[发明专利]一种红外触摸屏并行扫描系统及其提高红扫描速度且不增加峰值电流的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种红外触摸屏，尤指红外触摸屏的并行扫描系统，以及运用该系统提高红扫描速度且不增加峰值电流的方法。 

背景技术

红外触摸系统作为一种新型的计算机输入设备，使人机交互更为直观。红外触摸技术除了应用在个人便携式信息产品领域，还应用在信息家电、公共信息、电子游戏、办公自动化设备等领域。现有的红外触摸系统，通常包括两组对应设置的红外发射管和红外接收管，该两组红外发射管和红外接收管在横向和纵向上组成垂直扫描红外线阵列。在触摸的情况下，该两组的红外发射管和红外接收管周期性的对显示屏幕进行扫描，根据横向及纵向上的接收信号发生变化的红外接收管的位置，可以确定触摸点在不同时刻的位置坐标。但由于每个扫描周期对横向及纵向上的红外发射管和红外接收管都要进行依次扫描一次，需要耗费很长时间，会出现响应扫描速度的问题；特别对于显示屏幕比较大的红外触摸系统，所需要的红外发射管和红外接收 管的数目更多，扫描一次所需时间更长，更会出现红外触摸系统响应速度的问题。 

目前已有一些提高红外触摸系统扫描速度的方法，如缩短每对红外发射管和红外接收管的开通时间，但由于缩短了红外发射管的开通时间，为了能够使红外接收管在开通时间内能接收到红外发射管发射的信号，则必然要增加红外发射管的发射功率，长时间大功率工作会缩短红外发射管的使用寿命。现有提高大尺寸触摸屏扫描速度，通常会缩短每个LED对管的工作时间Wt，但是这是有限制的，因为在有调制解调电路的情况下，Wt是不能大幅度缩短的，因为接收LED管的信号处理电路总会存在十几uS的延时，所以采用并行扫描的方式是很好的解决方法，但并行扫描会带来峰值电流的增加，因为同时打开几个发射LED会大幅增加消耗电流。 

随着触摸屏尺寸的增大，红外对管的数量随之增加，扫描周期变长，不利于触摸划线等操作的流畅性，红外发射和接收对管的数量多、扫描检测的周期长而导致触摸装置对于操作的延迟过大等问题，影响正常使用。尤其当使用调制载波时，滤波电路的时域响应特性更限制了扫描周期的缩短。另外现在最方便的通讯取电接口为USB接口，供电电流最大500mA，以不超过400mA为宜，所以要提高大尺寸触摸屏性能，必须要提高触摸屏扫描速度，但是又不能增加峰值电流。 

中国专利号为CN/201020624062.7公开了一种有多处理单元的红外触摸屏，包括由若干块相对独立的电路板组件对应拼接构成的矩形的电路板框架，在电路板框架内形成一个横竖交叉的红外线矩阵，每 块电路板组件上焊接的红外发射管或红外接收管至少受一个微控制单元所控制其扫描，各电路板组件并联或串联在一总线上，该总线还与微控制器系统电连接，所述的微控制器系统发送的指令经总线传输至各微控制单元，各微控制单元将执行指令的结果由总线再传输给微控制器系统，微控制器系统通过采集各微控制单元数据，将综合采集到的数据转换成触摸坐标，经通信协议传输给计算机，采用这样的结构具有扫描速响应速度快的特点，由于采用了多个微控制器，无疑会造成成本的上升及峰值电流的增加。 

发明内容

为了解决现有大尺寸触摸屏扫描速度慢，扫描检测的周期长而导致触摸装置对于操作的延迟过大等问题，以及同时打开几个红外发射LED会大幅增加消耗电流的问题，本发明的目的在于提供一种红外触摸屏并行扫描系统及其提高红扫描速度且不增加峰值电流的方法，它不仅可以提供扫描速度，还不增加峰值电流。 

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：设计一种红外触摸屏并行扫描系统，包括若干对一一对应的红外发射和接收对管，用于驱动红外发射管的发射模块、用于同步选通与发射模块所驱动的发射管相对应的红外接收管的选通模块以及光电信号处理电路，通过I/O端口与上述模块的控制输入端和光电信号处理电路的输出端相连接的微控制器系统，与所述驱动模块的载波输入端相连接的载波发生 器和与接收模块光电信号输出端相连接的滤波放大电路，所述的发射模块电路的其中一轴上设置有一信号反相器。 

为了达到更好的发明目的，本发明还具有以下技术特征：所述的信号反相器为晶体三极管组成的非门电路并设置在发射模块的Y轴或X轴的电路上。 

基于红外触摸屏并行扫描系统提高红扫描速度且不增加峰值电流的方法，包括如下步骤； 

a、红外触摸屏各模块依次进行并行扫描； 

b、微控制器系统控制设置有反相器一轴的每个红外发射管是脉冲分时打开，其打开时间与另一轴上的红外发射管打开扫描打开时间刚好错峰；