[发明专利]接触式触摸笔及其配套的触摸屏

说明书

技术领域

本发明涉及触摸屏领域，具体涉及一种光学触摸屏。

背景技术

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。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光触摸屏，能有效改善触摸屏的性能。

本发明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。

为实现上述目的本发明采用以下技术方案：

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。