專利名稱:一種光學(xué)觸控裝置及電子設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種光學(xué)觸控裝置，包括邊框、光發(fā)射組件、光接收組件、以及控制單元，所述邊框的至少一組相對側(cè)邊上分別均勻布設(shè)有光發(fā)射組件，在同一側(cè)邊上相間設(shè)置有光發(fā)射組件與光接收組件組，所述光接收組件組包括若干個均勻布設(shè)的光接收組件，每個光發(fā)射組件發(fā)射出的光被其對面?zhèn)冗吷系钠渲幸粋€光接收組件組中的全部光接收組件所接收，所述控制單元控制至少位于同一條側(cè)邊上的所有光發(fā)射組件與其對面?zhèn)冗吷系乃泄饨邮战M件同時開啟掃描。本實用新型的光學(xué)觸控裝置的光路信息采集單元可以并行接收多路光接收組件發(fā)送的信號，實現(xiàn)了至少位于同一條側(cè)邊上的所有光發(fā)射組件與其對面?zhèn)冗吷系乃泄饨邮战M件同時開啟掃描，提高了掃描速度。
【專利說明】一種光學(xué)觸控裝置及電子設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于光學(xué)控制【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說，是涉及一種光學(xué)觸控裝置及電子設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)在光學(xué)觸控技術(shù)得到越來越廣泛的應(yīng)用，無論是電子白板還是教育觸控電視都在普及。對光學(xué)觸控裝置來說，其性能主要體現(xiàn)在響應(yīng)速度和穩(wěn)定性上，響應(yīng)速度取決于掃描速度，因此掃描速度成為衡量光學(xué)觸控裝置性能的關(guān)鍵因素之一。
[0003]一般的光學(xué)觸控裝置邊框上緊密排列很多光收發(fā)對管，掃描順序是從起始一端依次到末端。這樣有多少對管就需要采樣多少次，獲取完整一幀的數(shù)據(jù)所需時間較長。
[0004]針對上述問題，目前的解決方案一種是降低開燈時間，即降低單燈采樣時間，另外一種就是減少掃描光路。如專利文件CN101719042.A主要采用通過獲取觸摸點位置后預(yù)判觸摸點下一時刻的可能范圍，針對性的進(jìn)行跟蹤掃描，這樣減少了掃描光路數(shù)目，提高了掃描速度，但該種方案存在的問題是跟蹤掃描期間如果有新的觸摸點出現(xiàn)，對新觸摸點的響應(yīng)速度滯后。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型為了解決現(xiàn)有光學(xué)觸控裝置掃描速度長的技術(shù)問題，提出了一種光學(xué)觸控裝置，可以解決上述問題。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用以下技術(shù)方案予以實現(xiàn):
[0007]一種光學(xué)觸控裝置，包括邊框、光發(fā)射組件、光接收組件、以及控制單元，所述邊框的至少一組相對側(cè)邊上分別均勻布設(shè)有光發(fā)射組件，在同一側(cè)邊上相間設(shè)置有光發(fā)射組件與光接收組件組，所述光接收組件組包括若干個均勻布設(shè)的光接收組件，每個光發(fā)射組件發(fā)射出的光被其對面?zhèn)冗吷系钠渲幸粋€光接收組件組中的全部光接收組件所接收，所述控制單元控制至少位于同一條側(cè)邊上的所有光發(fā)射組件與其對面?zhèn)冗吷系乃泄饨邮战M件同時開啟掃描。
[0008]為了縮短掃描時間，在掃描過程中同時開啟兩條相對側(cè)邊上光發(fā)射組件和光接收組件，為了防止位于同一側(cè)邊的光發(fā)射組件所發(fā)射的光影響到其旁邊的光接收組件，分別位于所述兩條相對側(cè)邊上的光發(fā)射組件間的發(fā)光波段不同。
[0009]進(jìn)一步的，所述的邊框包括兩條相對的長邊和兩條相對的短邊，所述兩條長邊上的光發(fā)射組件前方設(shè)置有第一起偏器，所述兩條長邊上的光接收組件前方設(shè)置有與所述第一起偏器相配合的第一檢偏器，所述兩條短邊上的光發(fā)射組件前方設(shè)置有第二起偏器，所述兩條短邊上的光接收組件前方設(shè)置有與所述第二起偏器相配合的第二檢偏器，所述第一起偏器和第二起偏器的偏振方向相互垂直。
[0010]又進(jìn)一步的，位于其中一側(cè)邊上的光接收組件，與位于其軸向方向上的光接收組件組——對應(yīng)。
[0011]更進(jìn)一步的，所述光線觸控裝置還包括與多路所述光接收組件并行連接的光路信息采集單元，所述光路信息采集單元、光發(fā)射組件、以及光接收組件分別與控制單元連接。
[0012]進(jìn)一步的，所述光路信息采集單元包括存儲器、監(jiān)控單元和與所述光接收組件一一對應(yīng)順次連接的前置放大電路和比較器，各所述比較器的輸出端其中一路與所述存儲器連接，另外一路與所述監(jiān)控單元連接。
[0013]為了提高抗外界干擾能力，所述的比較器優(yōu)選采用施密特觸發(fā)器。
[0014]優(yōu)選的，所述的存儲器為并入串出的移位寄存器或者具有鎖存功能的寄存器。
[0015]其中，所述的光發(fā)射組件為紅外光發(fā)射組件，所述的光接收組件為紅外光接收組件。
[0016]基于上述的一種光學(xué)觸控裝置，本實用新型同時提出了一種電子設(shè)備，包括如前任一項所述的光學(xué)觸控裝置。
[0017]在本實用新型中，光學(xué)觸控裝置的所述邊框的至少一組相對側(cè)邊上分別均勻布設(shè)有光發(fā)射組件，在同一側(cè)邊上相間設(shè)置有光發(fā)射組件與光接收組件組，所述光接收組件組包括若干個均勻布設(shè)的光接收組件，每個光發(fā)射組件發(fā)射出的光被其對面?zhèn)冗吷系钠渲幸粋€光接收組件組中的全部光接收組件所接收，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點和積極效果是:本實用新型中光發(fā)射組件和光接收組件組采用上述排布方式的光學(xué)觸控裝置，通過將光路信息采集單元與多路所述光接收組件并行連接，光路信息采集單元可以并行接收多路光接收組件發(fā)送的信號，進(jìn)而實現(xiàn)了控制單元可以控制至少位于同一條側(cè)邊上的所有光發(fā)射組件與其對面?zhèn)冗吷系乃泄饨邮战M件同時開啟掃描，也即實現(xiàn)了并行掃描，可以減少整個光學(xué)觸控裝置的掃描時間，提高了掃描速度。
[0018]結(jié)合附圖閱讀本實用新型實施方式的詳細(xì)描述后，本實用新型的其他特點和優(yōu)點將變得更加清楚。

【附圖說明】

[0019]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0020]圖1是本實用新型所提出的光學(xué)觸控裝置的一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2是圖1中光學(xué)觸控裝置的電路原理方框圖；
[0022]圖3是本實用新型所提出的光學(xué)觸控裝置的另外一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖4是本實用新型所提出的光學(xué)觸控裝置的又一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0024]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0025]實施例一
[0026]本實施例提出了一種光學(xué)觸控裝置，如圖1所示，包括邊框11、光發(fā)射組件12、光接收組件13、控制單元(由于角度原因圖中未示出)，所述邊框11的至少一組相對側(cè)邊上分別均勻布設(shè)有若干個光發(fā)射組件12，位于同一側(cè)邊上光發(fā)射組件12與光接收組件組A相間設(shè)置，所述光接收組件組A包括若干個均勻布設(shè)的光接收組件13，每個光發(fā)射組件12發(fā)射出的光被其對面?zhèn)冗吷系钠渲幸粋€光接收組件組A中的全部光接收組件13所接收，由此采用了如圖1所示的排布方式，所述控制單元控制至少位于同一條側(cè)邊上的所有光發(fā)射組件12與其對面?zhèn)冗吷系乃泄饨邮战M件13同時開啟掃描。其中一條側(cè)邊上的所有光接收組件13同時接收光信號，位于同一組中的光接收組件只能接收一個光發(fā)射組件所發(fā)射的光，由于光路信息采集單元與多路所述光接收組件13并行連接，光路信息采集單元可以并行接收多路光接收組件13發(fā)送的信號，進(jìn)而實現(xiàn)了控制單元可以控制至少位于同一條側(cè)邊上的所有光發(fā)射組件與其對面?zhèn)冗吷系乃泄饨邮战M件同時開啟掃描，也即實現(xiàn)了并行掃描。逐條側(cè)邊開啟位于本側(cè)邊的光發(fā)射組件及其對面的光接收組件，每開啟掃描一次用時間t，若只有兩條相對側(cè)邊上設(shè)置光發(fā)射組件和光接收組件的話，完成整個光學(xué)觸控裝置的掃描需要2t，若邊框的四條側(cè)邊均設(shè)有光發(fā)射組件和光接收組件的話，完成整個光學(xué)觸控裝置的掃描需要4t，與現(xiàn)有技術(shù)相比，可以減少整個光學(xué)觸控裝置的掃描時間，提高了掃描速度。
[0027]作為一個優(yōu)選的實施例，如圖2所示，所述光線觸控裝置還包括與多路所述光接收組件13并行連接的光路信息采集單元，所述光路信息采集單元、光發(fā)射組件12、以及光接收組件13分別與控制單元連接，所述光路信息采集單元包括存儲器、監(jiān)控單元和與所述光接收組件13 —一對應(yīng)順次連接的前置放大電路和比較器，各所述比較器的輸出端其中一路與所述存儲器連接，另外一路與所述監(jiān)控單元連接。光接收組件13原始接收光信號轉(zhuǎn)換為電信號一般為毫伏級，而且為模擬信號，經(jīng)過前置放大電路放大后通過比較器與設(shè)定的閾值比較，光學(xué)觸控裝置的光路信號只有兩種情況，被遮擋或者未被遮擋，而光接收組件輸出信號為模擬量，通過比較器將模擬量轉(zhuǎn)化為數(shù)字量，便于存儲與處理。監(jiān)控單元控制是否將接收的光路信息發(fā)送給控制單元，如果有光路被遮擋，則將存儲的信息發(fā)送給控制單元，否則不發(fā)送，這樣可以減少不必要的數(shù)據(jù)發(fā)送，減少時間消耗，進(jìn)而提高掃描速度。
[0028]為了提高抗外界干擾能力，所述的比較器優(yōu)選采用施密特觸發(fā)器，當(dāng)然也可以采用其他抗干擾能力強(qiáng)的比較器實現(xiàn)。
[0029]優(yōu)選的，由于光路信息采集單元并行接收多路光接收組件13發(fā)送的信號，所述的存儲器優(yōu)選采用并入串出的移位寄存器實現(xiàn)，但不限于此，比如也可以采用具有鎖存功能的寄存器實現(xiàn)，鎖存寄存器可以將某一時刻的光路信息全部存儲，不再受后續(xù)光路調(diào)整的影響，直到鎖存信號解除，防止數(shù)據(jù)丟失。
[0030]以本實施例中如圖1所示的光學(xué)觸控裝置為例，每個光發(fā)射組件12具有一定的角度范圍，每個光發(fā)射組件12發(fā)射出的光被其對面?zhèn)冗吷系钠渲幸粋€光接收組件組A中的全部光接收組件13所接收，本實施例中的光發(fā)射組件12位于其所對應(yīng)的光接收組件組A的中垂線上，光發(fā)射組件12的出光角度設(shè)為2 Θ，則其所能覆蓋的對面光接收組件13的范圍為2d*tan Θ，也即光接收組件組A的長度不能大于其接收范圍2d*tan Θ，其中d為兩條相對側(cè)邊之間的距離。
[0031]其中，所述的光發(fā)射組件12可以為紅外光發(fā)射組件，相應(yīng)的所述的光接收組件13為紅外光接收組件。
[0032]實施例二
[0033]在本實施例一中的光學(xué)觸控裝置在掃描過程中，可以在打開一條側(cè)邊上的所有光發(fā)射組件12同時開啟對面?zhèn)冗叺乃泄饨邮战M件13，但不能同時開啟位于同一側(cè)邊上的光發(fā)射組件12和以及與該光發(fā)射組件12相鄰近的光接收組件13。即同一側(cè)邊同一時刻，在2d*tan0范圍的光收發(fā)組件中只能有一個發(fā)射燈開啟，而接收燈可以開啟多個，這是由于位于同一側(cè)邊的光發(fā)射組件所發(fā)射的光影響到其旁邊的光接收組件，造成誤判。
[0034]為了進(jìn)一步縮短掃描時間，本實施例能夠在掃描過程中同時開啟兩條相對側(cè)邊上光發(fā)射組件12和光接收組件13，為了防止位于同一側(cè)邊的光發(fā)射組件所發(fā)射的光影響到其旁邊的光接收組件，分別位于所述兩條相對側(cè)邊上的光發(fā)射組件間的發(fā)光波段不同。如圖3所示，在如實施例一所述光發(fā)射組件和光接收組件組的排布方式的前提下，由于位于同一側(cè)邊上的光發(fā)射組件12所發(fā)射的光與其鄰近的光接收組件13能夠接收光學(xué)的波段不同，因此不存在同一側(cè)邊的光發(fā)射組件所發(fā)射的光影響到其旁邊的光接收組件的問題，本實施例的光學(xué)觸控裝置，若只有兩條相對側(cè)邊上設(shè)置光發(fā)射組件和光接收組件的話，完成整個光學(xué)觸控裝置的掃描需要U，當(dāng)邊框的四條側(cè)邊均設(shè)有光發(fā)射組件和光接收組件時，若僅對其中兩條對邊上的光發(fā)射組件分別采用不同的波段，完成整個光學(xué)觸控裝置的掃描需要2t，與本實施例一相比，掃描速度提高了一倍。當(dāng)然，當(dāng)邊框的四條側(cè)邊均設(shè)有光發(fā)射組件和光接收組件時，也可以設(shè)置四條側(cè)邊上光發(fā)射組件間的發(fā)光波段互不相同，因此，光發(fā)射裝置對其臨邊或者對邊上的光接收裝置均不會造成影響，這樣開啟掃描一次即可完成所有光路的掃描，完成整個光學(xué)觸控裝置的掃描需要It即可，進(jìn)一步縮短了掃描時間，提高相應(yīng)速度。
[0035]實施例三
[0036]當(dāng)邊框的四條側(cè)邊均設(shè)置有光收發(fā)組件時，本實施例給出了另外一種可以同時對四條側(cè)邊上的光路進(jìn)行掃描的結(jié)構(gòu)形式，本實施例中需要設(shè)置相對側(cè)邊上的光發(fā)射組件的波長互不相同，但無需設(shè)置相鄰側(cè)邊上光發(fā)射組件的波長互不相同，如圖4所示，在如實施例一所述光發(fā)射組件和光接收組件組的排布方式的前提下，所述的邊框11包括兩條相對的長邊I Ia和兩條相對的短邊I Ib，所述兩條長邊I Ia上的光發(fā)射組件前方設(shè)置有第一起偏器15，所述兩條長邊Ila上的光接收組件13前方設(shè)置有與所述第一起偏器15相配合的第一檢偏器16，所述兩條短邊Ilb上的光發(fā)射組件12前方設(shè)置有第二起偏器17，所述兩條短邊Ilb上的光接收組件13前方設(shè)置有與所述第二起偏器17相配合的第二檢偏器18，所述第一起偏器15和第二起偏器17的偏振方向相互垂直。因此，長邊和短邊的光發(fā)射組件即便是波長相同，但是由于偏振方向不同，也不會造成兩者的光發(fā)射組件與光接收組件相互影響，因此，光發(fā)射裝置對其臨邊或者對邊上的光接收裝置均不會造成影響，這樣開啟掃描一次即可完成所有光路的掃描，完成整個光學(xué)觸控裝置的掃描需要It即可，同樣可以縮短了掃描時間，提高相應(yīng)速度。
[0037]實施例四
[0038]本實施例提出了一種電子設(shè)備，包括如實施例一至三中的任一種光學(xué)觸控裝置，具體結(jié)構(gòu)可以參見實施例一至三所述，在此不做贅述，本電子設(shè)備可以為電子白板、觸控電視一體機(jī)等設(shè)備。
[0039]當(dāng)然，上述說明并非是對本實用新型的限制，本實用新型也并不僅限于上述舉例，本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員在本實用新型的實質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換，也應(yīng)屬于本實用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種光學(xué)觸控裝置，包括邊框、光發(fā)射組件、光接收組件、以及控制單元，其特征在于:所述邊框的至少一組相對側(cè)邊上分別均勻布設(shè)有光發(fā)射組件，在同一側(cè)邊上相間設(shè)置有光發(fā)射組件與光接收組件組，所述光接收組件組包括若干個均勻布設(shè)的光接收組件，每個光發(fā)射組件發(fā)射出的光被其對面?zhèn)冗吷系钠渲幸粋€光接收組件組中的全部光接收組件所接收，所述控制單元控制至少位于同一條側(cè)邊上的所有光發(fā)射組件與其對面?zhèn)冗吷系乃泄饨邮战M件同時開啟掃描。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)觸控裝置，其特征在于:分別位于所述兩條相對側(cè)邊上的光發(fā)射組件的發(fā)光波段不同。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)觸控裝置，其特征在于:所述的邊框包括兩條相對的長邊和兩條相對的短邊，所述兩條長邊上的光發(fā)射組件前方設(shè)置有第一起偏器，所述兩條長邊上的光接收組件前方設(shè)置有與所述第一起偏器相配合的第一檢偏器，所述兩條短邊上的光發(fā)射組件前方設(shè)置有第二起偏器，所述兩條短邊上的光接收組件前方設(shè)置有與所述第二起偏器相配合的第二檢偏器，所述第一起偏器和第二起偏器的偏振方向相互垂直。4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的光學(xué)觸控裝置，其特征在于:位于其中一側(cè)邊上的光接收組件，與位于其軸向方向上的光接收組件組一一對應(yīng)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光學(xué)觸控裝置，其特征在于:所述光學(xué)觸控裝置還包括與多路所述光接收組件并行連接的光路信息采集單元，所述光路信息采集單元、光發(fā)射組件、以及光接收組件分別與控制單元連接。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光學(xué)觸控裝置，其特征在于:所述光路信息采集單元包括存儲器、監(jiān)控單元和與所述光接收組件一一對應(yīng)順次連接的前置放大電路和比較器，各所述比較器的輸出端其中一路與所述存儲器連接，另外一路與所述監(jiān)控單元連接。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光學(xué)觸控裝置，其特征在于:所述的比較器為施密特觸發(fā)器。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光學(xué)觸控裝置，其特征在于:所述的存儲器為并入串出的移位寄存器或者具有鎖存功能的寄存器。9.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的光學(xué)觸控裝置，其特征在于:所述的光發(fā)射組件為紅外光發(fā)射組件，所述的光接收組件為紅外光接收組件。10.一種電子設(shè)備，其特征在于:包括如權(quán)利要求1-9任一項所述的光學(xué)觸控裝置。
【文檔編號】G06F3-042GK204302950SQ201420767870
【發(fā)明者】趙書凱 [申請人]青島海信電器股份有限公司