双边式红外触摸屏制造技术

双边式红外触摸屏，涉及触摸屏领域，双边式红外触摸屏，包括红外发射阵列和红外接收阵列，还包括附属电路，还包括微型处理器系统，触摸区域的一条边上设有一组红外发射阵列，触摸区域的另一条边上设有一组红外接收阵列，红外发射阵列与红外接收阵列相对设置，红外接收阵列接收红外发射阵列发射的红外光。微型处理器系统通过移轴扫描算法确定触摸点在触摸区域中的位置。由于采用上述技术方案，本发明专利技术具有结构简单、成本低廉等优点。

【技术实现步骤摘要】
双边式红外触摸屏
本专利技术涉及触摸屏领域，尤其涉及红外触摸屏领域。
技术介绍
红外触摸屏作为触摸屏的一个分支，以其安装方便、免维护、高可靠性等优点而逐渐被广泛应用于各个领域。红外触摸屏通常是利用X、Y方向上密布的红外线矩阵来检测并定位用户的触摸。红外触摸屏的屏幕四边排布红外发射管和红外接收管，一一对应成横竖交叉的红外矩阵。用户在触摸屏幕时，触摸件的触摸点会挡住经过该位置的横竖两条红外线，因而可以判断出触摸点在屏幕上的位置。现有的红外触摸屏在屏幕四边排布红外发射管和红外接收管，存在结构复杂、安装不方便、成本高等缺陷。特别在宽屏幕中，距离较远的呈对射关系的红外发射管和红外接收管之间的光信号，可能存在较大的衰减，不利于稳定工作。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种双边式红外触摸屏，以解决上述技术问题。本专利技术所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：双边式红外触摸屏，包括设置在触摸区域侧边的红外发射阵列和红外接收阵列，还包括控制所述红外发射阵列和红外接收阵列中的红外发射管、红外接收管开启的附属电路，还包括控制所述附属电路并存储、计算、传输检测到的数据的微型处理器系统，所述触摸区域的一条边上设有一组所述红外发射阵列，所述触摸区域的另一条边上设有一组所述红外接收阵列，所述红外发射阵列与所述红外接收阵列相对设置，所述红外接收阵列接收所述红外发射阵列发射的红外光；所述微型处理器系统通过所述附属电路控制所述红外发射阵列和红外接收阵列，对所述触摸区域内的触摸点进行扫描；扫描过程中确定包括如下数据：(1)确定在一红外发射管点亮时，在没有触摸点的情况下对接收到的红外信号响应的一排所述红外接收管，并将对应关系存储进数据库；(2)确定在一红外发射管点亮时，判断与其相对设置，处于对射状态的红外接收管是否收到红外信号，若没有收到，则记录下所述红外接收管的坐标值；(3)确定在一红外发射管点亮时，判断数据库中存储的相应红外信号的一排所述红外接收管中，是否收到红外光信号，若没有收到，则记录下所述红外接收管的坐标值；(4)确定所述红外发射阵列和所述红外接收阵列间距离；在存在触摸点时，至少会对一个所述红外发射管与其处于对射状态的所述红外接收管之间的红外光信号造成遮挡；同时至少会对另一个所述红外发射管对其响应的一排所述红外接收管中的至少一个所述红外接收管之间的红外光信号造成遮挡；在所述红外发射管与对应的被遮挡的所述红外接收管之间引直线，所引出的两条直线的交点处即为触摸点所述位置；通过上述步骤可以确定被触摸点遮挡的两个红外发射管的坐标值、确定两个被遮挡的红外接收管的坐标值，已经确定所述红外发射阵列和所述红外接收阵列间距离；所述微型处理器系统通过三角形关系运算，确定触摸点在触摸区域上的位置。本专利技术中只需要一组相对设置的红外发射阵列和红外接收阵列即可实现对触摸区域的扫描，与传统的两组设置方式，其结构简单、大大节省成本。另外，本专利技术可方便应用于较宽屏幕中，应用面广泛。具体使用中可以采用如下方式进行确定触摸点位置。所述微型处理器系统通过所述附属电路控制所述红外发射阵列和红外接收阵列，对所述触摸区域内的触摸点进行扫描；在扫描到触摸点的情况下，所述微型处理器系统通过移轴扫描算法确定触摸点在触摸区域中的位置；所述移轴扫描算法是指，首先确定所述红外发射管发射有效光信号的散射角度φ；所述散射角度φ是指以所述红外发射管为顶点，自响应红外信号的一排所述红外接收管的两端的所述红外接收管分别向所述红外发射管引直线，所形成的夹角；因为所述红外发射管和两个所述红外接收管位置分别确定，因此所述散射角度φ得以确定；所述微型处理器系统控制所述红外接收阵列中的红外接收管开启，并控制所述红外发射阵列中的红外发射管逐个点亮，在所述红外发射阵列和所述红外接收阵列对触摸点扫描过程中，以直角坐标系作为参考；其中X坐标轴上扫描出对射遮挡时的红外发射管C1的X坐标值X1；其中X坐标轴上扫描出第一个出现遮挡时的红外发射管C3的X坐标值X3；以红外发射阵列的Y坐标轴坐标为Y0，则：通过上述方程式，确定坐标值Y1，则触摸点的坐标为X1、Y1。上述移轴扫描算法中体现出的坐标关系，重点在于体现出触摸点、红外发射管、红外接收管之间的位置关系，与坐标系本身的选取关系不大。坐标原点的选取、X坐标轴、Y坐标轴可以相对灵活。通过确定两端的所述红外接收管位置，可以简化计算。可以通过如下方式确定两端的所述红外接收管位置。所述微型处理器系统在触摸区域内没有触摸点的情况下，通过所述附属电路控制所述红外接收阵列中的红外接收管开启，并控制所述红外发射阵列中的红外发射管逐个点亮；在一红外发射管点亮时，所述微型处理器系统记录下该红外发射管的发射管坐标值，并至少记录下接收到所发出的红外信号的两端的红外接收管的两个接收管坐标值，并将发射管坐标值与对应的至少两个接收管坐标值进行关联，并将关联关系进行存储；红外发射管逐个点亮，最终形成一数据库；确定所述红外发射阵列中所述红外发射管点亮时，响应红外信号的一排所述红外接收管的两端的所述红外接收管，并将所述红外发射阵列中所述红外发射管对应的两端的所述红外接收管的对应关系形成一数据库。在所述红外接收管接收到所述红外发射管发射出的信号的强度足够进行识别时，视为接收到红外发射管发出的信号。也可以为所述红外接收管设定一信号电压强度参考值，在所述红外发射管发射出的信号使所述红外接收管所产生的电压波动值大于所述信号电压强度参考值时，视为接收到红外发射管发出的信号。所述信号电压强度参考值可以设置为0.2伏～2.5伏。通过设定所述信号电压强度参考值，有利于灵活控制散射角度φ，以便于调整识别精度。还可以通过如下方式确定两端的所述红外接收管位置。确定一红外发射管的坐标，然后以所述坐标为中心，对称的指定两个所述红外接收管作为两端的所述红外接收管。各个所述红外发射管所对应的两端的所述红外接收管距离应当相近。所述散射角度φ为所述数据库建立过程中，红外发射管的坐标，分别与接收到所发出的红外信号的两端的红外接收管的两个坐标之间的连线构成的夹角值；所述散射角度φ由微型处理器系统在所述数据库建立过程中，根据红外发射管的发射管坐标值，接收到所发出的红外信号的两端的红外接收管的两个接收管坐标值计算得出。所述散射角度φ并非人为设定，而是由设备本身的结构参数自行计算得出，可以提高精度。所述红外发射管为采用广角红外发射管。所述红外发射阵列中的每个红外发射管发射的信号被所述红外接收阵列中三个红外接收管识别，所述红外发射管与三个所述红外接收管中的一个红外接收管之间的连线垂直平分另外两个所述红外接收管之间的连线。当触摸区域较大，本专利技术为大尺寸红外触摸屏时，所述红外发射阵列与所述红外接收阵列设置在触摸区域两条长边上，且相对设置。保证大尺寸的本专利技术在触摸区域均能精确触摸，以便保证其精度。当触摸区域较小，本专利技术为小尺寸红外触摸屏时，所述红外发射阵列与所述红外接收阵列设置在触摸区域两条短边上，且相对设置。保证触摸区域能触摸的同时，减少红外发射管和红外接收管的数量，以便减少成本。触摸点的默认半径可以为5mm，即默认为所述触摸点的两侧分别在Y坐标轴遮挡的两个红外发射管之间的距离为5mm，所述触摸点的两侧分别在X坐标轴遮挡的两个红外发射管本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.双边式红外触摸屏，包括设置在触摸区域侧边的红外发射阵列和红外接收阵列，还包括控制所述红外发射阵列和红外接收阵列中的红外发射管、红外接收管开启的附属电路，还包括控制所述附属电路并存储、计算、传输检测到的数据的微型处理器系统，所述触摸区域的一条边上设有一组所述红外发射阵列，所述触摸区域的另一条边上设有一组所述红外接收阵列，所述红外发射阵列与所述红外接收阵列相对设置，所述红外接收阵列接收所述红外发射阵列发射的红外光；所述微型处理器系统通过所述附属电路控制所述红外发射阵列和红外接收阵列，对所述触摸区域内的触摸点进行扫描；扫描过程中确定包括如下数据：(1)确定在一红外发射管点亮时，在没有触摸点的情况下对接收到的红外信号响应的一排所述红外接收管，并将对应关系存储进数据库；(2)确定在一红外发射管点亮时，判断与其相对设置，处于对射状态的红外接收管是否收到红外信号，若没有收到，则记录下所述红外接收管的坐标值；(3)确定在一红外发射管点亮时，判断数据库中存储的响应红外信号的一排所述红外接收管中，是否收到红外光信号，若没有收到，则记录下所述红外接收管的坐标值；(4)确定所述红外发射阵列和所述红外接收阵列间距离；在存在触摸点时，至少会对一个所述红外发射管与其处于对射状态的所述红外接收管之间的红外光信号造成遮挡；同时至少会对另一个所述红外发射管对其响应的一排所述红外接收管中的至少一个所述红外接收管之间的红外光信号造成遮挡；在所述红外发射管与对应的被遮挡的所述红外接收管之间引直线，所引出的两条直线的交点处即为触摸点位置；通过上述步骤可以确定被触摸点遮挡的两个红外发射管的坐标值、确定两个被遮挡的红外接收管的坐标值，已经确定所述红外发射阵列和所述红外接收阵列间距离；所述微型处理器系统通过三角形关系运算，确定触摸点在触摸区域上的位置。2.根据权利要求1所述的双边式红外触摸屏，其特征在于，所述微型处理器系统通过所述附属电路控制所述红外发射阵列和红外接收阵列，对所述触摸区域内的触摸点进行扫描；在扫描到触摸点的情况下，所述微型处理器系统通过移轴扫描算法确定触摸点在触摸区域中的位置；所述移轴扫描算法是指，首先确定所述红外发射管发射有效光信号的散射角度φ；所述散射角度φ是指以所述红外发射管为顶点，自响应红外信号的一排所述红外接收管的两端的所述红外接收管分别向所述红外发射管引直线，所形成的夹角；因为所述红外发射管和两个所述红外接收管位置分别确定，因此所述散射角度φ得以确定；所述微...

【专利技术属性】
技术研发人员：程抒一，
申请(专利权)人：上海优熠电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：