CN101957693B - 触控*** - Google Patents

Abstract

一种触控***，包括：显示面板、N-1个红外线感测器、两个红外光源及信号处理器。显示面板用于供触控物触控并显示内容，显示面板具有N条边。N-1个红外线感测器分别沿显示面板的N-1条边而设置。两个红外光源分别设置于显示面板的没有设置红外线感测器的边的两个端点，两个红外光源发出的红外线均覆盖显示面板，两个红外光源发出的红外线被触控物阻挡后分别在N-1个红外线感测器的其中一个上形成一个暗点。信号处理器接收N-1个红外线感测器的暗点信号并根据暗点信号在N-1个红外线感测器上的位置来判断触控物在显示面板上的触控位置。

Description

触控***

技术领域

本发明涉及一种触控***，尤其涉及一种光学式触控***。

背景技术

许多电子产品用触控面板作为输入方式，目前市场上的触控面板主要包括电阻式触控面板、电容式触控面板和表面声波式触控面板。

电阻式触控面板的主要部分是一块与显示器表面非常配合的电阻薄膜屏，这是一种多层的复合薄膜，它以一层玻璃或硬塑料平板作为基层，表面涂有一层透明氧化金属(透明的导电电阻)导电层，上面再盖有一层外表面硬化处理、光滑防擦的塑料层、它的内表面也涂有一层涂层、在他们之间有许多细小的(小于1/1000英寸)的透明隔离点把两层导电层隔开绝缘。当手指触摸屏幕时，两层导电层在触摸点位置就有了接触，电阻发生变化，在X和Y两个方向上产生信号，然后送触摸屏控制器。控制器侦测到这一接触并计算出(X，Y)的位置。电阻式触控屏不受尘埃、水、污物影响，能够于较为恶劣情况下工作；但是，金属导电层比较薄且容易脆断，涂得太厚会降低透光率，并且经常被触摸，使用一定时间后会出现裂纹，甚至变形。

电容式触控面板是在薄膜表面贴上一层透明的特殊金属导电物质。当手指触摸在金属层上时，用户和触摸屏表面形成以一个耦合电容，触点的电容就会发生变化，使得与之相连的振荡器频率发生变化，通过测量频率变化可以确定触摸位置。由于电容随温度、湿度或接地情况的不同而变化，故，稳定性较差，往往会产生漂移现象。

表面声波式触控面板由屏体、表面声波发生器、反射条纹、表面声波接收器和控制器组成。其中，表面声波发生器发送表面声波跨越屏体表面，当手指触及屏体时，触点的表面声波即被阻止，控制器通过分析接收到的表面声波确定触点的位置。表面声波式触控屏不受温度、湿度等环境因素影响，分辨率高，有极好的防刮性，寿命长；透光率高、能保持清晰的图像质量；没有漂移，只需安装时一次校正；有第三轴(即压力轴)响应，目前在公共场所使用较多。但是表面声波会被水、灰尘、油污甚至饮料的液体吸收，因此需经常清洁维护。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种结构简单、综合性能良好的触控***。

一种触控***，包括：显示面板，用于供触控物触控并实现显示内容，所述显示面板具有N条边；N-1个红外线感测器，所述N-1个红外线感测器分别沿所述显示面板的N-1条边而设置；第一红外光源及第二红外光源，所述第一及第二红外光源分别设置于所述显示面板的没有设置红外线感测器的边的两个端点，所述第一及第二红外光源发出的红外线均覆盖所述显示面板，所述第一及第二红外光源发出的红外线被所述触控物阻挡后分别在所述N-1个红外线感测器的其中一个上形成一个暗点；以及信号处理器，接收所述N-1个红外线感测器的暗点信号并根据所述暗点信号在所述N-1个红外线感测器上的位置来判断所述触控物在所述显示面板上的触控位置。

相较于现有技术，本发明实施例提供的触控***的红外光源发出的红外线覆盖显示面板表面，用户利用触控物触控显示面板的某一点，触控物便会挡住经过该位置的红外线，从而在相对应的红外线感测器上形成暗点，根据暗点与红外光源的连线所成交点便可确定触控物的触控位置，因此，该触控***结构简单；由于红外线不受电流、电压和静电干扰，所以适宜复杂环境条件。

附图说明

图1是本发明实施例提供的触控***的示意图。

图2和图3均是图1中触控***的工作原理示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明实施例作进一步的详细说明。

请一并参阅图1及图2所示，本发明实施例提供的触控***100包括显示面板110、第一红外线感测器121、第二红外线感测器122、第三红外线感测器123、第一红外光源131、第二红外光源132及信号处理器140。

显示面板110为矩形形状，第一及第二红外光源131、132和第一、第二及第三红外线感测器121、122、123位于显示面板110面对用户的同一侧。三个红外线感测器121、122、123分别沿显示面板110的三条边而设置。红外光源131、132发出的光线覆盖于整个显示面板110，并照射在红外线感测器121、122、123上。触控物例如手指或触控笔触控在显示面板110上，会阻挡红外光线照射至红外线感测器，从而在红外线感测器上形成暗点信号，信号处理器140分别与红外线感测器121、122、123电性连接，信号处理器140接收红外线感测器121、122、123的暗点信号并进行处理，计算出触控点的位置。

第一及第二红外光源131、132位于显示面板110的左右上角，其为可以发出红外线的发光二极管或激光二极管，且其出光角度可选择为90度或大于90度，即使红外光源131、132发出的光能覆盖显示面板110即可。

红外线感测器121、122、123分别位于显示面板110的左右侧边及底边。在本实施例中，第一、第二及第三红外线感测器121、122、123为线型红外线感测器，当然其也可以为面型红外线感测器。第一、第二及第三红外线感测器121、122、123为CCD(Charge CoupledDevice，电荷耦合器件)感测器或者CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体存储器)感测器，其具有一排线型排列的CCD感光单元或CMOS感光单元。

假设第三红外线感测器123的感光单元排列方向定义为X轴，第一红外线感测器121的感光单元排列方向定义为Y轴，X轴与Y轴的交点O为红外线感测器121、123的交点，也就是矩形显示面板110底边与左侧边的交点，即矩形的左下顶点。同时定义第一红外光源的位置位于A点，第二红外光源的位置位于B点，其中，A、B两点也就是矩形显示面板110的左上和右上两个顶点。

当某一触控点位于显示面板的Q点时，则由于触控物的遮挡，经由A点的第一红外光源131发出的光线在第三红外线感测器123上形成暗点N，且经由B点的第二红外光源132发出的光线在第三红外线感测器123上形成暗点M。其中，M点、N点即A点及B点分别与Q点的连线延长后与第三红外线感测器123的交点。由此反推，当知道M点及N点的坐标时，分别作M点与A、B点的连线MA、MB，作N点与A、B点的连线NA、NB，则可以得到MB与NA的交点Q的坐标，而点Q正是触控点的位置。

由此可见，只要检测到红外线感测器上的暗点所在位置，即可计算出触控点所在的位置。由于信号处理器140与第一、第二及第三红外线感测器121、122、123分别电性连接，则可将接收到的第一、第二或第三红外线感测器121、122、123感测到的暗点位置进行处理，进而得到触控物在显示面板110上的触控位置。

在本实施例中，触控***100预先将A点、B点的坐标作为基本数据储存在信号处理器140中，只要触控物在显示面板的有效区域内进行触控操作，则信号处理器140即会收集到红外线感测器121、122、123上的暗点信号坐标，根据该暗点信号坐标和预先存储好的A点、B点的坐标可以推算出触控点所在位置Q的坐标。

由于触控***100包括三个红外线感测器121、122、123，所以无论触控点位于显示面板的哪个位置，都可以根据红外线感测器121、122、123上的暗点位置来推算出触控点的位置。如图3所示，当暗点位置M位于第一红外线感测器121上，暗点位置N位于第三红外线感测器123上时，分别作M点、N点与A、B点的连线MA、MB、NA、NB，即得到MB与NA的交点P的坐标，即触控点的位置坐标。

第一及第二红外光源131、132的出光角度为90度，其可以通过利用一红外发光二极管、一准直透镜及一驱动件来实现，红外发光二极管发出的光线经准直透镜准直，驱动件用于驱动红外发光二极管与准直透镜整体以90度的角度快速作来回扫描摆动，以使第一或第二红外光源131、132发出的光线覆盖整个显示面板110。

该第一及第二红外光源131、132还可以由一红外发光二极管及一反射罩组成，红外发光二极管设置于反射罩内，反射罩的形状设置为可使红外发光二级管发出的光线经反射罩出射后的出光角度为90度，以使第一或第二红外光源131、132发出的光覆盖整个显示面板110。

或者，第一及第二红外光源131、132直接采用一封装好的发光二极管器件，且该发光二极管器件的出光角度为90度，以使第一或第二红外光源131、132发出的光覆盖整个显示面板110。

第一及第二红外光源131、132发出的红外线覆盖显示面板110表面，用户利用触控笔或手指等触摸显示面板110的某一点，触控笔便会挡住经过该位置的红外线，触控笔所在位置对应的红外线感测器上会形成暗点，信号处理器根据暗点所在位置便可计算出触控笔的位置，因此，该触控***100结构简单；由于红外线不受电流、电压和静电干扰，所以适宜复杂的环境条件。

可以理解的是，所述显示面板110也可以为其他形状，例如：梯形、三角形、五边形等等，所述红外线感测器的个数随显示面板110的边数变化而变化。由于除了设置有红外光源的那条边不需要设置红外线感测器外，其他边均须设置红外线感测器，因此，当显示面板110具有N条边时，红外线感测器的个数即为N-1个。

可以理解，第一及第二红外光源131、132的出光角度当显示面板110为其他形状时即相应设置为其他角度。例如，第一红外光源131具有第一出光角度，第一出光角度与第一红外光源131所在的显示面板110的顶角的度数相同或大于该顶角的度数，以使第一红外光源131发出的光覆盖整个显示面板110。同样地，第二红外光源132具有第二出光角度，第二出光角度与第二红外光源132所在的显示面板的顶角的度数相同或者大于该顶角的度数，以使第二红外光源132发出的光覆盖整个显示面板110。

可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (11)

1.一种触控***，包括：

显示面板，用于供触控物触控并显示内容，所述显示面板具有N条边；

N-1个红外线感测器，所述N-1个红外线感测器分别沿所述显示面板的N-1条边而设置，每一个红外线感测器均具有一排线型排列的感光单元，所述线型排列的感光单元的排列方向及长度与相应红外线感测器所对应的显示面板的边的延伸方向及长度相一致；

第一红外光源及第二红外光源，所述第一及第二红外光源分别设置于所述显示面板的没有设置红外线感测器的边的两个端点，所述第一及第二红外光源发出的红外线均覆盖所述显示面板，所述第一及第二红外光源发出的红外线被所述触控物阻挡后分别在所述N-1个红外线感测器的其中一个上形成一个暗点；以及

信号处理器，接收所述N-1个红外线感测器的暗点信号并根据所述暗点信号在所述N-1个红外线感测器上的位置来判断所述触控物在所述显示面板上的触控位置。

2.如权利要求1所述的触控***，其特征在于，所述红外线感测器为线型红外线感测器。

3.如权利要求1所述的触控***，其特征在于，所述第一及第二红外光源以及所述N-1个红外线感测器均位于所述显示面板面对用户的一侧。

4.如权利要求1所述的触控***，其特征在于，所述信号处理器根据所述暗点信号分别与所述第一红外光源和第二红外光源连线的交点确定所述触控物在所述显示面板上的触控位置。

5.如权利要求1所述的触控***，其特征在于，所述显示面板为矩形，所述红外线感测器为三个，其分别为第一红外线感测器、第二红外线感测器及第三红外线感测器，所述第一红外线感测器和第二红外线感测器位于所述显示面板相对的两侧，所述第三红外线感测器位于所述第一红外线感测器与第二红外线感测器之间，所述第一红外光源与所述第一红外线感测器相邻，所述第二红外光源与所述第二红外线感测器相邻。

6.如权利要求5所述的触控***，其特征在于：所述第一红外光源与所述第二红外光源的出光角度均为90度。

7.如权利要求1所述的触控***，其特征在于，所述第一红外光源具有第一出光角度，所述第一出光角度与所述第一红外光源所在的显示面板的顶角的度数相同，以使第一红外光源发出的光覆盖整个显示面板。

8.如权利要求1所述的触控***，其特征在于，所述第二红外光源具有第二出光角度，所述第二出光角度与所述第二红外光源所在的显示面板的顶角的度数相同，以使第二红外光源发出的光覆盖整个显示面板。

9.如权利要求7或8所述的触控***，其特征在于：所述第一及第二红外光源分别包括一红外发光二极管、一准直透镜及一驱动件，所述红外发光二极管发出的光线经所述准直透镜准直，所述驱动件用于驱动所述红外发光二极管与准直透镜整体以一第一出光角度或第二出光角度的角度快速作来回扫描摆动，以使第一或第二红外光源发出的光覆盖整个显示面板。

10.如权利要求7或8所述的触控***，其特征在于：所述第一及第二红外光源分别包括一红外发光二极管及一反射罩，所述红外发光二极管设置于所述反射罩内，所述反射罩可使所述红外发光二级管发出的光线经所述反射罩出射后的出光角度为第一出光角度或第二出光角度的度数，以使第一或第二红外光源发出的光覆盖整个显示面板。

11.如权利要求7或8所述的触控***，其特征在于：所述第一及第二红外光源为发光二极管器件，且该发光二极管器件的出光角度为第一出光角度或第二出光角度的度数，以使第一或第二红外光源发出的光覆盖整个显示面板。

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