[发明专利]光输入设备、光输入装置和位置输入方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种光输入设备、光输入装置和位置输入方法，更具体地，涉及一种针对LCD屏幕的光输入设备、光输入装置和位置输入方法。

背景技术

当前，触摸板已获得广泛应用。针对触摸板系统的输入技术也随之受到人们的关注。针对触摸板系统的输入技术主要分为两类，一类是对触摸板系统的屏幕表面进行触摸以进行输入，另一类是不需要靠近系统，通过遥控等方式，利用光波进行输入。传统的入射光源，例如激光指示器，无法应用于LCD屏幕，这是因为当前的LCD屏幕被处理为具有低表面反射率，例如层压有抗反射层，因此当用传统的入射光源照射LCD屏幕时，难以在LCD屏幕上看到光点。

当前，针对LCD屏幕的光输入技术主要包括以下几种类型：光电传感器类型、入射光散射类型、光致发光类型、光-光交互类型。光电传感器类型包括：利用高密度且透明的光电传感器覆盖触摸板。入射光照射光电传感器，并产生电信号。产生的电信号能够给出光点的位置信息。入射光散射类型是：入射光在触摸板上的光点处散射。位于触摸板的一侧的光检测器可以捕获散射的光，从而确定光点的位置。光致发光类型是：触摸板涂覆有磷光体材料，并向磷光体材料照射入射光。磷光体材料被激发，从而重新发出光。位于触摸板的侧面的光检测器可以捕获重新发出的光，从而确定光点的位置。光-光交互类型是：使用入射光与内部透射光进行干涉。

在专利文献1中，提供了光电传感器类型的光输入技术。其中，提供了一种触摸板，其上按照二维矩阵排列有多个光传感器单元。每个光传感器单元可以包括光敏半导体层以及与光敏半导体层电连接的第一和第二电极。例如，可以使用简单的光源设备(例如，激光指示器)来控制这种触摸板，因此可以在远处对触摸板进行控制。

在专利文献2中，提供了入射光散射类型的光输入技术。其中，提供了一种光学触控装置，包括：触控面板；至少一个红外光源，该红外光源设置在该触控面板的周围，该红外光源所发出的红外光线覆盖该触控面板的表面；至少两个线性感测器，设置在该触控面板的周围，用来感测物体触碰该触控面板时反射的红外光线；控制器，用来在该触控面板上形成一红外光点，并同时发出遥控信号以对该触控面板进行遥控输入；一个与该触控面板电连接的信号接收装置，用来接收该控制器的遥控信号；至少两个与该触控面板电连接的红外影像感测器，围绕该触控面板设置，用来摄取该控制器透射到高触控面板上的红外光点图像以确定其在该触控面板上的位置以及运动轨迹。

在专利文献3中，提供了光致发光类型的光输入技术。其中，提供了一种光触摸屏，该触摸屏包括：光触摸面板，包含当暴露于红外光时发光的红外磷光体材料；传感器部分，放置在光触摸面板的侧部，用于检测从光触摸面板发射的光。因此，当红外光源照射该触摸屏时，光触摸面板上的光点处的红外磷光体发光。传感器部分根据检测到的光，可以确定红外光源照射在该触摸屏上的光点的位置。

在专利文献4中，提供了光-光交互类型的光输入技术。其中，提供了一种激光笔触摸系统，其包括有红外触摸屏、激光笔、及计算模块，所述红外触摸屏与所述计算模块连接，所述红外触摸屏包括有一个电路板外框，所述电路板在红外触摸屏的显示器四边设有X轴发射管、X轴接收管、Y轴发射管、及Y轴接收管，其对应产生红外线矩阵，所述X轴发射管及所述Y轴发射管发射的红外线为脉冲红外线，所述激光笔发出的激光为脉冲激光，根据激光与红外触摸屏X轴发射管、Y轴发射管发出的脉冲红外线叠加后，计算红外线脉冲光强的最小处，则判断此处为触摸处。

但是，这些现有的光输入技术均存在一些问题，例如：

1.光敏传感器类型：需要在整个屏幕表面布置光电传感器，因而需要的传感器数量很大，因而成本较高。对于大型触摸板，尤其如此。

2.入射光散射类型：由于触摸板需要是透明的，所以实际上，垂直方向上的散射光的强度非常弱，因此输入光的检测灵敏度和精确性较差。此外，很容易受到环境光和LCD光的影响。而且，由于散射光的强度非常弱，需要高灵敏的光检测器。

3.光致发光类型：磷光体效率非常低。重新发出的光通常是各向同性的，这意味着，触摸板侧面的光检测器仅能够捕获非常少量的光。与入射光散射类型的光输入技术类似，这种非常弱的光信号很难以用于定位光点位置。