红外线触摸屏及多点触摸定位方法技术

本发明专利技术涉及一种红外线触摸屏，其在至少一个检测方向上，红外发射元件与红外接收元件都朝着触摸屏中心的方向偏转，使得红外发射元件与红外接收元件朝向相对，形成交叉对应的关系。采用所述的红外线触摸屏的多点触摸定位方法，包括如下步骤：ａ）分别初始化与红外发射元件垂直正对的红外接收元件和倾斜相对的红外接收元件；ｂ）进行垂直扫描检测并与其垂直初始化值比较；ｃ）计算各触摸点可能的位置坐标；ｄ）进行倾斜扫描检测并与倾斜初始化值比较；ｅ）确定触摸点实际坐标Ｘ与Ｙ之间的关系式，将步骤ｃ中计算出的触摸点可能坐标值关系式中验算，确定各触摸点位置坐标。本发明专利技术结构简单，成本较低，可以实现较准确的多点触摸定位。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种红外线触摸屏，特别涉及一种可以区分多个触摸点同时 操作的。
技术介绍
目前，触摸屏作为一种代替或补充普通键盘和鼠标的输入设备已经在许 多场合和领域得到了广泛使用。在现有的触摸屏中，检测触摸地点的定位检 测技术可以基于不同的技术，包括红外、摄像头、表面声波等。用户通常不 需要经过特别的操作训练，只需要在有关图符标出的地点按触摸屏，就能实 施一连串复杂的指令。随着科技的发展尤其是计算机软硬件技术的发展，计算机拥有强大的功 能，几乎能应用于我们能想象到的任何领域，而多点触摸技术更能方便使用 者操作计算机，这就要求触摸屏支持多点触摸操作，能够检测识别一个以上的触摸点。目前的几种实现多点触摸的技术方案，如申请号为02822048.X， 200580011740.4的中国专利所/>布的方案，并不适用于红外线触摸屏。为解决红外线触摸屏无法识别多个触摸点的问题，业界作了许多有益的 尝试，如通过设计复杂的辅助判断电路来增强红外线触摸屏对多个触摸点的 判断能力，在红外线触摸屏的外边缘额外附加一个或两个摄像头来区分多个 触摸点等等，如此种种，都需要改变现有红外线触摸屏的结构和系统的组 成，在现有红外线触摸屏的基础上增加较多成本。目前也有不改变硬件通过 检测触摸事件发生的先后顺序来识别多个触摸点的方法，但对于多个触摸点 之间无相对移动，也没有触摸点的形状大小值可以参照的情况下，容易发生 误判。另外，现有的红外线触摸屏为了便于数据处理与传输，其主微处理器一般被安排在接收电路板上，这样对于出线有一定要求的触摸屏结构设计会造 成一定的困难，使得触摸屏结构安排不灵活。图l所示的红外线触摸屏，其红外元件向同一个方向偏转，红外发射元件IOI, 102， 103， 104向同一个方向偏转一定的角度，相对应的红外接收元 件105， 106， 107， 108也朝同一个方向偏转相同的角度，101除了与105垂直 正对之外，还与107倾杀+对应；102除了与106垂直正对之外，还与108倾斜对 应。采用这种电路结构，可以实现垂直扫描斥全测和倾斜扫描;^测确定各个触 摸点的位置坐标。采用图示的排布方法，可以在较大尺寸触摸屏上实现多点 触才莫识别，但由于红外元件偏向同一个方向，会出现图1中所示的lll, 112， 113， 114四个没有倾斜扫描检测的区域，这几个区域成为倾斜扫描检测的盲 区。当有多个触摸点在这几个区域时，触摸点识别会较困难。这些问题在小 尺寸的触摸屏上出现时会影响到实际的使用效果。鉴于目前红外线触摸屏系统存在的上述不足，提供一种不改变现有红外 线触摸屏组成结构，同时不需增加额外成本，可以实现多点触摸定位并减少 误判，且减少扫描^^测盲区的红外线触摸屏结构以及多点触摸定位方法实为 必要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种红外线触摸屏系统，其不需要设计复杂的电 路结构，也不需要严格要求红外元件的光轴正对就可以识别两个或两个以上 的触摸操作，成本相对较低，可以实现较准确的多点触摸定位。本专利技术的另 一 目的是提供一种可以实现多点同时触摸也能报告有效触 摸位置的多点触摸定位方法。为实现本专利技术目的，提供如下技术方案一种红外线触摸屏，在至少一个检测方向上，红外发射元件与红外接收 元件都朝着触摸屏中心的方向偏转，使得红外发射扫描电路上的红外发射元 件与红外接收扫描电路卑的红外接收元件朝向相对，形成交叉对应关系。具体来讲， 一个红外发射元件A垂直对应一个红外接收元件A',同时倾斜对应一个接收元件B';而与4妻收元件B'垂直对应的红外发射元件B除了对 应B'之外，同时还对应接收元件A'，这样发射元件A、 B, 接收元件 A' 、 B'形成交叉对应关系。上面所述的红外元件垂直对应和倾斜对应，只是表示红外元件在实际安 装位置上的对应关系，并不是要求精确调整红外元件的位置使他们的光轴保 持上述对应关系。该偏转角度大小可以依据所选用的红外发射元件和红外接 收元件的参数，结合触4莫;险测区域的大小来计算确定；也可以通过实验测 试，根据实际效果来确定。在满足红外接收元件接收能量的前提下，红外元 件的偏转角度应尽可能大，这样，可以更好地区分出各个触摸点的位置，提 高多个触摸点坐标的计算精度。采用上述对应关系的红外线触摸屏，其主微处理器可以被安排在接收电 路板上，也可以^皮安》丈在发射电路板上，相应地，某个方向的发射电路板上 可能有1个至2个微处理器，与现有技术的主微处理器均安排在接收电路板上 相比较而言，主微处理器的安放更加灵活，满足不同结构形式触摸屏的需 要。主微处理器安排在发射电路板之后，接收板可以只有一个微处理器。采用本专利技术的技术方案，扫描检测过程可以划分为两个阶段，在半个扫 描周期内，完成普通红外线触摸屏使用的垂直扫描检测过程；在另外半个扫 描周期，当某个红外发射元件再次点亮时，其发出的光线被另一个与之倾斜 相对的红外接收元件接收检测，红外发射元件逐个接通点亮，与它们倾斜相 对的红外接收元件逐个接收4全测。为区别于垂直扫描^r测，这里把这个过程 称作倾斜扫描检测。红外发射电路板和红外接收板的扫描时序可以有多种，例如红外发射电 路板采用不同的时序，红外接收电路板采用与相对应的红外发射电路板相同 的时序；也可以是红外接收电路板采用不同的时序，红外发射电路板采用与 相对应的红外接收电路板相同的时序等等。红外接收电i 各板釆用与相对应的红外发射电路板相同时序的工作过程举例假设与第1个发射元件倾斜相对的接收元件是第M个接收元件，与第2个发射元件倾斜相对 的接收元件是第M+1个接收元件，……，依此排列，与第N-M+1个发射元件倾 斜相对的接收元件是第N个接收元件。进行垂直扫描时，发射元件和接收元 件都从第l个开始逐个接通，直到第N个；进行倾斜扫描时，发射元件还是从 第l个开始，发射元件从第1个到第N-M+1个逐个才妻通点亮，与它们倾斜相对 的接收元件从第M个到第N个也逐个接通检测，继续扫描，第N-m+2个至第N个 发射元件逐个接通点亮时，接收元件的接通顺序返回到前面，从第1个到M-1 个逐个接通检测，此时，第1个到第M-l个接收元件所接收的是来自另外一块N-M+2个至第N个红外发射元件发出的光线被另外一块接收电路板上的与它 们倾斜相对的红外接收元件接收。红外接收电路板采用与相对应的红外发射电路板不同时序的工作过程 举例假设每块电路板上有N个红外发射元件或红外接收元件，与上文所述发射电路板上第l个发射元件，与第M+1个接收元件倾斜相对的发射元件是垂 直正对发射元件所在发射电路板上第2个发射元件，……，依次排列，与第N 个接收元件倾斜相对的发射元件是第N-M+l个发射元件，同样，与第l个接收 元件倾斜相对的发射元件是另一块发射电路板上第N-M+2个发射元件，与第 M-l个接收元件倾斜相对的发射元件是另 一块发射电路板上第N个发射元 件，进行垂直扫描检测时，发射元件和接收元件都从第l个开始逐个接通， 直到第N个；进行倾鲁牛扫描;险测时，接收元件还是从第l个开始，接收元件从 第1个到第M-1个逐个接通检测，第N-M+2个到第N个红外发射元件逐个接通点 亮，此时，接收来自另外一块发射电路板上的与它们倾斜相对的第N-M+2个 到第N个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种红外线触摸屏，其特征在于，在至少一个检测方向上，红外发射元件与红外接收元件都朝着触摸屏中心的方向偏转，使得红外发射元件与红外接收元件朝向相对，形成交叉对应的关系。

【技术特征摘要】
1、一种红外线触摸屏，其特征在于，在至少一个检测方向上，红外发射元件与红外接收元件都朝着触摸屏中心的方向偏转，使得红外发射元件与红外接收元件朝向相对，形成交叉对应的关系。2、 如权利要求l所述的红外线触摸屏，其特征在于，红外发射扫描电 路上的红外发射元件与红外接收扫描电路上的红外接收元件均朝着触摸屏 中心的方向偏转，形成交叉对应关系。3、 如权利要求1或2所述的红外线触摸屏，其特征在于，其主微处理器 被安排在接收电路板或发射电路板上。4、 一种采用如权利要求l所述的红外线触摸屏的多点触摸定位方法，其 特征在于，其包括如下步骤a) 、启动扫描发生器，分别初始化与红外发射元件垂直正对的红外接收 元件和倾斜相对的红外接收元件，并分别记录下各红外接收元件的垂 直归 一化值和/或倾斜初始化值；b) 、依次接通点亮各红外发射元件，同时接通与红外发射元件垂直正对 位置上的红外接收元件，读取红外发射元件的输出值并与其垂直初始 化值比较；c) 、根据各红外接收元件输出值与初始化值比较后所得的变化情况，计 算各触摸点可能的位置坐标；d) 、继续扫描，依次接通点亮各红外发射元件，同时接通与红外发射元 件倾斜相对位置上的...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢如西，
申请(专利权)人：广东威创视讯科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]