[实用新型]一种抗强光干扰的红外触摸屏

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种红外触摸屏，具体涉及一种抗强光干扰的红外触摸屏。

背景技术

红外触摸屏因其稳定性，成为了在各种恶劣环境应用场合的首选触摸方案，但在有太阳光直射情况下，因红外接收三极管强光饱和会导致红外触摸屏触摸识别失灵。

现有抗强光红外触摸屏通常采取两种方案：其一，采用红外接收三极管（简称PT）后移的减少阳光照射概率方法（如附图1所示），该方法有相当的局限性，如阳光直射干扰的可能性，抗光效果很差；其二，采用红外发射二极管(简称LED)和红外接收三极管交错布局排布方式通过识别阳光照射方向，进行发射管和接收管对边轮换的来躲避阳光，该方法局限在于若阳光快速掠过两条相对接收边及两条以上接收边或阳光在强反射或散射的情况下，两条相对接收边及两条以上接收边受到照射时，触摸屏同样失灵（如附图2所示）。

通常红外触摸屏主要通过PT接收对面的LED的光信号工作。若有触摸物体遮挡光信号，则PT接收不到光信号。而在太阳光的能量分布中，红外波段约占48.3％，所以在太阳光强度入射到PT表面，并达到一定值时，即使没有接收LED发出的红外光，PT也能产生很大的光电流，PT将达到饱和，此时无论是否有触摸物体，采样端总是得到高电平信号，通常三极管采样电路（如附图3所示）。经过试验验证，在阳光光照度在10000LUX，光线在小于30°情况下，PT将饱和。

为使PT避免饱和，采用图1所示PT后移的减少阳光照射概率方法，阳光与屏小于一定角度入射，PT还是会饱和。如图2所示，采用LED和PT交错布局排布方法，通过对采样值进行分析判断强光入射方位，再进行发射管和接收管对边的轮换来躲避阳光，但该方法不能判断阳光快速掠过两条相对接收边以上或阳光在强反射或散射的情况下，两条相对接收边以上受到照射时的情况，而且，由于环境光强变化是线性随机的，触摸屏LED阵列的特性，PT产生光电流大小也是有差异性，很容易出现错误。 

发明内容

为了解决现有技术中的不足，本实用新型提供了一种抗强光干扰的红外触摸屏,该红外触摸屏在阳光光照度小于70000LUX下任意角度入射，红外触摸屏仍可正常工作，可使红外触摸屏在多数大气环境下使用。

本实用新型的目的是通过如下的技术方案来实现的：

一种抗强光干扰的红外触摸屏，包括显示屏和采用双冗余交错间隔排布方式安装在显示屏周围的发射管和接收管，其特征在于，将通常的红外触摸的红外接收三极管传感器(简称PT)改用红外接收二极管传感器（简称PD），采样电路上增加强光检测模块，单独采样。

PD在任何强阳光照射下都很难饱和，从而可以有效改善强光导致红外接收传感器饱和问题，采用发射管和接收管双冗余交错间隔排布方式可提高红外触摸屏抗强光干扰能力。增加强光检测模块，单独采样。传统强光检测模块是通过对经过放大的采样信号，既用做强光照射位置判断，又用做触摸物位置识别，但一般红外触摸屏原始采集信号经过千级放大后，再经过AD转换，经过放大的信号幅值（一般在1.5V左右）几乎接近AD采样的最大值（一般在2V左右）。当某接收传感器被强光照射时，强光辐射的能量远远大于LED发射的光强，AD端采样幅值马上飙升到2V，从而可识别强光照射红外触摸屏的位置。但在实际情况中，由于发射管和接收管本身的不一致，以及各种环境光反射和散射，以及电路上的影响，导致触摸屏采样的AD数值不完全一致，通常每颗接收管的幅值变化范围为0.85V~2V之间，非常容易出现误判。

具体地，所述的红外发射管二极管（简称LED)和红外接收二级管（简称PD)交错布局排布，为降低强光照射，LED放在前排，PD放在后排，此排布方式好处是，每颗PD前有2颗LED，它们遮挡住左右两侧照射来的强光，PD相对后移了红外对管高的距离，可非常有效的降低PD被强光照射的概率。

具体的，所述的采样电路中的强光检测装置通过模拟开74HC4051将红外接收二极管每8个为一组分时采样3颗组成采样电路送给型号为STM32103的主控芯片AD采样端口。

因为原始信号幅值都比较低，一般在30mV左右。强光照射到接收管时，原始信号将会翻转数十到几百倍，从而通过AD2端采样能很明显发现是否是强光照射，甚至可以细分出强光对接收管的影响程度。