專利名稱：觸摸板前方設置光信號接收頭的觸摸屏的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電子設備，尤其涉及一種觸摸屏。
背景技術：
隨著多媒體技術的日益發(fā)展，觸摸屏以最方便、簡單、自然的輸入手段得到越來越廣泛的應用，如電信局、銀行、城市街頭的信息查詢、工業(yè)控制、多媒體教學等。利用這種技術，使用者只要用手指或其他觸摸件輕輕地碰顯示屏上的圖文就能實現(xiàn)操作，從而使人機交互更為直觀，大大方便了使用者?，F(xiàn)有的觸摸屏有多種形式，其中紅外觸摸屏相對于其他觸摸屏，具有不受電流、電壓和靜電干擾，適宜某些惡劣的環(huán)境條件等優(yōu)點。幾乎以壓倒性的優(yōu)勢，逐漸占領其他觸摸屏的市場。但紅外觸摸屏由于在普通屏幕增加了框架，影響到了結構的緊湊性，應用環(huán) 境有所局限。而且紅外觸摸屏成本仍然較高，不便于應用于30寸以上的觸摸屏。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供觸摸板前方設置光信號接收頭的觸摸屏，以解決上述技術問題。本發(fā)明所解決的技術問題可以采用以下技術方案來實現(xiàn)觸摸板前方設置光信號接收頭的觸摸屏，包括一觸摸板、一微型處理器系統(tǒng)，所述微型處理器系統(tǒng)連接一檢測觸摸點位置的觸摸位置檢測模塊，其特征在于，所述觸摸位置檢測模塊包括光信號接收頭和信號處理模塊，所述光信號接收頭上設有光敏元件，所述光敏元件連接所述信號處理模塊；所述光信號接收頭包括至少四個濾光通道；所述濾光通道一端設有一入光口，所述濾光通道的另一端設有所述光敏元件，所述濾光通道的通道壁為具有遮光作用的通道壁；所述光信號接收頭置于觸摸板前方，所述光信號接收頭的至少四個濾光通道的入光口朝向所述觸摸板，在所述觸摸板上形成相應的光信號接收區(qū)域。所述光信號接收頭置于觸摸板前方，是指所述光信號接收頭置于觸摸板正面的前方，或者所述光信號接收頭置于觸摸板背面的前方。所述光敏元件接收所述入光口朝向區(qū)域內(nèi)的光線，以使所述入光口前方形成一有效的所述光信號接收區(qū)域。所述濾光通道內(nèi)的光敏元件通過所述入光口接收所述光信號接收區(qū)域內(nèi)的光信號。觸摸板上所述光信號接收區(qū)域以外的光信號很少被所述光敏元件接收，甚至完全不被所述光敏元件接收，以至于所述光敏元件對所述光信號接收區(qū)域以外的光信號不響應。當所述觸摸板上形成一能夠被所述觸摸位置檢測模塊識別的光觸點時，所述光觸點處發(fā)出的光信號被所述觸摸位置檢測模塊中的至少一個所述光敏元件接收，經(jīng)信號處理模塊處理后產(chǎn)生觸摸信號，并將觸摸信號傳遞給所述微型處理器系統(tǒng)；所述微型處理器系統(tǒng)視為所述光觸點位于接收到所述光信號的光敏元件所在濾光通道的入光口所對應的光信號接收區(qū)域內(nèi)，并將光信號接收區(qū)域關聯(lián)到所述觸摸板上或者觸摸板處顯示的畫面上。上述設計特別適用于控制電視機、空調(diào)等電器。上述設計采用光敏元件掃描光觸點，使觸摸位置檢測模塊具有結構簡單、成本低廉、安裝調(diào)試簡單等顯著優(yōu)點。所述光敏元件可以采用紅外接收頭。以簡化系統(tǒng)和降低觸摸位置檢測模塊的信號處理量。所述濾光通道內(nèi)部的寬度為所述入光口所在一端的寬度大于所述光敏元件所在一端的寬度，且寬度自所述入光口所在一端向所述光敏元件所在一端逐漸減小。至少四個所述濾光通道依次排列成至少兩排，所述光敏元件所在一端相鄰，所述入光口所在一端相鄰。上述設計使光信號接收區(qū)域朝向一致。其中，至少四個所述濾光通道依次排列成一排，所述光敏元件所在一端相鄰，所述
入光口所在一端相鄰。上述設計使光信號接收區(qū)域朝向一致。所述入光口上設有濾光片，以便濾除非相關的光信號。所述光信號接收頭的至少四個所述入光口采用同一濾光片。所述濾光通道的所述通道壁設有反光層，以增強光線。以便保證濾光通道對應的光敏元件能收到濾光通道對應的光信號區(qū)域處發(fā)出的光信號。所述濾光通道的所述通道壁設有深色涂層，以吸收光線。以便避免濾光通道對應的光敏元件收到其他濾光通道對應的光信號區(qū)域處發(fā)出的光信號。當同一排的濾光通道中存在復數(shù)個所述光敏元件接收到所述光觸點處反射的光線時，視為光觸點位于復數(shù)個所述光敏元件兩端的兩個所述光敏元件所在的光信號區(qū)域之間的中部，所述信號處理模塊產(chǎn)生觸摸信號，并將觸摸信號傳遞給所述微型處理器系統(tǒng)，所述微型處理器系統(tǒng)將判定的所屬光觸點位置關聯(lián)到所述觸摸板上。復數(shù)個所述光敏元件是指兩個以上的所述光敏元件。具體的可以是當同一排的濾光通道中存在偶數(shù)個所述光敏元件接收到所述光觸點處反射的光線時，視為光觸點位于中間兩個所述光敏元件所在的光信號區(qū)域的中部，所述信號處理模塊產(chǎn)生觸摸信號，并將觸摸信號傳遞給所述微型處理器系統(tǒng)，所述微型處理器系統(tǒng)將位于中間兩個所述光敏元件所在的光信號接收區(qū)域的中部關聯(lián)到所述觸摸板上。當同一排的濾光通道中存在奇數(shù)個所述光敏元件接收到所述光觸點處反射的光線時，視為光觸點位于中間的光敏元件所在的光信號區(qū)域，所述信號處理模塊產(chǎn)生觸摸信號，并將觸摸信號傳遞給所述微型處理器系統(tǒng)，所述微型處理器系統(tǒng)將位于中間的光敏元件所在的光信號區(qū)域關聯(lián)到所述觸摸板上。觸摸件產(chǎn)生光束，所述光束在所述觸摸板上形成一個光觸點。所述觸摸件可以采用遠程觸摸筆，遠程觸摸筆采用激光器，通過激光在所述觸摸板上形成光觸點。遠程觸摸筆所述遠程觸摸筆包括激光器、電源，還具有信號發(fā)生模塊，電源連接信號發(fā)生模塊，信號發(fā)生模塊連接激光器，信號發(fā)生模塊產(chǎn)生振蕩的電信號，并驅(qū)動激光器發(fā)出與電信號相對應的閃爍的激光信號。遠程觸摸筆通過遠程控制光觸點，對觸摸板前方設置光信號接收頭的觸摸屏實現(xiàn)相應的遠程操作。遠程觸摸筆設有開關。所述觸摸件可以采用近程觸摸筆，近程觸摸筆包括一發(fā)光元件，觸摸件在觸摸所述觸摸板時觸發(fā)觸摸件的發(fā)光元件發(fā)光，在觸摸板上形成光觸點。所述近程觸摸板包括筆殼、電源、開關和發(fā)光元件，開關控制發(fā)光元件的發(fā)光情況；開關與近程觸摸筆的觸摸端連接，觸摸端在觸摸觸摸板時觸發(fā)開關，發(fā)光元件發(fā)光，在觸摸板上形成光觸點。近程觸摸筆在與觸摸板接觸時發(fā)光，在觸摸板上形成一光觸點，光觸點隨近程觸摸筆的移動而移動，從而通過光觸點實現(xiàn)近程觸摸筆對觸摸板前方設置光信號接收頭的觸摸屏的觸摸操作。還包括一供電電源，所述供電電源包括一蓄電池，所述蓄電池連接一光電池，所述光電池的受光面朝向觸摸板，接受觸摸板上的光能實現(xiàn)充電。所述微型處理器系統(tǒng)連接一遙控器模塊，所述微型處理器系統(tǒng)通過遙控器模塊發(fā)送信號給受控設備的遙控器接收端。
所述遙控器模塊采用紅外遙控器模塊，所述紅外遙控器模塊的紅外發(fā)射頭前方設有一散光板，使光信號向周圍發(fā)射減少盲區(qū)。至少四個所述濾光通道的的入光口呈條狀，其中至少兩個條狀的入光口在所述觸摸板上形成的所述光信號接收區(qū)域的長度方向存在交錯。所述光觸點發(fā)出的光信號同時被長度方向存在交錯的光信號接收區(qū)域的至少兩個所述濾光通道內(nèi)的光敏元件接收并識別時，所述微型處理器系統(tǒng)接收信號處理模塊處理的一個光敏元件數(shù)據(jù)，得到光觸點位于一光信號區(qū)域，所述微型處理器系統(tǒng)接收信號處理模塊處理的另一個光敏元件數(shù)據(jù)，得到光觸點位于另一光信號區(qū)域，所述微型處理器系統(tǒng)視為光觸點位于一光信號區(qū)域與另一光信號區(qū)域交叉位置，所述微型處理器系統(tǒng)將位于一光信號區(qū)域與另一光信號區(qū)域交叉位置的光信號區(qū)域關聯(lián)到觸摸板上或者觸摸板處顯示的畫面上。通過增加交錯處的數(shù)量，在不增加光敏元件數(shù)量的前提下，可以有效提高觸摸精度。其中至少兩個條狀的入光口在所述觸摸板上形成的所述光信號接收區(qū)域的寬度
方向存在重疊區(qū)域。所述光觸點發(fā)出的光信號同時被寬度方向存在部分重疊區(qū)域的至少兩個光信號接收區(qū)域?qū)闹辽賰蓚€所述濾光通道內(nèi)的光敏元件接收并識別時，所述微型處理器系統(tǒng)視為所述光觸點位于所述觸摸板上至少兩個所述光信號接收區(qū)域的寬度方向的重疊區(qū)域。通過對寬度方向的重疊區(qū)域的設置，和對重疊區(qū)域內(nèi)的光觸點的識別，可以有效提高觸摸精度。兩個在寬度方向存在重疊區(qū)域的光信號接收區(qū)域，與另外兩個在寬度方向存在重疊區(qū)域的光信號接收區(qū)域，在長度方向存在交錯；所述光觸點的光信號同時被上述兩個光信號接收區(qū)域所對應的光敏元件接收并識別時，所述微型處理器系統(tǒng)視為所述光觸點位于兩個所述重疊區(qū)域的相交處。通過增加上述算法，可以進一步有效提高觸摸精度。包括至少兩個所述光信號接收頭，至少兩個所述光信號接收頭置于觸摸板前方；一光信號接收頭的至少兩個濾光通道的入光口為條狀，且長度方向平行排列；另一光信號接收頭的至少兩個濾光通道的入光口為條狀，且長度方向平行排列；一光信號接收頭在所述觸摸板上形成的至少兩條光信號接收區(qū)域，與另一光信號接收頭在所述觸摸板上形成的至少兩條光信號接收區(qū)域在長度方向上存在交錯。通過設置兩個所述光信號接收頭簡化單個所述光信號接收頭的結構。并可以給進一步提高系統(tǒng)性能提供硬件基礎。
觸摸板前方設置光信號接收頭的觸摸屏還包括一字線形激光器，所述一字線形激光器設置在所述觸摸板的一側(cè)，所述一字線形激光器在所述觸摸板的觸摸范圍內(nèi)形成一層與所述觸摸板平行的激光出射面；當觸摸件觸摸觸摸板時，遮擋激光出射面，形成光觸點。當觸摸板較大時，所述一字線形激光器可以設置為多個，多個一字線形激光器可以設置在觸摸板的側(cè)邊，也可以根據(jù)需要設置，只要多個一字線形激光器形成的一層激光出射面覆蓋觸摸板的觸摸范圍即可。所述信號處理模塊采用分時掃描的方式，分時接收兩個所述光信號接收頭發(fā)送的接收信息。上述設計可以減少一字線形激光器的個數(shù)，進而減少成本。還包括一外殼，所述外殼米用一具有卡通動物造型的外殼；所述外殼上設有左右排布的兩個透光口；兩個所述透光口處各設置一所述光信號接收頭；所述透光口可以為卡通動物造型的眼部，放置于房間增加趣味性。兩個所述光信號接收頭中排列的濾光通道的入光口的長度方向不一致，以使得在所述觸摸板上映射形成的光信號區(qū)域呈矩陣狀排列。 兩個所述透光口的中部設有一校準激光器系統(tǒng)，校準激光器系統(tǒng)的激光器發(fā)射口朝向觸摸板上的觸摸區(qū)域。所述激光器為十字激光器或點狀激光器。所述激光器上設有一激光器開關，所述開關為一常開開關。所述校準激光器系統(tǒng)用于校準使得兩個所述光信號接收頭的中心對準所述觸摸屏的中心位置?？ㄍ▌游镌煨偷耐鈿ど峡梢栽O置成上下對稱的兩個透光口，上下對稱的兩個所述透光口中各設置一光信號接收頭。所述微型處理器系統(tǒng)采用電視機機頂盒的微型處理器系統(tǒng)。采用本發(fā)明構成的觸摸板前方設置光信號接收頭的觸摸屏與電視機機頂盒進行信號連接，并與電視機機頂盒共用微型處理器系統(tǒng)，實現(xiàn)對電視機的觸摸操作。所述微型處理器系統(tǒng)采用計算機的微型處理器系統(tǒng)。采用本發(fā)明構成的觸摸板前方設置光信號接收頭的觸摸屏與計算機進行信號連接，并與計算機共用微型處理器系統(tǒng)，實現(xiàn)對計算機的觸摸操作。所述微型處理器系統(tǒng)連接一無線局域網(wǎng)通信模塊，通過無線的方式與外界需要觸摸操作的設備進行信號連接，實現(xiàn)觸摸操作功能。所述微型處理器系統(tǒng)連接一藍牙通信模塊，通過藍牙傳輸?shù)姆绞脚c外界需要觸摸操作的藍牙設備進行信號連接，實現(xiàn)觸摸操作功能。所述微型處理器系統(tǒng)連接一紅外通信模塊，通過紅外傳輸或紅外遙控的方式與外界需要觸摸操作的紅外設備進行信號連接，實現(xiàn)觸摸操作功能。有益效果由于采用上述技術方案，本發(fā)明不僅結構簡單、成本低廉，而且可以用較少的器件，實現(xiàn)高精度觸摸的功能。


圖I為本發(fā)明的電路結構圖；圖2為本發(fā)明使用狀態(tài)示意圖；圖3為本發(fā)明的光信號接收頭的一種結構示意圖；圖4為本發(fā)明的光信號接收頭的另一種結構示意圖；圖5為圖4所示的光信號接收頭關聯(lián)到觸摸板上光信號接收區(qū)域的示意圖6為至少四個濾光通道的入光口分別呈條狀的光信號接收頭結構示意圖；圖7為圖6所示的光信號接收頭關聯(lián)到觸摸板上光信號接收區(qū)域的示意圖；圖8為采用兩個光信號接收頭的結構示意圖。
具體實施例方式為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示進一步闡述本發(fā)明。參照圖I、圖2，觸摸板前方設置光信號接收頭的觸摸屏，包括一觸摸板2、一微型處理器系統(tǒng)11。微型處理器系統(tǒng)11連接一檢測觸摸點位置的觸摸位置檢測模塊12，觸摸位置檢測模塊12包括光信號接收頭13和信號處理模塊14。光信號接收頭13上設有光敏元件15，光敏元件15連接信號處理模塊14。光信號接收頭13置于觸摸板2前方。在觸摸 板2透光的情況下，光信號接收頭13也可以置于觸摸板2的后方。光信號接收頭13置于觸摸板2的后方的方式特別適用于以背投方式顯示的顯示器。觸摸板前方設置光信號接收頭的觸摸屏還包括一供電電源。供電電源包括一蓄電池，蓄電池連接一光電池，光電池的受光面朝向觸摸板2。光電池接收觸摸板2方向發(fā)來的光線，并轉(zhuǎn)化為電能，為系統(tǒng)工作提供電能，或者為蓄電池充電。通過光電池為整個系統(tǒng)提供部分電能，或者全部電能。觸摸板前方設置光信號接收頭的觸摸屏與受控設備間的通信方式可以采用如下方式中的一種或者多種(I)微型處理器系統(tǒng)11連接一無線局域網(wǎng)通信模塊，通過無線的方式與外界需要觸摸操作的設備進行信號連接，實現(xiàn)觸摸操作功能。(2)微型處理器系統(tǒng)11連接一藍牙通信模塊，通過藍牙傳輸?shù)姆绞脚c外界需要觸摸操作的藍牙設備進行信號連接，實現(xiàn)觸摸操作功能。(3)微型處理器系統(tǒng)11連接一紅外通信模塊，通過紅外傳輸或紅外遙控的方式與外界需要觸摸操作的紅外設備進行信號連接，實現(xiàn)觸摸操作功能或者遙控功能。(4)微型處理器系統(tǒng)11連接一遙控器模塊，微型處理器系統(tǒng)11通過遙控器模塊發(fā)送信號給受控設備的遙控器接收端。遙控器模塊采用紅外遙控器模塊，紅外遙控器模塊的紅外發(fā)射頭前方設有一散光板，使光信號向周圍發(fā)射減少盲區(qū)。特別適用于電視機遙控、空調(diào)遙控等。微型處理器系統(tǒng)11可以采用以下形式(I)直接采用受控設備中的微型處理器系統(tǒng)11，如采用電視機機頂盒的微型處理器系統(tǒng)；采用計算機的微型處理器系統(tǒng)。通過共用CPU簡化結構、降低成本。(2)采用獨立的微型處理器系統(tǒng)11，微型處理器系統(tǒng)11優(yōu)選采用單片機系統(tǒng)、ARM系統(tǒng)等小型微型處理器系統(tǒng)。參照圖3，光信號接收頭13包括至少四個濾光通道131。濾光通道131 —端設有一入光口 132，濾光通道131的另一端設有光敏元件15，濾光通道131的通道壁為具有遮光作用的通道壁。光信號接收頭13的至少四個濾光通道131的入光口 132朝向觸摸板2。光敏元件15可以采用光敏二極管、光敏三極管或者紅外接收頭。具體設計中可以優(yōu)選紅外接收頭，紅外接收頭為紅外接收電路集成在一個元件中制成。一般內(nèi)部電路包括紅外監(jiān)測二極管、放大器、限副器、帶通濾波器、積分電路、比較器等。紅外接收頭可以視為是將光敏二極管和信號處理模塊14的部分電路甚至全部電路集成在一起。因此采用紅外接收頭可以簡化系統(tǒng)，降低觸摸位置檢測模塊12的信號處理量或者省略信號處理模塊14。光敏元件15接收入光口 132朝向區(qū)域內(nèi)的光線，以使入光口 132前方形成一有效的光信號接收區(qū)域21。濾光通道131內(nèi)的光敏元件15通過入光口 132接收光信號接收區(qū)域21內(nèi)的光信號。觸摸板2上光信號接收區(qū)域21以外的光信號，因為濾光通道131具有遮光作用的通道壁的遮光作用，很少被光敏元件15接收，甚至完全不被光敏元件15接收，以至于光敏元件15對光信號接收區(qū)域21以外的光信號不響應。當在觸摸板2上形成一能夠被觸摸位置檢測模塊12識別的光觸點3時，光觸點3處發(fā)出的光信號被觸摸位置檢測模塊12中的至少一個光敏元件15接收，經(jīng)信號處理模塊14處理后產(chǎn)生觸摸信號，并將觸摸信號傳遞給微型處理器系統(tǒng)11。微型處理器系統(tǒng)11視為光觸點3位于接收到光信號的光敏元件15所在濾光通道131的入光口 132所對應的光信號接收區(qū)域21內(nèi)，并將光信號接收區(qū)域關聯(lián)到觸摸板2上或者觸摸板2處顯示的畫面上。 上述設計特別適用于控制電視機、空調(diào)等電器。上述設計采用光敏元件15掃描光觸點3，使觸摸位置檢測模塊12具有結構簡單、成本低廉、安裝調(diào)試簡單等顯著優(yōu)點。在屏幕較大時，可以采用多個光信號接收頭13。對于濾光通道131的具體設計如下具體設計中，濾光通道131的通道壁可以設置反光層，以增強光線。以便保證濾光通道131對應的光敏元件15能收到濾光通道131對應的光信號區(qū)域處發(fā)出的光信號。這一設計適用于光觸點3光線較弱的情況。濾光通道131的通道壁也可以設置深色涂層或者深色磨砂涂層，以吸收光線，以便避免濾光通道131對應的光敏元件15收到其他濾光通道對應的光信號區(qū)域處發(fā)出的光信號。這一設計適用于光觸點3光線較強的情況。參照圖3，濾光通道131內(nèi)部的寬度為入光口 132所在一端的寬度大于光敏元件15所在一端的寬度,且寬度自入光口 132所在一端向光敏兀件15所在一端逐漸減小。優(yōu)選入光口 132為弧形。在入光口 132為弧形的前提下，進一步優(yōu)選濾光通道131剖面為扇形。產(chǎn)生光觸點3的方式可以是如下兩種—、采用發(fā)光的觸摸件產(chǎn)生。通過觸摸件產(chǎn)生光束，光束在觸摸板2上形成一個光觸點。觸摸件可以采用遠程觸摸筆，遠程觸摸筆采用激光器，通過激光在觸摸板2上形成光觸點。遠程觸摸筆包括激光器、電源，還具有信號發(fā)生模塊，電源連接信號發(fā)生模塊，信號發(fā)生模塊連接激光器，信號發(fā)生模塊產(chǎn)生振蕩的電信號，并驅(qū)動激光器發(fā)出與電信號相對應的閃爍的激光信號。遠程觸摸筆通過遠程控制光觸點，對觸摸板前方設置光信號接收頭的觸摸屏實現(xiàn)相應的遠程操作。遠程觸摸筆設有開關。觸摸件可以采用近程觸摸筆，近程觸摸筆包括一發(fā)光元件，觸摸件在觸摸觸摸板2時觸發(fā)觸摸件的發(fā)光元件發(fā)光，在觸摸板2上形成光觸點。近程觸摸板2包括筆殼、電源、開關和發(fā)光元件，開關控制發(fā)光元件的發(fā)光情況。開關與近程觸摸筆的觸摸端連接，觸摸端在觸摸觸摸板2時觸發(fā)開關，發(fā)光元件發(fā)光，在觸摸板2上形成光觸點。近程觸摸筆在與觸摸板2接觸時發(fā)光,在觸摸板2上形成一光觸點,光觸點隨近程觸摸筆的移動而移動,從而通過光觸點實現(xiàn)近程觸摸筆對觸摸板前方設置光信號接收頭的觸摸屏的觸摸操作。二、在觸摸板前方設置激光器參照圖5，觸摸板前方設置光信號接收頭的觸摸屏還包括一字線形激光器4。一字線形激光器4設置在觸摸板2的角部。一字線形激光器4在觸摸板2的觸摸范圍內(nèi)形成一層與觸摸板2平行的激光出射面。當觸摸件觸摸觸摸板2時，遮擋激光出射面，形成光觸點
3。當觸摸板2較大時，一字線形激光器4可以設置為多個，多個一字線形激光器4可以設置在觸摸板2的側(cè)邊，也可以根據(jù)需要設置。只要多個一字線形激光器4形成的一層激光出射面覆蓋觸摸板2的觸摸范圍即可。具體實施例I :參照圖4，至少四個濾光通道131依次排列成至少兩排，光敏元件15所在一端相鄰，入光口 132 —端相鄰,使光信號接收區(qū)域朝向一致。 其中優(yōu)選，至少四個濾光通道131依次排列成一排，光敏元件15所在一端相鄰，入光口 132所在一端相鄰。入光口 132上設有濾光片，以便濾除非相關的光信號。光信號接收頭13的至少四個入光口 132采用同一濾光片，以簡化結構。參照圖5，兩兩相鄰的入光口 132所對應的光信號接收區(qū)域21存在重疊部分，重疊部分如圖中陰影部分所示。當光觸點3位于重疊部分(陰影部分)時，會有至少兩個光敏元件15接收到光觸點3處反射或散射的光線。比如三個、四個、五個甚至更多個光敏元件15接收到光線。當同一排的濾光通道131中存在偶數(shù)個光敏元件15接收到光觸點3處反射或散射的光線時，視為光觸點3位于中間兩個光敏元件15所在的光信號區(qū)域的中部，信號處理模塊14產(chǎn)生觸摸信號，并將觸摸信號傳遞給微型處理器系統(tǒng)11，微型處理器系統(tǒng)11將位于中間兩個光敏元件15所在的光信號接收區(qū)域的中部關聯(lián)到觸摸板2上，或者關聯(lián)到觸摸板2上顯示的畫面上。當同一排的濾光通道131中存在奇數(shù)個光敏元件15接收到光觸點3處反射的光線時，視為光觸點3位于中間的光敏元件15所對應的光信號區(qū)域。信號處理模塊14產(chǎn)生觸摸信號，并將觸摸信號傳遞給微型處理器系統(tǒng)11。微型處理器系統(tǒng)11將位于中間的光敏元件15所對應的光信號區(qū)域關聯(lián)到觸摸板2上，或者關聯(lián)到觸摸板2上顯示的畫面上。具體實施例2 參照圖6，至少四個濾光通道131的入光口分別呈條狀，包括縱向的入光口 1321和橫向的入光口 1322。參照圖7，縱向的入光口 1321，和橫向的入光口 1322在觸摸板2上形成的光信號接收區(qū)域21的長度方向存在交錯，交錯處以陰影表示。光觸點3發(fā)出的光信號同時被長度方向存在交錯的光信號接收區(qū)域211對應的至少兩個濾光通道131內(nèi)的光敏元件15接收并識別時，微型處理器系統(tǒng)11接收信號處理模塊14處理的一個光敏元件數(shù)據(jù)，得到光觸點3位于一光敏元件對應的光信號區(qū)域，微型處理器系統(tǒng)11接收信號處理模塊14處理的另一個光敏元件數(shù)據(jù)，得到光觸點位于另一光敏元件對應的光信號區(qū)域。微型處理器系統(tǒng)11視為光觸點3位于一光信號區(qū)域與另一光信號區(qū)域交叉位置211。微型處理器系統(tǒng)11將位于一光信號區(qū)域與另一光信號區(qū)域交叉位置的光信號區(qū)域關聯(lián)到觸摸板2上或者觸摸板2處顯示的畫面上。通過增加交錯處的數(shù)量，在不增加光敏元件數(shù)量的前提下，可以有效提高觸摸精度。進一步參照圖7，其中至少兩個條狀的入光口 1321或入光口 1322在觸摸板2上形成的光信號接收區(qū)域21的寬度方向存在重疊區(qū)域，如多個入光口 1322的重疊區(qū)域212。光觸點3發(fā)出的光信號同時被寬度方向存在部分重疊區(qū)域212的至少兩個光信號接收區(qū)域?qū)闹辽賰蓚€濾光通道131內(nèi)的光敏元件15接收并識別時。微型處理器系統(tǒng)11視為光觸點3位于觸摸板2上至少兩個光信號接收區(qū)域的寬度方向的重疊區(qū)域212。通過對寬度方向的重疊區(qū)域212的設置，和對重疊區(qū)域212內(nèi)的光觸點3的識別，可以有效提高觸摸精度。兩個在寬度方向存在重疊區(qū)域212的光信號接收區(qū)域，與另外兩個在寬度方向存在重疊區(qū)域213的光信號接收區(qū)域，在長度方向存在交錯。光觸點3的光信號同時被上述兩個光信號接收區(qū)域所對應的光敏元件15接收并識別時，微型處理器系統(tǒng)11視為光觸點 3位于重疊區(qū)域212、重疊區(qū)域213的相交處。通過增加上述算法，可以進一步有效提高觸摸精度。參照圖8，進一步為了簡化單個光信號接收頭的結構，并可以為進一步提高系統(tǒng)性能提供硬件基礎。將原光信號接收頭13分成兩個，即光信號接收頭13a，光信號接收頭13b。光信號接收頭13a的至少兩個濾光通道的入光口為條狀，且長度方向平行排列。光信號接收頭13b的至少兩個濾光通道的入光口為條狀，且長度方向平行排列。參照圖7，光信號接收頭13a在觸摸板2上形成的至少兩條光信號接收區(qū)域，與光信號接收頭13b在觸摸板2上形成的至少兩條光信號接收區(qū)域在長度方向上存在交錯。類似于將圖6具有入光口 1321、入光口 1322的兩組濾光通道131，分開設置在兩個相對獨立的光信號接收頭上。進一步，觸摸板前方設置光信號接收頭的觸摸屏還包括一外殼，微型處理器系統(tǒng)
11、觸摸位置檢測模塊12、蓄電池等設置在外殼內(nèi)。外殼采用一具有卡通動物造型的外殼。外殼上設有左右排布的兩個透光口。兩個透光口處分別設置光信號接收頭13a、光信號接收頭13b。透光口可以為卡通動物造型的眼部，放置于房間增加趣味性。光信號接收頭13a、光信號接收頭13b中排列的濾光通道的入光口的長度方向不一致。長度方向可以是相交，也可以進一步設置為相互垂直。以使得在觸摸板2上映射形成的光信號區(qū)域呈矩陣狀排列。卡通動物造型的外殼上也可以設置成上下對稱的兩個透光口，上下對稱的兩個透光口中各設置一光信號接收頭。兩個透光口的中部，即光信號接收頭13a、光信號接收頭13b之間設有一校準激光器系統(tǒng)，校準激光器系統(tǒng)的激光器5發(fā)射口朝向觸摸板2上的觸摸區(qū)域。激光器5為十字激光器或點狀激光器。激光器5設有一激光器開關,開關為一常開開關。校準激光器系統(tǒng)用于校準使得兩個光信號接收頭的中心盡量對準觸摸屏2的中心位置。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
權利要求
1.觸摸板前方設置光信號接收頭的觸摸屏，包括一觸摸板、一微型處理器系統(tǒng)，所述微型處理器系統(tǒng)連接一檢測觸摸點位置的觸摸位置檢測模塊，其特征在于，所述觸摸位置檢測模塊包括光信號接收頭和信號處理模塊，所述光信號接收頭上設有光敏元件，所述光敏元件連接所述信號處理模塊； 所述光信號接收頭包括至少四個濾光通道；所述濾光通道一端設有一入光口，所述濾光通道的另一端設有所述光敏元件，所述濾光通道的通道壁為具有遮光作用的通道壁； 所述光信號接收頭置于觸摸板前方，所述光信號接收頭的至少四個濾光通道的入光口朝向所述觸摸板，在所述觸摸板上形成相應的光信號接收區(qū)域； 所述光敏元件接收所述入光口朝向區(qū)域內(nèi)的光線，以使所述入光口前方形成一有效的所述光信號接收區(qū)域； 所述濾光通道內(nèi)的光敏元件通過所述入光口接收所述光信號接收區(qū)域內(nèi)的光信號，所述觸摸板上所述光信號接收區(qū)域以外的光信號很少被所述光敏元件接收，甚至完全不被所述光敏元件接收，以至于所述光敏元件對所述光信號接收區(qū)域以外的光信號不響應； 當所述觸摸板上形成一能夠被所述觸摸位置檢測模塊識別的光觸點時，所述光觸點處發(fā)出的光信號被所述觸摸位置檢測模塊中的至少一個所述光敏元件接收，經(jīng)信號處理模塊處理后產(chǎn)生觸摸信號，并將觸摸信號傳遞給所述微型處理器系統(tǒng)；所述微型處理器系統(tǒng)視為所述光觸點位于接收到所述光信號的光敏元件所在濾光通道的入光口所對應的光信號接收區(qū)域內(nèi)，并將光信號接收區(qū)域關聯(lián)到所述觸摸板上或者觸摸板處顯示的畫面上。
2.根據(jù)權利要求I所述的觸摸板前方設置光信號接收頭的觸摸屏，其特征在于，所述光敏元件可以采用紅外接收頭。
3.根據(jù)權利要求I所述的觸摸板前方設置光信號接收頭的觸摸屏，其特征在于，所述濾光通道內(nèi)部的寬度為所述入光口所在一端的寬度大于所述光敏兀件所在一端的寬度，且寬度自所述入光口所在一端向所述光敏元件所在一端逐漸減小。
4.根據(jù)權利要求2所述的觸摸板前方設置光信號接收頭的觸摸屏，其特征在于，至少四個所述濾光通道依次排列成一排，所述光敏元件所在一端相鄰，所述入光口所在一端相鄰；當同一排的濾光通道中存在復數(shù)個所述光敏元件接收到所述光觸點處反射的光線時，視為光觸點位于復數(shù)個所述光敏元件兩端的兩個所述光敏元件所在的光信號區(qū)域之間的中部，所述信號處理模塊產(chǎn)生觸摸信號，并將觸摸信號傳遞給所述微型處理器系統(tǒng)，所述微型處理器系統(tǒng)將判定的所屬光觸點位置關聯(lián)到所述觸摸板上。
5.根據(jù)權利要求3所述的觸摸板前方設置光信號接收頭的觸摸屏，其特征在于，至少四個所述濾光通道的的入光口呈條狀，其中至少兩個條狀的入光口在所述觸摸板上形成的所述光信號接收區(qū)域的長度方向存在交錯。
6.根據(jù)權利要求1、2、3、4或5所述的觸摸板前方設置光信號接收頭的觸摸屏，其特征在于，至少兩個條狀的入光口在所述觸摸板上形成的所述光信號接收區(qū)域的寬度方向存在重疊區(qū)域；所述光觸點發(fā)出的光信號同時被寬度方向存在部分重疊區(qū)域的至少兩個光信號接收區(qū)域?qū)闹辽賰蓚€所述濾光通道內(nèi)的光敏元件接收并識別時，所述微型處理器系統(tǒng)視為所述光觸點位于所述觸摸板上至少兩個所述光信號接收區(qū)域的寬度方向的重疊區(qū)域。
7.根據(jù)權利要求6所述的觸摸板前方設置光信號接收頭的觸摸屏，其特征在于，兩個在寬度方向存在重疊區(qū)域的光信號接收區(qū)域，與另外兩個在寬度方向存在重疊區(qū)域的光信號接收區(qū)域，在長度方向存在交錯；所述光觸點的光信號同時被上述兩個光信號接收區(qū)域所對應的光敏元件接收并識別時，所述微型處理器系統(tǒng)視為所述光觸點位于兩個所述重疊區(qū)域的相交處。
8.根據(jù)權利要求1、2、3、4或5所述的觸摸板前方設置光信號接收頭的觸摸屏，其特征在于，包括至少兩個所述光信號接收頭，至少兩個所述光信號接收頭置于觸摸板前方；一光信號接收頭的至少兩個濾光通道的入光口為條狀，且長度方向平行排列；另一光信號接收頭的至少兩個濾光通道的入光口為條狀，且長度方向平行排列； 一光信號接收頭在所述觸摸板上形成的至少兩條光信號接收區(qū)域，與另一光信號接收頭在所述觸摸板上形成的至少兩條光信號接收區(qū)域在長度方向上存在交錯。
9.根據(jù)權利要求1、2、3、4或5所述的觸摸板前方設置光信號接收頭的觸摸屏，其特征在于，觸摸板前方設置光信號接收頭的觸摸屏還包括一字線形激光器，所述一字線形激光器設置在所述觸摸板的一側(cè)，所述一字線形激光器在所述觸摸板的觸摸范圍內(nèi)形成一層與所述觸摸板平行的激光出射面；當觸摸件觸摸觸摸板時，遮擋激光出射面，形成光觸點。
10.根據(jù)權利要求1、2、3、4或5所述的觸摸板前方設置光信號接收頭的觸摸屏，其特征在于，所述微型處理器系統(tǒng)連接一紅外通信模塊，通過紅外傳輸或紅外遙控的方式與外界需要觸摸操作的紅外設備進行信號連接，實現(xiàn)觸摸操作功能。
全文摘要
觸摸板前方設置光信號接收頭的觸摸屏涉及一種觸摸屏。包括一觸摸板、一微型處理器系統(tǒng)，微型處理器系統(tǒng)連接一檢測觸摸點位置的觸摸位置檢測模塊，觸摸位置檢測模塊包括光信號接收頭和信號處理模塊，光信號接收頭上設有光敏元件，光敏元件連接信號處理模塊；光信號接收頭包括至少四個濾光通道；濾光通道一端設有一入光口，濾光通道的另一端設有光敏元件，濾光通道的通道壁為具有遮光作用的通道壁；光信號接收頭置于觸摸板前方，光信號接收頭的至少四個濾光通道的入光口朝向觸摸板，在觸摸板上形成相應的光信號接收區(qū)域。由于采用上述技術方案，本發(fā)明不僅結構簡單、成本低廉，而且可以用較少的器件。
文檔編號G06F3/042GK102819355SQ20111015036
公開日2012年12月12日 申請日期2011年6月7日 優(yōu)先權日2011年6月7日
發(fā)明者孫倩倩 申請人:上?？贫冯娮涌萍加邢薰?br>