一种触控显示装置及其触控检测方法与流程

文档序号:25601272发布日期:2021-06-25 11:34阅读:63来源:国知局
一种触控显示装置及其触控检测方法与流程

1.本发明涉及显示技术领域,尤其涉及一种触控显示装置及其触控检测方法。


背景技术:

2.触摸屏,又称为触控屏、触控显示装置,作为一种带有触控功能的显示设备,赋予了多媒体以崭新的面貌,广泛应用于公共信息的查询、工业控制、军事指挥、电子游戏、多媒体教学等领域。
3.根据传感器的不同类型,触摸屏可以分为红外式、电阻式、表面声波式和电容式触摸屏。红外触摸屏的基本结构是在触摸检测区域的四周安装有若干红外发射元件和红外接收元件,红外发射元件发出的红外光被位于对面的红外接收元件接收;根据红外光是否被阻断可确定是否发生触摸事件及触摸点的位置。
4.现有的红外触摸屏需要在四边均设置红外发射元件和红外接收元件,其触控区域受限于四边形成矩形平面内,四边的触控装置加重了显示设备的厚度及成本。


技术实现要素:

5.本发明提供了一种触控显示装置及其触控检测方法,用以采用单边设置红外组件的方式实现触控检测。
6.第一方面,本发明提供一种触控显示装置,包括:
7.显示面板,用于图像显示;
8.红外组件,沿着所述显示面板的任意一个侧边排列,所述红外组件用于发射红外光线以及接收红外光线;
9.控制器,与所述红外组件电连接,所述控制器用于在触摸物体接触显示面板时,依次控制红外组件发射以及接收红外光线;根据所述红外组件发射红外光线以及接收到红外光线的时间差确定所述红外组件与触摸物体之间的距离;根据至少两个红外组件与所述触摸物体之间的距离,两个所述红外组件的位置,以及两个所述红外组件之间的距离,计算所述触摸物体的触控位置。
10.在一种可能的实现方式中,在本发明提供的上述装置中,所述红外组件包括:
11.红外发射元件,与所述控制器电连接,所述红外发射元件用于在所述控制器的控制下发射红外光线;
12.红外接收元件,与所述控制器电连接,所述红外接收元件用于在所述控制器的控制下接收所述红外发射元件发射的红外光线;
13.位于同一个所述红外组件中的所述红外发射元件和所述红外接收元件临近设置。
14.在一种可能的实现方式中,在本发明提供的上述装置中,所述红外发射元件与所述红外接收元件沿着所述显示面板的侧边交替排列。
15.在一种可能的实现方式中,在本发明提供的上述装置中,所述控制器包括:
16.计时器,用于在所述红外发射元件开始发射红外光线时开始计时,在所述红外接
收元件接收到红外光线时结束计时;
17.处理器,与所述计时器电连接,所述处理器用于根据所述红外发射元件发射红外光线到所述红外接收元件接收到红外光线的时间差,确定所述触摸物体与当前红外组件之间的距离。
18.在一种可能的实现方式中,在本发明提供的上述装置中,所述触控显示装置包括至少两组控制器;各组控制器分别与所述红外组件电连接;
19.各所述控制器轮流控制所述红外组件发射红外光线以及接收红外光线,并轮流计算所控制的所述红外组件与触摸物体之间的距离。
20.第二方面,本发明提供一种触控显示装置的触控检测方法,所述触控显示装置包括:
21.显示面板,用于图像显示;
22.红外组件,沿着所述显示面板的任意一个侧边排列,所述红外组件用于发射红外光线以及接收红外光线;
23.所述检测方法包括:
24.在触摸物体接触显示面板时,依次控制红外组件发射以及接收红外光线;
25.根据所述红外组件发射红外光线以及接收到红外光线的时间差确定所述红外组件与触摸物体之间的距离;
26.根据至少两个红外组件与所述触摸物体之间的距离,两个所述红外组件的位置,以及两个所述红外组件之间的距离,计算所述触摸物体的触控位置。
27.在一种可能的实现方式中,在本发明提供的上述方法中,所述红外组件包括:一个红外发射元件和一个红外接收元件;
28.依次控制所述红外发射元件发射红外光线,当一个红外发射元件发射红外光线时,其它红外发射元件处于关闭状态;
29.在所述红外发射元件发射红外光线时,控制同一个所述红外组件中的红外接收元件接收红外光线,当一个红外接收元件接收红外光线时,其它红外接收元件处于关闭状态。
30.在一种可能的实现方式中,在本发明提供的上述方法中,采用以下公式计算所述触摸物体与所述红外组件之间的距离:
31.r=c
×
(t
2-t1)/2;
32.其中,r表示红外组件与触摸物体之间的距离,c表示光速,t1表示红外组件发射红外光线的时间,t2表示红外组件接收到红外光线的时间。
33.在一种可能的实现方式中,在本发明提供的上述方法中,所述根据至少两个红外组件与所述触摸物体之间的距离,两个所述红外组件的位置,以及两个所述红外组件之间的距离,计算所述触摸物体的触控位置,包括:
34.在所有的红外组件中选取两个与所述触摸物体的距离最短的红外组件作为备选红外组件;
35.根据两个所述被选红外组件与所述触摸物体之间的距离,两个所述备选红外组件的位置,以及两个所述备选红外组件之间的距离,计算所述触摸物体的触控位置。
36.在一种可能的实现方式中,在本发明提供的上述方法中,采用以下公式计算所述触摸物体的触控位置:
37.x=x1+r1×
cos(tan-1
((y
2-y1)/(x
2-x1))

cos-1
((r
12
+l
2-r
22
)/2r1l));
38.y=y1+r1×
sin(tan-1
((y
2-y1)/(x
2-x1))

cos-1
((r
12
+l
2-r
22
)/2r1l));
39.其中,x表示触控位置的横坐标,y表示触控位置的纵坐标,r1表示第一备选红外组件与所述触摸物体之间的距离,x1表示第一备选红外组件的横坐标,y1表示第一备选红外组件的纵坐标,r2表示第二备选红外组件与所述触摸物体之间的距离,x2表示第二备选红外组件的横坐标,y2表示第二备选红外组件的纵坐标,l表示第一备选红外组件与第二备选红外组件之间的距离。
40.本发明有益效果如下:
41.本发明提供的触控显示装置包括:显示面板,位于显示面板一个侧边的红外组件,以及与红外组件电连接的控制器。红外组件发射的红外光线入射到触摸物体之后,会被触摸物体反射,反射的红外光线被红外组件探测。那么控制器通过计时红外组件发射红外光线到红外组件接收到红外光线的时间差,根据光速和该时间差可以计算出光线从出射到返回的光程,由此可也就可以计算出触摸物体与红外组件之间的距离。而各红外组件在显示面板上的位置已经固定,即红外组件在显示面板所在平面的坐标系内的坐标已知。那么根据触摸物体与两个红外组件之间的距离,以及这两个红外组件之间的间距可以构建出一个三角形,根据三角形的边与角度的关系,就可以计算出触摸物体所在的位置,即触摸物体在显示面板所在平面内的坐标。由此可见,本发明实施例提供的触控显示装置,只在显示面板的一个侧边设置红外组件,就可以实现触控检测的功能。相比于现有技术中需要在显示面板的所有侧边均设置红外元件的方案,可以有效地降低成本,减轻触控显示装置的整机重量。
附图说明
42.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面所介绍的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
43.图1为本发明实施例提供的触控显示装置的结构示意图之一;
44.图2为本发明实施例提供的触控显示装置的结构示意图之二;
45.图3为本发明实施例提供的测距原理图;
46.图4为本发明实施例提供的红外发射元件的出射角度示意图;
47.图5为本发明实施例提供的触控定位的原理图;
48.图6为本发明实施例提供的触控显示装置的触控检测方法的流程图。
具体实施方式
49.为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
50.本发明实施例提供一种触控显示装置,该触控显示装置可以为红外触控显示装
置,红外触控具有成本低和可靠性高等特点,尤其在大尺寸触控显示设备中得到广泛的应用。例如,目前红外触控可以用于教育及会议显示,尤其适用于大尺寸显示设备。本发明实施例提供的上述触控显示装置可以为液晶显示器、液晶电视、有机发光二极管显示器、有机发光二极管电视或电子纸等显示设备。
51.图1为本发明实施例提供的触控显示装置的结构示意图之一,如1所示,本发明实施例提供的触控显示装置,包括:显示面板100、红外组件200以及控制器300。
52.显示面板100,用于图像显示。
53.显示面板100可以为液晶显示面板、有机发光二极管显示面板或电子纸等。显示面板100具有呈阵列排布的像素单元,每个像素单元都可以独立的控制显示亮度,通过控制各像素单元的颜色和显示亮度可以实现显示面板的图像显示。液晶显示面板需要配合背光模组使用,背光模组为液晶显示面板提供背光,液晶显示面板中和像素单元通过控制背光的透过率,可以实现亮度的调控。有机发光二极管显示面板为自发光模式的显示面板,通过控制有机发光二极管显示面板的像素单元的驱动电流,可以实现亮度调控。在具体实施时,无论采用哪种显示面板均可以实现红外触控,本发明实施例不对显示面板的使用类型进行具体限定。
54.红外组件200,沿着显示面板100的任意一个侧边排列,红外组件200用于发射红外光线以及接收红外光线。
55.红外组件200可以同时具备发射红外光线以及接收红外光线的功能。在进行触控检测时,可以沿着红外组件200所在侧边的方向依次开启红外组件200,且一个红外组件200处于工作状态时,其它红外组件可以处理关闭状态,所有的红外组件200依次开启一遍即完成一次扫描周期。位于侧边上的红外组件200可以周期性地进行扫描。
56.红外组件200发射的红外光线在入射到接触显示面板的触摸物体时,触摸物体会对入射的红外光线进行漫反射,从而会有向各个方向反射的反射光线,此时红外组件200就可以接收到触摸物体反射的红外光线。进而可以通过红外组件发射红外光线以及接收红外光线的时间差计算出触摸物体与红外组件之间的距离。
57.控制器300,与红外组件200电连接。
58.控制器300用于在触摸物体接触显示面板时,依次控制红外组件200发射以及接收红外光线;根据红外组件200发射红外光线以及接收到红外光线的时间差确定红外组件200与触摸物体之间的距离;根据至少两个红外组件200与触摸物体之间的距离,两个红外组件200的位置,以及两个红外组件200之间的距离,计算触摸物体的触控位置。
59.控制器300与红外组件200电连接,控制器300可以控制红外组件发射红外光线,同时也可以控制红外组件接收红外光线,也就是说本发明实施例中的控制器300可以控制红外组件200开启或关闭,控制器300依次开启红外组件200来进行触控扫描。
60.控制器300不仅可以控制红外组件200发射红外光线以及探测红外光线,控制器300还具有数据处理功能。如上所述,红外组件200发射的红外光线入射到触摸物体之后,会被触摸物体反射,反射的红外光线被红外组件200探测。那么控制器通过计时红外组件200发射红外光线到红外组件200接收到红外光线的时间差,根据光速和该时间差可以计算出光线从出射到返回的光程,由此可也就可以计算出触摸物体与红外组件200之间的距离。
61.而触控显示装置在出厂之后,各红外组件200在显示面板100上的位置已经固定,
即红外组件200在显示面板所在平面的坐标系内的坐标固定。那么根据触摸物体与两个红外组件之间的距离,以及这两个红外组件之间的间距可以构建出一个三角形,根据三角形的边与角度的关系,就可以计算出触摸物体所在的位置,即触摸物体在显示面板所在平面内的坐标。
62.由此可见,本发明实施例提供的触控显示装置,只在显示面板的一个侧边设置红外组件,就可以实现触控检测的功能。相比于现有技术中需要在显示面板的所有侧边均设置红外元件的方案,可以有效地降低成本,减轻触控显示装置的整机重量。
63.图2为本发明实施例提供的触控显示装置的结构示意图之二,如图2所示,红外组件200包括:红外发射元件21和红外接收元件22。
64.红外发射元件21,与控制器300电连接,红外发射元件21在控制器300的控制下发射红外光线。
65.在实际应用中,红外发射元件21可以采用红外发光二极管等发光器件,用于发射红外光线。显示面板出射的光线一般为可见光,采用红外发射元件21发射红外光线用于触控检测,因此显示与触控两者互不影响,红外光线不会干扰到用户观看显示面板的显示图像,而显示面板出射的可见光也不会影响到红外触控检测所检测的红外光。
66.红外接收元件22,与控制器300,红外接收元件22在控制器300的控制下接收红外发射元件21发射的红外光线。
67.在本发明实施例中,相邻的红外发射元件21和红外接收元件22可以作为一个组件,成对进行封装。而在应用时,一个红外组件中的红外发射元件21和红外接收元件22会同时开启,红外接收元件22用于接收同一个红外组件中的红外发射元件21发射的红外光线。
68.并且,在本发明实施例中,位于同一个红外组件200中的红外发射元件21和红外接收元件22临近设置。
69.一个红外组件200中的红外发射元件21和红外接收元件22临近设置,有利于对两个元件的封装。同时,红外组件200是依次工作的,红外组件200中的红外发射元件21和红外接收元件22相互临近时,可以将红外光线的发射位置和接收位置看作同一个点,如果将触摸物体的触控位置也简化为一个点,那么有利于简化触控位置到红外组件位置的距离的计算。
70.在具体实施时,可以将红外发射元件21和红外接收元件22设置在显示面板的底部的侧边,如图2所示,可以将红外发射元件21与红外接收元件22沿着显示面板100的侧边交替排列。将红外发射元件21和红外接收元件22相互间隔设置可以使每一个红外发射元件21/每一个红外接收元件22所产生的位置差保持一致,那么在进行后续的数据处理时,可以根据需要统一进行数据优化计算。
71.图3为本发明实施例提供的测距原理图,如图3所示,控制器300包括:相互电连接的计时器31和处理器32。处理器32分别与红外发射元件21和红外接收元件22电连接。其中:
72.计时器31,用于在红外发射元件开始发射红外光线时开始计时,在红外接收元件接收到红外光线时结束计时。
73.本发明实施例的控制器300可以为一处理芯片,可以兼顾计时功能。在控制器300中设置一个高精度的计时器31,在红外发射元件21发射红外光线时开始计时,在红外接收元件22接收到红外光线时结束计时,由此可以得到从红外发射元件发射红外光线开始,红
外光线入射到触摸物体,经过触摸物体反射后反射回红外接收元件所用时间。
74.处理器32,与计时器31电连接,处理器32用于根据红外发射元件发射红外光线到红外接收元件接收到红外光线的时间差,确定触摸物体与当前红外组件之间的距离。
75.如图3所示,红外发射元件21出射红外光线,会入射到触摸物体上,经触摸物体的反射,反射光线会向红外接收元件22入射。红外光线从出射开始到被接收时所用时间与光速相乘,即可得到光线所走过的路程。而红外发射元件21和红外接收元件22相互临近,如果将红外发射元件21发射红外光线的位置与红外接收元件22接收红外光线的位置看作同一位置,那么红外光线由红外发射元件21出射到触摸物体所走的距离与光线由触控物体反射到红外接收元件22接收到光线所走的距离相等,而这一距离也是红外组件200与触摸物体之间的距离,则上述计算出的光线所走过的路程即为红外组件200与触摸物体之间的距离的2倍,由此可以计算出红外组件200与触摸物体之间的距离。
76.图4为本发明实施例提供的红外发射元件的出射角度示意图,如图4所示,红外发射元件21具有一定的出射范围,即在出射发散角度内均有红外光线出射。在具体实施时红外发射元件21的发散角度可以达到120度,这样开启任意一个红外组件200时,均有可能将红外光线入射到触摸物体上,并可以接收到触摸物体反射回的红外光线。在另一种可实施的方式中,红外发射元件21出射红外光线的发散角度可以尽量小,在理想状态下,红外发射元件21垂直出射光线,这样只有位于红外组件正前方的触摸物体才能够接收到红外发射元件21出射的红外光线,与其配对的红外接收元件22可以接收到触摸物体反射回来的红外光线,那么通过计算红外组件与触摸物体之间的距离,可以直接确定触控点的位置。
77.图5为本发明实施例提供的触控定位的原理图,如图5所示,控制器300依次控制红外组件200开启,处于开启状态的红外组件200中红外发射元件和红外接收元件同时开启,在红外组件200开始发射红外光线时开始计时,红外光线会入射到触摸物体上,在触摸物体的表面发生漫反射,其中会有一部分光线可以经过触摸物体的反射,反射回红外组件200。那么红外组件200发射红外光线开始到红外组件200接收到反射回的红外光线为止的过程中,红外光线由红外组件200出射到触摸物体,再由触摸物体反射回到红外组件200,因此红外组件200与触摸物体之间的距离乘以2为红外光线从发射开始到接收为止所走过的路程。因此红外组件200与触控物体之间的距离可以根据以下公式计算得到:
78.r=c
×
(t
2-t1)/2;
79.其中,r表示红外组件与触摸物体之间的距离,c表示光速,t1表示红外组件发射红外光线的时间,t2表示红外组件接收到红外光线的时间。
80.控制器300每次控制一个红外组件200开启,均可以得到该红外组件200与触摸物体之间的距离。那么在结束一个扫描周期之后,控制器可以在所有的数据中选取两个红外组件,例如图5中的第一红外组件q1和第二红外组件q2,以第一红外组件q1与触摸物体p之间的距离作为三角形的第一条边,以第二红外组件q2与触摸物体p之间的距离作为三角形的第二条边,以第一红外组件q1与第二红外组件q2之间的距离作为三角形的第三条边,构建出如图5所示的三角形。
81.第一红外组件q1的坐标以及第二红外组件q2的坐标已知,且第一红外组件q1与触摸物体p之间的距离和第二红外组件q2与触摸物体之间的距离经过上述的步骤计算可得,那么如果设触摸物体所产生的触控点的坐标为p(x,y),第一红外组件的坐标为q1(x1,y1),
第二红外组件坐标为q2(x2,y2),根据三角形的三条边可以得到以下关系:
82.(x
1-x)2+(y
1-y)2=(r1)2;
83.(x
2-x)2+(y
2-y)2=(r2)2;
84.计算可得:
85.x=x1+r1×
cos(tan-1
((y
2-y1)/(x
2-x1))

cos-1
((r
12
+l
2-r
22
)/2r1l));
86.y=y1+r1×
sin(tan-1
((y
2-y1)/(x
2-x1))

cos-1
((r
12
+l
2-r
22
)/2r1l));
87.其中,x表示触控位置的横坐标,y表示触控位置的纵坐标,r1表示第一备选红外组件与触摸物体之间的距离,x1表示第一备选红外组件的横坐标,y1表示第一备选红外组件的纵坐标,r2表示第二备选红外组件与触摸物体之间的距离,x2表示第二备选红外组件的横坐标,y2表示第二备选红外组件的纵坐标,l表示第一备选红外组件与第二备选红外组件之间的距离。
88.由此,可以得到触控物体所产生的触控点p(x,y)所在的位置。本发明实施例仅需要在显示面板的一个侧边设置红外组件,配合上述算法就可以实现对触控点的定位,由此既降低一生产成本,又减轻了触控显示装置的整机重量。
89.在具体实施时,上述控制器300可以为飞行时间差测距芯片(time of flight,简称tof)。本发明实施例提供的上述触控显示装置可以包括至少两组控制器,各组控制器分别与红外组件电连接。那么应用过程中,各控制器可以轮流控制红外组件200发射红外光线以及接收红外光线,并轮流计算所控制的红外组件与触摸物体之间的距离。
90.采用两组以上的控制器轮流驱动红外组件,可以提高触控扫描效率。这是因为控制器在驱动红外组件发射红外光线以及接收光线之后,还需要根据红外光线的飞行时间计算红外组件与触摸物体之间的距离,而数据处理的过程也需要占用一部分时间,当采用两个以上的控制器轮流驱动时,则在一个控制器进行计算的过程中,另外的控制器同时驱动红外组件并执行运算的步骤,这样使得扫描周期内的每个红外组件的扫描程序更快,可以提高扫描效率。
91.基于同一发明构思,本发明实施例还提供一种触控显示装置的触控检测方法,该触控检测方法可以定位触摸物体接触显示面板时产生的触控点的位置。该触控显示装置可以为如图2所示的触控显示装置的结构,包括显示面板100,用于图像显示;以及红外组件200,沿着显示面板100沿着显示面板100的任意一个侧边排列,红外组件200用于发射红外光线以及接收红外光线。
92.图6为本发明实施例提供的触控显示装置的触控检测方法的流程图,如图6所示,本发有实施例提供的触控检测方法,可以包括:
93.s10、在触摸物体接触显示面板时,依次控制红外组件发射以及接收红外光线;
94.s20、根据红外组件发射红外光线以及接收到红外光线的时间差确定红外组件与触摸物体之间的距离;
95.s30、根据至少两个红外组件与触摸物体之间的距离,两个红外组件的位置,以及两个红外组件之间的距离,计算触摸物体的触控位置。
96.本发明实施例提供的触控显示装置的结构如图1和图2所示,红外组件200发射的红外光线入射到触摸物体之后,会被触摸物体反射,反射的红外光线被红外组件200探测。那么控制器通过计时红外组件200发射红外光线到红外组件200接收到红外光线的时间差,
根据光速和该时间差可以计算出光线从出射到返回的光程,由此可也就可以计算出触摸物体与红外组件200之间的距离。
97.而各红外组件200在显示面板100上的位置已经固定,即红外组件200在显示面板所在平面的坐标系内的坐标已知。那么根据触摸物体与两个红外组件之间的距离,以及这两个红外组件之间的间距可以构建出一个三角形,根据三角形的边与角度的关系,就可以计算出触摸物体所在的位置,即触摸物体在显示面板所在平面内的坐标。
98.由此可见,本发明实施例提供的触控显示装置,只在显示面板的一个侧边设置红外组件,就可以实现触控检测的功能。相比于现有技术中需要在显示面板的所有侧边均设置红外元件的方案,可以有效地降低成本,减轻触控显示装置的整机重量。
99.在具体实施时,红外组件包括:一个红外发射元件和一个红外接收元件;上述的步骤s10具体可以包括:
100.依次控制红外发射元件发射红外光线,当一个红外发射元件发射红外光线时,其它红外发射元件处于关闭状态;
101.在红外发射元件发射红外光线时,控制同一个红外组件中的红外接收元件接收红外光线,当一个红外接收元件接收红外光线时,其它红外接收元件处于关闭状态。
102.本发明实施例中红外组件中的红外发射元件和红外接收元件临近设置,因此红外发射元件发射红外光线的位置与红外接收元件接收红外光线的位置可以看作为同一位置。并且,本发明实施例中的各红外组件均单独驱动,即一个红外组件处于工作状态时,其它的红外组件处于关闭状态,采用这样的驱动方式,可以将红外组件向触摸物体发射红外光线的路径,以及触摸物体向红外组件反射光线的路径看作为一个往返路径,且两个路径的距离都等于红外组件与触摸物体之间的距离。由此可以利用tof测距原理计算出处于开启状态的红外组件与触摸物体之间的距离。
103.在具体实施时,可以采用以下公式计算触摸物体与红外组件之间的距离:
104.r=c
×
(t
2-t1)/2;
105.其中,r表示红外组件与触摸物体之间的距离,c表示光速,t1表示红外组件发射红外光线的时间,t2表示红外组件接收到红外光线的时间。
106.在一个扫描周期结束后,可以得到多个红外组件与触摸物体之间的距离值,上述的步骤s30具体可以包括:
107.在所有的红外组件中选取两个与所述触摸物体的距离最短的红外组件作为备选红外组件;
108.根据两个被选红外组件与触摸物体之间的距离,两个备选红外组件的位置,以及两个备选红外组件之间的距离,计算触摸物体的触控位置。
109.本发明实施例采用与触摸物体最近的两个红外组件作为备选红外组件,参与触摸物体的定位计算。如图5所示,当确定了红外组件200与触摸物体之间的距离之后,即表示以红外组件200为圆心,以确定出的距离为半径的圆弧上的位置都可能为触摸物体产生的触控位置,因此需要采用至少两个红外组件200与触摸物体之间的距离可以确定出触摸物体的触控位置。而当将两个备选红外组件选为与触摸物体距离最近的两个红外组件,可以保护以两个备选红外组件为圆心,分别所画的圆弧一定存在一个交点,该交点即为触摸物体的触控位置。
110.以距离触摸物体较近的红外组件为准来计算触摸物体的位置,还可以应用于多点触控的应用场景,每外触控点均采用与其距离最近的两个红外组件的坐标以及与触控点之间的距离进行定位,可以避免多点触控时位于远处的触控点被位于近处的触控点遮挡无法检测的情况发生。
111.在确定了计算触控点位置的三角形之后,可以采用以下公式计算触摸物体的触控位置:
112.x=x1+r1×
cos(tan-1
((y
2-y1)/(x
2-x1))

cos-1
((r
12
+l
2-r
22
)/2r1l));
113.y=y1+r1×
sin(tan-1
((y
2-y1)/(x
2-x1))

cos-1
((r
12
+l
2-r
22
)/2r1l));
114.其中,x表示触控位置的横坐标,y表示触控位置的纵坐标,r1表示第一备选红外组件与触摸物体之间的距离,x1表示第一备选红外组件的横坐标,y1表示第一备选红外组件的纵坐标,r2表示第二备选红外组件与触摸物体之间的距离,x2表示第二备选红外组件的横坐标,y2表示第二备选红外组件的纵坐标,l表示第一备选红外组件与第二备选红外组件之间的距离。
115.上述计算公式的推导可以参考图5及上述原理说明部分,此处不再赘述。
116.本发明实施例提供的触控显示装置包括:显示面板,位于显示面板一个侧边的红外组件,以及与红外组件电连接的控制器。红外组件发射的红外光线入射到触摸物体之后,会被触摸物体反射,反射的红外光线被红外组件探测。那么控制器通过计时红外组件发射红外光线到红外组件接收到红外光线的时间差,根据光速和该时间差可以计算出光线从出射到返回的光程,由此可也就可以计算出触摸物体与红外组件之间的距离。而各红外组件在显示面板上的位置已经固定,即红外组件在显示面板所在平面的坐标系内的坐标已知。那么根据触摸物体与两个红外组件之间的距离,以及这两个红外组件之间的间距可以构建出一个三角形,根据三角形的边与角度的关系,就可以计算出触摸物体所在的位置,即触摸物体在显示面板所在平面内的坐标。由此可见,本发明实施例提供的触控显示装置,只在显示面板的一个侧边设置红外组件,就可以实现触控检测的功能。相比于现有技术中需要在显示面板的所有侧边均设置红外元件的方案,可以有效地降低成本,减轻触控显示装置的整机重量。
117.尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
118.显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
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