刘建军 (中国朝阳区酒仙桥东路1号M8楼B座4层, 5, 100015, CN)
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LIU, Jianjun (4th Floor, M8 Building B NO. 1 East Jiuxianqiao Road,Chaoyang District, Beijing 5, 100015, CN)
刘建军 (中国朝阳区酒仙桥东路1号M8楼B座4层, 5, 100015, CN)
| 权利要求 1. 一种触摸屏， 包括红外发射管、 红外接收管、 触摸检测区、 第一级 处理电路及第二级处理电路， 其特征在于： 至少两个红外接收管同时接收 来自同一红外发射管发射的红外光， 至少两个红外接收管将所获取的接收 信号经所述第一级处理电路过滤干扰光信号后输出至所述第二级处理电路 进行处理。 2. 如权利要求 1所述的触摸屏， 其特征在于： 所述至少两个红外接收 管将所获取的接收信号同时经所述第一级处理电路过滤干扰光信号后输出 至所述第二级处理电路进行处理。 3. 如权利要求 1所述的触摸屏， 其特征在于： 所述第二级处理电路包 括微处理器。 4. 如权利要求 1所述的触摸屏， 其特征在于： 所述第一级处理电路与 所述至少两个红外接收管的数量相同且一一对应。 5. 如权利要求 1所述的触摸屏， 其特征在于： 所述至少两个红外接收 管将所获取的接收信号经所述第一级信号处理电路过滤干扰光信号后由同 一多选开关输出至所述第二级处理电路。 6. 如权利要求 5所述的触摸屏， 其特征在于： 所述多选开关为多路转 一路的多选开关。 7. 如权利要求 5所述的触摸屏， 其特征在于： 所述多选开关与所述第 二级处理电^间串联有放大器和 A/D转换器。 8. 如权利要求 7所述的触摸屏， 其特征在于： 所述放大器为自动增益 放大器。 9. 如权利要求 1至 8之一所述的触摸屏， 其特征在于： 所述第一级处 理电路包括采样保持电路和模拟减法器。 10. 如权利要求 1至 8之一所述的触摸屏， 其特征在于： 所述第一级 处理电路包括电容和模拟开关， 所述电容串联在所述红外接收管和所述多 选开关之间， 所述模拟开关的一端与所述电容和所述多选开关之间的一电 路节点相连接， 所述模拟开关的另一端连接到参考电位。 11. 如权利要求 10所述的触摸屏， 其特征在于： 当所述红外发射管没 发射红外光时， 所述模拟开关闭合以接通所述参考电位； 当所述红外发射 管发射红外光时， 所述模拟开关断开。 12. 如权利要求 10所述的触摸屏， 其特征在于： 所有所述模拟开关连 接到同一参考电位。 13. 一种触摸屏的多路采样的方法， 所述触摸屏包括红外发射管、 红 外接收管、触摸检测区、 第一级处理电路及第二级处理电路， 其特征在于， 所述方法包括以下步骤： 驱动至少两个红外接收管同时接收来自同一红外发射管所发射的红外 光； 以及 第一级处理电路滤除来自至少两个红外接收管的接收信号中的干扰光 信号， 以得到有效信号， 并将所有所述有效信号输出至第二级处理电路进 行处理。 14. 如权利要求 13所述的触摸屏的多路采样的方法， 其特征在于： 所 述第一级处理电路同时滤除来自至少两个红外接收管的接收信号中的干扰 光信号。 15. 如权利要求 13所述的触摸屏的多路采样的方法， 其特征在于： 所 述第一级处理电路与所述红外接收管的数量相同且——对应。 16. 如权利要求 13所述的触摸屏的多路采样的方法， 其特征在于： 在 所述第一级处理电路和所述第二级处理电路之间连接有多选开关， 所述有 效信号经所述多选开关输出至所述第二级处理电路。 17. 如权利要求 16所述的触摸屏的多路采样的方法， 其特征在于： 所 述多选开关为多路转一路的多选开关。 18. 如权利要求 16所述的触摸屏的多路采样的方法， 其特征在于： 所 述多选开关与所述第二级处理电路之间串联有放大器和 A/D转换器。 19. 如权利要求 18所述的触摸屏的多路采样的方法， 其特征在于： 所 改大器为自动增益放大器。 20. 如权利要求 13至 19之一所述的触摸屏的多路采样的方法， 其特 征在于： 所述第一级处理电路包括采样保持电路和模拟减法器。 21. 如权利要求 13至 19之一所述的触摸展的多路采样的方法， 其特 征在于： 所述第一级处理电路包括电容和模拟开关， 所述电容串联在所述 红外接收管和所述多选开关之间， 所述模拟开关的一端与所述电容和所述 多选开关之间的一电路节点相连接， 所述模拟开关的另一端连接到参考电 位。 22. 如权利要求 21所述的触摸屏的多路采样的方法， 其特征在于： 当 所述红外发射管没发射红外光时，所述模拟开关闭合以接通所述参考电位； 当所述红外发射管发射红外光时， 所述模拟开关断开。 23. 如权利要求 21所述的触摸屏的多路采样的方法， 其特征在于： 所 有所述模拟开关连接到同一参考电位。 24. 一种触摸装置， 包括红外发射管、 红外接收管、 触摸检测区、 第 一级处理电路及第二级处理电路， 其特征在于， 所述触摸装置还具有： 驱动模块， 其驱动至少两个红外接收管同时接收来自同一红外发射管 所发射的红外光； 以及 控制模块， 其控制第一级处理电路滤除来自至少两个红外接收管的接 收信号中的干扰光信号， 以得到有效信号， 并将所有所述有效信号输出至 第二级处理电路。 25. 如权利要求 24所述的触摸装置， 其特征在于： 所述第二级处理电 路包括微处理器， 所述驱动模块和所述控制模块加载在所述微处理器中。 26. 如权利要求 24所述的触摸装置， 其特征在于： 所述控制模块控制 所述第一级处理电路同时滤除来自至少两个红外接收管的接收信号中的干 扰光信号。 27. 如权利要求 24所述的触摸装置， 其特征在于： 所述第一级处理电 路与所述红外接收管的数量相同且 对应。 28. 如权利要求 24所述的触摸装置， 其特征在于： 在所述第一级处理 电路和所述第二级处理电路之间连接有多选开关， 所述有效信号经所述多 选开关输出至所述第二级处理电路。 29. 如权利要求 28所述的触摸装置， 其特征在于： 所述多选开关为多 路转一路的多选开关。 30. 如权利要求 28所述的触摸装置， 其特征在于： 所述多选开关与所 述第二级处理电 间串联有放大器和 A/D转换器。 31. 如权利要求 30所述的触摸装置， 其特征在于： 所述放大器为自动 增益放大器。 32. 如权利要求 24至 31之一所述的触摸装置， 其特征在于： 所述第 一级处理电路包括采样保持电路和模拟减法器。 33. 如权利要求 24至 31之一所述的触摸装置， 其特征在于： 所述第 一级处理电路包括电容和模拟开关， 所述电容串联在所述红外接收管和所 述多选开关之间， 所述模拟开关的一端与所述电容和所述多选开关之间的 一电路节点相连接， 所述模拟开关的另一端连接到参考电位。 34. 如权利要求 33所述的触摸装置， 其特征在于： 当所述红外发射管 ^^射红外光时， 所述模拟开关闭合以接通所述参考电位； 当所述红外发 射管发射红外光时， 所述模拟开关断开。 35. 如权利要求 33所述的触摸装置， 其特征在于： 所有所述模拟开关 连接到同一参考电位。 36. 一种触摸系统， 所述触摸系统包括触摸屏， 其特征在于： 所述触 摸屏为权利要求 1至 12任一项所述的触摸屏。 37. 一种交互式显示器， 所述交互式显示器包括显示面板和触摸屏， 其特征在于： 所述触摸屏为权利要求 1至 12任一项所述的触摸屏。 |
本发明涉及光电技术领域， 具体地， 涉及一种触摸屏及其多路采样的 方法， 同时还涉及基于所述的触摸屏的触摸装置、 触摸系统和交互式显示 器。 背景技术
随着触摸技术的发展， 现在对于触摸屏的要求主要有两个方向， 一个 是随着显示技术的发展， 触摸屏的尺寸越来越大， 所以触摸屏的尺寸也要 求不断增加， 另一个是手写识别、 手势识别、 作图等应用， 要求触摸屏的 分辨率不断提高。
提高触摸展的分辨率， 最有效的技术是增加红外接收管的数量， 但这 将带来触摸屏的设计和生产难度， 同时增加器件的数量也就意味着成本的 提升， 且这种方法由于传感器数量的增加， 触摸屏的响应速度必然受到影 响。
在不增加红外发射接收管数量的前提下， 可以通过离轴扫描（即一个 红外发射管所发射的红外光能够被多个红外接 收管所接收） 的方式来提高 分辨率， 但是这种扫描方式对触摸屏的响应速度影响更 大， 由于在对红外 接收管的信号检测之前需要进行抗干扰光处理 ， 假设第一级处理电路（以 现有的采样保持电路 +模拟减法器为例）对每个红外接收管的接收 号进行 过滤干扰光操作的响应时间均为 tl , 多选开关进行换路切换操作的响应时 间为 t0, 则使用现有技术实现一个红外发射管对 n ( n > 2 )个红外接收管 所花费的时间为 T0=ntl+ ( n-1 ) t0， 响应速度过慢， 实用效果较差。 发明内容
针对现有技术中存在的问题， 本发明提出了一种触摸屏， 利于提高多 路采样速度； 本发明提出了一种触摸屏的多路采样的方法， 利于提高多路 采样速度； 本发明提出了一种触摸装置， 利于提高多路采样速度； 本发明 提出了一种触摸系统， 利于提高多路采样速度； 本发明提出了一种交互式 显示器， 利于提高多路采样速度。
本发明提出的一种触摸屏， 包括红外发射管、 红外接收管、 触摸检测 区、 第一级处理电路及第二级处理电路， 至少有两个红外接收管同时接收 来自同一红外发射管发射的红外光， 至少两个红外接收管将所获取的接收 信号经所述第一级处理电路过滤干扰光信号后 输出至所述第二级处理电路 进行处理。
可选地， 所述至少两个红外接收管将所获取的接收信号 同时经所述第 一级处理电路过滤干扰光信号后输出至所述第 二级处理电路进行处理。
可选地， 所述第二级处理电路包括微处理器。
可选地， 所述第一级处理电路与所述至少两个红外接收 管的数量相同 且 对应。
可选地， 所述至少两个红外接收管将所获取的接收信号 经所述第一级 信号处理电路过滤干扰光信号后由同一多选开 关输出至所述第二级处理电 路。
可选地， 所述多选开关为多路转一路的多选开关。
可选地， 所述多选开关与所述第二级处理电路之间串联 有放大器和
A/D转换器。
可选地， 所述放大器为自动增益放大器。
可选地， 所述第一级处理电路包括采样保持电路和模拟 减法器。
可选地， 所述第一级处理电路包括电容和模拟开关， 所述电容串联在 所述红外接收管和所述多选开关之间， 所述模拟开关的一端与所述电容和 所述多选开关之间的一电路节点相连接， 所述模拟开关的另一端连接到参 考电位。
可选地， 当所述红外发射管没发射红外光时， 所述模拟开关闭合以接 通所述参考电位； 当所述红外发射管发射红外光时， 所述模拟开关断开。
可选地， 所有所述模拟开关连接到同一参考电位。 本发明提出的一种触摸屏的多路采样的方法， 所述触^^包括红外发 射管、 红外接收管、 触摸检测区、 第一级处理电路及第二级处理电路， 其 特征在于， 所述方法包括以下步骤：
驱动至少两个红外接收管同时接收来自同一红 外发射管所发射的红外 光； 以及
第一级处理电路滤除来自至少两个红外接收管 的接收信号中的干扰光 信号， 以得到有效信号， 并将所有所述有效信号输出至第二级处理电路 进 行处理。
可选地， 所述第一级处理电路同时滤除来自至少两个红 外接收管的接 收信号中的干扰光信号。
可选地， 所述第一级处理电路与所述红外接收管的数量 相同且 对 应。
可选地， 在所述第一级处理电路和所述第二级处理电路 之间连接有多 选开关， 所述有效信号经所述多选开关输出至所述第二 级处理电路。
可选地， 所述多选开关为多路转一路的多选开关。
可选地， 所述多选开关与所述第二级处理电路之间串联 有放大器和
A/D转换器。
可选地， 所述放大器为自动增益放大器。
可选地， 所述第一级处理电路包括采样保持电路和模拟 减法器。
可选地， 所述第一级处理电路包括电容和模拟开关， 所述电容串联在 所述红外接收管和所述多选开关之间， 所述模拟开关的一端与所述电容和 所述多选开关之间的一电路节点相连接， 所述模拟开关的另一端连接到参 考电位。
可选地， 当所述红外发射管没发射红外光时， 所述模拟开关闭合以接 通所述参考电位； 当所述红外发射管发射红外光时， 所述模拟开关断开。
可选地， 所有所述模拟开关连接到同一参考电位。
本发明提出的一种触摸装置， 包括红外发射管、 红外接收管、 触摸检 测区、 第一级处理电路及第二级处理电路， 所述触摸装置还具有： 驱动模块， 驱动至少两个红外接收管同时接收来自同一红 外发射管所 发射的红外光； 以及
控制模块， 控制第一级处理电路滤除来自至少两个红外接 收管的接收 信号中的干扰光信号， 以得到有效信号， 并将所有所述有效信号输出至第 二级处理电路。
可选地， 所述第二级处理电路包括微处理器， 所述驱动模块和所述控 制模块加载在所述微处理器中。
可选地， 所述控制模块控制所述第一级处理电路同时滤 除来自至少两 个红外接收管的接收信号中的干扰光信号。
可选地， 所述第一级处理电路与所述红外接收管的数量 相同且 对 应。
可选地， 在所述第一级处理电路和所述第二级处理电路 之间连接有多 选开关， 所述有效信号经所述多选开关输出至所述第二 级处理电路。
可选地， 所述多选开关为多路转一路的多选开关。
可选地， 所述多选开关与所述第二级处理电路之间串联 有放大器和
A/D转换器。
可选地， 所述放大器为自动增益放大器。
可选地， 所述第一级处理电路包括采样保持电路和模拟 减法器。
可选地， 所述第一级处理电路包括电容和模拟开关， 所述电容串联在 所述红外接收管和所述多选开关之间， 所述模拟开关的一端与所述电容和 所述多选开关之间的一电路节点相连接， 所述模拟开关的另一端连接到参 考电位。
可选地， 当所述红外发射管没发射红外光时， 所述模拟开关闭合以接 通所述参考电位； 当所述红外发射管发射红外光时， 所述模拟开关断开。
可选地， 所有所述模拟开关连接到同一参考电位。
本发明提出的一种触摸系统， 所述触摸系统包括触摸屏， 所述触摸屏 包括红外发射管、 红外接收管、 触摸检测区、 第一级处理电路及第二级处 理电路， 至少有两个红外接收管同时接收来自同一红外 发射管发射的红外 光， 至少两个红外接收管将所获取的接收信号经所 述第一级处理电路过滤 干扰光信号后输出至所述第二级处理电路进行 处理。
可选地， 所述至少两个红外接收管将所获取的接收信号 同时经所述第 一级处理电路过滤干扰光信号后输出至所述第 二级处理电路进行处理。
可选地， 所述第二级处理电路包括微处理器。
可选地， 所述第一级处理电路与所述至少两个红外接收 管的数量相同 且 对应。
可选地， 所述至少两个红外接收管将所获取的接收信号 经所述第一级 信号处理电路过滤干扰光信号后由同一多选开 关输出至所述第二级处理电 路。
可选地， 所述多选开关为多路转一路的多选开关。
可选地， 所述多选开关与所述第二级处理电路之间串联 有放大器和
A/D转换器。
可选地， 所述放大器为自动增益放大器。
可选地， 所述第一级处理电路包括采样保持电路和模拟 减法器。
可选地， 所述第一级处理电路包括电容和模拟开关， 所述电容串联在 所述红外接收管和所述多选开关之间， 所述模拟开关的一端与所述电容和 所述多选开关之间的一电路节点相连接， 所述模拟开关的另一端连接到参 考电位。
可选地， 当所述红外发射管没发射红外光时， 所述模拟开关闭合以接 通所述参考电位； 当所述红外发射管发射红外光时， 所述模拟开关断开。
可选地， 所有所述模拟开关连接到同一参考电位。
本发明提出的一种交互式显示器， 所述交互式显示器包括显示面板和 触摸屏， 所述触摸屏包括红外发射管、 红外接收管、 触摸检测区、 第一级 处理电路及第二级处理电路， 至少有两个红外接收管同时接收来自同一红 外发射管发射的红外光， 至少两个红外接收管将所获取的接收信号经所 述 第一级处理电路过滤干扰光信号后输出至所述 第二级处理电路进行处理。
可选地， 所述至少两个红外接收管将所获取的接收信号 同时经所述第 一级处理电路过滤干扰光信号后输出至所述第 二级处理电路进行处理。 可选地， 所述第二级处理电路包括微处理器。
可选地， 所述第一级处理电路与所述至少两个红外接收 管的数量相同 且 对应。
可选地， 所述至少两个红外接收管将所获取的接收信号 经所述第一级 信号处理电路过滤干扰光信号后由同一多选开 关输出至所述第二级处理电 路。
可选地， 所述多选开关为多路转一路的多选开关。
可选地， 所述多选开关与所述第二级处理电路之间串联 有放大器和
A/D转换器。
可选地， 所述放大器为自动增益放大器。
可选地， 所述第一级处理电路包括采样保持电路和模拟 减法器。
可选地， 所述第一级处理电路包括电容和模拟开关， 所述电容串联在 所述红外接收管和所述多选开关之间， 所述模拟开关的一端与所述电容和 所述多选开关之间的一电路节点相连接， 所述模拟开关的另一端连接到参 考电位。
可选地， 当所述红外发射管没发射红外光时， 所述模拟开关闭合以接 通所述参考电位； 当所述红外发射管发射红外光时， 所述模拟开关断开。
可选地， 所有所述模拟开关连接到同一参考电位。
与现有技术相比， 本发明具有以下优点：
本发明提供的触 通过优化电路结构， 使同时接收来自同一红外发 射管所发射的红外光的至少两个红外接收管所 获得的接收信号经第一级处 理电路后由同一多选开关输出至第二级处理电 路进行处理， 使得提高多路 采样速度成为可能。
本发明提供的触摸屏的多路采样的方法通过驱 动至少两个红外接收管 同时接收来自同一红外发射管的红外光， 控制第一级处理电路同时采样每 个红外接收管的接收信号， 并滤除所述接收信号中的干扰光信号， 以得到 有效信号， 并将所有所述有效信号经同一多选开关输入到 第二级处理电路 进行处理， 使得提高多路采样速度成为可能。
本发明提供的触摸装置通过优化电路结构， 使其包括驱动模块和控制 模块， 所述驱动模块能够驱动至少两个红外接收管同 时接收来自同一红外 发射管所发射的红外光， 所述控制模块能够控制第一级处理电路滤除来 自 至少两个红外接收管的接收信号中的干扰光信 号， 得到有效信号， 并将所 有所述有效信号输出至第二级处理电路进行处 理， 使得提高多路采样速度 成为可能。
本发明提供的触摸系统通过优化其触摸屏中的 电路结构， 使同时接收 来自同一红外发射管所发射的红外光的至少两 个红外接收管所获得的接收 信号经第一级处理电路后由同一多选开关输出 至第二级处理电路进行处 理， 使得提高多路采样速度成为可能。
本发明提供的交互式显示器通过优化其触摸屏 中的电路结构， 使同时 接收来自同一红外发射管所发射的红外光的至 少两个红外接收管所获得的 接收信号经第一级处理电路后由同一多选开关 输出至第二级处理电路进行 处理， 使得提高多路采样速度成为可能。
本发明的其它方面和 /或优点将在下面的说明中部分描述， 并且其中部 分在该说明中是显而易见的， 或者可以通过本发明的实践中学习到。 附图说明
通过参考以下附图阅读以下详细说明， 能够更好地了解本发明。 要注 意， 附图中的各个细节都不是按照比例画出来的。 相反， 为了清楚起见， 各个细节被任意地扩大或者缩小， 在这些附图中：
图 1为根据本发明的触摸屏的第一实施例的结构 意图；
图 2为根据本发明的触摸屏的第一实施例的电路 ；
图 3为根据本发明的触摸展的第一实施例对接收 号进行信号处理的 时序图；
图 4为根据本发明的触摸屍的第二实施例的结构 意图；
图 5为根据本发明的触摸屏的第二实施例的电路 ； 图 6为根据本发明的触摸展的第二实施例对接收 号进行信号处理的 时序图；
图 7为根据本发明的触 提高多路采样速度的方法的简要流程图； 图 8为根据本发明的触摸装置的第一实施例的电 图；
图 9为根据本发明的触摸装置的第二实施例的电 图；
图 10为根据本发明的触摸系统的示意图；
图 11为根据本发明的交互式显示器的立体示意图 以及
图 12为图 11所示的交互式显示器的简易剖面示意图。 具体实施方式
下面将才艮据附图详细说明本发明的实施例 , 其中相同的附图标记指代 相同的元件。 下面将通过参照附图说明实施例以解释本发明 。
如图 1所示， 在根据本发明的触摸屏的第一实施例中， 触摸屏包括红 外发射管 101、 红外接收管 102、 触摸检测区 103、 第一级处理电路 100， 其中红外发射管（如图 1中所示的红外发射管 101a )发射的红外光能够被 至少两个红外接收管 （如图 1中所示的红外接收管 102a、 102b和 102c ) 接收。 结合图 2所示， 同时接收来自同一红外发射管发射的红外光的 至少 两个红外接收管 （如图 2中所示的红外接收管 102a, 102b和 102c )将所 获取的接收信号经所述第一级处理电路 100滤除干扰光信号后由同一多选 开关 202输出至第二级处理电路 203进行处理。其中，第一级处理电路 100 与所述至少两个红外接收管 102的数量相同且——对应， 第一级处理电路 100包括采样保持电路（ S/H ) 204和模拟减法器 205。 结合图 3所示， 接 收信号（如图 3中所示的接收信号 Va、 Vb、 Vc )经第一级处理电路 100 中的采样保持电路 204和模拟减法器 205后能够有效滤除干扰光信号， 得 到有效信号（如图 3中所示的有效信号 Ua、 Ub、 Uc ) 。 有效信号经同一 多选开关 202输出至第二级处理电路进行处理， 所述多选开关 202为多路 转一路的多选开关。 第二级处理电路 203可包括微处理器 208， 第二级处 理电路 203通过分析过滤掉干扰光信号后的有效接收信 号来实现或辅助实 现对位于触摸检测区上的触摸物的定位。 此外， 为了符合实际应用， 在多 选开关 202和第二级处理电路 203之间还可设置有放大器 206和 A/D转换 器 207， 作为一种优选， 放大器 206为自动增益放大器。
如图 4所示， 在根据本发明的触摸屏的第二实施例中， 触摸屏包括红 外发射管 101、 红外接收管 102、 触摸检测区 103及第一级处理电路 400, 其中至少一个红外发射管（如图 3中所示的红外发射管 101a )发射的红外 光能够被至少两个红外接收管 （如图 3 中所示的红外接收管 102a、 102b 和 102c )接收。 结合图 5所示， 同时接收来自同一红外发射管发射的红外 光的至少两个红外接收管 102将所获取的接收信号经所述第一级处理电路 400滤除干扰光信号后由同一多选开关 202输出至第二级处理电路 203进 行处理。 其中， 第一级处理电路 400与所述至少两个红外接收管 102的数 量相同且 对应。 第一级处理电路 400包括电容 501和模拟开关 502， 所述电容 501串联在所述红外接收管 102和所述多选开关 202之间。 所述 模拟开关 502的一端与所述电容 501和所述多选开关 202之间的电路节点 A相连接， 所述模拟开关 502的另一端连接到参考电位 Vref。 所有模拟开 关 502连接到同一参考电位 Vref。 作为一种优选， 可令参考电位 Vref=0V (即模拟开关 502的另一端直 地即可） 。 结合图 6所示， 当红外发射 管没有工作时， 模拟开关 502闭合， 接通参考电位 Vref， 电容 501两边的 信号为稳定值。 当红外发射管开始工作时， 模拟开关 502断开， 这时， 电 容 501输入端信号为接收信号（如图 6中所示的接收信号 Va、 Vb、 Vc )， 接收信号中包括有效信号和干扰光信号。 电容 501的输出端信号为参考电 压 Vref+有效信号，当参考电位 Vref=0时，输出端信号也就是有效信号（如 图 6中所示的有效信号 Ua、 Ub、 Uc ) 。 实际上， 这种结构设计的第一级 处理电路 400只需具有一个电容和一个模拟开关就能起到 采样保持电路 + 模拟减法器的作用， 因此， 简化了电路结构， 降低了生产成本。 所述多选 开关 202为多路转一路的多选开关。 第二级处理电路 203可包括微处理器 208,通过分析过滤掉干扰光信号后的有效接收 号来实现或辅助实现对位 于触摸检测区上的触摸物的定位。 此外， 为了符合实际应用， 继续结合图 2所示，在多选开关 202和第二级处理电路 203之间还可设置有放大器 206 和 A/D转换器 207。 作为一种优选， 放大器 206为自动增益放大器。
需要说明的是， 红外发射管和红外接收管的安装方式在根据本 发明的 触摸屏的第一实施例和第二实施例中仅仅示出 了满足至少一个红外发射管 发射的红外光被至少两个红外接收管所接收这 一基本条件的最常见的红外 触摸屏的安装方式， 但本发明的保护范围并不局限于此。 事实上， 本发明 还可以应用于使用红外发射管和红外接收管实 现或辅助实现对物体定位的 红外触摸展、混合触摸屏 (如具有红外发射管和红外接收管的光学触摸 、 电容触摸屏、 电阻触摸 等触摸 或基于上述红外触摸屏和混合触摸屏 的其它类型的人机交互设备（如 ATM取款机、 交互式显示器） 。
图 7示出了根据本发明的触 ^^提高多路采样速度的方法的简要¾½ 图。 所述方法包括以下步骤：
在步骤 701， 驱动至少两个红外接收管同时接收来自同一红 外发射管 的红外光。
根据本发明的触摸屏的第一实施例执行该步骤 。 第二级处理电路 203 中的微处理器 208驱动至少两个红外接收管 （如图 1中所示的红外接收管 102a, 102b和 102c )同时接收来自同一红外发射管（如图 1中所示的红外 发射管 101a )所发射的红外光。
在步骤 702， 第一级处理电路滤除来自至少两个红外接收管 的接收信 号中的干扰光信号， 以得到有效信号， 并将所有所述有效信号输出至第二 级处理电路进行处理。
在根据本发明的触摸屏的第一实施例执行本步 骤时， 第二级处理电路 203中的微处理器控制第一级处理电路 100同时滤除来自每个所述红外接 收管的接收信号中的干扰光信号， 以得到有效信号， 并将所有所述有效信 号经同一多选开关 202输出至第二级处理电路中进行处理。 其中， 第一级 处理电路与红外接收管的数量相同且 对应。 第一级处理电路 100包括 采样保持电路 204和模拟减法器 205， 结合图 3所示， 接收信号（如图 3 中所示的接收信号 Va、 Vb、 Vc )经第一级处理电路 100中的采样保持电 路 204和模拟减法器 205后能够有效滤除干扰光信号， 得到有效信号（如 图 3中所示的有效信号 Ua、 Ub、 Uc ) ， 有效信号经同一多选开关输出至 第二级处理电路进行处理。 假设第一级处理电路 100对每个红外接收管的 接收信号进行过滤干扰光操作的响应时间均为 11 , 多选开关进行换路切换 操作的响应时间为 t0, 则通过根据本发明的触摸屏的多路采样方法来 处理 一个红外发射管对 n ( n > 2 )个红外接收管所花费的时间为 Tl=tl+ ( n-l ) t0, 与采用现有技术实现一个红外发射管对 n ( n > 2 )个红外接收管所花 费的时间 T0=ntl+ ( n-l ) t0相比， T1-T0= ( 1-η ) tl<0， Τ1<Τ0, 根据本 实施例的触 执行多路采样的速度与现有技术相比得到了提 升。
在根据本发明的触摸屏的第二实施例执行本步 骤时， 第二级处理电路 203中的微处理器控制第一级处理电路 400同时滤除来自每个所述红外接 收管的接收信号中的干扰光信号， 以得到有效信号， 并将所有所述有效信 号经同一多选开关 202输出至第二级处理电路中进行处理。 其中， 第一级 处理电路与红外接收管的数量相同且 对应。 第一级处理电路 400包括 电容 501和模拟开关 502， 所述电容 501串联在所述红外接收管 102和所 述多选开关 202之间， 所述模拟开关 502的一端与所述电容 501和所述多 选开关 202之间的电路节点 Α相连接， 所述模拟开关 502的另一端连接到 参考电位 Vref。 所有模拟开关 502连接到同一参考电位 Vref。作为一种优 选， 可令参考电位 Vref=0V (即模拟开关 502的另一端直接接地即可） 。 当红外发射管没有工作时， 模拟开关 502闭合， 接通参考电位 Vref， 电容 501两边的信号为稳定值。 当红外发射管开始工作时， 模拟开关 502断开， 这时电容 501输入端信号为接收信号（如图 6中所示的接收信号 Va、 Vb、 Vc ) , 接收信号中包括有效信号和干扰光信号。 电容 501的输出端信号为 参考电压 Vref+有效信号。 当参考电位 Vref=0时， 输出端信号也就是有效 信号（如图 6中所示的有效信号 Ua、 Ub、 Uc ) ， 有效信号经同一多选开 关输出至第二级处理电路进行处理。 假设第一级处理电路 400对每个红外 接收管的接收信号进行过滤干扰光操作的响应 时间均为 t2， 多选开关进行 换路切换操作的响应时间为 t0， 则通过根据本发明的触摸屏的多路采样方 法来处理一个红外发射管对 ιι( n > 2 )个红外接收管所花费的时间为 T2=t2+ ( n-1 ) t0, 与采用现有技术实现一个红外发射管对 n ( n > 2 )个红外接收 管所花费的时间 T0=ntl+ ( n-1 ) t0相比， T2-T0=t2-ntl， 由于第一级处理 电路 400 比第一级处理电路 100 的构成更为简单， 因此 t2<tl , 则 Τ2<Τ1<Τ0 , 根据本实施例的触摸屏执行多路采样的速度与 现有技术相比 得到了更多的提升。
如图 8所示， 在根据本发明的触摸装置的第一实施例中， 触摸装置包 括红外发射管、 红外接收管、 触摸检测区、 第一级处理电路及第二级处理 电路， 并且所述触摸装置还具有： 驱动模块 801 , 其驱动至少两个红外接 收管（如图 8中的红外接收管 102a, 102b, 102c )同时接收来自同一红外 发射管（如图 8中的红外发射管 101a )所发射的红外光；以及控制模块 802, 其控制第一级处理电路 100滤除来自至少两个红外接收管 （如图 8中的红 外接收管 102a、 102b, 102c )的接收信号中的干扰光信号， 以得到有效信 号， 并将所述有效信号由同一多选开关 202输出至第二级处理电路 203进 行处理。 其中， 第一级处理电路 100与所述至少两个红外接收管的数量相 同且 对应。 第一级处理电路 100包括采样保持电路（ S/H ) 204和模拟 减法器 205， 接收信号经第一级处理电路 100中的采样保持电路 204和模 拟减法器 205后能够有效滤除干扰光信号。 第二级处理电路 203可包括微 处理器 208， 第二级处理电路 203通过分析过滤掉干扰光信号后的有效接 收信号来实现或辅助实现对位于触摸检测区上 的触摸物的定位。 此外， 为 了符合实际应用， 在多选开关 202和第二级处理电路 203之间还可设置有 放大器 206和 A/D转换器 207。 作为一种优选， 放大器 206为自动增益放 大器。 在实际应用中， 控制模块 802也可控制第一级处理电路 100同时滤 除来自至少两个红外接收管 （如图 8中的红外接收管 102a, 102b、 102c ) 的接收信号中的干扰光信号， 以得到有效信号， 并将所述有效信号由同一 多选开关 202输出至第二级处理电路 203进行处理。
如图 9所示， 在根据本发明的触摸装置的第二实施例中， 触摸装置包 括红外发射管、 红外接收管、 触摸检测区、 第一级处理电路及第二级处理 电路， 并且所述触摸装置还具有： 驱动模块 801 , 其驱动至少两个红外接 收管（如图 9中的红外接收管 102a, 102b, 102c )同时接收来自同一红外 发射管（如图 8中的红外发射管 101a )所发射的红外光；以及控制模块 802, 其控制第一级处理电路 400滤除来自至少两个红外接收管 （如图 9中的红 外接收管 102a、 102b, 102c )的接收信号中的干扰光信号， 以得到有效信 号， 并将所述有效信号由同一多选开关 202输出至第二级处理电路 203进 行处理。 其中， 第一级处理电路 400与所述至少两个红外接收管的数量相 同且 对应。 第一级处理电路 400包括电容 501和模拟开关 502， 所述 电容 501串^ ^所述红外接收管 102和所述多选开关 202之间， 所述模拟 开关 502的一端与所述电容 501和所述多选开关 202之间的电路节点 A相 连接，所述模拟开关 502的另一端连接到参考电位 Vref。所有模拟开关 502 连接到同一参考电位 Vref。 作为一种优选， 可令参考电位 Vref=0V (即模 拟开关 502的另一端直接接地即可） 。 当红外发射管没有工作时， 模拟开 关 502闭合， 接通参考电位 Vref, 电容 501两边的信号为稳定值。 当红外 发射管开始工作时， 模拟开关 502断开， 这时电容 501输入端信号为接收 信号， 接收信号中包括有效信号和干扰光信号。 电容 501的输出端信号为 参考电压 Vref+有效信号， 当参考电位 Vref=0时， 输出端信号也就是有效 信号。 实际上， 采用这种结构设计的第一级处理电路 400只需具有一个电 容和一个模拟开关就能起到采样保持电路 +模拟减法器的作用， 因此， 简化 了电路结构， 降低了生产成本。 所述多选开关 202为多路转一路的多选开 关。 第二级处理电路 203可包括微处理器 208， 通过分析过滤掉干扰光信 号后的有效接收信号来实现或辅助实现对位于 触摸检测区上的触摸物的定 位。 此外， 为了符合实际应用， 在多选开关 202和第二级处理电路 203之 间还可设置有放大器 206和 A/D转换器 207。 作为一种优选， 放大器 206 为自动增益放大器。 在实际应用中， 控制模块 802也可控制第一级处理电 路 100同时滤除来自至少两个红外接收管 （如图 8中的红外接收管 102a、 102b、 102c )的接收信号中的干扰光信号， 以得到有效信号， 并将所述有 效信号由同一多选开关 202输出至第二级处理电路 203进行处理。 本发明还提供了一种触摸系统，其包括上述触 ^^在图 10中示出了 该触摸系统的一种实施例的示意图， 所述触摸系统至少包括触摸屏 1600 与其相连接的计算机 1800,用户能够通过在触摸屏 1600的触摸检测区 103 内进行触摸操作来控制计算机 1800执行一个或多个应用程序。这种触摸系 统可以被应用到 ATM取款机、 地铁自助服务机等人机交互设备中。
本发明还提供了一种交互式显示器， 其包括上述红外触摸屏和用于显 示图像的显示面板。 在图 11和图 12中示出了该交互式显示器的一种实施 例的简易示意图， 所述交互式显示器包括触摸展 1600、 显示面板 1900和 采用常规内置的 PC 2000形式的通用计算设备。触摸屏 1600位于显示面板 1900的前方（面向用户的方向）， PC 2000分别与触摸屏 1600和显示面板 1900相连接， PC 2000还可以与其它计算机、 视频输入设备（如 VCD、 DVD等）或外围设备（如扬声器、 打印机等）相连接。 这种交互式显示器 具有视频输出和光学输入的功能，通过显示面 板 1900可以提供更为丰富的 显示， 并就信息输入和软件程序的控制而与用户进行 交互。 其中， 显示面 板 1900可为液晶显示面板 ( LCD )或有机光显示面板， 触摸屏 1600中的 触摸检测区 103应为透明材料制成， 如玻璃、 亚克力等。
尽管已经对本发明的实施例进行了较为详细的 说明和描述， 但是本领 域的技术人员应该明了在没有脱离本发明精神 和原则的情况下可以对这些 实施例进行改变， 其范围定义在权利要求中。
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