CN101770318A - 具有立体结构反光条的触摸电子白板装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有立体结构反光条的触摸白板装置，主要包括摄像头、发光灯、反光条、信号处理电路等，其特征在于，所述反光条中有一个或一个以上是由多片小反光片呈不同倾斜角度排列构成。可以通过独立设置各小反光片的角度，从而使摄像头观察到的反光条最暗处的反光强度大大提高，并且反光条整体亮度均匀性改善，从而使系统性能大大提高，软硬件得以简化，而发光灯的功耗也可以降低。

Description

具有立体结构反光条的触摸电子白板装置

技术领域

本发明涉及一种电子白板装置，尤其是一种采用反光边框和图像传感器进行位置检测的触摸电子白板装置。

背景技术

电子白板系统的实现基础是笔迹跟踪，即位置指示与位置检测计算技术。按照使用方式不同，电子白板可以分为需要专用笔的电子白板和不需要专用笔的电子白板两种类型。不需要专用笔的电子白板可以检测任何接近或接触到白板表面的物体的位置，所以是可以用人的手指进行触摸操作的，因此一般称为触摸电子白板。触摸电子白板一般采用压力感应、图像处理等技术。其中采用图像处理技术的产品中较成熟的一种是这样构成和工作的：有两个摄像头处于白板边框的两角，能够接收到白板边框的图像，在白板边框安装有反光条，反光面对屏幕方向，紧靠每个摄像头安装有一组发光灯，其发光照射相对的反光条，反光条的反光面贴有一层具有逆反光作用的反光膜，从而在摄像头中可以观测到明显亮于背景的亮带，所述反光膜的反光原理与通常交通标志的反光原理相同。当有物体接近白板表面而遮挡到反光条时，出现反光条亮带图像的缺损，系统可以根据两摄像头同时观测到的缺损的位置计算出物体在白板二维表面的位置坐标。中国专利公开号CN101145091，申请号200710047703.X，名称为“基于红外线摄像的触摸屏及其定位检测方法”的申请公开说明书，以及中国专利公开号CN101498980，申请号200910038040.4，名称为“基于红外线摄像的触摸显示屏边框、系统及计算方法”的申请公开说明书中分别描述了这样的技术。目前已经有相关产品。上述现有技术中反光条是平直的长条结构，可称为平面结构的反光条。这种触摸电子白板具有结构简单、成本低、精度较高等优点，但是存在如下问题：由于边框上同一反光条的不同位置与摄像头的距离和倾斜角度不同，摄像头观察到的反光条的不同位置的亮度可以相差很大。特别时倾斜角度的影响非常显著，根据实测和已知反光条的技术参数，从垂直入射到45度入射反光的强度将降低60％以上。这对系统的检测灵敏度、工作可靠性和光源效率等显然都是非常不利的，其中最主要的问题是，为了保证反光条最暗处的检测，必须提高发光灯发光功率，而很亮的照射会使近处的物体本身很亮而干扰检测。

发明内容

为了解决现有技术中因反光条不同位置放光强度悬殊造成的上述问题，本发明提供一种具有立体结构反光条的触摸电子白板装置。

本发明的目的通过以下技术方案实现：一种具有立体结构反光条的触摸电子白板装置，主要包括摄像头、发光灯、反光条、信号处理电路等，有一个以上的所述摄像头，其输出信号连接到所述的信号处理电路，紧靠每个所述摄像头安装有一组发光灯，其发光照射相对应的反光条，有两个或三个反光条，其特征在于，所述反光条中有一个或一个以上是由多片小反光片呈不同倾斜角度排列构成。不同位置的小反光片的倾斜角度进行独立设置，从而使自每个摄像头观察各小反光片尽可能接近垂直，大大增加远端边角处反光条的反光强度。进一步，也可以通过独立设置各小反光片的角度，在增强远端反光条的反光强度的同时适当降低近端发光强度，从而更加改善反光条的反光亮度的均匀性。

由于采用了上述技术方案，本发明的具有立体结构反光条的触摸电子白板装置具有这样的有益效果：由于多片小反光片的倾斜角度的合理设计可以使摄像头观察到的反光条最暗处的反光强度大大提高，并且反光条整体亮度均匀性改善，从而使系统性能大大提高，并且软硬件得以简化，发光灯的功耗也可以降低。

附图说明

图1是本发明的第一个实施例的结构示意图。

图2是本发明的第二个实施例的结构示意图。

图中：1-摄像头，2-发光灯，3-反光条，4-小反光片，5-信号处理电路。

具体实现方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

在图1中，摄像头1安装在一个16:9的液晶显示器外框的上边两侧上方，在显示器外框的另外三边各贴有一个反光条3，两组发光灯2由红外发射管做成，分别安装在紧靠两个摄像头1的位置并且其发光照射到各自相对的两条反光条3上，反光条3中贴在下边的一条由7个小反光片4构成，其安装的倾斜角度两侧对称，自外向内的三对小反光片4与反光条轮廓线的夹角分别为30度，20度和15度，中间的一片与反光条轮廓边线平行。

因为从每个摄像头1到相对的左侧或右侧反光条的观察倾斜角度(即观察方向与反光条边线垂直方向的夹角)不大，约为0度到30度之间，所以左右两条反光条3仍然可以采用现有技术的平面反光条形式。而下边较长，从摄像头1到其底边最远端的倾斜角近60度，且距离较远，所以如果用现有技术的平面结构反光条，则反光条的反光强度在底边远端边角处将迅速降低。采用了本实施例中所提供的立体结构的反光条3后，摄像头到最远端反光面的观察倾斜角减小了30度，而最近处的观察倾斜角增加了30度，这样在大大提高了远端的反光强度的同时，也适当降低了近端的反光强度，改善了反光条的整体均匀性。实际测试对比证明，这种改进的触摸电子白板装置在物体检测灵敏度、系统的整体可靠性、抗干扰性能等各方面都由明显提高，这实际上使信号处理的软硬件可以简化，同时发光灯总体耗电可以适当降低，提高了能量利用效率。

图2中，本实施例是一个长约2米，高约1米的电子白板。两个摄像头1安装在左侧两角，右侧反光条3采用现有平面结构，上下两个反光条3采用本发明提供的立体结构，其中自右侧向左侧，小反光片4与边线的夹角从60度到20度渐变。采用了这种结构的反光条3以后，上下两条反光条3的远端右侧在相对的摄像头1中的亮度比采用平面结构反光条大大提高了，这对系统的性能改善非常有益。小反光片4的位置和长度根据可以根据这样的原则来设计：从摄像头到远端的小反光片的辐射线与此小反光片表面接近垂直，在自摄像头方向观察各小反光片4的反光面连续没有间隙的前提下小反光片间的距离尽量远，在空间允许条件下小反光条尽量长。

在上述两个实施例中，都是采用廉价的玻珠反光膜构成反光表面，而实测反光性能却远超过采用高档反光膜的现有技术的平面结构反光条，这也是本发明的一个有益效果。

实际制作可以采用板条材料进行激光切割等加工成为经计算的锯齿形状，然后在相应锯齿边上附着反光膜形成本发明的立体结构的反光条。具体的形状可以适当简化以便于操作。

另外，由于本发明中的反光条的反光性能优良，对产品中反光条的宽度要求也可以大大降低，现有相关产品中反光条的反光面宽度需要约10毫米，而采用了本发明的触摸电子白板装置其反光条的反光面宽度可以在1毫米到3毫米之间，这样有利于产品外观的改善。

Claims (4)

1.一种具有立体结构反光条的触摸电子白板装置，主要包括摄像头1、发光灯2、反光条3、信号处理电路5等，有一个以上的所述摄像头1，其输出信号连接到所述的信号处理电路5，紧靠每个摄像头1安装有一组发光灯2，其发光照射相对应的反光条3，有两个或三个反光条3，其特征在于：所述反光条3中有一个或一个以上是由多片小反光片4呈不同倾斜角度排列构成。

2.根据权利要求1所述的具有立体结构反光条的触摸电子白板装置，其特征在于：所述的小反光片4是由附着在锯齿形材料表面的反光膜构成的。

3.根据权利要求1或2所述的具有立体结构反光条的触摸电子白板装置，其特征在于：所述的反光条3的反光表面为玻璃微珠反光膜。

4.根据权利要求1或2所述的具有立体结构反光条的触摸电子白板装置，其特征在于：所述的反光条3中的反光膜的宽度为1毫米到3毫米之间。

Images