[发明专利]一种利用光波导的光学触控装置

说明书

技术领域

本发明涉及光学触控技术领域，尤其涉及一种利用光波导的光学触控装置。

背景技术

随着光学感应器及相应的图像处理芯片的发展，目前光学触控技术发展极其迅速。一般的光学触控技术主要由两种方案构成，具体参见图1和图2所示的两种方案。

这两种方案除了照明方式有差异外，其对于触摸物体的坐标识别方式都是一样的。参见图3，左右上角（或者其他2个拐角处）的两个光学感应模组分别获得一个图像，该图像中回归反射式反光条或者红外导光条所在位置为白色背景，触摸物体所在位置由于遮挡了红外光线为较黑图像，控制电路根据这2个光学感应模组的图像，分别计算出触摸物体与光学感应模组的连线，其连线交点即为计算出的触摸物体坐标。

上述方案虽有时能满足实际应用中的一些需求，可仍然存在如下不足：当前技术方案需要在触摸的屏幕上方放置反光条或者导光条，因此屏幕一定需要有一个凸起的边框，且这个边框的高度至少需要3mm左右，导致应用场景很受限制，很多笔记本电脑、平板电脑中不可能采用该技术方案；由于边框的凸起存在，触摸物体还没有触碰到屏幕的时候已经开始遮挡了光路，因此存在触摸物体比如手指离开屏幕一定高度（比如2mm）的时候触摸就开始生效了（被称为预触发），预触发比较大，可能导致用户体验变差；由于反光条、导光条存在不同位置产生的背景光源强度不一致的问题，使得实际获得的背景图像并非一致的亮度，因此识别算法的难度提高还存在误识别的问题；需要有一个大水平视角的镜头，使得成本较高，另外算法还需要增加抗畸变处理；由于反光条或者导光条位于边框的凸起处，容易受太阳光等富含红外分量的外部光源的干扰；由于存在镜头及背景光源，需要将镜头光路中心完全对准背景光源，在实际量产中相当费劲，另外运输、机构形变等都可能导致触摸失效。

因此，当下需要迫切解决的一个技术问题就是：如何能够提出一种有效的光学触控装置，以解决现有技术的不足，有效满足实际应用的需求。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种利用光波导的光学触控装置，能够广泛应用于平板电脑、薄边框笔记本电脑，同时提高了触摸屏操作系统的准确性。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种利用光波导的光学触控装置，包括屏幕、位于屏幕前端具有受抑全反射效果的透明面板介质、位于屏幕四侧的光波导纤维、红外LED、光学传感器和主控板，所述光波导纤维的相对的两侧一侧为发光侧，另一侧则为接收侧；所述红外LED作为光波导纤维发光侧的光源，贴着屏幕边缘放置；所述光学传感器在光波导纤维接收侧将所接收光源的光信号转换为电信号；所述主控板将光学传感器获取的电信号图像，进行DSP处理形成触摸坐标。

进一步地，所述光学触控装置还包括传输接口，用于将主控板形成的触摸坐标进行传输。

进一步地，所述透明面板介质为透明亚克力。

进一步地，所述光学传感器为由一系列排成一条线的感应单元构成的线阵传感器或由一系列排成一个矩阵的感应单元构成的面阵传感器。

进一步地，所述传输接口为USB接口或RS232接口。

综上，本发明提供一种利用光波导的光学触控装置，在屏幕触摸面上方无需任何组件，使得应用于平板电脑、薄边框笔记本电脑成为现实，同时，触摸物体需要完全触摸到屏幕才会产生触摸效果，预触发为0，图像传感器可以获得非常均匀的背景光源，无需镜头，节省成本，另外也无需抗畸变处理。此外，由于发光、接收装置都位于屏幕的最外边缘，简单处理后即可极大提高抗外部光源的干扰能力，同时，由于不存在镜头，生产时安装方便；屏幕没有大的形变的情况下，触摸功能不会受影响。

附图说明    

图1是本发明的背景技术中所述目前光学触控技术方案一的示意图；

图2是本发明的背景技术中所述目前光学触控技术方案二的示意图；

图3是本发明的背景技术中所述目前光学触控技术方案实现中触摸物体的坐标识别方式示意图；

图4是本发明的一种利用光波导的光学触控装置结构示意图；

图5是本发明具体实施方式所述透明亚克力板侧视示意图；

图6是本发明具体实施方式所述有手指或者其他触摸物体触摸透明亚克力板的时的示意图；

图7是本发明具体实施方式所述获得触摸物体的坐标示意图；

图8是本发明具体实施方式所述线阵光学传感器与光波导接收侧的连接示意图；

图9是本发明具体实施方式所述面阵光学传感器与光波导接收侧的连接示意图。