[发明专利]一种非接触式触屏控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及光电领域，尤其涉及一种非接触式触屏控制装置。

背景技术

近五年，智能手机已经占领移动通信终端市场的首要席位，与此同时，为了满足消费者多样化的生活和娱乐需求，各种各样的应用软件随之产生，在提供服务的同时，也为移动终端的操作方法即使用者与设备之间的交互性提出了新的要求。传统的12键操作及后来的全键盘设备，已经远远不能满足琳琅满目的App为用户提供的操作功能，此时，触摸显示屏技术应运而生，采用最简单、便捷的方式使消费者完成操作，达到前所未有的人机交互体验。该技术同时应用到平板电脑、笔记本电脑、大幅显示屏幕等各种终端设备，迅速占领了市场。它是最自然的输入手段，随着现代人对节约空间以及人机显示界面审美与互动性要求的提升，传统的机械按键方式已经逐渐的被触屏所取代。

按照技术原理来区分，触摸屏大致可以分为五个基本种类：矢量压力传感技术触摸屏、电阻技术触摸屏、电容技术触摸屏、红外线技术触摸屏、表面声波技术触摸屏。其中早期的矢量压力传感技术触摸屏已经退出了历史的舞台，红外触摸屏虽然价格低廉，但是其外框已碎，容易产生光干扰，曲面情况下失真等，导致使用情况很少。电阻式触摸屏的定位准确，但是价格颇高，而且怕刮易损。表面声波触摸屏解决了以往触摸屏的各种缺陷，清晰抗暴，适用于各种场合，缺陷是屏表面的水滴、尘土会使触摸屏变得迟钝，甚至无法工作。电容触摸屏设计理论好，虽然其图像失真问题有待提高，但它仍是现阶段应用最广的触摸装置之一，其原理是在玻璃表面贴上一层透明的金属电容物质，这些特殊的金属电容物质称为金属层，金属层上具有多个触摸定位单元。当手指(导电体)触摸到金属层上时，触电的电容就会发生变化，使得与之相连的震荡器频率发生变化，通过测量频率变化可以确定触摸点位置信息。

随着智能终端的发展，触摸显示屏成为不可或缺的显示设备，然而触屏操作虽然方便，但却要求手指亲自完全的接触操作，很多时候不能满足使用的需求，特别是会议、课堂的大幅触摸显示屏，这为原有的流畅的人机互动性操作带来了很多不便的限制因素。除了操作上的限制以外，徒手的完全触摸操作还容易对屏幕造成一定的污垢与损伤，同时也不利于卫生方面的考虑。如果能有一种方法在非触碰的条件下，完成触屏的操作，实现很好的人机交互功能，将会是智能终端控制操作上的一大进步。

现有的触屏技术操作虽然方便，但是它却有一定的限定条件，比如必须我们自身手指亲自完全的接触，这就带来了一定的操作问题。比如寒冷的冬天，我们经常遇到的就是带着手套的双手无法对触屏产品进行操作。另外手触方式难以应用于远程大幅触摸显示屏。随着科技的发展，无论是校园授课还是公司的会议讲演，甚至是我们的家庭液晶电视，触屏都已经得到了广泛的应用，但大部分的大幅触摸显示屏通常只是用激光笔进行一些简单的翻页，光点指示，根本不能完成其他复杂的操作；同时使用距离和屏幕尺寸的限制，导致我们无法实时进行手动的操作，这就白白的浪费了很好的触屏资源，同时也再一次使消费者在使用中的互动性降低，回到了原有的非触摸显示屏的阶段。除了操作上的局限性，徒手的完全触摸操作还容易对屏幕造成一定的损坏，这些油渍、污渍的长期存在不仅影响到屏幕的显示度，同时对操作的灵敏度也有着很大的影响，很多消费者都发现长期使用的触屏会产生操作反应迟钝，甚至是滑屏的现象，这大大影响了智能终端带来的流畅的用户体验。而在公共场合，一些触屏设备供大量的流动人口使用，徒手的操作同时也不符合卫生和健康方便的考虑，实用、方便的触屏，却成了疾病传播的途径。

因此，需要一种非接触式的触摸屏控制方案，能够实现在不接触触摸屏的情况下对触摸屏的控制。国内外有很多学者针对上述相关、相近的问题提出了多种解决的思路和方案，大致有以下几种。