CN102109932B - 光学触摸输入系统和在该系统中建立参考的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种光学触摸输入系统和在该系统中建立参考的方法，该方法包括以下步骤：由位于显示面板的第一角部、第二角部和第三角部处的相应发射器发出光，并由位于所述显示面板的第四角部处的检测器接收直射光；所述位于第四角部处的检测器对位于第一角部、第二角部和第三角部处的相应发射器的直射光所产生的相应的第一脉冲信号、第二脉冲信号和第三脉冲信号进行检测；相应的第一脉冲信号、第二脉冲信号和第三脉冲信号对应于位于第四角部处的检测器的像素位置；以及将相应的第一脉冲信号、第二脉冲信号和第三脉冲信号的相应的像素位置与所述显示面板的相应的预定第一参考角度、预定第二参考角度和预定第三参考角度相关联。

Description

光学触摸输入系统和在该系统中建立参考的方法

技术领域

本公开涉及感测触摸的方法，更具体而言，涉及被配置为在不参考由位于显示面板的至少三个角部处的光学传感器模块的位置变化和未对准所导致的误差的情况下，检测正确触摸的光学触摸输入系统。回射器(retro-reflectors)被配置为对光学传感器模块发出的光进行回射(retro-reflect)。

背景技术

通常，触摸输入系统是一种在具有各种显示类型的电信设备之间进行接口连接的部件。用户可以通过使用笔或手指，对触摸输入系统的屏幕进行触摸。

触摸输入系统是一种由于其便利性和易于使用而得到人们广泛使用的输入设备。因此，触摸输入系统用在许多应用中，例如在银行或公共部门中使用的发证设备、各种医疗装置、观光时使用的引导设备和用于交通系统的引导设备等。

根据触摸识别类型，触摸输入系统可以分类为电阻型触摸输入系统、微电容触摸玻璃、超声波玻璃和红外型触摸输入系统。

电阻型触摸输入系统由两个透明的导电层制成。下层由涂有导电材料的玻璃形成，上层由涂有导电材料的膜形成。这两层通过微型印制间隔体分隔开预定距离，该微型印制间隔体使这两层电隔离。分别对这两层施加预定电压。当手指、触笔或其他物体触摸上层时，上层(X轴)或下层(Y轴)的电阻根据触摸的位置而变化。通过控制器计算与变化的电阻值相对应的预定X位置和Y位置，并且控制器在监视器上显示坐标，或者数据被输入并用作坐标数据。

微电容触摸玻璃由涂有薄导体的透明玻璃传感器制成。电极图案沿着导电层的边缘被精确地印制，透明玻璃保护涂层与该导电层紧密接触，以保护和覆盖传感器。对屏幕施加电压，并且电极图案在触摸传感器导电表面上形成低电压场。当物体或手指触摸屏幕时，在触摸点产生微小电流。来自各个角部的电流的强度与从该角部到该物体(例如人的手指)的距离成正比。因而，触摸屏控制器计算电流的比率以检测触摸点坐标。

超声波触摸玻璃由100％的玻璃制成，并且与其他类型的屏幕表面(在该情况下，损坏或磨损会减少这种触摸屏的使用寿命)相比，不受表面损坏或磨损的影响。触摸屏控制器向被配置为生成超声波的发射转换器发送5MHz的电信号。被反射的波穿过面板表面。当用户推触摸屏表面时，超声波中穿过触摸点的部分被用户吸收。控制器可以识别出数字地图中接收的信号以及丢失的信号或减少的信号，因此可以计算出与信号的当前改变相对应的点的坐标值。可以针对X轴和Y轴独立地执行该处理。

由于需要视距路径，因此红外型触摸输入系统使用红外线的固有特性。当红外线遇到障碍物时，它会被阻挡。触摸输入系统的被物体施加了压力的部分阻挡了沿着水平和垂直方向发出的红外线。被阻挡的点的X坐标和Y坐标被感测。红外型触摸输入系统根据对红外扫描束的阻挡而识别出触摸点。为了形成不可见的红外矩阵(matrix)，从X轴和Y轴中每一个的预定表面发出红外线束，并且所发出的红外线由位于触摸输入系统的相对侧的传感器接收。

各种触摸输入系统具有不同的优点，由于红外型触摸输入系统安装方便并且激活和感测需要非常小的压力，因此红外型触摸输入系统受到关注。

下面将参照图1说明相关技术的红外型触摸输入系统。

图1是例示了相关技术的红外型触摸输入系统的平面图。

如图1所示，该红外型触摸输入系统包括面板10、设置在面板10的两个相邻角部处的红外传感器5(及发射器)、以及设置在面板10的三个侧面的每一个侧面上的反射器7。

在相关技术的面板中，从位于面板10的两个相对端的红外传感器5(发射器)发出的光被反射，所发出的光因物体(例如手指)的触摸而被阻挡。可以计算出由接收的光形成的角度，以确定该触摸的位置。

当相关技术的红外型面板仅使用两个红外传感器时，由于如图1所示产生了死区(dead zone)，因此在上部区域内的触摸分辨率较低。图1中所示的各点是利用三角测量法可测得的最低分辨率。

在红外传感器5形成的角度大于预定值的预定区域内，会产生这种死区，并且在死区内不能实现触摸检测。因此，在该预定区域内，触摸感测精度可能会恶化，因此需要对下降的精度进行补偿。为了进行补偿，将红外传感器安置于触摸面板的远的更外角部处，以将死区定位于液晶面板的观看视野以外。因此，触摸输入系统的尺寸需要大于液晶面板的尺寸。结果，会存在非有效区，并且触摸输入系统必须比所要求的尺寸更大。

通常，触摸输入系统和液晶面板是分离的部件。在制造时，需要使用复杂的方法将各面板的元件彼此组合，以将触摸输入系统与液晶模块耦接。

此外，在相关技术的这种触摸输入系统中，难以选择精确的坐标，并且存在每次只能识别出一个触摸点的缺陷。换言之，当在触摸输入系统上同时触摸两个点时，触摸输入系统不能识别出该触摸，或者仅识别出这两个触摸中的第一个，这可能导致错误。

可以使用两个红外传感器和反射器来通过使用三角测量法来确定触摸坐标。通常，两个光源和传感器位于触摸输入系统的上部区域中，而反射器位于三个面，以对从光源发出的光进行回射。当用物体触摸面板时，光被阻挡，这可以被控制器感测到，并计算出所接收的光的相应角度，以识别出该触摸。在制造和组装相关技术的红外型触摸输入系统的过程中可能会出现红外传感器的物理方位的容差或变化(未对准)，并且这种未对准可能会导致触摸误差。

发明内容

本发明提供了一种在光学触摸输入系统中建立参考的方法，该方法包括以下步骤：由位于显示面板的第一角部、第二角部和第三角部处的相应发射器发出光，并由位于显示面板的第四角部处的检测器接收直射光。位于第四角部处的检测器对位于第一角部、第二角部和第三角部处的相应发射器的直射光所产生的相应的第一脉冲信号、第二脉冲信号和第三脉冲信号进行检测。相应的第一脉冲信号、第二脉冲信号和第三脉冲信号对应于位于第四角部处的检测器的像素位置。将相应的第一脉冲信号、第二脉冲信号和第三脉冲信号的相应像素位置与所述显示面板的相应的预定第一参考角度、预定第二参考角度和预定第三参考角度相关联。

应理解的是，前面的概述和下面的详述都是示例性和解释性的，旨在提供对要求保护的本发明的进一步的解释。

附图说明

附图被包括在本申请中以提供对本公开的进一步理解，并且被并入到本申请中而构成了本申请的一部分，附图例示了本公开的实施方式，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

在附图中：

图1是例示了可应用于红外型触摸输入系统的触摸感测方法的平面图；

图2A是例示了根据本发明的一个实施方式的光学触摸输入系统的平面图；

图2B是例示了如图2A所示的光学触摸输入系统的不具有光学传感器模块(发射器-检测器模块)的一个角部的后视立体图；

图3是沿着向右/向左及向上/向下方向的对角线的截面图；

图4是例示了沿着光学触摸输入系统中的像素在一个光学传感器模块中检测到的光强及阈值的曲线图；

图5是例示了根据本发明的第一实施方式的在显示面板的三个角部处具有三个光学传感器模块的光学触摸输入系统的图；

图6A至6C分别是例示了在第一至第三光学传感器模块中检测到的光强的曲线图；

图7A至7C分别是例示了在图6A至6C所示的第一至第三光学传感器模块中检测到的参考点的图；

图8是例示了根据本发明的第二实施方式的在显示面板的四个角部处具有四个光学传感器模块的光学触摸输入系统的图；

图9是例示了在图8中所示的第一光学传感器模块中检测到的参考点的图；

图10是例示了根据本发明的第三实施方式的在显示面板的两个角部处具有两个光学传感器模块的光学触摸输入系统的图；

图11是在光学触摸输入系统中建立参考的流程图；

图12是例示了光学传感器模块中的检测器的不同实施方式的图；

图13是例示了光学触摸输入系统中的触摸控制器的框图；

图14是例示了回射率根据光学触摸输入系统中设置的回射器所反射的反射光的入射角而变化的曲线图；

图15是例示了位于纵横比为16∶9的显示面板的一个角部处的光学传感器模块的各个角度的入射角的曲线图；

图16A是例示了位于纵横比为16∶9的显示面板的该角部处的光学传感器模块的各个角度的回射率的曲线图；以及

图16B是例示了在纵横比为16∶9的显示面板中设置的光学传感器模块的回射率的曲线图。

具体实施方式

现在将详细说明本发明的具体实施方式，在附图中示出了本发明的具体实施方式的示例。在附图中尽可能用相同的附图标记指代相同或相似的部分。

将参照附图说明根据本发明的一个实施方式的光学触摸输入系统和在该触摸输入系统中建立参考的方法。

图2A是例示了根据本发明的一个实施方式的光学触摸输入系统的平面图。图2B是例示了如图2A所示的该光学触摸输入系统的不具有光学传感器模块(发射器-检测器模块)的角部的后视立体图。图3是沿着向右/向左及向上/向下方向的对角线的截面图。

如图2A和图3所示，根据包括光学触摸输入系统的显示设备，至少两个光学传感器模块200位于显示面板100的一个、两个或三个角部处。在显示面板100的四个边上设置有引导结构170。光学传感器模块200和回射器300附接至引导结构170内的内表面。回射器300包括由以多个列连续地布置的棱镜形成的回射层。显示面板100、光学传感器模块200、引导结构170和回射器300构成了光学触摸输入系统。

引导结构连接部170a设置在显示面板100的位于相邻引导结构170之间的角部处。附图标记170a表示未安装有相应的光学传感器模块200的引导结构连接部。引导结构连接部170a布置在两个相邻的引导结构170之间并使这两个相邻的引导结构170相耦接。引导结构连接部170a未安装有相应的光学传感器模块200，而是面对位于对角的角部处的光学传感器模块。沿着引导结构170的内壁布置的回射器300用于回射红外光。从与引导结构连接部170a对角地设置的光学传感器模块200入射的光可以被回射。

如图3所示，光学传感器模块200是包括发射器(例如红外LED透镜220)和接收红外线的检测器225(例如光电传感器)的模块。光学传感器模块200可以包含在单个模块或封装中，或者可以由单独的部件形成。例如，可以将单独的发射器和单独的光电传感器可操作地固定至光学触摸输入系统或引导结构170。光学传感器模块200和回射器300可以沿着相对于显示面板100的水平表面进行设置，使得能够无干扰地实现光学传感器模块200的光束接收及发射。此外，由于光学传感器模块200发出的光在红外区，因此与显示面板100发出的在可见光范围的光没有干扰。

光电传感器是线性阵列，并且包括在PCB上连续地布置的多个像素。PCB可以经由柔性印制线缆(Flexible Printed Cable，FPC)250直接连接至触摸控制器(图12中所示的部件“500”)。触摸控制器连接至显示面板的控制单元或处理器(未示出)，或者包含在显示面板的控制单元或处理器中。在触摸控制器包含在显示面板的控制单元或处理器中的情况下，光学传感器模块200可以由显示面板的控制单元直接进行控制。该控制单元可以是微处理器、微控制器或其它适当的处理器，并且可以执行用于实现建立参考和/或自动校准和/或自动校正的软件，而无论光学传感器模块200是否倾斜或未对准。触摸控制器500可以通过建立新的参考来检测正确的触摸，而无论光学传感器模块是否倾斜或未对准。FPC折叠在光学传感器模块200的后表面，双面胶带(未示出)布置在顶壳180的侧表面上，以将FPC固定到顶壳180的侧表面上。

检测器225在水平方向的分辨率可以是500像素或更大。在其他情况下，检测器225可以是面积传感器阵列。

在一个实施方式中，光学传感器模块200的检测器225可以被配置为接收从至少两侧回射(并且最初从该模块发出)的光以及从布置在斜对角的角部处的另一光学传感器模块发出的光(直射光)。

各个光学传感器模块200可以被配置为当存在阻挡了光的触摸时，对从回射器300反射的光的受阻进行感测。

在一些实施方式中，可以利用能够接收并发射红外光的波导单元来代替光学传感器模块200。显示面板100可以是液晶面板、有机发光显示面板、等离子体显示面板或电泳(electro-phoretic)显示面板。图3中所示的实施方式呈现了液晶面板，但本发明不限于使用这种显示面板。可以使用任何适当类型的显示面板。

例如，如果显示面板100是液晶面板，则该显示面板100包括第一基板110和第二基板120，该第一基板110和第二基板120彼此对置并且其间设置有液晶层(未示出)。第一基板110和第二基板120的背面分别设置有第一偏振板131和第二偏振板132。

背光单元190可以位于显示面板100下面，支撑主体(support main)160支撑背光单元190、显示面板100和引导结构170。设置有底盖350，用于覆盖背光单元190和支撑主体160。

此外，设置有顶壳180，用于围绕并覆盖引导结构170、回射器300、光学传感器模块200及显示面板的边缘。在这种布置中，顶壳180从侧向覆盖底盖350。顶壳180和底盖350可以是壳体结构或外壳的一部分。在一个实施方式中，外壳或壳体结构可以包括支撑主体160、引导结构170、顶壳180和底盖350，而不管这些部件是否为分离和独立的部件。

引导结构170可以被设置为使显示面板100向上凸出，从而引导结构170的下部可以支撑回射器300并稳固回射器300与引导结构170之间的连接。

光学触摸输入系统的部件可以由顶壳180覆盖，使得这些部件不暴露出来。由于顶壳180与显示面板分开预定距离，因此即使包含光学传感器模块，光学触摸输入系统的整体结构也可以很薄。

回射器300包括回射层303、分别形成在回射层303的顶面和底面上的第一粘结层302及第二粘结层304、以及形成在第一粘结层302上的第一滤光器301。

回射器300借助于第二粘结层304附接至引导结构170的内表面，并被形成为与位于角部处的光学传感器模块200相邻。如图2A和2B所示，引导结构连接部170a与相应的回射器300中回射层303的棱镜部件的顶点对角地相对。由于这种布置和结构，使得对角地相对的反射光的效率最大化。

此外，回射器300被形成为立体角型结构，该立体角型结构对以0°至65°入射角接收的反射光尤其有效，并且可以呈连续布置的微棱镜的形式。

第一滤光器301仅透射波长大约为700nm或更长的红外线。第一滤光器301可以由丙烯酸树脂(例如PMMA，聚甲基丙烯酸甲酯或聚碳酸酯)形成。

在其他实施方式中，第一滤光器301可以由具有红外线吸收特性的黑树脂形成，从而仅透过红外光。第一滤光器301还可以包括玻璃部件。

回射器300接收并回射从光学传感器模块200发出的光。回射光被定义成由特定发射器发出并被反射器回射的光，该光随后被发出该光的同一光学传感器模块中的检测器接收。

在一个实施方式中，回射器300布置在显示面板100上，与显示面板100的四个边相对应，并附接至引导结构170的多个部分。多个红外光学传感器模块200可以布置在显示面板100的相应角部处，并通常被布置成与回射器300在同一平面内。红外光学传感器模块200可以布置成与引导结构170在同一平面上。

附图示出了三个光学传感器模块200，这三个光学传感器模块200防止了在上述相关技术的光学触摸输入系统中出现的死区。沿着两个光学传感器模块之间的边的死区可以由第三光学传感器模块感测到。因此，通过第三光学传感器模块可以去除仅使用两个光学传感器模块而产生的虚像或假触摸。

在另一个实施方式中，光学传感器模块200可以布置在光学触摸输入系统的所有四个角部处。在该情况下，回射器300可以位于四个边中的每一个边。与前述布置相比，在该具体实施方式中，所有的角部都有光学传感器模块。

然而，本发明不限于上述实施方式。在仅使用两个光学传感器的情况下，可以使用特定算法来去除死区或虚像。下面将描述根据本发明的实施方式的光学触摸输入系统，并重点描述补偿红外光学传感器模块200的物理未对准或倾斜的方法。

图4是例示了沿着光学触摸输入系统中的像素在一个光学传感器模块中检测到的光强度及阈值的曲线图。

如图4所示，在使用分辨率为500像素的光学传感器模块检测单个光学传感器模块的光强度时，在大约第19像素、第165像素和第481像素处表现出相对较大的光强度。

这里，显示面板100的与检测器225的第0至第19像素和第481至第500像素相对应的区域被相邻的回射器和引导结构覆盖。即，即使光学传感器模块200可以独立地感测96°或更大范围内的视角，但由于显示面板100的与第0至第19像素和第481至第500像素相对应的区域被回射器和引导结构覆盖，因此光学触摸输入系统中的光学传感器模块实质上能够感测到仅90°范围内的视角。因此，在检测器225的第0至第19像素和第481至第500像素中检测到的值被排除在有效值之外。

能够实质上检测到光强度的视角0～90°称为“有效视角”。可以通过对检测器225的像素处的光强度的显著差异进行检测，来映射(map)与参考角度0°相对应的起点和与参考角度90°相对应的终点。有效视角的与参考角度0°相对应的起点和与参考角度90°相对应的终点可以根据光学传感器模块200的位置而变化。即使光学触摸输入系统中的光学传感器模块200未对准，也可以通过本发明中的建立参考的方法来新建立起点和终点。可以基于新建立的参考来检测正确的触摸。像素与参考角度之间的这种映射也称为“相关”。

如图4所示，光强度强的像素点(例如“脉冲”)对应于从其他光学传感器模块的发射器发出的直射光，该其他光学传感器模块取决于包含在光学触摸输入系统中的光学传感器模块的数量而位于斜对角的角部处，或者位于非对角的角部处。即，基于从位于斜对角的角部处或0度和/或90度的角部处的其他光学传感器模块的发射器接收的光，来检测具有相对较强的光强度的像素点。

在一个实施方式中，具有检测器或光学传感器并且具有光发射器的光学传感器模块可以集成在单个部件封装中，并安装在显示面板100的三个角部处。各个光学传感器模块对位于其他角部处的其他红外光学传感器模块所发出的光(直射光)进行感测。直射光被视为点光源。从其他光学传感器模块的发射器接收的各直射光具有脉冲的性质，其看上去比从回射器回射的光更亮，这是由于直射光将光聚成一点。脉冲对应于从其他光学传感器模块的发射器接收的光，并且可以将该脉冲确定为与参考角度相对应的参考点。在该情况下，如果确定了显示面板的大小，则将参考角度确定为特定角度。在一个示例中，如图4所示，当显示面板100的纵横比为16∶9时，存在两个脉冲，并且与这两个脉冲相对应的参考角度是29.3°和90°。

如果在显示面板的4个角部处有4个光学传感器模块，则一个光学传感器模块感测来自其他3个光学传感器模块的3个脉冲，并且如果在显示面板的2个角部处有2个光学传感器模块，则一个光学传感器模块感测来自其他传感器模块的1个脉冲。

此外，避免了在将光学传感器模块在未对准或倾斜状态下安装到显示面板上时可能产生的触摸感测错误。这是由于，如下所述，当向光学触摸输入系统施加电力时，一个光学传感器模块与其他光学传感器模块之间的相对参考被重新建立。

下面将描述基于从位于各角部的发射器接收的直射光在光学触摸输入系统中建立参考的方法。

第一实施方式

图5是例示了根据本发明的第一实施方式的在显示面板的三个角部处具有三个光学传感器模块的光学触摸输入系统的图。图6A至6C分别是例示了在第一至第三光学传感器模块中检测到的光强度的曲线图。图7A至7C分别是例示了在图6A至6C的第一至第三光学传感器模块中检测到的参考点的图。

第一光学传感器模块200a至第三光学传感器模块200c设置在显示面板100的三个角部A、B和C处。

第一光学传感器模块至第三光学传感器模块200a、200b和200c均具有发出红外线的发射器和感测红外线的检测器。该检测器具有包括像素的上述光电传感器阵列。

如图6A所示，当第一光学传感器模块200a的检测器沿像素感测光强度时，存在与角部B和C相对应的2个脉冲。角部B、C是第二光学传感器模块200b和第三光学传感器模块200c所在的点。根据这两个脉冲，第一光学传感器模块200a的检测器能够在该检测器的像素中建立与大约0°参考角度相对应的参考点和与大约30°参考角度相对应的参考点。大约0°和大约30°的参考角度对应于第二光学传感器模块所在的角部B和第三光学传感器模块所在的角部C。

如图6B所示，当第二光学传感器模块200b的检测器沿像素感测光强度时，存在与角部C和A相对应的2个脉冲。角部C、A是第三光学传感器模块200c和第一光学传感器模块200a所在的点。根据这两个脉冲，第二光学传感器模块200b的检测器能够在该检测器的像素中建立与大约0°参考角度相对应的参考点和与大约90°参考角度相对应的参考点。大约0°和大约90°的参考角度对应于第三光学传感器模块所在的角部C和第一光学传感器模块200a所在的角部A。在该情况下，介于大约0°与大约90°之间的参考角度是有效视角，并且触摸控制器的触摸检测是基于与该有效视角相对应的像素中的光强度来处理的。

如图6C所示，当第三光学传感器模块200c的检测器沿像素感测光强度时，存在与角部B和A相对应的2个脉冲。角部B、A是第二光学传感器模块200b和第一光学传感器模块200a所在的点。根据这两个脉冲，第三光学传感器模块200c的检测器能够在该检测器的像素中建立与大约0°参考角度相对应的参考点和与大约60°参考角度相对应的参考点。大约0°和大约60°的参考角度对应于第二光学传感器模块所在的角部B和第一光学传感器模块200a所在的角部A。

除了参考角度0°和90°以外的大约30°和大约60°的参考角度可以根据显示面板100的纵横比而变化。在一个示例中，当显示面板100的纵横比为16∶9时，第一光学传感器感测到角部C的参考角度为29.3°。如果显示面板100的纵横比不是16∶9，则第一光学传感器感测到角部C的参考角度为大于0°且小于90°。

如图2A和图2B所示，角部D优选地被斜角地处理，以在角部D发出类似于“脉冲”的光。

第一实施方式中的建立参考的方法包括以下步骤。

首先，位于显示面板100的相应角部B和C处的第二光学传感器模块200b和第三光学传感器模块200c中的发射器发出光，位于显示面板的角部A处的第一光学传感器模块200a的检测器接收或感测直射光。

第三角部处的检测器检测位于角部B和C处的发射器发出的直射光所产生的相应的第一脉冲信号及第二脉冲信号。

相应的第一和第二脉冲信号对应于位于角部A处的检测器的像素位置。

之后，触摸控制器将相应的第一脉冲信号和第二脉冲信号的相应像素位置与相应的大约为0°和30°的预定第一参考角度和第二参考角度相关联。

以同样方式，第二光学传感器模块200b的检测器和第三光学传感器模块200c的检测器关于显示面板的参考角度对检测器中的像素进行感测和检测。

第二实施方式

图8是例示了根据本发明的第二实施方式的在显示面板的四个角部处具有四个光学传感器模块的光学触摸输入系统的图。图9是例示了在图8中所示的第一传感器模块中检测到的参考点的图。

如图8所示，第一光学传感器模块200a至第四光学传感器模块200d设置在显示面板100的四个角部A、B、C和D处。

第一至第四光学传感器模块200a、200b、200c和200d均具有发出红外线的发射器和感测红外线的检测器。该检测器具有包括像素的上述光电传感器阵列。

如图9所示，当第一光学传感器模块200a的检测器沿像素感测光强度时，存在与角部B、C和D相对应的3个脉冲。角部B、C和D是第二光学传感器模块200b、第三光学传感器模块200c和第四光学传感器模块200d所在的点。根据这三个脉冲，第一光学传感器模块200a的检测器能够在该检测器的像素中建立与大约0°参考角度相对应的参考点、与大约30°参考角度相对应的参考点和与大约90°参考角度相对应的参考点。大约0°、大约30°和大约90°的参考角度对应于第二光学传感器模块200b所在的角部B、第三光学传感器模块200c所在的角部C和第四光学传感器模块200d所在的角部D。

根据第二实施方式的建立参考的方法包括以下步骤。

首先，位于显示面板100的各角部B、角部C和角部D处的第二至第四光学传感器模块200b、200c和200d的发射器发出光，并且位于显示面板100的角部A处的第一光学传感器模块200a的检测器接收直射光。

位于角部A处的检测器检测由位于相应角部B、C和D处的第二至第四光学传感器模块200b、200c和200d的发射器发出的直射光所产生的相应的第一、第二和第三脉冲信号。

相应的第一、第二和第三脉冲信号对应于位于角部A处的发射器的像素。

之后，触摸控制器将相应的第一、第二和第三脉冲信号的相应的像素位置与相应的大约为0°、30°和90°的预定的第一、第二和第三参考角度相关联。第二参考角度可以根据显示面板100的纵横比而变化为大于0°且小于90°的预定角度。

第一参考角度对应于显示面板100的感兴趣区域的一端，而第三参考角度对应于该感兴趣区域的另一端。

相应的第一、第二和第三发射器可以顺序地产生相应的第一、第二和第三脉冲信号。相应的第一、第二和第三发射器中的每一个被排序为，使得仅有一个发射器正在发光而其他发射器都没有发光。

反之，相应的第一、第二和第三发射器可以同时发光以产生相应的第一、第二和第三脉冲信号。

第四角部包括在检测第一、第二和第三脉冲信号时被关闭的发射器。

在建立参考时发射器的发射强度小于在检测触摸时发射器的发射强度。或者，在建立参考时发射器的发射持续时间(on time)小于在检测触摸时发射器的发射持续时间。

以同样方式，第二、第三和第四光学传感器模块200b、200c和200d的检测器关于显示面板的参考角度对检测器中的像素位置进行感测和检测。

第三实施方式

图10是例示了根据本发明的第三实施方式的在显示面板的两个角部处具有两个光学传感器模块的光学触摸输入系统的图。

如图10所示，当两个光学传感器模块设置在显示面板的两个角部A和B处时，用于建立光学触摸输入系统的参考的方法如下所述。在该情况下，认为省略了第三和第四光学传感器模块。

位于显示面板100的角部A处的第一光学传感器模块200a的发射器发出光，而位于显示面板100的角部B处的第二光学传感器模块200b的检测器接收直射光。

位于角部B处的检测器对由位于角部A处的发射器的直射光产生的第一脉冲信号进行检测。该第一脉冲信号对应于位于角部B处的检测器的像素位置。

触摸控制器将第一脉冲信号的像素位置与显示面板100的预定参考角度相关联。

位于显示面板100的角部B处的第二光学传感器模块200b的发射器发出光，而位于显示面板100的角部A处的第一光学传感器模块200a的检测器接收直射光。

位于角部A处的检测器对由位于角部B处的发射器的直射光产生的第二脉冲信号进行检测。该第二脉冲信号对应于位于角部A处的检测器的像素位置。

触摸控制器将第二脉冲信号的像素位置与显示面板100的预定参考角度相关联。

图11是在光学触摸输入系统中建立参考的流程图。

如图11所示，下面将描述在光学触摸输入系统中建立参考的方法。

首先，对光学触摸输入系统施加电力(S110)。

接着，为了自动地建立参考，使光学传感器模块的发射器发光(S120)。在短时间内对这种参考的建立进行处理，并且在向光学触摸输入系统施加电力的同时或者之后立即处理该参考的建立。在一些情况下，可以在开启光学触摸输入系统期间随着用户的调节来处理这种参考的建立。

接着，在光学传感器模块的各个检测器处捕捉并感测来自于光学传感器模块(IR传感器)的发射器的光的强度(S130)。

这里，各个发射器可以顺序地产生相应的脉冲信号。对各个发射器中的每一个进行排序，使得仅有一个发射器正在发光而其余发射器都没有发光。反之，各个发射器可以同时发光以产生相应的脉冲信号。

在建立参考时发射器的发射强度小于在检测触摸时发射器的发射强度。或者，在建立参考时发射器的发射持续时间小于在检测触摸时发射器的发射持续时间。

接着，触摸控制器对来自于发射器的脉冲信号进行检测，并检测与光学传感器模块中检测器的像素位置相对应的像素。并且，将像素位置与显示面板中的角部所对应的参考角度相关联(S140)。

在这种处理中，将从各角部发出的直射光与来自回射器的反射光区分开。在未形成有光学传感器模块的角部中，斜角地处理了的形状使得能够发出脉冲类型的光。

接着，对光学传感器模块的各个检测器中的像素位置建立参考点(S150)。

基于这些参考点，设置光学传感器模块中各个检测器的有效视角。

参考角度可以为大约0°、29.3°、60.1°和90°。

在该处理中，检测器感测光强度的光学传感器模块和发射器发出直射光的光学传感器模块是不同的。

图12是例示了光学传感器模块中的检测器的不同实施方式的图。

如图12所示，光学传感器模块的检测器可以是面积传感器阵列。在该情况下，面积传感器阵列可以二维地捕捉光强度。

图13是例示了光学触摸输入系统中的触摸控制器的框图。

如图13所示，触摸控制器500具有检测触摸的触摸检测器510、以及按照上述处理的参考建立部520。触摸控制器500可以包括在光学触摸输入系统中，并且可以包含在显示控制器中。

下面将描述触摸感测错误检测方法的原理。

图14是例示了回射率根据光学触摸输入系统中设置的回射器反射的反射光的入射角而变化的曲线图。

如图14所示，回射器在大约0°的入射角具有几乎100％的入射百分比。该值随着光的入射角接近30°而减小，并随后随着光的入射角达到62°而显著减小。

图15是例示了位于纵横比为16∶9的显示面板的一个角部处的光学传感器模块的各个角度的入射角的曲线图。图16A是例示了位于纵横比为16∶9的显示面板的该角部处的光学传感器模块的各个角度的回射率的曲线图。

参考图15和图16A，关于大约61°角度，光的入射角度从60°减小到约30°。在这种情况下，该61°角度是从位于纵横比为16∶9的显示面板的一个角部处的一个光学传感器模块计算出的相对角度。这是由于回射器中的棱镜的顶点方向在回射器的各边弯曲的点处发生变化而出现的现象。

如与图16A中所示出的回射率相关描述的，当角度从60°变化到61°时，回射百分比增大了大约40％。

这意味着回射百分比随着光的入射角减小而增大。具体而言，回射百分比在与红外光学传感器模块斜对角的点处相对较大。此外，在与相对于红外光学传感器模块测得的0°或90°角相对应的点处，入射角为0，因此回射百分比相对较大。

即，可以基于脉冲光强度检测从红外光学传感器发出的具有大的入射角的光，并且可以将具有检测到的脉冲光强度的点确定为参考点(测得的角度为0°、29.3°、60.7°和90°)。基于此，无论光学传感器模块未对准或倾斜程度如何，通过建立新的参考都能够检测到正确的触摸。

图16B是例示了在纵横比为16∶9的、具有单个斜对角的光学传感器模块的显示面板中设置的光学传感器模块的回射率的曲线图。

根据图16B，斜对角设置的光学传感器设置在测得的角度为大约61°的点处。从被配置为感测光强度的光学传感器模块发出的光可以以大约0°入射到斜对角的角部上，并且几乎所有的光都是反射光。因此，测得的角度大约为61°的点具有脉冲光强度。

因此，根据该光学触摸输入系统，从相对的光源(任何角部)发出的直射光与从其他区域回射的光区分开。利用自动校准算法来建立参考。

结果，在制造和装配阶段期间或之后，可以省略物理补偿过程，由此减少了制造时间和成本。

对本领域技术人员而言明显的是，在不脱离本发明的精神或范围的情况下可以对本发明做出多种修改和变型。因此，本发明旨在包含落入所附权利要求书及其等同物范围内的对本发明的修改和变型。

本申请要求2009年12月26日提出的韩国专利申请No.10-2009-0131363和2010年12月2日提出的韩国专利申请No.10-2010-0122016的优先权，以引证方式将其合并于此，如同在此进行了充分阐述。

Claims (13)

1.一种在光学触摸输入系统中建立参考的方法，该方法包括以下步骤：

由位于显示面板的第一角部和第二角部处的相应发射器发出光，并由位于所述显示面板的第三角部处的检测器接收直射光；

所述第三角部处的所述检测器对位于所述第一角部和所述第二角部处的所述相应发射器的直射光产生的相应的第一脉冲信号和第二脉冲信号进行检测；

所述相应的第一脉冲信号和第二脉冲信号对应于位于所述第三角部处的所述检测器的像素位置；以及

将所述相应的第一脉冲信号和第二脉冲信号的相应的像素位置与所述显示面板的相应的预定第一参考角度和预定第二参考角度相关联，

其中，所述预定第一参考角度和所述预定第二参考角度中的至少一个为0度或90度，并且所述预定第一参考角度和所述预定第二参考角度中的至少一个与所述显示面板的感兴趣区域的一端相对应。

2.一种在光学触摸输入系统中建立参考的方法，该方法包括以下步骤：

由位于显示面板的第一角部、第二角部和第三角部处的相应发射器发出光，并由位于所述显示面板的第四角部处的检测器接收直射光；

所述第四角部处的所述检测器对位于所述第一角部、所述第二角部和所述第三角部处的相应发射器的直射光产生的相应的第一脉冲信号、第二脉冲信号和第三脉冲信号进行检测；

所述相应的第一脉冲信号、第二脉冲信号和第三脉冲信号对应于位于所述第四角部处的所述检测器的像素位置；以及

将所述相应的第一脉冲信号、第二脉冲信号和第三脉冲信号的相应的像素位置与所述显示面板的相应的预定第一参考角度、预定第二参考角度和预定第三参考角度相关联，

其中，所述第一参考角度为0度，所述第三参考角度为90度，而所述第二参考角度大于所述第一参考角度且小于所述第三参考角度，并且，

其中，所述第一参考角度对应于所述显示面板的感兴趣区域的一端，而所述第三参考角度对应于所述感兴趣区域的另一端。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述相应的第一发射器、第二发射器和第三发射器被排序，以产生所述相应的第一脉冲信号、第二脉冲信号和第三脉冲信号。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述相应的第一发射器、第二发射器和第三发射器中的每一个被排序为使得仅有一个发射器正在发光而其余发射器不发光。

5.根据权利要求2所述的方法，其中，所述相应的第一发射器、第二发射器和第三发射器同时发光，以产生所述相应的第一脉冲信号、第二脉冲信号和第三脉冲信号。

6.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第四角部包括在检测所述第一脉冲信号、所述第二脉冲信号和所述第三脉冲信号时被关闭的发射器。

7.根据权利要求2所述的方法，其中，所述发射器在建立参考时的发射强度小于所述发射器在检测触摸时的发射强度。

8.根据权利要求2所述的方法，其中，所述发射器在建立参考时的发射持续时间小于所述发射器在检测触摸时的发射持续时间。

9.一种光学触摸输入系统，其包括：

显示面板；

三个或四个光学传感器模块，其设置在所述显示面板的三个或四个角处，各个所述光学传感器模块具有检测器和发射器；

回射器，其与所述显示面板的四个边对应地设置；以及

触摸控制器，其具有用于检测触摸的第一部分和用于建立参考的第二部分，其中，一个光学传感器模块的检测器通过对来自于另一个光学传感器模块的发射器的直射光进行检测来感测所述参考，

其中，所述触摸控制器的第二部分对来自于所述光学传感器模块的所述发射器的脉冲信号进行检测，并检测与所述光学传感器模块中所述检测器的像素位置相对应的像素，并且将所述检测器的像素位置与所述显示面板中的角部所对应的多个参考角度相关联，并且，

其中，所述参考角度中的至少一个为0度或90度，并且与所述显示面板的感兴趣区域的一端相对应。

10.根据权利要求9所述的光学触摸输入系统，其中，未设置有所述光学传感器模块的角部是被斜角地处理了的角部。

11.根据权利要求9所述的光学触摸输入系统，该光学触摸输入系统进一步包括包围所述显示面板、所述光学传感器模块和所述回射器的壳体。

12.根据权利要求9所述的光学触摸输入系统，其中，所述检测器包括线传感器阵列。

13.根据权利要求9所述的光学触摸输入系统，其中，所述检测器包括面积传感器阵列。