CN102184059A - 一种拍照式光学触控装置 - Google Patents

Abstract

本发明为一种拍照式光学触控装置，涉及触控装置领域，已有技术的大功率一字激光器装在触控摸件的触摸侧，因其厚度较大，在背投电视的应用上，无法使边框做得很薄；在触摸玻璃墙的应用上无法做到所有需要供电组件都位于非触摸侧。因此，本发明采取将激光器装在非触摸侧，在触摸侧的相应位置装有全反射装置，可以使触摸侧高度小于3mm，本发明使触摸侧具有美观，便于清理灰尘和防水处理，减小预触发，提高用户体验质量的有益效果。

Description

一种拍照式光学触控装置

技术领域

本发明涉及触控装置领域，尤其是光学触控装置。

背景技术

随着图像处理技术的进步、芯片运算速度的提升，目前已经有一些基于拍照式的光学触控装置，目前的方案主要由如下几个部分构成：

(1)触摸件玻璃底板；

(2)多个大功率一字红外激光器，根据屏幕尺寸大小差异可以选择2个或者4个；

(3)图像获取装置；

(4)触摸坐标计算装置。

其中玻璃底板使得显示器或者其他显示设备的图像可以透过，并且提供用户触摸的介质。

每个大功率一字红外激光可以打出一个扇面的红外激光，并且该扇面能够覆盖触摸区域，并被安装在玻璃底板靠触摸区域一侧，平行于玻璃底板，照射向对角。这样多个大功率一字红外激光在玻璃底板的触摸面上方形成一层红外光网。当触摸物体点击到玻璃底板的时候，红外激光就会打在该触摸物体上，并照亮该触摸物体。

图像获取装置一般来说安装在非触摸侧，需要能以较高帧率(为了达到比较友好的用户体验，一般来说需要高于50帧，在触摸坐标计算装置计算能力允许的情况下，越高越好)从玻璃底板的背后拍摄整个显示画面，并拍摄下被红外激光点亮的触摸物体形成的红外光点。

触摸坐标计算装置，需要识别出画面上出现的红外光点，该点就是被红外激光照亮的触 摸物体，并计算出在屏幕上的坐标；计算出坐标后，通过某种接口(比如USB，串口等)传递给主控PC，主控PC上的操作系统及应用软件会根据获得的坐标及动作，作出相应的响应。

目前该方案主要应用在背投电视、触控玻璃墙等领域。

该方案的主要缺点是：

1)由于大功率红外激光具有一定的厚度(一般来说会超过10mm)，因此在应用在背投电视方案上时，无法使边框做得很薄，从而无法达到目前主流的工业设计需要达到的薄边框的设计效果，影响其外观的美观程度。

2)由于上述同样的原因，玻璃底板触摸侧上方的红外网离玻璃底板的距离比较大，因此在触摸时会发生触摸物体离屏幕还有一定距离就被系统识别为点击上了，也就是预触发比较大，影响用户体验。3)由于红外激光安装在玻璃底板触摸侧，因此还需要配套的互连线，电源线等，使得触摸侧无法做到无电设计，在应用在触控玻璃墙时，需要对这些设备进行特殊的保护，一定程度上影响了美观，另一程度上也增加了日常维护的难度，需要防备装置被破坏。

发明内容

本发明的目的为提供一种克服上述缺点，薄边框，能减小预触发的拍照式光学触控装置。

实现上述发明目的的技术方案如下：

一种拍照式光学触控装置，具有触摸件，多个大功率一字红外激光器，图像获取装置，触摸坐标计算装置，主控PC，在触摸件的非触摸侧1——4个顶角处分别装置有大功率一字红外激光器，其发光中心线垂直于触摸件，在触摸件的触摸侧的大功率一字红外激光器的相应位置固定有全反射装置，全反射装置的一个直角面为与触摸面固定面，斜面为全反射面，反射光沿着平行于触摸件的方向照射对角，在非触摸侧还装有图像获取装置，触摸坐标计算装置及主控PC。

触摸件为玻璃底板。

大功率一字红外激光器，打出扇面红外激光，采用的多个大功率一字红外激光器发出的红外光扇面角的面积能覆盖整个触摸区域。

触摸坐标计算机装置通过相应接口与主控PC连接，该接口一般采用USB、串口、并口、网口等。

本技术方案保持了图像获取装置及触摸坐标计算装置的位置不变，改进了大功率一字红外激光器的安装方式。

当大功率一字红外激光发出的光线透过玻璃底板后进入三棱镜，从而被三棱镜的斜边全反射，以超过90°角的扇面，沿着平行于玻璃底板的方向照射向对角，从而形成与背景技术相同的照射效果。

利用本发明可以使得可触摸面只有一个三棱镜而没有任何其他的光学组件及电路组件。具有如下几个明显的有益效果：

1.由于可以将一字红外激光与棱镜的全反射线调节得很靠近玻璃面，从而使得该棱镜只需要很低的高度(d)，理论上在生产工艺精度能得到保证的前提下，可以比较容易的将触摸侧高度做到3mm以内，满足薄边框设计的需求，并且很好的降低了预触发，极大提高用户体验。

2.该棱镜可以用强力的粘胶剂(比如UV胶)与底板玻璃结合，从而用户很难干扰该棱镜。

3.可以很方便的清理灰尘。

4.便于做防水等处理。

5.可以将所有组件(除了三棱镜)放置于非触摸面，非常适合触摸玻璃墙这一应用场合。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为已有技术基于拍照式的光学触控装置原理示意图；

图2为全反射装置的全反射效应图；

图3为本发明拍照式光学触控装置的触摸件两侧结构示意图；

图4为图3的俯视结构示意图；

图5为图3的俯视结构示意图；

图6为全反射装置在触摸件上的空间位置示意图；

图7为触摸侧高度示意图；

图中各标号的名称为：

1-触摸件；2-大功率一字红外激光器，；3-触摸物体被激光照亮后发出的红外光；4-触摸物体；5-图像获取装置；6-触摸坐标计算装置；7-主控PC；8-入射光；9-反射光；10-全反射装置；11-触摸侧；12-扇面激光；d-触摸侧高度。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

本实施例触摸件1为玻璃底板，在非触摸面的左上角和右上角分别装有大功率一字红外激光器2，在触摸侧11的大功率一字红外激光器的相应位置粘贴全反射装置全反射三棱镜10，触摸侧的高度d为3mm以内。

在非触摸侧还装有图像获取装置5，触摸坐标计算装置6，主控PC。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在 本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种拍照式光学触控装置，具有触摸件，多个大功率一字红外激光器图像获取装置，触摸坐标计算装置，主控PC，其特征为，在触摸件的非触摸侧1——4个顶角处分别装置有大功率一字红外激光器，发光中心线垂直于非触摸件，在触摸件的触摸侧的大功率一字红外激光器相应位置固定有全反射装置，由全反射面反射的反射光沿着平行于触摸件的方向照射向对角，在非触摸侧还装有图像获取装置，触摸坐标计算装置及主控PC。

2.根据权利要求1所述的拍照式光学触控装置，其特征为触摸件为全反射三棱镜或镜子。

3.根据权利要求1所述的拍照式光学触控装置，其特征为大功率一字红外激光器，安装在触摸件上部左，右顶角处。

4.根据权利要求1所述的拍照时光学触控装置，其特征为触摸坐标计算装置通过相应接口主控PC连接，该接口一般采用USB、串口、并口、网口等。

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