CN102184060A - 一种光学式触控装置 - Google Patents

Abstract

本发明为一种光学式触控装置，涉及图像处理领域，目前的已有技术存在尺寸大，成本高，光学感应模组的焦距调节比较复杂，因此，本发明提供的技术方案是在触摸件底板的三个边缘处装有回归反射式反光条，在另一边缘的两顶角侧分别装有红外激光头和亮度传感器，旋转机械装置上装有扫射整个显示区域的反射镜，由控制电路控制，所有部件的响应动作，亮度传感器和红外激光头同步工作，本发明具有结构简单，成本低，可以支持更大尺寸的触控装置的有益效果。

Description

一种光学式触控装置

技术领域

本发明涉及图像处理领域，尤其是触控装置。

背景技术

随着光学感应器及相应的图像处理芯片的发展，目前光学触控技术发展极其迅速，一种典型的光学触控装置如图：1，2所示：

该装置由如下结构组成：

1、光学感应模组；

2、控制电路；

3、光源，由位于光学感应模组附近的红外发光部件及回归反射式换反光条构成；

4、触摸底板，提供一个触摸面，为可选组成；

当用户触摸触摸底板时，触摸物体遮挡了光源的光路，从而在光学感应模组上产生了一个相对较黑的图像，从两个光学感应模组获得的图像一起可以计算出触摸坐标。

在该装置中，光学感应模组由光学传感器及相应的镜头构成，光学传感器需要能提供每秒50帧(如果要达到更好的用户体验，需要每秒100帧以上的拍摄速度)以上的图像拍摄速度，并且成像时行分辨率需要达到超过500个像素；镜头需要能提供大于90°水平视角，相当大的景深，很小的畸变。这些原因导致目前的装置如果需要达到较好的效果有如下几个缺点：

1)光学感应模组的技术难度较高，因此成本很高；

2)光学感应模组很难做到小的尺寸；

3)对于大尺寸触摸屏来说，由于该光学感应模组需要在很远处及很近处都能产生出一定清晰度的像，因此对于大尺寸屏来说，调节光学感应模组的焦距比较复杂。

发明内容

本发明的目的为提供一种克服上述弊端的结构简单，可提供更大尺寸支持的光学式触控装置。

实现上述发明目的的技术方案如下：

本发明具有触摸底板，红外激光头，亮度传感器，回归反射式反光条，控制电路，在触摸底板两相邻顶角侧分别装有亮度传感器和红外激光头，在红外激光头外侧具有可旋转机械装置，在可旋转机械装置上装有扫射整个触摸区域的反射镜，在其与相邻接的触摸底板侧边上装有回归反射反光条。

可旋转机械装置的左右往复旋转角足够大，使得红外激光可以覆盖整个触摸区域。

可旋转机械装置以＞50Hz频率左右运动或以＞50圈/秒的频率作同方向圆周旋转运动。

亮度传感器与红外激光头同步工作。

控制电路连接有计算机主机，在主机上嵌入有光学式触摸装置软件。如上述技术方案，对本发明的主要组成部件作进一步说明。

1)可旋转的机械装置，一个反射镜被可旋转的机械装置带动以可以覆盖整个触摸区域的范围作左右往复旋转，该机械装置由控制电路来控制其角度。该机械装置以超过50Hz的频率左右运动，也可以以超过50圈/秒的频率做同一方向的圆周旋转运动。

2)反射镜，红外激光头及亮度传感器通过一个旋转的反射镜扫射整个显示区域。

3)红外激光头，红外激光头可以以脉冲的方式或者连续的方式发射红外激光，通过反射镜照亮回归反射式反光条，当照到不透明触摸物体的时候光路被遮挡，由于该激光只需要照亮一个点，因此可以工作在极低的功率下。

4)亮度传感器，亮度传感器与红外激光同步工作，感应当前方向上的亮度值，由于每一时刻亮度传感器只需要感应当前方向的亮度，因此无需复杂的光学镜头，达到8比特的分辨率就足够了。

5)控制电路，控制电路控制可旋转的机械装置，确认当前时刻机械装置的转向角度，并控制红外激光，同时需要接收亮度传感器返回的亮度信息，最后控制电路上的计算单元需要综合两侧的可旋转机械装置的不同位置返回的亮度信息，来计算出是否有触摸物体及触摸物体的坐标；计算出的结果需要通过与主机的互连线将信息返回给主机，并由主机上的操作系统或者应用软件来执行相应的动作。

6)回归反射式反光条，当没有触摸物体在光路上时，将红外激光照射的光线返回亮度传感器

7)触摸底板，提供用户可以触碰的界面，使得触摸的动作可以真正得到一个触碰的反馈。

本发明具有如下有益效果：

1)可以支持更大的尺寸，由于红外激光只需要照亮一个点，因此略微提高红外激光的功率就可以提供更大尺寸的支持；

2)光学结构简单，基本无需光学镜头；

3)成本低，对各个器件的要求比较低。

附图说明

图1为已有技术的光学式触控原理图；

图2为图1的装置结构示意图；

图3为本发明一种光学式触控装置结构示意图。

图中个标号的名称为：

1——触摸底板    2——回归反射式反光条  3——光学感应模组

4——控制电路    5——红外发光部件

6——发出及被反射的红外光 7——光学感应模组视野＞90°

8——旋转机械装置         9——亮度传感器        10——红外激光头

11——触摸物体            12——反射镜

具体实施方式

现以下列实施例并结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。在触摸底板1的三个相邻边缘装有回归反射式反光条2，在另一边的两顶角侧装有亮度传感器9和红外激光头10，在红外激光头外侧具有旋转机械装置8，左右旋转角度＞45°，旋转机械装置上装有扫描整个区域的反射镜12，旋转机械装置带动反射镜一起运动，旋转机械装置以＞50°Hz频率左右运动，两度传感器和红外激光头同步工作，上述部件的工作由控制电路4控制，控制电路中具有计算机主机，在主机上嵌入光学式触控装置软件。

Claims (5)

1.一种光学式触控装置，具有触摸底板，红外激光头，亮度传感器，回归反射式反光条，控制电路，其特征为在触摸底板两相邻顶角侧分别装有亮度传感器和红外激光头，在红外激光头外侧具有可旋转机械装置，在可旋转机械装置上装有扫射整个显示区域的反射镜，在其与互相邻接的触摸底板侧边上装有回归反射式反光条。

2.根据权利要求1所述的光学式触控装置，其特征为可旋转机械装置具有能够使得红外激光覆盖整个触摸区域的左右往复旋转角。

3.根据权利要求2所述的光学式触控装置，其特征为可旋转机械装置以＞50Hz的频率左右转动或以＞50圈/秒的频率作同方向圆周旋转运动。

4.根据权利要求1所述的光学式触控装置，其特征为亮度传感器与红外激光头同步工作。

5.根据权利要求其所述的光学式触控装置，其特征为控制电路连接有计算机主机，在主机上嵌入有光学式触摸装置软件。

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