专利名称：红外触摸屏抗光干扰性能的测试装置及其测试方法
技术领域：
本发明涉及一种触摸屏的测试装置及测试方法，尤其涉及一种红外触摸屏抗光干扰性能的测试装置及其测试方法。
背景技术：
长期以来，红外触摸屏以高度的稳定性、适应性及透光性赢得业内人士的好评。由于红外触摸屏为一种光学触摸屏，所以需要具备一定的抗背景光干扰性，红外触摸屏所受到的背景光的光干扰多为来自太阳光的光干扰。近年来红外触摸屏制造商对红外触摸屏进行了产品的抗光性能的改进，取得了一定的效果。但是，由于没有一个量化的考核标准，以及配套的设备和相对严格的试验方法，以至于针对具体的改进方案，究竟在性能上改进了没有，改进了多少，没有一个量化的标准。就不能为下一步工作提供指导方向，形成资源的浪费。且工作存在很大的盲目性。如果以太阳光作为红外触摸屏抗光干扰性能测试的模拟干扰光源存在如下问题(一 )地面上接收到的太阳光中红外线的比例是随大气物理天文现象而变化并且随季节和地域观测点周边环境等等都会变化。每天的天气预报内容含有紫外线强度，还没有我们感兴趣的红外线强度的报告。因此即使同样光强的阳光中的红外线的强度严格上说并不相同。单纯用阳光的强度来考核红外触摸屏的抗干扰性能，含有不确定因素太多，用室外的阳光对产品进行测试。必然要受时间地点的限制，试验的结果没有可重复性，每次实验的可比性很差。如果以一般的白炽灯、碘钨灯作为红外触摸屏抗光干扰性能测试的模拟干扰光源存在如下问题(一)不管其照度有多大，我们只应关心其中的红外线的强度有多大，红外成分有多少，同样光强的阳光和灯光中的红外线强度完全不同；( 二)灯泡的光基本上是点光源，光强度随距离变化很大，照射面上强度变化也很大；(三)以交流电源供电的光源其强度中不但有直流分量而且有交流分量，这就使我们研究的问题更加复杂化。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种专门用于测试红外触摸屏抗光干扰性能的测试装置，该测试装置包括测试平台，放置被检测抗光干扰性能的红外触摸屏；模拟干扰光源，发射可被红外触摸屏的红外接收元件所接收的干扰光；光源控制单元，至少能够调节干扰光的光强；以及旋转构件，调整干扰光射向红外接收元件的入射角。
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依照本发明的一个方面，所述模拟干扰光源为红外光源。依照本发明的一个方面，所述模拟干扰光源的横向长度大于其所照射的红外触摸屏的接收边的长度。依照本发明的一个方面，所述光源控制单元中包含有光强测试单元，用于测试所述干扰光的光强。依照本发明的一个方面，所述旋转构件在调整所述干扰光射向所述红外接收元件的入射角的过程中，所述模拟干扰光源与所述红外接收元件之间的距离保持不变。同时本发明还提供了上述测试装置的一种测试方法，该测试方法包括以下步骤控制模拟干扰光源发射干扰光射向红外触摸屏的红外接收元件；以及调整干扰光射向红外接收元件的入射角，调节干扰光的光强，记录不同入射角的干扰光使红外触摸屏发生检测异常的临界状态时所对应的临界光强。依照本发明的一个方面，所述调节干扰光射向红外接收元件的入射角中的入射角的大小从理论零度开始逐渐递增。依照本发明的一个方面，所述理论零度为所述模拟干扰光源的下沿到达红外接收单元所能达到的最小接收角度。依照本发明的一个方面，所述调节干扰光的光强为所述光源控制单元对所述模拟干扰光源所发射的干扰光的光强进行空间和时间轴上的可编程控制。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。
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为根据本发明的红外触摸屏抗光干扰性能的测试装置的一种实施例的结构示意图；图2为模拟干扰光源的一种实施例的结构示意图；图3为图2所示模拟干扰光源由多个广角红外发光管组成时的光强分布示意图；图4为图2所示模拟干扰光源由多个小发射角红外发光管组成时的光强分布示意图；图5为根据本发明的红外触摸屏抗光干扰性能的测试装置的一种实施例的一种优化方案的结构示意图；图6为图5优化方案所示测试装置的立体图；图7为根据本发明的红外触摸屏抗光干扰性能的测试装置的测试方法的流程图； 以及
图8为模拟干扰光源所发射的干扰光射向红外触摸屏的红外接收元件的入射角为理论零度时的一个实施例的示意图。
具体实施例方式下面将开始本发明的实施例的详细说明，根据相应的
其实施例，其中通篇相同的附图标记指代相同的元件。下面将通过参照
实施例以解释本发明。如图1所示为根据本发明的红外触摸屏抗光干扰性能的测试装置的一种实施例的结构示意图，该测试装置包括测试平台101、模拟干扰光源102、光源控制单元103及旋转构件104。测试平台101用于放置被检测抗光干扰性能的红外触摸屏100，在测试平台101 上可设置有固定元件105(如卡扣、螺栓等)用于固定红外触摸屏100，使红外触摸屏100 在被该测试装置测试的过程中不会被移动，提高了该测试装置的测试精度；模拟干扰光源 102用于发射可被红外触摸屏100的红外接收元件所接收的干扰光，模拟干扰光源102所发射的干扰光为^(Infrared红外光)或NIR(Near Infrared近红外光)；光源控制单元 103与模拟干扰光源102相连接，光源控制单元103至少能够调节模拟干扰光源102所发射的干扰光的光强，光源控制单元103可为包含有电位器和三极管的简单电路，能够实现调节模拟干扰光源的发光强度功能的电路过多，不一一列举。在光源控制单元103中包含有光强测试单元，用于测试模拟干扰光源102所发射的干扰光的光强，如干扰光为红外光， 该光强测试单元可为红外辐照度计，在图1中可将光强测试单元安装在红外触摸屏100的被检测的接收边附近，例如，可安装在图中右侧的固定元件105上；旋转构件104用于调整干扰光射向红外触摸屏100的红外接收元件的入射角。旋转构件104可以通过旋转测试平台101来实现调整干扰光的入射角，也可以通过旋转模拟干扰光源102来实现调整干扰光的入射角，也可以通过同时旋转测试平台101和模拟干扰光源102来实现调整干扰光的入射角。旋转构件104在调节干扰光射向红外触摸屏100的红外接收元件的入射角的过程中需保证模拟干扰光源102与红外接收元件之间的距离保持不变，防止模拟干扰光源102所发射的干扰光因传输距离不同产生衰减不同的光强而造成的检测误差，旋转构件104对干扰光射向红外接收单元的入射角的调整范围一般在0 90度之间。在图1中示出旋转构件104的为一种通过旋转模拟干扰光源102来实现调整干扰光的入射角的实施例，该旋转构件104至少包括旋臂1041与旋转件1042，模拟干扰光源102安装在旋臂1041上，旋臂1041通过旋转件1042与检测平台100轴接或铰接在一起，用户操作旋臂1041可以使其在平行或垂直于检测平台100的方向上进行旋转从而实现对模拟干扰光源102所发射的干扰光的入射角进行调整，旋臂1041可为“口”型架、“工”型架、“曰”型架、“E”型架、“干”型架、“F”型架等，旋转件1042可为连接轴、铰链等。参照图5，在图5中旋转构件104还包含有一个弧形悬臂1043，最为一种优选，弧形旋臂1043为圆弧形旋臂。弧形旋臂1043安装在测试平台101上，在弧形悬臂1043上设置有滑槽1044，旋臂1041通过可固定滑动件1045 可在滑槽1044内进行滑动并随时固定当前所在的位置，这种旋转构件104因为具有弧形旋臂1043利于对模拟干扰光源102所发射的干扰光的入射角进行精确调整。同时可参照图 6，图6为图5所示测试装置的立体图。在实际应用中，将被检测抗光干扰性能的红外触摸屏100放置于测试平台101上， 操作旋转构件104使红外触摸屏100的红外接收单元处入射角不同的干扰光照射，操作光源控制单元103调节模拟干扰光源102所发射的干扰光的光强直至红外触摸屏100发生检测异常的临界状态(根据质量部关于红外触摸屏的检验规定的测试方法测定时，当触摸屏从正常工作状态到出现非正常的跳点、跳线等现象的时候，定义为触摸屏检测异常的临界状态)并记录此时的临界光强，从而获得了红外触摸屏100的红外接收单元在处不同入射角照射时的发生检测异常的临界状态时的临界光强的数据表，将红外触摸屏100所将要应用的环境中干扰光的光强带入该数据表就可以得出该红外触摸屏能够在该环境中正常使用时所允许的干扰光的最大入射角。本发明提供了一种专门用于测试红外触摸屏抗光干扰性能的测试装置，能够对红外触摸屏的抗光干扰性能得出一个具体的试验数据，解决了市场上没有专门用于测试红外触摸屏抗光干扰性能的测试装置这一空缺，为红外触摸屏生产厂家提供了方便。该测试装置可以模拟各种红外触摸屏的应用环境中的干扰光，无需去具体应用环境中进行抗光干扰性能检测，极大的简化了红外触摸屏抗光干扰性能的测试过程。如图2所示为模拟干扰光源102的一种实施例的结构示意图，模拟干扰光源102 在本实施例中被示为由多个红外发光管201构成的单一红外光源，多个红外发光管201构成一个矩形阵列，这种结构的模拟干扰光源102能够发射出的比较均勻的平行的红外光。 利于旋转构件调整模拟干扰光射向红外触摸屏100的红外接收元件的入射角。同时由于红外发光管201所发射出的红外光在到达红外触摸屏的红外接收单元的过程中肯定会有一定的发散，如图3所示，为干扰光源102由普通的广角红外发射管构成时在水平方向的光强分布，图3中-6、-5、-4…0···4、5、6为该模拟光源中红外发光管的编号，编号0的红外发光管为模拟干扰光源正中间的红外发光管，从图3中可以看出编号-2至编号3的红外发光管的光强比较均勻，两侧的红外发光管的光强由于红外光的发散开始有较大幅度的衰减，降低了模拟干扰光所发射的干扰光的均勻性。为了进一步提高模拟干扰光源所发射的干扰光的均勻性，其所使用的红外发光管可采用小发射角红外发光管，同时令模拟干扰光源的横向长度大于其所照射的红外触摸屏的接收边的长度，令红外触摸屏的被检测的接收边处于光强分布均勻的红外发光管的辐射区域内，具体可参照图4，令红外触摸屏的被检测的接收边处于编号-4至编号4的红外发光管所发射的红外光的辐射区域内，由于编号-4至编号4 的红外发射管的光强非常均勻，进一步提高了照射到红外触摸屏的被检测的接收边的干扰光的均勻性。如图7所示为根据本发明的红外触摸屏抗光干扰性能的测试装置的测试方法的流程图，该测试方法包括以下步骤进入步骤701，控制模拟干扰光源发射干扰光射向被检测抗光干扰性能的红外触摸屏的红外接收元件。如图1所示的测试装置执行本步骤，首先将被检测抗光干扰性能的红外触摸屏 100放置于测试平台101上，接通电源，打开模拟干扰光源102的开关使其工作，调整红外触摸屏100的位置使红外触摸屏100的一条接收边始终处于模拟干扰光源102所发射的干扰光的照射，然后用固定元件105将已经调试好位置的红外触摸屏100在测试平台101上加以固定。进入步骤702，调整干扰光射向红外接收元件的入射角，调节干扰光的光强，记录不同入射角的干扰光使红外触摸屏发生检测异常的临界状态时所对应的临界光强。如图1所示的测试装置执行本步骤，操作与模拟干扰光源102相连接的光源控制单元103调节模拟干扰光源102所发射出的干扰光的光强，同时在红外触摸屏100的触摸检测区域不断执行触摸操作直至该红外触摸屏100发生检测异常的临界状态(根据质量部关于红外触摸屏的检验规定的测试方法测定时，当触摸屏从正常工作状态到出现非正常的跳点、跳线等现象的时候，定义为触摸屏检测异常的临界状态)，并记录红外触摸屏100发生检测异常的临界状态时光源控制单元103中的光强测试单元所显示的干扰光的光强数值。在操作光源控制单元103来对模拟干扰光源102所发射出的干扰光的光强进行空间和时间轴上的可编程控制。操作旋转构件104调节模拟干扰光源102所发射的干扰光射向红外触摸屏100的红外接收元件的入射角从理论零度开始逐渐递增，并记录不同入射角的干扰光使红外触摸屏100发生检测异常的临界状态时的临界光强。理论零度为模拟干扰光源 102的下沿到达红外触摸屏100的红外接收单元所能达到的最小接收角，具体可参照图8， 图8中的Z α为模拟干扰光源102所发射的干扰光射向红外触摸屏100的红外接收元件 801的入射角为理论零度时的一个实施例，在图8中802为红外触摸屏100的红外发射单元，红外发射单元802与旋转件1042处同一轴线上。由于红外触摸屏接收边上的红外接收单元(一般为红外接收管)在垂直方向上的理论最大接收角度为12度，在水平方向上的理论最大接收角度为29度，所以在使用本发明所述的测试装置对红外触摸屏进行抗光干扰性能测试时干扰光射向红外触摸屏的红外接收单元的最大入射角无需过高，稍大于红外接收原件的理论最大接收角度即可，同时应尽量多次选取不同的干扰光射向红外触摸屏的红外接收单元的入射角，提高检测的精确度。 尽管已经对本发明的实施例作出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。
权利要求
1.一种红外触摸屏抗光干扰性能的测试装置，其特征在于，包括测试平台，放置被检测抗光干扰性能的红外触摸屏；模拟干扰光源，发射可被红外触摸屏的红外接收元件所接收的干扰光；光源控制单元，至少能够调节干扰光的光强；以及旋转构件，调整干扰光射向红外接收元件的入射角。
2.如权利要求1所述的测试装置，其特征在于所述模拟干扰光源为红外光源。
3.如权利要求2所述的测试装置，其特征在于所述模拟干扰光源的横向长度大于其所照射的红外触摸屏的接收边的长度。
4.如权利要求1所述的测试装置，其特征在于所述光源控制单元中包含有光强测试单元，用于测试所述干扰光的光强。
5.如权利要求1至4之一所述的测试装置，其特征在于所述旋转构件在调整所述干扰光射向所述红外接收元件的入射角的过程中，所述模拟干扰光源与所述红外接收元件之间的距离保持不变。
6.一种红外触摸屏抗光干扰性能的测试装置的测试方法，所述测试装置包括放置被检测抗光干扰性能的红外触摸屏的测试平台，发射可被红外触摸屏的红外接收元件所接收的干扰光的模拟干扰光源，至少能够调节干扰光的光强的光源控制单元以及调整干扰光射向红外接收元件的入射角的旋转构件；其特征在于，该测试方法包括以下步骤控制模拟干扰光源发射干扰光射向红外触摸屏的红外接收元件；以及调整干扰光射向红外接收元件的入射角，调节干扰光的光强，记录不同入射角的干扰光使红外触摸屏发生检测异常的临界状态时所对应的临界光强。
7.如权利要求6所述的测试方法，其特征在于所述调节干扰光射向红外接收元件的入射角中的入射角的大小从理论零度开始逐渐递增。
8.如权利要求7所述的测试方法，其特征在于所述理论零度为所述模拟干扰光源的下沿到达红外接收单元所能达到的最小接收角度。
9.如权利要求6所述的测试方法，其特征在于所述调节干扰光的光强为所述光源控制单元对所述模拟干扰光源所发射的干扰光的光强进行空间和时间轴上的可编程控制。
全文摘要
本发明公开了一种专门用于测试红外触摸屏抗光干扰性能的测试装置及其测试方法，该测试装置包括用于放置被检测抗光干扰性能的红外触摸屏的测试平台，用于发射可被红外触摸屏的红外接收元件所接收的干扰光的模拟干扰光源，至少能够调节干扰光的光强的光源控制单元以及用于调整干扰光射向红外接收元件的入射角的旋转构件。这种测试装置可以模拟各种红外触摸屏的应用环境中的干扰光，无需去具体应用环境中进行抗光干扰性能检测，极大的简化了红外触摸屏抗光干扰性能的测试过程。
文档编号G01M11/00GK102192829SQ20101012077
公开日2011年9月21日 申请日期2010年3月8日 优先权日2010年3月8日
发明者刘建军, 刘新斌, 刘莹, 叶新林, 杨绍鹏, 黄春颖 申请人:北京汇冠新技术股份有限公司, 北京汇冠触摸技术有限公司