定位光电检测器、检测系统、触摸屏、检测方法及应用技术方案

本发明专利技术公开了定位光电检测器、检测系统、触摸屏、检测方法及应用，触摸屏包括触摸屏本体以及触摸屏本体用定位检测系统，定位检测系统包括两组光电检测器，且光电检测器包括用于采集触摸面图像信息的光学成像系统、能发出扫描触摸面的光扫描机构、能形成光斑的量程定位单元以及接收来自光学成像系统所采集的信息并控制光学成像系统工作状态的信息处理模块。本发明专利技术减小了安装误差，从而减小量程定位单元的实际安装位置与触摸屏自身的P

【技术实现步骤摘要】
定位光电检测器、检测系统、触摸屏、检测方法及应用
本专利技术涉及电子领域，具体涉及定位光电检测器、检测系统、触摸屏、检测方法及应用。
技术介绍
目前，触摸屏作为最为轻松的人机交互技术已经被推向众多领域。在基于光电技术的触摸屏实现方案中，最成熟的一种是在屏幕四边排布红外发射管和红外接收管，一一对应形成横竖交叉的红外线矩阵，根据遮蔽光线的不同可以检测出指示物的具体位置，适用范围很广；但其分辨率受到红外对管数量的限制，难以做得很高，且目前公开的触摸装置需要按照显示屏尺寸对等制作；随着显示屏面积增大，其成本随之增加。不同尺寸触摸屏间的触摸装置由于尺寸固定，不能替代通用。针对上述情况，现有技术CN201616089U公开了一种触摸屏及触摸系统，其包括镜头、图像传感器、触摸表面及处理单元，镜头采集触摸表面的触摸信息，并通过光纤传递给图像传感器，以在图像传感器上成像并生成图像信息，图像传感器将图像信息传输到处理单元，处理单元利用三角定位法处理来自图像传感器上的图像数据就能够得出指示物的位置。但是此现有技术在使用时存在坐标精度低、可调性差、匹配性差、通用性不方便、扫描存在盲点等诸多缺陷。具体如下：1、坐标精度低：任何结构性产品由于加工误差、装配误差的原因，其设计尺寸和实际都存在一定误差，因此直接输出设计的尺寸信息来使其应用到实际制造的触屏上，导致其坐标参考无法与实际的触屏完全匹配，从而存在坐标误差；具体地，此现有技术的触摸系统中，其坐标参考为光学镜头的物镜主点作为坐标参考，其与触摸屏是互相独立的，缺乏关联性，导致其坐标的确定受限于镜头的安装位置、镜头的制造误差、镜头的装配误差等，而无论是镜头是自身制造、装配的误差，还是其实际安装位置与设计的安装位置之间存在误差，都会直接导致触摸系统读取出的触摸定位存在误差；2、可调性差、容错性差：此现有技术不能进行镜头位置调整，其只能安装在预设位置，一旦调整镜头位置，则图像传感器的坐标参和对应的触摸屏之间的误差增大；3、通用性不方便：其用于不同型号的触屏时，需要重新设定对应的参数信息等，导致使用较为麻烦；4、识别容易出错且数据量大：此技术是通过获取触摸面上的影像信息来进行分析处理，不仅容易识别到错误的类似触摸的图像，且需要在无任何明显确定的图像中找出正确的触摸位置，数据处理量大且繁琐；5、扫描存在盲点：即使配备光源，但是当触摸处的反射角度不在接收角度上时，会存在盲点。针对上述缺陷5，现有技术CN109992164A公开了一种激光扫描触摸屏，其包括扫描触摸面上的触摸件的激光扫描装置、安装在扫描装置上并随扫描装置的激光头同步转动、同时接收被触摸件反射的光的接收头以及采集接收头接收到光后当前激光照射到触摸件的发射角度的旋转角度检测装置。这种触屏中，虽然基于光发射信号来进行触屏位置检测，从而解决了现有触屏的受限于红外对管数量等条件/缺陷，但是此触屏中，必须要配备旋转的用作扫描的激光光源，同时反射的光必须要能准确反射到与激光头同步转动接收头上，其对于扫描触摸面的光路的精度要求极高，导致设计要求繁多，装配要求高，且成本高。并且此现有技术中，采用码盘来进行旋转角度采集，其精度低，不适用于现有的触屏所使用的大部分场景的高精度要求。同时，此技术中虽然通过旋转扫描能够提升接收效果、提高接受率，但是其在接手上效果仍旧较差。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：提供了定位光电检测器、检测系统、触摸屏、检测方法及应用，解决了现有的触摸位置检测装置的坐标精度低、可调性差、匹配性差、通用性不方便、扫描存在盲点等上述技术问题。本专利技术采用的技术方案如下：触摸定位光电检测器，包括用于采集触摸面图像信息的光学成像系统、能发出扫描触摸面的光扫描机构、能形成光斑的量程定位单元以及接收来自光学成像系统所采集的信息并控制光学成像系统工作状态的信息处理模块；所述光学成像系统包括用于采集触摸面上的光点的光学镜头以及接收来自光学镜头所采集的信息并将其发送给信息处理模块的图像传感器。进一步地，所述光扫描机构发射出以旋转方式扫描触摸面的光束，所述量程定位单元能采集光扫描机构所发射的光脉冲信号，并能将采集的信号发送给信息处理模块。进一步地，所述光扫描机构包括发光源、马达和反射棱镜，所述马达的主轴为空心主轴，所述发光源置于主轴的一端，所述反射棱镜安装在主轴的另一端，发光源所发出的光束穿过主轴的内孔后从反射棱镜入射面射入，并从反射棱镜出射面射出进行触摸面的扫描作业。进一步地，所述光学镜头的透镜组合为鱼眼镜头。进一步地，所述量程定位单元为以下光敏元件中的任一种：光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管。进一步地，所述光学成像系统还包括设置在光学镜头和图像传感器之间光路上的滤光片。进一步地，所述光扫描机构的光源为点光源或线光源。触摸定位光电检测系统，包括两组光电检测器，两组光电检测器分别为左光电检测器和右光电检测器，且所述光电检测器包括用于采集触摸面图像信息的光学成像系统、能发出扫描触摸面的光扫描机构、能形成光斑的量程定位单元以及接收来自光学成像系统所采集的信息并控制光学成像系统工作状态的信息处理模块；所述光学成像系统包括用于采集触摸面上的光点的光学镜头以及接收来自光学镜头所采集的信息并将其发送给信息处理模块的图像传感器；且光电检测器的信息处理模块均与主机信号连接。进一步地，所述光扫描机构发射出以旋转方式扫描触摸面的光束，且所述两组光电检测器的光扫描机构以交替旋转的方式扫描触摸面。一种触摸屏，包括触摸屏本体以及触摸屏本体用定位检测系统，所述定位检测系统包括两组光电检测器，两组光电检测器分别为左光电检测器和右光电检测器，所述光电检测器包括用于采集触摸面图像信息的光学成像系统、能发出扫描触摸面的光扫描机构、能形成光斑的量程定位单元以及接收来自光学成像系统所采集的信息并控制光学成像系统工作状态的信息处理模块；所述光学成像系统包括用于采集触摸面上的光点的光学镜头以及接收来自光学镜头所采集的信息并将其发送给信息处理模块的图像传感器；且光电检测器的信息处理模块均与主机信号连接；所述光学镜头的视场均包含触摸面，所述两组光电检测器的量程定位单元分别位于触摸屏本体的一条边的两个角上。进一步地，所述量程定位单元之间的连线平行于触摸屏本体的一个边线；且左光电检测器的量程定位单元和右光电检测器的量程定位单元之间的连线平行于左光电检测器的光学镜头的物镜中心点和右光电检测器的光学镜头的物镜中心点的连线。触摸定位的检测方法，包括如下步骤：S1、光电检测器初始化：①信息处理模块的存储单元初始化；②信息处理模块的信号收发端口初始化；③信息处理模块的外围设备接口初始化；④信息处理模块采集触摸屏上设置有两个量程定位单元的边的量程当量；⑤其他系统初始化；S2、光扫描机构启动，量程定位单元反射光扫描机构的光，且左光电检测器中的量程定位单元反射所形成的光斑为P1点光斑本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.触摸定位光电检测器，其特征在于：包括用于采集触摸面图像信息的光学成像系统、能发出扫描触摸面的光扫描机构、能形成光斑的量程定位单元以及接收来自光学成像系统所采集的信息并控制光学成像系统工作状态的信息处理模块；/n所述光学成像系统包括用于采集触摸面上的光点的光学镜头以及接收来自光学镜头所采集的信息并将其发送给信息处理模块的图像传感器。/n

【技术特征摘要】
1.触摸定位光电检测器，其特征在于：包括用于采集触摸面图像信息的光学成像系统、能发出扫描触摸面的光扫描机构、能形成光斑的量程定位单元以及接收来自光学成像系统所采集的信息并控制光学成像系统工作状态的信息处理模块；
所述光学成像系统包括用于采集触摸面上的光点的光学镜头以及接收来自光学镜头所采集的信息并将其发送给信息处理模块的图像传感器。


2.根据权利要求1所述的触摸定位光电检测器，其特征在于：所述光扫描机构发射出以旋转方式扫描触摸面的光束，所述量程定位单元能采集光扫描机构所发射的光脉冲信号，并能将采集的信号发送给信息处理模块。


3.根据权利要求2所述的触摸定位光电检测器，其特征在于：所述光扫描机构包括发光源(101)、马达(102)和反射棱镜(103)，所述马达(102)的主轴(1021)为空心主轴，所述发光源(101)置于主轴(1021)的一端，所述反射棱镜(103)安装在主轴(1021)的另一端，发光源(101)所发出的光束穿过主轴(1021)的内孔后从反射棱镜(103)入射面射入，并从反射棱镜(103)出射面射出进行触摸面的扫描作业。


4.根据权利要求1所述的触摸定位光电检测器，其特征在于：所述光学镜头的透镜组合为鱼眼镜头。


5.根据权利要求1所述的触摸定位光电检测器，其特征在于：所述光学成像系统还包括设置在光学镜头和图像传感器之间光路上的滤光片。


6.根据权利要求1～5中任一项所述的触摸定位光电检测器，其特征在于：所述光扫描机构的光源为点光源或线光源。


7.触摸定位光电检测系统，其特征在于：包括两组光电检测器，两组光电检测器分别为左光电检测器和右光电检测器，且所述光电检测器均为权利要求1～7中任一项所述的光电检测器，且光电检测器的信息处理模块均与主机信号连接。


8.根据权利要求7所述的触摸定位光电检测系统，其特征在于：所述光扫描机构发射出以旋转方式扫描触摸面的光束，且所述两组光电检测器的光扫描机构以交替旋转的方式扫描触摸面。


9.一种触摸屏，包括触摸屏本体以及触摸屏本体用定位检测系统，其特征在于：所述定位检测系统为权利要求7～8中任一项所述的触摸定位光电检测系统，所述光学镜头的视场均包含触摸面，所述两组光电检测器的量程定位单元分别位于触摸屏本体的一条边的两个角上。


10.根据权利要求9所述的一种触摸屏...

【专利技术属性】
技术研发人员：王贵有，王锦洲，
申请(专利权)人：四川仪岛科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51