[发明专利]一种双操作模式的光学式触控装置及操作模式切换方法

说明书

技术领域

本发明涉及触控技术，特别涉及一种双操作模式的光学式触控装置及操作模式切换方法。

背景技术

目前市场上能够实现大屏幕触控的触控装置有很多种，主流的触控方式有压感式、电磁式、超声波式、红外阵列式及光学式，其中红外陈列式和光学式是两种常用的支持直接用手指进行触控的方式。

红外阵列式触控装置的工作原理如图1所示，屏幕四边排布红外发射管和红外接收管，一一对应排布，在屏幕前形成横竖交叉的红外线矩阵，当触摸物体（例如图1中的手指）接近屏幕表面时，阻挡了特定位置的红外线，通过被阻挡的红外线计算出触摸点的坐标发送给上位机，从而实现触摸控制。

光学式触控装置的工作原理如图2所示，由一控制单元201搭配两颗红外图像感应器202、203，以及设置在屏幕左、右和下侧边的背景光源发光组件205、206、207所构成。两个红外图像传感器202、203（可以为CCD或CMOS传感器）放置在屏幕上端相邻边角上进行拍照。设置在屏幕左、右和下侧边的背景光源发光组件构造出一个背景光源。通常，背景光源可以由红外光源（如红外LED）及回归反射条带、带红外光源的导光条（Light Guard）、红外灯条或其他类似可以产生亮背景的方式构造。

当有遮挡物（如手指或任何物体）触摸屏幕时，该遮挡物就遮挡了背景光源发出的光线，红外图像传感器202、203获得该遮挡物所对应触摸位置的图像发送给控制单元201，控制单元201从红外图像传感器202、203获得图像（其成像的画面如图2中204所示），根据获得的图像来获得遮挡物的位置，并通过遮挡物位置与两个红外图像传感器的的三角关系来获得屏幕坐标，最后将屏幕坐标发送给上位机（图2中未示出），从而实现触摸控制。

但这两种方案都具有如下2个缺点：

1)在书写的时候都容易连笔，用户书写体验不佳。

2)在书写时，如果屏幕局部被某些物体遮挡（比如手、袖子等），就很可能没法正常书写了。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种双操作模式的光学式触控装置及操作模式切换方法，使得在某一操作模式时，屏幕在被遮挡的情况下，也能够正常书写。

为实现上述目的的第一个方面，本发明提供了一种双操作模式的光学式触控装置，用于实现屏幕触控，包括主控单元、两个或多个红外图像传感器和背景光源发光组件，所述主控单元与红外图像传感器和背景光源发光组件分别相连，还包括操作模式切换开关单元和光源触控笔；

所述操作模式切换开关单元连接至所述主控单元，用于生成操作模式切换信号发送给主控单元；

所述主控单元，根据操作模式切换信号将当前操作模式切换为第一操作模式或第二操作模式；在第一操作模式下，控制所述背景光源发光组件发光，并在有遮挡物遮挡背景光源时，根据各个红外图像传感器发送的图像，获得遮挡物的位置，并通过遮挡物的位置来获得屏幕坐标；在第二操作模式下，控制所述背景光源发光组件关闭，并在光源触控笔的光源接触屏幕时，根据各个红外图像传感器发送的图像，获得光源触控笔的光源的位置，并通过光源触控笔的光源的位置来获得屏幕坐标；并将获得的屏幕坐标发送给与其相连的上位机；

所述光源触控笔具有接触开关，当所述光源触控笔的光源接触屏幕时，接触开关闭合，点亮光源。

较佳地，所述操作模式切换开关单元包括一与主控单元相连的硬件开关，该硬件开关生成操作模式切换信号发送给主控单元。

较佳地，所述操作模式切换开关单元还包括第二切换开关，所述第二切换开关由所述上位机实现，其产生操作模式切换信号发送给主控单元。

较佳地，所述光学式触控装置还包括一智能笔架；所述操作模式切换开关单元还包括第三切换开关；

所述智能笔架包括：

具有一个或多个放置触控笔的笔槽；其中用于放置光源触控笔的笔槽中设置有与主控单元相连的感应元件；所述第三切换开关由所述感应元件实现，当感应元件感应到光源触控笔离开/放入笔槽后，向主控单元发送操作模式切换信号。

较佳地，当所述红外图像传感器为两个时，分别设置在屏幕的任何相邻的两角；

所述控制单元包括：主控制器和与之相连的副控制器；所述主控制器通过第一接口电路和控制总线与第一红外图像传感器相连；所述副控制器通过第二接口电路和控制总线与第二红外图像传感器相连；

所述第一图像传感器通过与所述第一接口电路之间的图像总线，将图像经第一接口电路发送给主控制器；通过所述控制总线接收所述主控制器发送的命令；