CN101441543A - 一种红外定位方法及其实现装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种红外定位的方法，特点是在形成的相互交叉的红外线阵列中，至少有一组红外线与横向的X轴或纵向的Y轴之间的夹角为一锐角。本发明还包括实现上述方法的装置，包括两组红外发射管和红外接收管，其发射和接收的红外线形成定位的红外线阵列，特点是，至少有一组红外发射管沿横向的X轴或纵向的Y轴偏转一锐角，与其相对应的红外接收管沿横向的X轴或纵向的Y轴也偏转一锐角，使其能接收到与之相对应的红外发射管所发出的红外光。本发明可实现横向长距离红外准确定位。
Description
技术领域
本发明涉及一种红外定位技术，特别涉及一种应用在红外触摸大屏幕中的红外定位的方法及其实现装置。
背景技术
目前市场上的红外触摸屏产品，其基本原理是：在没有触摸的情况下，红外线发射管发出的光线经过显示区域到达红外接收管，由红外线接收管将其转换为可用的电信号；在有触摸的情况下，通过检测显示区域内的红外线栅格被障碍物遮挡的情况来计算触摸点的位置。现有的红外定位技术如图1所示：通过两组红外发射管和红外接收管发射和接收的红外线形成的X方向和Y方向垂直交叉的红外线阵列来实现触摸屏上的红外定位，当X方向的距离较长时，则X方向的红外线接收管会距离红外线发射管较远，由于红外线传输距离较短，因此在X方向上红外线接收管只能接收到很弱的红外线甚至接收不到红外线，导致X方向上定位不准甚至无法定位，也就无法实现在大屏幕中的局部定位甚至全部定位。
发明内容
本发明的目的在于提出一种新的红外定位方法及其实现装置，其用来实现红外定位的，由两组红外发射管和红外接收管发射和接收的红外线形成的红外线阵列，至少有一组与横向的X轴或纵向的Y轴之间的夹角为一锐角，这种红外定位的方法及其实现装置不仅可以将在横向的X方向上距离较长的大型屏幕的部分区域设置成可触摸区域，还可以将在其全屏设置成可触摸区域，以适应大尺寸屏幕对红外定位的要求。
为实现本发明的目的，采用如下的技术方案：一种红外定位方法，特点是在形成的相互交叉的红外线阵列中，至少有一组红外线与横向的X轴或纵向的Y轴之间的夹角为一锐角。
在形成的相互交叉的红外线阵列中，两组红外线与横向的X轴或纵向的Y轴之间的夹角均为一锐角。
为了更好地实现本发明，所述锐角均为30°～60°。
一种实现上述红外定位方法的装置，包括两组红外发射管和红外接收管，其发射和接收的红外线形成交叉的红外线阵列，特点是，至少有一组红外发射管沿横向的X轴或纵向的Y轴偏转一锐角，与其相对应的红外接收管沿横向的X轴或纵向的Y轴也偏转一锐角，使其能接收到与之相对应的红外发射管所发出的红外光。
至少有一组红外发射管沿横向的X轴或纵向的Y轴偏转一锐角，与其相对应的红外接收管沿横向的X轴或纵向的Y轴也偏转一锐角，使得所述红外发射管与所述红外接收管的光轴正对，这样能达到最佳的接收效果。
所述锐角均为30°～60°，这样不仅方便安装，而且红外线接收效果较佳。
更具体的，一组红外发射管沿横向的X轴或纵向的Y轴偏转一锐角，与其相对应的红外接收管沿横向的X轴或纵向的Y轴也偏转一锐角，使其能接收到与之相对应的红外发射管所发出的红外光；另一组红外发射管垂直横向的X轴，与其相对应的红外接收管垂直横向的X轴，使其能接收到与之相对应的红外发射管所发出的红光，所述两组红外接收管位于屏幕一边的相同位置上，按上下两层排列。
一组红外发射管沿横向的X轴设置在屏幕的一边上，其沿横向的X轴或纵向的Y轴偏转一锐角，与其相对应的红外接收管设置在屏幕的相对边上，沿横向的X轴或纵向的Y轴也偏转一锐角，使其能接收到与之相对应的红外发射管所发出的红光；另一组红外发射管沿横向的X轴设置在屏幕的一边上，与前述一组红外发射管相互重叠，其沿横向的X轴或纵向的Y轴偏转一锐角，与其相对应的红外接收管设置在屏幕的相对边上，沿横向的X轴或纵向的Y轴也偏转一锐角，使其能接收到与之相对应的红外发射管所发出的红光。
在屏幕的四边均设置两层红外管，每层红外管组成一组，上层结构中，屏幕相邻两边上设置的红外发射管沿横向的X轴或纵向的Y轴偏转一锐角，与其相对应的红外接收管设置在其余两边上，沿横向的X轴或纵向的Y轴偏转一锐角，使其能接收到与之相对应的红外发射管所发出的红光；在下层结构中，屏幕相邻两边上设置的红外发射管沿横向的X轴或纵向的Y轴偏转一锐角，与其相对应的红外接收管沿横向的X轴或纵向的Y轴偏转一锐角，使其能接收到与之相对应的红外发射管所发出的红光。
本发明相对于现有技术的主要优点及有益效果是：1、本发明通过将红外发射管和红外接收管偏转一定的角度，大大缩短红外光的传输距离，从而使得可以提高定位精度，不仅可以将屏幕的部分区域设置成可触摸区域，还可以将在X方向上距离较长的大型屏幕全部设置成可触摸区域，以适应大尺寸屏幕对红外定位的要求；2、本发明的结构简单，成本低。
附图说明
图1是现有技术采用的红外定位方法及其实现装置的原理示意图；
图2是实施例一采用的实现本发明红外定位方法的装置的原理示意图；
图3是实施例二采用的实现本发明红外定位方法的装置的原理示意图；
图4是实施例三采用的实现本发明红外定位方法的装置的原理示意图；
图5a实施例四采用的实现本发明红外定位方法的装置的原理示意图，图5b是图5a的装置中的上层结构示意图，图5c是图5a的装置中的下层结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
本发明所公开的装置既可以用于单个大型触摸屏幕，也可以用于多个屏幕而拼接组成的超大型触摸屏幕。
实施例一
一般的大型屏幕，特别是由多个屏幕拼接而成的超大型屏幕，其面积往往大于人的活动范围，因此并非需要在全屏的范围内都设置成可触摸区域，可以根据用户的书写习惯或要求，在屏幕的部分区域设置成可触摸区域，即有效触摸区域。如图2所示，可在屏幕的中间的区域设置成有效触摸区域。在屏幕的上边AB、CD段设置红外发射管，其中AB段上的红外发射管沿Y轴逆时针偏转一锐角∠A，CD段上的红外发射管沿Y轴顺时针偏转一锐角∠B；屏幕下边HG、FE段上设置红外接收管，其中FE段上的红外接收管沿Y轴逆时针偏转一锐角∠C，用于接收AB段红外发射管所发射的红外光线，HG段上的红外接收管Y轴顺时针偏转一锐角∠D，用于接收CD段红外发射管所发射的红外光线。通过上述设置，可以在区域IKJL内形成有效触摸区域。
锐角∠A与∠C之间以及∠B与∠D之间的偏差可以在5°以内，优选∠A＝∠C和/或∠B＝∠D，这样可以使红外发射管与红外接收管的光轴正对，以提高接收效果；∠A与∠B以及∠C与∠D可以相等，也可以不相等，优选，∠A＝∠B和/或∠C＝∠D，这样可以简化触摸坐标的计算。
通过图2可以看出，其所形成的有效触摸区域位于屏幕的中间。当然也可以通过调整红外发射管、接收管在屏幕上的位置来调整有效触摸区域相对屏幕的位置来满足用户需求；同时也可以通过增加或减少红外发射管、接收管的方式来调整有效触摸区域的范围，图2只是示出了在屏幕的上边和下边设置红外发射管、接收管的示例，当AB段或CD段的红外发射管足够多时，就需要在屏幕的右边或左边设置经相应偏转的红外接收管来接收屏幕上边AB段或CD段红外发射管发射的红外光线。
实施例二
请参考图3，在屏幕的上边AB段设置两层红外接收管，其中下层的红外接收管不偏转——即垂直横向的X轴，而上层的红外接收管沿Y轴顺时针偏转一锐角∠C，用于接收AD段红外发射管所发射的红外光线；屏幕的下边DC段设置红外发射管，DC段的红外发射管垂直横向的X轴，其与上边AB段下层的红外接收管相对应，即其发射的红外光由上边AB段下层的红外接收管接收；屏幕的左边AD段设置红外发射管，沿Y轴顺时针偏转一锐角∠A，与上边AB段上层的红外接收管相对应，即其发射的红外光由上边AB段上层的红外接收管接收；从而可以形成有效触摸区域ABD。锐角∠A与∠C之间的偏差可以在5°以内，优选∠A＝∠C。通过如上设置，可以实现在大屏幕的左或右边形成有效触摸区域。
实施例三
请参考图4，在屏幕的上边AC段设置一层红外发射管，AC段上的红外发射管沿Y轴逆时针偏转一锐角∠A，在屏幕的上边BD段设置一层红外发射管，BD段上的红外发射管沿Y轴顺时针偏转一锐角∠B；这样在BC段上就相当于设置了两层红外发射管。在屏幕的下边GE段设置一层红外接收管，其中GE段上的红外接收管沿Y轴逆时针偏转一锐角∠C，用于接收AC段红外发射管所发射的红外光线；在屏幕的下边HF段设置一层红外接收管，HF段上的红外接收管沿Y轴顺时针偏转一锐角∠D，用于接收BD段红外发射管所发射的红外光线，从而可以形成如图4所示的有效触摸区域BCJFGI，这样在GF段上就相当于设置了两层红外接收管。
锐角∠A与∠C之间以及∠B与∠D之间的偏差可以在5°以内，优选∠A＝∠C和/或∠B＝∠D，这样可以使红外发射管与红外接收管的光轴正对，以提高接收效果；∠A与∠B以及∠C与∠D可以相等，也可以不相等，优选，∠A＝∠B和/或∠C＝∠D，这样可以简化触摸坐标的计算。
采用本实施例的方式在局部地方设置双层红外发射管或红外接收管，可以大大提高有效触摸范围。
实施例四
请参考图5a，在屏幕的AB、BC、CD和DA四边均设置两层红外管，其中上层的红外管如图5b所示，在上层结构中，DA、AB段上设置的红外发射管沿Y轴逆时针偏转一锐角∠A，DC、CB段上设置的红外接收管沿Y轴逆时针偏转一锐角∠C，DA、AB段上的红外发射管所发射的红外光由DC、CB段上与之相对应的红外接收管接收。其中下层的红外管如图5c所示，在下层结构中，AD、DC段上设置的红外发射管沿Y轴顺时针偏转一锐角∠B，AB、BC段上设置的红外接收管沿Y轴顺时针偏转一锐角∠D，AD、DC段上的红外发射管所发射的红外光由AB、BC段上与之相对应的红外接收管接收。通过上述的双层结构，可以使得整个屏幕ABCD都成为有效触摸区域。其中，锐角∠A与∠C之间以及∠B与∠D之间的偏差可以在5°以内，优选∠A＝∠C和/或∠B＝∠D，这样可以使红外发射管与红外接收管的光轴正对，以提高接收效果；∠A与∠B以及∠C与∠D可以相等，也可以不相等，优选，∠A＝∠B和/或∠C＝∠D，这样可以简化触摸坐标的计算。
对于上述四个实施例所涉及的红外发射管、接收管的偏转方向与红外管的具体设置有关，其偏转角度可以根据用户的需求进行调整，但偏转角度优选30°至60°，这样既有利于安装，又可得到较好的接收效果。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为本发明等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1、一种红外定位方法，其特征是，在形成的相互交叉的红外线阵列中，至少有一组红外线与横向的X轴或纵向的Y轴之间的夹角为一锐角。
2、根据权利要求1所述红外定位方法，其特征是，在形成的相互交叉的红外线阵列中，两组红外线与横向的X轴或纵向的Y轴之间的夹角均为一锐角。
3、根据权利要求1或2所述红外定位方法，其特征是，所述锐角均为30～60°。
4、一种实现权利要求1或2所述红外定位方法的装置，包括两组红外发射管和红外接收管，其发射和接收的红外线形成交叉的红外线阵列，其特征是，至少有一组红外发射管沿横向的X轴或纵向的Y轴偏转一锐角，与其相对应的红外接收管沿横向的X轴或纵向的Y轴也偏转一锐角，使其能接收到与之相对应的红外发射管所发出的红外光。
5、根据权利要求4所述实现红外定位方法的装置，其特征是，至少有一组红外发射管沿横向的X轴或纵向的Y轴偏转一锐角，与其相对应的红外接收管沿横向的X轴或纵向的Y轴也偏转一锐角，使得所述红外发射管与所述红外接收管的光轴正对。
6、根据权利要求4所述实现红外定位方法的装置，其特征是，所述锐角均为30°～60°。
7、根据权利要求4所述实现红外定位方法的装置，其特征是，一组红外发射管沿横向的X轴或纵向的Y轴偏转一锐角，与其相对应的红外接收管沿横向的X轴或纵向的Y轴也偏转一锐角，使其能接收到与之相对应的红外发射管所发出的红外光；另一组红外发射管垂直横向的X轴，与其相对应的红外接收管垂直横向的X轴，使其能接收到与之相对应的红外发射管所发出的红光，所述两组红外接收管位于屏幕一边的相同位置上，按上下两层排列。
8、根据权利要求4所述实现红外定位方法的装置，其特征是，一组红外发射管沿横向的X轴设置在屏幕的一边上，其沿横向的X轴或纵向的Y轴偏转一锐角，与其相对应的红外接收管设置在屏幕的相对边上，沿横向的X轴或纵向的Y轴也偏转一锐角，使其能接收到与之相对应的红外发射管所发出的红光；另一组红外发射管沿横向的X轴设置在屏幕的一边上，与前述一组红外发射管相互重叠，其沿横向的X轴或纵向的Y轴偏转一锐角，与其相对应的红外接收管设置在屏幕的相对边上，沿横向的X轴或纵向的Y轴也偏转一锐角，使其能接收到与之相对应的红外发射管所发出的红光。
9、根据权利要求4所述实现红外定位方法的装置，其特征是，在屏幕的四边均设置两层红外管，每层红外管组成一组，上层结构中，屏幕相邻两边上设置的红外发射管沿横向的X轴或纵向的Y轴偏转一锐角，与其相对应的红外接收管设置在其余两边上，沿横向的X轴或纵向的Y轴偏转一锐角，使其能接收到与之相对应的红外发射管所发出的红光；在下层结构中，屏幕相邻两边上设置的红外发射管沿横向的X轴或纵向的Y轴偏转一锐角，与其相对应的红外接收管沿横向的X轴或纵向的Y轴偏转一锐角，使其能接收到与之相对应的红外发射管所发出的红光。
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