光触摸屏和光触摸屏光源以及触摸笔制造技术

本发明专利技术涉及触摸屏领域，具体涉及一种光学触摸屏。光触摸屏，包括触摸板、信号处理系统，还包括光敏元件组，光敏元件组包括复数个光敏元件，复数个光敏元件连接信号处理系统。光触摸屏光源，包括一光源，光源产生的光线较均匀的照射在外表面有透明介质的触摸板上，并向触摸板外侧透射。接触式触摸笔，包括开关和发光元件，开关控制发光元件的发光情况。远程触摸笔包括激光器、电源，还包括一便于手持的外壳，所述激光器、电源设置在外壳内，所述激光器与所述电源间设有开关，所述开关设置在所述外壳上。抗干扰能力强、不怕油污，适用于工厂车间、矿区等油污较重的场合。可以轻易的实现远程触摸模式与接触式触摸模式间的转换。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及触摸屏领域，具体涉及一种光学触摸屏。
技术介绍
现有的利用光学特性制成的触摸屏主要有两种， 一种是红外触摸屏；一 种是主要应用于投影仪的叫做激光电子白板的触摸屏，利用激光跟踪技术扫 面触摸笔迹。现有红外触摸屏，包括对射式红外触摸屏和背面设有光学接收元件的红 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。但红外触摸屏仍有一致命性的弱点难以克服，就是红外窗口怕脏。在不 清洁的环境不宜使用，比如不能应用在工厂车间、矿区等油污较重的场合； 比如不能应用在火车候车厅、市外的取款机等开放性的公共场合。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。另外红外触摸屏成本仍然较高，分辨 率仍然较低。激光电子白板系统的主要用途是配合投影仪使用。投影仪屏幕两侧各装 有用于扫描投影仪屏幕的激光发射器。激光电子白板启动后，激光发射器发 出激光扫描投影仪屏幕表面。与其配套的感光笔具有感应激光的功能，这样 使用者使用感光笔在电子白板上操作时，激光发射器会扫描到感光笔的位置。 激光电子白板系统通过感光笔的位置信息同电脑进行交互。激光电子白板系统结构较为复杂，所以成本也高， 一般售价在3000元 到7000元。安装调试困难，安装时需要专业人员对其激光扫描部分进行定 位，定位不准确或者使用中略微移动都容易引起误操作，甚至会造成不能正4常使用，因此使用场合非常有限。综合现有的触摸屏，到现在为止还没有出现一种像纸张一样，可以让人 趴在上面写字的触摸屏。人们无法通过触摸屏得到原始书写的感觉和方便。 现有的触摸屏仍然存在抗干扰能力差、分辨率低、不便于远程控制等缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种光触摸屏，能有效改善触摸屏的性能。 本专利技术的目的还在于提供与光触摸屏配套的触摸笔，所述触摸笔，包括接触式触摸笔和远程触摸笔。接触式触摸笔，配合光触摸屏进行接触式触摸。远程触摸笔，配合光触摸屏实现远程触摸。为实现上述目的本专利技术采用以下技术方案光触摸屏，包括触摸板、信号处理系统，还包括光敏元件组，所述光敏 元件组包括复数个光敏元件，复数个光敏元件连接信号处理系统，光敏元件 组中的光敏元件与触摸板通过光线连接；使用光触摸屏时，在触摸板上呈现一相关的光点，光敏元件受到来自所 述光点的光线的照射，反映为相关的电信号。在触摸板上呈现一相关的光点，光敏元件组受到来自所述光点的光线的 照射，反映为相关的电信号，所述电信号的强度与光敏元件到所述光点的距 离有关；光敏元件产生的电信号传送到信号处理系统，信号处理系统通过分 析复数个光敏元件产生的复数个电信号的包括强度在内的信息，获得所述光 点在触摸板上的位置信息。还可以，所述光触摸屏包括复数个光敏元件组，所述光敏元件组前方设 有一汇聚透镜。通过汇聚透镜将光线汇聚到所述光敏元件组的感光面上。汇 聚透镜可以将光点清晰的像呈现在感光面上，也可以只是将光点的经过汇聚 的光照射在感光面上，不一定要成像。采用了汇聚透镜后，所述光敏元件组上产生的电信号，与光点相对于所 述光敏元件组的距离和角度有关。允许将光敏元件组的光敏元件集成在较小 的空间内，可以降低制造难度，以及降低成本。另外引入了光敏元件组与光 点间的角度关系，有助于确定光点的位置。光敏元件产生的电信号传送到信号处理系统，信号处理系统通过分析光 敏元件组产生的电信号信息，获得所述光点在触摸板上的位置信息。信号处 理系统处理所述光敏元件组上产生的电信号，可以处理电信号中与距离有关 的信息，也可以处理电信号中与角度有关的信息，还可以综合处理。光敏元件组可以通过复数个独立的光敏元件有序组合而成，也可以将复 数个光敏元件集成在一集成块上，还可以直接采用集成有大量光敏元件的图 像传感器。所述光点以一定频率闪烁时，光敏元件将产生与光点的光信号频率相关 的振荡的电信号，振荡的电信号便于放大、选频，具有更好的抗干扰性，因 此所述光点选用以一定频率闪烁的光点，信号处理系统包括一与所述光点闪 烁频率对应的选频模块。在触摸板上呈现的可以被光触摸屏识别的光点，认 为是与光触摸屏相关的光点。 一般情况下相关的光点需要满足，闪烁频率与 光触摸屏的选频模块对应，光点的光线波长与光敏元件的接收波长对应。上述技术方案中没有涉及到对触摸板形状的要求，触摸板的形状不受具 体限制。由于现在使用的屏幕大都是四边形的屏幕，以下参照四边形的触摸 板进行讲解。本专利技术中的信号处理系统，可以通过比较光点到光敏元件组中光敏元件 的距离差值关系得到所述光点的位置，距离的差值通过各光敏元件接收到的 来自所述光点的光信号强度的差值得到反映。对于平面的触摸板，只需要两 排交叉排列的光敏元件既可确定光点的位置。 一排横向排列的光敏元件，通 过各光敏元件产生的相关的电信号差值关系，确定光点的横向坐标； 一排纵 向排列的光敏元件，通过各光敏元件产生的相关的电信号差值关系，确定光 点的纵向坐标，从而确定光点在触摸板上的位置。所述光敏元件组中的光 敏元件与触摸板通过光线连接是指经过触摸板的光线中，至少一束光线经 过光敏元件。光敏元件组中的光敏元件不必全部与触摸板通过光线连接，但 至少有两个光敏元件与触摸板通过光线连接。本专利技术中的信号处理系统，还可以通过光点与光敏元件组间的角度关系 获得所述光点的位置。本专利技术通过汇聚透镜将光线汇聚到所述光敏元件组的 感光面上。角度关系通过汇聚透镜将所述光点的光信号汇聚在光敏元件组上的位置得到反映。对于平面的触摸板，两组具有汇聚透镜的光敏元件组可以 确定光点的位置。 一个光敏元件组确定出一个与角度有关的极坐标，两个光 敏元件组确定出两个相互交错的与角度有关的极坐标。通过包括两个极坐标 确定出的信息，确定光点的位置。信号处理系统通过光点与光敏元件组间的角度关系获得所述光点的位置 时，也可以对光敏元件组中光敏元件上的光信号强度的差值关系进行分析， 以提高精度。触摸板可以选用显示器的屏幕，如背投式显示器的屏幕、液晶显示器屏幕、阴极显示管显示器(CRT)屏幕、LED显示器的屏幕、投影仪屏幕；还可以选用屏幕前方的透明的防护板。触摸板为屏幕时光敏元件组中的光敏元件可以设置在屏幕周围。屏幕为 透光的屏幕时，如背投式显示器的屏幕，由于光点的光线可以穿透屏幕，光 光敏元件组中的光敏元件可以设置在除可以排布在屏幕前方，还可以排布在屏幕后方；屏幕为前方为透明介质的屏幕时，透明介质如玻璃、透明的塑料， 光点射出的光线可以在透明介质内部传播至透明介质周围，因此光敏元件组 中的光敏元件除可以排布在屏幕前方周围，还可以排布在透光介质边沿周围。 光敏元件组可以设置汇聚透镜，也可以不设置。在设置汇聚透镜的情况 下，对应的选择，通过包括光点与光敏元件组间的角度关系在内的信息，获 得所述光点位置的信号处理系统。在不设置汇聚透镜的情况下，对应的选择， 通过比较光点到光敏元件组中光敏元件的距离差值关系得到所述光点的位置 的信号处理系统。以下内容重点以光敏元件组不设置汇聚透镜的情况为重点 进行讲述。触摸板为透明的防护板时，光点的光线显然可以穿透防护板，所以光敏 元件组可以设本文档来自技高网...

【技术保护点】
光触摸屏，包括触摸板、信号处理系统，还包括光敏元件组，所述光敏元件组包括复数个光敏元件，复数个光敏元件连接信号处理系统，光敏元件组中的光敏元件与触摸板通过光线连接；　使用光触摸屏时，在触摸板上呈现一相关的光点，光敏元件受到来自所述光点 的光线的照射，反映为相关的电信号。

【技术特征摘要】
CN 2008-8-22 200810041963.01.光触摸屏，包括触摸板、信号处理系统，还包括光敏元件组，所述光敏元件组包括复数个光敏元件，复数个光敏元件连接信号处理系统，光敏元件组中的光敏元件与触摸板通过光线连接；使用光触摸屏时，在触摸板上呈现一相关的光点，光敏元件受到来自所述光点的光线的照射，反映为相关的电信号。2. 根据权利要求1所述的光触摸屏，其特征在于所述光敏元件组受到来自所述光点的光线的照射，反映为相关的电信号，所述电信号的强度与光 敏元件到所述光点的距离有关，光敏元件产生的电信号传送到信号处理系统， 信号处理系统通过分析复数个光敏元件产生的复数个电信号的包括强度在内 的信息，获得所述光点在触摸板上的位置信息。3. 根据权利要求1所述的光触摸屏，其特征在于所述光触摸屏包括复 数个光敏元件组，所述光敏元件组前方设有一汇聚透镜，通过汇聚透镜将光 点的光线汇聚到所述光敏元件组的感光面上，所述光敏元件组上产生的电信 号，与光点相对于所述光敏元件组的角度有关，信号处理系统通过分析复数 个光敏元件产生的复数个电信号的包括强度在内的信息，获得所述光点在触 摸板上的位置信息，所述光敏元件组排布在所述触摸板周围。4. 根据权利要求3所述的光触摸屏，其特征在于所述信号处理系统处 理所述光敏元件组上产生的电信号，将电信号中与距离有关的信息和与角度 有关的信息进行综合处理，获得所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李兴文，孙倩倩，邢明阳，孙丽伟，李兴武，汪红，牛余峰，台小丽，
申请(专利权)人：李兴文，
类型：发明
国别省市：88[中国|济南]