专利名称:一种光学触控装置及电子设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种光学触控装置，包括边框、光发射组件、光接收组件、以及控制单元，所述边框的至少一组相对侧边上分别均匀布设有光发射组件，在同一侧边上相间设置有光发射组件与光接收组件组，所述光接收组件组包括若干个均匀布设的光接收组件，每个光发射组件发射出的光被其对面侧边上的其中一个光接收组件组中的全部光接收组件所接收，所述控制单元控制至少位于同一条侧边上的所有光发射组件与其对面侧边上的所有光接收组件同时开启扫描。本实用新型的光学触控装置的光路信息采集单元可以并行接收多路光接收组件发送的信号，实现了至少位于同一条侧边上的所有光发射组件与其对面侧边上的所有光接收组件同时开启扫描，提高了扫描速度。
【专利说明】一种光学触控装置及电子设备
【技术领域】
[0001]本实用新型属于光学控制【技术领域】，具体地说，是涉及一种光学触控装置及电子设备。
【背景技术】
[0002]现在光学触控技术得到越来越广泛的应用，无论是电子白板还是教育触控电视都在普及。对光学触控装置来说，其性能主要体现在响应速度和稳定性上，响应速度取决于扫描速度，因此扫描速度成为衡量光学触控装置性能的关键因素之一。
[0003]一般的光学触控装置边框上紧密排列很多光收发对管，扫描顺序是从起始一端依次到末端。这样有多少对管就需要采样多少次，获取完整一帧的数据所需时间较长。
[0004]针对上述问题，目前的解决方案一种是降低开灯时间，即降低单灯采样时间，另外一种就是减少扫描光路。如专利文件CN101719042.A主要采用通过获取触摸点位置后预判触摸点下一时刻的可能范围，针对性的进行跟踪扫描，这样减少了扫描光路数目，提高了扫描速度，但该种方案存在的问题是跟踪扫描期间如果有新的触摸点出现，对新触摸点的响应速度滞后。
【发明内容】
[0005]本实用新型为了解决现有光学触控装置扫描速度长的技术问题，提出了一种光学触控装置，可以解决上述问题。
[0006]为了解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现:
[0007]一种光学触控装置，包括边框、光发射组件、光接收组件、以及控制单元，所述边框的至少一组相对侧边上分别均匀布设有光发射组件，在同一侧边上相间设置有光发射组件与光接收组件组，所述光接收组件组包括若干个均匀布设的光接收组件，每个光发射组件发射出的光被其对面侧边上的其中一个光接收组件组中的全部光接收组件所接收，所述控制单元控制至少位于同一条侧边上的所有光发射组件与其对面侧边上的所有光接收组件同时开启扫描。
[0008]为了缩短扫描时间，在扫描过程中同时开启两条相对侧边上光发射组件和光接收组件，为了防止位于同一侧边的光发射组件所发射的光影响到其旁边的光接收组件，分别位于所述两条相对侧边上的光发射组件间的发光波段不同。
[0009]进一步的，所述的边框包括两条相对的长边和两条相对的短边，所述两条长边上的光发射组件前方设置有第一起偏器，所述两条长边上的光接收组件前方设置有与所述第一起偏器相配合的第一检偏器，所述两条短边上的光发射组件前方设置有第二起偏器，所述两条短边上的光接收组件前方设置有与所述第二起偏器相配合的第二检偏器，所述第一起偏器和第二起偏器的偏振方向相互垂直。
[0010]又进一步的，位于其中一侧边上的光接收组件，与位于其轴向方向上的光接收组件组——对应。
[0011]更进一步的，所述光线触控装置还包括与多路所述光接收组件并行连接的光路信息采集单元，所述光路信息采集单元、光发射组件、以及光接收组件分别与控制单元连接。
[0012]进一步的，所述光路信息采集单元包括存储器、监控单元和与所述光接收组件一一对应顺次连接的前置放大电路和比较器，各所述比较器的输出端其中一路与所述存储器连接，另外一路与所述监控单元连接。
[0013]为了提高抗外界干扰能力，所述的比较器优选采用施密特触发器。
[0014]优选的，所述的存储器为并入串出的移位寄存器或者具有锁存功能的寄存器。
[0015]其中，所述的光发射组件为红外光发射组件，所述的光接收组件为红外光接收组件。
[0016]基于上述的一种光学触控装置，本实用新型同时提出了一种电子设备，包括如前任一项所述的光学触控装置。
[0017]在本实用新型中，光学触控装置的所述边框的至少一组相对侧边上分别均匀布设有光发射组件，在同一侧边上相间设置有光发射组件与光接收组件组，所述光接收组件组包括若干个均匀布设的光接收组件，每个光发射组件发射出的光被其对面侧边上的其中一个光接收组件组中的全部光接收组件所接收，与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是:本实用新型中光发射组件和光接收组件组采用上述排布方式的光学触控装置，通过将光路信息采集单元与多路所述光接收组件并行连接，光路信息采集单元可以并行接收多路光接收组件发送的信号，进而实现了控制单元可以控制至少位于同一条侧边上的所有光发射组件与其对面侧边上的所有光接收组件同时开启扫描，也即实现了并行扫描，可以减少整个光学触控装置的扫描时间，提高了扫描速度。
[0018]结合附图阅读本实用新型实施方式的详细描述后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。
【附图说明】
[0019]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1是本实用新型所提出的光学触控装置的一种实施例的结构示意图；
[0021]图2是图1中光学触控装置的电路原理方框图；
[0022]图3是本实用新型所提出的光学触控装置的另外一种实施例的结构示意图；
[0023]图4是本实用新型所提出的光学触控装置的又一种实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0024]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0025]实施例一
[0026]本实施例提出了一种光学触控装置，如图1所示，包括边框11、光发射组件12、光接收组件13、控制单元(由于角度原因图中未示出)，所述边框11的至少一组相对侧边上分别均匀布设有若干个光发射组件12，位于同一侧边上光发射组件12与光接收组件组A相间设置，所述光接收组件组A包括若干个均匀布设的光接收组件13，每个光发射组件12发射出的光被其对面侧边上的其中一个光接收组件组A中的全部光接收组件13所接收，由此采用了如图1所示的排布方式，所述控制单元控制至少位于同一条侧边上的所有光发射组件12与其对面侧边上的所有光接收组件13同时开启扫描。其中一条侧边上的所有光接收组件13同时接收光信号，位于同一组中的光接收组件只能接收一个光发射组件所发射的光，由于光路信息采集单元与多路所述光接收组件13并行连接，光路信息采集单元可以并行接收多路光接收组件13发送的信号，进而实现了控制单元可以控制至少位于同一条侧边上的所有光发射组件与其对面侧边上的所有光接收组件同时开启扫描，也即实现了并行扫描。逐条侧边开启位于本侧边的光发射组件及其对面的光接收组件，每开启扫描一次用时间t，若只有两条相对侧边上设置光发射组件和光接收组件的话，完成整个光学触控装置的扫描需要2t，若边框的四条侧边均设有光发射组件和光接收组件的话，完成整个光学触控装置的扫描需要4t，与现有技术相比，可以减少整个光学触控装置的扫描时间，提高了扫描速度。
[0027]作为一个优选的实施例，如图2所示，所述光线触控装置还包括与多路所述光接收组件13并行连接的光路信息采集单元，所述光路信息采集单元、光发射组件12、以及光接收组件13分别与控制单元连接，所述光路信息采集单元包括存储器、监控单元和与所述光接收组件13 —一对应顺次连接的前置放大电路和比较器，各所述比较器的输出端其中一路与所述存储器连接，另外一路与所述监控单元连接。光接收组件13原始接收光信号转换为电信号一般为毫伏级，而且为模拟信号，经过前置放大电路放大后通过比较器与设定的阈值比较，光学触控装置的光路信号只有两种情况，被遮挡或者未被遮挡，而光接收组件输出信号为模拟量，通过比较器将模拟量转化为数字量，便于存储与处理。监控单元控制是否将接收的光路信息发送给控制单元，如果有光路被遮挡，则将存储的信息发送给控制单元，否则不发送，这样可以减少不必要的数据发送，减少时间消耗，进而提高扫描速度。
[0028]为了提高抗外界干扰能力，所述的比较器优选采用施密特触发器，当然也可以采用其他抗干扰能力强的比较器实现。
[0029]优选的，由于光路信息采集单元并行接收多路光接收组件13发送的信号，所述的存储器优选采用并入串出的移位寄存器实现，但不限于此，比如也可以采用具有锁存功能的寄存器实现，锁存寄存器可以将某一时刻的光路信息全部存储，不再受后续光路调整的影响，直到锁存信号解除，防止数据丢失。
[0030]以本实施例中如图1所示的光学触控装置为例，每个光发射组件12具有一定的角度范围，每个光发射组件12发射出的光被其对面侧边上的其中一个光接收组件组A中的全部光接收组件13所接收，本实施例中的光发射组件12位于其所对应的光接收组件组A的中垂线上，光发射组件12的出光角度设为2 Θ，则其所能覆盖的对面光接收组件13的范围为2d*tan Θ，也即光接收组件组A的长度不能大于其接收范围2d*tan Θ，其中d为两条相对侧边之间的距离。
[0031]其中，所述的光发射组件12可以为红外光发射组件，相应的所述的光接收组件13为红外光接收组件。
[0032]实施例二
[0033]在本实施例一中的光学触控装置在扫描过程中，可以在打开一条侧边上的所有光发射组件12同时开启对面侧边的所有光接收组件13，但不能同时开启位于同一侧边上的光发射组件12和以及与该光发射组件12相邻近的光接收组件13。即同一侧边同一时刻，在2d*tan0范围的光收发组件中只能有一个发射灯开启，而接收灯可以开启多个，这是由于位于同一侧边的光发射组件所发射的光影响到其旁边的光接收组件，造成误判。
[0034]为了进一步缩短扫描时间，本实施例能够在扫描过程中同时开启两条相对侧边上光发射组件12和光接收组件13，为了防止位于同一侧边的光发射组件所发射的光影响到其旁边的光接收组件，分别位于所述两条相对侧边上的光发射组件间的发光波段不同。如图3所示，在如实施例一所述光发射组件和光接收组件组的排布方式的前提下，由于位于同一侧边上的光发射组件12所发射的光与其邻近的光接收组件13能够接收光学的波段不同，因此不存在同一侧边的光发射组件所发射的光影响到其旁边的光接收组件的问题，本实施例的光学触控装置，若只有两条相对侧边上设置光发射组件和光接收组件的话，完成整个光学触控装置的扫描需要U，当边框的四条侧边均设有光发射组件和光接收组件时，若仅对其中两条对边上的光发射组件分别采用不同的波段，完成整个光学触控装置的扫描需要2t，与本实施例一相比，扫描速度提高了一倍。当然，当边框的四条侧边均设有光发射组件和光接收组件时，也可以设置四条侧边上光发射组件间的发光波段互不相同，因此，光发射装置对其临边或者对边上的光接收装置均不会造成影响，这样开启扫描一次即可完成所有光路的扫描，完成整个光学触控装置的扫描需要It即可，进一步缩短了扫描时间，提高相应速度。
[0035]实施例三
[0036]当边框的四条侧边均设置有光收发组件时，本实施例给出了另外一种可以同时对四条侧边上的光路进行扫描的结构形式，本实施例中需要设置相对侧边上的光发射组件的波长互不相同，但无需设置相邻侧边上光发射组件的波长互不相同，如图4所示，在如实施例一所述光发射组件和光接收组件组的排布方式的前提下，所述的边框11包括两条相对的长边I Ia和两条相对的短边I Ib，所述两条长边I Ia上的光发射组件前方设置有第一起偏器15，所述两条长边Ila上的光接收组件13前方设置有与所述第一起偏器15相配合的第一检偏器16，所述两条短边Ilb上的光发射组件12前方设置有第二起偏器17，所述两条短边Ilb上的光接收组件13前方设置有与所述第二起偏器17相配合的第二检偏器18，所述第一起偏器15和第二起偏器17的偏振方向相互垂直。因此，长边和短边的光发射组件即便是波长相同，但是由于偏振方向不同，也不会造成两者的光发射组件与光接收组件相互影响，因此，光发射装置对其临边或者对边上的光接收装置均不会造成影响，这样开启扫描一次即可完成所有光路的扫描，完成整个光学触控装置的扫描需要It即可，同样可以缩短了扫描时间，提高相应速度。
[0037]实施例四
[0038]本实施例提出了一种电子设备，包括如实施例一至三中的任一种光学触控装置，具体结构可以参见实施例一至三所述，在此不做赘述，本电子设备可以为电子白板、触控电视一体机等设备。
[0039]当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本【技术领域】的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种光学触控装置，包括边框、光发射组件、光接收组件、以及控制单元，其特征在于:所述边框的至少一组相对侧边上分别均匀布设有光发射组件，在同一侧边上相间设置有光发射组件与光接收组件组，所述光接收组件组包括若干个均匀布设的光接收组件，每个光发射组件发射出的光被其对面侧边上的其中一个光接收组件组中的全部光接收组件所接收，所述控制单元控制至少位于同一条侧边上的所有光发射组件与其对面侧边上的所有光接收组件同时开启扫描。2.根据权利要求1所述的光学触控装置，其特征在于:分别位于所述两条相对侧边上的光发射组件的发光波段不同。3.根据权利要求2所述的光学触控装置，其特征在于:所述的边框包括两条相对的长边和两条相对的短边，所述两条长边上的光发射组件前方设置有第一起偏器，所述两条长边上的光接收组件前方设置有与所述第一起偏器相配合的第一检偏器，所述两条短边上的光发射组件前方设置有第二起偏器，所述两条短边上的光接收组件前方设置有与所述第二起偏器相配合的第二检偏器，所述第一起偏器和第二起偏器的偏振方向相互垂直。4.根据权利要求1-3任一项所述的光学触控装置，其特征在于:位于其中一侧边上的光接收组件，与位于其轴向方向上的光接收组件组一一对应。5.根据权利要求4所述的光学触控装置，其特征在于:所述光学触控装置还包括与多路所述光接收组件并行连接的光路信息采集单元，所述光路信息采集单元、光发射组件、以及光接收组件分别与控制单元连接。6.根据权利要求5所述的光学触控装置，其特征在于:所述光路信息采集单元包括存储器、监控单元和与所述光接收组件一一对应顺次连接的前置放大电路和比较器，各所述比较器的输出端其中一路与所述存储器连接，另外一路与所述监控单元连接。7.根据权利要求6所述的光学触控装置，其特征在于:所述的比较器为施密特触发器。8.根据权利要求6所述的光学触控装置，其特征在于:所述的存储器为并入串出的移位寄存器或者具有锁存功能的寄存器。9.根据权利要求1-3任一项所述的光学触控装置，其特征在于:所述的光发射组件为红外光发射组件，所述的光接收组件为红外光接收组件。10.一种电子设备，其特征在于:包括如权利要求1-9任一项所述的光学触控装置。
【文档编号】G06F3-042GK204302950SQ201420767870
【发明者】赵书凯 [申请人]青岛海信电器股份有限公司