一種觸摸屏光路系統的制作方法
【專利摘要】本發明涉及觸摸屏技術領域，尤其涉及一種觸摸屏光路系統。包括設有發射元件和接收元件的觸摸邊框以及設置在觸摸邊框內的觸摸區域；其特征在于：包括子光路系統，子光路系統包括一個發射元件、與發射元件對應的接收元件、以及在發射元件和接收元件之間形成的扇形光區；子光路系統包括第一子光路系統和第二子光路系統，第一子光路系統的發射元件位于第一觸摸邊框，第一子光路系統的接收元件位于第二觸摸邊框；第二子光路系統的發射元件位于第二觸摸邊框，第二子光路系統的接收元件位于第一觸摸邊框。使得觸摸區域之上排布滿大量各個方向的光路，提高多點識別能力遠超常規觸摸屏，而且克服了常規觸摸屏邊角區域多點識別能力弱的問題。
【專利說明】
一種觸摸屏光路系統
技術領域
[0001]本發明涉及觸摸屏技術領域，尤其涉及一種觸摸屏光路系統。
【背景技術】
[0002]紅外觸摸屏實現觸摸，必須要將光路覆蓋到整個觸摸區域，這樣才能實現無盲區觸摸。任何光從發射燈發出到被接收燈收到，所經過的路徑我們稱之為一條光路。所有的發射燈和接收燈都是具有寬度的，所以發射燈和接收燈之間形成的光路也都是具有寬度的。如果要在某一區域實現觸摸感應，必須要有光路排布滿該區域。由于硬件限制，覆蓋觸摸區域的光路越多，掃描一幀所需的時間也就越長，觸摸屏幀率就越慢。因此，紅外屏觸摸區域上的光路排布方式就要準尋一條準則，以最少的光路覆蓋所有的觸摸區域。
[0003]如圖1-2，現有的紅外觸摸屏呈矩形結構，由一個長發射邊、一個長接收邊、一個短發射邊和一個短接收邊組成。在發射邊上有若干發射燈，接收邊上有若干接收燈，其中，長發射邊的發射燈與長接收邊的接收燈相對設置，短發射邊的發射燈與短接收邊的接收燈一一相對設置。紅外觸摸屏的光路掃描過程中:在接收邊選擇一顆發射燈，在發射邊選擇一顆接收燈，形成一條光路，而后再各自選擇一對其發射和接收相鄰的燈，形成一條與上一條平行的光路，直到鋪滿整個觸摸區域。此種光線排布方式存在一些以下缺陷:如圖3中，左側和底部為發射燈，右側和上部為接收燈，觸摸屏的左下角和右上角由于是發射燈對發射燈、接收燈對接收燈，因此無法排布該方向或接近該方向的光路，越靠近這兩個角落，所能排布的不同角度的光路便越少，而通過某一區域的不同角度的光路越多，能識別的點數就越多。因此，觸摸屏四個角落的觸摸精度和多點識別能力相較中心區域低很多。

【發明內容】

[0004]本發明基于上述技術問題提供一種能夠以最少的光路覆蓋所有的觸摸區域，并且克服觸摸屏邊角區域多點識別能力弱的問題的一種觸摸屏光路系統。
[0005]—種觸摸屏光路系統，包括設有發射元件和接收元件的觸摸邊框以及設置在所述觸摸邊框內的觸摸區域；其特征在于:包括子光路系統，所述子光路系統包括一個發射元件、與所述發射元件對應的接收元件、以及在所述發射元件和所述接收元件之間形成的扇形光區；所述子光路系統包括第一子光路系統和第二子光路系統，所述第一子光路系統的發射元件位于第一觸摸邊框，所述第一子光路系統的接收元件位于第二觸摸邊框;所述第二子光路系統的發射元件位于所述第二觸摸邊框，所述第二子光路系統的接收元件位于所述第一觸摸邊框。
[0006]作為優選，所述第一子光路系統的扇形光區與所述第二子光路系統的扇形光區在所述觸摸區域內間隔分布。
[0007]作為優選，所述第一子光路系統具有多個，多個所述第一子光路系統的扇形光區的面積不同；所述第二子光路系統具有多個，多個所述第二子光路系統的扇形光區的面積不同。
[0008]作為優選，位于所述第一觸摸邊框的邊緣部分的發射元件所在的第一子光路系統的扇形光區的面積大于位于所述第一觸摸邊框的中間部分的發射元件所在的第一子光路系統的扇形光區的面積;位于所述第二觸摸邊框的邊緣部分的發射元件所在的第二子光路系統的扇形光區的面積大于位于所述第二觸摸邊框的中間部分的發射元件所在的第二子光路系統的扇形光區的面積。
[0009]作為優選，所述第一子光路系統的扇形光區和所述第二子光路系統的扇形光區的組合覆蓋所述觸摸區域。
[0010]作為優選，所述子光路系統包括第三子光路系統和第四子光路系統，所述第三子光路系統的發射元件位于第三觸摸邊框，所述第三子光路系統的接收元件位于第四觸摸邊框;所述第四子光路系統的發射元件位于所述第四觸摸邊框，所述第四子光路系統的接收元件位于所述第三觸摸邊框。
[0011]作為優選，所述第三子光路系統的扇形光區與所述第四子光路系統的扇形光區在所述觸摸區域內間隔分布。
[0012]作為優選，所述第三子光路系統具有多個，多個所述第三子光路系統的扇形光區的面積不同；所述第四子光路系統具有多個，多個所述第四子光路系統的扇形光區的面積不同。
[0013]作為優選，位于所述第三觸摸邊框的邊緣部分的發射元件所在的第三子光路系統的扇形光區的面積大于位于所述第三觸摸邊框的中間部分的發射元件所在的第三子光路系統的扇形光區的面積;位于所述第四觸摸邊框的邊緣部分的發射元件所在的第四子光路系統的扇形光區的面積大于位于所述第四觸摸邊框的中間部分的發射元件所在的第四子光路系統的扇形光區的面積。
[0014]作為優選，所述第一子光路系統的扇形光區、所述第二子光路系統的扇形光區、所述第三子光路系統的扇形光區、以及所述第四子光路系統的扇形光區的組合覆蓋所述觸摸區域。
[0015]在所述觸摸屏的每一條觸摸邊框上都存在發射元件和接收元件，將各所述第一子光路系統和第二子光路系統的扇形光區相互拼合，基本上可覆蓋整個所述觸摸區域，并且相互拼合起來覆蓋觸摸區域的各光路子系統的扇形光區之前不重疊，不會造成光路的浪費，以最少的光路覆蓋整個觸摸區域，提高觸摸品的反應時間。同時，使得觸摸區域之上排布滿大量各個方向(相互之間不平行)的光路，因此該光路排布方式下的多點識別能力遠超常規觸摸屏，而且該方法還克服了常規觸摸屏邊角區域多點識別能力弱的問題。
【附圖說明】
[0016]圖1現有技術光路排布不意圖一。
[0017]圖2現有技術光路排布示意圖二。
[0018]圖3現有技術光路排布示意圖三。
[0019]圖4本發明光路系統示意圖一。
[0020]圖5本發明光路系統示意圖二。
[0021]圖6本發明光路系統示意圖三。
【具體實施方式】
[0022]下面將結合附圖對本發明的實施方式進行詳細描述。如圖3，一種紅外觸摸屏，包括矩形的觸摸區域I以及設置在觸摸區域四周的觸摸邊框。每一條觸摸邊框上均設置有發射燈和接收燈4。具體地，觸摸邊框上的發射燈和接收燈的排布方式可以為:
方式一:沿順時針或者逆時針方向，每一觸摸邊框以發射燈為開端，每隔N顆接收燈排布一顆發射燈，相鄰兩顆發射燈之間間隔的接收燈數N可以相同也可以不同，最后以接收燈結尾。
[0023]方式二:沿順時針或者逆時針方向，每一觸摸邊框以接收燈為開端，每隔N顆發射燈排布一顆接收燈，相鄰兩顆發射燈之間間隔的接收燈數N可以相同也可以不同，最后以發射燈結尾。
[0024]本實施例中，以方式二為例進行光路系統進行描述:
該光路系統包括:若干子光路系統，每個子光路系統包括一個發射燈、多個接收燈、以及該發射燈和多個接收燈之間的光路組合成的扇形光區。將觸摸邊框兩兩分組:可以如圖
4、5所示，將相互平行的兩條觸摸邊框設置為一組;也可以如圖6所示，將相鄰的兩條觸摸邊框設置為一組。
[0025]如圖4中，將相互平行的較長的觸摸邊框(21、22)設置為一組。第一子光路系統51包括位于觸摸邊框21的發射燈31、位于觸摸邊框22上的與發射燈31對應的多個接收燈41、以及位于觸摸區域的由發射燈31到接收燈41的光路拼合成的扇形光區511。第二子光路系統52包括位于觸摸邊框22的發射燈32、位于觸摸邊框21的與發射燈32對應的多個接收燈42、以及位于觸摸區域的由發射燈32到接收燈42的光路拼合成的扇形光區521。第一子光路系統和第二子光路系統的扇形光區在觸摸區域內間隔排列，可以覆蓋整個觸摸區域。每一個扇形光區中的不同光路的都具有不同的角度，提高了觸摸屏的識別精度。各子光路系統的扇形光區之間相互沒有重疊，將光路的利用效率發揮到極致，大大提升了觸摸品的反應速度。并且，靠近觸摸區域四個角落的觸摸邊框均設置有發射燈和接收燈，可以在觸摸區域的四個角落都能夠被光路覆蓋，保證了觸摸區域四個角落的觸摸精度。
[0026]如圖5中，將相互平行的較短的觸摸邊框(23、24)設置為一組。第一子光路系統51包括位于觸摸邊框23的發射燈31、位于觸摸邊框24上的與發射燈31對應的多個接收燈41、以及位于觸摸區域的由發射燈31到接收燈41的光路拼合成的扇形光區511。第二子光路系統52包括位于觸摸邊框24的發射燈32、位于觸摸邊框23的與發射燈32對應的多個接收燈42、以及位于觸摸區域的由發射燈32到接收燈42的光路拼合成的扇形光區521。第一子光路系統和第二子光路系統的扇形光區在觸摸區域內間隔排列，可以覆蓋整個觸摸區域。每一個扇形光區中的不同光路的都具有不同的角度，提高了觸摸屏的識別精度。各子光路系統的扇形光區之間相互沒有重疊，將光路的利用效率發揮到極致，大大提升了觸摸品的反應速度。并且，靠近觸摸區域四個角落的觸摸邊框均設置有發射燈和接收燈，可以在觸摸區域的四個角落都能夠被光路覆蓋，保證了觸摸區域四個角落的觸摸精度。
[0027]如圖6中，將相鄰的較短的觸摸邊框23和較長的觸摸邊框21設置為一組，相鄰的較短的觸摸邊框24和較長的觸摸邊框22設置為一組。第一子光路系統51包括位于觸摸邊框23的發射燈31、位于觸摸邊框21上的與發射燈31對應的多個接收燈41、以及位于觸摸區域的由發射燈31到接收燈41的光路拼合成的扇形光區511 ο第二子光路系統52包括位于觸摸邊框21的發射燈32、位于觸摸邊框23的與發射燈32對應的多個接收燈42、以及位于觸摸區域的由發射燈32到接收燈42的光路拼合成的扇形光區521。第三子光路系統53包括位于觸摸邊框24的發射燈33、位于觸摸邊框22上的與發射燈33對應的多個接收燈43、以及位于觸摸區域的由發射燈33到接收燈43的光路拼合成的扇形光區531。第四子光路系統54包括位于觸摸邊框22的發射燈34、位于觸摸邊框24的與發射燈34對應的多個接收燈44、以及位于觸摸區域的由發射燈34到接收燈44的光路拼合成的扇形光區541。第一子光路系統、第二子光路系統、第三子光路系統、以及第四子光路系統的扇形光區在觸摸區域內間隔排列，可以覆蓋整個觸摸區域。每一個扇形光區中的不同光路的都具有不同的角度，提高了觸摸屏的識別精度。各子光路系統的扇形光區之間相互沒有重疊，將光路的利用效率發揮到極致，大大提升了觸摸品的反應速度。并且，靠近觸摸區域四個角落的觸摸邊框均設置有發射燈和接收燈，可以在觸摸區域的四個角落都能夠被光路覆蓋，保證了觸摸區域四個角落的觸摸精度。
[0028]該觸摸屏進行光路掃描時，按照上述不同的光線排布方式進行不同的幀掃描，減少了掃描每一幀所花的時間，同時也提高了掃描精度。并且，由于每一幀內，各子光路系統的扇形光區沒有重疊，降低了觸摸點的計算難度，簡化了觸摸點計算算法，提高了觸摸點計算速度和精度。
[0029]另外，還可以根據觸摸精度的需求對各子光路系統的扇形光區面積進行設計。精度要求高，則減少扇形光區的面積，以提高觸摸精度;精度要求低，則提高扇形光區的面積，以提高觸摸點計算速度。另外，也可以對觸摸區域的不同位置進行扇形光區的設計，以綜合提高觸摸精度和觸摸點計算速度。以圖4中的光路分布為例，可以減少位于觸摸邊框21兩端的發射燈或者位于觸摸邊框22兩端的發射燈對應的接收燈的數量，使得位于觸摸屏長邊兩端的子光路系統的扇形光區面積較小，使得觸摸區域的邊緣分布較多的子光路系統；而增加位于觸摸邊框21中間部分以及觸摸邊框22中間部分的發射燈所對應的接收燈的數量，從而使得觸摸區域的中間分布較少的子光路系統;在保證易出現觸摸盲區的觸摸區域的觸摸精度的同時，不降低觸摸點計算速度。
[0030]雖然結合附圖描述了本發明的實施方式，但是本領域普通技術人員可以在所附權利要求的范圍內做出各種變形或修改。
【主權項】
1.一種觸摸屏光路系統，包括設有發射元件和接收元件的觸摸邊框以及設置在所述觸摸邊框內的觸摸區域;其特征在于:包括子光路系統，所述子光路系統包括一個發射元件、與所述發射元件對應的接收元件、以及在所述發射元件和所述接收元件之間形成的扇形光區；所述子光路系統包括第一子光路系統和第二子光路系統，所述第一子光路系統的發射元件位于第一觸摸邊框，所述第一子光路系統的接收元件位于第二觸摸邊框;所述第二子光路系統的發射元件位于所述第二觸摸邊框，所述第二子光路系統的接收元件位于所述第一觸摸邊框。2.根據權利要求1所述的一種觸摸屏光路系統，其特征在于:所述第一子光路系統的扇形光區與所述第二子光路系統的扇形光區在所述觸摸區域內間隔分布。3.根據權利要求1所述的一種觸摸屏光路系統，其特征在于:所述第一子光路系統具有多個，多個所述第一子光路系統的扇形光區的面積不同;所述第二子光路系統具有多個，多個所述第二子光路系統的扇形光區的面積不同。4.根據權利要求3所述的一種觸摸屏光路系統，其特征在于:位于所述第一觸摸邊框的邊緣部分的發射元件所在的第一子光路系統的扇形光區的面積大于位于所述第一觸摸邊框的中間部分的發射元件所在的第一子光路系統的扇形光區的面積;位于所述第二觸摸邊框的邊緣部分的發射元件所在的第二子光路系統的扇形光區的面積大于位于所述第二觸摸邊框的中間部分的發射元件所在的第二子光路系統的扇形光區的面積。5.根據權利要求1或2所述的一種觸摸屏光路系統，其特征在于:所述第一子光路系統的扇形光區和所述第二子光路系統的扇形光區的組合覆蓋所述觸摸區域。6.根據權利要求1所述的一種觸摸屏光路系統，其特征在于:所述子光路系統包括第三子光路系統和第四子光路系統，所述第三子光路系統的發射元件位于第三觸摸邊框，所述第三子光路系統的接收元件位于第四觸摸邊框;所述第四子光路系統的發射元件位于所述第四觸摸邊框，所述第四子光路系統的接收元件位于所述第三觸摸邊框。7.根據權利要求6所述的一種觸摸屏光路系統，其特征在于:所述第三子光路系統的扇形光區與所述第四子光路系統的扇形光區在所述觸摸區域內間隔分布。8.根據權利要求6所述的一種觸摸屏光路系統，其特征在于:所述第三子光路系統具有多個，多個所述第三子光路系統的扇形光區的面積不同;所述第四子光路系統具有多個，多個所述第四子光路系統的扇形光區的面積不同。9.根據權利要求8所述的一種觸摸屏光路系統，其特征在于:位于所述第三觸摸邊框的邊緣部分的發射元件所在的第三子光路系統的扇形光區的面積大于位于所述第三觸摸邊框的中間部分的發射元件所在的第三子光路系統的扇形光區的面積;位于所述第四觸摸邊框的邊緣部分的發射元件所在的第四子光路系統的扇形光區的面積大于位于所述第四觸摸邊框的中間部分的發射元件所在的第四子光路系統的扇形光區的面積。10.根據權利要求6或7所述的一種觸摸屏光路系統，其特征在于:所述第一子光路系統的扇形光區、所述第二子光路系統的扇形光區、所述第三子光路系統的扇形光區、以及所述第四子光路系統的扇形光區的組合覆蓋所述觸摸區域。
【文檔編號】G06F3/042GK106020572SQ201610631235
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年8月4日
【發明人】王迪, 李金鵬, 何修文, 齊洋
【申請人】湖州佳格電子科技股份有限公司