[实用新型]一种信号笔的感应显示装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种包含触摸显示屏在内的感应显示装置，尤其是一种信号笔的感应显示装置。

背景技术

现有触摸显示屏有很多种类，分别采用了不同类型的定位技术(也就是检测触点或感应点坐标位置的技术)，包括电容式、电阻式、电感线圈式、表面声波式、红外扫幕式、或者红外摄像式等方式。它们的一个共同特点是，在显示屏透明表面或者外部周围增加一个触摸传感输入装置(即定位装置)，因此，显示装置与定位装置是两个可以分离的独立部件，去掉定位装置不影响显示装置工作。这就决定了成像显示装置(如液晶面板、投影屏幕等)，与定位装置是两个坐标系统各自独立的模块，因此都存在几个明显缺陷：1.定位精度低，因传感器点阵分布密度、检测精度或者算法精度等的限制，通常定位坐标信息采集密度(即分辨率)少于或远少于显示点阵像素分辨率，比如实例中，一块LCD显示屏像素点阵分辨率为1920x1080，而红外扫幕定位分辨率只有128x72或略高，限于其制造技术，定位坐标与像素坐标不可能达到一一对应；2.错位，定位装置附加在显示装置上，经常出现定位坐标系与像素坐标系不重合，而且，尤其在屏幕边角处出现定位坐标非线性畸变，一般为枕型畸变或桶形畸变，导致笔迹显示位置与实际手写位置之间错位，经常需要算法校正；比如，一种电容屏，其定位坐标是由检测触摸点到屏幕矩形四个顶点的电流来计算，其坐标系呈典型的枕型变形，需要做线性校正；3.由于非线性畸变，或者因表面声波传感器或摄像头超近距离失效等原因，容易出现屏幕边角触摸识别盲区；4.因存在水平或垂直方向上触点与触点之间的相互遮挡而不能区别开来，很难真正实现多点触摸；5.有些定位技术，无论用手、笔、衣袖或其他物体接触屏幕，都会被识别为有效信号，因此很容易误操作；6.电容、电感、表面声波、红外等方式都容易受到外界干扰信号影响；7.定位信息通常需传送给计算机或微处理器将坐标和移动信息进行计算和图像处理，再通过显示点阵或显示屏显示出来，因而显示有一定时间延迟，尤其快速画线时，笔迹显示跟不上画笔运动速度；8.各类触摸显示屏都存在尺寸大小极限，一方面，由于制造工艺存在产品尺寸限制；另一方面，随着尺寸增大，由于传感器传输距离增大导致检测信号衰减，信噪比降低，出现不灵敏现象，直至不能工作了。现有不同种类触摸显示屏按照面积适用范围可粗略分为三大类：25英寸以下为小尺寸类，25至120英寸以上为中尺寸类，120英寸以上则为大尺寸类。小尺寸类的定位技术一般是电容式、电阻式或电感式等感应方式，如触屏手机、PAD和平板电脑。中尺寸类定位技术一般采用超声波或表面声波、红外水平与垂直扫幕、或者红外摄像等方式来进行定位信息采集。如前投式或背投式的投影触摸白板、触摸液晶电视等。大尺寸定位技术目前还没有成熟方案，市面上出现拼凑型的大尺寸触摸手写方式，如将几个触屏液晶电视摆放一起构成一个大屏，但触屏电视之间相互独立，分区操作，各自的定位装置物理边框将整体分割开来。因此，大尺寸类的定位技术还处于探索中。

实用新型内容

为了突破上述各种定位技术的尺寸限制，并且实现高精度、零延时和多点触摸，消除或减少错位、盲区、干扰和误操作等现有问题，本实用新型提供一种采用信号笔的感应显示装置，可满足不限尺寸触摸手写、无限多点同时触摸手写等实际应用需要，并且达到定位采集点与显示像素一一对应的像素级精度。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种包含双层结构的感应显示装置，包括第一层和第二层，两个层面叠层紧密相连；其特征是，第一层是所述信号笔书写的接触面，是由透明或半透明且具有一定强度和抗划痕的基板构成的；第二层是由传感器阵列与显示阵列混合交替排列且不可分离的电路板层，所述电路板层由至少一个电路板模块沿层面方向积木式拼接而成，可以向四周无限拼接延伸扩展面积，各电路板模块由总电源连接供电，每个电路板模块包含一个以上电路构造相同或相似的并且整齐排成阵列的最小基元，所述基元由至少一个传感器、至少一个发光体、以及可选方案配套特征电路组成；所述可选方案配套特征电路包括颜色组合开关、信号锁存驱动器或输入输出接口线路；上述基元中，所述传感器与所述发光体在电路板同一面上紧邻，或者所述传感器位于电路板背面与所述发光体正对位置。