本发明专利技术适用于触控技术领域，提供一种激光扫描多点触控装置，包括屏幕，所述屏幕外周为一圈外框，所述外框内任意位置至少安装有一个一体结构的激光扫描器件，所述激光扫描器件包括激光发射模块、光学扫描模块、激光接收模块和信号处理模块，所述光学扫描模块正对所述激光发射模块的激光出射口位置，所述激光接收模块位于所述光学扫描模块附近，所述激光接收模块的输出端以及所述光学扫描模块连接至所述信号处理模块。本发明专利技术可以实现超大屏幕远距离的触摸点探测；并且激光发射模块、激光接口模块、光学扫描模块一体结构，占用位置小，安装调试设备也更加容易。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于触控
，尤其涉及一种激光扫描多点触控装置。
技术介绍
触控屏类型按照触控原理可分为：电阻式(双层)、表面电容式和感应电容式、表面声波式、红外线式和光学成像式等。但是其中电阻触控屏、电容触控屏以及表面声波触控屏一般造价较高，只适用于小屏幕触控；光学成像触控屏光学成像比较容易收到环境管的干扰；因此目前应大屏幕触控解决方案一般采用红外线触控屏。红外线触控屏，一般是在显示器屏幕外周安装一个外框，外框内装有电路板，在屏幕外框的左侧边(Y轴)和底边(X轴)分别装有红外发射管，在X轴、Y轴对边一一对应安装红外接收头，如图1所示。通电后屏幕前形成纵横交叉的红外线矩阵，当用户触控屏幕时，手指触摸点将阻挡经过该点的X、Y轴两个方向的红外线，通过AD采样红外接收头的输出信号，即可计算出触摸点位置。另一种红外线触控屏如图2所示，外框上的红外发射管和接收头的排列方式与图1中的相同，但是红外发射管和接收头的发射及接收对应关系有所差异。当一个红外发射管工作时，与之相应位置处的上一个红外接收头接收红外信号，即发射和接收连线为一条斜线，形成相应的红外检测光网。同样是通过接收头的输出信号来确认点的位置。但是显然对于大屏幕，特别是超大尺寸的触控屏幕，比如20m x 10m的屏幕，如果在外框内密密麻麻布置红外发射管和红外接收头，成本也较高，安装也很复杂，而且如此多的红外发射管和红外接收头同时工作，使得整个产品功
耗很大。因此目前的红外线触控屏也不适用于超大尺寸的触控屏幕。
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术的目的在于提供一种激光扫描多点触控装置，旨在解决现有红外线触控屏成本高、功耗大、安装复杂、无法实现超大尺寸(如20m x 10m)的多点触控的技术问题。本专利技术采用如下技术方案：所述激光扫描多点触控装置包括屏幕，所述屏幕外周为一圈外框，所述外框内任意位置至少安装有一个一体结构的激光扫描器件，所述激光扫描器件包括激光发射模块、光学扫描模块、激光接收模块和信号处理模块，所述光学扫描模块正对所述激光发射模块的激光出射口位置，所述激光接收模块位于所述光学扫描模块附近，所述激光接收模块的输出端以及所述光学扫描模块连接至所述信号处理模块，所述激光发射模块发出均匀的调制激光束，所述激光束经过所述光学扫描模块摆扫改变激光束的出射方向进入屏幕区域，屏幕上形成一个扇形扫描区域，激光束经反射后，反射光进入激光接收模块并转换成对应大小的电信号，然后输出至信号处理模块，所述信号处理模块根据激光发射接收时间差计算出反射位置与激光扫描器件的距离数据，同时根据光学扫描模块的摆扫角度获得反射位置的角度数据，根据所述角度数据和距离数据判断所述反射位置为触摸点还是屏幕的外框。进一步的，所述信号处理模块包括：初始化单元，用于当激光束经光学扫描模块摆扫形成180°无盲区的扫描区域，针对每个摆扫角度，根据激光发射接收时间差计算出激光束所照射的边框位置距离激光扫描器件的距离值，同时根据光学扫描模块的当前摆扫角度获取当前边框位置的角度值，建立包含所述角度值和距离值的关系表，每个角度值一一对应一个距离值；计算处理模块，用于当激光束经光学扫描模块摆扫180°无盲区的扫描区
域，针对每个摆扫角度，根据激光发射接收时间差计算出反射位置与激光扫描器件的距离数据，同时根据光学扫描模块的当前摆扫角度获取反射位置的角度数据；触摸判定单元，用于根据所述反射位置的角度数据，查找所述关系表找到对应的距离值，当所述反射位置的距离数据小于所述距离值时，判定所述反射位置为触摸点。进一步的，所述激光接收模块包括接收镜头、位于所述接收镜头后方的光电探测器，所述光电探测器的信号输出端连接至所述信号处理模块。进一步的，所述光学扫描模块为摆扫镜，包括微型电机、反射镜片、电机驱动电路，所述微型电机的输出轴与所述反射镜片的中轴联动，所述电机驱动电路通过控制所述微型电机使得所述反射镜片在一定角度范围内等频间歇往返转动，所述电机驱动电路连接至所述信号处理模块，并且摆扫镜的扫描频率和最小转动角度可调。进一步的，所述激光发射模块发出的激光束为带载波的单束激光，且激光波长范围为不可见光600～1000nm之间。进一步的，所述激光扫描多点触控装置还包括与各个信号处理模块连接的处理输出模块，所述处理输出模块根据多个各个激光扫描触控装置的计算结果，剔除假点，给出正在的触摸点信息。进一步的，所述处理输出模块包括：分时控制单元，用于按照一定顺序分时控制各个激光扫描多点触控装置工作；计算输出单元，将一帧内多个激光扫描多点触控装置返回的触点数据进行分析解算，输出触摸点数量和坐标信息。本专利技术的有益效果是：本专利技术中，激光发射模块发射出均匀的调制激光，抗干扰能强，不会受到环境光的干扰，激光束通过光学扫描模块实现任意区域扫描，可以实现超大屏幕远距离的触摸点探测；并且激光发射模块、激光接口
模块、光学扫描模块等一体结构，占用位置小，安装调试设备也更加容易。附图说明图1是现有红外线触摸屏的一种结构图；图2是现有红外线触摸屏的另一种结构图；图3是本专利技术实施例提供的激光扫描多点触控装置的一种结构图；图4是激光扫描多点触控装置的原理图；图5是光学扫描模块的一种具体结构图；图6是激光接收模块的一种具体结构图；图7是外框四个角位置安装激光扫描器件的示意图；图8是四个激光扫描器件发射激光束进行扫描的示意图；图9是本专利技术实施例提供的激光扫描多点触控装置的另一种结构图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。为了说明本专利技术所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。如图3、图4所示，本实施例提供的激光扫描多点触控装置包括屏幕1，所述屏幕1外周为一圈外框2，所述外框内任意位置至少安装有一个一体结构的激光扫描器件3，所述激光扫描器件3包括激光发射模块31、光学扫描模块32、激光接收模块33和信号处理模块34，所述光学扫描模块32正对所述激光发射模块31的激光出射口位置，所述激光接收模块33位于所述光学扫描模32块附近，所述激光接收模块33的输出端以及所述光学扫描模块32连接至所述信号处理模块34。所述激光发射模块31发出均匀的调制激光束，所述激光束经过所述光学扫描模块32摆扫改变激光束的出射方向进入屏幕区域，屏幕上形成一
个扇形扫描区域，激光束经反射后，反射光进入激光接收模块33并转换成对应大小的电信号，然后输出至信号处理模块34，所述信号处理模块34根据激光发射接收时间差计算出反射位置与激光扫描器件的距离数据，同时根据光学扫描模块的摆扫角度获得反射位置的角度数据，根据所述角度数据和距离数据判断所述反射位置为触摸点还是屏幕的外框。本实施例中，所述激光发射模块31发出均匀的调制激光束，且激光波长范围为不可见光，即600～1000nm之间。激光束的散角要尽可能的小，测量距离可达100米，保证激光束照射在远处的光斑尺寸尽可能的小。另外激光发射频率要尽可能的高，比如单次测量时间在0.2ms以内。激光发射模块31发出激光束后，通过光学扫描模块32改变激光束的出射方向，从而在屏幕上形成一本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种激光扫描多点触控装置，其特征在于，包括屏幕，所述屏幕外周为一圈外框，所述外框内任意位置至少安装有一个一体结构的激光扫描器件，所述激光扫描器件包括激光发射模块、光学扫描模块、激光接收模块和信号处理模块，所述光学扫描模块正对所述激光发射模块的激光出射口位置，所述激光接收模块位于所述光学扫描模块附近，所述激光接收模块的输出端以及所述光学扫描模块连接至所述信号处理模块，所述激光发射模块发出均匀的调制激光束，所述激光束经过所述光学扫描模块摆扫改变激光束的出射方向进入屏幕区域，屏幕上形成一个扇形扫描区域，激光束经反射后，反射光进入激光接收模块并转换成对应大小的电信号，然后输出至信号处理模块，所述信号处理模块根据激光发射接收时间差计算出反射位置与激光扫描器件的距离数据，同时根据光学扫描模块的摆扫角度获得反射位置的角度数据，根据所述角度数据和距离数据判断所述反射位置为触摸点还是屏幕的外框。
【技术特征摘要】
1.一种激光扫描多点触控装置，其特征在于，包括屏幕，所述屏幕外周为一圈外框，所述外框内任意位置至少安装有一个一体结构的激光扫描器件，所述激光扫描器件包括激光发射模块、光学扫描模块、激光接收模块和信号处理模块，所述光学扫描模块正对所述激光发射模块的激光出射口位置，所述激光接收模块位于所述光学扫描模块附近，所述激光接收模块的输出端以及所述光学扫描模块连接至所述信号处理模块，所述激光发射模块发出均匀的调制激光束，所述激光束经过所述光学扫描模块摆扫改变激光束的出射方向进入屏幕区域，屏幕上形成一个扇形扫描区域，激光束经反射后，反射光进入激光接收模块并转换成对应大小的电信号，然后输出至信号处理模块，所述信号处理模块根据激光发射接收时间差计算出反射位置与激光扫描器件的距离数据，同时根据光学扫描模块的摆扫角度获得反射位置的角度数据，根据所述角度数据和距离数据判断所述反射位置为触摸点还是屏幕的外框。2.如权利要求1所述激光扫描多点触控装置，其特征在于，所述信号处理模块包括：初始化单元，用于当激光束经光学扫描模块摆扫形成180°无盲区的扫描区域，针对每个摆扫角度，根据激光发射接收时间差计算出激光束所照射的边框位置距离激光扫描器件的距离值，同时根据光学扫描模块的当前摆扫角度获取当前边框位置的角度值，建立包含所述角度值和距离值的关系表，每个角度值一一对应一个距离值；计算处理模块，用于当激光束经光学扫描模块摆扫180°无盲区的扫描区域，针对每个摆扫角度，根据激光发射接收时间差计算出反射位置与激光扫描器件的距离数据，同时根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：娄恩华，
申请(专利权)人：娄恩华，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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