[发明专利]基于受抑全内反射的侧面探测型多点触摸屏

说明书

技术领域

本发明涉及多点触摸屏，更确切地说是利用光的受抑全内反射原理，实现无光泄漏、厚度小且分辨率高的多点触摸屏。

背景技术

触摸屏技术是当前最直观、简便的人机交流的输入设备，是一种全新多媒体交互设备，在一些特殊的工作环境中，不适合利用键盘、鼠标作为人机交互的输入设备，而用触摸屏方式实现，则是一种较好的替代方法。在航天航空领域，飞行员直接通过触摸屏可直接对计算机系统发出指令，提高执行任务的效率。

能实现多点触摸的技术有很多种，主要有超声波法、CCD摄像法和红外线法等。超声波法具有不受温度湿度影响、使用寿命长、稳定性好、结构简单等优点，但是容易受频率接近或倍频的噪声干扰，多点输入能力较差，且成本较高。CCD摄像法能实现多点输入和手势识别，但是通常系统复杂且体较较大。红外线法不受电流、电压和静电干扰，响应速度快，灵敏度较高；但是容易产生红外光泄露，对周围其它工作在同一波段的光电器件产生干扰。

中国专利CN200810177473.3和CN200810065714.5公开了基于受抑全内反射的多点触摸屏，该技术原理简单，能有效避免光泄露，降低对周围光电器件的干扰，但是存在如下技术问题：1、目前采用的是底面探测的方式，整个系统厚度很大，体积也很庞大；2、采用CCD作为探测器件，通过图像处理的方式获得手指触摸信息，不利于集成。

发明内容

为避免上述现有技术所存在的不足之处，有效避免光泄露，降低对周围光电器件的干扰，利用光电接收管进行侧面探测，便于系统集成并且大大降低系统厚度，本发明提供一种基于受抑全内反射的侧面探测型多点触摸屏，

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

基于受抑全内反射的侧面探测型多点触摸屏包括光学平板、LED灯；所述光学平板的四个侧面为光学面，在光学平板相邻的两侧面分别均布设有LED灯作为光源，LED灯的光轴方向垂直光学平板的侧面；在相邻的另两侧面分别对应均布设有光电接收管，光电接收管的光轴方向垂直光学平板的侧面，且LED灯与光电接收管成对。

所述光学平板的侧面为斜面，所述斜面与光学平板之间呈45度角；所述LED灯的光轴方向垂直于斜面。

所述光学平板的触摸面上设有折射率匹配层。

所述LED灯为红外光波段LED灯或可见光波段LED灯，所述光电接收管的接收波段与LED灯的波段相应。

所述LED灯均布设于底板上，所述光电接收管均布设于接收底板上。

所述折射率匹配层材料为聚合物材料。

本发明利用光的受抑全内反射采用侧面光电接收管探测的方法实现多点触摸，与已有技术相比的有益技术效果体现在以下方面：

1、本发明利用光的受抑全内反射原理，采用红外光波段或可见光波段LED灯作为光源，光学平板作为光传输介质，无手指触摸光学平板时，光线在光学平板的上下表面发生全内反射，当手指触摸光学平板时，由于触摸位置的光全内反射条件被破坏，使探测到的光信号减弱。采用和所用LED灯相应波段的光电接收管探测光信号，通过电路对光电接收管的信号进行处理获得触摸信号，便于系统集成。

2、本发明采用侧面探测的方式，将LED光源和光电接收管安装于光学平板的四个侧面，LED光源和光电接收管成对使用，构成网状结构。当手指触摸光学平板上任何一个位置时，都会使光学平板相邻两侧面的对应光电接收管信号减弱，据此可实现多点触摸。利用该探测方式，可避免光从光学平板泄漏而进入人眼或周围其它光学探测设备，避免造成干扰，并且大大降低了系统厚度和体积。

附图说明

图1为本发明多点触摸屏的结构示意图。

图2a为光学平板侧面与上下表面垂直的示意图。

图2b为手指触摸图2a表面的示意图。

图3a为光学平板侧面与上下表面成45度角的示意图。

图3b为为手指触摸图3a表面的示意图。

图4a为带折射率匹配层的光学平板示意图(侧面与上下表面垂直)。

图4b为带折射率匹配层的光学平板示意图(侧面与上下表面成45度)。

具体实施方式

以下结合附图，通过实施例对本发明作进一步地说明。

实施例1：