[發明專利]激光掃描觸摸屏及其軟件

在審

• 申請號: 201410020235.7
• 申請日: 2014-01-16
• 公開（公告）號: CN103970368A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發明（設計）人: 李興文;孫倩倩
• 申請（專利權）人: 上海科斗電子科技有限公司
• 主分類號: G06F3/042
• 分類號: G06F3/042
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司 31253
• 代理人: 馮子玲

技術領域

本發明涉及計算機領域，具體涉及觸摸屏領域。

背景技術

觸摸屏已經成為一種重要的人機交互設備。廣泛的應用于手機、電腦、平板電腦、廣告機等設備上。

現有的觸摸屏主要是紅外觸摸屏、電阻觸摸屏、電容觸摸屏等。這些觸摸屏存在結構復雜、觸摸面積有限、安裝不方便等問題。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種激光掃描觸摸屏，以及一配套軟件，以解決上述問題。

本發明所解決的技術問題可以采用以下技術方案來實現：

激光掃描觸摸屏，包括一觸摸屏信號處理系統和一觸摸板，其特征在于，所述觸摸屏信號處理系統連接一激光測距系統；

所述激光測距系統包括一激光器，所述激光器采用一字激光器，所述一字激光器的照射光線與所述觸摸板面平行；

所述激光測距系統還包括一激光信號接收頭，所述激光信號接收頭上設有由至少兩個光敏元件排布構成的光敏元件組，還設有一角度分光器；所述角度分光器位于所述光敏元件組前方；外界光線經過所述角度分光器后照射到所述光敏元件組的光敏元件上；所述角度分光器為一將前方光源所在角度與后方光強位置關聯的光學器件，即，所述角度分光器前方光源的不同角度，反應為在所述角度分光器后方所述光敏元件組的各所述光敏元件上的不同光強；

所述激光測距系統還包括一數據處理電路系統，包括一光信號接收處理模塊，所述光信號接收處理模塊分別連接所述光敏元件組上的至少兩個所述光敏元件；接收并處理至少兩個所述光敏元件接收到的光信號信息；

在有觸摸件觸摸所述觸摸板時，受到所述激光器發出的激光照射，形成一反射光源，所述反射光源反射的光線，經過所述角度分光器后照射到所述光敏元件組的至少一所述光敏元件上；

所述光敏元件將信號傳送給光信號接收處理模塊，進而判斷出所述反射光源的距離，即判斷出觸摸件的距離；

通過所述角度分光器前方光源角度，與后方的各所述光敏元件上光強對應關系，確定出所述反射光源，即觸摸件的角度；

還包括一微型處理器系統，所述微型處理器系統連接所述光信號接收處理模塊，根據觸摸件的距離信息，以及角度信息，確定出所述觸摸件在所述觸摸板上的二維坐標，進而確定出觸摸點的位置，完成觸摸點位置識別。

所述激光測距系統為一脈沖式激光測距系統、相位式激光測距系統、三角定位式激光測距系統等類型的激光測距系統。優選利用相位法進行測距的相位式激光測距系統。所述數據處理電路系統還包括一相位信號發生模塊，所述相位信號發生模塊連接所述激光器。

具有結構簡單、觸摸面積設定自由、安裝方便、靈敏度高等優點。

所述角度分光器可以是一成像鏡頭，通過所述成像鏡頭將所述光源的像呈現在所述光敏元件組上，即在所述光敏元件組的至少一個所述光敏元件上形成一光強較強的光斑。通過成像原理將反射光源角度與各所述光敏元件上的不同光強完成關聯。成像鏡頭可以是一凸透鏡或者是一成像透鏡組。

所述角度分光器還可以是一濾光通道組，所述濾光通道組包括至少兩個濾光通道，所述濾光通道設有一入光口和一出光口；

至少兩個濾光通道的入光口和出光口連線的角度不同，即用于接收不同角度的光線。一濾光通道的入光口與出光口的連線的延長線，經過反射光源（觸摸件）時，濾光通道后方對應的光敏元件上接收的光信號強，幾何關系不符合的其他濾光通道對應的光敏元件上接收的光信號弱，甚至沒有。進而將反射光源角度與各所述光敏元件上的不同光強完成關聯。

所述光信號接收處理模塊設有一掃描電路，通過所述掃描電路分別接通所述光敏元件組中的各個所述光敏元件，分別接收各個所述光敏元件產生的電信號。以便于系統進行信號處理。

所述光敏元件組中的光敏元件的排列方式為線性排列。所排列成的線形所在平面與所述觸摸板所在平面平行。以便于接收觸摸板上形成的反射光源的光線。

所述光敏元件可以排列成直線結構，或者弧線結構。

所述光敏元件可以采用光敏三極管、光敏二極管、光敏場效應管等光敏元件。

所述激光測距系統優選設置在所述觸摸板角部。

可以在所述觸摸板的兩個對角分別設置所述激光測距系統。以便于適用于大尺寸觸摸屏。

可以在所述觸摸板的兩個鄰角分別設置所述激光測距系統。以便于實現多點觸摸。

所述濾光通道組的濾光通道的出光口下設有一光敏元件，即一個濾光通道對應一個光敏元件，所述光敏元件的感光面抵住所述出光口，或者所述光敏元件的感光面嵌入在所述出光口內。以減少相互間的信號干擾。