CN102693048A

CN102693048A - 一种红外触摸屏

Info

Publication number: CN102693048A
Application number: CN2012101771553A
Authority: CN
Inventors: 吴建国; 刘政怡; 周济人; 吴璠; 吴海辉; 郭星; 李炜
Original assignee: HEFEI JITIAN ELECTRONIC TECHNOLOGY CO LTD; Anhui University
Current assignee: HEFEI JITIAN ELECTRONIC TECHNOLOGY CO LTD; Anhui University
Priority date: 2012-05-31
Filing date: 2012-05-31
Publication date: 2012-09-26
Anticipated expiration: 2032-05-31
Also published as: CN102693048B

Abstract

本发明公开了一种红外触摸屏，包括一排红外发射管、一排红外接收管、触摸检测区域，其特征在于通过扫描红外发射接收正向对管计算出经过触摸点的一条正向直线，再在正向直线附近有目标的扫描红外发射接收斜向对管，计算出经过触摸点的另一条斜向直线，两条直线交点即为触摸点。本发明只需一排红外发射管与一排红外接收管就能实现触摸定位，生产成本低，不会因长度方向距离过大使红外线的衰减严重而无法工作，且触摸定位算法最大扫描次数低，提高了红外触摸屏的响应速度。

Description

一种红外触摸屏

技术领域

本发明涉及一种红外触摸屏及触摸定位方法，属于人机交互领域。

背景技术

在触摸屏市场中，红外触摸技术以高度的稳定性、可靠性等优点而逐渐被广泛应用于各个领域。红外触摸屏通常包括两组红外发射管和两组红外接收管，由横向的红外发射管与红外接收管来确定触摸物的纵坐标，由纵向的红外发射管与红外接收管来确定触摸物的横坐标，从而实现触摸定位。由于需要两组红外发射管与两组红外接收管才能实现触摸定位，生产成本过高；当触摸检测区域是宽屏幕或者长宽比较大的拼合显示屏幕时，距离较远的呈对射关系的红外发射管和红外接收管之间的光信号存在严重的衰减，导致触摸屏不能正常工作。

申请号为201120077977.5“适用于宽屏的红外触摸屏”提出一种仅需要一组红外发射管与一组红外接收管即能实现触摸定位的红外触摸屏，其中的微型处理器系统控制红外接收管开启，并控制红外发射管逐个点亮，每点亮一次，需扫描一次所有红外接收管，因此其最大扫描次数为n²次，n为红外发射管或红外接收管的个数。

申请号为200810113151.2“用于红外触摸屏的光电发射接收结构”在边框上超出显示表面的延长位置或宽度方向上，还安装有M只红外元件，第N只红外元件对应对边的第N只以及斜向的第N+M只红外元件，在触摸检测区域内形成一个纵斜光网。每一组这样的三个管子被依次或同时选通，其最大扫描次数为2n次。

申请号为200910261695.8“一种红外触摸屏及其触摸定位方法”和200920219634.0“一种红外触摸屏”也提出一种仅需要一组红外发射管与一组红外接收管即能实现触摸定位的红外触摸屏，每个红外发射管所发射出的红外光被至少一个红外接收管所接收且发射与接收的红外光在所述触摸检测区域内形成交叉的红外光阵列，其最大扫描次数为2n次。

以上所述发明所提出的触摸定位算法均是在没有目标情况下的盲目扫描，扫描次数较多，影响了红外触摸屏的响应速度。特别是在使用红外触摸屏书写的时候，屏幕上显示的笔迹总是要比手指延迟一段时间才能跟上手指的动作，让人产生书写不流畅的感觉，影响红外触摸屏的书写功能。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的不足之处，提供了一种只需要一排红外发射管与一排红外接收管即能实现触摸定位且触摸定位最大扫描次数低的红外触摸屏。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

本发明红外触摸屏，一排红外发射管和一排红外接收管分处在触摸检测区域的相对的两条边线上；定义：

处在正对位置上的一只红外发射管和一只红外接收管形成发射接收正向对管，在所述发射接收正向对管之间形成的红外光路为正向光路；

处在非正对位置上的一只红外发射管与一只红外接收管形成发射接收斜向对管，在所述发射接收斜向对管之间形成的红外光路为斜向光路；

其特点是：所述红外触摸屏按以下过程通过两遍扫描定位触摸检测区域中的触摸点：

第一遍扫描：扫描每一对发射接收正向对管，检测相应的正向光路；根据被遮挡的正向光路计算出触摸检测区域内的经过触摸点的一条正向直线l₁；所述被遮挡是指因存在有触摸点的遮挡，红外接收管接收到的信号强度低于无触摸点遮挡时的信号强度；

第二遍扫描：在所述正向直线l₁附近扫描多对发射接收斜向对管，检测相应的多条相互平行的斜向光路；根据被遮挡的斜向光路计算出触摸检测区域内的经过触摸点的一条斜向直线l₂；所述正向直线l₁与所述斜向直线l₂的交点即为触摸点。

本发明红外触摸屏的特点也在于在所述第二遍扫描中，若所述斜向光路所对应的红外发射管或红外接收管到达所述触摸检测区域的边界，则扫描包含所述到达边界的红外发射管或红外接收管的多对发射接收斜向对管，检测相应的多条斜向光路，并根据被遮挡的斜向光路计算所述斜向直线l₂。

与已有技术相比，本发明有益效果体现在：

本发明一种红外触摸屏触摸定位算法第一遍扫描确定触摸点的一个方向上的坐标，第二遍扫描为有目标的扫描，只在触摸点附近搜索，因此触摸定位的最大扫描次数低，提高了红外触摸屏响应速度。

附图说明

图1为本发明红外触摸屏结构示意图；

图2为本发明红外触摸屏触摸定位算法流程图；

图3为本发明红外触摸屏触摸定位算法第一遍扫描示意图；

图4为本发明红外触摸屏触摸定位算法第二遍扫描触摸检测区域内部示意图；

图5为本发明红外触摸屏触摸定位算法第二遍扫描触摸检测区域内部示意图；

图6为本发明红外触摸屏触摸定位算法第二遍扫描触摸检测区域左边界示意图；

图7为本发明红外触摸屏触摸定位算法第二遍扫描触摸检测区域右边界示意图；

图中标号：101红外发射管；102红外接收管；103触摸检测区域。

具体实施方式

本实施例中红外触摸屏的结构形式是：一排红外发射管101和一排红外接收管102分处在触摸检测区域103的相对的两条边线上；定义：

处在正对位置上的一只红外发射管101和一只红外接收管102形成发射接收正向对管，在所述发射接收正向对管之间形成的红外光路为正向光路；

处在非正对位置上的一只红外发射管101与一只红外接收管102形成发射接收斜向对管，在所述发射接收斜向对管之间形成的红外光路为斜向光路；

如图1，一排红外发射管i₁,i₂,i₃,L,i_n和一排红外接收管r₁,r₂,r₃,L,r_n分处在触摸检测区域103的上下两条对边上；红外发射管i_k(k=1,2,3,L,n)发射的红外光能够有效地被实际存在的红外接收管r_k-m,L,r_k-1，r_k,r_k+1，L,r_k+m接收；红外发射管i_k和处在正对位置上的红外接收管r_k形成一对发射接收正向对管，在发射接收正向对管之间形成的红外光路为正向光路；红外发射管i_k和处在非正对位置上的红外接收管r_k-m,L,r_k-1，r_k+1，L,r_k+m之间分别形成2m对发射接收斜向对管，在发射接收斜向对管之间形成的红外光路为斜向光路。

本实施例中红外触摸屏按以下过程通过两遍扫描定位触摸检测区域103中的触摸点，如图2：

第一遍扫描：扫描每一对发射接收正向对管，检测相应的正向光路；根据被遮挡的正向光路计算出触摸检测区域103内的经过触摸点的一条正向直线l₁；所述被遮挡是指因存在有触摸点的遮挡，红外接收管102接收到的信号强度低于无触摸点遮挡时的信号强度；

如图3，扫描每一对发射接收正向对管i_kr_k(k=1,2,3,L,n)，检测相应的正向光路；若无正向光路被遮挡，则继续扫描，否则根据被遮挡的正向光路所对应的发射接收正向对管i_kr_k的位置计算出触摸检测区域103内的经过触摸点的一条正向直线l₁；通常会有多条正向光路被遮挡，为提高红外触摸屏的分辨率，可以采用插值的方法计算所述正向直线l₁，此为现有广泛应用的成熟技术，因此相关的技术细节不在此详述。每一对发射接收正向对管的扫描顺序任意，可以为从左到右，或从右到左，或从中间到两边，或其他扫描顺序。

第二遍扫描：在所述正向直线l₁附近扫描多对发射接收斜向对管，检测相应的多条相互平行的斜向光路；根据被遮挡的斜向光路计算出触摸检测区域103内的经过触摸点的一条斜向直线l₂；所述正向直线l₁与所述斜向直线l₂的交点坐标即为触摸点坐标。

如图4所示，在正向直线l₁附近扫描多对发射接收斜向对管i_kr_k+m,i_k-1r_k+m-1，i_k-2r_k+m-2,L,i_k-mr_k，或如图5所示，扫描多对发射接收斜向对管i_kr_k-m,i_k+1r_k-m+1,i_k+2r_k-m+2,L,i_k+mr_k，检测相应的多条相互平行的斜向光路；根据被遮挡的斜向光路所对应的发射接收斜向对管的位置计算出触摸检测区域103内的经过触摸点的一条斜向直线l₂；多对发射接收斜向对管的扫描顺序任意，可以为从左到右，或从右到左，或从中间到两边，或其他扫描顺序，如图4，扫描多对发射接收斜向对管i_kr_k+m,i_k-1r_k+m-1，i_k-2r_k+m-2,L,i_k-mr_k，或扫描多对发射接收斜向对管i_k-mr_k,i_k-m+1r_k+1，i_k-m+2r_k+2,L,i_kr_k+m，或按其他顺序扫描；如图5，扫描多对发射接收斜向对管i_kr_k-m,i_k+1r_k-m+1,i_k+2r_k-m+2,L,i_k+mr_k，或扫描多对发射接收斜向对管i_k+mr_k,i_k+m-1r_k-1，i_k+m-2r_k-2,L,i_kr_k-m，或按其他顺序扫描。

在第二遍扫描中，若所述斜向光路所对应的红外发射管101或红外接收管102到达所述触摸检测区域103的边界，则扫描包含所述到达边界的红外发射管101或红外接收管102的多对发射接收斜向对管，检测相应的多条斜向光路，并根据被遮挡的斜向光路计算所述斜向直线l₂。

如图6，当触摸点处于触摸检测区域103边缘时，扫描平行的斜向光路所在的发射接收斜向对管为i_kr_k+m,i_k-1r_k+m-1(k=2)，此时红外发射管i_k-1(i₁)已到达触摸检测区域103的边界，不存在平行的斜向光路，则继续扫描包含到达边界的红外发射管i₁的多对发射接收斜向对管i₁r_k+m-2，i₁r_k+m-3,L,i₁r_k，根据被遮挡的斜向光路计算所述斜向直线l₂；或扫描多对发射接收斜向对管i_k+mr_k,i_k+m-1r_k-1，i_k+m-2r_k-1，L,i_kr_k-1(k=2)计算斜向直线l₂；或如图7，扫描平行的斜向光路所在的发射接收斜向对管为i_kr_k-m,i_k+1r_k-m+1，此时红外发射管i_k+1(i_n)已到达触摸检测区域103边界，不存在平行的斜向光路，则继续扫描包含所述到达边界的红外发射管i_n的多对发射接收斜向对管i_nr_k-m+2,i_nr_k-m+3,L,i_nr_k，根据被遮挡的斜向光路计算所述斜向直线l₂；或扫描多对发射接收斜向对管i_k-mr_k,i_k-m+1r_k+1，i_k-m+2r_k+1，L,i_kr_k+1(k=n-1)计算所述斜向直线l₂。通常会有多条斜向红外光路被遮挡，为提高红外触摸屏的分辨率，可以采用插值的方法计算斜向直线l₂，此为现有广泛应用的成熟技术，因此相关的技术细节不在此详述。

第二遍扫描是在第一遍扫描到触摸点的一个方向坐标后的有目标的扫描过程，最大扫描次数为O(n+m)次。

为提高边界处触摸定位精度，可将边界处的红外发射管101与红外接收管102置于触摸检测区域103之外。

Claims

1.一种红外触摸屏，一排红外发射管和一排红外接收管分处在触摸检测区域的相对的两条边线上；定义：

其特征是：所述红外触摸屏按以下过程通过两遍扫描定位触摸检测区域中的触摸点：

2.根据权利要求1所述的红外触摸屏，其特征是在所述第二遍扫描中，若所述斜向光路所对应的红外发射管或红外接收管到达所述触摸检测区域的边界，则扫描包含所述到达边界的红外发射管或红外接收管的多对发射接收斜向对管，检测相应的多条斜向光路，并根据被遮挡的斜向光路计算所述斜向直线l₂。