[发明专利]光学式触摸屏及其触摸定位方法、以及光学畸变标定方法

说明书

本发明提供一种光学式触摸屏及其触摸定位方法、以及光学畸变标定方法，其包括线状连续红外背景光源、第一类光学传感器和第二类光学传感器，线状连续红外背景光源连续围绕于主控屏四周，构成光幕平面，第一类光学传感器设置在主控屏四角，构成与光幕平面重合的第一光学传感平面，第二类光学传感器设置在主控屏四边，构成略高于光幕平面的第二光学传感平面，线状连续红外背景光源发射角度较大且光强均匀，第一类光学传感器的可视角度略超过90度，使得整个屏幕都在第一类光学传感器的可视范围内，第二类光学传感器的可视角度能够达到120度左右，保证触摸点较多时也不出现鬼点问题；且不会中断线状连续红外背景光源而造成额外的暗斑。

技术领域

本发明涉及一种多点触控装置，具体涉及一种光学式触摸屏装置及其触摸定位方法、以及光学畸变标定方法。

背景技术

在现有市场上，可应用于65英寸以上的大尺寸多点触摸技术一般只有红外扫描式及光学式两种。目前的红外扫描式多点触摸屏从红外扫描式单点触摸屏改进而来，通过采用射束角更大的红外发射二极管、斜扫描以及求连通域的方法来确定多触摸点的位置，计算量稍大，如专利号为CN201410142719的一种基于红外触摸主控屏的触摸点识别方法。红外红外扫描式多点触摸屏对于红外对管的安装及指向精度要求较高，且更大的射束角需要更高的扫描电流以减小环境光的影响，因而厂家一般需要使用较特殊的生产工艺来保证安装精度及高扫描电流，并设置检测电路扫描每个红外管来检出故障红外管，如专利号为CN201320073519.3的一种红外触摸屏故障自检电路。目前的光学式触摸屏则由于作为光学传感器的摄像头光心须和背影光源平面重合，会造成作为背景光源的导光条或红外灯条的断点从而影响暗斑检测，因而只能使用数量较少的摄像头(2个或4个)，导致可有效识别的触摸点个数偏少，在触摸点较多的情况下易出现鬼点问题，如专利号为CN201410084129.5的一种光学触摸模组的成像定位方法及光学触摸控制设备。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种可视角度足够大，保证触摸点较多时也不出现鬼点问题；且安装精度要求低、易于维护的光学式触摸屏装置及其触摸定位方法、以及光学畸变标定方法。

本发明提供一种光学式触摸屏，其包括主控屏、线状连续红外背景光源、第一层传感结构、第二层传感结构和主控板，

所述线状连续红外背景光源内置于光学式触摸框结构内，且连续围绕于主控屏四周设置；

第一层传感结构，由位于主控屏四角的四个第一类光学传感器构成，所述第一类光学传感器的光学传感平面与主控屏四周的线状连续红外背景光源构成的光幕平面重合；

所述第二层传感结构，由位于主控屏四边的多个第二类光学传感器构成，所述第二层传感结构的光学传感平面高于主控屏四周的线状连续红外背景光源构成的光幕平面；

主控板，用于产生线阵传感器的驱动逻辑及光源驱动电流，接收第一层传感结构及第二层传感结构采集的光学传感数据并解算触摸坐标发回主机。

一种对上述光学式触摸屏的光学畸变标定方法，所述光学畸变标定方法包括如下步骤：

S1、制作四条长度分别和主控屏四边的长度相等的标定棒，所述标定棒上每隔一段距离设置一条透光窄缝；

S2、将所述标定棒设置在对应外缘的线状连续红外背景光源之前；

S3、红外光透过所述透光狭缝在线阵传感器的感应线形成亮点尖峰，求取尖峰的像素位置，并将尖峰的像素位置和与对应的透光狭缝的几何坐标做四阶数学拟合；

S4、再利用五个四阶拟合参数求取主控屏四边每隔很短距离的点和线阵传感器的像素间的对应关系表，即为标定表。

一种上述光学式触摸屏的光学式触摸屏的触摸定位方法，所述触摸定位方法包括如下步骤：