[发明专利]利用线性红外线发光体的光学模块方式的触摸屏

说明书

技术领域

本发明涉及一种光学模块方式的触摸屏，尤其涉及在构成触摸屏屏幕的矩形边框的三个边或四个边上分别排列线性红外线发光体，并通过两台或三台光学模块来检测从线性红外线发光体发射的红外线，据此能够识别根据手指触摸而产生的阴影，从而确定其位置的利用线性红外线发光体的光学模块方式的触摸屏。

背景技术

触摸屏是当用手指或触屏笔等触摸(接触)在屏幕上显示的图像时，能够响应于该接触而确定触摸点的装置。

通常，触摸屏作为覆盖于平面显示LCD面板或者PDP面板上的结构而制造，该触摸屏是与显示在屏幕上的图像无关地、专门识别手指的触摸位置并转换成图像屏幕上的坐标的装置，而坐标信息被传送至控制图像的计算机。计算机将从触摸屏接收的位置信息与图像进行叠加而控制图像，以进行必要的响应。作为触摸屏的实际应用实例，包括银行的自动取款机、火车站里的火车票自动售票机等，并且预计将在移动式信息设备、手机等设备上广泛普及，而且在教育上的应用也受到关注。

作为实现触摸屏的方法，根据屏幕的大小和用途，在技术上有互不相同的几种方法，具有代表性的，包括电阻膜方式、静电方式、表面超声波方式、红外线方式、光学模块(或者摄像头(camera))方式等。

图1表示现有的普通的光学模块方式的触摸屏的构成图。

如图1所示，现有的光学模块方式的触摸屏在支撑屏幕1的矩形边框2的一侧边的两端分别设有用于以90度角度的视域监测屏幕的超小型光学模块3，在矩形边框2的其余的三个边上紧密排列用于放射红外线的多个红外线LED4。在边框2的一侧或者设有触摸屏的显示装置的内侧设置用于控制所述光学模块3以及红外线LED4的驱动的控制板5，该控制板5分析通过光学模块3检测的图像并检测接触点。

由上述结构构成的触摸屏从排列在矩形边框2的三个边上的多个LED4放射红外线，设置在两个角上的光学模块3直视从红外线LED4放射出的红外线，此时，如果用户的手指(或触屏笔)触摸屏幕1，则从边框2的三个边放射出的红外线到达光学模块3的路径的一部分就会被遮挡。两台光学模块3分别在不同的位置上以光学模块角度线检测根据该手指产生的阴影，控制板5处理从该两台光学模块3接收的光学模块角度信息，并将触摸位置转换成坐标。根据控制板计算出的坐标信息被传送至用于控制显示装置的计算机，计算机将该触摸点的坐标对应于屏幕的图像而显示在屏幕上。

由所述结构及动作构成的现有的光学模块方式的触摸屏，由于需要将多个红外线LED密集地排列在构成屏幕的矩形边框的三个边上，因此设置过程复杂且困难，据此需要较多的设置费用。

针对这种问题，提出了利用一个光波导管来代替多个LED的触摸屏。图2为这种现有的美国专利第7333094号“光触摸屏”的原理图。

图2所示的美国专利通过使用一个平面玻璃板支撑台、一个以上的光学模块和一个以上的光波导管(optical guide)而构成触摸屏。

所述美国专利通过使用两端分别设有如同LED的光源的一个光波导管而代替多个LED，从而减少部件数量并简化触摸屏的结构。

然而，所述美国专利需要使用增设有有助于内部折射的包层的(Cladding)的光纤(Optical Fiber)，或者需要将光波导管的角的曲率半径设置得非常大，以使从光源产生的光均匀地传递到光波导管内部，并且顺利通过矩形屏幕的角。

将光纤作为光波导管使用时，虽然能够在一定程度上减小曲率半径，但是不能以直角急剧弯曲。使用这种光纤时，需要较高的制造费用，并且制造工艺会变得复杂。

如此，如果在矩形的狭小且有限的空间内形成的触摸屏上使用光波导管，则由于需要将光波导管的角曲率半径设置得较大，因此存在实际上难以适用的问题。

另外，虽然这种现有技术能够利用两台光学模块识别单个触摸点，但是不能识别多点触摸，因此适用范围有限。

发明内容

据此，本发明是为了解决上述的现有技术的问题而提出的，本发明的目的在于提供一种在触摸屏边框的边上分别设置由价格低廉且制造容易的透明树脂棒构成的线性红外线发光体，用以代替设置在触摸屏的多个红外线LED或者一个光波导管，并且将角连接成直角，以放射红外线，而且通过光学模块检测红外线，从而制造及设置过程简单，所需的设置费用较少的利用光学模块方式的触摸屏。

本发明的另一个目的在于提供一种能够通过三台光学模块和四个线性红外线发光体来实现，现有技术中采用两台光学模块的结构不能实现的多点识别功能的利用光学模块方式的触摸屏。