基於紅外光信號識別的光學觸控螢幕的製作方法
2023-05-28 00:18:56 1
專利名稱：基於紅外光信號識別的光學觸控螢幕的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及觸摸系統領域，尤其涉及一種基於紅外光信號識別的光學觸控螢幕。
背景技術：
我們都知道，現有的基於紅外光信號識別的光學觸控螢幕普遍為下面三種觸控螢幕(一)紅外對管觸控螢幕由兩邊紅外線發射器和兩邊紅外接收器排布構成，主要是通過X軸、Y軸上密布的橫豎交叉紅外線矩陣來檢測用戶的觸摸，當任何物體遮擋住紅外線的傳播，接收器在某個特定的時間裡無法檢測到相應的紅外光線，因此，系統便會判斷出在某一個區域有觸摸點的存在，且該觸摸點遮擋住了相應的紅外光線，從而做出相應的反應。 但是，由於使用大量紅外線發射管，而紅外線發射管的壽命相較紅外接收管更短，導致產品壽命不長，且容易出現局部失效；另外，由於使用單一的坐標系，有多個觸摸點時，識別正確率較低；而且，因為兩對對管之間存在一定間隙，物理解析度較低，難以識別細小物體。(二)紅外成像觸控螢幕利用兩個或多個CMOS攝像頭、紅外光源，通過圖像處理從紅外圖像中檢測觸摸物，並計算觸摸點在屏幕上的二維位置。但是，這種觸控螢幕會存在以下的不足1.由於使用單一的坐標系，有多個觸摸點時，識別正確率較低；2.使用反關條作為間接光源，導致邊緣存在盲區；3.使用環境要求較高，裝配在下端的成像攝像頭，容易受到陽光中的紅外部分幹擾。(三)光筆成像觸摸系統利用兩個或多個CMOS攝像頭、一支配有紅外發光源的筆， 通過圖像處理從紅外圖像中檢測光筆，並計算光筆在屏幕上的二維位置。這種觸控螢幕會存在以下的不足1.由於使用單一的坐標系，有多個觸摸點時，識別正確率較低；2.不能使用光筆以外的東西來進行觸摸；3.使用環境要求較高，裝配在下端的成像攝像頭，容易受到陽光中的紅外部分幹擾。
實用新型內容本實用新型的目的是克服上述的不足，提供一種基於紅外光信號識別的光學觸控螢幕，壽命長，不存在盲區，可用任何擋光物體進行觸摸，且當存在多個觸摸點時仍能正確識別。為實現上述目的，本實用新型實施例提供了一種基於紅外光信號識別的光學觸控螢幕，包括觸控螢幕本體，所述觸控螢幕本體包括四個邊框及置於四個邊框內的顯示屏，每兩個相鄰邊框之間的廣角上均設置有一紅外發射裝置，而每一所述邊框上均設置有一紅外接收裝置。較佳地，所述紅外發射源為紅外發射二極體或紅外鐳射雷射。較佳地，所述紅外接收裝置包括紅外接收管、控制電路和對外輸出電路。較佳地，所述紅外接收裝置還包括與所述紅外接收管連接的抗光幹擾電路。與現有技術相比，本實用新型基於紅外光信號識別的光學觸控螢幕具有如下的優點1.使用四個廣角的紅外發射源，取代紅外對管觸摸系統中的大量紅外發射管，大大增加系統壽命及降低局部區域失效的可能性。2.使用四個廣角燈管及四條紅外接收邊框，構建了四個坐標系，使有多個觸摸點時，仍能正確識別。3.使用四個角的四個廣角燈管作為光源，不存在盲區，可用任何擋光物體進行觸摸。4.使用紅外接收管再配合濾除陽光的硬體電路，可以較攝像頭有更強的抗光幹擾能力。
圖1是本實用新型基於紅外光信號識別的光學觸控螢幕的結構示意圖。
具體實施方式
為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本實用新型作進一步地詳細描述。如圖1所示，本實用新型提供了一種基於紅外光信號識別的光學觸控螢幕，包括觸控螢幕本體10，所述觸控螢幕本體包括四個邊框及置於四個邊框內的顯示屏，具體地，四個邊框包括上邊框11、下邊框12、左邊框13及右邊框14。每兩個相鄰邊框之間的廣角上均設置有一紅外發射裝置，每一邊框上均設置有一紅外接收裝置，用於接收紅外發射裝置發射的紅外光。每一所述紅外發射裝置為紅外發射源，可採用紅外發射二極體或紅外鐳射雷射。每一所述紅外接收裝置包括紅外接收管、控制電路和對外輸出電路。具體地，所述上邊框11與左邊框13之間的廣角上設置的左上紅外發射源21發射的紅外光由所述下邊框12及右邊框14上的紅外發射裝置(紅外接收管)接收。所述上邊框 11與右邊框14之間的廣角上設置的右上紅外發射源22發射的紅外光由所述下邊框12及左邊框13上的紅外發射裝置(紅外接收管)接收。所述下邊框12與右邊框14之間的廣角上設置的右下紅外發射源23發射的紅外光由所述上邊框11及左邊框13上的紅外發射裝置(紅外接收管)接收。所述左邊框13與下邊框12之間的廣角上設置的左下紅外發射源 24發射的紅外光由所述上邊框11及右邊框14上的紅外發射裝置(紅外接收管)接收。從而構建了四個坐標系，使有多個觸摸點時，仍能正確識別。且使用四個角的四個廣角燈管作為光源，不存在盲區，可用任何擋光物體進行觸摸。較佳者，每一所述紅外接收裝置還包括與所述紅外接收管連接的抗光幹擾電路， 用於濾除光，可以較攝像頭有更強的抗光幹擾能力。下面具體描述本實用新型基於紅外光信號識別的光學觸控螢幕的工作過程步驟1 設備(光學觸控螢幕)上電。步驟2:系統初始化。步驟3 設備與主機建立連接(如通過usb等)。步驟4 控制左上紅外發射源21發光，下邊框12及右邊框14上的紅外發射裝置進行接收，根據兩邊框上各個紅外接收管接收到的信號，獲取第一組接收數據，記作數據[1]。步驟5 控制右上紅外發射源22發光，下邊框12及左邊框13上的紅外發射裝置進行接收，根據兩邊框上各個紅外接收管接收到的信號，獲取第二組接收數據，記作數據[2]。步驟6 控制右下紅外發射源23發光，上邊框11及左邊框13上的紅外發射裝置進行接收，根據兩邊框上各個紅外接收管接收到的信號，獲取第三組接收數據，記作數據[3]。
4[0024]步驟7 控制左下紅外發射源M發光，上邊框11及右邊框14上的紅外發射裝置進行接收，根據兩邊框上各個紅外接收管接收到的信號，獲取第四組接收數據，記作數據[4]。步驟8 當不存在觸摸時，四組接收數據中的所有數據均為「正常值」。步驟9 當存在觸摸時，各組數據中將會出現「異常」數據，此異常標誌著哪一個接收管由於受到觸摸物的遮擋，而接收不到紅外光。步驟10 根據數據[1]，得到一條下邊框12及右邊框14上被遮擋紅外接收管與左上紅外發射源21的連線，若有多個觸摸點，則有多條這樣的連線，記作連線組[1]。步驟11 根據數據[2]，得到一條下邊框12及左邊框13上被遮擋紅外接收管與右上紅外發射源22的連線，若有多個觸摸點，則有多條這樣的連線，記作連線組[2]。步驟12 根據數據[3]，得到一條上邊框11及左邊框13上被遮擋紅外接收管與右下紅外發射源23的連線，若有多個觸摸點，則有多條這樣的連線，記作連線組[3]。步驟13 根據數據W]，得到一條上邊框11及右邊框14上被遮擋紅外接收管與左下紅外發射源M的連線，若有多個觸摸點，則有多條這樣的連線，記作連線組W]。步驟14:根據連線組[1]、連線組[2]、連線組[3]、連線組W]，可得到一系列的交點，其中由4線相交而成的所有交點均為觸摸點，其他交點均為偽點，可忽略。步驟15 以上步驟已完成獲取觸摸點的工作，之後便可把觸摸點的坐標傳至計算機中(如USB通訊)。由上述可知，本實用新型基於紅外光信號識別的光學觸控螢幕具有如下的優點1. 使用四個廣角的紅外發射源，取代紅外對管觸摸系統中的大量紅外發射管，大大增加系統壽命及降低局部區域失效的可能性。2.使用四個廣角燈管及四條紅外接收邊框，構建了四個坐標系，使有多個觸摸點時，仍能正確識別。3.使用四個角的四個廣角燈管作為光源，不存在盲區，可用任何擋光物體進行觸摸。4.使用紅外接收管再配合濾除陽光的硬體電路， 可以較攝像頭有更強的抗光幹擾能力。以上所述是本實用新型的優選實施方式而已，當然不能以此來限定本實用新型之權利範圍，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和變動，這些改進和變動也視為本實用新型的保護範圍。
權利要求1.一種基於紅外光信號識別的光學觸控螢幕，包括觸控螢幕本體，所述觸控螢幕本體包括四個邊框及置於四個邊框內的顯示屏，其特徵在於每兩個相鄰邊框之間的廣角上均設置有一紅外發射裝置，而每一所述邊框上均設置有一紅外接收裝置。
2.根據權利要求1所述的基於紅外光信號識別的光學觸控螢幕，其特徵在於所述紅外發射裝置為紅外發射二極體或紅外鐳射雷射。
3.根據權利要求1所述的基於紅外光信號識別的光學觸控螢幕，其特徵在於所述紅外接收裝置包括紅外接收管、控制電路和對外輸出電路。
4.根據權利要求1所述的基於紅外光信號識別的光學觸控螢幕，其特徵在於所述紅外接收裝置還包括與所述紅外接收管連接的抗光幹擾電路。
專利摘要本實用新型公開了一種基於紅外光信號識別的光學觸控螢幕，包括觸控螢幕本體，所述觸控螢幕本體包括四個邊框及置於四個邊框內的顯示屏，每兩個相鄰邊框之間的廣角上均設置有一紅外發射裝置，而每一所述邊框上均設置有一紅外接收裝置。本實用新型基於紅外光信號識別的光學觸控螢幕壽命長，不存在盲區，可用任何擋光物體進行觸摸，且當存在多個觸摸點時仍能正確識別。
文檔編號G06F3/042GK202084020SQ20112009125
公開日2011年12月21日 申請日期2011年3月31日 優先權日2011年3月31日
發明者張斐斐, 黃安麒 申請人:廣州視源電子科技有限公司