一種用于紅外觸摸屏的掃描控制系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種用于紅外觸摸屏的掃描控制系統(tǒng)及方法，其控制系統(tǒng)包括：主控制器電路板;至少三組包括紅外發(fā)射管的光發(fā)射模塊；至少三組包括紅外接收管的光接收模塊；在任意時刻，控制三對不同的光發(fā)射模塊和光接收模塊配合工作，同時令三組不同的光接收模塊，分別處于充電、采樣和放電的工作狀態(tài)。采用本發(fā)明的用于紅外觸摸屏的掃描控制系統(tǒng)及方法，可有效地將光接收模塊充電和放電的時間利用起來，在每一個紅外接收管充電和放電時，都有紅外接收管處于采樣的工作狀態(tài)。因此針對每一個紅外接收管，至少將其充電放電用的30us充分利用起來，紅外發(fā)射管和紅外接收管的數(shù)量越多，每一個掃描周期能夠節(jié)約的時間也就越多，極大提高了掃描效率。
【專利說明】一種用于紅外觸摸屏的掃描控制系統(tǒng)及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及紅外觸摸屏領(lǐng)域，具體是一種用于紅外觸摸屏的掃描控制系統(tǒng)及方 法。

【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有技術(shù)中的紅外觸摸屏，在有效觸摸區(qū)邊界四周的邊框上安裝有一一對應(yīng)的紅 外發(fā)射管和紅外接收管。處理器通過時序控制電路控制在某一時刻只有一個紅外發(fā)射管發(fā) 射紅外光線（以下稱其為掃描線)，因而在此時刻相對應(yīng)的接收管只能接收一個方向上的掃 描線。在一個掃描周期內(nèi)，處理器控制每一個紅外發(fā)射管依次發(fā)射掃描線對觸摸檢測區(qū)進(jìn) 行掃描；若觸摸檢測區(qū)內(nèi)有觸摸點存在，觸摸點會阻擋部分掃描線，根據(jù)被遮擋的掃描線所 對應(yīng)的紅外發(fā)射管和紅外接收管的位置信息即可確定觸摸點的位置信息；根據(jù)觸摸點的位 置所對應(yīng)的顯示器顯示區(qū)域上的指令信號例如關(guān)機(jī)、解鎖、聲音放大、聲音減小等等，處理 器執(zhí)行相應(yīng)的控制指令。
[0003] 紅外觸摸屏中的紅外接收管一般米用PT三極管（Photoelectric Transducer)。 對于PT三極管來說，由于其發(fā)射結(jié)電容和集電結(jié)電容的存在，導(dǎo)致其在工作時都需要有一 段充放電時間，因此其時間響應(yīng)曲線如圖1所示，從圖中可以看出，ΡΤ三極管的響應(yīng)時間包 括充電時間（0-!\)、采樣時間（I\-T 2)和放電時間（τ2-τ3)。因此對于每個ΡΤ三極管來說， 在接收掃描線之后，首先需要有大約15US的充電時間；之后進(jìn)入采樣時間，在采樣過程中， 將接收到的掃描線的光信號轉(zhuǎn)換為電信號發(fā)送至處理器中獲取掃描數(shù)據(jù)；然后需要大約 15us的放電時間；待完成上述過程后，則等待下一個掃描周期重復(fù)上述過程。對于每一 ΡΤ 三極管來說，由于充電時間和放電時間的存在，導(dǎo)致其每一工作周期中都大于30us。由于紅 外觸摸屏的控制原理使得在任一時刻只有一只紅外發(fā)射管發(fā)射掃描線，因此在一只紅外發(fā) 射管發(fā)射紅外光線時，與其對應(yīng)的PT三極管便會按照上述過程工作，其他的PT三極管則處 于等待中。設(shè)紅外觸摸屏有300只紅外發(fā)射管和紅外接收管，則掃描一個周期的時間內(nèi)至 少要有300*30=9000us的時間是用于PT三極管的充電和放電的。顯然，當(dāng)PT三極管在充 電和放電的時間內(nèi)，相當(dāng)于所有的PT三極管均沒有進(jìn)行采樣的工作過程，這一段時間沒有 得到有效的利用，延長了掃描周期的時間。
[0004] 當(dāng)紅外觸摸屏的尺寸變大時，所使用的紅外發(fā)射管與PT三極管也會變多。每一個 掃描周期相應(yīng)就會變長，在每一掃描周期內(nèi)PT三極管的充電與放電時間造成的浪費就會 變多，大大降低了紅外觸摸屏的掃描效率。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有技術(shù)中的大尺寸的紅外觸摸屏由于紅外發(fā)射 管和紅外接收管的數(shù)量較多，每一紅外接收管在工作時的充電時間和放電時間不能充分利 用造成的掃描周期的延長也有所增加從而提供一種用于紅外觸摸屏的掃描控制系統(tǒng)及方 法。
[0006] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種用于紅外觸摸屏的掃描控制系統(tǒng)，包括：
[0007] 主控制器電路板；
[0008] 至少三組包括紅外發(fā)射管的光發(fā)射模塊；
[0009] 至少三組包括紅外接收管的光接收模塊；
[0010] 在任意時刻，所述主控制器電路板可同時控制三對不同的所述光發(fā)射模塊和所述 光接收模塊配合工作，其中：
[0011] 一組所述光發(fā)射模塊發(fā)光，與之對應(yīng)的光接收模塊充電；
[0012] 一組所述光發(fā)射模塊發(fā)光，與之對應(yīng)的光接收模塊采樣；
[0013] 一組所述光發(fā)射模塊不發(fā)光，與之對應(yīng)的光接收模塊放電。
[0014] 進(jìn)一步地，所述光發(fā)射模塊和所述光接收模塊數(shù)量相同，均為Μ組，Μ為整數(shù)且 Μ彡3 ;
[0015] 在任意時刻，所述主控制器電路板可同時控制：
[0016] 第1?組所述光發(fā)射模塊的所述紅外發(fā)射管不發(fā)光，與之對應(yīng)的第1?組所述光接收 模塊的所述紅外接收管放電，其中叫為整數(shù)且

【權(quán)利要求】
1. 一種用于紅外觸摸屏的掃描控制系統(tǒng)，其特征在于，包括： 主控制器電路板； 至少三組包括紅外發(fā)射管的光發(fā)射模塊； 至少三組包括紅外接收管的光接收模塊； 在任意時刻，所述主控制器電路板可同時控制三對不同的所述光發(fā)射模塊和所述光接 收模塊配合工作，其中： 一組所述光發(fā)射模塊發(fā)光，與之對應(yīng)的光接收模塊充電； 一組所述光發(fā)射模塊發(fā)光，與之對應(yīng)的光接收模塊采樣； 一組所述光發(fā)射模塊不發(fā)光，與之對應(yīng)的光接收模塊放電。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于紅外觸摸屏的掃描控制系統(tǒng)，其特征在于， 所述光發(fā)射模塊和所述光接收模塊數(shù)量相同，均為Μ組，Μ為整數(shù)且Μ > 3 ; 在任意時刻，所述主控制器電路板可同時控制： 第1?組所述光發(fā)射模塊的所述紅外發(fā)射管不發(fā)光，與之對應(yīng)的第1?組所述光接收模塊 的所述紅外接收管放電，其中mQ為整數(shù)且K mQ < Μ ; 第1?組所述光發(fā)射模塊的所述紅外發(fā)射管發(fā)光，與之對應(yīng)的第mi組所述光接收模塊的 所述紅外接收管采樣，其中叫為整數(shù)且1 < 1? < M，1?尹m0 ; 第m2組所述光發(fā)射模塊的所述紅外發(fā)射管發(fā)光，與之對應(yīng)的第m2組所述光接收模塊的 所述紅外接收管充電，其中m2為整數(shù)且1 < m2 < M, m2尹1?尹m0。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于紅外觸摸屏的掃描控制系統(tǒng)，其特征在于， 所述主控制器電路板包括： 總線控制電路，輸出時序脈沖信號； 主控制器，用于在所述總線控制電路的控制下控制不同的所述光發(fā)射模塊和所述光接 收模塊處于不同的工作狀態(tài)； 發(fā)射板選擇電路，用于在所述主控制器的控制下選擇對應(yīng)的光發(fā)射模塊啟動工作； 接收板選擇電路，用于在所述主控制器的控制下選擇對應(yīng)的光接收模塊啟動工作。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于紅外觸摸屏的掃描控制系統(tǒng)，其特征在于， 每一組所述光發(fā)射模塊包括： 發(fā)射板電源電路，用于為所述光發(fā)射模塊提供電能； 發(fā)射燈選擇電路，接收所述主控制器電路板的控制信號后啟動，依次輸出所選擇的紅 外發(fā)射管的地址信號； 發(fā)射板控制器，接收所述發(fā)射燈選擇電路輸出的紅外發(fā)射管的地址信號，輸出控制所 述紅外發(fā)射管依次發(fā)光的控制指令； 發(fā)射板驅(qū)動電路，用于根據(jù)所述發(fā)射板控制器輸出的控制指令驅(qū)動對應(yīng)的紅外發(fā)射管 依次發(fā)光。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的用于紅外觸摸屏的掃描控制系統(tǒng)，其特征在于， 每一組所述光接收模塊包括： 接收板電源電路，用于為所述光接收模塊提供電能； 接收燈選擇電路，接收所述主控制器電路板的控制信號后啟動，輸出所選擇的紅外接 收管的地址信號； 接收板控制器，接收所述接收燈選擇電路輸出的紅外接收管的地址信號，輸出控制對 應(yīng)的紅外接收管依次充電或采樣或放電； 信號調(diào)理電路，用于將所述紅外接收管輸出的電信號進(jìn)行放大、濾波的處理后輸入至 所述主控制板電路。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于紅外觸摸屏的掃描控制系統(tǒng)，其特征在于， 所述主控制器電路板設(shè)置于一組光接收模塊/光發(fā)射模塊中。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1-6任一所述的用于紅外觸摸屏的掃描控制系統(tǒng)，其特征在于， 所述主控制器電路板還進(jìn)一步包括： AGC調(diào)理及ADC轉(zhuǎn)換電路，用于接收所述光接收模塊中所述信號調(diào)理電路輸出的信號 后進(jìn)行自動增益調(diào)制及模數(shù)轉(zhuǎn)換處理。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1-7任一所述的用于紅外觸摸屏的掃描控制系統(tǒng)，其特征在于，所述 光發(fā)射模塊中包括1-111只紅外發(fā)射管；所述光接收模塊中包括1-111只紅外接收管。
9. 一種利用權(quán)利要求1-8任一所述掃描控制系統(tǒng)的掃描控制方法，其特征在于， 在任意時刻，所述主控制器電路板同時控制三對不同的所述光發(fā)射模塊和所述光接收 模塊配合工作，其中： 一組所述光發(fā)射模塊發(fā)光，與之對應(yīng)的光接收模塊充電； 一組所述光發(fā)射模塊發(fā)光，與之對應(yīng)的光接收模塊采樣； 一組所述光發(fā)射模塊不發(fā)光，與之對應(yīng)的光接收模塊放電。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的掃描控制方法，其特征在于，具體包括如下步驟： 51 :令 m0=l, 11^=2, m2=3 ; 52 :所述主控制器電路板控制： 第1?組所述光發(fā)射模塊的所述紅外發(fā)射管不發(fā)光，與之對應(yīng)的第1?組所述光接收模塊 的所述紅外接收管放電； 第1?組所述光發(fā)射模塊的所述紅外發(fā)射管發(fā)光，與之對應(yīng)的第mi組所述光接收模塊的 所述紅外接收管采樣； 第m2組所述光發(fā)射模塊的所述紅外發(fā)射管發(fā)光，與之對應(yīng)的第m2組所述光接收模塊的 所述紅外接收管充電； 53 :經(jīng)過時間T : 判斷1?是否小于等于M-3,是則令
然后返回所述步驟S2 ;否 則： 判斷1?是否等于M-2,若是則令
，然后返回所述步驟S2 ;否則： 判斷1?是否等于M-1，若是則令
，然后返回所述步驟S2 ;否則： 返回所述步驟S1。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的掃描控制方法，其特征在于： 所述步驟S2中，所述光發(fā)射模塊中包括1-111只紅外發(fā)射管，所述光接收模塊中包括 1-111只紅外接收管。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的掃描控制方法，其特征在于： 所述主控制器電路板通過所述發(fā)射板選擇電路選擇對應(yīng)的所述光發(fā)射模塊，該對應(yīng)的 光發(fā)射模塊中的發(fā)射燈選擇電路輸出對應(yīng)的紅外發(fā)射管的地址信號至其上的發(fā)射板控制 器進(jìn)而控制對應(yīng)的紅外發(fā)射管依次發(fā)光； 所述主控制器電路板通過所述接收板選擇電路選擇對應(yīng)的所述光接收模塊，該對應(yīng)的 光接收模塊中的接收燈選擇電路輸出對應(yīng)的紅外接收管的地址信號至其上的接收板控制 器進(jìn)而控制對應(yīng)的紅外接收管依次充電或采樣或放電。
【文檔編號】G06F3/042GK104216573SQ201310218284
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2013年6月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月4日
【發(fā)明者】程海新, 劉新斌 申請人:北京匯冠新技術(shù)股份有限公司