[发明专利]多点及物体触摸屏装置及多点触摸的定位方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种触摸屏电子设备，尤其是一种可以区分多个触摸点并可以同时操作的触摸屏电子设备及多点触摸的定位方法。

背景技术

目前触摸屏已在多种电子设备中被广泛使用。它们用来操控电子设备实现各种功能。特别是在计算机应用系统中往往用触摸屏来替代键盘及鼠标的输入控制功能，用手指或用触摸笔通过简单点击显示屏上的提示图形实现人与设备的交互动作。通常，触摸屏包含一个覆盖显示屏可视区的、透明的触摸面板、一个控制器和对应的驱动软件，触摸面板记录触摸事件，并把触摸信号送给控制器，控制器对这些信号进行处理，再把触摸事件及触摸位置数据交由计算机软件解释此触摸，并执行基于此触摸事件的操作。

已有的触摸屏技术包括：电阻式、电容式、红外光栅式、超声波式等。在电阻式触摸技术中，触摸面板表面被涂敷一层透明的导电膜，和透明的带有水平和垂直电极的透明电阻层膜，当有触摸时，这两个层相应的位置发生接触，通过分别在水平和垂直方向施加电压，得到代表其触摸位置的电压输出，测量此电压得到相应的位置编码。类似的电容式触摸面板被涂敷了能存储电荷的透明膜，当面板被触摸时，触点电荷发生变化，测量电荷确定触摸位置。红外光栅式触摸板通过在水平和垂直方向设置红外线收发LED对，形成交叉光栅，当触摸时，由于遮挡光栅导致某些LED接收不到红外光，通过测定水平和垂直红外接收LE D的导通情况来确定触摸位置坐标，也有通过采用直射和斜射发射管形成不同角度的光栅，以希望能测定多个触点事件。超声式触摸板与红外式类似，通过超声表面波被物体遮挡情况测量触摸位置。这些触摸屏技术存在的问题是没有追踪多个接触点的能力，当多个触点落在与栅线水平和垂直的位置上时，不能正确地报告位置。

另外，目前也有多点式触摸屏技术：一种是电容式，通过增加触摸板每个微电容单元引线的方法，通过检测在触摸板上每个电容单元的电容变化，实现在触摸板的平面上同时发生的却处于不同位置的多点或临近触摸，并为每个触点产生不同的信号来表示触摸位置。另有一种应变电阻式，也是通过增加触摸板上每个应变单元的引线的方法，通过测定每个应变电阻单元的阻值变化，实现在触摸板上同时发生的却处于不同位置的多点或临近点的接触，并通过复杂的计算方法计算出这些接触点的位置表示。但这种触摸屏只适用于在尺寸比较小的情况，当要求屏幕尺寸较大时，触摸板的制作工艺难度和控制计算电路的复杂程度很大，因此难以实现多点触摸时正确地报告位置。

鉴于上述现有技术存在的不足，提供一种可以实现多点触摸定位并减少误判的多点触摸屏装置和多点触摸的定位方法非常必要。

发明内容

本发明的目的是提供一种可以识别两个或两个以上的触摸操作的触摸屏装置。

本发明的另一个目的是提供一种既可以识别两个或两个以上的触摸操作又可以识别触摸物体上之不同图案的标签的触摸屏装置。

本发明的第三个目的是提供一种使用上述触摸屏实现多点同时触摸并能报告正确的触摸位置的多点触摸的定位方法。

本发明的第四个目的是提供一种超大屏幕的触摸屏装置，该触摸屏装置配有多个排列的投影机和红外摄像机。

本发明的第五个目的是提供一种使用多个投影机与多个红外摄像机拼接而成的超大触摸屏实现多点同时触摸并能报告正确的触摸位置的多点触摸的定位方法。

为了实现上述的第一个目的，可以采用以下适用于手指触摸的技术方案：

一种多点触摸屏装置，它包括：

一个高透明的、导光性能极高的材料制成的触摸面板；

一种可阻挡外界红外的保护膜，贴附在触摸面板上面；

多个提供红外光的LED，这些LED设置在上述触摸面板的侧面，红外光线从侧面射入触摸面板；

一个投影软幕，该投影软幕附着在上述触摸面板的背面；

一个红外摄像机，该摄像机位于上述触摸面板的的背面，并且可以拍摄到触摸面板背面的图像；

一个红外滤光片，该红外滤光片位于红外摄像机镜头的前面；

一个投影仪，该投影仪位于上述触摸面板的的背面，并且可以向投影软幕投射影像；

一个输入/输出控制器，该控制器包括输入接口和输出接口，其中输入接口的一端与红外摄像机连接，另一端与计算机执行指令的处理器的输入接口连接；输出接口的一端与计算机执行指令的处理器的输出接口连接，另一端与投影仪连接；

一个计算机执行指令处理器，该处理器用于触摸事件的分析计算方法和程序算法，并根据触控的要求进行显示控制；