红外多点触控装置及方法

红外多点触控装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及触控技术领域，特别涉及一种红外多点触控装置及方法。
【背景技术】
[0002]近年来，各式电子产品皆不断朝向操作简便、体积小巧、以及大屏幕尺寸的方向迈进，尤其是携带式电子产品对于体积及屏幕尺寸的要求更为严苛。因此，许多电子产品都将触控面板与液晶显示面板整合，以省略键盘或操控按键所需的空间，进而使屏幕可配置面积得以扩大。
[0003]目前，触摸屏技术主要有电容式触摸屏、电阻式触摸屏、光学式触摸屏等。其中，光学式触摸屏目前较常见的是:1、红外网格式触摸屏，其在屏幕框的其中两边排列不可见光红外线发射器，亦即红外线发光二极管，在其相对应的另两边设置不可见光红外线接收器，亦即红外线感应器。此种红外线式触摸屏较适合应用于单点触摸中，但对于多点(三点以上)触摸定位则较难以实现，而且需用到大量的红外线发光二极管，分辨率受到红外线发光二极管排列的限制，功率消耗较大，易受外界干扰。2、全反射式触摸屏:将红外线发光二极管的不可见光耦合至平板玻璃，使不可见光于其内进行全反射。此种全反射式触摸屏对于有机玻璃屏幕表面的清洁要求非常高，实际使用中如果有灰尘或油污，就可能会破坏全反射，形成干扰信号。此外，屏幕边缘和中心区域的光强度差别亦较大，信号强弱很不均匀，如果应用于大尺寸的触摸屏，效果更差。
[0004]但是这些光学式触摸屏需要大量的红外发射器和接收器，使得这些触摸屏体积较大，在运输过程中较为容易损坏，并且其成本较高。随着触摸屏的尺寸的增大，其能耗也会变高，造成能源的浪费。

【发明内容】

[0005]基于此，有必要提供一种成本较低、结构简单的红外多点触控的装置及方法。
[0006]一种红外多点触控装置，其包括:基板；红外测距仪，发射用以测距的红外线；光学机构，设置在所述红外测距仪发射的红外线的光路上，并能够改变所述红外线的传播方向，以使所述红外线朝向所述基板发射，并扫描所述基板；控制器，与所述红外测距仪和所述光学机构连接，用以控制所述红外测距仪和所述光学机构。
[0007]上述红外多点触控装置，控制器通过控制光学机构来改变红外线的传播方向，当基板上有触控点时，该红外线反射至红外测距仪，红外测距仪可以测量该触控点的距离，通过该距离和相应的红外线传播方向就可得到触控点位置。当红外线扫描整个基板时，可以得到多个触控点位置，从而实现多点触控。该装置结构简单，成本较低。
[0008]在其中一个实施例中，所述光学机构包括马达和透光镜，所述马达与所述透光镜连接，所述马达驱动所述透光镜旋转，以改变所述红外线的传播方向。
[0009]在其中一个实施例中，所述基板为四边形。
[0010]在其中一个实施例中，所述红外测距仪设置在所述基板的两边交接处。
[0011]在其中一个实施例中，所述控制器控制所述光学机构使得所述红外线在所述基板的两边之间传播。
[0012]在其中一个实施例中，所述基板的外周设置有用以反射所述红外线的边框。
[0013]一种红外多点触控方法，其包括以下步骤:红外测距仪发射红外线；控制光学机构改变所述红外线的传播方向，使得所述红外线射向基板；根据所述红外测距仪测量的距离以及相应的所述红外线传播方向检测触控点。
[0014]上述红外多点触控方法通过红外线的传播方向和距离来检测触控点的位置，改变红外线的传播方向使其能够扫描整个基板，就可以检测多个触控点，来实现多点触控，该方法能够简单和成本较低的实现多点触控。
[0015]在其中一个实施例中，所述光学机构包括马达和透光镜，所述马达与所述透光镜连接，控制马达旋转，所述马达驱动所述透光镜转动，以改变所述红外线的传播方向。
[0016]在其中一个实施例中，所述基板为四边形，所述基板的外周设置有边框，所述边框反射所述红外线。
[0017]在其中一个实施例中，所述述红外测距仪设置在所述基板的两边交接处。
【附图说明】
[0018]图1为本实施方式中的红外多点触控装置的俯视结构示意图；
[0019]图2为本实施方式中的红外多点触控装置的侧视结构示意图；
[0020]图3为本实施方式中的红外多点触控方法的流程图。
[0021]其中，100.红外多点触控装置，110.基板，120.红外测距仪，130.光学机构，200.手指。
【具体实施方式】
[0022]本发明披露了一种红外多点触控装置，请参考图1，该红外多点触控装置100包括基板110、红外测距仪120、光学机构130和控制器(图未示)。控制器用以控制红外测距仪120和光学机构130。红外测距仪120可以发射用以测距的红外线，并可以接收经过物体反射的红外线，当红外测距仪120接收的反射的红外线时，根据红外线的传播速度和传播时间，就可以计算出红外测距仪120与物体之间的距离了。光学机构130设置在红外测距仪120发射的红外线的光路上，并能够改变红外测距仪120发射的红外线的传播方向，以使红外线朝向基板110发射，并且能够扫描基板110。以下来说明该多点触控装置的工作原理，请参考图2，手指200触摸到基板110时，该手指200与基板110的接触点即为触控点，控制器控制红外测距仪120发射红外线，控制器控制光学机构130使得红外测距仪120发射出的红外线至合适的传播方向，该红外线经过手指200反射至红外测距仪120，就得到了该手指200与红外测距仪120之间的距离，然后根据该距离和该红外线的传播方向即可确定该手指200在基板110上的位置，即得到了相应的触控点的位置。当然，还可以通过触控笔或其他设备来与基板接触形成触控点。当基板110上具有多个触控点时，控制器控制光学机构130使得红外线扫描整个基板110，以获得这些触控点的相应位置，从而来实现多点触控。
[0023]请继续参考图1，在本实施方式中，基板110的截面的形状可以为四边形，如矩形、正方形、菱形或不规则四边形等，当然本领域技术人员应当理解的是，基板110的截面的形状还可以为其他形状，如三角形、五边形、六边形、圆形等等，在此不再赘述。在此，仅仅为描述方便，基板110的截面的形状为矩形。基板110可以由玻璃或透明的塑料等材料制成，其下方可以设置有相应的显示装置等，这样可以从基板110的上方可以观察到相应的显示信息。
[0024]在本实施方式中，红外测距仪120可以 为激光红外测距仪，其设置在基板110的两边交接处或者附近，这样，当红外测距仪120发射的红外线扫描整个基板110时，光学机构130只需控制红外线在90度左右的范围内扫描即可。当然，本领域技术人员可以理解的是，红外测距仪120还可以设置在相对于基板110的其他位置，总之，红外测距仪120与光学机构130相配合可以使得红外线可以扫描整个基板110即可。本领域技术人员可以根据基板110截面的不同形状来确定红外测距仪120的合适的具体位置。
[0025]在本实施方式中，光学机构120包括马达和透光镜，透光镜设置在马达的旋转轴上，马达可以旋转透光镜，透光镜设置在红外测距仪120发射的红外线的光路上。通过控制器控制马达的旋转角度来改变透光镜相对于红外测距仪120的相对位置，从而来调节从红外测距仪120发射出的红外线的传播方向，使得红外线可以扫描整个基板110。当检测到触控点时，可以通过马达旋转的角度来确定红外线的传播方向。当然，光学机构120也可以包括其他结构，如在马达上设置有反光镜，用反光镜来改变红外线的传播方向等，总之该光学机构120可以改变光线的传播方向即可。
[0026]在本实施方式中，基板110的外周可以设置边框，该边框可以反射红外线。当基板110上没有触控点时，马达旋转时，相应的角度时，红外测距仪120测量到的距离为其到边框的距离，该距离按照角度的变化是有规律的变化的。而当基板110上具有触控点时，红外测距仪120相应角度测量出来的距离就会发生变化，这时，即可检测出该触控点的位置。
[0027]本发明还披露了一种红外多点触控方法，请参考图3，该方法包括步骤:
[0028]SllO:红外测距仪发射红外线。具体的，在本实施方式中可以通过激光红外测距仪来发射红外线，并接受反射的红外线，通过传播的时间和速度来得到物体与激光红外测距仪之间的距离。
[0029]S130:控制光学机构改变红外线的传播方向，使得红外线射向基板。具体的，在本实施方式中，光学机构包括马达和透光镜，马达与透光镜连接，控制马达旋转，马达带动所述透光镜转动，以改变红外线的传播方向，通过马达的旋转角度来改变透光镜相对于红外测距仪的相对位置，从而来调节从红外测距仪发射出的红外线的传播方向，使得红外线可以扫描整个基板。在本实施方式中，基板的截面形状为四边形时，红外测距仪设置在基板的两边交接处，这样，红外线可以在相对较小的传播方向变换角度，就可以扫描整个基板。
[0030]S150:根据红外测距仪测量的距离以及相应的红外线传播方向检测触控点。具体的，当基板上有触控点时，通过光学机构控制红外线至合适的传播方向，该红外线遇到触控点，然后反射至红外测距仪，可以通过测量的距离和传播方向得到该触控点的位置。在本实施方式中，基板的外周可以设置边框，该边框可以反射红外线。当基板上没有触控点时，光学机构控制红外线传播方向，红外测距仪测量到的距离为其到边框的距离，该距离按照角度的变化是有规律的变化的。而当基板上具有触控点时，红外测距仪相应角度测量出来的距离就会发生变化，这时，即可检测出该触控点的位置。
[0031]以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0032]以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1.一种红外多点触控装置，其特征在于，包括: 基板； 红外测距仪，发射用以测距的红外线； 光学机构，设置在所述红外测距仪发射的红外线的光路上，并能够改变所述红外线的传播方向，以使所述红外线朝向所述基板发射，并扫描所述基板； 控制器，与所述红外测距仪和所述光学机构连接，用以控制所述红外测距仪和所述光学机构。2.根据权利要求1所述的红外多点触控装置，其特征在于，所述光学机构包括马达和透光镜，所述马达与所述透光镜连接，所述马达驱动所述透光镜旋转，以改变所述红外线的传播方向。3.根据权利要求1所述的红外多点触控装置，其特征在于，所述基板为四边形。4.根据权利要求3所述的红外多点触控装置，其特征在于，所述红外测距仪设置在所述基板的两边交接处。5.根据权利要求4所述的红外多点触控装置，其特征在于，所述控制器控制所述光学机构使得所述红外线在所述基板的两边之间传播。6.根据权利要求1所述的红外多点触控装置，其特征在于，所述基板的外周设置有用以反射所述红外线的边框。7.—种红外多点触控方法，其特征在于，包括以下步骤: 红外测距仪发射红外线； 控制光学机构改变所述红外线的传播方向，使得所述红外线射向基板； 根据所述红外测距仪测量的距离以及相应的所述红外线传播方向检测触控点。8.根据权利要求6所述的红外多点触控方法，其特征在于，所述光学机构包括马达和透光镜，所述马达与所述透光镜连接，控制马达旋转，所述马达驱动所述透光镜转动，以改变所述红外线的传播方向。9.根据权利要求6所述的红外多点触控方法，其特征在于，所述基板为四边形，所述基板的外周设置有边框，所述边框反射所述红外线。10.根据权利要求9所述的红外多点触控方法，其特征在于，所述述红外测距仪设置在所述基板的两边交接处。
【专利摘要】本发明涉及一种红外多点触控装置及方法，该装置包括：基板；红外测距仪，发射用以测距的红外线；光学机构，设置在所述红外测距仪发射的红外线的光路上，并能够改变所述红外线的传播方向，以使所述红外线朝向所述基板发射，并扫描所述基板；控制器，与所述红外测距仪和所述光学机构连接，用以控制所述红外测距仪和所述光学机构。上述红外多点触控装置及方法，通过红外线的传播方向和距离来检测触控点的位置，改变红外线的传播方向使其能够扫描整个基板，就可以检测多个触控点，来实现多点触控，该方法能够简单和成本较低的实现多点触控。
【IPC分类】G06F3/042
【公开号】CN104881182
【申请号】CN201510284578
【发明人】邓华芹
【申请人】深圳市天时通科技有限公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年5月28日