[发明专利]一种光学触摸屏装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种光学触摸屏装置。

背景技术

为了操作上的方便，人们用触摸液晶显示器来代替鼠标或键盘。工作时，我们必须首先用手指或其它物体触摸安装在显示器前端的触摸液晶显示器，然后系统根据手指触摸的图标或菜单位置来定位选择信息输入。按照触摸液晶显示器的工作原理和传输信息的介质，触摸液晶显示器分为四种，分别为电阻式、电容感应式、红外线式以及表面声波式。

然而，采用声学和其它材料学技术的触屏都有其难以逾越的屏障，如单一传感器的受损、老化，触摸界面怕受污染、破坏性使用，维护繁杂等等问题。红外触摸屏也存在抗暴性差的缺点。

此外，作为发散型显示设备，液晶显示器可以自己发光，所以即使在光线暗淡的条件下也可以正常使用。但是，随着环境光强度的增加，这种显示器的显示效果就不那么令人满意了，因为较强的环境光提高了黑色素的亮度并降低了对比度，这也是无法在阳光直射的情况下看清显示器上文字的原因。因此，有必要提高显示设备的可读性。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型的能够克服上述缺点的触摸屏设备。

为实现上述目的，本发明提供一种光学触摸屏设备。该设备包括显示屏，排列在显示屏周边的交错排列的多个光脉冲发射单元和多个光脉冲接收单元；当具有反射面的指物棒接近显示屏的某位置时，光脉冲发射单元发射的光被反射回与该光脉冲发射单元相邻的光脉冲接收单元，并且光学触摸屏设备根据所述光脉冲接收单元的坐标确定所述位置的坐标。

优选地，所述光脉冲是红外或可见光。可选的是，显示屏是电子纸。

本发明的光学触摸屏设备显著提高了显示设备的寿命和可读性，也提高了触摸屏的触摸分辨率。

附图说明

图1为本发明实施例的指物棒触摸端为四方体时由红外线反射式检测触摸点位置的示意图，其中四方体侧表面与显示屏侧壁面平行；

图2为本发明实施例的指物棒触摸端为四方体时由红外线反射式检测触摸点位置的示意图，其中四方体侧表面不与显示屏侧壁面平行；

图3为本发明实施例的指物棒触摸端为四方体时由红外线反射式检测触摸点位置的示意图，其中四方体侧表面不与显示屏侧壁面平行；

图4为本发明实施例的指物棒触摸端为圆柱体时由红外线反射式检测触摸点位置的示意图。

具体实施方式

下面通过附图，对本发明的具体实施方案做进一步的详细描述。

图1-图4为反射模式的电子纸触摸显示屏示意图。图1中，指物棒触摸端为四方体，四方体侧表面与显示屏侧壁面平行；图2和3中，指物棒触摸端为四方体，四方体侧表面不与显示屏侧壁面平行；图4中，指物棒触摸端为圆柱体。

图中包括显示屏3、多个光脉冲发射单元4(圆形符号表示)和多个光脉冲接收单元5(三角符号表示)。其中显示屏3为矩形的电子纸显示屏，光脉冲发射单元4A-4R和光脉冲接收单元5a-5r围绕显示屏3的四个直角边的外边缘相间排列且分布均匀。另外，图中P表示指物棒位置，S与S’分别表示显示屏3的侧壁面与指物棒的侧表面。空心三角表示未接收到光信号，实心三角表示接收到光信号。光脉冲发射单元4与光脉冲接收单元5分别与光发射电路与光接收电路相连接，后者用于控制使各个发射单元/接收单元以固定的时间间隙依次逐个发射或接收光脉冲。

下面以其中某一发射单元与其邻近的接收单元的工作过程为例，对反射式电子纸触摸屏的工作原理进行讨论。

如图1所示，当一指物棒点在显示屏3的某一位置P1处时，由光脉冲发射单元4C发射出光脉冲。光束到达指物棒时，在指物棒侧表面S’发生反射返回到光脉冲发射单元4C两侧的光脉冲接收单元5b和5c。与光脉冲发射电路与光脉冲接收电路还连接有一个计算元件，用于根据接收到光信号的各个单元的坐标值和各单元与接收到的光信号强度有关的权值计算出指物棒位置的确切坐标值。所以根据接收单元5b和5c的坐标值与其接收到的光信号强度就可以计算出指物棒所在位置的水平坐标值x1。这里指物棒侧表面的光滑程度决定了光脉冲在此发生的是镜面反射或是漫反射。需要说明，本发明的方案对于镜面反射和漫反射同样适用。