触摸屏、触摸显示装置及触摸检测方法制造方法及图纸

本公开涉及一种触摸屏、触摸显示装置及触摸检测方法。该触摸屏包括：导光元件；被设置为面向所述导光元件的一个侧边的光源，所述光源发出的光被导引到所述导光元件内；以及被设置为面向所述导光元件的至少一个侧边的多个探测器，所述探测器被配置为接收从所述导光元件的相应侧边出射的所述光。根据本公开提供的触摸屏，可以实现多点触摸而不会出现鬼点。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及触控
，尤其涉及一种触摸屏、触摸显示装置及触摸检测方法。
技术介绍
随着多媒体技术的发展，触控技术已经成为当今人机交互中的热点技术。许多产品的人机交互方式(如键盘、鼠标等)都逐渐被触控技术所代替。在众多触控技术中，由于红外触摸屏具有不易受电流、电压和静电干扰，适于恶劣的环境等优点，因此被应用于多种场合。图1示例性示出了一种传统红外触摸屏的结构立体图，图2示例性示出了图1所示的红外触摸屏的俯视图。如图1和图2所示，传统的红外触摸屏通常包括设置在触摸检测区域101四周的红外发射元件102和红外接收元件103，且红外发射元件102和红外接收元件103一一相对设置。由红外发射元件102发射红外线，红外接收元件接收红外线，从而形成在触摸检测区域(即触摸表面)101的上方在X、Y方向上密布的红外线网络。通过检测红外发射元件102和红外接收元件103之间的光线的遮挡情况可以检测触摸检测区域101内的触摸点104。但是，当在触摸检测区域103存在多个触摸点时，这种红外触摸屏容易产生鬼点，如图2所示，当存在两个触摸点1041,1042时，基于光线遮挡情况可能检测到4个触摸点，其中两个是真实触摸点，两个是鬼点(假触摸点)，需要在经过进一步的特殊处理来确定真实触摸点，这样一来，容易造成误判。
技术实现思路
本公开提供了一种触摸屏、触摸显示装置及触摸检测方法，其可以实现多点触摸而不存在鬼点。在本公开的一个方面，提供一种触摸屏，包括：导光元件；被设置为面向所述导光元件的一个侧边的光源，所述光源发出的光被导引到所述导光元件内；以及被设置为面向所述导光元件的至少一个侧边的多个探测器，所述探测器被配置为接收从所述导光元件的相应侧边出射的所述光。在一个实施例中，被导引到所述导光元件内的所述光在所述导光元件内以以全反射的方式传播，以在所述导光元件内形成光场，当在所述导光元件的触摸表面存在触摸点时，在所述触摸点处全反射条件被破坏，使得所述光的至少一部分从所述触摸点处泄露出去，导致所述触摸点处的所述光场改变。在一个实施例中，所述光源为点光源。在一个实施例中，所述触摸屏还包括设置在所述光源与所述导光元件之间的光扩展元件。在一个实施例中，所述光源为红外或近红外光源，所述探测器为红外或近红外探测器。在一个实施例中，所述导光元件为矩形导光元件。在一个实施例中，所述探测器设置在所述导光元件的未设置所述光源的侧边。在一个实施例中，所述探测器设置在所述导光元件的四个侧边。在一个实施例中，所述导光元件为平面导光元件或曲面导光元件。在一个实施例中，所述导光元件由玻璃或聚合物材料制成。在本公开的另一方面，提供一种触摸显示装置，包括显示面板和本文描述的任一种触摸屏，其中所述触摸屏设置在所述显示面板的显示侧。在本公开的又一方面，提供一种用于本文描述的触摸屏的触摸检测方法，包括：获取每个所述探测器的初始探测值以及所述光源的光学信息；根据所述初始探测值和所述光学信息获取在所述导光元件内部的初始光场分布；获取每个所述探测器的当前探测值；根据所述当前探测值和所述光学信息获取在所述导光元件内部的当前光场分布；以及根据所述初始光场分布和所述当前光场分布判断是否存在触摸点，并且，在存在触摸点的情况下，获取所述触摸点的位置。在一个实施例中，根据所述初始光场分布和所述当前光场分布判断是否存在触摸点包括：将所述当前光场分布与所述初始光场分布进行比较，以确定所述导光元件的各个位置处的光场变化量，如果所述光场变化量大于预定阈值，则判定在所述光场变化量大于预定阈值的位置处存在触摸点。在一个实施例中，根据所述初始探测值和所述光学信息获取在所述导光元件内部的初始光场分布包括：根据所述初始探测值和所述光学信息采用有限元法或边界元法获取在所述导光元件内部的初始光场分布，根据所述当前探测值和所述光学信息获取在所述导光元件内部的当前光场分布包括：根据所述当前探测值和所述光学信息采用有限元法或边界元法获取在所述导光元件内部的当前光场分布。在一个实施例中，所述初始探测值和所述当前探测值包括所述探测器探测到的从所述导光元件的相应侧边出射的光的光通量、光强度和光子密度中的任一种；所述光源的光学信息包括所述光源的光通量、光强度和光子密度中的任意一种。在一个实施例中，所述初始光场分布通过所述导光元件内部的初始光通量分布、初始光子密度分布或初始光强度分布来表征；所述当前光场分布通过所述导光元件内部的当前光通量分布、当前光子密度分布或当前光强度分布来表征。在一个实施例中，所述初始光场分布和所述当前光场分布分别通过所述导光元件内部的初始光子密度分布和所述当前光子密度来表征，根据所述初始探测值和所述光学信息获取在所述导光元件内部的初始光场分布包括：根据所述初始探测值和所述光学信息采用有限元法或边界元法获取在所述导光元件内部的初始光子密度分布，根据所述当前探测值和所述光学信息获取在所述导光元件内部的当前光场分布包括：根据所述当前探测值和所述光学信息采用有限元法或边界元法获取在所述导光元件内部的当前光子密度分布，根据所述初始光场分布和所述当前光场分布判断是否存在触摸点包括：分别根据所述初始光子密度分布和所述当前光子密度分布获取所述导光元件内部的初始吸收系数分布和当前吸收系数分布；根据所述初始吸收系数分布和所述当前吸收系数分布判断是否存在触摸点。在一个实施例中，分别根据所述初始光子密度分布和所述当前光子密度分布获取所述导光元件内部的初始吸收系数分布和当前吸收系数分布包括：基于特定边界条件，采用如下方程分别获取所述初始吸收系数分布和所述当前吸收系数分布：其中，为处的光子密度，为处的吸收系数，为光源项，为扩散系数，扩散系数的表达式为：在一个实施例中，所述特定边界条件包括第一类边界条件和Robin边界条件，其中，在所述导光元件的侧边采用所述Robin边界条件，在所述导光元件的触摸表面和与所述触摸表面相对的表面采用所述第一类边界条件。在一个实施例中，根据所述初始吸收系数分布和所述当前吸收系数分布判断是否存在触摸点包括：判断在所述导光元件的各个位置处的当前吸收系数和初始吸收系数的差值是否大于预定阈值，若是，则判定在所述差值大于预定阈值的位置处存在触摸点。在一个实施例中，所述初始光场分布对应于在不存在触摸点的情况下来自所述光源的光在所述导光元件内部通过全反射传播时的光场分布；在存在触摸点的情况下，所述当前光场分布对应于因在所述触摸点处的全反射条件遭到破坏而导致光泄露时的光场分布。由于本公开提供的触摸屏、触摸显示装置以及触摸检测方法可以基于导光元件内的光场的分布来实现触摸检测，而不需要检测红外发射元件和红外接收元件之间的光线的遮挡情况，因此可以实现多点触摸而不会产生鬼点。此外，由于光源和探测器都面向导光元件的侧边设置，与导光元件位于同一厚度空间而不占用额外的厚度空间，因此可以减小触摸屏的厚度。再次，由于本公开提供的触摸屏可以基于导光元件内部的光场分布实现触摸点的检测，因此当导光元件为曲面导光元件时，可以适于曲面触摸显示器，从而实现曲面显示。适应性的进一步的方面和范围从本文中提供的描述变得明显。应当理解，本申请的各个方面可以单独或者与一个或多个其他方面组合实施。还应当理解，本文中的描述和特定实施例旨在仅说明的目的并本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种触摸屏，其特征在于，包括：导光元件；被设置为面向所述导光元件的一个侧边的光源，所述光源发出的光被导引到所述导光元件内；以及被设置为面向所述导光元件的至少一个侧边的多个探测器，所述探测器被配置为接收从所述导光元件的相应侧边出射的所述光。

【技术特征摘要】
1.一种触摸屏，其特征在于，包括：导光元件；被设置为面向所述导光元件的一个侧边的光源，所述光源发出的光被导引到所述导光元件内；以及被设置为面向所述导光元件的至少一个侧边的多个探测器，所述探测器被配置为接收从所述导光元件的相应侧边出射的所述光。2.根据权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，被导引到所述导光元件内的所述光在所述导光元件内通过全反射的方式传播，以在所述导光元件内形成光场，当在所述导光元件的触摸表面存在触摸点时，在所述触摸点处全反射条件被破坏，使得所述光的至少一部分从所述触摸点处泄露出去，导致所述触摸点处的所述光场改变。3.根据权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，所述光源为点光源。4.根据权利要求2所述的触摸屏，其特征在于，所述触摸屏还包括设置在所述光源与所述导光元件之间的光扩展元件。5.根据权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，所述光源为红外或近红外光源，所述探测器为红外或近红外探测器。6.根据权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，所述导光元件为矩形导光元件。7.根据权利要求6所述的触摸屏，其特征在于，所述探测器设置在所述导光元件的未设置所述光源的侧边。8.根据权利要求6所述的触摸屏，其特征在于，所述探测器设置在所述导光元件的四个侧边。9.根据权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，所述导光元件为平面导光元件或曲面导光元件。10.根据权利要求1至9中任一项所述的触摸屏，其特征在于，所述导光元件由玻璃或聚合物材料制成。11.一种触摸显示装置，其特征在于，包括显示面板和根据权利要求1至10中任一项所述的触摸屏，其中所述触摸屏设置在所述显示面板的显示侧。12.一种用于权利要求1至10中任一项所述的触摸屏的触摸检测方法，其特征在于，包括：获取每个所述探测器的初始探测值以及所述光源的光学信息；根据所述初始探测值和所述光学信息获取在所述导光元件内部的初始光场分布；获取每个所述探测器的当前探测值；根据所述当前探测值和所述光学信息获取在所述导光元件内部的当前光场分布；以及根据所述初始光场分布和所述当前光场分布判断是否存在触摸点，并且，在存在触摸点的情况下，获取所述触摸点的位置。13.根据权利要求12所述的触摸检测方法，其特征在于，根据所述初始光场分布和所述当前光场分布判断是否存在触摸点包括：将所述当前光场分布与所述初始光场分布进行比较，以确定所述导光元件的各个位置处的光场变化量，如果所述光场变化量大于预定阈值，则判定在所述光场变化量大于预定阈值的位置处存在触摸点。14.根据权利要求12所述的触摸检测方法，其特征在于，根据所述初始探测值和所述光学信息获取在所述导光元件内部的初始光场分布包括：根据所述初始探测值和所述光学信息采用有限元法或边界元法获取在所述导光元件内部的初始光场分布，根据所述当前探测值和所述光学信息获取在所述导光元件内部的当前光场分布包括：根据所述当前探测值和所述光...

【专利技术属性】
技术研发人员：许军，张青，黄晶，
申请(专利权)人：合肥京东方光电科技有限公司，京东方科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34