本发明涉及一种光学触摸屏，具体是指一种稀灯红外多点触摸屏及其实现方法。
背景技术：
红外触摸屏是利用X、Y轴上密布的红外线矩阵来检测并定位用户的触摸设备。传统的红外触摸屏是在显示器的前面安装一个电路板外框，同时在电路板外框的四边排布红外发射管和红外接收管，使其在显示器屏幕前面形成一一对应横竖交叉的红外线矩阵。使用时，当用户在触控屏幕时，手指就会挡住经过该位置的横竖两条红外线，因而可以判断出触摸点在屏幕的X、Y坐标。
为了提高红外触摸屏的触摸精度，传统红外触摸屏必须让四周红外发射管和红外接收管的间距小于触摸物体的外径。而常规做法则是将触摸物体外径定为大于8mm，红外发射管和红外接收管的间距定为5～6mm，当触摸物体置于触摸区域时，将阻挡住两条或两条以上红外光线，如图1所示。利用这两条或两条以上被阻挡的红外光线的强弱和质心公式，再计算出触摸物体更精确的位置。如果四周红外发射管和红外接收管的间距大于触摸物体的外径，则会出现如图2所示的两种情况：其一是，当触摸物体位于相邻两条红外光线中间时，检测不到触摸物体；其二是，触摸物体只能挡住一条红外光线，没有办法利用质心公式得到触摸物体更精确的位置，导致划线时不平滑，锯齿现象严重。
为了解决采用上述方法所存在的缺陷，人们就不得不把红外发射管和红外接收管的间距定位小于触摸物体的外径，从而不仅导致传统红外触摸屏的红外发射管和红外接收管的数量大大增加，产品成本偏高。
技术实现要素：
本发明的主要目的在于克服目前红外触摸屏所存在的红外发射管和红外接收管的数量大、成本高的缺陷，提供一种稀灯红外多点触摸屏的实现方法。
LDO电源模块一种稀灯红外多点触摸屏的实现方法，主要包括以下步骤：
(1)在触摸屏上形成X轴左光扫描网和X轴右光扫描网，获取触摸物体的初略触摸点；
(2)在触摸屏上形成Y轴左光扫描网和Y轴右光扫描网，排除触摸物体的虚假触摸点，获得触摸物体的初略位置；
(3)判定该初略位置所位于的具体象限区域，若位于第一象限区域，则执行步骤(4)；若位于第二象限区域，则执行步骤(5)；若位于第三象限区域，则执行步骤(6)；若位于第四象限区域，则执行步骤(7)；
(4)增加N发1收的X轴扇形扫描和1发N收的Y轴扇形扫描，并计算出触摸物体的具体触摸位置，其中，N的取值为2、3、4……；
(5)增加N发1收的X轴扇形扫描和N发1收的Y轴扇形扫描，并计算出触摸物体的具体触摸位置，其中，N的取值为2、3、4……；
(6)增加1发N收的X轴扇形扫描和N发1收的Y轴扇形扫描，并计算出触摸物体的具体触摸位置，其中，N的取值为2、3、4……；
(7)增加1发N收的X轴扇形扫描和1发N收的Y轴扇形扫描，并计算出触摸物体的具体触摸位置，其中，N的取值为2、3、4……。
步骤(4)、(5)、(6)及(7)中所述的“计算出触摸物体的具体触摸位置”，其具体计算公式为：X＝(X1*Q1+X2*Q2+……+Xn*Qn)/(Q1+Q2+......+Qn)；其中，X1、X2、......、Xn为在1发N收或N发1收扫描时，N个红外接收管或N个发射管所对应的位置序号，而Q1，Q2、......、Qn则为红外接收管所对应的红外光强度。
本发明与现有技术相比，具有以下优点以及有益效果：
(1)本发明整体结构非常简单，其使用的红外发射管和红外接收管的数量较少，能极大的降低制作成本。
(2)本发明能在相邻两个光线中间增加一条对角光线，从而能有效避免当触摸物体位于相邻两条红外光线中间时，不能检测到触摸物体的情况。
(3)本发明开创性的在触摸屏内实行象限区分，并在每个具体象限区域实行不同的二次红外光扫描，从而能精确定位触摸物的位置，能有效的克服锯齿现象。
(4)本发明能同时确认两个以上触摸点的精确位置，从而彻底克服传统触摸屏不能实现多点触摸位置定位的缺陷。
附图说明
图1为传统红外触摸框的触摸物体挡住两条或两条以上红外光线时的示意图。
图2为触摸物只挡住一条及未挡住传统红外触摸框所发射的红外光线时的示意图。
图3为本发明的整体电路结构示意图。
图4为本发明的整体流程结构示意图。
图5为本发明的X轴左光扫描网的扫描示意图。
图6为本发明的X轴右光扫描网的扫描示意图。
图7为本发明的Y轴左光扫描网的扫描示意图。
图8为本发明的Y轴右光扫描网的扫描示意图。
图9为本发明同时具有两个触摸点时的扫描示意图。
图10为本发明触摸点在第一象限区域和第三象限区域时的扫描示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例
本发明的整体电路结构框图如图3所示，即包括有触摸屏1、红外发射单元2、红外接收单元3、放大单元4、电源5、微处理器MCU 6、LDO电源模块7及USB接口。其中，触摸屏1与微处理器MCU 6相连接，USB接口、LDO电源模块7、红外发射单元2、红外接收单元3及放大单元4均与该微处理器MCU6相连接，而电源5则与USB接口、触摸屏1、红外发射单元2和红外接收单元3相连接，并为上述设备提供工作电能。
红外发射单元2与红外接收单元3的数量和位置均一一对应，且该红外发射单元2和红外接收单元3的数量均为2个，一个红外发射单元2与一个红外接收单元3相匹配并为一组。所述的红外发射单元2由发射选址单元21，以及与该发射选址单元21相连接的发射管阵列单元22组成，而红外接收单元3则由接收选址单元31，以及与该收选址单元31相连接的接收管阵列单元32组成。其中，发射管阵列单元22由两条以上的红外发射管组成，而接收管阵列单元32由两条以上的红外接收管组成。同时，一个红外发射管对应一个红外接收管。
整个系统从PC机的USB接口取电，USB接口供电电压为5V，供电电流最大值为500mA。红外发射单元2、红外接收单元3是直接使用5V电源；微处理器MCU 6使用3.3V电源，因此，使用LDO电源模块7将USB接口的5V电压转化为3.3V，以适应微处理器MCU 6的需要。
MCU处理器6通过控制发射选址单元21来控制红外发射管的时序；同时MCU通过控制接收选址单元31来控制红外接收管的时序。在具体实施时，MCU处理器6选用型号为STM32F103C8的32位高性能处理器，运行所有的控制逻辑及数据处理算法。微处理器MCU 6对所有灯管进行采样后，集中处理算点算法，算出触摸坐标，经过USB发给PC机。
安装时，每组发射管阵列单元22中的所有红外发射管排成一列，同时，每组接收管阵列单元32中的所有红外接收管也排成一列。发射管阵列单元22和接收管阵列单元32分别在触摸屏1上呈矩形分布，从而在触摸屏1上形成X轴和Y轴两组红外发射管和红外接收管，且每组红外发射管和红外接收管相互之间的间距均大于规定的最小触摸物体外径。根据行业的基本规则，该触摸物体外径一般定位8mm，而本申请中所述的每组红外发射管和红外接收管相互之间的间距优先为9mm。
发射管阵列单元22和接收管阵列单元32，可以采用矩阵式布局，根据触摸屏尺寸不同，可以采用8X8阵列或8X12阵列。这样布局的好处是控制线较少，例如8X8阵列只需要16个引脚就可以控制64个发射管或接收管。
放大单元4，一般采用一级到二级运放，可以使用单电源运放芯片或者是双电源运放芯片。
运行时，该触摸点的定位流程如图4所示，主要包括以下步骤：
(1)在触摸屏上形成X轴左光扫描网和X轴右光扫描网，获取触摸物体的初略触摸点。
(2)在触摸屏上形成Y轴左光扫描网和Y轴右光扫描网，排除触摸物体的虚假触摸点，获得触摸物体的初略位置。
(3)判定该初略位置所位于的具体象限区域，若位于第一象限区域，则执行步骤(4)；若位于第二象限区域，则执行步骤(5)；若位于第三象限区域，则执行步骤(6)；若位于第四象限区域，则执行步骤(7)。
其中，所谓的象限区域是指在触摸区域内按X轴中轴线和Y轴中轴线所分成的四个区域，按逆时针方向依次为第一象限区域、第二象限区域、第三象限区域和第四象限区域。
(4)增加N发1收的X轴扇形扫描和1发N收的Y轴扇形扫描，并计算出触摸物体的具体触摸位置。其中，N的取值为2、3、4……。
(5)增加N发1收的X轴扇形扫描和N发1收的Y轴扇形扫描，并计算出触摸物体的具体触摸位置。其中，N的取值为2、3、4……。
(6)增加1发N收的X轴扇形扫描和N发1收的Y轴扇形扫描，并计算出触摸物体的具体触摸位置。其中，N的取值为2、3、4……。
(7)增加1发N收的X轴扇形扫描和1发N收的Y轴扇形扫描，并计算出触摸物体的具体触摸位置。其中，N的取值为2、3、4……。
在计算触摸物体的具体触摸位置时，其具体触摸位置X为：X＝(X1*Q1+X2*Q2+……+Xn*Qn)/(Q1+Q2+......+Qn)。其中，X1、X2、......、Xn为在1发N收或N发1收扫描时，N个红外接收管或N个发射管所对应的位置序号，而Q1，Q2、......、Qn则为红外接收管所对应的红外光强度。
而上述的N发1收是指通过微处理器MCU 6来控制发射选址单元和接收选址单元形成多个红外发射管依次发射、固定1个红外接收管接收的信号采集方式；而1发N收则是指通过微处理器MCU 6来控制发射选址单元和接收选址单元形成固定1个红外发射管发射、多个红外接收管依次接收的信号采集方式。
当触摸屏上同时出现两个或两个以上的触摸点时，传统的触摸屏无法进行识别，但采用本申请则能很好地进行解决。现以触摸屏上同时出现2个触摸物体来进行说明：
假定触摸屏上面有两个触摸物体A和B，如图9所示。运行时，先由X轴左光扫描网和Y轴左光扫描网进行扫描，此时可得到触摸屏上可能含有四个触摸点A、B、C、D，其中A和B是真实点，C和D是两个伪触摸点。
其次，结合X轴右光扫描网和Y轴右光扫描网便可以排除伪触摸点C和D，得到真实触摸点A和B以及相应的坐标，其结构如图10所示。此时，我们便可以确定出A、B两点的坐标值及所处的象限区域，即A点处于第一象限区域，B点位于第三象限区域。
由于A点在第一象限区域，则执行：增加N发1收的X轴扇形扫描和1发N收的Y轴扇形扫描，并按照公式X＝(X1*Q1+X2*Q2+……+Xn*Qn)/(Q1+Q2+......+Qn)计算出A点的准确位置。
同时，由于B点在第三象限区域，则执行：增加1发N收的X轴扇形扫描和N发1收的Y轴扇形扫描，并根据公式X＝(X1*Q1+X2*Q2+……+Xn*Qn)/(Q1+Q2+......+Qn)计算出B点的准确位置。
如上所述，便可较好的实施本发明。