[發明專利]基于振鏡的多點觸摸系統

有效

• 申請號: 201210180062.6
• 申請日: 2012-06-01
• 公開（公告）號: CN102722292A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發明（設計）人: 呂國強;胡躍輝;李小哲;吳娟;尹靜;施承佩
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: G06F3/042
• 分類號: G06F3/042
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術領域

本發明涉及觸摸屏領域，具體為一種基于振鏡的多點觸摸系統。

背景技術

隨著科技的發展，觸摸屏也從傳統的單點觸摸向多點觸摸發展，目前出現的多點觸摸屏大多數為電容式觸摸屏和基于計算機視覺的，這類觸摸屏存在成本較高、抗干擾性較弱、壽命較高等缺點。紅外觸摸屏不但克服了上述缺點具有安裝方便、使用壽命長、透光性高等優點，尤其是在大尺寸的應用上，更具有優勢。現有的大尺寸紅外觸摸屏大多數是基于紅外對管的，根據光路的阻斷判斷觸摸發生的位置。為了避免“鬼點”的出現，有的在傳統的x，y方向定位的基礎上增加了z方向，即在原有的垂直方向的紅外發射對管基礎上增加了斜向的紅外發射對管；有的假設在橫軸上觸摸手指較寬的，在縱軸也應比較寬；有的是分時處理的，假設兩個觸摸點不是同時發生觸摸的，一個觸摸點發生在另一個觸摸點之前；還有一些是根據數據擬合的，假設觸摸坐標是成一定曲線的。這些方法在一定程度上能夠解決問題，但是都是在一定的假設下才成立，而增加Z軸的又會隨著尺寸的增大，紅外對管個數的增多而影響響應速度等缺點。除此之外，紅外發射管的波長一般是940nm或者是850nm，在這兩種紅外光干擾較強的場合，紅外接收管接收到的雜波就比較明顯，嚴重干擾了觸摸坐標的準確計算。

發明內容

本發明目的是提供一種基于振鏡的多點觸摸系統，以解決現有技術大尺寸紅外觸摸屏存在的響應速度慢，易受干擾的問題。。

為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案為：

一種基于振鏡的多點觸摸系統，包括有矩形或方形的觸摸面板，其特征在于：所述觸摸面板上兩個相鄰的拐角位置分別設置有激光發射器，觸摸面板上另外兩個相鄰的拐角位置分別設置有單面振鏡，每個激光發射器出射光射向與其處于觸摸面板上同一邊沿上的單面振鏡反射面，位于兩激光發射器所在的觸摸面板邊沿上任意位置還設置有第三個激光發射器，位于兩單面振鏡所在的觸摸面板邊沿上任意位置還設置有多面振鏡，第三個激光發射器的出射光射向多面振鏡，除兩單面振鏡、多面振鏡所在的觸摸面板邊沿外，觸摸面板上還分別沿其他三個邊沿布置有多個光敏接收管；觸摸面板啟動后，控制激光發射器有序發射單色光，通過調節單面振鏡及多面振鏡的輸入電流改變單、多面振鏡的偏轉角度，使得單、多面振鏡反射的單色光被布置在觸摸面板三側邊沿上的光敏接收管接收，通過光敏接收管接收到的光通量判斷觸摸點的位置。

所述的一種基于振鏡的多點觸摸系統，其特征在于：根據不同工作環境下存在的干擾光線波長，選擇不同出射光波長的激光發生器，三個激光發射器出射光波長一致，光敏接收管的響應波長與選用的激光發生器出射光波長一致。

所述的一種基于振鏡的多點觸摸系統，其特征在于：所述多面振鏡采用兩面振鏡，第三個激光發射器處于觸摸面板兩拐角處激光發射器所在邊沿中心，兩面振鏡處于觸摸面板兩拐角處單面振鏡所在邊沿中心，第三個激光發射器的出光口對準兩面振鏡的頂角。

所述的一種基于振鏡的多點觸摸系統，其特征在于：觸摸面板啟動后，控制激光發射器有序發光，每次只驅動一個激光發射器和與其處于觸摸面板上同一邊沿上的單面振鏡工作，控制單面振鏡的電流，使單面振鏡偏轉后反射的紅外光線依次被光敏接收管接收；其中光敏接收管也是分時工作的，在理論上有光通過時才工作，以提高光敏接收管的壽命；通過兩拐角處單面振鏡的反射光線和兩線交叉于一點的原理，即可得到單點觸摸的坐標值和多點觸摸時所有可能的觸摸坐標；如果僅僅檢測到一個觸摸點則直接對觸摸屏進行響應，如果有多個觸摸點，則驅動第三個激光發射器和多面振鏡工作，排除偽觸摸點，實現真多點觸摸。

本發明通過控制振鏡的輸入電流來改變振鏡的角度，進而改變反射光的方向，與傳統的紅外發射管具有一定的上升時間比，具有響應速度快的特點。而激光發生器可以根據不同的環境要求發射各種波長的單色光，適用于傳統紅外觸摸屏的波長干擾較強的場合，并且激光發射器的激光強度較大，有效的解決了紅外觸摸屏抗干擾能力弱的缺點。

附圖說明

圖1?是本發明的一種整體結構示意圖及相應的光路示意圖，其中：

圖1(a)為整體結構示意圖，圖1（b）為系統光路示意圖。

圖2?是本發明觸摸電路板兩拐角處振鏡極限轉角與反射光路示意圖。

圖3?是本發明觸摸電路板下側中間多面振鏡極限轉角與反射光路示意圖。

圖4?是本發明觸摸坐標定位原理圖，其中：

圖4（a）為兩拐角處振鏡反射光路定位坐標原理圖，圖4（b）為中央振鏡反射光路定位坐標原理圖。

具體實施方式