[发明专利]一种光学多点触摸屏及其实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种光学触摸屏，具体是指一种光学多点触摸屏及其实现方法。

背景技术

目前，中国触摸屏市场从90年代末期开始兴起至今已经十年有余，其触摸技术也是层出不穷，而各种触摸屏的特点也是优缺参半。目前国内市场的主流触摸技术当以红外、表面声波、电阻屏和电容屏为主。因为其原理不同各有优缺点，声波屏只能识别软式触摸且响应速度较慢，电阻屏价格便宜但不耐划擦，红外触摸技术实现成本较高并且分辨率较低，电容式触摸屏只能识别可导电物体。而光学触摸屏的出现基本解决了众多触摸屏的难题，并且具有领导未来触摸市场的充分条件。

目前的光学触摸屏均是直接在光学框架的左上角和右上角上各自安装一个CCD摄像头及红外LED，同时在光学框架的三个内壁上还设有回归式反射条。使用时，由左上角LED灯发射出的光线经内壁上的反射条反射后返回左侧的CCD摄像头中，右上角的LED发射的光线经反射条反射后传入右上角的CCD摄像头中，从而使得密布的光线在触摸区域内形成一张光线网。当在该触摸区域内触摸一点时，触摸点位置附近形成阴影，该阴影区域即触摸点位置与上边框组成一个夹角，同时两端的CCD摄像头采集到的两个角度信息加上两CCD之间的连线确定了触摸位置点，这样该点的准确坐标就被控制器录入，实现触摸反应。

然而，当在该触摸区域内同时触模两点或多点时，由于两个摄像头所发出的光线会形成交叉，会在光线网中形成两个或多个鬼点(虚拟触摸点)，从而导致控制器不能正确分辩出哪些是实点，哪些是鬼点。目前主要采用时间差的方法来区分，即假定多点触摸中各个触摸放下的时间各不相同，通过时间差排除鬼点。这种方法只能适用于两点触摸，且在两触摸点按下时间比较靠近或者发生交叉的时候容易产生误判。

另外，由于当前光学触摸屏采用回归式反射条，其反射效率随入射角的增大而变差弱。在使用宽屏显示器时，由于入射角过大，采集到的图像质量很差，降低了触摸信息辨识的精度。

发明内容

本发明的主要目的在于克服目前光学触摸屏不能正确分辩出哪些是实点，哪些是鬼点，进而不能完整的实现多点触摸功能的缺陷，提供一种不仅结构简单、分辨精度较高，而且能有效去除鬼点，真正实现多点触摸的光学多点触摸屏。

本发明的另一目的是提供一种光学多点触摸屏的实现方法。

本发明通过下述技术方案实现：一种光学多点触摸屏，主要由边框、主控制器、设置在该边框边角内侧并与主控制器相连接的红外光检测装置、以及设置在该边框内部任意位置处的发光元件组成，同时，在该边框的所有内壁上还设有导光元件，所述的红外光检测装置的数量为三个或以上，且至少三个分布在该边框的任意三个边角处，所述的发光元件则位于边框与导光元件之间。

为了更好的实现本发明，所述的红外光检测装置由镜头、以及与该镜头相连接的线阵或面阵CCD、CMOS感光元件组成。

而所述的导光元件则采用导光面板或侧光光纤，所述的发光元件为LED外光源或红外激光光源。

进一步地，所述的红外光检测装置分别设置在边框的左上角、右上角和右下角处。

一种光学多点触摸屏的实现方法，主要包括以下步骤：

(1)启动红外光检测装置及发光元件，由发光元件所发出的红外线经导光元件传导后均匀的散布到整个边框四周的内壁上，从而在边框内部形成触摸区域；

(2)由主控制器分别读取三个红外光检测装置的初始化影像数据作为背景，并将该背景数据记录在主控制器内部；

(3)主控制器循环检测三个红外光检测装置中的影像数据，并将该影像数据与各自的背景数据相减，获取对应的三个红外光检测装置的三组差值数据；

(4)当在所形成的触摸区域内发生触摸时，由主控制器判断该触摸点是单点触摸还是多点触摸；如果是单点触摸，则主控制器仅采集边框左上角和右上角处的红外光检测装置的差值数据计算得出该触摸点的位置信息；

如果是多点触摸，则主控制器先采集边框左上角和右上角处的红外光检测装置的差值数据，并计算得出所有触摸点的位置信息，然后再将这些触摸点的位置信息与边框右下角处的红外光检测装置的差值数据进行比较，判定是否是有效触摸；

(5)主控制器将所采集到的触摸点位置信息反馈给主机进行响应。

进一步地，步骤(4)中所述的由主控制器判断该触摸点是单点触摸还是多点触摸，具体是指：当在触摸区域内产生触摸时，同时在三个红外光检测装置所产生的差值数据中产生一个峰值区域，如果这三个差值数据中的任意一个数据出现两个以上的峰值区域，则主控制器判定该触摸为多点触摸，否则为单点触摸。