[发明专利]一种提高红外触摸屏响应速度的方法

说明书

技术领域

本发明属于计算机多媒体输入设备的触摸屏技术领域，尤其是使用光电检测技术的红外触摸屏技术领域。

背景技术

现有的红外触摸屏的结构，基本上都是由沿着矩形对边排列安装的若干对红外发射和红外接收管构成的红外发射和接收管阵列，以及用于驱动所述红外发射管发射红外线和用于处理红外接收管所输出的光电信号、并输出扫描检测结果的微控制器系统构成。这里，沿着矩形触摸屏邻边排列安装的红外发射阵列中的每一只红外发射管，在微控制器的控制下，沿着安装触摸屏的显示器的表面依次发射红外线，在显示器的表面形成正交的红外线的扫描网格，并被沿着触摸屏另外两个邻边排列安装的红外接收管阵列中对应的红外接收管所接收。如果所述的红外线扫描网格中有触摸物阻断了某些条红外线，则微控制器系统就可以根据哪些接收管没有接受到其对应的发射管所发射的红外线，计算出触摸物在屏幕上的位置，并把这个位置数据通过输出端口传送到使用触摸屏的计算机或计算机系统中。相关的技术原理和技术方案见号码为95105303.5、01259522.5得中国专利和号码为3,764,813、3,775,560、3,860,754的美国专利。

对于这种结构的红外触摸屏，存在的一个问题是对于触摸事件的响应速度较慢，触摸屏或者计算机对触摸事件的响应有一段延迟时间，并且随着触摸屏尺寸的增加，延迟的时间也随之增加。这是因为触摸屏内的微控制器要逐一控制上述红外发射和接收对管阵列中的每一对管子按顺序工作，在所有的对管都被驱动工作一次以后，才完成对整个屏幕的一次检测(或称为一帧)。因此随着触摸屏尺寸的增大，管子的数量也随之增加，扫描的时间会更长，触摸屏的响应延迟现象也就越严重。尤其在使用红外触摸屏书写的时候，屏幕上显示的笔迹总是要比手指延迟一段时间才能跟上手指的动作，给人以迟滞不流畅的感觉，使得操作者产生遗漏笔画或者动作的担心，而不能畅快淋漓地表达。

目前用于提高响应速度的方法，都是采用提高扫描速度、缩短每对红外发射和接收管的开通时间来实现的。这种方法的缺陷在于以下几个方面：第，随着触摸屏的尺寸的增加，完成一帧扫描的时间必然会随之增加，但是由于器件速度的限制，所以每个光脉冲的持续时间不能无限制地缩短，因此对于尺寸较大的触摸屏，响应速度慢的问题依然不能从根本上解决；第二，为提高响应速度就要缩短光脉冲的持续时间，那么当光脉冲的持续时间缩短到一定程度以后，就难以采用高频调制的方式来增强触摸屏抵抗环境光干扰的能力，限制了触摸屏的使用环境。第三，现有的检测方法每次检测都要完成整个一帧的扫描，每一只发射管都要参与其中，当屏幕尺寸较大时，发射管的发光强度大、工作电流高、持续时间长，因此触摸屏的工作寿命相对较短。

发明内容

本发明的目的，就是针对现有技术的这些缺陷，给出了一种提高红外触摸屏响应速度的方法。

本发明的方法适用于由沿着矩形对边排列安装的若干对红外发射和红外接收管，及其用于驱动所述红外发射管发射红外线和用于处理红外接收管所输出的光电信号、并输出扫描检测结果的微控制器系统构成的红外触摸屏，包含有如下步骤：

A).微控制器系统按照设定的顺序依次控制每一对红外发射和接收管发射和接收红外线，在整个触摸屏的区域内扫描检测是否有触摸物存在，若没有检测到触摸物，则循环重复本步骤，继续在整个触摸屏的区域内扫描检测；

B).在检测到有触摸物存在时，则计算触摸物所在的位置，即计算出触摸物阻断了哪一对或者哪些对红外发射和接收管之间的光通道；

C).根据对触摸物位置的计算结果，以触摸物所在位置为参照点，选择该参照点前后左右的若干对红外发射和接收对管来设定新的、小于整个触摸屏尺寸的扫描检测区域；

D).微控制器系统控制所述被选择的红外发射和接收对管工作，扫描检测上述设定区域；

E).如果在所述设定的区域内检测到触摸物存在，则重复步骤B、C，在计算得到触摸物的位置后再次设定新的扫描区域并重复本步骤继续检测，如果触摸物不存在，则返回步骤A。

在本发明的方法中，重新设定的扫描区域既可以是个尺寸固定的区域，即步骤C与步骤E所选择的若干对红外发射和接收对管的数量相同；也可以是一个随扫描检测周期的缩短而减小的区域，直到设定的最小面积，即被选择参照点前后左右的若干对红外发射管和接收管的数量，直到设定的最少数量。

在多点触摸的模式下，即触摸物有两个或两个以上时，这里的参照点的数量与触摸物的数量相同；所述被选择的红外发射和接收管对管的组数也与触摸物的数量相同。