专利名称：激光扫描式触摸屏的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电数字数据处理技术领域，特别是一种使用激光扫描定位技术的触摸屏。
背景技术：
目前通用的触摸屏基本采用红外触摸系统，其方式为通过由沿着触摸区域四周安装在x、
Y方向排布均匀的红外发射管和红外接收管，控制和驱动电路在MCU执行代码的控制下驱 动红外发射管和红外接收管，对应扫描形成X方向和Y方向横竖交叉的红外线矩阵。当有触 摸时，手指或其它物体就会挡住经过该点的横竖红外线，由控制系统判断出触摸点在屏幕的 位置。
由于红外发射管和红外接收管分布的稀密程度直接影响该触摸屏对触摸体的分辨能力， 因此随着屏体尺寸的加大，红外发射管和红外接收管的个数也会成倍的增加(比如85吋的红 外触摸屏有500对左右的红外发射管和红外接收管)，如果某一支或几支管子出现异常，都会 影响整个触摸屏的性能，因此目前通用的红外触摸屏存在系统稳定性不高、系统调试复杂、 硬件成本高等诸多弊端。
发明内容
本实用新型旨在解决普通红外触摸屏的红外发光管太多、系统稳定性差等技术问题，以 提供一种系统稳定性高、调试简单、硬件成本低的激光扫描式触摸屏。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的。
本实用新型的激光扫描式触摸屏，有显示屏(14)、反射条或反射镜、CPU系统控制电路、 接口控制电路，其中触摸屏上边至少设有一个激光扫描发射单元(1)或激光接收处理单元， 其下边相应至少设有一个激光接收处理单元(2)或激光扫描发射单元，触摸屏右边至少设有 一个激光扫描发射单元(3)或激光接收处理单元，其左边相应至少设有一个激光接收处理单
元(4)或激光扫描发射单元。
本实用新型的激光扫描式触摸屏，其中所述的激光扫描发射单元为利用二极管作为光源 的单线式扫描器。
本实用新型的激光扫描式触摸屏，其中所述的单线式扫描器为转镜式、颤镜式或其他形 式的单线式扫描器。
本实用新型的激光扫描式触摸屏，其中所述的激光接收处理单元由以下电路顺次连接构 成，光电转换电路、信号调理电路、信号处理电路、接口输出电路。
本实用新型的激光扫描式触摸屏，其中所述的激光扫描发射单元和接收单位可设于触摸 屏四边的任意位置。
本实用新型的激光扫描式触摸屏，其中所述的反射条由设于触摸屏四边上的有规则排列 的反射条或反射镜构成。
本实用新型激光扫描式触摸屏的有益效果
1. 系统稳定性高；
2. 调试简单；
3. 硬件成本低。
图1主视图
图2系统电路原理图
图3接收处理单元电路原理图
图4激光传输路径在同一平面的示意图
图5激光传输路径在同一平面的信号波示意图——有触摸时接收信号波形 图6激光传输路径在同一平面的信号波示意图——无触摸时接收信号波形 图7激光传输路径在不同平面的示意图
图8激光传输路径在不同平面的信号波示意图——有触摸时接收信号波形 图9激光传输路径在不同平面的信号波示意图——无触摸时接收信号波形 图10单一发射与接收模块示意图
图中标号说明1激光扫描发射单元(X轴)、2激光接收处理单元(X轴)、3激光扫描 发射单元(Y轴)、4激光接收处理单元(Y轴)、5反射条或反射镜、6反射条或反射镜、7触 摸点、8激光扫描发射单元(X轴)、9激光扫描发射单元(Y轴)、10激光接收处理单元(X/Y 轴)、ll触摸点、12反射条或反射镜、13反射条或反射镜、14显示屏、15激光扫描发射源、 16激光接收处理单元、17反射条、18反射条、19反射条、20反射条、21触摸点
具体实施方式
本实用新型详细结构、应用原理、作用与功效，参照附图1-9，通过如下实施方式予以说明。
实施例一
参阅图l、 2、 3所示，本实用新型的激光扫描式触摸屏，包括有触摸屏14、反射条或反 射镜、CPU系统控制电路、接口控制电路，其中触摸屏上边设有一个激光扫描发射单元(X 轴)1 (转镜式或颤镜式单线扫描器)，其下边设有一个激光接收处理单元(X轴)2，该激光 接收处理单元由光电转换电路、信号调理电路、信号处理电路、接口输出电路构成，触摸屏 右边设有一个激光扫描发射单元(Y轴)3 (转镜式或颤镜式单线扫描器)，其左边设有一个 激光接收处理单元(Y轴)4。
本实施例的触摸屏工作流程如下
1. 启动触摸屏，通过CPU系统控制电路控制位于上边的激光扫描发射单元(X轴)l和 位于右边的激光扫描发射单元(Y轴)3工作。控制扫描角度使之分别达到对触摸屏 X轴和Y轴方向的全覆盖。同时打开位于下边的激光接收处理单元(X轴)2和位于 左边的激光接收处理单元(Y轴)4接收通过两级反射后的激光信号。分别处理X、 Y轴向所有反射信号并按序号顺序(1、 2、 3、…….n)保存其信号的强度。
2. 根据(歩骤l)中保存的数据(反射信号的强度)，根据信号的分析，判断有无触摸，如果有则保存被触摸点的位置信息(即保存的序号)。
3. 由于反射通道均匀分布在X、 Y轴上，接收的信号的保存序号与X、 Y轴的轴向距离 成正比，根据(步骤2)判断的位置信息计算出触摸点的坐标。
4. 通过触摸系统接口，将步骤3得出的触摸点坐标传输到计算机系统中；
5. 返回l，开始进行新的扫描。
实施例二
当激光传输路径在同一平面时，参阅图2、 3、 4、 5、 6所示，本实用新型的激光扫描式 触摸屏，，包括有触摸屏、反射条或反射镜、CPU系统控制电路、接口控制电路，其中触摸屏 左下角处设有一个激光扫描发射单元(X轴)8 (颤镜式单线扫描器)，右下角处设有一个激 光扫描发射单元(Y轴)9 (颤镜式单线扫描器)，左上角设有一个激光接收处理单元10 (X/Y 轴)。
本实施例的触摸屏工作流程如下
激光扫描发射单元8 (X轴)发出的激光依次均匀的射到屏体下边的(反射条或反射镜 12)上，适当的设置反射条或反射镜的反射角度使经反射条或反射镜反射的光线完全垂直于 X轴方向，该光线被屏体上方的(反射条或反射镜13) 二次反射后全部集中到激光接收处理 单元IO (X轴)接收处理。在屏体内无触摸体时激光接收处理单元10 (X轴)能够接收激光 扫描发射单元8 (X轴)发出的所有信号(如图6);当屏体内有触摸体(触摸点ll)时扫描 光线扫到(x4)时通道被挡，激光接收处理单元IO (X轴)接收到的信号波形(如图5)，根据 接收波形的变化情况很容易判断出触摸点的位置，由于反射条或反射镜是均匀分布在X轴方 向，因此波形中的脉冲个数即为X轴反射条或反射镜个数，脉冲位置与X轴的坐标位置呈线 性关系。根据信号衰减点的脉冲编号就能计算出X轴的触摸坐标。Y轴处理方式与X轴类似。
实施例三
当激光传输路径不在同一平面时，参阅图2、 3、 7、 8、 9所示，本实用新型的激光扫描 式触摸屏，包括有触摸屏、反射条或反射镜、CPU系统控制电路、接口控制电路，其中触摸 屏上边设有一个激光扫描发射单元(X轴)1 (转镜式单线扫描器)，其下边设有一个激光接
收处理单元(X轴)2，该激光接收处理单元由光电转换电路、信号调理电路、信号处理电路、 接口输出电路构成，触摸屏右边设有一个激光扫描发射单元(Y轴)3 (转镜式单线扫描器)， 其左边设有一个激光接收处理单元(Y轴)4。
本实施例的触摸屏工作流程如下
激光扫描发射单元(X轴)1发出的激光依次均匀的射到屏体下边的(反射条或反射镜6) 上，适当的设置反射条或反射镜的反射角度使经反射条或反射镜反射的光线完全垂直于X轴 方向，该光线被屏体上方的(反射条或反射镜5) 二次反射后全部集中到激光接收处理单元 (X轴)2接收处理。在屏体内无触摸体时激光接收处理单元(X轴)2能够接收激光扫描发 射单元(X轴)1发出的所有信号(如图9);当屏体内有触摸体(触摸点7)时扫描光线扫 到(x4)时通道被挡，激光接收处理单元(X轴)2接收到信号波形(如图8)，根据接收波形的 变化情况很容易判断出触摸点的位置，由于反射条或反射镜是均匀分布在X轴方向，因此波 形中的脉冲个数即为X轴反射条或反射镜个数，脉冲位置与X轴的坐标位置呈线性关系。根 据信号衰减点的脉冲编号就能计算出X轴的触摸坐标。Y轴处理方式与X轴类似。(其中光 线传输路径中的虚线部分应该在触摸区的不同面上。比如用玻璃隔开等方式)
实施例四
参阅图10所示。激光扫描发射源15发出的激光依次均匀的射到屏体左边反射条18、下 边的反射条20上，适当的设置反射条的反射角度使经反射条反射的光线完全垂直于Y轴、 垂直于X轴方向，该光线被屏体右方的反射条19、上方的反射条17二次反射后全部集中到 激光接收处理单元16接收处理。在屏体内无触摸体时接收处理单元能够接收Y轴、X轴扫 描发射源发出的所有信号；当屏体内有触摸体(触摸点21)时扫描光线被挡，根据接收波形 的变化情况很容易判断出触摸点的位置，由于反射条纹是均匀分布在Y轴、X轴方向，因此 波形中的脉冲个数即为X轴反射条纹个数，脉冲位置与X轴的坐标位置呈线性关系。根据信 号衰减点的脉冲编号就能计算出X轴的触摸坐标。Y轴处理方式与X轴类似。
由上可见，采用本实用新型的激光扫描式触摸屏，可以有效解决目前通用的普通红外触 摸屏的红外发射管和红外接收管分布的稀密程度直接影响该触摸屏对触摸体分辨能力的技术 问题，采用本激光扫描式触摸屏具有系统稳定性高、调试简单、硬件成本低等诸多优点。
权利要求1. 一种激光扫描式触摸屏，包括有显示屏(14)、反射条或反射镜、CPU系统控制电路、接口控制电路，其特征在于触摸屏任一边至少设有一个激光扫描发射单元，其相应另一边至少设有一个激光接收处理单元。
2. 如权利要求l所述的激光扫描式触摸屏，其特征在于所述的触摸屏上边至少设有一个激 光扫描发射单元(1)或激光接收处理单元，其下边相应至少设有一个激光接收处理单元(2)或激光扫描发射单元，触摸屏右边至少设有一个激光扫描发射单元(3)或激光接收 处理单元，其左边相应至少设有一个激光接收处理单元(4)或激光扫描发射单元。
3. 如权利要求l所述的激光扫描式触摸屏，其特征在于所述的激光扫描发射单元为利用二极管作为光源的单线式扫描器。
4. 如权利要求3所述的激光扫描式触摸屏，其特征在于所述的单线式扫描器为转镜式或颤镜式。
5. 如权利要求l所述的激光扫描式触摸屏，其特征在于所述的激光接收处理单元由以下电 路顺次连接构成，光电转换电路、信号调理电路、信号处理电路、接口输出电路。
6. 如权利要求l所述的激光扫描式触摸屏，其特征在于所述的激光扫描发射单元和激光接 收处理单元可设于触摸屏四边的任意位置。
7. 如权利要求l所述的激光扫描式触摸屏，其特征在于所述的反射条由设于触摸屏四边上 的有规则排列的反射条或反射镜构成。
专利摘要本实用新型的激光扫描式触摸屏，涉及光电信号处理技术领域，旨在解决普通红外触摸屏的红外发光管太多、系统稳定性差等技术问题。本实用新型包括有显示屏、反射条或反射镜、CPU系统控制电路、接口控制电路，其中触摸屏任一边至少设有一个激光扫描发射单元，其相应另一边至少设有一个激光接收处理单元。本实用新型适用于需要高稳定性的触摸屏设计制造工业。
文档编号G06F3/041GK201212989SQ20082006406
公开日2009年3月25日 申请日期2008年7月2日 优先权日2008年7月2日
发明者沈海洋, 蒲彩林 申请人:成都吉锐触摸技术股份有限公司