就能克服现有技术中触摸屏抗光干扰能力差、产品缺乏美感的缺点，结构简单，成本低廉；相应地使用金属片作为遮挡层，还具有减少外界电磁对电路板干扰的优点。
二十一、本发明中，使用油漆涂层或油墨涂层作为遮挡层，不仅克服了现有技术中触摸屏抗光干扰能力差、产品缺乏美感的缺点，还具有工艺简单，成本低廉的优点。
二十二、本发明中，所述遮挡层的厚度为0.003—2mm，如果遮挡层厚度大于2mm，会挡住经导光柱反射出的红外光，造成触摸悬浮高度较高，如果遮挡层厚度小于0.003mm，外界强光将穿过触摸屏体对红外管造成干扰，而将遮挡层的厚度设置为0.003—2mm，既能对电路板、红外管起很好的保护作用，又不会引起触摸悬浮高度较高的问题。
二十三、本发明的技术方案将边框由传统的20MM降为3MM左右，边框高度由5MM降为1..5MM左右，悬浮高度由3‑5MM降为0.3MM以内。
二十四、本发明中，由导光柱、触摸屏体、电路板、红外管形成的触摸屏系统，与显示屏是分开设置的，既可以单独出售触摸屏，也可以与显示屏组装后一起出售，满足不同用户需要。
附图说明
图1为本发明实施例1结构示意图
图2为本发明实施例2结构示意图
图3为本发明实施例3结构示意图
图4为本发明实施例4结构示意图
图5为本发明实施例7结构示意图
图6为本发明实施例8结构示意图
图7为本发明实施例11结构示意图
图8为本发明实施例12结构示意图
图9为本发明实施例13结构示意图
图10为本发明实施例14结构示意图
图11为本发明实施例15结构示意图
图12为本发明实施例16结构示意图
图13为图12中的触摸屏俯视结构示意图
    图中标记为：1、导光柱，2、触摸屏体，3、电路板，4、红外管，5、承台，6、裙边，7、密闭腔，8、内凹面，9、外侧面，10、内侧面，11、连接件，12、凸台，13、护板，14、螺纹孔，15、密封件，16、遮挡层，17、显示屏。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，一种新型的红外触摸屏，包括导光柱1、触摸屏体2、电路板3和红外管4，所述导光柱1上设置有与导光柱1成一体的承台5，所述承台5位于触摸屏体2和电路板3之间，且触摸屏体2与承台5固定连接，电路板3与承台5固定连接，固定在电路板3上的红外管4位于承台5外侧的导光柱1下方。
进一步地，所述触摸屏体2与承台5的上表面平行，所述电路板3与承台5的下表面平行。
本发明中的红外管，包括红外接收管和红外发射管。触摸屏体2与承台5固定连接的方式可以为粘接，电路板3与承台5固定连接的方式可以为粘接或螺栓连接或螺栓与粘接配合连接。
实施例2
本实施例与上述实施例基本相同，主要区别在于：
如图2所示，本实施例中，所述导光柱1内侧横向延伸形成所述承台5，外侧竖向延伸形成裙边6，电路板3分别与承台5和裙边6密封固定连接，裙边6、导光柱1、承台5和电路板3围合形成一密闭腔7，红外管4位于密闭7腔内。密封固定连接的方式可以采用粘接但并不局限于粘接。
实施例3
本实施例与上述实施例基本相同，主要区别在于：
如图3所示，所述导光柱的横截面成倾斜的凸字形，凸字形中部的下部内凹 ，一侧延伸形成承台，另一侧延伸形成竖向裙边。进一步地，裙边所在平面与电路板所在平面垂直。
并且，所述凸字形导光柱的内凹面8、外侧面9、内侧面10为弧形面和平面的组合。
例如，所述内凹面为弧形面，外侧面和内侧面为平面，外侧面与承台所在面的夹角为大于39.5°小于45°或大于45°小于55°，内侧面与承台所在面的夹角为大于64°小于90°或大于90°小于140°。
实施例4
本实施例与上述实施例基本相同，主要区别在于：
如图4所示，所述凸字形导光柱的内凹面8、外侧面9、内侧面10为弧形面和平面的组合。
例如，所述内凹面8为弧形面，外侧面9为弧形面，内侧面10为平面，内侧面10与承台5所在面的夹角为大于64°小于90°或大于90°小于140°。
实施例5
本实施例与上述实施例基本相同，主要区别在于：
所述凸字形导光柱的内凹面8、外侧面9、内侧面10为弧形面和平面的组合。
例如，所述内凹面8为平面，与触摸屏体平行或在同一平面上，外侧面9为弧形面，内侧面10为弧形面。
实施例6
本实施例与上述实施例基本相同，主要区别在于：
所述凸字形导光柱的内凹面8、外侧面9、内侧面10为弧形面和平面的组合。
例如，所述内凹面为弧形面，外侧面为弧形面，内侧面为弧形面。
实施例7
本实施例与上述实施例基本相同，主要区别在于：
如图5所示，所述凸字形导光柱的内凹面8、外侧面9、内侧面10为弧形面和平面的组合。
例如，所述内凹面8、外侧面9和内侧面10均为平面，外侧面9与承台5所在面的夹角为大于39.5°小于45°或大于45°小于55°，内侧面10与承台5所在面的夹角为大于64°小于90°或大于90°小于140°。
实施例8
本实施例与上述实施例基本相同，主要区别在于：
如图6所示，所述导光柱1上设置有连接槽，触摸屏体2四周嵌入式设置在连接槽中。触摸屏体2四周嵌入连接槽中并粘接，底面四周边沿与承台5粘接。
实施例9
本实施例是对上述实施例3的进一步说明：
导光柱1的截面大致呈倾斜的“凸”字形，“凸”字形导光柱一侧延伸为横向的承台5，另一侧延伸为竖向的裙边6，中部下端成外凸弧形面聚光界面；“凸”字形导光柱的外侧端成倾斜平面反光界面，内侧端成倾斜的平面的折射界面。
其工作原理是：红外线导光柱为折射率1.488(以红外波长0.94nm)的PMMA材料，聚光界面设计为弧面，弧面焦点在红外发射单元(或接收单元)，反光界面与承台所在面的夹角大于39.5°小于45°或大于45°小于55°（实质，反光界面与触摸面夹角大于39.5°小于45°或大于45°小于55°），当反光界面与触摸屏夹角为48度时，折射界面与触摸屏体夹角为17度，且发射端导光柱和接收端导光柱完全对称。在发射端红外发射管发出的红外光经聚光界面聚光后，大部分红外光转换为垂直向上的平行光，并且垂直向上的红外光以48度入射角入射红外反光界面，由于导光柱的折射率为1.488，根据公式（1.488＝sin90/sina）可以计算出本材料的全反射角为a=41.5度，当红外光以48度入射角入射时，在反光界面上将发生全发射，反射后红外光与触摸屏夹角约等于6度，反射后的红外光以约为11度角入射折射界面，由折射率1.488计算出折射后的光以与触摸屏平行光出射；在接收端，从发射端导光柱传输过来的平行光入射到接受端红外导光柱折射界面，折射后约为11度入射到反光界面，发生全发射，反射后红外光经聚光界面汇聚后被红外接收管接收。利用凸透镜的聚光原理，适当调整红外管与曲面的距离，在发射端能将红外管发出的发射角度分散的红外光（类似点光源）汇聚成近似平行光向前传输。在接收端又能将较大角度范围内的近似平行的红外光汇聚，即能增加检测范围又能增强接收红外光信号强度。从而有利于减少红外光信号的损失，提高红外触摸产品的抗干扰能力，提高红外触摸产品的触摸精度，同时又可以降低红外管发射功率，提高红外触摸产品的使用寿命。
实施例10
本实施例是对上述实施例4的进一步说明：
导光柱的截面大致呈倾斜的“凸”字形，“凸”字形导光柱一侧延伸为横向的承台，另一侧延伸为竖向的裙边，中部下端成外凸弧形面的聚光界面；“凸”字形导光柱的外侧端成倾斜弧形面的反光界面，内侧端成倾斜的平面的折射界面。
其工作原理是：导光柱为折射率1.488(以红外波长0.94nm)的PMMA材料，聚光界面8设计为平面或弧形面，，反光界面为弧形面，折射界面与触摸屏体平面夹角为17度。发射端导光柱和接收端导光柱完全对称。在发射端红外发射管发出的红外光经聚光界面后，折射向上入射红外反光界面，在反光界面上将发生全发射，并且由于反光界面曲面产生聚焦成平行光,平行光以反射后红外光与触摸屏夹角约等于6度，反射后的红外光以约为11度角入射折射界面，由折射率1.488计算出折射后的光以与触摸面平行光出射；在接收端，从发射端导光柱传输过来的平行光入射折射界面，以约为11度折射角透射至反射界面，接着红外光发生全发射并由于反射界面为曲面产生聚焦而转为焦点在红外接收管的向下红外光透过聚光界面被红外接收管接收。所述红外反光界面为曲面时，类似凹面镜。具有如下优点：红外发射管发出的红外光经聚光界面聚光后并不能保证所有光线均为平行光，还是存在一部分有一定发散角度的红外光，利用凹面镜的聚光作用（例如汽车灯，手电筒等）可以将较大发散角度的红外光汇聚成平行光，从而有利于减少红外光信号的损失，提高红外触摸产品的抗干扰能力，提高红外触摸产品的触摸精度，同时又能降低红外管发射功率。
上述所有实施例，能防止红外信号的损失，适当调整折射界面与垂直方向的角度，又能使得反射后的红外光经折射界面折射后以平行于水平面的方向传输，同时又可以避免边沿效应；有利于减少红外光信号的损失，提高红外触摸产品的抗干扰能力，提高红外触摸产品的触摸精度，同时又能降低红外管发射功率，提高红外触摸产品的实用寿命；实际产品中触摸屏固定于承台的上表面，电路板固定于承台的下表面。触摸屏固定在承台的上面,有利于整个导光柱结构的稳定，减少悬浮高度,同时也可以加强触摸手感，电路板固定(粘结或螺钉锁护)在承台的下表面，有利于红外发射和红外接收管的对位，使得红外触摸产品安装调试简便，适合大批量生产。
实施例11
一种新型的红外触摸屏，包括导光柱1、触摸屏体2、电路板3和红外管4，所述导光柱1上设置有与导光柱1成一体的承台5，所述承台5位于触摸屏体2和电路板3之间，且触摸屏体2与承台5固定连接，电路板3与承台5固定连接。
进一步地，如图7所示，所述承台5、电路板3和触摸屏体2密封连接形成一个U形腔体，该U形腔体的开口通过连接件11密封连接形成密闭腔，红外管4位于该密闭腔7内。所述的连接件11可以是防尘泡棉和密封胶的结合。
本实施例的优选实施方式为，所述触摸屏体2与承台5的密封连接方式为粘接，电路板3与承台5的密封连接方式为粘接或设置密封件并通过螺栓连接。
实施例12
本实施例是对实施例11的进一步说明。如图8所示，所述导光柱1上设置有连接槽，触摸屏体2四周嵌入式设置在连接槽中，触摸屏体2底面四周与承台5通过密封胶密封。
实施例13
如图9所示，红外线触摸屏包括导光柱1、触摸屏体2、电路板3，触摸屏体2截面呈倒置的“凸”字形，倒“凸”形触摸屏体1上部形成触摸表面，下部中间部分凸出形成凸台12，触摸屏体2两侧的下部放置在导光柱1的承台5上，所述电路板3置于承台5内侧与触摸屏体下部凸台12侧壁形成的空腔中。电路板3粘接在倒“凸”形触摸屏体2两侧的下部台阶处。
所述红外线触摸屏还包括一护板13，护板13位于触摸屏体2中部凸台12和承台5的下部，并与触摸屏体2中部凸台12和承台5的下部粘接。所述护板13选用金属板，金属护板上设置有固定金属护板的螺纹孔14。可以通过螺纹孔14与显示屏连接。
上述触摸屏体2、导光柱1、护板13围成一相对密闭腔7，电路板3位于所述密闭腔7内。上述触摸屏体2由双层玻璃或透明塑胶粘合形成整体。
该结构红外管4在触摸屏体第一层背部，能有效降低触摸屏整体厚度，同时由于采用导光元件达成超薄边框，超低边框，及超低悬浮高度，同时导光元件及触摸屏体背面，设置一安装护板以方便，触摸屏与显示设备（显示器，一体机，平板电脑等）的安装。
实施例14
本实施例与实施例13基本相同，主要区别如下：
如图10所示，所述护板13为聚脂薄膜片，能有效降低触摸屏整体厚度，同时由于采用导光元件达成超薄边框，超低边框，及超低悬浮高度。上述触摸屏体由一张玻璃或透明塑胶切割形成。
该结构防水，防尘等功效更好，同时易与更换方便电路板等器件维修及更换。
实施例15
如图11所示，一种红外触摸屏，包括触摸屏体2、导光柱1、电路板3，电路板3上固定安装有红外管4，所述触摸屏体2与承台5的上表面粘接连接，所述电路板3的非元件面与触摸屏体2背面粘接连接，且电路板3上的红外管4均位于承台5内侧。
或者所述承台5的下表面连接有密封件15，所述密封件15、触摸屏体2和承台5三者通过密封胶形成密闭腔结构，电路板3及电路板3上的红外管4均位于该密闭腔7内；密封件15与承台5优选粘接连接，但也可以通过螺栓连接或螺栓与粘接配合连接；所述密封胶包括防尘胶、防水胶、橡胶制品、硅胶制品，优选在密封的时候使用EVI泡绵、防尘条、EPE等柔性实体配合密封。
进一步的，所述密封件优选为L形塑料板或钣金面板，L形一端与承台的下表面固定连接，另一端与触摸屏体背面粘接连接，但并不局限于上述设置方式，例如密封件也可以为圆弧形的金属片等。
实施例16
红外触摸屏，包括触摸屏体2、导光柱1、含红外管4的电路板3，触摸屏体2的背面与导光柱1的承台5固定连接，所述触摸屏体2的正面或背面设置有至少一层遮挡层16，所述遮挡层16位于触摸屏体2非显示区域内。
本实施例的优选实施方式为，所述设置在触摸屏体2正面或背面的遮挡层16与设置在触摸屏体2下方的显示屏17的边框齐平。
进一步的，优选在所述触摸屏体2的四周还同样设置遮挡层16，与触摸屏体2正面或背面的遮挡层16配合，对触摸屏体2全面保护，提高触摸屏的抗光干扰能力。
本实施例的又一优选实施方式为，所述遮挡层16是由胶带、遮光纸、半透明材料、塑料膜或金属片制成的薄片，所述薄片与触摸屏体粘接连接，但并不局限于上述方式，也可采用现有技术中公知的其它遮光材料。
本实施例的又一优选实施方式为，所述遮挡层16是涂覆在触摸屏体上的油漆涂层或油墨涂层。
进一步的，所述遮挡层16可以通过印刷丝印工艺形成，即在需要遮挡的区域印刷黑色或具有花纹的图案等，还可以通过腐蚀或咬花工艺形成，即在需要遮挡的区域腐蚀或咬花，达到雾面效果，以遮挡红外管以及显示屏的金属边框，起到遮光与美化效果。
本实施例的又一优选实施方式为，所述遮挡层16的厚度为0.003—2mm。
所述触摸屏体2非显示区域是指除与显示屏17显示区域对应的屏体之外的区域。
如图12和13所示，所述触摸屏体2的正面、背面和四周均设置有至少一层遮挡层16，其中，触摸屏体2正面和背面的遮挡层16优选由相同材料制成，但并不局限于上述设置方式，例如触摸屏体正面的遮挡层由金属片制成，其背面的遮挡层由遮光纸制成，正面和背面遮挡层可以由上述任意二种材料制成。