一种光信号接收头以及带滤光通道的触摸屏的制作方法

该分案申请的原申请的申请日为：2011年6月7日，申请号为：2011101503644，名称为：触摸板前方设置光信号接收头的触摸屏系统。

本发明涉及电子设备，尤其涉及光信号接收头及其应用。

背景技术：

随着多媒体技术的日益发展，触摸屏应用越来越广泛，如电信局、银行、城市街头的信息查询、工业控制、多媒体教学等。触摸屏具有坚固耐用、反应速度快、节省空间、易于交流等优点。利用这种技术，使用者只要用手指或其他触摸件轻轻地碰显示屏上的图文就能实现操作，从而使人机交互更为直截了当，大大方便了使用者。

现有的触摸屏主要采用红外触摸屏。红外触摸屏相对于其他触摸屏，具有性能稳定、抗干扰能力强、寿命长、精度高等一系列优点。几乎以压倒性的优势，逐渐占领其他触摸屏的市场。但红外触摸屏仍存在致命性的弱点难以克服。另外在屏幕外侧要装红外对射管，影响到了结构的紧凑性，小型的屏幕上不便采用，如不便用在手机和掌上电脑的屏幕上。而且红外触摸屏成本仍然较高。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供带滤光通道的触摸屏，以解决上述技术问题。

本发明的目的在于提供一种滤光通道，以解决上述技术问题。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种光信号接收头，其特征在于，光信号接收头包括至少三个滤光通道，所述滤光通道一端设有一入光口，所述滤光通道的另一端设有所述光敏元件，所述滤光通道的通道壁为具有遮光效果的通道壁；

所述光信号接收头设置在触摸板的边侧，至少三个所述滤光通道与所述触摸板所在平面平行的平面上，形成一排；

至少三个所述滤光通道的入光口朝向一触摸板所在位置，在所述触摸板前方形成至少三个光信号接收区域，且至少三个光信号接收区域不完全重叠或者完全不重叠。

带滤光通道的触摸屏，包括一触摸板、一微型处理器系统，所述微型处理器系统连接一检测触摸点位置的触摸位置检测模块，其特征在于，所述触摸位置检测模块包括一光信号接收头，所述光信号接收头上设有光敏元件，所述光敏元件连接一信号处理模块；

所述光信号接收头包括至少三个滤光通道，所述滤光通道一端设有一入光口，所述滤光通道的另一端设有所述光敏元件，所述滤光通道的通道壁为具有遮光效果的通道壁；

所述光信号接收头设置在触摸板的边侧，至少三个所述滤光通道与所述触摸板所在平面平行的平面上，形成一排；

至少三个所述滤光通道的入光口朝向所述触摸板所在位置，在所述触摸板前方形成至少三个光信号接收区域，且至少三个光信号接收区域不完全重叠或者完全不重叠。

所述光敏元件可以采用红外接收头。以简化系统和降低触摸位置检测模块的信号处理量。

使用时，所述光敏元件接收所述入光口朝向区域内的光线，以使所述入光口前方形成一有效的光信号接收区域；当所述触摸板上形成一光点时，所述光点处发出的光信号被所述触摸位置检测模块中的至少一个所述光敏元件接收后，产生触摸信号，并将触摸信号传递给所述微型处理器系统；所述微型处理器系统视为所述光点位于接收到所述光信号的光敏元件所在所述滤光通道的入光口所对应的光信号接收区域内，并将光信号接收区域关联到所述触摸板上。

上述设计可以不参照背景图画，控制方便，特别适用于控制电视机、空调等电器。上述设计采用光敏元件扫描光点，使触摸位置检测模块具有结构简单、成本低廉、安装调试简单等显著优点。

所述滤光通道内部的宽度为：所述入光口所在一端的宽度大于所述光敏元件所在一端的宽度，且宽度自所述入光口所在一端向所述光敏元件所在一端逐渐减小。

所述滤光通道为扁平的扇形，所述扇形面与所述触摸板所在平面平行。

所述滤光通道也可以为中空管状。

至少三个所述滤光通道依次排列，排列方式为所述光敏元件所在一端相邻，所述入光口所在一端相邻。上述设计使光信号接收区域朝向一致。

所述入光口上设有滤光片，以便滤除非相关的光信号。所述光信号接收头的至少三个所述入光口采用同一滤光片。

所述滤光通道的所述通道壁设有反光层，以增强光线。以便保证滤光通道对应的光敏元件能收到滤光通道对应的光信号区域处发出的光信号。

所述滤光通道的所述通道壁设有深色涂层，以吸收光线。以便避免滤光通道对应的光敏元件收到其他滤光通道对应的光信号区域处发出的光信号。

当同一排的滤光通道中存在偶数个所述光敏元件接收到所述光点处反射的光线时，视为光点位于中间两个所述光敏元件所在的光信号区域的中部，所述信号处理模块产生触摸信号，并将触摸信号传递给所述微型处理器系统，所述微型处理器系统将位于中间两个所述光敏元件所在的光信号接收区域的中部关联到所述触摸板上。

当同一排的滤光通道中存在奇数个所述光敏元件接收到所述光点处反射的光线时，视为光点位于中间的光敏元件所在的光信号区域，所述信号处理模块产生触摸信号，并将触摸信号传递给所述微型处理器系统，所述微型处理器系统将位于中间的光敏元件所在的光信号区域关联到所述触摸板上。

包括至少两个所述光信号接收头，至少两个所述光信号接收头所对应的光信号区域存在交叉。

至少两个所述光信号接收头分别设置在所述触摸板的两侧。

所述信号处理模块处理一光信号接收头，得到光点位于一光信号区域，所述信号处理模块处理另一光信号接收头，得到光点位于另一光信号区域，所述信号处理模块视为所述光点位于一光信号区域与另一光信号区域交叉位置，所述信号处理模块产生触摸信号，并将触摸信号传递给所述微型处理器系统，所述微型处理器系统将位于一光信号区域与另一光信号区域交叉位置的光信号区域关联到所述触摸板上。

触摸件产生光束，所述光束在所述触摸板上形成一个光点。所述触摸件产生的光束可以采用激光，通过激光在触摸板上形成光点。

所述触摸件可以采用远程触摸笔，所述远程触摸笔包括激光器、电源，还具有信号发生模块，电源连接信号发生模块，信号发生模块连接激光器，信号发生模块产生振荡的电信号，并驱动激光器发出与电信号相对应的闪烁的激光信号。远程触摸笔通过远程控制光点，对带滤光通道的触摸屏实现相应的远程操作。远程触摸笔设有开关。

触摸件包括一发光元件，触摸件在触摸所述触摸板时触发触摸件的发光元件发光，在触摸板上形成光点。

所述触摸件可以采用近程触摸笔，所述近程触摸板包括笔壳、电源、开关和发光元件，开关控制发光元件的发光情况；开关与近程触摸笔的触摸端连接，触摸端在触摸触摸板时触发开关，发光元件发光，在触摸板上形成光点。近程触摸笔在与触摸板接触时发光，在触摸板上形成一光点，光点随近程触摸笔的移动而移动，从而通过光点实现近程触摸笔对带滤光通道的触摸屏的触摸操作。

还包括线形激光器，所述线形激光器设置在所述触摸板的一侧，所述线形激光器在所述触摸板的触摸范围内形成一层与所述触摸板平行的激光出射线；当触摸件触摸触摸板时，遮挡激光出射线，形成光点。

所述线形激光器可以设置在所述光信号接收头的对侧。当触摸板较大时，所述线形激光器可以设置为多个，多个线形激光器可以设置在触摸板的侧边，也可以根据需要设置，只要多个线形激光器形成的一层激光出射线覆盖触摸板的触摸范围即可。

所述线形激光器为至少两个，且个数与所述光信号接收头的个数相同，所述线形激光器设置在所述光信号接收头的对侧，至少两个所述线形激光器的频率不同，所述光信号接收头分别接收对侧的线形激光器发出的激光。将线形激光器的频率调开后，各个触摸位置检测模块可接收对应的线形激光器，完成光点的扫描。

所述光信号接收头为至少两个，所述线形激光器为一个，只要此线形激光器形成的一层激光出射线覆盖触摸板的触摸范围即可。所述信号处理模块采用分时扫描的方式，分时接收至少两个所述光信号接收头发送的接收信息。上述设计可以减少线形激光器的个数，进而减少成本。

所述微型处理器系统采用电视机机顶盒的微型处理器系统。采用本发明构成的带滤光通道的触摸屏与电视机机顶盒进行信号连接，并与电视机机顶盒共用微型处理器系统，实现对电视机的触摸操作。

所述微型处理器系统采用电脑的微型处理器系统。采用本发明构成的带滤光通道的触摸屏与电脑进行信号连接，并与电脑共用微型处理器系统，实现对电脑的触摸操作。

所述微型处理器系统连接一无线局域网通信模块，通过无线的方式与外界需要触摸操作的设备进行信号连接，实现触摸操作功能。

所述微型处理器系统连接一蓝牙通信模块，通过蓝牙传输的方式与外界需要触摸操作的蓝牙设备进行信号连接，实现触摸操作功能。

所述微型处理器系统连接一红外通信模块，通过红外传输的方式与外界需要触摸操作的红外设备进行信号连接，实现触摸操作功能。

有益效果：由于采用上述技术方案，本发明不仅结构简单、成本低廉，而且可以用较少的器件，实现高精度触摸的功能。

附图说明

图1为本发明光信号接收头的结构示意图；

图2为本发明的一种结构示意图；

图3为本发明的另一种结构示意图；

图4为本发明的另一种结构示意图；

图5为本发明的另一种结构示意图；

图6为本发明的另一种结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示进一步阐述本发明。

参照图1、图2、图3、图4、图5、图6，一种光信号接收头，其特征在于，光信号接收头包括至少三个滤光通道，滤光通道一端设有一入光口，滤光通道的另一端设有光敏元件，滤光通道的通道壁为具有遮光效果的通道壁；

光信号接收头设置在触摸板的边侧，至少三个滤光通道与触摸板所在平面平行的平面上，形成一排；

至少三个滤光通道的入光口朝向一触摸板所在位置，在触摸板前方形成至少三个光信号接收区域，且至少三个光信号接收区域不完全重叠或者完全不重叠。

带滤光通道的触摸屏，包括一触摸屏主体、一微型处理器系统，触摸屏主体包括一触摸板1，还包括一与微型处理器系统连接的检测触摸点位置的触摸位置检测模块，触摸位置检测模块包括一光信号接收头2，光信号接收头2上设有光敏元件22，光敏元件22连接一信号处理模块。光敏元件22可以采用红外接收头。以简化系统和降低触摸位置检测模块的信号处理量。

光信号接收头2包括至少三个滤光通道21，滤光通道21一端设有一入光口，滤光通道21的另一端设有光敏元件22，滤光通道21的通道壁为具有遮光效果的通道壁。光信号接收头设置在触摸板的边侧，至少三个滤光通道21与触摸板1所在平面平行的平面上，形成一排，光信号接收头2设置在触摸板1的边侧，进行扫描光点。至少三个滤光通道21的入光口朝向触摸板1所在位置，在触摸板1前方形成至少三个光信号接收区域，且至少三个光信号接收区域不完全重叠或者完全不重叠。使用时，光敏元件22接收入光口朝向区域内的光线，以使入光口前方形成一有效的光信号接收区域。当触摸板1上形成一光点3时，光点3处发出的光信号被触摸位置检测模块中的至少一个光敏元件22接收后，产生触摸信号，并将触摸信号传递给微型处理器系统；微型处理器系统视为光点3位于接收到光信号的光敏元件22所在滤光通道21的入光口所对应的光信号接收区域内，并将光信号接收区域关联到触摸板1。上述设计可以不参照背景图画，控制方便，特别适用于控制电视机、空调等电器。上述设计采用光敏元件22扫描光点，使触摸位置检测模块具有结构简单、成本低廉、安装调试简单等显著优点。

参照图1、图2，滤光通道21内部的宽度为：入光口所在一端的宽度大于光敏元件22所在一端的宽度，且宽度自入光口所在一端向光敏元件22所在一端逐渐减小。至少三个滤光通道21依次排列，排列方式为光敏元件22所在一端相邻，入光口所在一端相邻。上述设计使光信号接收区域朝向一致。入光口上设有滤光片，以便滤除非相关的光信号。光信号接收头2的至少三个入光口采用同一滤光片。滤光通道21为扁平的扇形，扇形面与触摸板1所在平面平行；滤光通道21也可以为中空管状。滤光通道21的通道壁设有反光层，以增强光线。以便保证滤光通道21对应的光敏元件22能收到滤光通道21对应的光信号区域处发出的光信号。滤光通道21的通道壁设有深色涂层，以吸收光线。以便避免滤光通道21对应的光敏元件22收到其他滤光通道21对应的光信号区域处发出的光信号。

参照图2，触摸板1的一个边侧处设有一个光信号接收头2，光信号接收头2包括三个光敏元件22，三个光敏元件22在触摸板1上对应光信号区域1a、光信号区域1b、光信号区域1c。当触摸件形成的光点3处于光信号区域1a处时，光敏元件2a接收到光点3反射的光线，信号处理模块收到光敏元件2a发送的接收信息，确定触摸信号在光信号区域1a范围内。

当存在偶数个光敏元件22接收到光点3处反射的光线时，视为光点3位于中间两个光敏元件22所在的光信号区域的中部，信号处理模块产生触摸信号，并将触摸信号传递给微型处理器系统，微型处理器系统将位于中间两个光敏元件22所在的光信号接收区域的中部关联到触摸板1上。例如图3中，光点3位于光信号区域1b和光信号区域1c的中部位置，光敏元件2b和光敏元件2c均收到光点3反射的光线，信号处理模块分别收到光敏元件2b和光敏元件2c发送的接收信息，根据上述判断方法，确定触摸信号在触摸板1上的光信号区域1b和光信号区域1c的中部。

当存在奇数个光敏元件22接收到光点3处反射的光线时，视为光点3位于中间的光敏元件22所在的光信号区域，信号处理模块产生触摸信号，并将触摸信号传递给微型处理器系统，微型处理器系统将位于中间的光敏元件22所在的光信号区域关联到触摸板1上。例如图4中，虽然光点3位于光信号区域1b处，但是光敏元件2a、光敏元件2b、光敏元件2c均收到光点3反射的光线，信号处理模块分别收到光敏元件2a、光敏元件2b、光敏元件2c发送的接收信息，根据上述判断方法，确定触摸信号在中间的光敏元件2b所在的光信号区域1b范围内。

参照图5，本发明可以包括至少两个光信号接收头2，至少两个光接信号收头2所对应的光信号区域存在交叉。至少两个光信号接收头2分别设置在触摸板1的两侧。至少两个光信号接收头2分别设置在触摸板1的前方。信号处理模块处理一光信号接收头2，得到光点3位于一光信号区域，信号处理模块处理另一光接收头，得到光点3位于另一光信号区域，信号处理模块视为光点3位于一光信号区域与另一光信号区域交叉位置，信号处理模块产生触摸信号，并将触摸信号传递给微型处理器系统，微型处理器系统将位于一光信号区域与另一光信号区域交叉位置的光信号区域关联到触摸板1上。例如图5中，触摸板1的两个侧边角处分别设有一个光信号接收头2，每个光信号接收头2包括三个光敏元件22。左侧的光信号接收头2的三个光敏元件22在触摸板1上形成光信号区域1a、光信号区域1b、光信号区域1c。右侧的光信号接收头2的三个光敏元件22在触摸板1上形成光信号区域1a′、光信号区域1b′、光信号区域1c′。信号处理模块先处理左侧的光信号接收头2中的光敏元件发送的接收信息，得到光点3位于光信号区域1b范围内。然后，信号处理模块处理右侧的光信号接收头2中的光敏元件发送的接收信息，得到光点3位于光信号区域1b′范围内。最后，信号处理模块确定触摸信号位于光信号区域1b和光信号区域1b′的重叠处。

触摸件产生光束，光束在触摸板1上形成一个光点3。触摸件产生的光束可以采用激光，通过激光在触摸板1上形成光点3。

触摸件可以采用远程触摸笔，远程触摸笔包括激光器、电源，还具有信号发生模块，电源连接信号发生模块，信号发生模块连接激光器，信号发生模块产生振荡的电信号，并驱动激光器发出与电信号相对应的闪烁的激光信号。远程触摸笔通过远程控制光点3，对带滤光通道的触摸屏实现相应的远程操作。远程触摸笔设有开关。

触摸件包括一发光元件，触摸件在触摸触摸板1时触发触摸件的发光元件发光，在触摸板1上形成光点3。

触摸件可以采用近程触摸笔，近程触摸笔包括笔壳、电源、开关和发光元件，开关控制发光元件的发光情况；开关与近程触摸笔的触摸端连接，触摸端在触摸触摸板1时触发开关，发光元件发光，在触摸板1上形成光点3。近程触摸笔在与触摸板1接触时发光，在触摸板1上形成一光点3，光点3随近程触摸笔的移动而移动，从而通过光点3实现近程触摸笔对带滤光通道的触摸屏的触摸操作。

参照图2、图3、图4，图5，图6，还包括线形激光器5。形激光器5可以采用一字线形激光器。线形激光器5设置在触摸板1的一侧，线形激光器5在触摸板1的触摸范围内形成一层与触摸板1平行的激光出射线；当触摸笔触摸触摸板1时，形成光点3。线形激光器5可以设置在光信号接收头2的对侧。当触摸板1较大时，线形激光器5可以设置为至少两个，至少两个线形激光器5可以设置在触摸板1的侧边，也可以根据需要设置，只要多个线形激光器5形成的一层激光出射线覆盖触摸板1的触摸范围即可。参照图5，线形激光器5为至少两个，且个数与光信号接收头2的个数相同，线形激光器5设置在光信号接收头2的对侧，至少两个线形激光器5的频率不同，光信号接收头2分别接收对侧的线形激光器5发出的激光。将线形激光器5的频率调开后，各个触摸位置检测模块可接收对应的线形激光器5，完成光点3的扫描。参照图6，光信号接收头2为至少两个，线形激光器5为一个，只要此线形激光器5形成的一层激光出射线覆盖触摸板1的触摸范围即可。信号处理模块采用分时扫描的方式，分时接收至少两个光信号接收头2发送的接收信息。上述设计可以减少线形激光器5的个数，进而减少成本。图6中，采用三个光信号接收头2，一个线形激光器5。

微型处理器系统采用电视机机顶盒的微型处理器系统。本发明的带滤光通道的触摸屏与电视机机顶盒进行信号连接，并与电视机机顶盒共用微型处理器系统，实现对电视机的触摸操作。

微型处理器系统采用电脑的微型处理器系统。本发明的带滤光通道的触摸屏与电脑进行信号连接，并与电脑共用微型处理器系统，实现对电脑的触摸操作。

微型处理器系统连接一无线局域网通信模块，通过无线的方式与外界需要触摸操作的设备进行信号连接，实现触摸操作功能。微型处理器系统连接一蓝牙通信模块，通过蓝牙传输的方式与外界需要触摸操作的蓝牙设备(如具有蓝牙通信功能的电脑、手机、电视等)进行信号连接，实现触摸操作功能。微型处理器系统连接一红外通信模块，通过红外传输的方式与外界需要触摸操作的红外设备进行信号连接，实现触摸操作功能。

本发明光信号接收头2中的光敏元件设置在越多，触摸精度越高，本发明光信号接收头2设置在越多，触摸精度也越高。比如，1)设置一个光信号接收头2，光信号接收头2中设置三个光敏元件，则触摸板1前方形成三个光信号区域。设置一个光信号接收头2，光信号接收头2中设有n个光敏元件，则触摸板1前方形成n个光信号区域。2)设置两个光信号接收头2，每个光信号接收头2中设有n个光敏元件，则触摸板1前方形成n×n个光信号区域。设置四个光信号接收头2，每个光信号接收头2中设有n个光敏元件，则触摸板1前方形成n⁴个光信号区域。这样，触摸板1可以识别n⁴个光点，使本发明采用简单结构，实现高精度触摸功能。

当本发明的触摸板1为宽屏或拼接屏时，光信号接收头2可以设置为多个，且光信号接收头2可以设置在触摸板1侧边边角处，也可以在触摸板1的中部或其他侧边位置设置光信号接收头2，以便各个光信号接收头2的光敏元件中至少一个能接收触摸板1处的光点3。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。