專利名稱:一種光學(xué)觸控裝置及電子設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種光學(xué)觸控裝置，包括邊框、光發(fā)射組件、光接收組件、以及控制單元，所述邊框的至少一組相對(duì)側(cè)邊上分別均勻布設(shè)有光發(fā)射組件，在同一側(cè)邊上相間設(shè)置有光發(fā)射組件與光接收組件組，所述光接收組件組包括若干個(gè)均勻布設(shè)的光接收組件，每個(gè)光發(fā)射組件發(fā)射出的光被其對(duì)面?zhèn)冗吷系钠渲幸粋€(gè)光接收組件組中的全部光接收組件所接收，所述控制單元控制至少位于同一條側(cè)邊上的所有光發(fā)射組件與其對(duì)面?zhèn)冗吷系乃泄饨邮战M件同時(shí)開啟掃描。本實(shí)用新型的光學(xué)觸控裝置的光路信息采集單元可以并行接收多路光接收組件發(fā)送的信號(hào)，實(shí)現(xiàn)了至少位于同一條側(cè)邊上的所有光發(fā)射組件與其對(duì)面?zhèn)冗吷系乃泄饨邮战M件同時(shí)開啟掃描，提高了掃描速度。
【專利說明】一種光學(xué)觸控裝置及電子設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于光學(xué)控制【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說，是涉及一種光學(xué)觸控裝置及電子設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)在光學(xué)觸控技術(shù)得到越來越廣泛的應(yīng)用，無論是電子白板還是教育觸控電視都在普及。對(duì)光學(xué)觸控裝置來說，其性能主要體現(xiàn)在響應(yīng)速度和穩(wěn)定性上，響應(yīng)速度取決于掃描速度，因此掃描速度成為衡量光學(xué)觸控裝置性能的關(guān)鍵因素之一。
[0003]一般的光學(xué)觸控裝置邊框上緊密排列很多光收發(fā)對(duì)管，掃描順序是從起始一端依次到末端。這樣有多少對(duì)管就需要采樣多少次，獲取完整一幀的數(shù)據(jù)所需時(shí)間較長。
[0004]針對(duì)上述問題，目前的解決方案一種是降低開燈時(shí)間，即降低單燈采樣時(shí)間，另外一種就是減少掃描光路。如專利文件CN101719042.A主要采用通過獲取觸摸點(diǎn)位置后預(yù)判觸摸點(diǎn)下一時(shí)刻的可能范圍，針對(duì)性的進(jìn)行跟蹤掃描，這樣減少了掃描光路數(shù)目，提高了掃描速度，但該種方案存在的問題是跟蹤掃描期間如果有新的觸摸點(diǎn)出現(xiàn)，對(duì)新觸摸點(diǎn)的響應(yīng)速度滯后。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型為了解決現(xiàn)有光學(xué)觸控裝置掃描速度長的技術(shù)問題，提出了一種光學(xué)觸控裝置，可以解決上述問題。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):
[0007]一種光學(xué)觸控裝置，包括邊框、光發(fā)射組件、光接收組件、以及控制單元，所述邊框的至少一組相對(duì)側(cè)邊上分別均勻布設(shè)有光發(fā)射組件，在同一側(cè)邊上相間設(shè)置有光發(fā)射組件與光接收組件組，所述光接收組件組包括若干個(gè)均勻布設(shè)的光接收組件，每個(gè)光發(fā)射組件發(fā)射出的光被其對(duì)面?zhèn)冗吷系钠渲幸粋€(gè)光接收組件組中的全部光接收組件所接收，所述控制單元控制至少位于同一條側(cè)邊上的所有光發(fā)射組件與其對(duì)面?zhèn)冗吷系乃泄饨邮战M件同時(shí)開啟掃描。
[0008]為了縮短掃描時(shí)間，在掃描過程中同時(shí)開啟兩條相對(duì)側(cè)邊上光發(fā)射組件和光接收組件，為了防止位于同一側(cè)邊的光發(fā)射組件所發(fā)射的光影響到其旁邊的光接收組件，分別位于所述兩條相對(duì)側(cè)邊上的光發(fā)射組件間的發(fā)光波段不同。
[0009]進(jìn)一步的，所述的邊框包括兩條相對(duì)的長邊和兩條相對(duì)的短邊，所述兩條長邊上的光發(fā)射組件前方設(shè)置有第一起偏器，所述兩條長邊上的光接收組件前方設(shè)置有與所述第一起偏器相配合的第一檢偏器，所述兩條短邊上的光發(fā)射組件前方設(shè)置有第二起偏器，所述兩條短邊上的光接收組件前方設(shè)置有與所述第二起偏器相配合的第二檢偏器，所述第一起偏器和第二起偏器的偏振方向相互垂直。
[0010]又進(jìn)一步的，位于其中一側(cè)邊上的光接收組件，與位于其軸向方向上的光接收組件組——對(duì)應(yīng)。
[0011]更進(jìn)一步的，所述光線觸控裝置還包括與多路所述光接收組件并行連接的光路信息采集單元，所述光路信息采集單元、光發(fā)射組件、以及光接收組件分別與控制單元連接。
[0012]進(jìn)一步的，所述光路信息采集單元包括存儲(chǔ)器、監(jiān)控單元和與所述光接收組件一一對(duì)應(yīng)順次連接的前置放大電路和比較器，各所述比較器的輸出端其中一路與所述存儲(chǔ)器連接，另外一路與所述監(jiān)控單元連接。
[0013]為了提高抗外界干擾能力，所述的比較器優(yōu)選采用施密特觸發(fā)器。
[0014]優(yōu)選的，所述的存儲(chǔ)器為并入串出的移位寄存器或者具有鎖存功能的寄存器。
[0015]其中，所述的光發(fā)射組件為紅外光發(fā)射組件，所述的光接收組件為紅外光接收組件。
[0016]基于上述的一種光學(xué)觸控裝置，本實(shí)用新型同時(shí)提出了一種電子設(shè)備，包括如前任一項(xiàng)所述的光學(xué)觸控裝置。
[0017]在本實(shí)用新型中，光學(xué)觸控裝置的所述邊框的至少一組相對(duì)側(cè)邊上分別均勻布設(shè)有光發(fā)射組件，在同一側(cè)邊上相間設(shè)置有光發(fā)射組件與光接收組件組，所述光接收組件組包括若干個(gè)均勻布設(shè)的光接收組件，每個(gè)光發(fā)射組件發(fā)射出的光被其對(duì)面?zhèn)冗吷系钠渲幸粋€(gè)光接收組件組中的全部光接收組件所接收，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:本實(shí)用新型中光發(fā)射組件和光接收組件組采用上述排布方式的光學(xué)觸控裝置，通過將光路信息采集單元與多路所述光接收組件并行連接，光路信息采集單元可以并行接收多路光接收組件發(fā)送的信號(hào)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了控制單元可以控制至少位于同一條側(cè)邊上的所有光發(fā)射組件與其對(duì)面?zhèn)冗吷系乃泄饨邮战M件同時(shí)開啟掃描，也即實(shí)現(xiàn)了并行掃描，可以減少整個(gè)光學(xué)觸控裝置的掃描時(shí)間，提高了掃描速度。
[0018]結(jié)合附圖閱讀本實(shí)用新型實(shí)施方式的詳細(xì)描述后，本實(shí)用新型的其他特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚。

【附圖說明】

[0019]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0020]圖1是本實(shí)用新型所提出的光學(xué)觸控裝置的一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2是圖1中光學(xué)觸控裝置的電路原理方框圖；
[0022]圖3是本實(shí)用新型所提出的光學(xué)觸控裝置的另外一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖4是本實(shí)用新型所提出的光學(xué)觸控裝置的又一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0024]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0025]實(shí)施例一
[0026]本實(shí)施例提出了一種光學(xué)觸控裝置，如圖1所示，包括邊框11、光發(fā)射組件12、光接收組件13、控制單元(由于角度原因圖中未示出)，所述邊框11的至少一組相對(duì)側(cè)邊上分別均勻布設(shè)有若干個(gè)光發(fā)射組件12，位于同一側(cè)邊上光發(fā)射組件12與光接收組件組A相間設(shè)置，所述光接收組件組A包括若干個(gè)均勻布設(shè)的光接收組件13，每個(gè)光發(fā)射組件12發(fā)射出的光被其對(duì)面?zhèn)冗吷系钠渲幸粋€(gè)光接收組件組A中的全部光接收組件13所接收，由此采用了如圖1所示的排布方式，所述控制單元控制至少位于同一條側(cè)邊上的所有光發(fā)射組件12與其對(duì)面?zhèn)冗吷系乃泄饨邮战M件13同時(shí)開啟掃描。其中一條側(cè)邊上的所有光接收組件13同時(shí)接收光信號(hào)，位于同一組中的光接收組件只能接收一個(gè)光發(fā)射組件所發(fā)射的光，由于光路信息采集單元與多路所述光接收組件13并行連接，光路信息采集單元可以并行接收多路光接收組件13發(fā)送的信號(hào)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了控制單元可以控制至少位于同一條側(cè)邊上的所有光發(fā)射組件與其對(duì)面?zhèn)冗吷系乃泄饨邮战M件同時(shí)開啟掃描，也即實(shí)現(xiàn)了并行掃描。逐條側(cè)邊開啟位于本側(cè)邊的光發(fā)射組件及其對(duì)面的光接收組件，每開啟掃描一次用時(shí)間t，若只有兩條相對(duì)側(cè)邊上設(shè)置光發(fā)射組件和光接收組件的話，完成整個(gè)光學(xué)觸控裝置的掃描需要2t，若邊框的四條側(cè)邊均設(shè)有光發(fā)射組件和光接收組件的話，完成整個(gè)光學(xué)觸控裝置的掃描需要4t，與現(xiàn)有技術(shù)相比，可以減少整個(gè)光學(xué)觸控裝置的掃描時(shí)間，提高了掃描速度。
[0027]作為一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，如圖2所示，所述光線觸控裝置還包括與多路所述光接收組件13并行連接的光路信息采集單元，所述光路信息采集單元、光發(fā)射組件12、以及光接收組件13分別與控制單元連接，所述光路信息采集單元包括存儲(chǔ)器、監(jiān)控單元和與所述光接收組件13 —一對(duì)應(yīng)順次連接的前置放大電路和比較器，各所述比較器的輸出端其中一路與所述存儲(chǔ)器連接，另外一路與所述監(jiān)控單元連接。光接收組件13原始接收光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)一般為毫伏級(jí)，而且為模擬信號(hào)，經(jīng)過前置放大電路放大后通過比較器與設(shè)定的閾值比較，光學(xué)觸控裝置的光路信號(hào)只有兩種情況，被遮擋或者未被遮擋，而光接收組件輸出信號(hào)為模擬量，通過比較器將模擬量轉(zhuǎn)化為數(shù)字量，便于存儲(chǔ)與處理。監(jiān)控單元控制是否將接收的光路信息發(fā)送給控制單元，如果有光路被遮擋，則將存儲(chǔ)的信息發(fā)送給控制單元，否則不發(fā)送，這樣可以減少不必要的數(shù)據(jù)發(fā)送，減少時(shí)間消耗，進(jìn)而提高掃描速度。
[0028]為了提高抗外界干擾能力，所述的比較器優(yōu)選采用施密特觸發(fā)器，當(dāng)然也可以采用其他抗干擾能力強(qiáng)的比較器實(shí)現(xiàn)。
[0029]優(yōu)選的，由于光路信息采集單元并行接收多路光接收組件13發(fā)送的信號(hào)，所述的存儲(chǔ)器優(yōu)選采用并入串出的移位寄存器實(shí)現(xiàn)，但不限于此，比如也可以采用具有鎖存功能的寄存器實(shí)現(xiàn)，鎖存寄存器可以將某一時(shí)刻的光路信息全部存儲(chǔ)，不再受后續(xù)光路調(diào)整的影響，直到鎖存信號(hào)解除，防止數(shù)據(jù)丟失。
[0030]以本實(shí)施例中如圖1所示的光學(xué)觸控裝置為例，每個(gè)光發(fā)射組件12具有一定的角度范圍，每個(gè)光發(fā)射組件12發(fā)射出的光被其對(duì)面?zhèn)冗吷系钠渲幸粋€(gè)光接收組件組A中的全部光接收組件13所接收，本實(shí)施例中的光發(fā)射組件12位于其所對(duì)應(yīng)的光接收組件組A的中垂線上，光發(fā)射組件12的出光角度設(shè)為2 Θ，則其所能覆蓋的對(duì)面光接收組件13的范圍為2d*tan Θ，也即光接收組件組A的長度不能大于其接收范圍2d*tan Θ，其中d為兩條相對(duì)側(cè)邊之間的距離。
[0031]其中，所述的光發(fā)射組件12可以為紅外光發(fā)射組件，相應(yīng)的所述的光接收組件13為紅外光接收組件。
[0032]實(shí)施例二
[0033]在本實(shí)施例一中的光學(xué)觸控裝置在掃描過程中，可以在打開一條側(cè)邊上的所有光發(fā)射組件12同時(shí)開啟對(duì)面?zhèn)冗叺乃泄饨邮战M件13，但不能同時(shí)開啟位于同一側(cè)邊上的光發(fā)射組件12和以及與該光發(fā)射組件12相鄰近的光接收組件13。即同一側(cè)邊同一時(shí)刻，在2d*tan0范圍的光收發(fā)組件中只能有一個(gè)發(fā)射燈開啟，而接收燈可以開啟多個(gè)，這是由于位于同一側(cè)邊的光發(fā)射組件所發(fā)射的光影響到其旁邊的光接收組件，造成誤判。
[0034]為了進(jìn)一步縮短掃描時(shí)間，本實(shí)施例能夠在掃描過程中同時(shí)開啟兩條相對(duì)側(cè)邊上光發(fā)射組件12和光接收組件13，為了防止位于同一側(cè)邊的光發(fā)射組件所發(fā)射的光影響到其旁邊的光接收組件，分別位于所述兩條相對(duì)側(cè)邊上的光發(fā)射組件間的發(fā)光波段不同。如圖3所示，在如實(shí)施例一所述光發(fā)射組件和光接收組件組的排布方式的前提下，由于位于同一側(cè)邊上的光發(fā)射組件12所發(fā)射的光與其鄰近的光接收組件13能夠接收光學(xué)的波段不同，因此不存在同一側(cè)邊的光發(fā)射組件所發(fā)射的光影響到其旁邊的光接收組件的問題，本實(shí)施例的光學(xué)觸控裝置，若只有兩條相對(duì)側(cè)邊上設(shè)置光發(fā)射組件和光接收組件的話，完成整個(gè)光學(xué)觸控裝置的掃描需要U，當(dāng)邊框的四條側(cè)邊均設(shè)有光發(fā)射組件和光接收組件時(shí)，若僅對(duì)其中兩條對(duì)邊上的光發(fā)射組件分別采用不同的波段，完成整個(gè)光學(xué)觸控裝置的掃描需要2t，與本實(shí)施例一相比，掃描速度提高了一倍。當(dāng)然，當(dāng)邊框的四條側(cè)邊均設(shè)有光發(fā)射組件和光接收組件時(shí)，也可以設(shè)置四條側(cè)邊上光發(fā)射組件間的發(fā)光波段互不相同，因此，光發(fā)射裝置對(duì)其臨邊或者對(duì)邊上的光接收裝置均不會(huì)造成影響，這樣開啟掃描一次即可完成所有光路的掃描，完成整個(gè)光學(xué)觸控裝置的掃描需要It即可，進(jìn)一步縮短了掃描時(shí)間，提高相應(yīng)速度。
[0035]實(shí)施例三
[0036]當(dāng)邊框的四條側(cè)邊均設(shè)置有光收發(fā)組件時(shí)，本實(shí)施例給出了另外一種可以同時(shí)對(duì)四條側(cè)邊上的光路進(jìn)行掃描的結(jié)構(gòu)形式，本實(shí)施例中需要設(shè)置相對(duì)側(cè)邊上的光發(fā)射組件的波長互不相同，但無需設(shè)置相鄰側(cè)邊上光發(fā)射組件的波長互不相同，如圖4所示，在如實(shí)施例一所述光發(fā)射組件和光接收組件組的排布方式的前提下，所述的邊框11包括兩條相對(duì)的長邊I Ia和兩條相對(duì)的短邊I Ib，所述兩條長邊I Ia上的光發(fā)射組件前方設(shè)置有第一起偏器15，所述兩條長邊Ila上的光接收組件13前方設(shè)置有與所述第一起偏器15相配合的第一檢偏器16，所述兩條短邊Ilb上的光發(fā)射組件12前方設(shè)置有第二起偏器17，所述兩條短邊Ilb上的光接收組件13前方設(shè)置有與所述第二起偏器17相配合的第二檢偏器18，所述第一起偏器15和第二起偏器17的偏振方向相互垂直。因此，長邊和短邊的光發(fā)射組件即便是波長相同，但是由于偏振方向不同，也不會(huì)造成兩者的光發(fā)射組件與光接收組件相互影響，因此，光發(fā)射裝置對(duì)其臨邊或者對(duì)邊上的光接收裝置均不會(huì)造成影響，這樣開啟掃描一次即可完成所有光路的掃描，完成整個(gè)光學(xué)觸控裝置的掃描需要It即可，同樣可以縮短了掃描時(shí)間，提高相應(yīng)速度。
[0037]實(shí)施例四
[0038]本實(shí)施例提出了一種電子設(shè)備，包括如實(shí)施例一至三中的任一種光學(xué)觸控裝置，具體結(jié)構(gòu)可以參見實(shí)施例一至三所述，在此不做贅述，本電子設(shè)備可以為電子白板、觸控電視一體機(jī)等設(shè)備。
[0039]當(dāng)然，上述說明并非是對(duì)本實(shí)用新型的限制，本實(shí)用新型也并不僅限于上述舉例，本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換，也應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種光學(xué)觸控裝置，包括邊框、光發(fā)射組件、光接收組件、以及控制單元，其特征在于:所述邊框的至少一組相對(duì)側(cè)邊上分別均勻布設(shè)有光發(fā)射組件，在同一側(cè)邊上相間設(shè)置有光發(fā)射組件與光接收組件組，所述光接收組件組包括若干個(gè)均勻布設(shè)的光接收組件，每個(gè)光發(fā)射組件發(fā)射出的光被其對(duì)面?zhèn)冗吷系钠渲幸粋€(gè)光接收組件組中的全部光接收組件所接收，所述控制單元控制至少位于同一條側(cè)邊上的所有光發(fā)射組件與其對(duì)面?zhèn)冗吷系乃泄饨邮战M件同時(shí)開啟掃描。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)觸控裝置，其特征在于:分別位于所述兩條相對(duì)側(cè)邊上的光發(fā)射組件的發(fā)光波段不同。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)觸控裝置，其特征在于:所述的邊框包括兩條相對(duì)的長邊和兩條相對(duì)的短邊，所述兩條長邊上的光發(fā)射組件前方設(shè)置有第一起偏器，所述兩條長邊上的光接收組件前方設(shè)置有與所述第一起偏器相配合的第一檢偏器，所述兩條短邊上的光發(fā)射組件前方設(shè)置有第二起偏器，所述兩條短邊上的光接收組件前方設(shè)置有與所述第二起偏器相配合的第二檢偏器，所述第一起偏器和第二起偏器的偏振方向相互垂直。4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的光學(xué)觸控裝置，其特征在于:位于其中一側(cè)邊上的光接收組件，與位于其軸向方向上的光接收組件組一一對(duì)應(yīng)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光學(xué)觸控裝置，其特征在于:所述光學(xué)觸控裝置還包括與多路所述光接收組件并行連接的光路信息采集單元，所述光路信息采集單元、光發(fā)射組件、以及光接收組件分別與控制單元連接。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光學(xué)觸控裝置，其特征在于:所述光路信息采集單元包括存儲(chǔ)器、監(jiān)控單元和與所述光接收組件一一對(duì)應(yīng)順次連接的前置放大電路和比較器，各所述比較器的輸出端其中一路與所述存儲(chǔ)器連接，另外一路與所述監(jiān)控單元連接。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光學(xué)觸控裝置，其特征在于:所述的比較器為施密特觸發(fā)器。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光學(xué)觸控裝置，其特征在于:所述的存儲(chǔ)器為并入串出的移位寄存器或者具有鎖存功能的寄存器。9.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的光學(xué)觸控裝置，其特征在于:所述的光發(fā)射組件為紅外光發(fā)射組件，所述的光接收組件為紅外光接收組件。10.一種電子設(shè)備，其特征在于:包括如權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的光學(xué)觸控裝置。
【文檔編號(hào)】G06F3-042GK204302950SQ201420767870
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