发明内容
本发明提供一种光源及其安装方法、触摸屏、触摸系统和显示器,用以实现提高成像设备采集的图像数据的亮度均匀性,从而提高触摸屏检测触摸物的精度。
本发明还提供一种光源,所述光源应用于至少包括两个成像设备、两个所述光源、回归反射条和处理单元的触摸屏,对于每个光源,所述回归反射条包括第一区域和第二区域,所述光源发射到所述第一区域的光的强度大于所述光源发射到所述第二区域的光的强度,其中,所述第一区域包括所述回归反射条上反射效率最低的区域。
本发明还提供一种触摸屏,至少包括两个成像设备、两个光源、回归反射条和处理单元,对于每个光源,所述回归反射条包括第一区域和第二区域,所述光源发射到所述第一区域的光的强度大于所述光源发射到所述第二区域的光的强度,其中,所述第一区域包括所述回归反射条上反射效率最低的区域处理单元。
本发明还提供一种触摸系统,至少包括两个成像设备、两个光源、回归反射条和处理单元,对于每个光源,所述回归反射条包括第一区域和第二区域,所述光源发射到所述第一区域的光的强度大于所述光源发射到所述第二区域的光的强度,其中,所述第一区域包括所述回归反射条上反射效率最低的区域处理单元。
本发明还提供一种显示器,包括显示单元和触摸屏,所述触摸屏至少包括两个成像设备、两个光源、回归反射条和处理单元,对于每个光源,所述回归反射条包括第一区域和第二区域,所述光源发射到所述第一区域的光的强度大于所述光源发射到所述第二区域的光的强度,其中,所述第一区域包括所述回归反射条上反射效率最低的区域处理单元。
本发明还提供一种光源的安装方法,包括:
将所述光源固定在基板上;
将所述基板安装在邻近所述成像设备的位置处,使得所述光源发射到所述第一区域的光的强度大于所述光源发射到所述第二区域的光的强度。
在本发明中,由于每个光源发射到回归发射条上反射效率较低的区域的光的强度大于每个光源发射到回归反射条上反射效率较高的区域的光的强度,所以每个成像设备采集的图像数据中,由回归反射条上反射效率较低的区域反射的光形成的图像块的亮度与由回归反射条上反射效率较高的区域反射的光形成的图像块的亮度的差较小,每个成像设备采集的图像数据的亮度均匀性较好,当采用至少两个成像设备采集的图像数据检测触摸物时,若触摸物的像位于图像数据中由回归反射条上反射效率较低的区域反射的光形成的图像块上,触摸屏也能识别出触摸物,从而提高了触摸屏检测触摸物的精度。
具体实施方式
下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明作进一步的描述。
光源第一实施例
如图2所示,为本发明光源第一实施例中触摸屏的结构示意图,可以包括两个光源211和212,回归反射条11,两个成像设备231和232,处理单元15。
两个光源211和212安装在触摸屏的触摸检测区16周围。回归反射条11安装在触摸检测区16周围。两个成像设备231和232分别安装在邻近两个光源211和212的位置,具体地,成像设备可以位于光源上方、下方或一侧,每个成像设备附近具有至少一个光源。处理单元15与两个成像设备231和232以及两个光源211和212连接。两个光源211和212的每个光源发射的光覆盖触摸检测区16,回归反射条11将两个光源211和212发射的光发射到两个成像设备231和232,两个成像设备231和232采集图像数据,处理单元15对两个成像设备231和232采集的图像数据进行处理,采用三角测量法获取触摸物的位置信息,其中,三角测量法为现有技术,在此不再赘述。
在本实施例中,对于每个光源,回归反射条11包括第一区域和第二区域,该光源发射到第一区域的光的强度大于该光源发射到第二区域的光的强度,其中,第一区域包括回归反射条11上反射效率最低的区域。再参见图2,对于光源211,第一区域如区域A所示,第二区域如区域B所示,对于光源212,第一区域如区域C所示,第二区域如区域D所示。
需要说明的是,本实施例还可以包括三个或更多个成像设备和光源。
在本实施例中,由于每个光源发射到回归发射条上反射效率较低的区域的光的强度大于每个光源发射到回归反射条上反射效率较高的区域的光的强度,所以每个成像设备采集的图像数据中,由回归反射条上反射效率较低的区域反射的光形成的图像块的亮度与由回归反射条上反射效率较高的区域反射的光形成的图像块的亮度的差较小,每个成像设备采集的图像数据的亮度均匀性较好,当处理单元采用两个成像设备采集的图像数据检测触摸物时,若触摸物的像位于图像数据中由回归反射条上反射效率较低的区域反射的光形成的图像块上,触摸屏也能识别出触摸物,从而提高了触摸屏检测触摸物的精度。
光源第二实施例
如图3所示,为本发明光源第二实施例中触摸屏的结构示意图,与图2所示结构示意图的不同之处在于,本实施例还可以包括触摸屏框架,触摸屏框架包括第一边缘201、第二边缘202、第三边缘203和第四边缘204;在本实施例中,两个成像设备包括第一成像设备231和第二成像设备232,其中,第一成像设备231安装在第一边缘201和第二边缘202的交角处,第二成像设备232安装在第一边缘201和第四边缘204的交角处;回归反射条11安装在第二边缘202、第三边缘203和第四边缘204;在本实施例中,两个光源包括第一光源211和第二光源212,第一光源211安装在邻近第一成像设备231的位置处,第二光源212安装在邻近第二成像设备232的位置处。
与上一实施例的不同之处在于,在本实施例中,对于第一光源211,第一区域可以包括第三边缘203靠近第四边缘204的部分区域和第四边缘204靠近第三边缘203的部分区域,第二区域可以包括第三边缘203和第四边缘204上除第一区域外的其他区域;对于第二光源212,第一区域可以包括第三边缘203靠近第二边缘202的部分区域和第二边缘202靠近第三边缘203的部分区域,第二区域可以包括第二边缘202和第三边缘203上除第一区域外的其他区域。
进一步地,对于第一光源211,第一区域可以包括回归反射条11上第一光源211发射到回归反射条11上的光与回归反射条11的表面的垂线之间的夹角大于或等于预设角度的区域;对于第二光源212,第一区域可以包括回归反射条11上第二光源212发射到回归反射条11上的光与回归反射条11的表面的垂线之间的夹角大于或等于预设角度的区域。优选地,该预设角度可以为25度,可选地,该预设角度还可以大于25度并且小于或等于30度。
进一步地,为了使得效果最优化,每个光源发射到回归反射条11上反射效率最低的区域的光的强度最大,这样,第一光源211的强度最大的光发射到第三边缘203和第四边缘204的交角处,第二光源212的强度最大的光发射到第二边缘202和第三边缘203的交角处。
另外,在本实施例中,光源可以有两种:一种光源只包括发光体,该发光体发射到回归反射条的第一区域的光的强度大于该发光体发射到回归反射条的第二区域的光的强度。如图4所示,为本发明光源第二实施例中一种光源中发光体的发光强度示意图,在发光体的中心线方向上,发光体的发光强度最大,偏离发光体的中心线的角度越大,发光体的发光强度越小,在偏离发光体的中心线45度的方向,发光体的发光强度减小到最大发光强度的0.15倍。第一光源211和第二光源212分别可以包括一个以上这样的发光体,其中,对于第一光源211,每个发光体的强度最大的光发射到第三边缘203和第四边缘204的交角处,对于第二光源212,每个发光体的强度最大的光发射到第二边缘202和第三边缘203的交角处。如图5所示,为本发明光源第二实施例中图4所示光源和成像设备的安装示意图,由于第一光源211和第一成像设备231与第二光源212和第二成像设备232相同,在此以第一光源211和第一成像设备231为例,触摸屏的长宽比为16∶9,第一光源211包括一个发光体,第三边缘203和第四边缘204的交角位于发光体的中心线上,发光体的中心线与第三边缘203的夹角为29.4度,而第一成像设备231的光心线与第三边缘203的夹角为45度。
下面介绍另一种光源:该光源可以包括发光体和透光体,发光体发射的光包括第一部分光和第二部分光,第一部分光发射到回归反射条的第一区域,第二部分光发射到回归反射条的第二区域,透光体透过部分第二部分光,使得发射到第一区域的第一部分光的强度大于发射到第二区域的第二部分光的强度。如图6所示,为本发明光源第二实施例中另一种光源中发光体的发光强度示意图,发光体的中心线方向的发光强度是偏离发光体的中心线45度方向的发光强度的0.8倍,总体而言,从发光体的中心线到偏离发光体的中心线45度的范围内,发光体的发光强度变化不大。第一光源211和第二光源212可以分别包括一个以上这样的发光体,其中,对于第一光源211,每个发光体的强度最大的光发射到第三边缘203和第四边缘204的交角处,对于第二光源212,每个发光体的强度最大的光发射到第二边缘202和第三边缘203的交角处,此时,第三边缘203和第四边缘204的交角位于第一光源211的每个发光体的偏离中心线45度的方向上,第二边缘202和第三边缘203的交角位于第二光源212的每个发光体的偏离中心线45度的方向上,但是由于从发光体的中心线到偏离发光体的中心线45度的范围内,发光体的发光强度变化不大,因此为了便于安装,第一光源的发光体的中心线与第一成像设备的光心线平行,第二光源的发光体的中心线与第二成像设备的光心线平行。如图7所示,为本发明光源第二实施例中另一种光源的结构示意图,第一光源和第二光源的结构相同,在此以第一光源为例,第一光源211可以包括一个发光体61和透光提62,触摸屏的长宽比为16∶9,发光体61的中心线与第三边缘203的夹角都为45度,第一成像设备231的光心线与第三边缘203的夹角也为45度,透光体62位于发光体61前面,发光体61发射的光包括第一部分光和第二部分光,第一部分光发射到回归反射条11的第一区域,第二部分光发射到回归反射条11的第二区域,透光体62透过部分第二部分光,使得发射到回归反射条的第一区域的第一部分光的强度大于发射到回归反射条的第二区域的第二部分光的强度。透光体62的透光效率可以为均匀的,也可以为不均匀的,例如:透光体62的靠近第一区域的部分区域的透光效率大于透光体62的远离第一区域的部分区域的透光效率。
如图8A所示,为本发明光源第二实施例中采用图5所示发光体时成像设备采集的图像数据的亮度示意图,如图8B所示,为本发明光源第二实施例中采用图6所示发光体时成像设备采集的图像数据的亮度示意图,图8A的亮度均匀性明显好于图8B的亮度均匀性,在图8B中,由于图像数据的亮度均匀性较差,当触摸物的像位于图像数据中亮度最小的区域,处理单元不能将触摸物识别出来,而在图8A中,图像数据的亮度均匀性较好,即使触摸物的像位于图像数据中亮度最小的区域,处理单元也可以将触摸物识别出来。
在本实施例中,由于每个光源发射到回归发射条上反射效率较低的区域的光的强度大于每个光源发射到回归反射条上反射效率较高的区域的光的强度,所以每个成像设备采集的图像数据中,由回归反射条上反射效率较低的区域反射的光形成的图像块的亮度与由回归反射条上反射效率较高的区域反射的光形成的图像块的亮度的差较小,每个成像设备采集的图像数据的亮度均匀性较好,当处理单元采用第一成像设备和第二成像设备采集的图像数据检测触摸物时,若触摸物的像位于图像数据中由回归反射条上反射效率较低的区域反射的光形成的图像块上,触摸屏也能识别出触摸物,从而提高了触摸屏检测触摸物的精度。
触摸屏实施例
本实施例可以包括前述光源第一实施例和光源第二实施例中所有内容,在此不再赘述。
触摸系统实施例
本触摸系统实施例可以包括前述触摸屏第一实施例和第二实施例中所有内容,在此不再赘述。
显示器实施例
如图9所示,为本发明显示器实施例的结构示意图,可以包括显示单元和触摸屏93。其中,显示单元包括显示屏幕91和显示器框架92,触摸屏93安装在显示屏幕91前面、靠近使用者的一侧,并且位于显示器框架92内部。
另外,触摸屏93也可以安装在显示器框架92外部,触摸屏93还可以与显示器框架92整合安装在一起。
其中,触摸屏93可以包括前述触摸屏第一实施例和第二实施例中所有内容,在此不再赘述。
光源的安装方法第一实施例
本实施例中触摸屏的结构与图2所示结构示意图相同,在此不再赘述。
如图10所示,为本发明光源的安装方法实施例的流程示意图,可以包括如下步骤:
步骤101、将光源固定在基板上;
具体地,每个基板上可以固定一个以上的光源,可以将光源焊接在基板上,该基板可以为印刷电路板(Printed circuit board,简称:PCB)。
步骤102、将基板安装在邻近成像设备的位置处;
具体地,对于安装在每个基板上的光源,回归反射条包括第一区域和第二区域,其中,第一区域包括回归反射条上反射效率最低的区域,在将基板安装在邻近成像设备的位置处时,使得光源发射到第一区域的光的强度大于光源发射到第二区域的光的强度,由于每个光源发射到回归发射条上反射效率较低的区域的光的强度大于每个光源发射到回归反射条上反射效率较高的区域的光的强度,所以每个成像设备采集的图像数据中,由回归反射条上反射效率较低的区域反射的光形成的图像块的亮度与由回归反射条上反射效率较高的区域反射的光形成的图像块的亮度的差较小,每个成像设备采集的图像数据的亮度均匀性较好,当处理单元采用两个成像设备采集的图像数据检测触摸物时,若触摸物的像位于图像数据中由回归反射条上反射效率较低的区域反射的光形成的图像块上,触摸屏也能识别出触摸物,从而提高了触摸屏检测触摸物的精度。
光源的安装方法第二实施例
与上一实施例的不同之处在于,本实施例的结构示意图与图3所示结构示意图相同,在此不再赘述。另外,在本实施例中,第一光源安装在第一基板上,第二光源安装在第二基板上,第一基板安装在邻近第一成像设备的位置处,第二基板安装在邻近第二成像设备的位置处。此外,在步骤102中,在安装第一基板时,对于第一光源,第一区域可以包括第三边缘靠近第四边缘的部分区域和第四边缘靠近第三边缘的部分区域,第二区域可以包括第三边缘和第四边缘上除第一区域外的其他区域,在安装第二基板时,对于第二光源,第一区域可以包括第三边缘靠近第二边缘的部分区域和第二边缘靠近第三边缘的部分区域,第二区域可以包括第二边缘和第三边缘上除第一区域外的其他区域。
进一步地,在步骤102中,在安装第一基板时,对于第一光源,第一区域可以包括回归反射条上第一光源发射到回归反射条上的光与回归反射条的表面的垂线之间的夹角大于或等于预设角度的区域,在安装第二基板时,对于第二光源,第一区域可以包括回归反射条上第二光源发射到回归反射条上的光与回归反射条的表面的垂线之间的夹角大于或等于预设角度的区域。优选地,该预设角度可以为25度,可选地,该预设角度还可以大于25度并且小于或等于30度。
进一步地,为了使得效果最优化,在步骤102中,在安装每个基板时,可以使得每个光源发射到回归反射条上反射效率最低的区域的光的强度最大,这样,在安装第一基板时,可以使得第一光源的强度最大的光发射到第三边缘和第四边缘的交角处,在安装第二基板时,可以使得第二光源的强度最大的光发射到第二边缘和第三边缘的交角处。
需要说明的是,在上述所有实施例中,成像设备具体可以为摄像头、照相机等图像捕捉设备。
本发明所述的技术方案并不限于具体实施方式中所述的实施例。本领域技术人员根据本发明的技术方案得出其他的实施方式,同样属于本发明的技术创新范围。