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CN102280566A - 一种红外发射管及触摸屏 - Google Patents

一种红外发射管及触摸屏 Download PDF

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CN102280566A
CN102280566A CN2010102017812A CN201010201781A CN102280566A CN 102280566 A CN102280566 A CN 102280566A CN 2010102017812 A CN2010102017812 A CN 2010102017812A CN 201010201781 A CN201010201781 A CN 201010201781A CN 102280566 A CN102280566 A CN 102280566A
Authority
CN
China
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infrared light
infrared
tube core
tube
touch
Prior art date
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Pending
Application number
CN2010102017812A
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English (en)
Inventor
叶新林
邹振中
刘建军
刘新斌
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Unitop New Technology Co Ltd
Original Assignee
Beijing Unitop New Technology Co Ltd
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Publication date
Application filed by Beijing Unitop New Technology Co Ltd filed Critical Beijing Unitop New Technology Co Ltd
Priority to CN2010102017812A priority Critical patent/CN102280566A/zh
Priority to KR1020137000517A priority patent/KR101724178B1/ko
Priority to PCT/CN2011/075508 priority patent/WO2011153947A1/zh
Priority to JP2013513538A priority patent/JP5837580B2/ja
Priority to US13/702,832 priority patent/US8916895B2/en
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    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
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    • G06F3/042—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by opto-electronic means
    • G06F3/0421—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by opto-electronic means by interrupting or reflecting a light beam, e.g. optical touch-screen
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V5/00—Refractors for light sources
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    • F21V5/048—Refractors for light sources of lens shape the lens being a simple lens adapted to cooperate with a point-like source for emitting mainly in one direction and having an axis coincident with the main light transmission direction, e.g. convergent or divergent lenses, plano-concave or plano-convex lenses
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Abstract

本发明公开了一种红外发射管、触摸屏、触摸系统及交互式显示器，所述红外发射管包括：用于发射红外光的管芯，所述管芯的数量为一个；位于所述管芯外部的封装体，所述封装体至少包括第一表面和第二表面，所述第一表面为凸面且位于所述管芯的前方，所述第二表面为平面且位于所述管芯的一侧；以及与所述管芯相连并延伸到所述封装体外部的引线；所述管芯发射的红外光至少经所述第一表面和所述第二表面从所述封装体射出后形成至少两束方向不同的红外光。本发明提供的这种红外发射管及基于该红外发射管所提供的触摸屏、触摸系统和交互式显示器使只需一个管芯就能够发射出至少两束方向不同的红外光成为可能。

Description

一种红外发射管及触摸屏
技术领域
本发明属于光电技术领域，具体涉及一种红外发射管及基于该红外发射管的触摸屏。
背景技术
红外发射管是一种常见的红外元件，红外发射管作为一种定位装置或光源被广泛的应用于触摸屏领域。现有的红外发射管一般只能发射出一束红外光，能够发射两束红外光的红外发射管多采用两个管芯，成本较高。因此，业界急需一种只需一个管芯就能发射出至少两束红外光的红外发射管。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种红外发射管，只需一个管芯就能够发射出至少两束方向不同的红外光；本发明提供了一种触摸屏，使其内红外反射管只需一个管芯就能够发射出至少两束方向不同的红外光；本发明提供了一种触摸系统，使其内触摸屏中红外反射管只需一个管芯就能够发射出至少两束方向不同的红外光；本发明提供了一种交互式显示器，使其内触摸屏中红外反射管只需一个管芯就能够发射出至少两束方向不同的红外光。
一种红外发射管，包括：
用于发射红外光的管芯，所述管芯的数量为一个；
位于所述管芯外部的封装体，所述封装体至少包括第一表面和第二表面，所述第一表面为凸面且位于所述管芯的前方，所述第二表面为平面且位于所述管芯的一侧；以及
与所述管芯相连并延伸到所述封装体外部的引线；
所述管芯发射的红外光至少经所述第一表面和所述第二表面从所述封装体射出后形成至少两束方向不同的红外光。
可选地，所述至少两束方向不同的红外光包括第一方向红外光和第二方向红外光；
所述管芯所发射的部分红外光经所述第一表面折射后形成了所述第一方向红外光；以及
所述管芯所发射的部分红外光在所述第二表面发生全反射并射向所述第一表面，经所述第一表面折射后形成了所述第二方向红外光。
可选地，所述封装体还具有第三表面，所述第三表面为平面，所述第三表面与所述第二表面分别位于所述管芯的两侧。
可选地，所述封装体还具有第四表面，所述第四表面位于所述第一表面和所述第二表面/或所述第三表面之间，入射到所述第二表面或所述第三表面并发生全反射的红外光经所述第四表面折射后从所述封装体射出。
可选地，所述至少两束方向不同的红外光包括两束第一方向红外光和一束第二方向红外光；
所述管芯所发射的部分红外光经所述第一表面折射后形成了一束所述第一方向红外光；
所述管芯所发射的部分红外光在所述第三表面发生全反射并射向所述第四表面，经所述第四表面折射后形成了另一束所述第一方向红外光；以及
所述管芯所发射的部分红外光在所述第二表面发生全反射并射向所述第一表面，经所述第一表面折射后形成了所述第三方向红外光。
可选地，所述至少两束方向不同的红外光包括两束第一方向红外光和一束第三方向红外光；
所述管芯所发射的部分红外光经所述第一表面折射后形成了一束所述第一方向红外光；
所述管芯所发射的部分红外光在所述第二表面发生全反射并射向所述第四表面，经所述第四表面折射后形成了另一束所述第一方向红外光；以及
所述管芯所发射的部分红外光在所述第三表面发生全反射并射向所述第一表面，经所述第一表面折射后形成了所述第三方向红外光。
可选地，所述至少两束方向不同的红外光至少包括第一方向红外光和第三方向红外光；
所述管芯所发射的部分红外光经所述第一表面折射后形成了所述第一方向红外光；以及
所述管芯所发射的部分红外光在所述第三表面发生全反射并射向所述第一表面，经所述第一表面折射后形成了所述第三方向红外光。
可选地，所述至少两束方向不同的红外光至少包括第一方向红外光、第二方向红外光和第三方向红外光；
所述管芯所发射的部分红外光经所述第一表面折射后形成了所述第一方向红外光；
所述管芯所发射的部分红外光在所述第二表面发生全反射并射向所述第一表面，经所述第一表面折射后形成了所述第二方向红外光；以及
所述管芯所发射的部分红外光在所述第三表面发生全反射并射向所述第一表面，经所述第一表面折射后形成了所述第三方向红外光。
可选地，所述第一方向红外光与所述第三方向红外光的夹角等同于所述第二方向红外光与所述第三方向红外光的夹角。
可选地，在所述第二表面和/或所述第三表面的外侧设置有反射层和/或吸光层。
可选地，所述管芯的光轴与所述第二表面和/或所述第三表面不平行。
一种触摸屏，所述触摸屏包括红外发射管、红外接收管、触摸检测区及处理电路，所述红外发射管包括：
用于发射红外光的管芯，所述管芯的数量为一个；
位于所述管芯外部的封装体，所述封装体至少包括第一表面和第二表面，所述第一表面为凸面且位于所述管芯的前方，所述第二表面为平面且位于所述管芯的一侧；以及
与所述管芯相连并延伸到所述封装体外部的引线；
所述管芯发射的红外光至少经所述第一表面和所述第二表面从所述封装体射出后形成至少两束方向不同的红外光，穿过所述触摸检测区后被所述红外接收管所接收。
可选地，所述至少两束方向不同的红外光至少包括第一方向红外光和第二方向红外光；
所述管芯所发射的部分红外光经所述第一表面折射后形成了所述第一方向红外光；以及
所述管芯所发射的部分红外光在所述第二表面发生全反射并射向所述第一表面，经所述第一表面折射后形成了所述第二方向红外光。
可选地，所述封装体还具有第三表面，所述第三表面为平面，所述第三表面与所述第二表面分别位于所述管芯的两侧。
可选地，所述封装体还具有第四表面，所述第四表面位于所述第一表面和所述第二表面/或所述第三表面之间，入射到所述第二表面或所述第三表面并发生全反射的红外光经所述第四表面折射后从所述封装体射出。
可选地，所述至少两束方向不同的红外光包括两束第一方向红外光和一束第二方向红外光；
所述管芯所发射的部分红外光经所述第一表面折射后形成了一束所述第一方向红外光；
所述管芯所发射的部分红外光在所述第三表面发生全反射并射向所述第四表面，经所述第四表面折射后形成了另一束所述第一方向红外光；以及
所述管芯所发射的部分红外光在所述第二表面发生全反射并射向所述第一表面，经所述第一表面折射后形成了所述第三方向红外光。
可选地，所述至少两束方向不同的红外光包括两束第一方向红外光和一束第三方向红外光；
所述管芯所发射的部分红外光经所述第一表面折射后形成了一束所述第一方向红外光；
所述管芯所发射的部分红外光在所述第二表面发生全反射并射向所述第四表面，经所述第四表面折射后形成了另一束所述第一方向红外光；以及
所述管芯所发射的部分红外光在所述第三表面发生全反射并射向所述第一表面，经所述第一表面折射后形成了所述第三方向红外光。
可选地，所述至少两束方向不同的红外光至少包括第一方向红外光和第三方向红外光；
所述管芯所发射的部分红外光经所述第一表面折射后形成了所述第一方向红外光；以及
所述管芯所发射的部分红外光在所述第三表面发生全反射并射向所述第一表面，经所述第一表面折射后形成了所述第三方向红外光。
可选地，所述至少两束方向不同的红外光至少包括第一方向红外光、第二方向红外光和第三方向红外光；
所述管芯所发射的部分红外光经所述第一表面折射后形成了所述第一方向红外光；
所述管芯所发射的部分红外光在所述第二表面发生全反射并射向所述第一表面，经所述第一表面折射后形成了所述第二方向红外光；以及
所述管芯所发射的部分红外光在所述第三表面发生全反射并射向所述第一表面，经所述第一表面折射后形成了所述第三方向红外光。
可选地，所述第一方向红外光与所述第三方向红外光的夹角等同于所述第二方向红外光与所述第三方向红外光的夹角。
可选地，在所述第二表面和/或所述第三表面的外侧设置有反射层和/或吸光层。
可选地，所述管芯的光轴与所述第二表面和/或所述第三表面不平行。
可选地，所述触摸屏还包含有框架，所述触摸检测区位于框架内，所述红外发射管与所述红外接收管安装在所述框架的框架边上，所述触摸屏包含有一组红外发射管和一组红外接收管，所述一组红外发射管与所述一组红外接收管分别安装在所述框架的两条相对的框架边上。
可选地，所述触摸屏还包含有框架，所述触摸检测区位于框架内，所述红外发射管与所述红外接收管安装在所述框架的框架边上，所述触摸屏包含有两组红外发射管和两组红外接收管，所述两组红外发射管中的一组红外发射管与所述两组红外接收管中的一组红外接收管分别安装在所述框架的两条相对的框架边上，所述两组红外发射管中的另一组红外发射管与所述两组红外接收管中的另一组红外接收管分别安装在所述框架的另两条相对的框架边上。
本发明提供的一种触摸系统，所述触摸系统包括触摸屏，所述触摸屏包括触摸屏包括红外发射管、红外接收管、触摸检测区及处理电路，所述红外发射管包括：
用于发射红外光的管芯，所述管芯的数量为一个；
位于所述管芯外部的封装体，所述封装体至少包括第一表面和第二表面，所述第一表面为凸面且位于所述管芯的前方，所述第二表面为平面且位于所述管芯的一侧；以及
与所述管芯相连并延伸到所述封装体外部的引线；
所述管芯发射的红外光至少经所述第一表面和所述第二表面从所述封装体射出后形成至少两束方向不同的红外光，穿过所述触摸检测区后被所述红外接收管所接收。
可选地，所述至少两束方向不同的红外光至少包括第一方向红外光和第二方向红外光；
所述管芯所发射的部分红外光经所述第一表面折射后形成了所述第一方向红外光；以及
所述管芯所发射的部分红外光在所述第二表面发生全反射并射向所述第一表面，经所述第一表面折射后形成了所述第二方向红外光。
可选地，所述封装体还具有第三表面，所述第三表面为平面，所述第三表面与所述第二表面分别位于所述管芯的两侧。
可选地，所述封装体还具有第四表面，所述第四表面位于所述第一表面和所述第二表面/或所述第三表面之间，入射到所述第二表面或所述第三表面并发生全反射的红外光经所述第四表面折射后从所述封装体射出。
可选地，所述至少两束方向不同的红外光包括两束第一方向红外光和一束第二方向红外光；
所述管芯所发射的部分红外光经所述第一表面折射后形成了一束所述第一方向红外光；
所述管芯所发射的部分红外光在所述第三表面发生全反射并射向所述第四表面，经所述第四表面折射后形成了另一束所述第一方向红外光；以及
所述管芯所发射的部分红外光在所述第二表面发生全反射并射向所述第一表面，经所述第一表面折射后形成了所述第三方向红外光。
可选地，所述至少两束方向不同的红外光包括两束第一方向红外光和一束第三方向红外光；
所述管芯所发射的部分红外光经所述第一表面折射后形成了一束所述第一方向红外光；
所述管芯所发射的部分红外光在所述第二表面发生全反射并射向所述第四表面，经所述第四表面折射后形成了另一束所述第一方向红外光；以及
所述管芯所发射的部分红外光在所述第三表面发生全反射并射向所述第一表面，经所述第一表面折射后形成了所述第三方向红外光。
可选地，所述至少两束方向不同的红外光至少包括第一方向红外光和第三方向红外光；
所述管芯所发射的部分红外光经所述第一表面折射后形成了所述第一方向红外光；以及
所述管芯所发射的部分红外光在所述第三表面发生全反射并射向所述第一表面，经所述第一表面折射后形成了所述第三方向红外光。
可选地，所述至少两束方向不同的红外光至少包括第一方向红外光、第二方向红外光和第三方向红外光；
所述管芯所发射的部分红外光经所述第一表面折射后形成了所述第一方向红外光；
所述管芯所发射的部分红外光在所述第二表面发生全反射并射向所述第一表面，经所述第一表面折射后形成了所述第二方向红外光；以及
所述管芯所发射的部分红外光在所述第三表面发生全反射并射向所述第一表面，经所述第一表面折射后形成了所述第三方向红外光。
可选地，所述第一方向红外光与所述第三方向红外光的夹角等同于所述第二方向红外光与所述第三方向红外光的夹角。
可选地，在所述第二表面和/或所述第三表面的外侧设置有反射层和/或吸光层。
可选地，所述管芯的光轴与所述第二表面和/或所述第三表面不平行。
可选地，所述触摸屏还包含有框架，所述触摸检测区位于框架内，所述红外发射管与所述红外接收管安装在所述框架的框架边上，所述触摸屏包含有一组红外发射管和一组红外接收管，所述一组红外发射管与所述一组红外接收管分别安装在所述框架的两条相对的框架边上。
可选地，所述触摸屏还包含有框架，所述触摸检测区位于框架内，所述红外发射管与所述红外接收管安装在所述框架的框架边上，所述触摸屏包含有两组红外发射管和两组红外接收管，所述两组红外发射管中的一组红外发射管与所述两组红外接收管中的一组红外接收管分别安装在所述框架的两条相对的框架边上，所述两组红外发射管中的另一组红外发射管与所述两组红外接收管中的另一组红外接收管分别安装在所述框架的另两条相对的框架边上。
本发明提供的一种交互式显示器，所述交互式显示器包括触摸屏，所述触摸屏包括红外发射管、红外接收管、触摸检测区及处理电路，所述红外发射管包括：
用于发射红外光的管芯，所述管芯的数量为一个；
位于所述管芯外部的封装体，所述封装体至少包括第一表面和第二表面，所述第一表面为凸面且位于所述管芯的前方，所述第二表面为平面且位于所述管芯的一侧；以及
与所述管芯相连并延伸到所述封装体外部的引线；
所述管芯发射的红外光至少经所述第一表面和所述第二表面从所述封装体射出后形成至少两束方向不同的红外光，穿过所述触摸检测区后被所述红外接收管所接收。
可选地，所述至少两束方向不同的红外光至少包括第一方向红外光和第二方向红外光；
所述管芯所发射的部分红外光经所述第一表面折射后形成了所述第一方向红外光；以及
所述管芯所发射的部分红外光在所述第二表面发生全反射并射向所述第一表面，经所述第一表面折射后形成了所述第二方向红外光。
可选地，所述封装体还具有第三表面，所述第三表面为平面，所述第三表面与所述第二表面分别位于所述管芯的两侧。
可选地，所述封装体还具有第四表面，所述第四表面位于所述第一表面和所述第二表面/或所述第三表面之间，入射到所述第二表面或所述第三表面并发生全反射的红外光经所述第四表面折射后从所述封装体射出。
可选地，所述至少两束方向不同的红外光包括两束第一方向红外光和一束第二方向红外光；
所述管芯所发射的部分红外光经所述第一表面折射后形成了一束所述第一方向红外光；
所述管芯所发射的部分红外光在所述第三表面发生全反射并射向所述第四表面，经所述第四表面折射后形成了另一束所述第一方向红外光；以及
所述管芯所发射的部分红外光在所述第二表面发生全反射并射向所述第一表面，经所述第一表面折射后形成了所述第三方向红外光。
可选地，所述至少两束方向不同的红外光包括两束第一方向红外光和一束第三方向红外光；
所述管芯所发射的部分红外光经所述第一表面折射后形成了一束所述第一方向红外光；
所述管芯所发射的部分红外光在所述第二表面发生全反射并射向所述第四表面，经所述第四表面折射后形成了另一束所述第一方向红外光；以及
所述管芯所发射的部分红外光在所述第三表面发生全反射并射向所述第一表面，经所述第一表面折射后形成了所述第三方向红外光。
可选地，所述至少两束方向不同的红外光至少包括第一方向红外光和第三方向红外光；
所述管芯所发射的部分红外光经所述第一表面折射后形成了所述第一方向红外光；以及
所述管芯所发射的部分红外光在所述第三表面发生全反射并射向所述第一表面，经所述第一表面折射后形成了所述第三方向红外光。
可选地，所述至少两束方向不同的红外光至少包括第一方向红外光、第二方向红外光和第三方向红外光；
所述管芯所发射的部分红外光经所述第一表面折射后形成了所述第一方向红外光；
所述管芯所发射的部分红外光在所述第二表面发生全反射并射向所述第一表面，经所述第一表面折射后形成了所述第二方向红外光；以及
所述管芯所发射的部分红外光在所述第三表面发生全反射并射向所述第一表面，经所述第一表面折射后形成了所述第三方向红外光。
可选地，所述第一方向红外光与所述第三方向红外光的夹角等同于所述第二方向红外光与所述第三方向红外光的夹角。
可选地，在所述第二表面和/或所述第三表面的外侧设置有反射层和/或吸光层。
可选地，所述管芯的光轴与所述第二表面和/或所述第三表面不平行。
可选地，所述触摸屏还包含有框架，所述触摸检测区位于框架内，所述红外发射管与所述红外接收管安装在所述框架的框架边上，所述触摸屏包含有一组红外发射管和一组红外接收管，所述一组红外发射管与所述一组红外接收管分别安装在所述框架的两条相对的框架边上。
可选地，所述触摸屏还包含有框架，所述触摸检测区位于框架内，所述红外发射管与所述红外接收管安装在所述框架的框架边上，所述触摸屏包含有两组红外发射管和两组红外接收管，所述两组红外发射管中的一组红外发射管与所述两组红外接收管中的一组红外接收管分别安装在所述框架的两条相对的框架边上，所述两组红外发射管中的另一组红外发射管与所述两组红外接收管中的另一组红外接收管分别安装在所述框架的另两条相对的框架边上。
与现有技术相比，本发明所提供的红外发射管及基于该红外发射管所提供的触摸屏、触摸系统和交互式显示器具有如下优点：
本发明提供的一种红外发射管，通过优化其内封装体的结构，使其具有包括第一表面和第二表面的多个表面，所述第一表面为凸面且位于所述管芯的前方，所述第二表面为平面且位于所述管芯的一侧；所述管芯所发射的部分红外光经所述第一表面折射后形成第一方向红外光，所述管芯所发射的部分红外光在所述第二表面发生全反射并射向所述第一表面，经所述第一表面折射后形成了所述第二方向红外光，使只需一个管芯就能够发射出至少两束方向不同的红外光成为可能；
本发明提供的一种触摸屏，通过优化其内红外发射管所具有的封装体的结构，使其具有包括第一表面和第二表面的多个表面，所述第一表面为凸面且位于所述管芯的前方，所述第二表面为平面且位于所述管芯的一侧；所述管芯所发射的部分红外光经所述第一表面折射后形成第一方向红外光，所述管芯所发射的部分红外光在所述第二表面发生全反射并射向所述第一表面，经所述第一表面折射后形成了所述第二方向红外光，使只需一个管芯就能够发射出至少两束方向不同的红外光成为可能。
本发明提供的一种触摸系统，通过优化其内触摸屏中红外发射管所具有的封装体的结构，使其具有包括第一表面和第二表面的多个表面，所述第一表面为凸面且位于所述管芯的前方，所述第二表面为平面且位于所述管芯的一侧；所述管芯所发射的部分红外光经所述第一表面折射后形成第一方向红外光，所述管芯所发射的部分红外光在所述第二表面发生全反射并射向所述第一表面，经所述第一表面折射后形成了所述第二方向红外光，使只需一个管芯就能够发射出至少两束方向不同的红外光成为可能。
本发明提供的一种交互式显示器，通过优化其内触摸屏中红外发射管所具有的封装体的结构，使其具有包括第一表面和第二表面的多个表面，所述第一表面为凸面且位于所述管芯的前方，所述第二表面为平面且位于所述管芯的一侧；所述管芯所发射的部分红外光经所述第一表面折射后形成第一方向红外光，所述管芯所发射的部分红外光在所述第二表面发生全反射并射向所述第一表面，经所述第一表面折射后形成了所述第二方向红外光，使只需一个管芯就能够发射出至少两束方向不同的红外光成为可能。
本发明的其它方面和/或优点将在下面的说明中部分描述，并且其中部分在该说明中是显而易见的，或者可以通过本发明的实践中学习到。
附图说明
通过参考以下附图阅读以下详细说明，能够更好地了解本发明。要注意，附图中的各个细节都不是按照比例画出来的。相反，为了清楚起见，各个细节被任意地扩大或者缩小，在这些附图中：
图1为本发明红外发射管第一实施例的结构示意图；
图2为本发明红外发射管第二实施例的结构示意图；
图3为本发明红外发射管第三实施例的结构示意图；
图4为本发明触摸屏一种实施例的结构示意图；
图5为图4所示红外触摸屏的红外光的一种设置方式的示意图；
图6为图4所示红外触摸屏的红外光的另一种设置方式的示意图；
图7为本发明实施例所述红外触摸屏的一种优化方案的结构示意图；
图8为本发明实施例所述红外触摸屏的另一种优化方案的结构示意图；
图9为本发明实施例所述红外触摸屏的触摸定位方法的流程图；
图10为图9所示触摸定位方法中用计算触摸物位置坐标的公式的参照图；
图11为根据本发明的红外触摸屏的另一种实施例的结构示意图；
图12为图11所示红外触摸屏实现多点触摸的示意图；
图13为本发明所述一种触摸系统的示意图；
图14为本发明所述一种交互式显示器的立体示意图；以及
图15为图14所示交互式显示器的简易剖面示意图。
具体实施方式
下面将开始本发明的实施例的详细说明，根据相应的附图说明其实施例，其中通篇相同的附图标记指代相同的元件。下面将通过参照附图说明实施例以解释本发明。
如图1所示，在本发明红外发射管第一实施例中，所述红外发射管包括用于发射红外光的管芯1001，所述管芯1001的数量为一个；位于所述管芯1001外部的封装体1000，所述封装体1000至少包括第一表面11和第二表面12，即所述封装体1000具有至少包括第一表面11和第二表面12的多个表面，所述第一表面11为凸面且位于所述管芯1001的前方，所述第二表面12为平面且位于所述管芯1001的一侧(在图1中第二表面12位于所述管芯1001的右侧，在其它实施例中，还可以为位于管芯1001的左侧、上侧(垂直纸面向外的方向)或下侧(垂直纸面向内的方向))；以及与所述管芯1001相连并延伸到所述封装体1000外部的引线1002，引线1002有两根，两根引线1002分别与管芯1001的正负极相接(如图1中所示的“+”和“-”)。所述管芯1001发射的红外光从所述封装体射出后形成至少两束方向不同的红外光：一束红外光为第一方向红外光IR1，另一束红外光为第二方向红外光IR2，所述管芯1001所发射的部分直接射向第一表面11的红外光(如图1中所示的光线1)经所述第一表面11折射后(由于第一表面11为凸面，此时其作用等同于凸透镜)形成了所述第一方向红外光IR1；在所述管芯1001所发射的部分射向第二表面12的红外光中，一部分红外光(如图1中所示的光线2)经第二表面12折射后射向封装体的外部，一部分红外光(如图1中所示的光线3)会在第二表面12上发生全反射，此时需满足入射到第二表面12上的红外光的最大入射角θ2＞arcsinl/n(n为封装体1000对红外光的折射率)然后射向第一表面11，经第一表面11折射后(由于第一表面11为凸面，此时其作用等同于凸透镜)形成了所述第二方向红外光IR2。
其中，管芯1001可为LED芯片，封装体1000可为玻璃、环氧树脂等至少能够允许红外光通过的固体介质，作为一种优选，封装体1000上的第一表面11的焦点O位于所述管芯1001的光轴所在直线L。
此外，入射到第二表面12上的红外光的最大入射角θ2的大小可以通过选取对红外光折射率不同的透光介质来制造封装体1000、调整第二表面12与管芯1001发光面X之间的夹角δ(也就是调整管芯的光轴L与所述第二表面12的夹角，光轴L与第二表面12可平行或不平行)来实现，也可以通过在第二表面12上的部分区域设置反射层来实现，反射层可以为反光镜、金属层、电镀金属层、镜面涂层来实现。同时，为了使第二表面上部分区域既不发生反射也不发生折射，可以在该区域设置吸光层，吸光层可为黑色涂层。
需要注意的是，在本发明红外发射管第一实施例中只详细描述了封装体1000具有的被配置为凸面的第一表面11和被配置为平面的第二表面12，这里是指，本发明红外发射管第一实施例在只具有一个管芯时能够发射出至少两束方向不同的红外光必须基于所述封装体1000具有第一表面11和第二表面12这两个基本结构特征的基础之上，本发明红外发射管第一实施例中的封装体还可以具有本领域技术人员可根据本发明所推导出的其它形状的一个或多个表面。
如图2所示，在本发明红外发射管第二实施例中，所述红外发射管包括用于发射红外光的管芯1001，所述管芯1001的数量为一个；位于所述管芯1001外部的封装体1000，所述封装体1000具有至少包括第一表面11、第二表面12和第三表面13的多个表面，所述第一表面11为凸面且位于所述管芯1001的前方，所述第二表面12和所述第三表面13为平面且位于所述管芯1001两侧(在图2中第二表面12位于所述管芯1001的右侧，第三表面13位于所述管芯1001的左侧，在其它实施例中，第二表面12和第三表面13还可以为位于管芯1001的上侧(垂直纸面向外的方向)和下侧(垂直纸面向内的方向))；以及与所述管芯1001相连并延伸到所述封装体1000外部的引线1002，引线1002有两根，两根引线1002分别与管芯1001的正负极相接(如图2中所示的“+”和“-”)。所述管芯1001发射的红外光从所述封装体射出后形成了至少包括第一方向红外光IR1、第二方向红外光IR2和第三方向红外光IR3这三束方向不同的红外光，所述管芯1001所发射的部分直接射向第一表面11的红外光(如图2中所示的光线1)经所述第一表面11折射后(由于第一表面11为凸面，此时其作用等同于凸透镜)形成了所述第一方向红外光IR1；在所述管芯1001所发射的部分射向第二表面12的红外光中，一部分红外光(如图2中所示的光线2)经第二表面12折射后射向封装体的外部，一部分红外光(如图2中所示的光线3)会在第二表面12上发生全反射，此时如满足入射到第二表面12上的红外光的最大入射角θ2＞arcsinl/n(n为封装体1000对红外光的折射率)然后射向第一表面11，经第一表面11折射后(由于第一表面11为凸面，此时其作用等同于凸透镜)形成了所述第二方向红外光IR2；在所述管芯1001所发射的部分射向第三表面13的红外光中，一部分红外光(如图2中所示的光线4)经第三表面13折射后射向封装体的外部，一部分红外光(如图2中所示的光线5)会在第三表面13上发生全反射，此时如满足入射到第三表面12上的红外光的最大入射角θ3＞arcsinl/n(n为封装体1000对红外光的折射率)然后射向第一表面11，经第一表面11折射后(由于第一表面11为凸面，此时其作用等同于凸透镜)形成了所述第三方向红外光IR3。
其中，管芯1001可为LED芯片，封装体1000可为玻璃、环氧树脂等至少能够允许红外光通过的固体介质，作为一种优选，封装体1000上的第一表面11的焦点O位于所述管芯1001的光轴所在直线L。
此外，入射到第二表面12上的红外光的最大入射角θ2的大小和入射到第三表面13上的红外光的最大入射角θ3的大小可以通过选取对红外光折射率不同的透光介质来制造封装体1000、调整第二表面12与管芯1001发光面X之间的夹角δ(也就是调整管芯的光轴L与所述第二表面12的夹角，光轴L与第二表面12可平行或不平行)、调整第三表面13与管芯1001发光面X之间的夹角γ(也就是调整管芯的光轴L与所述第三表面13的夹角，光轴L与第三表面13可平行或不平行)来实现，也可以通过在第二表面12上的部分区域设置反射层来实现，反射层可以为反光镜、金属层、电镀金属层、镜面涂层来实现。同时，为了使第二表面上部分区域既不发生反射也不发生折射，可以在该区域设置吸光层，吸光层可为黑色涂层。通过调整θ2、θ3、δ、γ以及反射层、吸光层的应用，可令本红外发射管第二实施例只能够发射出第一方向红外光和第二方向红外光、或只能够发射出第一方向红外光和第三方向红外光。需要注意的是，在本发明红外发射管第二实施例中只详细描述了封装体1000具有的被配置为凸面的第一表面11、被配置为平面的第二表面12和第三表面13，这里是指，本发明红外发射管第二实施例在只具有一个管芯时能够发射出至少三束方向不同的红外光必须基于所述封装体1000具有第一表面11、第二表面12和第三表面13这三个基本结构特征的基础之上，本发明红外发射管第一实施例中的封装体还可以具有本领域技术人员可根据本发明所推导出的其它形状的一个或多个表面。
如图3所示，在本发明红外发射管第三实施例中，所述红外发射管包括用于发射红外光的管芯1001，所述管芯1001的数量为一个；位于所述管芯1001外部的封装体1000，所述封装体1000具有至少包括第一表面11、第二表面12、第三表面13和第四表面14的多个表面，所述第一表面11为凸面且位于所述管芯1001的前方，所述第二表面12和所述第三表面13为平面且位于所述管芯1001两侧(在图3中第二表面12位于所述管芯1001的右侧，第三表面13位于所述管芯1001的左侧，在其它实施例中，第二表面12和第三表面13还可以为位于管芯1001的上侧(垂直纸面向外的方向)和下侧(垂直纸面向内的方向))，所述第四表面14为平面(在其它实施例中还可以为曲面)且位于所述第一表面11和所述第二表面12之间(在其它实施例中，第四表面14还可以位于所述第一表面11和所述第三表面13之间)；以及与所述管芯1001相连并延伸到所述封装体1000外部的引线1002，引线1002有两根，两根引线1002分别与管芯1001的正负极相接(如图3中所示的“+”和“-”)。所述管芯1001所发射的部分直接射向第一表面11的红外光(如图3中所示的光线1)经所述第一表面11折射后(由于第一表面11为凸面，此时其作用等同于凸透镜)形成了所述第一方向红外光IR1；在所述管芯1001所发射的部分射向第三表面13的红外光中，一部分红外光(如图3中所示的光线4)经第三表面13折射后射向封装体的外部，一部分红外光(如图3中所示的光线5)会在第三表面13上发生全反射后射向第一表面11，经第一表面11折射后(由于第一表面11为凸面，此时其作用等同于凸透镜)形成了所述第三方向红外光IR3；在所述管芯1001所发射的部分射向第二表面12的红外光中，一部分红外光(如图3中所示的光线2)经第二表面12折射后射向封装体的外部，一部分红外光(如图3中所示的光线6)会在第二表面12上发生全反射，然后射向第四表面14，经第四表面14折射后(第四表面14可为平面或曲面)形成了红外光IR4，红外光IR4利于增强第一方向红外光IR1的光强。从本实施例所述可以看出，图3所示的红外发射管的管芯所发出的红外光经封装体后可得到第一方向红外光IR1和第三方向红外光IR3，图3所示的红外发射管的管芯所发出的红外光经封装体后在其它方向上的红外光比第一方向红外光IR1和第三方向红外光IR3的光强要弱得多。
如图4所示为根据本发明触摸屏的一种实施例的结构示意图，所述触摸屏包括一组红外发射管101、一组红外接收管102、触摸检测区103及矩形框架104，一组红外发射管101都安装在矩形框架104的一条框架边上，一组红外接收管102安装在矩形框架104的另一条框架边上，安装有红外发射管101的框架边与安装有红外接收管102的框架边相对，至少有一个红外发射管101为上述本发明红外发射管实施例中所述的红外发射管，红外发射管101发射出至少两束方向不同的红外光105，红外光105从至少两个方向穿过触摸检测区103被至少两个红外接收管102所接收，即红外发射管101发射出至少两束方向不同的红外光105从至少两个方向穿过触摸检测区103后，每个方向上的红外光会被一个红外接收管102所接收(也就是说，在一组红外发射管101中也可能存有只能发出一束红外光的红外接收管)，所有的红外光105在触摸检测区103形成了交叉的红外光网格。物(如用户的手指、手写笔等)100在触摸检测区103内触击，就会阻断至少两束红外光105，而每束红外光105所对应的红外发射管101与红外接收管102的位置是固定的，根据相似三角形定理，很容易就能计算出任意两条斜率不同的被阻断的红外光105的交点的位置，该交点的位置即为触摸物100的位置。这种结构的触摸屏只需要一组红外发射管与一组红外接收管就能够实现触摸定位，极大的减少了电子元件的数量，既简化了结构又降低了生产成本。这种触摸屏中的红外光105只需要在触摸检测区103内构造出有足够多的交点的交叉的红外光阵列即可，红外光105的设置可以是无序的交叉红外阵列，具体可参照图5；红外光105的分布也可以设置成有序的，例如，红外光105可设置成两组平行的红外光105且该两组平行的红外光105两两相交，图4所示的触摸屏中的红外光105就是这种设置方式中的一种情况，在实际应用中也多采用这种设置方式，这样设计利于触摸屏的大批量组装，减少因红外发射管与红外接收管安装角度偏差所造成的检测精度降低。为了进一步优化这种设置方式，可令两组平行的红外光105与同一条框架边所形成的夹角相同，图6就为此种情况中的一种情况，第一平行红外光401与第一框架边1041的夹角为α，第二平行红外光402与第一框架边1041的夹角为β，∠α＝∠β。这种对称结构更便于安装，提高触摸屏的检测精度。同样也可以令每个红外发射管101发射出更多束的红外光被数量更多的红外接收管所接收，这里不再做图进行具体描述。在实际应用中，如该触摸屏为大尺寸触摸屏，则红外发射管101与红外接收管102一般被安装在两条长度较长的框架边上；如该触摸屏为小尺寸触摸屏，则红外发射管101与红外接收管102一般被安装在两条长度较短的框架边上。这两种安装方式在保证检测精度地条件下尽可能的降低了成本，因其安装方式简单，所以不再作图描述。在实际应用中，矩形框架104不是必需，在有些情况下，也可以为非矩形框架或不安装框架。
如图7所示为本发明实施例所述触摸屏的一种优化方案的结构示意图，在该优化方案中两端部分的红外发射管1012所发射的红外光105能被红外接收管1024、红外接收管1025与红外接收管1026所接收。经过这种优化方案优化过的触摸屏与图4所示触摸屏相比在框架边区域501(虚线区域)处的红外光105的数量更多，在框架边区域501内的红外网格也更为密集，从而提高了框架边区域501处的检测精度。
如图8所示为对本发明实施例所述触摸屏的另一种优化方案的结构示意图，构成框架104的四条框架边分别为第一框架边1041、第二框架边1042、第三框架边1043及第四框架边1044。红外发射管101与红外接收管102分别安装在第一框架边1041与第三框架边1043内(红外发射管101与红外接收管102也可以分别安装在第二框架边1042与第四框架边1044内)。为了进一步提高框架边区域501处的检测精度，可将一组红外发射管101中的两端部分的红外发射管101与一组红外接收管102中的两端部分的红外接收管102的安装位置位于触摸检测区103之外。也就是将两端处的红外发射管1013与红外接收管1027安装在第二框架边1042内，将红外发射管1014与红外接收管1028安装在第四框架边1044内。这种结构上的调整将检测精度低的原框架边区域501移至第二框架边1042与第四框架边1044内部，提高了触摸检测区103的检测精度。
如图9所示为用于本发明实施例所述触摸屏的触摸定位方法的流程图，该触摸定位方法包括以下步骤：
进入步骤1101，启动触摸屏，依次选通所有预设的红外光。
在步骤1101中，依次选通所有红外发射管与其所对应的红外发射管之间的红外光，在触摸检测区内形成了交叉的红外光阵列(或被称为红外光网格)。
如图4所示的触摸屏执行本步骤，其中红外发射管101的编号为i1、i2、i3......in，红外接收管102的编号为r1、r2、r3......rn，依次选通红外光i1rp、i2rp+1、i3rp+2......in+1-prn、iqr1、iq+1r2、iq+2r3......inrn+1-q，在触摸检测区内形成了交叉的红外光阵列。其中，n、p、q为自然数且p＜n，q＜n。
进入步骤1102，判断是否有红外光被阻断，如无红外光被阻断，则返回步骤1101；如有红外光被阻断，则记录该被阻断的红外光。
在步骤1102中，如无红外光被阻断，则说明在触摸检测区内未存有触摸物，则返回步骤1101，重新依次选通所有红外光，检测整个触摸检测区；如有红外光被阻断，则说明在触摸检测区内存有触摸物，则记录被阻断的红外光所对应的红外发射管及红外接收管的坐标；
如图4所示的触摸屏执行本步骤，如触摸屏在依次选通红外光i1rp、i2rp+1、i3rp+2......in+1-prn、iqr1、iq+1r2、iq+2r3......inrn+1-q时没有红外光被阻断，则返回步骤1101；如红外光i3rp+2、iq+4r5被阻断，则记录红外光i3rp+2、iq+4r5所对应的红外发射管i3、iq+4、红外接收管rp+2、r5的坐标。
进入步骤1103，计算被阻断的红外光之间的交点的坐标，该交点的坐标即为触摸物的坐标，并把坐标数据送到计算机中进行处理。
参照图10，在步骤1103中，从步骤1101中所获取的被阻断的红外光中选取任意两条被阻断的红外光AC、BD，其中，被阻断的红外光AC所对应的红外发射管A的内部坐标为(m，a)，所对应的红外接收管C的内部坐标为(n，c)；被阻断的红外光BD所对应的红外发射管B的内部坐标为(m，b)，所对应的红外接收管D的内部坐标为(n，d)。同时需要满足c-a≠d-b，即AC与BD相交。将A(m，a)、C(n，c)、B(m，b)、D(n，d)带入公式将步骤中所得到的被阻挡的红外光所对应的红外发射管与红外接收管的坐标代入公式
x = an - bn + md + mc a - b + d - c
y = ad - bc a - b + d - c
就可以计算出被阻断的红外光AC与BD之间的交点O的内部坐标(x，y)。为了减少计算量，提高响应速度，可令m＝0。即红外发射管所在的直线被设置成y轴。同时令公式中的n＝h，h为红外发射管所在直线与红外接收管所在直线之间的间距。从而，此公式简化为
x = a - b a - b + d - c h
y = ad - bc a - b + d - c
然后将计算得到的交点O的坐标数据也就是触摸物的坐标数据(x，y)送到计算机中进行处理，并对触摸操作做出响应。
如图4所示触摸屏执行本步骤，将红外发射管i3(0，3)、iq+4(0，q+4)、与红外接收管rp+2(h，p+2)、r5(h，5)的坐标带入公式
x = a - b a - b + d - c h
y = ad - bc a - b + d - c
计算得出
Figure BSA00000157381000215
Figure BSA00000157381000216
然后将该坐标
Figure BSA00000157381000217
Figure BSA00000157381000218
送到计算机中进行处理，并对触摸操作做出响应。
如图11所示为根据本发明的触摸屏的另一种实施例的结构示意图，该触摸屏包括两组红外发射管101、两组红外接收管102、触摸检测区域103及矩形框架104，两组红外发射管101分别安装在矩形框架104的第二框架边1042与第三框架边1043这两条相邻的框架边上，两组红外接收管102分别安装在矩形框架104的第一框架边1041与第四框架边1044这两条相邻的框架边上，安装在第二框架边1042上的至少一个红外发射管101能发射出两束方向不同的红外光：第一方向红外光105a和第二方向红外光105b，第一方向红外光105a与第一框架边1041和第三框架边1043相平行，第二方向红外光105b与四条框架边均成45度夹角；安装在第三框架边1043上的至少一个红外发射管101能发射出两束方向不同的红外光：第三方向红外光105c和第二方向红外光105b，第三方向红外光105c与第二框架边1042和第四框架边1044相平行，第二方向红外光105b与四条框架边均成45度夹角，第一方向红外光105a、第二方向红外光105b和第三方向红外光105c穿过触摸检测区域103后被安装在第一框架边1041与第四框架边1044上的红外接收管102所接收，所有的红外光在触摸检测区域内形成了交叉的红外光网格，这种结构的触摸屏能够实现多点触摸。如图12所示，当在图11所示的触摸屏的触摸检测区域103内存有触摸物E和F，依次选通第一方向红外光105a和第三方向红外光105c，可以得到四个触摸点E、e、F和f，然后依次选通第二方向的红外光105b则可以排除虚假触摸点e和f，从而得到真实触摸点E和F的坐标，实现了多点触摸。图11所示的触摸屏仅仅示出了一种优选实施例，也可以只在一条框架边上安装能发射出多束红外光的红外发射管，在与之相邻的框架边上安装普通的只能发射出一束红外光的红外发射管，只要令触摸检测区域内的每个有效位置都能被至少三个方向的红外光扫描就可以实现多点触摸。
需要说明的是，红外发射管和红外接收管的安装方式在本发明触摸屏实施例及其优化方案的说明书附图中仅仅示出了一种最常见的红外触摸屏的安装方式，本发明的保护范围并不局限于此，事实上，本发明提出的这种通过优化其内红外发射管中封装体的结构使得只需一个管芯就能够发射出至少两束方向不同的红外光成为可能的这种设计方案还可以应用到使用红外发射管和红外接收管实现或辅助实现对物体定位的其它设计结构的红外触摸屏、混合触摸屏(如具有红外发射管和红外接收管的光学触摸屏、电容触摸屏、电阻触摸屏等触摸屏)或基于上述红外触摸屏和混合触摸屏的其它类型的人机交互设备(如ATM取款机、交互式显示器)。
本发明还提供了一种触摸系统，所述触摸系统包括上述触摸屏。在图13中示出了该触摸系统的一种实施例的示意图，所述触摸系统至少包括触摸屏1600与其相连接的计算机1800，用户能够通过在触摸屏1600的触摸检测区103内进行触摸操作来控制计算机1800执行一个或多个应用程序。这种触摸系统可以被应用到ATM取款机、地铁自助服务机等人机交互设备中。
本发明还提供了一种交互式显示器，包括上述红外触摸屏和用于显示图像的显示面板。在图14和图15中示出了该交互式显示器的一种实施例的简易示意图，所述交互式显示器包括触摸屏1600、显示面板1900和常规内置的PC 2000形式的通用计算设备，触摸屏1600位于显示面板1900的前方(面向用户的方向)，PC 2000分别与触摸屏1600和显示面板1900相连接，PC 2000还可以与其它计算机、视频输入设备(如VCD、DVD等)或外围设备(如扬声器、打印机等)相连接。这种交互式显示器具有视频输出和光学输入的功能，通过显示面板1900可以提供更为丰富的显示并就信息输入和软件程序的控制而与用户进行交互。其中，显示面板1900可为液晶显示面板(LCD)或有机光显示面板，触摸屏1600中的触摸检测区103应为透明材料制成，如玻璃、亚克力等。
尽管已经对本发明的实施例作出了较为详细的说明和描述，但是本领域的技术人员应该明了在没有脱离本发明精神和原则的情况下可以对这些实施例进行改变，其范围定义在权利要求中。

Claims (26)

1.一种红外发射管，其特征在于，包括：
用于发射红外光的管芯，所述管芯的数量为一个；
位于所述管芯外部的封装体，所述封装体至少包括第一表面和第二表面，所述第一表面为凸面且位于所述管芯的前方，所述第二表面为平面且位于所述管芯的一侧；以及
与所述管芯相连并延伸到所述封装体外部的引线；
所述管芯发射的红外光至少经所述第一表面和所述第二表面从所述封装体射出后形成至少两束方向不同的红外光。
2.如权利要求1所述的红外发射管，其特征在于：所述至少两束方向不同的红外光包括第一方向红外光和第二方向红外光；
所述管芯所发射的部分红外光经所述第一表面折射后形成了所述第一方向红外光；以及
所述管芯所发射的部分红外光在所述第二表面发生全反射并射向所述第一表面，经所述第一表面折射后形成了所述第二方向红外光。
3.如权利要求1所述的红外发射管，其特征在于：所述封装体还具有第三表面，所述第三表面为平面，所述第三表面与所述第二表面分别位于所述管芯的两侧。
4.如权利要求3所述的红外发射管，其特征在于：所述封装体还具有第四表面，所述第四表面位于所述第一表面和所述第二表面/或所述第三表面之间，入射到所述第二表面或所述第三表面并发生全反射的红外光经所述第四表面折射后从所述封装体射出。
5.如权利要求4所述的红外发射管，其特征在于：所述至少两束方向不同的红外光包括两束第一方向红外光和一束第二方向红外光；
所述管芯所发射的部分红外光经所述第一表面折射后形成了一束所述第一方向红外光；
所述管芯所发射的部分红外光在所述第三表面发生全反射并射向所述第四表面，经所述第四表面折射后形成了另一束所述第一方向红外光；以及
所述管芯所发射的部分红外光在所述第二表面发生全反射并射向所述第一表面，经所述第一表面折射后形成了所述第三方向红外光。
6.如权利要求4所述的红外发射管，其特征在于：所述至少两束方向不同的红外光包括两束第一方向红外光和一束第三方向红外光；
所述管芯所发射的部分红外光经所述第一表面折射后形成了一束所述第一方向红外光；
所述管芯所发射的部分红外光在所述第二表面发生全反射并射向所述第四表面，经所述第四表面折射后形成了另一束所述第一方向红外光；以及
所述管芯所发射的部分红外光在所述第三表面发生全反射并射向所述第一表面，经所述第一表面折射后形成了所述第三方向红外光。
7.如权利要求3所述的红外发射管，其特征在于：所述至少两束方向不同的红外光至少包括第一方向红外光和第三方向红外光；
所述管芯所发射的部分红外光经所述第一表面折射后形成了所述第一方向红外光；以及
所述管芯所发射的部分红外光在所述第三表面发生全反射并射向所述第一表面，经所述第一表面折射后形成了所述第三方向红外光。
8.如权利要求3所述的红外发射管，其特征在于：所述至少两束方向不同的红外光至少包括第一方向红外光、第二方向红外光和第三方向红外光；
所述管芯所发射的部分红外光经所述第一表面折射后形成了所述第一方向红外光；
所述管芯所发射的部分红外光在所述第二表面发生全反射并射向所述第一表面，经所述第一表面折射后形成了所述第二方向红外光；以及
所述管芯所发射的部分红外光在所述第三表面发生全反射并射向所述第一表面，经所述第一表面折射后形成了所述第三方向红外光。
9.如权利要求8所述的红外发射管，其特征在于：所述第一方向红外光与所述第三方向红外光的夹角等同于所述第二方向红外光与所述第三方向红外光的夹角。
10.如权利要求1至9之一所述的红外发射管，其特征在于：在所述第二表面和/或所述第三表面的外侧设置有反射层和/或吸光层。
11.如权利要求1至9之一所述的红外发射管，其特征在于：所述管芯的光轴与所述第二表面和/或所述第三表面不平行。
12.一种触摸屏，所述触摸屏包括红外发射管、红外接收管、触摸检测区及处理电路，其特征在于，所述红外发射管包括：
用于发射红外光的管芯，所述管芯的数量为一个；
位于所述管芯外部的封装体，所述封装体至少包括第一表面和第二表面，所述第一表面为凸面且位于所述管芯的前方，所述第二表面为平面且位于所述管芯的一侧；以及
与所述管芯相连并延伸到所述封装体外部的引线；
所述管芯发射的红外光至少经所述第一表面和所述第二表面从所述封装体射出后形成至少两束方向不同的红外光，穿过所述触摸检测区后被所述红外接收管所接收。
13.如权利要求12所述的触摸屏，其特征在于：所述至少两束方向不同的红外光至少包括第一方向红外光和第二方向红外光；
所述管芯所发射的部分红外光经所述第一表面折射后形成了所述第一方向红外光；以及
所述管芯所发射的部分红外光在所述第二表面发生全反射并射向所述第一表面，经所述第一表面折射后形成了所述第二方向红外光。
14.如权利要求12所述的触摸屏，其特征在于：所述封装体还具有第三表面，所述第三表面为平面，所述第三表面与所述第二表面分别位于所述管芯的两侧。
15.如权利要求14所述的触摸屏，其特征在于：所述封装体还具有第四表面，所述第四表面位于所述第一表面和所述第二表面/或所述第三表面之间，入射到所述第二表面或所述第三表面并发生全反射的红外光经所述第四表面折射后从所述封装体射出。
16.如权利要求15所述的触摸屏，其特征在于：所述至少两束方向不同的红外光包括两束第一方向红外光和一束第二方向红外光；
所述管芯所发射的部分红外光经所述第一表面折射后形成了一束所述第一方向红外光；
所述管芯所发射的部分红外光在所述第三表面发生全反射并射向所述第四表面，经所述第四表面折射后形成了另一束所述第一方向红外光；以及
所述管芯所发射的部分红外光在所述第二表面发生全反射并射向所述第一表面，经所述第一表面折射后形成了所述第三方向红外光。
17.如权利要求15所述的触摸屏，其特征在于：所述至少两束方向不同的红外光包括两束第一方向红外光和一束第三方向红外光；
所述管芯所发射的部分红外光经所述第一表面折射后形成了一束所述第一方向红外光；
所述管芯所发射的部分红外光在所述第二表面发生全反射并射向所述第四表面，经所述第四表面折射后形成了另一束所述第一方向红外光；以及
所述管芯所发射的部分红外光在所述第三表面发生全反射并射向所述第一表面，经所述第一表面折射后形成了所述第三方向红外光。
18.如权利要求14所述的触摸屏，其特征在于：所述至少两束方向不同的红外光至少包括第一方向红外光和第三方向红外光；
所述管芯所发射的部分红外光经所述第一表面折射后形成了所述第一方向红外光；以及
所述管芯所发射的部分红外光在所述第三表面发生全反射并射向所述第一表面，经所述第一表面折射后形成了所述第三方向红外光。
19.如权利要求14所述的触摸屏，其特征在于：所述至少两束方向不同的红外光至少包括第一方向红外光、第二方向红外光和第三方向红外光；
所述管芯所发射的部分红外光经所述第一表面折射后形成了所述第一方向红外光；
所述管芯所发射的部分红外光在所述第二表面发生全反射并射向所述第一表面，经所述第一表面折射后形成了所述第二方向红外光；以及
所述管芯所发射的部分红外光在所述第三表面发生全反射并射向所述第一表面，经所述第一表面折射后形成了所述第三方向红外光。
20.如权利要求19所述的触摸屏，其特征在于：所述第一方向红外光与所述第三方向红外光的夹角等同于所述第二方向红外光与所述第三方向红外光的夹角。
21.如权利要求12至20之一所述的触摸屏，其特征在于：在所述第二表面和/或所述第三表面的外侧设置有反射层和/或吸光层。
22.如权利要求12至20之一所述的触摸屏，其特征在于：所述管芯的光轴与所述第二表面和/或所述第三表面不平行。
23.如权利要求12至20之一所述的触摸屏，其特征在于：所述触摸屏还包含有框架，所述触摸检测区位于框架内，所述红外发射管与所述红外接收管安装在所述框架的框架边上，所述触摸屏包含有一组红外发射管和一组红外接收管，所述一组红外发射管与所述一组红外接收管分别安装在所述框架的两条相对的框架边上。
24.如权利要求12至20之一所述的触摸屏，其特征在于：所述触摸屏还包含有框架，所述触摸检测区位于框架内，所述红外发射管与所述红外接收管安装在所述框架的框架边上，所述触摸屏包含有两组红外发射管和两组红外接收管，所述两组红外发射管中的一组红外发射管与所述两组红外接收管中的一组红外接收管分别安装在所述框架的两条相对的框架边上，所述两组红外发射管中的另一组红外发射管与所述两组红外接收管中的另一组红外接收管分别安装在所述框架的另两条相对的框架边上。
25.一种触摸系统，所述触摸系统包括触摸屏，其特征在于：所述触摸屏为权利要求12至24中任一项所述的触摸屏。
26.一种交互式显示器，所述交互式显示器包括触摸屏，其特征在于：所述触摸屏为权利要求12至24中任一项所述的触摸屏。
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