CN103049109A - 一种触控笔及触控点识别方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种触控笔，包括笔杆、反光镜、摄像头、笔头和通信装置，笔杆、反光镜、摄像头和笔头依次连接，通信装置与摄像头连接，摄像头通过所述反光镜获取显示器或者触控屏幕上系统光标的位置信息，通信装置将获取的系统光标位置信息发送至操作系统，操作系统将系统光标的位置调整到触控点的位置。此外，还公开了一种触控点识别方法。本发明可以与普通显示器配套使用，从而实现触控操作，而无需更换显示设备或者对显示器进行硬件改装。另外，本发明触控笔还可以与现有任意尺寸和型号的触控屏幕进行配套，由于不需将触控设备安装到显示器上，从而使显示器的尺寸相应减小，并且不会随着显示器尺寸的增大而增加成本。

Description

一种触控笔及触控点识别方法

技术领域

本发明涉及触控笔技术领域，尤其涉及一种触控笔和一种触控点识别方法。

背景技术

目前主流的触控设备，有下述一些形式：红外式触控，红外触摸屏是利用X，Y方向上密布的红外线矩阵来检测并定位用户的触摸；光学式触控，采用了两个放置在显示器相邻边角上的线扫描照相机，照相机根据红外光源的截断来检测任何靠近表面物体的移动；电容式触控，电容式触摸屏是在玻璃表面贴上一层透明的特殊金属导电物质，通过测量频率变化可以确定触摸位置获得信息；电阻式触控，电阻式触摸屏基本上是薄膜加上玻璃的结构，薄膜和玻璃相邻的一面上均涂有纳米铟锡金属氧化物涂层，通过该涂层确定触摸位置。

上述触控设备均需要在生产显示设备时安装到显示器上，这意味着普通显示设备（非触控设备）的用户需要更换显示设备才能拥有触控功能。除此之外，由于上述触控设备均需要安装到显示器上，使得显示器的尺寸相应增大；对于不同尺寸的显示器，需要配备相应的触控设备，使得触控设备存在很多不同的型号，影响了兼容性；而且触控设备的成本会随配套显示器的大小而增加。

发明内容

基于此，本发明提供了一种触控笔和一种触控笔控制方法。

一种触控笔，包括笔杆、反光镜、摄像头、笔头和通信装置，所述笔杆、所述反光镜、所述摄像头和所述笔头依次连接，所述通信装置与所述摄像头连接，所述笔头与显示器或者触控屏幕建立触控连接之后，所述摄像头通过所述反光镜获取显示器或者触控屏幕上系统光标的位置信息，所述通信装置与操作系统建立通信连接之后，将获取的系统光标位置信息发送至操作系统，操作系统将系统光标的位置调整到触控点的位置。

与一般技术相比，本发明触控笔可以与普通显示器配套使用，从而实现触控操作，而无需更换显示设备或者对显示器进行硬件改装。另外，本发明触控笔还可以与现有任意尺寸和型号的触控屏幕进行配套，由于不需将触控设备安装到显示器上，从而使显示器的尺寸相应减小，并且不会随着显示器尺寸的增大而增加成本。

一种触控点识别方法，所述摄像头通过所述反光镜获取显示器或者触控屏幕上系统光标的位置信息之后，操作系统通过如下步骤将系统光标的位置调整到触控点的位置：

当所述笔头与显示器或者触控屏幕建立触控连接之后，以所述笔头为圆心的圆形区域作为所述摄像头的可见区域；

S101若系统光标在所述可视区域的下半部分，则将系统光标上移；

S102若系统光标在所述可视区域的上半部分，则将系统光标下移；

S103若系统光标在所述可视区域的左半部分，则将系统光标右移；

S104若系统光标在所述可视区域的右半部分，则将系统光标左移；

S105循环执行步骤S101至步骤S104，直至系统光标移动后的位置与所述可见区域圆心的距离小于或者等于第一预设值，并将该移动后的位置作为触控点的位置；

S106若系统光标不在所述可视区域内，则系统光标在显示器或者触控屏幕上按照预先设置进行移动，直至其进入所述可视区域内后，执行步骤S105。

与一般技术相比，本发明触控点识别方法可以在应用上述发明的触控笔时使得操作系统快速准确地定位触控点，从而在普通显示器（非触控设备）和现有的触控屏幕上使用上述发明的触控笔。与普通显示器配套使用时，无需更换显示设备或者对显示器进行硬件改装。与现有任意尺寸和型号的触控屏幕配套使用时，不需将触控设备安装到显示器上，从而使显示器的尺寸相应减小，并且不会随着显示器尺寸的增大而增加成本。

附图说明

图1为本发明触控笔的结构示意图；

图2为本发明触控笔的工作原理示意图之一；

图3为本发明触控笔的工作原理示意图之二。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及取得的效果，下面结合附图及较佳实施例，对本发明的技术方案，进行清楚和完整的描述。

请参阅图1，为本发明触控笔的结构示意图。本发明触控笔，包括笔杆101、反光镜102、摄像头103、笔头104和通信装置105，所述笔杆101、所述反光镜102、所述摄像头103和所述笔头104依次连接，所述通信装置105与所述摄像头103连接，所述笔头104与显示器或者触控屏幕建立触控连接之后，所述摄像头103通过所述反光镜102获取显示器或者触控屏幕上系统光标的位置信息，所述通信装置105与操作系统建立通信连接之后，将获取的系统光标位置信息发送至操作系统，操作系统将系统光标的位置调整到触控点的位置。

作为其中一个实施例，所述反光镜的镜面面向所述笔头，所述摄像头的镜头面向所述反光镜。

通过反光镜的方式，可缩小镜头与屏幕距离。

作为其中一个实施例，所述通信装置安装于所述笔杆内。

作为其中一个实施例，所述通信装置通过传输线或者无线传输的方式与操作系统进行通信连接。

所述通信装置105，可以包含电路板，以减小或去除笔杆内的电路板。可使用连接线与操作系统建立通信，也可使用无线传输代替。

所述笔杆101，一般包含电路板，可能包含电池。所述反光镜102，其镜面面向笔头方向，更优地可设计为弧形。所述摄像头103，其镜头应面向反光镜。

所述笔头104，可选地含有接触开关或压力传感器。触控笔可选地拥有一个外壳。

作为其中一个实施例，所述摄像头通过所述反光镜拍摄显示器或者触控屏幕上的系统光标，并根据拍摄到的系统光标的大小判断所述笔头是否与显示器或者触控屏幕建立触控连接。

作为其中一个实施例，所述笔头上安装有接触开关、压力传感器或者距离传感器，当所述笔头上安装接触开关时，所述接触开关根据所述笔头与显示器或者触控屏幕的接触情况判断是否建立触控连接；当所述笔头上安装压力传感器时，所述压力传感器根据所述笔头与显示器或者触控屏幕接触所产生的压力判断是否建立触控连接；当所述笔头上安装距离传感器时，所述距离传感器根据所述笔头与显示器或者触控屏幕之间的距离判断是否建立触控连接。

当触控笔靠经显示器时，显示器的显示内容将经过反光镜的反射，被摄像头所捕获。因此，触控笔摄像头可见区域为以笔头为圆心的圆形区域。请参阅图2，为本发明触控笔的工作原理示意图之一。

若系统光标在摄像头可视区域内，则触控笔根据系统光标当前位置，输出控制信息。输出规则是：若系统光标在可视区域的下半部分，则触控笔输出与电脑的通讯信息，使系统光标上移；若系统光标在可视区域的上半部分，则触控笔输出与电脑的通讯信息，使系统光标下移；若系统光标在可视区域的左半部分，则触控笔输出与电脑的通讯信息，使系统光标右移；若系统光标在可视区域的右半部分，则触控笔输出与电脑的通讯信息，使系统光标左移；进行上述操作直至系统光标移动至与圆心距离少于预设值的位置。

若系统光标不在摄像头可视区域内，则系统光标在屏幕上按预设规则巡逻或移动，直至进入摄像头可视区域，然后再按上述步骤处理。

请参阅图3，为本发明触控笔的工作原理示意图之二。

更优地，可以根据笔与屏幕的相对位置，决定是否执行上述调整的步骤，可以但不限于下述方法：

基于视觉上的“远大近小”，摄像头根据拍摄到的光标大小进行决定；

笔头使用接触开光，根据是否与屏幕接触进行决定；

笔头使用压力传感器，根据是否与屏幕接触并产生的压力进行决定；

笔头使用距离传感器，根据与屏幕的距离进行决定。

作为其中一个实施例，当所述笔头对显示器或者触控屏幕产生点击操作时，所述通信装置将点击信息发送至操作系统进行处理。

更优地，可以根据笔与屏幕的相对位置，决定触控笔是否给电脑发送“点击”信息。

作为其中一个实施例，所述摄像头通过所述反光镜拍摄显示器或者触控屏幕上的系统光标，并根据拍摄到的系统光标的大小判断所述笔头是否对显示器或者触控屏幕产生点击操作。

作为其中一个实施例，所述笔头上安装有接触开关、压力传感器或者距离传感器，当所述笔头上安装接触开关时，所述接触开关根据所述笔头与显示器或者触控屏幕的接触情况判断是否产生点击操作；当所述笔头上安装压力传感器时，所述压力传感器根据所述笔头与显示器或者触控屏幕接触所产生的压力判断是否产生点击操作；当所述笔头上安装距离传感器时，所述距离传感器根据所述笔头与显示器或者触控屏幕之间的距离判断是否产生点击操作。

当多支触控笔操作同一显示器时，更有地，可使每支触控笔对应一个具有不同特征的系统光标，这个特征可以但不限于：纹路、颜色、形状。

可选地，改变反光镜位置或数量、摄像头的朝向或位置，亦可实现本发明。

与一般技术相比，本发明触控笔可以与普通显示器配套使用，从而实现触控操作，而无需更换显示设备或者对显示器进行硬件改装。另外，本发明触控笔还可以与现有任意尺寸和型号的触控屏幕进行配套，由于不需将触控设备安装到显示器上，从而使显示器的尺寸相应减小，并且不会随着显示器尺寸的增大而增加成本。

一种触控笔的触控点识别方法，所述摄像头通过所述反光镜获取显示器或者触控屏幕上系统光标的位置信息之后，操作系统通过如下步骤将系统光标的位置调整到触控点的位置：

当所述笔头与显示器或者触控屏幕建立触控连接之后，以所述笔头为圆心的圆形区域作为所述摄像头的可见区域；

S101若系统光标在所述可视区域的下半部分，则将系统光标上移；

S102若系统光标在所述可视区域的上半部分，则将系统光标下移；

S103若系统光标在所述可视区域的左半部分，则将系统光标右移；

S104若系统光标在所述可视区域的右半部分，则将系统光标左移；

S105循环执行步骤S101至步骤S104，直至系统光标移动后的位置与所述可见区域圆心的距离小于或者等于第一预设值，并将该移动后的位置作为触控点的位置；

S106若系统光标不在所述可视区域内，则系统光标在显示器或者触控屏幕上按照预先设置进行移动，直至其进入所述可视区域内后，执行步骤S105。

与一般技术相比，本发明触控点识别方法可以在应用上述发明的触控笔时使得操作系统快速准确地定位触控点，从而在普通显示器（非触控设备）和现有的触控屏幕上使用上述发明的触控笔。与普通显示器配套使用时，无需更换显示设备或者对显示器进行硬件改装。与现有任意尺寸和型号的触控屏幕配套使用时，不需将触控设备安装到显示器上，从而使显示器的尺寸相应减小，并且不会随着显示器尺寸的增大而增加成本。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种触控笔，其特征在于，包括笔杆、反光镜、摄像头、笔头和通信装置，所述笔杆、所述反光镜、所述摄像头和所述笔头依次连接，所述通信装置与所述摄像头连接，所述笔头与显示器或者触控屏幕建立触控连接之后，所述摄像头通过所述反光镜获取显示器或者触控屏幕上系统光标的位置信息，所述通信装置与操作系统建立通信连接之后，将获取的系统光标位置信息发送至操作系统。

2.根据权利要求1所述的触控笔，其特征在于，所述反光镜的镜面面向所述笔头，所述摄像头的镜头面向所述反光镜。

3.根据权利要求1所述的触控笔，其特征在于，所述通信装置安装于所述笔杆内。

4.根据权利要求1所述的触控笔，其特征在于，所述通信装置通过传输线或者无线传输的方式与操作系统进行通信连接。

5.根据权利要求1所述的触控笔，其特征在于，所述摄像头通过所述反光镜拍摄显示器或者触控屏幕上的系统光标，并根据拍摄到的系统光标的大小判断所述笔头是否与显示器或者触控屏幕建立触控连接。

6.根据权利要求1所述的触控笔，其特征在于，所述笔头上安装有接触开关、压力传感器或者距离传感器，当所述笔头上安装接触开关时，所述接触开关根据所述笔头与显示器或者触控屏幕的接触情况判断是否建立触控连接；当所述笔头上安装压力传感器时，所述压力传感器根据所述笔头与显示器或者触控屏幕接触所产生的压力判断是否建立触控连接；当所述笔头上安装距离传感器时，所述距离传感器根据所述笔头与显示器或者触控屏幕之间的距离判断是否建立触控连接。

7.根据权利要求1所述的触控笔，其特征在于，当所述笔头对显示器或者触控屏幕产生点击操作时，所述通信装置将点击信息发送至操作系统进行处理。

8.根据权利要求7所述的触控笔，其特征在于，所述摄像头通过所述反光镜拍摄显示器或者触控屏幕上的系统光标，并根据拍摄到的系统光标的大小判断所述笔头是否对显示器或者触控屏幕产生点击操作。

9.根据权利要求7所述的触控笔，其特征在于，所述笔头上安装有接触开关、压力传感器或者距离传感器，当所述笔头上安装接触开关时，所述接触开关根据所述笔头与显示器或者触控屏幕的接触情况判断是否产生点击操作；当所述笔头上安装压力传感器时，所述压力传感器根据所述笔头与显示器或者触控屏幕接触所产生的压力判断是否产生点击操作；当所述笔头上安装距离传感器时，所述距离传感器根据所述笔头与显示器或者触控屏幕之间的距离判断是否产生点击操作。

10.一种如权利要求1所述的触控笔的触控点识别方法，其特征在于，所述摄像头通过所述反光镜获取显示器或者触控屏幕上系统光标的位置信息之后，包括以下步骤：

S101若系统光标在所述可视区域的下半部分，则将系统光标上移；其中，所述可见区域为当所述笔头与显示器或者触控屏幕建立触控连接之后，以所述笔头为圆心的圆形区域；

S102若系统光标在所述可视区域的上半部分，则将系统光标下移；

S103若系统光标在所述可视区域的左半部分，则将系统光标右移；

S104若系统光标在所述可视区域的右半部分，则将系统光标左移；

S105循环执行步骤S101至步骤S104，直至系统光标移动后的位置与所述可见区域圆心的距离小于或者等于第一预设值，并将该移动后的位置作为触控点的位置；

S106若系统光标不在所述可视区域内，则系统光标在显示器或者触控屏幕上按照预先设置进行移动，直至其进入所述可视区域内后，执行步骤S105。

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