[发明专利]一种基于受抑全内反射技术的纯平多点触摸检测系统

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种触摸检测系统，尤其是涉及的是一种基于受抑全内反射技术的纯平多点触摸检测系统。

背景技术

目前的触摸系统有多种技术可以采用，包括电阻屏技术、电容屏技术、声波技术、红外技术和光学技术。在多点触摸检测方面，主要采用的是投射式电容屏技术、红外阵列技术和光学技术。投射式电容触摸屏生产良率低、成本高，适用于小尺寸触摸产品应用；红外触摸屏和光学触摸屏技术原理简单、易生产、成本低，适用中大尺寸产品应用，但触摸精度低，产品外框大，安装不美观。现有的专利和产品中也有采用受抑全内反射技术来实现多点触摸检测的。受抑全内反射是公知的且已在其他领域广泛使用，如指纹成像和图像显示。当光遇到具有较低折射率的介质的界面时（例如从玻璃传输到空气），会发生某种程度上的折射，折射的程度取决于光的入射角度。当光的入射角超过一定的临界角时，会形成全内反射。如果另一种材料（例如手指）放置在不同折射率介质的界面处，则全内反射受抑制，使光逸出波导。

已知的专利如CN101821703A和CN101743527A，采用受抑全内反射技术来实现多点触摸检测，已知专利使用摄像头作为光感测设备，通过侦测受抑全内反射向接触点下方逸出的散射光来判断触摸位置，具有较高的触摸精度，但已知的产品需要布置多个摄像头作为光感测设备，产品实现体积较大，不适合普通用户使用。

另有专利CN101866247A采用受抑全内反射技术来实现多点触摸，通过对称地在基板侧边布置光源和光感测设备来发射和接收逸出的散射光从而判断触摸位置，可实现较小的安装体积，但已知的光源和光感测设备采用一对一的方式进行接收和侦测，形成的是一个物理上的二维坐标系统，理论上不能实现物理上真实的多点触摸。

发明内容

针对现有技术上存在的不足，本发明目的是在于提供一种实现基于物理真实多点的高精度、低成本且结构简单，易于安装的基于受抑全内反射技术的纯平多点触摸检测系统，特别是中大尺寸的纯平触摸屏，仍有具大的市场需求。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

一种基于受抑全内反射技术的纯平多点触摸检测系统，，其包括：透明基板，用于传导光在其内形成全内反射，所述透明基板设置有上表面、下表面和各个侧边；一个或多个光源，设置在所述透明基板的各个侧边，用于将光信号按要求的时序传导至所述透明基板内形成全内反射传输；一个或多个光感测设备，所述光感测设备被耦合在所述透明基板各个侧边，用以检测经所述透明基板内传输的光信号受抑制后逸出所述透明基板的光信号和全内反射光信号的衰减，从而定位所述透明基板表面的一个或多个接触位置；一信息处理系统，通过计算处理传输的光信号来定位在所述透明基板上表面一个或多个接触点的位置；所述信息处理系统通过一根或多根信号线与所述光源及光感测设备通信。

所述透明基板的侧边是一定角度抛光的抛光侧边，所述一定角度为使所述光信号在所述基板内形成全内反射的最小入射角，即临界角。

所述光源和光感测设备设置在透明基板的下表面并与所述透明基板放入下表面形成一定夹角，所述夹角为最小入射角，即临界角。

上述临界角θ_c计算方程为：

θc=arcsinn2n1]]>

其中，n₂是较低密度介质的折射率，n₁是较高密度介质的折射率。

作为优选，上述透明基板上还设置有一能使光信号在其内形成全内反射的柔性层。

作为优选，所述光源采用的是具有发射要求的角度范围光信号的光源，所述光源被耦合在所述透明基板的各个侧边上，使得所述发射的光信号在所述透明基板内形成具有要求的角度范围的全内反射。

作为优选，所述的信息处理系统采用的是一个微处理器或控制电路；所述信号线以控制光源发射光信号在透明基板内形成全内反射并将光感测设备侦测到的光信号传输到微处理器或控制电路；所述微处理器或控制电路通过算法处理所述信号线传输来的光信号，将所述透明基板上表面的一个或多个接触转换为计算机或其他设备能识别的坐标信息。