专利名称：触摸屏、触摸系统和显示器的制作方法
技术领域：
本发明涉及光电技术领域，尤其涉及一种触摸屏、触摸系统和显示器。
背景技术：
随着计算机技术的普及，在20世纪90年代初出现了一种新的人机交互技术一触摸屏技术。采用这种技术，使用者只要用手轻轻地触摸计算机显示屏上的图形或文字就能操作计算机，从而摆脱了键盘和鼠标的束缚，极大地方便了使用者。现有技术中常用的触摸屏为红外触摸屏，红外触摸屏使用大量的一一对应的红外发射管和红外接收管确定触摸物的位置信息，原理比较简单。但是，红外触摸屏存在如下缺陷由于使用了大量的红外元件，而且安装调试比较复杂，因此触摸屏的生产成本较高；此外，由于采用红外发射管和红外接收管确定触摸物的位置信息，因此，红外触摸屏的分辨率较低。
发明内容
本发明提供一种触摸屏、触摸系统和显示器，用以实现降低触摸屏的生产成本，提高触摸屏的位置分辨率。本发明提供一种触摸屏，包括至少两个光源，安装在所述触摸屏的触摸检测区周围，每个光源发射的光覆盖所述触摸检测区；吸光条，安装在所述触摸检测区周围，所述吸光条吸收所述至少两个光源发射的光；至少两个方向传感器，分别安装在邻近所述至少两个光源的位置，每个方向传感器附近具有至少一个光源，所述至少两个方向传感器接收触摸物反射的光并输出与所述触摸物的方向信息对应的连续的电信号，其中，所述触摸物的方向信息为所述触摸物所在位置相对于所述至少两个方向传感器所在位置的方向；至少两个聚光设备，安装在所述至少两个方向传感器前面，每个方向传感器前面具有至少一个聚光设备，所述聚光设备将所述触摸物反射的光聚集到所述方向传感器；处理电路，与所述至少两个方向传感器连接，所述处理电路根据所述连续的电信号，获取所述触摸物的方向信息，根据所述触摸物的方向信息，获取所述触摸物的位置信肩、O本发明还提供一种触摸屏，包括至少两个光源，安装在所述触摸屏的触摸检测区周围，每个光源发射的光覆盖所述触摸检测区；至少两个方向传感器，分别安装在邻近所述至少两个光源的位置，每个方向传感器附近具有至少一个光源，所述至少两个方向传感器接收回归反射条反射的光并输出与所述触摸物的方向信息对应的连续的电信号，其中，所述触摸物的方向信息为所述触摸物所在位置相对于所述至少两个方向传感器所在位置的方向；所述回归反射条安装在所述触摸检测区周围，将所述至少两个光源发射的光反射到所述至少两个方向传感器；至少两个聚光设备，分别安装在所述至少两个方向传感器前面，每个方向传感器前面具有至少一个聚光设备，所述聚光设备将所述回归反射条反射的光聚集到所述至少两个方向传感器；处理电路，与所述至少两个方向传感器连接，所述处理电路根据所述连续的电信号，获取所述触摸物的方向信息，根据所述触摸物的方向信息，获取所述触摸物的位置信肩、ο本发明还提供一种触摸屏，包括光源，安装在所述触摸屏的触摸检测区周围，所述光源发射的光覆盖所述触摸检测区；至少两个方向传感器，分别安装在所述触摸屏的触摸检测区周围，所述至少两个方向传感器接收所述光源发射的光并输出与触摸物的方向信息对应的连续的电信号，其中，所述触摸物的方向信息为所述触摸物所在位置相对于所述至少两个方向传感器所在位置的方向；至少两个聚光设备，分别安装在所述至少两个方向传感器前面，每个方向传感器前面具有至少一个聚光设备，所述至少两个聚光设备将所述光源发射的光聚集到所述至少两个方向传感器；处理电路，与所述至少两个方向传感器连接，所述处理电路根据所述连续的电信号，获取所述触摸物的方向信息，根据所述触摸物的方向信息，获取所述触摸物的位置信息。本发明还提供一种触摸系统，包括至少两个光源，安装在所述触摸屏的触摸检测区周围，每个光源发射的光覆盖所述触摸检测区；吸光条，安装在所述触摸检测区周围，所述吸光条吸收所述至少两个光源发射的光；至少两个方向传感器，分别安装在邻近所述至少两个光源的位置，每个方向传感器附近具有至少一个光源，所述至少两个方向传感器接收触摸物反射的光并输出与所述触摸物的方向信息对应的连续的电信号，其中，所述触摸物的方向信息为所述触摸物所在位置相对于所述至少两个方向传感器所在位置的方向；至少两个聚光设备，安装在所述至少两个方向传感器前面，每个方向传感器前面具有至少一个聚光设备，所述聚光设备将所述触摸物反射的光聚集到所述方向传感器；处理电路，与所述至少两个方向传感器连接，所述处理电路根据所述连续的电信号，获取所述触摸物的方向信息，根据所述触摸物的方向信息，获取所述触摸物的位置信息。本发明还提供一种触摸系统，包括至少两个光源，安装在所述触摸屏的触摸检测区周围，每个光源发射的光覆盖所述触摸检测区；
至少两个方向传感器，分别安装在邻近所述至少两个光源的位置，每个方向传感器附近具有至少一个光源，所述至少两个方向传感器接收回归反射条反射的光并输出与所述触摸物的方向信息对应的连续的电信号，其中，所述触摸物的方向信息为所述触摸物所在位置相对于所述至少两个方向传感器所在位置的方向；所述回归反射条安装在所述触摸检测区周围，将所述至少两个光源发射的光反射到所述至少两个方向传感器；至少两个聚光设备，分别安装在所述至少两个方向传感器前面，每个方向传感器前面具有至少一个聚光设备，所述聚光设备将所述回归反射条反射的光聚集到所述至少两个方向传感器；处理电路，与所述至少两个方向传感器连接，所述处理电路根据所述连续的电信号，获取所述触摸物的方向信息，根据所述触摸物的方向信息，获取所述触摸物的位置信肩、ο本发明还提供一种触摸系统，包括光源，安装在所述触摸屏的触摸检测区周围，所述光源发射的光覆盖所述触摸检测区；至少两个方向传感器，分别安装在所述触摸屏的触摸检测区周围，所述至少两个方向传感器接收所述光源发射的光并输出与触摸物的方向信息对应的连续的电信号，其中，所述触摸物的方向信息为所述触摸物所在位置相对于所述至少两个方向传感器所在位置的方向；至少两个聚光设备，分别安装在所述至少两个方向传感器前面，每个方向传感器前面具有至少一个聚光设备，所述至少两个聚光设备将所述光源发射的光聚集到所述至少两个方向传感器；处理电路，与所述至少两个方向传感器连接，所述处理电路根据所述连续的电信号，获取所述触摸物的方向信息，根据所述触摸物的方向信息，获取所述触摸物的位置信肩、ο本发明还提供一种显示器，包括显示单元，还包括触摸屏，所述触摸屏包括至少两个光源，安装在所述触摸屏的触摸检测区周围，每个光源发射的光覆盖所述触摸检测区；吸光条，安装在所述触摸检测区周围，所述吸光条吸收所述至少两个光源发射的光；至少两个方向传感器，分别安装在邻近所述至少两个光源的位置，每个方向传感器附近具有至少一个光源，所述至少两个方向传感器接收触摸物反射的光并输出与所述触摸物的方向信息对应的连续的电信号，其中，所述触摸物的方向信息为所述触摸物所在位置相对于所述至少两个方向传感器所在位置的方向；至少两个聚光设备，安装在所述至少两个方向传感器前面，每个方向传感器前面具有至少一个聚光设备，所述聚光设备将所述触摸物反射的光聚集到所述方向传感器；处理电路，与所述至少两个方向传感器连接，所述处理电路根据所述连续的电信号，获取所述触摸物的方向信息，根据所述触摸物的方向信息，获取所述触摸物的位置信息。
本发明还提供一种显示器，包括显示单元，还包括触摸屏，所述触摸屏包括至少两个光源，安装在所述触摸屏的触摸检测区周围，每个光源发射的光覆盖所述触摸检测区；至少两个方向传感器，分别安装在邻近所述至少两个光源的位置，每个方向传感器附近具有至少一个光源，所述至少两个方向传感器接收回归反射条反射的光并输出与所述触摸物的方向信息对应的连续的电信号，其中，所述触摸物的方向信息为所述触摸物所在位置相对于所述至少两个方向传感器所在位置的方向；所述回归反射条安装在所述触摸检测区周围，将所述至少两个光源发射的光反射到所述至少两个方向传感器；至少两个聚光设备，分别安装在所述至少两个方向传感器前面，每个方向传感器前面具有至少一个聚光设备，所述聚光设备将所述回归反射条反射的光聚集到所述至少两个方向传感器；处理电路，与所述至少两个方向传感器连接，所述处理电路根据所述连续的电信号，获取所述触摸物的方向信息，根据所述触摸物的方向信息，获取所述触摸物的位置信肩、ο本发明还提供一种显示器，包括显示单元，还包括触摸屏，所述触摸屏包括光源，安装在所述触摸屏的触摸检测区周围，所述光源发射的光覆盖所述触摸检测区；光源，安装在所述触摸屏的触摸检测区周围，所述光源发射的光覆盖所述触摸检测区；至少两个方向传感器，分别安装在所述触摸屏的触摸检测区周围，所述至少两个方向传感器接收所述光源发射的光并输出与触摸物的方向信息对应的连续的电信号，其中，所述触摸物的方向信息为所述触摸物所在位置相对于所述至少两个方向传感器所在位置的方向；至少两个聚光设备，分别安装在所述至少两个方向传感器前面，每个方向传感器前面具有至少一个聚光设备，所述至少两个聚光设备将所述光源发射的光聚集到所述至少两个方向传感器；处理电路，与所述至少两个方向传感器连接，所述处理电路根据所述连续的电信号，获取所述触摸物的方向信息，根据所述触摸物的方向信息，获取所述触摸物的位置信肩、ο在本发明中，至少两个方向传感器接收触摸检测区内的触摸物反射的光并输出与触摸物的方向信息对应的连续的电信号，处理电路根据至少两个方向传感器输出的连续的电信号，获取触摸物的方向信息，再根据触摸物的方向信息，获取触摸物的位置信息，由于避免了使用大量的红外发射管和红外接收管，因此，降低了触摸屏的生产成本，此外，至少两个方向传感器具有极高的位置分辨率，因此，也提高了触摸物的分辨率。
图1为本发明触摸屏第一实施例的结构示意图；图2为本发明触摸屏第二实施例中PSD的结构示意图3为本发明触摸屏第二实施例的结构示意图；图4为本发明触摸屏第二实施例中处理电路的结构示意图；图5为本发明触摸屏第三实施例的结构示意图；图6为本发明触摸屏第四实施例的结构示意图；图7为本发明触摸屏第五实施例的结构示意图；图8为本发明触摸屏第六实施例的结构示意图；图9为本发明显示器实施例的结构示意图。
具体实施例方式下面结合说明书附图和具体实施方式
对本发明作进一步的描述。触摸屏第一实施例如图1所示，为本发明触摸屏第一实施例的结构示意图，可以包括至少两个光源 111、112……Iln,吸光条12，至少两个方向传感器131,132……13m,至少两个聚光设备 141,142……14s,处理电路15，其中，m、η和s为大于或等于2的自然数。至少两个光源111、112……Iln安装在触摸屏的触摸检测区16周围。吸光条12 安装在触摸检测区16周围。至少两个方向传感器131、132……1 !分别安装在邻近至少两个光源111、112……Iln的位置，每个方向传感器附近具有至少一个光源，具体地，光源可以安装在方向传感器旁边、上方或下方。至少两个聚光设备141、142……Hs安装在至少两个方向传感器131、132……1 !前面，每个方向传感器前面具有至少一个聚光设备。处理电路 15与至少两个方向传感器131、132……1 !连接。在本实施例中，至少两个光源111、112……1 In中的每个光源发射的光都覆盖触摸检测区16，当触摸检测区16内没有触摸物时，吸光条12吸收掉至少两个光源111、112…… Iln发射的光，没有光被反射入至少两个方向传感器131、132……13m，此时，至少两个方向传感器131、132……13m没有输出。当触摸检测区16内具有触摸物时，至少两个光源 111、112……Iln发射的光在触摸物上发生漫反射，至少两个聚光设备141、142……14s将触摸物反射的光聚集到至少两个方向传感器131、132……13m，至少两个方向传感器131、 132……1 !都能接收到触摸物反射的光并输出与触摸物的方向信息对应的连续的电信号， 其中，触摸物的方向信息为触摸物所在位置相对于至少两个方向传感器131、132……1 !所在位置的方向，处理电路15根据至少两个方向传感器131、132……13m输出的连续的电信号，获取触摸物的方向信息，再根据触摸物的方向信息，获取触摸物的位置信息。可选地，吸光条12还可以为反光条，反光条将至少两个光源111、112……Iln发射的光反射到触摸检测区16外，从而也没有光被反射入至少两个方向传感器131、132…… 13m。在本实施例中，方向传感器为一种光电传感器，当没有光射入方向传感器时，方向传感器没有输出，当有光射入方向传感器时，方向传感器输出与触摸物的方向信息对应的连续的电信号。方向传感器不仅可以探测到点光源的方向，还可以探测到点光源的极微小的方向变化，因此，方向传感器具有极高的位置分辨率，从而也提高了触摸屏的位置分辨率。在本实施例中，为了增强触摸物的反射效率，还可以在触摸物上安装回归反射条， 从而增加触摸物反射到至少两个方向传感器131、132……13m的光。在本实施例中，至少两个方向传感器131、132……13m接收触摸检测区16内的触摸物反射的光并输出与触摸物的方向信息对应的连续的电信号，处理电路15根据至少两个方向传感器131、132……1 !输出的连续的电信号，获取触摸物的方向信息，再根据触摸物的方向信息，获取触摸物的位置信息，由于避免了使用大量的红外发射管和红外接收管， 因此，降低了触摸屏的生产成本，此外，至少两个方向传感器131、132……1 !具有极高的位置分辨率，因此，也提高了触摸物的分辨率。触摸屏第二实施例在本实施例中，方向传感器具体可以为位置灵敏探测器(PositionSensitive Detector,以下简称PSD)。PSD是基于横向光电效应的光电器件，当一束光照射到PSD的光敏面上时，利用其p-n结上的横向光电效应可以提供入射光点在其光敏面上的连续的位置数据。PSD不仅可以探测点光源在其光敏面上的位置数据，也可以探测点光源在其光敏面的有效面积上极微小的位置变化，因此，PSD具有优质的位置分辨率。在本实施例中，PSD 为一维PSD。如图2所示，为本发明触摸屏第二实施例中PSD的结构示意图，当PSD的光敏面受到光照射时，在光点位置处产生光电流，其流过P层电阻，从设置在P层的两个电极21 和22分别输出，光电流大小分别为Il和12，由于P层电阻是均勻的，因此，电极21输出的光电流大小反比于入射光点位置到电极21之间的距离，电极22输出的光电流大小反比于入射光点位置到电极22之间的距离。假设光敏面的长度为L，坐标原点设在光敏面的中心， 光敏面的中心到入射光点之间的距离为X，电极21输出的光电流Il和电极22输出的光电流12满足如下关系式Il = IOX ((L/2-x)/L)Il = IOX ((L/2+x)/L)IO = 11+12其中，IO为基极23的输入电流。由上述三个关系式可以得到χ = (LX (I2-I1))/(2X (11+12))从而得到入射光点在PSD的光敏面上的具体位置。如图3所示，为本发明触摸屏第二实施例的结构示意图，与图1所示结构示意图的不同之处在于，本实施例还可以包括触摸屏框架，触摸屏框架包围触摸检测区16，触摸屏框架包括第一边缘101、第二边缘102、第三边缘103和第四边缘104。另外，在本实施例中， PSD的数量为两个，包括第一 PSD 171和第二 PSD 172，第一 PSD 171安装在第一边缘101和第二边缘102的交角处，第二 PSD 172安装在第一边缘101和第四边缘104的交角处。在本实施例中，聚光设备的数量为两个，分别为第一聚光设备141和第二聚光设备142，第一聚光设备141安装在第一 PSD 171前面，第二聚光设备142安装在第二 PSD 172前面。在本实施例中，光源的数量为两个，包括第一光源151和第二光源152，第一光源151安装在第一 PSD171旁边，第二光源152安装在第二 PSD 172旁边。吸光条12安装在第二边缘102、 第三边缘103和第四边缘104。下面简要介绍处理电路15如何根据PSD输出的连续的电信号获取触摸物的位置信息。如图4所示，为本发明触摸屏第二实施例中处理电路的结构示意图，可以包括预处理电路151、模数转换电路152和数字信号处理电路153。预处理电路151与第一 PSD 171和第二 PSD 172连接，模数转换电路152与预处理电路151连接，数字信号处理电路153与模数转换电路152连接。
预处理电路151对第一 PSD 171和第二 PSD 172输出的连续的电信号进行预处理，具体地，预处理电路151对连续的电信号进行过滤、放大等处理。模数转换电路152将预处理后的连续的电信号转换为数字信号。数字信号处理电路153根据数字信号，获取触摸物在第一 PSD 171和第二 PSD172的光敏面上的位置信息，而触摸物在第一 PSD 171和第二 PSD 172的光敏面上的位置信息与触摸物的方向信息存在映射关系，因此可以根据触摸物在第一 PSD 171和第二 PSD 172的光敏面上的位置信息，获取触摸物的方向信息，再根据触摸物的方向信息，获取触摸物的位置信息。其中，触摸物的方向信息具体可以为触摸物所在位置和第一 PSD 171所在位置的连线与第一边缘101的夹角、以及触摸物所在位置和第二 PSD 172所在位置的连线与第一边缘101的夹角，其中，两个PSD所在位置可以分别为两个PSD的光敏面的中心。可选地，触摸物的方向信息还可以为触摸物所在位置和第一 PSD 171所在位置的连线与第四边缘104的夹角、以及触摸物所在位置和第二PSD 172所在位置的连线与第二边缘102的夹角。数字信号处理电路153可以根据上述两个夹角，采用三角测量法获取触摸物的位置信息，三角测量法为现有技术，在此不再赘述。在本实施例中，第一 PSD 171和第二 PSD 172接收触摸检测区16内的触摸物反射的光并输出与触摸物的方向信息对应的连续的电信号，处理电路15根据第一PSD 171和第二 PSD 172输出的连续的电信号，获取触摸物的方向信息，再根据触摸物的方向信息，获取触摸物的位置信息，由于避免了使用大量的红外发射管和红外接收管，因此，降低了触摸屏的生产成本，此外，第一 PSD 171和第二 PSD 172具有极高的位置分辨率，因此，也提高了触摸物的分辨率。触摸屏第三实施例如图5所示，为本发明触摸屏第三实施例的结构示意图，可以包括至少两个光源 111、112……lln，至少两个方向传感器131、132……13m，回归反射条18，至少两个聚光设备 141,142……14s，处理电路15，其中，nun* s为大于或等于2的自然数。至少两个光源111、112……1 In，安装在触摸屏的触摸检测区16周围。至少两个方向传感器131、132……13m分别安装在邻近至少两个光源111、112……Iln的位置，每个方向传感器附近具有至少一个光源。回归反射条18安装在触摸检测区16周围。至少两个聚光设备141、142……14s分别安装在至少两个方向传感器131、132……13m前面，每个方向传感器前面具有至少一个聚光设备。处理电路15与至少两个方向传感器131、132……1 ! 连接。 在本实施例中，至少两个光源111、112……1 In中的每个光源发射的光覆盖触摸检测区16，回归反射条18将至少两个光源111、112……Iln发射的光反射到至少两个方向传感器131、132……13m，至少两个聚光设备141、142……14s将回归反射条18反射的光聚集到至少两个方向传感器131、132……13m。当触摸检测区16内没有触摸物时，回归反射条18 将至少两个光源111、112……Iln发射的光直接反射到至少两个方向传感器131、132…… 13m，此时，至少两个方向传感器131、132……13m都没有输出。当触摸检测区16内具有触摸物时，回归反射条18将部分光直接反射到至少两个方向传感器131、132……13m，还有部分光被触摸物遮挡住，此时，至少两个方向传感器131、132……1 !接收回归反射条18反射的光并输出与触摸物的方向信息对应的连续的电信号，其中，触摸物的方向信息为触摸物所在位置相对于至少两个方向传感器131、132……1 !所在位置的方向，处理电路15根据至少两个方向传感器131、132……13m输出的连续的电信号，获取触摸物的方向信息，再根据触摸物的方向信息，获取触摸物的位置信息。在本实施例中，方向传感器为一种光电传感器，当回归反射条反射的光没有被触摸物遮挡而射入方向传感器时，方向传感器没有输出，当回归反射条反射的部分光被触摸物遮挡而不能射入方向传感器时，方向传感器输出与触摸物的方向信息对应的连续的电信号。方向传感器不仅可以探测到触摸物的方向，还可以探测到触摸物的极微小的方向变化， 因此，方向传感器具有极高的位置分辨率，从而也提高了触摸屏的位置分辨率。在本实施例中，至少两个方向传感器131、132……13m接收回归反射条18反射的光并输出与触摸物的方向信息对应的连续的电信号，处理电路15根据至少两个方向传感器131、132……1 !输出的连续的电信号，获取触摸物的方向信息，再根据触摸物的方向信息，获取触摸物的位置信息，由于避免了使用大量的红外发射管和红外接收管，因此，降低了触摸屏的生产成本，此外，至少两个方向传感器131、132……1 !具有极高的位置分辨率， 因此，也提高了触摸物的分辨率。触摸屏第四实施例在本实施例中，方向传感器具体可以为PSD，在本实施例中，当PSD的光敏面全部被光照射到时，PSD没有输出，当PSD的光敏面的一部分没有被光照射到而形成暗点区域时，PSD输出暗点区域在其光敏面上的连续的位置信息，计算该暗点区域的位置信息时，可以采用触摸屏第二实施例中的三个关系式，在此不再赘述。如图6所示，为本发明触摸屏第四实施例的结构示意图，与图5所示结构示意图的不同之处在于，本实施例还可以包括触摸屏框架，触摸屏框架包围触摸检测区16，触摸屏框架包括第一边缘101、第二边缘102、第三边缘103和第四边缘104。另外，在本实施例中， PSD的数量为两个，包括第一PSD 171和第二 PSD 172，第一 PSD 171安装在第一边缘101和第二边缘102的交角处，第二 PSD 172安装在第一边缘101和第四边缘104的交角处。在本实施例中，聚光设备的数量为两个，分别为第一聚光设备141和第二聚光设备142，第一聚光设备141安装在第一 PSD 171前面，第二聚光设备142安装在第二 PSD 172前面。在本实施例中，光源的数量为两个，包括第一光源151和第二光源152，第一光源151安装在第
一PSD171旁边，第二光源152安装在第二 PSD 172旁边。回归反射条18安装在第二边缘102、第三边缘103和第四边缘104。在本实施例中，处理电路15的结构与图4所示结构示意图相同，处理电路15的工作过程可以参见触摸屏第二实施例，在此不再赘述。在本实施例中，第一 PSD 171和第二 PSD 172接收触摸检测区16内的触摸物反射的光并输出与触摸物的方向信息对应的连续的电信号，处理电路15根据第一PSD 171和第
二PSD 172输出的连续的电信号，获取触摸物的方向信息，再根据触摸物的方向信息，获取触摸物的位置信息，由于避免了使用大量的红外发射管和红外接收管，因此，降低了触摸屏的生产成本，此外，第一 PSD 171和第二 PSD 172具有极高的位置分辨率，因此，也提高了触摸物的分辨率。触摸屏第五实施例如图7所示，为本发明触摸屏第五实施例的结构示意图，可以包括光源19，至少两个方向传感器131,132……13m，至少两个聚光设备141,142……14s，处理电路15，其中，m 和s为大于或等于2的自然数。光源19安装在触摸屏的触摸检测区16周围。至少两个方向传感器131、132…… 1 !!分别安装在触摸屏的触摸检测区16周围。至少两个聚光设备141、142……Hs分别安装在至少两个方向传感器131、132……1 !前面，每个方向传感器前面具有至少一个聚光设备。处理电路15与至少两个方向传感器131、132……1 !连接。光源19发射的光覆盖触摸检测区16，至少两个方向传感器131、132……13m接收光源19发射的光并输出与触摸物的方向信息对应的连续的电信号，其中，触摸物的方向信息为述触摸物所在位置相对于至少两个方向传感器131、132……1 !所在位置的方向， 至少两个聚光设备141、142……Hs将光源19发射的光聚集到至少两个方向传感器131、 132……13m，处理电路15根据至少两个方向传感131、132……1 !输出的连续的电信号，获取触摸物的方向信息，根据触摸物的方向信息，获取触摸物的位置信息。在本实施例中，方向传感器为一种光电传感器，当光源发射的光没有被触摸物遮挡而射入方向传感器时，方向传感器没有输出，当光源发射的部分光被触摸物遮挡而不能射入方向传感器时，方向传感器输出与触摸物的方向信息对应的连续的电信号。方向传感器不仅可以探测到触摸物的方向，还可以探测到触摸物的极微小的方向变化，因此，方向传感器具有极高的位置分辨率，从而也提高了触摸屏的位置分辨率。在本实施例中，光源19可以为至少一个发光体，还可以为一种特殊的结构，再参见图7，椭圆框中所示为光源19的详细结构图，光源19包括发光体191、导光体192和反射板193，发光体191置于导光体192的端口，反射板193形成于导光体192内远离触摸检测区16的侧面处，反射板193与导光体192分立，发光体191发出的光线射入导光体192并在导光体192内传输，在导光体192内传输的部分光线经由反射板193反射后再经导光体 192射出并分布于触摸检测区16 ；同时，在导光体192内传输的部分光线则直接经导光体 192射出并分布于触摸检测区16。在本实施例中，至少两个方向传感器131、132……13m接收回归反射条18反射的光并输出与触摸物的方向信息对应的连续的电信号，处理电路15根据至少两个方向传感器131、132……1 !输出的连续的电信号，获取触摸物的方向信息，再根据触摸物的方向信息，获取触摸物的位置信息，由于避免了使用大量的红外发射管和红外接收管，因此，降低了触摸屏的生产成本，此外，至少两个方向传感器131、132……1 !具有极高的位置分辨率， 因此，也提高了触摸物的分辨率。触摸屏第六实施例在本实施例中，方向传感器具体可以为PSD，在本实施例中，当PSD的光敏面全部被光照射到时，PSD没有输出，当PSD的光敏面只有部分被光照射到，还有一部分没有被光照射到而形成暗点区域时，PSD输出暗点区域在其光敏面上的连续的位置信息，计算该暗点区域的位置信息时，可以采用触摸屏第二实施例中的三个关系式，在此不再赘述。如图8所示，为本发明触摸屏第六实施例的结构示意图，与图7所示结构示意图的不同之处在于，本实施例还可以包括触摸屏框架，触摸屏框架包围触摸检测区16，触摸屏框架包括第一边缘101、第二边缘102、第三边缘103和第四边缘104。另外，在本实施例中， PSD的数量为两个，包括第一 PSD 171和第二 PSD 172，第一 PSD 171安装在第一边缘101和第二边缘102的交角处，第二 PSD 172安装在第一边缘101和第四边缘104的交角处。在本实施例中，聚光设备的数量为两个，分别为第一聚光设备141和第二聚光设备142，第一聚光设备141安装在第一 PSD 171前面，第二聚光设备142安装在第二 PSD 172前面。在本实施例中，光源19安装在第二边缘102、第三边缘103和第四边缘104。在本实施例中，处理电路15的结构与图4所示结构示意图相同，处理电路15的工作过程可以参见触摸屏第二实施例，在此不再赘述。在本实施例中，第一 PSD 171和第二 PSD 172接收触摸检测区16内的触摸物反射的光并输出与触摸物的方向信息对应的连续的电信号，处理电路15根据第一PSD 171和第二 PSD 172输出的连续的电信号，获取触摸物的方向信息，再根据触摸物的方向信息，获取触摸物的位置信息，由于避免了使用大量的红外发射管和红外接收管，因此，降低了触摸屏的生产成本，此外，第一 PSD 171和第二 PSD 172具有极高的位置分辨率，因此，也提高了触摸物的分辨率。触摸系统实施例触摸系统实施例可以包括前述所有触摸屏实施例中的所有内容，在此不再赘述。显示器实施例如图9所示，为本发明显示器实施例的结构示意图，可以包括显示单元和触摸屏 93。其中，显示单元包括显示屏幕91和显示器框架92，触摸屏93安装在显示屏幕91前面、 靠近使用者的一侧，并且位于显示器框架92内部。另外，触摸屏93也可以安装在显示器框架92外部，触摸屏93还可以与显示器框架92整合在一起。触摸屏93可以包括前述所有触摸屏实施例中的所有内容，在此不再赘述。在上述所有实施例中，聚光设备具体可以为凸透镜或凹面反射镜。本发明所述的技术方案并不限于具体实施方式
中所述的实施例。本领域技术人员根据本发明的技术方案得出其他的实施方式，同样属于本发明的技术创新范围。
权利要求
1.一种触摸屏，其特征在于，包括至少两个光源，安装在所述触摸屏的触摸检测区周围，每个光源发射的光覆盖所述触摸检测区；吸光条或反光条，安装在所述触摸检测区周围，所述吸光条吸收所述至少两个光源发射的光，所述反光条将所述至少两个光源发射的光反射到所述触摸检测区外；至少两个方向传感器，分别安装在邻近所述至少两个光源的位置，每个方向传感器附近具有至少一个光源，所述至少两个方向传感器接收触摸物反射的光并输出与所述触摸物的方向信息对应的连续的电信号，其中，所述触摸物的方向信息为所述触摸物所在位置相对于所述至少两个方向传感器所在位置的方向；至少两个聚光设备，安装在所述至少两个方向传感器前面，每个方向传感器前面具有至少一个聚光设备，所述聚光设备将所述触摸物反射的光聚集到所述方向传感器；处理电路，与所述至少两个方向传感器连接，所述处理电路根据所述连续的电信号，获取所述触摸物的方向信息，根据所述触摸物的方向信息，获取所述触摸物的位置信息。
2.根据权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，还包括安装在所述触摸物上的回归反射条。
3.根据权利要求1或2所述的触摸屏，其特征在于，所述方向传感器具体为位置灵敏探测器。
4.根据权利要求3所述的触摸屏，其特征在于，还包括包围所述触摸检测区的触摸屏框架，所述触摸屏框架包括第一边缘、第二边缘、第三边缘和第四边缘；所述位置灵敏探测器的数量为两个，分别安装在所述第一边缘和所述第二边缘的交角处、以及所述第一边缘和所述第四边缘的交角处；所述聚光设备的数量为两个，每个位置灵敏探测器前面具有一个聚光设备； 所述光源的数量为两个，每个位置灵敏探测器附近具有一个光源； 所述吸光条安装在所述第二边缘、所述第三边缘和所述第四边缘； 所述触摸物的方向信息为所述触摸物所在位置和两个位置灵敏探测器所在位置的连线与所述第一边缘的夹角。
5.根据权利要求4所述的触摸屏，其特征在于，所述处理电路包括预处理电路，与所述位置敏感传感器连接，所述预处理电路对所述连续的电信号进行预处理；模数转换电路，与所述预处理电路连接，将预处理后的连续的电信号转换为数字信号；数字信号处理电路，与所述模数转换电路连接，根据所述数字信号，获取所述触摸物在所述位置灵敏探测器的光敏面上的位置信息，根据所述位置信息，获取所述触摸物的方向信息，根据所述触摸物的方向信息，获取所述触摸物的位置信息。
6.一种触摸屏，其特征在于，包括至少两个光源，安装在所述触摸屏的触摸检测区周围，每个光源发射的光覆盖所述触摸检测区；至少两个方向传感器，分别安装在邻近所述至少两个光源的位置，每个方向传感器附近具有至少一个光源，所述至少两个方向传感器接收回归反射条反射的光并输出与所述触摸物的方向信息对应的连续的电信号，其中，所述触摸物的方向信息为所述触摸物所在位置相对于所述至少两个方向传感器所在位置的方向；所述回归反射条安装在所述触摸检测区周围，将所述至少两个光源发射的光反射到所述至少两个方向传感器；至少两个聚光设备，分别安装在所述至少两个方向传感器前面，每个方向传感器前面具有至少一个聚光设备，所述聚光设备将所述回归反射条反射的光聚集到所述至少两个方向传感器；处理电路，与所述至少两个方向传感器连接，所述处理电路根据所述连续的电信号，获取所述触摸物的方向信息，根据所述触摸物的方向信息，获取所述触摸物的位置信息。
7.根据权利要求6所述的触摸屏，其特征在于，所述方向传感器具体为位置灵敏探测ο
8.根据权利要求7所述的触摸屏，其特征在于，还包括包围所述触摸检测区的触摸屏框架，所述触摸屏框架包括第一边缘、第二边缘、第三边缘和第四边缘；所述位置灵敏探测器的数量为两个，分别安装在所述第一边缘和所述第二边缘的交角处、以及所述第一边缘和所述第四边缘的交角处；所述回归反射条安装在所述第二边缘、所述第三边缘和所述第四边缘； 所述光源的数量为两个，每个位置灵敏探测器附近具有一个光源； 所述聚光设备的数量为两个，每个位置灵敏探测器前面具有一个聚光设备； 所述触摸物的方向信息为所述触摸物所在位置和两个位置灵敏探测器所在位置的连线与所述第一边缘的夹角。
9.根据权利要求8所述的触摸屏，其特征在于，所述处理电路包括预处理电路，与所述位置敏感传感器连接，所述预处理电路对所述连续的电信号进行预处理；模数转换电路，与所述预处理电路连接，将预处理后的连续的电信号转换为数字信号；数字信号处理电路，与所述模数转换电路连接，根据所述数字信号，获取所述触摸物在所述位置灵敏探测器的光敏面上的位置信息，根据所述位置信息，获取所述触摸物的方向信息，根据所述触摸物的方向信息，获取所述触摸物的位置信息。
10.一种触摸屏，其特征在于，包括光源，安装在所述触摸屏的触摸检测区周围，所述光源发射的光覆盖所述触摸检测区；至少两个方向传感器，分别安装在所述触摸屏的触摸检测区周围，所述至少两个方向传感器接收所述光源发射的光并输出与触摸物的方向信息对应的连续的电信号，其中，所述触摸物的方向信息为所述触摸物所在位置相对于所述至少两个方向传感器所在位置的方向；至少两个聚光设备，分别安装在所述至少两个方向传感器前面，每个方向传感器前面具有至少一个聚光设备，所述至少两个聚光设备将所述光源发射的光聚集到所述至少两个方向传感器；处理电路，与所述至少两个方向传感器连接，所述处理电路根据所述连续的电信号，获取所述触摸物的方向信息，根据所述触摸物的方向信息，获取所述触摸物的位置信息。
11.根据权利要求10所述的触摸屏，其特征在于，所述光源包括发光体、导光体和反射单元，所述发光体置于所述导光体的端口，所述反射单元形成于所述导光体内远离所述触摸检测区的侧面处，所述发光体发出的光射入所述导光体并在所述导光体内传输，在所述导光体内传输的部分光经由所述反射单元反射后分布于所述触摸检测区。
12.根据权利要求10或11所述的触摸屏，其特征在于，所述方向传感器具体为位置灵敏探测器。
13.根据权利要求12所述的触摸屏，其特征在于，还包括包围所述触摸检测区的触摸屏框架，所述触摸屏框架包括第一边缘、第二边缘、第三边缘和第四边缘；所述方向传感器的数量为两个，分别安装在所述第一边缘和所述第二边缘的交角处、 以及所述第一边缘和所述第四边缘的交角处；所述光源安装在所述第二边缘、所述第三边缘和所述第四边缘；所述聚光设备的数量为两个，每个位置灵敏探测器前面具有一个聚光设备；所述触摸物的方向信息为所述触摸物所在位置和两个位置灵敏探测器所在位置的连线与所述第一边缘的夹角。
14.根据权利要求13所述的触摸屏，其特征在于，所述处理电路包括预处理电路，与两个位置敏感传感器连接，所述预处理电路对所述连续的电信号进行预处理；模数转换电路，与所述预处理电路连接，将预处理后的连续的电信号转换为数字信号；数字信号处理电路，与所述模数转换电路连接，根据所述数字信号，获取所述触摸物在所述两个位置灵敏探测器的光敏面上的位置信息，根据所述位置信息，获取所述触摸物的方向信息，根据所述触摸物的方向信息，获取所述触摸物的位置信息。
15.一种触摸系统，其特征在于，包括至少两个光源，安装在所述触摸屏的触摸检测区周围，每个光源发射的光覆盖所述触摸检测区；吸光条或反光条，安装在所述触摸检测区周围，所述吸光条吸收所述至少两个光源发射的光，所述反光条将所述至少两个光源发射的光反射到所述触摸检测区外；至少两个方向传感器，分别安装在邻近所述至少两个光源的位置，每个方向传感器附近具有至少一个光源，所述至少两个方向传感器接收触摸物反射的光并输出与所述触摸物的方向信息对应的连续的电信号，其中，所述触摸物的方向信息为所述触摸物所在位置相对于所述至少两个方向传感器所在位置的方向；至少两个聚光设备，安装在所述至少两个方向传感器前面，每个方向传感器前面具有至少一个聚光设备，所述聚光设备将所述触摸物反射的光聚集到所述方向传感器；处理电路，与所述至少两个方向传感器连接，所述处理电路根据所述连续的电信号，获取所述触摸物的方向信息，根据所述触摸物的方向信息，获取所述触摸物的位置信息。
16.一种触摸系统，其特征在于，包括至少两个光源，安装在所述触摸屏的触摸检测区周围，每个光源发射的光覆盖所述触摸检测区；至少两个方向传感器，分别安装在邻近所述至少两个光源的位置，每个方向传感器附近具有至少一个光源，所述至少两个方向传感器接收回归反射条反射的光并输出与所述触摸物的方向信息对应的连续的电信号，其中，所述触摸物的方向信息为所述触摸物所在位置相对于所述至少两个方向传感器所在位置的方向；所述回归反射条安装在所述触摸检测区周围，将所述至少两个光源发射的光反射到所述至少两个方向传感器；至少两个聚光设备，分别安装在所述至少两个方向传感器前面，每个方向传感器前面具有至少一个聚光设备，所述聚光设备将所述回归反射条反射的光聚集到所述至少两个方向传感器；处理电路，与所述至少两个方向传感器连接，所述处理电路根据所述连续的电信号，获取所述触摸物的方向信息，根据所述触摸物的方向信息，获取所述触摸物的位置信息。
17.一种触摸系统，其特征在于，包括光源，安装在所述触摸屏的触摸检测区周围，所述光源发射的光覆盖所述触摸检测区；至少两个方向传感器，分别安装在所述触摸屏的触摸检测区周围，所述至少两个方向传感器接收所述光源发射的光并输出与触摸物的方向信息对应的连续的电信号，其中，所述触摸物的方向信息为所述触摸物所在位置相对于所述至少两个方向传感器所在位置的方向；至少两个聚光设备，分别安装在所述至少两个方向传感器前面，每个方向传感器前面具有至少一个聚光设备，所述至少两个聚光设备将所述光源发射的光聚集到所述至少两个方向传感器；处理电路，与所述至少两个方向传感器连接，所述处理电路根据所述连续的电信号，获取所述触摸物的方向信息，根据所述触摸物的方向信息，获取所述触摸物的位置信息。
18.—种显示器，包括显示单元，其特征在于，还包括触摸屏，所述触摸屏包括至少两个光源，安装在所述触摸屏的触摸检测区周围，每个光源发射的光覆盖所述触摸检测区；吸光条或反光条，安装在所述触摸检测区周围，所述吸光条吸收所述至少两个光源发射的光，所述反光条将所述至少两个光源发射的光反射到所述触摸检测区外；至少两个方向传感器，分别安装在邻近所述至少两个光源的位置，每个方向传感器附近具有至少一个光源，所述至少两个方向传感器接收触摸物反射的光并输出与所述触摸物的方向信息对应的连续的电信号，其中，所述触摸物的方向信息为所述触摸物所在位置相对于所述至少两个方向传感器所在位置的方向；至少两个聚光设备，安装在所述至少两个方向传感器前面，每个方向传感器前面具有至少一个聚光设备，所述聚光设备将所述触摸物反射的光聚集到所述方向传感器；处理电路，与所述至少两个方向传感器连接，所述处理电路根据所述连续的电信号，获取所述触摸物的方向信息，根据所述触摸物的方向信息，获取所述触摸物的位置信息。
19.一种显示器，包括显示单元，其特征在于，还包括触摸屏，所述触摸屏包括至少两个光源，安装在所述触摸屏的触摸检测区周围，每个光源发射的光覆盖所述触摸检测区；至少两个方向传感器，分别安装在邻近所述至少两个光源的位置，每个方向传感器附近具有至少一个光源，所述至少两个方向传感器接收回归反射条反射的光并输出与所述触摸物的方向信息对应的连续的电信号，其中，所述触摸物的方向信息为所述触摸物所在位置相对于所述至少两个方向传感器所在位置的方向；所述回归反射条安装在所述触摸检测区周围，将所述至少两个光源发射的光反射到所述至少两个方向传感器；至少两个聚光设备，分别安装在所述至少两个方向传感器前面，每个方向传感器前面具有至少一个聚光设备，所述聚光设备将所述回归反射条反射的光聚集到所述至少两个方向传感器；处理电路，与所述至少两个方向传感器连接，所述处理电路根据所述连续的电信号，获取所述触摸物的方向信息，根据所述触摸物的方向信息，获取所述触摸物的位置信息。
20. 一种显示器，包括显示单元，其特征在于，还包括触摸屏，所述触摸屏包括 光源，安装在所述触摸屏的触摸检测区周围，所述光源发射的光覆盖所述触摸检测区；光源，安装在所述触摸屏的触摸检测区周围，所述光源发射的光覆盖所述触摸检测区；至少两个方向传感器，分别安装在所述触摸屏的触摸检测区周围，所述至少两个方向传感器接收所述光源发射的光并输出与触摸物的方向信息对应的连续的电信号，其中，所述触摸物的方向信息为所述触摸物所在位置相对于所述至少两个方向传感器所在位置的方向；至少两个聚光设备，分别安装在所述至少两个方向传感器前面，每个方向传感器前面具有至少一个聚光设备，所述至少两个聚光设备将所述光源发射的光聚集到所述至少两个方向传感器；处理电路，与所述至少两个方向传感器连接，所述处理电路根据所述连续的电信号，获取所述触摸物的方向信息，根据所述触摸物的方向信息，获取所述触摸物的位置信息。
全文摘要
本发明涉及一种触摸屏、触摸系统和显示器。其中一种触摸屏包括至少两个光源，安装在触摸屏的触摸检测区周围，每个光源发射的光覆盖触摸检测区；吸光条，安装在触摸检测区周围，吸光条吸收至少两个光源发射的光；至少两个方向传感器，分别安装在邻近至少两个光源的位置，每个方向传感器附近具有至少一个光源；至少两个聚光设备，安装在至少两个方向传感器前面，每个方向传感器前面具有至少一个聚光设备，聚光设备将触摸物反射的光聚集到方向传感器；处理电路，与至少两个方向传感器连接。本发明可以提高触摸屏的位置分辨率。
文档编号G06F3/042GK102262484SQ201010183958
公开日2011年11月30日 申请日期2010年5月26日 优先权日2010年5月26日
发明者刘建军, 刘新斌, 叶新林 申请人:北京汇冠新技术股份有限公司