专利名称：一种红外多点触摸屏的驱动方法
技术领域：
本发明涉及多点触摸屏领域，具体为一种红外多点触摸屏的驱动方法。
背景技术：
目前应用在各种场合下基于传感器的触摸屏主要有电阻式触摸屏、电容式触摸屏、表面声波触摸屏和红外触摸屏，相对于其他触摸屏，红外触摸屏具有较好的视觉效果和定位原理，而且不怕电磁干扰，尤其在大尺寸触摸屏上，应用更加广泛。红外触摸屏是在触摸屏的四周布满红外对管，其中红外发射管和红外接收管一一对应，形成正交的红外网络，一旦有触摸物触摸，红外接收管就接收不到红外发射管发射的红外光线，即 可判断出触摸点的位置。但是在大尺寸的应用上，使用的红外对管数量较多，再加上红外发射管有一定的响应时间，这就导致了触摸屏的扫面时间过长，触摸屏的响应时间达不到要求。专利号200920079315. 4的专利公开了一种X、Y、Z三轴(垂直方向与斜向)扫描红外对管来实现多点触摸的方法，它依次对横轴、纵轴和斜轴进行逐个扫描，红外对管的数目大量增加,浪费了很多时间，达不到快速响应的要求。
发明内容
本发明目的是提供一种红外多点触摸屏的驱动方法，以解决现有技术大尺寸红外触摸屏存在的扫描时间长、响应速度慢的问题。为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为
一种红外多点触摸屏的驱动方法，其特征在于采用具有上、下层的双层结构的触摸面板，两层触摸面板各自两相邻侧边缘分别布置有红外发射管，各自另外两相邻侧边缘分别布置有红外接收管，其中下层触摸面板上的每个红外发射管出射光一一对应射向其对侧边缘上正对的红外接收管,构成垂直正交的红外对管,上层触摸面板上的每个红外发射管出射光按斜向一一对应射向其对侧边缘上的红外接收管，或者上层触摸面板上的每个红外发射管出射光按斜向一一对应射向其相邻侧边缘上的红外接收管，构成斜向相交的红外对管；将下层触摸面板边缘的红外对管分别分成多组，多组红外对管同时工作，当触摸屏开始工作时，首先扫描驱动下层触摸面板上多组垂直正交的红外对管，通过采集红外接收管的光通量来判断触摸发生的位置，当检测到仅有一个触摸点时，直接对触摸屏进行单点响应，当检测到不只有一个触摸点，坐标识别存在鬼点时，由坐标解算得到多个可能的被触摸坐标值，分别将得到的坐标值按照上层触摸面板上斜向相交的红外对管的倾斜角度计算出上层触摸面板上红外对管被遮挡的位置，即可排除伪触摸点，实现多点触摸。所述的一种红外多点触摸屏的驱动方法，其特征在于下层触摸面板上的红外对管分成若干组，所有组的红外对管同时工作，红外发射管发射红外光，被相应的红外接收管接收。所述的一种红外多点触摸屏的驱动方法，其特征在于每个红外发射管发射的红外光只能被与其构成红外对管的红外接收管接收。
本发明中，为了提高大尺寸触摸屏的响应速率，采用了分段扫描，即将触摸面板上下层的红外对管分开扫描，并将下层垂直正交的红外对管进行分组处理，对几组进行同时驱动。当有一个触摸点触摸时只进行下层红外对管的扫描，当有多个触摸同时发生时，有选择的驱动上层斜向相交的红外对管，排除伪触摸点，这样大大减少了触摸屏扫描一周的时间，能够快速计算出被触摸点，实现触摸屏的快速响应。
图I是本发明红外触摸屏的两种整体结构示意图，其中
图I (a)是红外对管倾斜角较大时的整体结构示意图，图I (b)是红外对管倾斜角较小时的整体结构示意图。图2是本发明触摸面板下表面的红外光路。图3是本发明触摸面板上表面的一种倾斜结构。图4是本发明触摸面板上表面的红外光路图。图5是本发明又一种触摸面板上表面结构。图6是本发明多个触摸点计算的光路图。图7是本发明红外触摸屏的ー种具体应用结构图。
具体实施例方式如图I所示。上层触摸面板和下层触摸面板的四周分别布满红外对管，其中下层触摸面板相邻两边缘布满红外发射管12，其余两个相邻边缘布满红外接收管13，下层触摸面板上每个红外发射管12的出射光一一对应射向对侧正对的红外接收管13，构成垂直正交的红外对管。在上层触摸面板两个相邻边缘放置有倾斜一定角度的红外发射管14，另外两个相邻边缘放置有倾斜一定角度的红外接收管15，根据倾斜角度的不同形成了如图I(a)、(b)两种结构，其中图I (a)中，上层触摸面板上每个红外发射管的出射光一一对应沿斜向射向相邻边缘上的红外接收管，构成斜向相交的红外对管；图I (b)中，上层触摸面板上每个红外发射管的出射光一一对应沿斜向射向对侧边缘上的红外接收管，构成斜向相交的红外对管。如图2所示。在只有单层红外对管的情况下，一旦有两个点触摸，就会出现四条光路AB、AD、BC、⑶被遮挡，在识别触摸点吋，不能判别是A、C被触摸？ B、D 还是ABC，A⑶或者ABCD。如图3所示，是上层触摸面板红外对管的一种倾斜方法。其中红外发射管14和红外接收管15在斜方向上一一对应，在这ー层中上边缘红外发射管发射的光线被下边缘红外接收管接收，右边缘红外发射管发射的光线被左边缘红外接收管接收，形成了与下层触摸面板红外传播方向不同的红外网络。如图4所示。图4所示的倾斜方向的触摸面板发射光线虽然不能使网格覆盖整个表面，像16，17这些点存在没有网格的盲区，但是这些地方依然有斜向的红外光线通过，可以实现多个触摸点的识别，而且这个区域非常小，足以满足要求。如图5所示。这是与图4相似的另外ー种多点触摸结构，所有的红外发射管都是倾斜相同角度的，光线的传播角度也一致，被不同的红外接收管接收，满足红外光线布满整个触摸屏幕。如图6所示。增加了斜方向上的红外光路，可以去除伪触摸点，判断出究竟哪些点是真正触摸的触摸点。如图7所示，显示了一种将下层触摸面板 的红外对管分成两组的计算实例，其中分组用m、n、p、q表示。当触摸屏启动后，m、n两组红外对管共同工作，p、q两组红外对管共同工作，通过判断接收管的光通量来得到触摸点的位置；根据触摸屏的大小和响应速度的要求，还可以分成更多组共同工作。首先对下层触摸面板四周的红外对管进行扫描，将所有横轴上的分组和纵轴上的分组分别同时驱动，将红外接收管的光通量经过AD转换，即可得到横轴和纵轴上被遮挡的红外路线的位置，由坐标解算得出所有可能的触摸坐标。其次当检测到触摸点有且仅有一个时，直接结束本次扫描，开始下一轮的扫描，实现触摸点的响应。如果检测的触摸点为两个以上时，将坐标解算得到的所有可能触摸坐标计算出可能被遮挡的红外对管的位置。也就是根据被遮挡红外管所在的位置和红外对管倾斜的角度计算出被遮挡红外管的序数，将移位锁存器的输出信号直接移位至被遮挡的红外管所在的行选通，通过3-8译码器进行列选通，直接定位到该管，并对其进行驱动，节省了不必要的扫描时间。以图6所示的所有上层触摸面板横纵轴上的红外对管倾斜角度一致时，计算斜方向应该驱动灯的位置为例。可转化为一致a、b的长度，和倾斜角度0，由下式可计算c的长度，c为需要驱动的发射管距离左边缘的距离即极限位置A的斜坐标值，同理可得到另一极限位置D的斜坐标值，从而扫描这两点间的红外发射对管即可。c=b+acot 0
如果是横纵轴上角度不相同，其计算方法相似。然后通过对这些有选择驱动的红外接收管接收到的光通量进行分析、对比，被遮挡的为真触摸点，未被遮挡的为伪触摸点。最后，对这些真触摸坐标的拟合运算得出触摸手势，对红外触摸屏的多点触摸进行响应。前人有很多介绍触摸点的计算和多点触摸手势的文章，已经成为公开的技术，这里不再累述。
权利要求
1.一种红外多点触摸屏的驱动方法，其特征在于采用具有上、下层的双层结构的触摸面板，两层触摸面板各自两相邻侧边缘分别布置有红外发射管，各自另外两相邻侧边缘分别布置有红外接收管，其中下层触摸面板上的每个红外发射管出射光一一对应射向其对侧边缘上正对的红外接收管,构成垂直正交的红外对管,上层触摸面板上的每个红外发射管出射光按斜向一一对应射向其对侧边缘上的红外接收管，或者上层触摸面板上的每个红外发射管出射光按斜向一一对应射向其相邻侧边缘上的红外接收管，构成斜向相交的红外对管；将下层触摸面板边缘的红外对管分别分成多组，多组红外对管同时工作，当触摸屏开始工作时，首先扫描驱动下层触摸面板上多组垂直正交的红外对管，通过采集红外接收管的光通量来判断触摸发生的位置，当检测到仅有ー个触摸点时，直接对触摸屏进行单点响应，当检测到不只有一个触摸点，坐标识别存在鬼点吋，由坐标解算得到多个可能的被触摸坐标值，分别将得到的坐标值按照上层触摸面板上斜向相交的红外对管的倾斜角度计算出上层触摸面板上红外对管被遮挡的位置，即可排除伪触摸点，实现多点触摸。
2.根据权利要求I所述的ー种红外多点触摸屏的驱动方法，其特征在于下层触摸面板上的红外对管分成若干组，所有组的红外对管同时工作，红外发射管发射红外光，被相应的红外接收管接收。
3.根据权利要求I所述的ー种红外多点触摸屏的驱动方法，其特征在于每个红外发射管发射的红外光只能被与其构成红外对管的红外接收管接收。
全文摘要
本发明公开了一种红外多点触摸屏的驱动方法，触摸面板具有双层结构，在下层触摸面板的四周布满垂直正交的红外对管，上层触摸面板的四周布满斜向相交的红外对管。其中下层触摸面板四周的红外对管分成若干组同时驱动，同时检测接收管的光通量。红外触摸屏启动后，首先驱动下层触摸面板的红外对管，若只有一个触摸点发生时，直接对触摸屏进行响应，结束本次扫描；若检测到不只一个触摸点时，根据上层触摸面板斜向的红外对管的倾斜角度，计算出斜向红外发射对管的位置，进行有选择的驱动红外对管，排除伪触摸点，实现多点触摸。这种方法有效的减少了红外管的扫描时间，提高了触摸屏的响应速率。
文档编号G06F3/042GK102722291SQ201210179460
公开日2012年10月10日 申请日期2012年6月1日 优先权日2012年6月1日
发明者吕国强, 吴娟, 尹静, 施承佩, 李小哲, 胡跃辉 申请人:合肥工业大学