[发明专利]定位光电检测器、检测系统、触摸屏、检测方法及应用

说明书

本发明公开了定位光电检测器、检测系统、触摸屏、检测方法及应用，触摸屏包括触摸屏本体以及触摸屏本体用定位检测系统，定位检测系统包括两组光电检测器，且光电检测器包括用于采集触摸面图像信息的光学成像系统、能发出扫描触摸面的光扫描机构、能形成光斑的量程定位单元以及接收来自光学成像系统所采集的信息并控制光学成像系统工作状态的信息处理模块。本发明减小了安装误差，从而减小量程定位单元的实际安装位置与触摸屏自身的P₁之间的误差，继而提高安装精度；并且，本发明不受限于触摸屏尺寸，更不受装配精度、加工精度的影响，从而能获得定位精度更高的触摸定位特性。

技术领域

本发明涉及电子领域，具体涉及定位光电检测器、检测系统、触摸屏、检测方法及应用。

背景技术

目前，触摸屏作为最为轻松的人机交互技术已经被推向众多领域。在基于光电技术的触摸屏实现方案中，最成熟的一种是在屏幕四边排布红外发射管和红外接收管，一一对应形成横竖交叉的红外线矩阵，根据遮蔽光线的不同可以检测出指示物的具体位置，适用范围很广；但其分辨率受到红外对管数量的限制，难以做得很高，且目前公开的触摸装置需要按照显示屏尺寸对等制作；随着显示屏面积增大，其成本随之增加。不同尺寸触摸屏间的触摸装置由于尺寸固定，不能替代通用。

针对上述情况，现有技术CN201616089U公开了一种触摸屏及触摸系统，其包括镜头、图像传感器、触摸表面及处理单元，镜头采集触摸表面的触摸信息，并通过光纤传递给图像传感器，以在图像传感器上成像并生成图像信息，图像传感器将图像信息传输到处理单元，处理单元利用三角定位法处理来自图像传感器上的图像数据就能够得出指示物的位置。但是此现有技术在使用时存在坐标精度低、可调性差、匹配性差、通用性不方便、扫描存在盲点等诸多缺陷。具体如下：

1、坐标精度低：任何结构性产品由于加工误差、装配误差的原因，其设计尺寸和实际都存在一定误差，因此直接输出设计的尺寸信息来使其应用到实际制造的触屏上，导致其坐标参考无法与实际的触屏完全匹配，从而存在坐标误差；具体地，此现有技术的触摸系统中，其坐标参考为光学镜头的物镜主点作为坐标参考，其与触摸屏是互相独立的，缺乏关联性，导致其坐标的确定受限于镜头的安装位置、镜头的制造误差、镜头的装配误差等，而无论是镜头是自身制造、装配的误差，还是其实际安装位置与设计的安装位置之间存在误差，都会直接导致触摸系统读取出的触摸定位存在误差；

2、可调性差、容错性差：此现有技术不能进行镜头位置调整，其只能安装在预设位置，一旦调整镜头位置，则图像传感器的坐标参和对应的触摸屏之间的误差增大；

3、通用性不方便：其用于不同型号的触屏时，需要重新设定对应的参数信息等，导致使用较为麻烦；

4、识别容易出错且数据量大：此技术是通过获取触摸面上的影像信息来进行分析处理，不仅容易识别到错误的类似触摸的图像，且需要在无任何明显确定的图像中找出正确的触摸位置，数据处理量大且繁琐；

5、扫描存在盲点：即使配备光源，但是当触摸处的反射角度不在接收角度上时，会存在盲点。

针对上述缺陷5，现有技术CN109992164A公开了一种激光扫描触摸屏，其包括扫描触摸面上的触摸件的激光扫描装置、安装在扫描装置上并随扫描装置的激光头同步转动、同时接收被触摸件反射的光的接收头以及采集接收头接收到光后当前激光照射到触摸件的发射角度的旋转角度检测装置。这种触屏中，虽然基于光发射信号来进行触屏位置检测，从而解决了现有触屏的受限于红外对管数量等条件/缺陷，但是此触屏中，必须要配备旋转的用作扫描的激光光源，同时反射的光必须要能准确反射到与激光头同步转动接收头上，其对于扫描触摸面的光路的精度要求极高，导致设计要求繁多，装配要求高，且成本高。并且此现有技术中，采用码盘来进行旋转角度采集，其精度低，不适用于现有的触屏所使用的大部分场景的高精度要求。同时，此技术中虽然通过旋转扫描能够提升接收效果、提高接受率，但是其在接手上效果仍旧较差。

发明内容