專利名稱:一種紅外多點(diǎn)觸摸屏的驅(qū)動方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及多點(diǎn)觸摸屏領(lǐng)域,具體為一種紅外多點(diǎn)觸摸屏的驅(qū)動方法。
背景技術(shù):
目前應(yīng)用在各種場合下基于傳感器的觸摸屏主要有電阻式觸摸屏、電容式觸摸屏、表面聲波觸摸屏和紅外觸摸屏,相對于其他觸摸屏,紅外觸摸屏具有較好的視覺效果和定位原理,而且不怕電磁干擾,尤其在大尺寸觸摸屏上,應(yīng)用更加廣泛。紅外觸摸屏是在觸摸屏的四周布滿紅外對管,其中紅外發(fā)射管和紅外接收管一一對應(yīng),形成正交的紅外網(wǎng)絡(luò),一旦有觸摸物觸摸,紅外接收管就接收不到紅外發(fā)射管發(fā)射的紅外光線,即 可判斷出觸摸點(diǎn)的位置。但是在大尺寸的應(yīng)用上,使用的紅外對管數(shù)量較多,再加上紅外發(fā)射管有一定的響應(yīng)時間,這就導(dǎo)致了觸摸屏的掃面時間過長,觸摸屏的響應(yīng)時間達(dá)不到要求。專利號200920079315. 4的專利公開了一種X、Y、Z三軸(垂直方向與斜向)掃描紅外對管來實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸摸的方法,它依次對橫軸、縱軸和斜軸進(jìn)行逐個掃描,紅外對管的數(shù)目大量增加,浪費(fèi)了很多時間,達(dá)不到快速響應(yīng)的要求。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種紅外多點(diǎn)觸摸屏的驅(qū)動方法,以解決現(xiàn)有技術(shù)大尺寸紅外觸摸屏存在的掃描時間長、響應(yīng)速度慢的問題。為了達(dá)到上述目的,本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為
一種紅外多點(diǎn)觸摸屏的驅(qū)動方法,其特征在于采用具有上、下層的雙層結(jié)構(gòu)的觸摸面板,兩層觸摸面板各自兩相鄰側(cè)邊緣分別布置有紅外發(fā)射管,各自另外兩相鄰側(cè)邊緣分別布置有紅外接收管,其中下層觸摸面板上的每個紅外發(fā)射管出射光一一對應(yīng)射向其對側(cè)邊緣上正對的紅外接收管,構(gòu)成垂直正交的紅外對管,上層觸摸面板上的每個紅外發(fā)射管出射光按斜向一一對應(yīng)射向其對側(cè)邊緣上的紅外接收管,或者上層觸摸面板上的每個紅外發(fā)射管出射光按斜向一一對應(yīng)射向其相鄰側(cè)邊緣上的紅外接收管,構(gòu)成斜向相交的紅外對管;將下層觸摸面板邊緣的紅外對管分別分成多組,多組紅外對管同時工作,當(dāng)觸摸屏開始工作時,首先掃描驅(qū)動下層觸摸面板上多組垂直正交的紅外對管,通過采集紅外接收管的光通量來判斷觸摸發(fā)生的位置,當(dāng)檢測到僅有一個觸摸點(diǎn)時,直接對觸摸屏進(jìn)行單點(diǎn)響應(yīng),當(dāng)檢測到不只有一個觸摸點(diǎn),坐標(biāo)識別存在鬼點(diǎn)時,由坐標(biāo)解算得到多個可能的被觸摸坐標(biāo)值,分別將得到的坐標(biāo)值按照上層觸摸面板上斜向相交的紅外對管的傾斜角度計(jì)算出上層觸摸面板上紅外對管被遮擋的位置,即可排除偽觸摸點(diǎn),實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸摸。所述的一種紅外多點(diǎn)觸摸屏的驅(qū)動方法,其特征在于下層觸摸面板上的紅外對管分成若干組,所有組的紅外對管同時工作,紅外發(fā)射管發(fā)射紅外光,被相應(yīng)的紅外接收管接收。所述的一種紅外多點(diǎn)觸摸屏的驅(qū)動方法,其特征在于每個紅外發(fā)射管發(fā)射的紅外光只能被與其構(gòu)成紅外對管的紅外接收管接收。
本發(fā)明中,為了提高大尺寸觸摸屏的響應(yīng)速率,采用了分段掃描,即將觸摸面板上下層的紅外對管分開掃描,并將下層垂直正交的紅外對管進(jìn)行分組處理,對幾組進(jìn)行同時驅(qū)動。當(dāng)有一個觸摸點(diǎn)觸摸時只進(jìn)行下層紅外對管的掃描,當(dāng)有多個觸摸同時發(fā)生時,有選擇的驅(qū)動上層斜向相交的紅外對管,排除偽觸摸點(diǎn),這樣大大減少了觸摸屏掃描一周的時間,能夠快速計(jì)算出被觸摸點(diǎn),實(shí)現(xiàn)觸摸屏的快速響應(yīng)。
圖I是本發(fā)明紅外觸摸屏的兩種整體結(jié)構(gòu)示意圖,其中
圖I (a)是紅外對管傾斜角較大時的整體結(jié)構(gòu)示意圖,圖I (b)是紅外對管傾斜角較小時的整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明觸摸面板下表面的紅外光路。圖3是本發(fā)明觸摸面板上表面的一種傾斜結(jié)構(gòu)。圖4是本發(fā)明觸摸面板上表面的紅外光路圖。圖5是本發(fā)明又一種觸摸面板上表面結(jié)構(gòu)。圖6是本發(fā)明多個觸摸點(diǎn)計(jì)算的光路圖。圖7是本發(fā)明紅外觸摸屏的ー種具體應(yīng)用結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式如圖I所示。上層觸摸面板和下層觸摸面板的四周分別布滿紅外對管,其中下層觸摸面板相鄰兩邊緣布滿紅外發(fā)射管12,其余兩個相鄰邊緣布滿紅外接收管13,下層觸摸面板上每個紅外發(fā)射管12的出射光一一對應(yīng)射向?qū)?cè)正對的紅外接收管13,構(gòu)成垂直正交的紅外對管。在上層觸摸面板兩個相鄰邊緣放置有傾斜一定角度的紅外發(fā)射管14,另外兩個相鄰邊緣放置有傾斜一定角度的紅外接收管15,根據(jù)傾斜角度的不同形成了如圖I(a)、(b)兩種結(jié)構(gòu),其中圖I (a)中,上層觸摸面板上每個紅外發(fā)射管的出射光一一對應(yīng)沿斜向射向相鄰邊緣上的紅外接收管,構(gòu)成斜向相交的紅外對管;圖I (b)中,上層觸摸面板上每個紅外發(fā)射管的出射光一一對應(yīng)沿斜向射向?qū)?cè)邊緣上的紅外接收管,構(gòu)成斜向相交的紅外對管。如圖2所示。在只有單層紅外對管的情況下,一旦有兩個點(diǎn)觸摸,就會出現(xiàn)四條光路AB、AD、BC、⑶被遮擋,在識別觸摸點(diǎn)吋,不能判別是A、C被觸摸? B、D 還是ABC,A⑶或者ABCD。如圖3所示,是上層觸摸面板紅外對管的一種傾斜方法。其中紅外發(fā)射管14和紅外接收管15在斜方向上一一對應(yīng),在這ー層中上邊緣紅外發(fā)射管發(fā)射的光線被下邊緣紅外接收管接收,右邊緣紅外發(fā)射管發(fā)射的光線被左邊緣紅外接收管接收,形成了與下層觸摸面板紅外傳播方向不同的紅外網(wǎng)絡(luò)。如圖4所示。圖4所示的傾斜方向的觸摸面板發(fā)射光線雖然不能使網(wǎng)格覆蓋整個表面,像16,17這些點(diǎn)存在沒有網(wǎng)格的盲區(qū),但是這些地方依然有斜向的紅外光線通過,可以實(shí)現(xiàn)多個觸摸點(diǎn)的識別,而且這個區(qū)域非常小,足以滿足要求。如圖5所示。這是與圖4相似的另外ー種多點(diǎn)觸摸結(jié)構(gòu),所有的紅外發(fā)射管都是傾斜相同角度的,光線的傳播角度也一致,被不同的紅外接收管接收,滿足紅外光線布滿整個觸摸屏幕。如圖6所示。增加了斜方向上的紅外光路,可以去除偽觸摸點(diǎn),判斷出究竟哪些點(diǎn)是真正觸摸的觸摸點(diǎn)。如圖7所示,顯示了一種將下層觸摸面板 的紅外對管分成兩組的計(jì)算實(shí)例,其中分組用m、n、p、q表示。當(dāng)觸摸屏啟動后,m、n兩組紅外對管共同工作,p、q兩組紅外對管共同工作,通過判斷接收管的光通量來得到觸摸點(diǎn)的位置;根據(jù)觸摸屏的大小和響應(yīng)速度的要求,還可以分成更多組共同工作。首先對下層觸摸面板四周的紅外對管進(jìn)行掃描,將所有橫軸上的分組和縱軸上的分組分別同時驅(qū)動,將紅外接收管的光通量經(jīng)過AD轉(zhuǎn)換,即可得到橫軸和縱軸上被遮擋的紅外路線的位置,由坐標(biāo)解算得出所有可能的觸摸坐標(biāo)。其次當(dāng)檢測到觸摸點(diǎn)有且僅有一個時,直接結(jié)束本次掃描,開始下一輪的掃描,實(shí)現(xiàn)觸摸點(diǎn)的響應(yīng)。如果檢測的觸摸點(diǎn)為兩個以上時,將坐標(biāo)解算得到的所有可能觸摸坐標(biāo)計(jì)算出可能被遮擋的紅外對管的位置。也就是根據(jù)被遮擋紅外管所在的位置和紅外對管傾斜的角度計(jì)算出被遮擋紅外管的序數(shù),將移位鎖存器的輸出信號直接移位至被遮擋的紅外管所在的行選通,通過3-8譯碼器進(jìn)行列選通,直接定位到該管,并對其進(jìn)行驅(qū)動,節(jié)省了不必要的掃描時間。以圖6所示的所有上層觸摸面板橫縱軸上的紅外對管傾斜角度一致時,計(jì)算斜方向應(yīng)該驅(qū)動燈的位置為例??赊D(zhuǎn)化為一致a、b的長度,和傾斜角度0,由下式可計(jì)算c的長度,c為需要驅(qū)動的發(fā)射管距離左邊緣的距離即極限位置A的斜坐標(biāo)值,同理可得到另一極限位置D的斜坐標(biāo)值,從而掃描這兩點(diǎn)間的紅外發(fā)射對管即可。c=b+acot 0
如果是橫縱軸上角度不相同,其計(jì)算方法相似。然后通過對這些有選擇驅(qū)動的紅外接收管接收到的光通量進(jìn)行分析、對比,被遮擋的為真觸摸點(diǎn),未被遮擋的為偽觸摸點(diǎn)。最后,對這些真觸摸坐標(biāo)的擬合運(yùn)算得出觸摸手勢,對紅外觸摸屏的多點(diǎn)觸摸進(jìn)行響應(yīng)。前人有很多介紹觸摸點(diǎn)的計(jì)算和多點(diǎn)觸摸手勢的文章,已經(jīng)成為公開的技術(shù),這里不再累述。
權(quán)利要求
1.一種紅外多點(diǎn)觸摸屏的驅(qū)動方法,其特征在于采用具有上、下層的雙層結(jié)構(gòu)的觸摸面板,兩層觸摸面板各自兩相鄰側(cè)邊緣分別布置有紅外發(fā)射管,各自另外兩相鄰側(cè)邊緣分別布置有紅外接收管,其中下層觸摸面板上的每個紅外發(fā)射管出射光一一對應(yīng)射向其對側(cè)邊緣上正對的紅外接收管,構(gòu)成垂直正交的紅外對管,上層觸摸面板上的每個紅外發(fā)射管出射光按斜向一一對應(yīng)射向其對側(cè)邊緣上的紅外接收管,或者上層觸摸面板上的每個紅外發(fā)射管出射光按斜向一一對應(yīng)射向其相鄰側(cè)邊緣上的紅外接收管,構(gòu)成斜向相交的紅外對管;將下層觸摸面板邊緣的紅外對管分別分成多組,多組紅外對管同時工作,當(dāng)觸摸屏開始工作時,首先掃描驅(qū)動下層觸摸面板上多組垂直正交的紅外對管,通過采集紅外接收管的光通量來判斷觸摸發(fā)生的位置,當(dāng)檢測到僅有ー個觸摸點(diǎn)時,直接對觸摸屏進(jìn)行單點(diǎn)響應(yīng),當(dāng)檢測到不只有一個觸摸點(diǎn),坐標(biāo)識別存在鬼點(diǎn)吋,由坐標(biāo)解算得到多個可能的被觸摸坐標(biāo)值,分別將得到的坐標(biāo)值按照上層觸摸面板上斜向相交的紅外對管的傾斜角度計(jì)算出上層觸摸面板上紅外對管被遮擋的位置,即可排除偽觸摸點(diǎn),實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸摸。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種紅外多點(diǎn)觸摸屏的驅(qū)動方法,其特征在于下層觸摸面板上的紅外對管分成若干組,所有組的紅外對管同時工作,紅外發(fā)射管發(fā)射紅外光,被相應(yīng)的紅外接收管接收。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種紅外多點(diǎn)觸摸屏的驅(qū)動方法,其特征在于每個紅外發(fā)射管發(fā)射的紅外光只能被與其構(gòu)成紅外對管的紅外接收管接收。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種紅外多點(diǎn)觸摸屏的驅(qū)動方法,觸摸面板具有雙層結(jié)構(gòu),在下層觸摸面板的四周布滿垂直正交的紅外對管,上層觸摸面板的四周布滿斜向相交的紅外對管。其中下層觸摸面板四周的紅外對管分成若干組同時驅(qū)動,同時檢測接收管的光通量。紅外觸摸屏啟動后,首先驅(qū)動下層觸摸面板的紅外對管,若只有一個觸摸點(diǎn)發(fā)生時,直接對觸摸屏進(jìn)行響應(yīng),結(jié)束本次掃描;若檢測到不只一個觸摸點(diǎn)時,根據(jù)上層觸摸面板斜向的紅外對管的傾斜角度,計(jì)算出斜向紅外發(fā)射對管的位置,進(jìn)行有選擇的驅(qū)動紅外對管,排除偽觸摸點(diǎn),實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸摸。這種方法有效的減少了紅外管的掃描時間,提高了觸摸屏的響應(yīng)速率。
文檔編號G06F3/042GK102722291SQ201210179460
公開日2012年10月10日 申請日期2012年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月1日
發(fā)明者呂國強(qiáng), 吳娟, 尹靜, 施承佩, 李小哲, 胡躍輝 申請人:合肥工業(yè)大學(xué)