CN103218088B - 光学触摸显示装置及光学触摸屏 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种光学触摸装置，其包括有一光学触摸屏、至少一摄像单元及一处理单元；该光学触摸屏包括有一显示屏模组、一红外线背光板及透明保护层，该处理单元控制该显示屏模组显示画面，该红外线背光板设置于显示屏模组及透明保护层之间产生红外线光，所述显示画面的可见光透过该红外线背光板及该透明保护层，该红外线背光板产生的红外线光透过该透明保护层；该处理单元从所摄取图像中识别出触摸物体的影像，确定触摸操作并执行相应的功能。本发明还提供一种光学触摸屏。
Description
技术领域
本发明涉及光学触摸显示装置及光学触摸屏，特别涉及一种可通过影像感测的光学触摸显示装置。
背景技术
当前大多种类型的电子装置，如手机、音乐播放器、平板电脑、电子书、电子相框等都有触摸功能。比较常用的触摸技术有电容式触摸屏、电阻式触摸屏及红外触摸屏。
在小尺寸的电子装置中电容式触摸屏、电阻式触摸屏较为常用。然而，在大尺寸电子装置（如广告展示机、电视机等）中，由于其显示屏较大，使用电容式触摸屏、电阻式触摸屏成本较高。
而红外线触摸屏一般包括有至少一组红外线发射二极管及一一对应的红外线接收二极管，红外线发射二极管发射出红外线可被对应的红外线接收二极管接收，当一物体触摸或接近（以下把体触摸或接近统称为触摸）时，会阻挡住红外线发射二极管发射出红外线，对应的红外线接收二极管不能接收红外线光，根据没有接收红外线的红外线接收二极管判断出触摸点的位置。然而，在红外线触摸屏中如何控制数量众多的红外线接收二极管、红外线发射二极管的开启及关闭是较为复杂的。而且一般情况下，红外线触摸屏并不能侦测出多个触摸物体触摸时的触摸位置，即红外线触摸屏很能实现多点触摸，而多点触摸是电子装置趋势性的应用。
发明内容
本发明涉及一种光学触摸电子装置，其能快速识别出触摸物体的影像，并能确定触摸位置及触摸手势。
本发明涉及一种光学触摸显示屏，其可模组化制造，使用该显示屏模组可快速制造出光学触摸电子装置。
该光学触摸装置，其包括有一光学触摸屏、至少一摄像单元及一处理单元， 该光学触摸屏包括有一显示屏模组、一红外线背光板及透明保护层，该处理单元控制该显示屏模组显示画面，该红外线背光板设置于显示屏模组及透明保护层之间产生红外线光，所述显示画面的可见光透过该红外线背光板及该透明保护层，该红外线背光板产生的红外线光透过该透明保护层；该处理单元从所摄取图像中识别出触摸物体的影像，确定触摸操作并执行相应的功能。
进一步，该透明保护层面向红外线背光板的一面上设置有光学涂层，该光学涂层呈网格状排布，网格中的线条对红外线不透明，而对可见光为透明。
进一步，该光学涂层上涂设有红外线光可见的位置标志，该位置标志涂设于每一条线条的末端、每两条线条的交点处或每一网格内。
该光学触摸屏，其包括有一显示屏模组、红外线背光板及透明保护层，该红外线背光板设置于显示屏模组及透明保护层之间。
进一步，该透明保护层面向红外线背光板的一面上设置有光学涂层，该光学涂层呈网格状排布，网格中的线条对红外线不透明，而对可见光为透明。
进一步，该光学涂层上涂设有红外线光可见的位置标志，该位置标志涂设于每一条线条的末端、每两条线条的交点处或每一网格内。
附图说明
图1为本发明光学触摸电子装置的整体示意图。
图2为本发明光学触摸电子装置的光学涂层示意图。
图3A、3B为本发明光学触摸电子装置的光学涂层上涂设有位置标志的示意图。
图4A、4B为摄像单元所摄取的图像示意图。
具体实施方式
申请人首先需要说明的是在本发明的附图及具体实施方式中都只示出及详细描述与本发明技术创新点及相关联的结构、模块、功能及作业流程，而为了构成一完整的光学触摸电子装置所需的习知结构、模块、功能并不示出或描述，然而也必须需要说明的是在本发明的附图及具体实施方式中所示出或详细描述的结构、模块、功能并非全部为本发明的必要技术特征。
参阅图1所示，该光学触摸电子装置100包括有一光学触摸屏10、一处理单元20及至少一远离该光学触摸屏10的摄像单元30。
该光学触摸屏10包括一显示屏模组12、一红外线背光板14及透明保护层16。该显示模组12可以是LED显示模组、LCD显示模组或者各种双稳态显示模组，该处理单元20控制该显示屏模组12显示画面，所显示画面的光透过红外线背光板14及透明保护层16可被观众所观看。该红外线背光板14对可见光而言为透明的，并能产生红外线光，该红外线光从该透明保护层16透出。该透明保护层16为透明保护玻璃，可见光及红外线光都可透出。
该摄像单元30面对该光学触摸屏10，其可摄取红外线成像的图像并将所摄取的图像传送给该处理单元20，摄像单元3可以是红外线摄像头，亦可以是一般的摄像头的镜头模组前设置有红外线滤光片。在本发明中，所述摄像单元30远离光学触摸屏10指的是摄像单元30距光学触摸屏10的显示面有一段距离以保证摄像单元30可以拍摄到整个光学触摸屏10的画面，包括摄像单元30设置在光学触摸屏10边缘突起的挡板上（该挡板可以是折叠式），或者是设置在于距光学触摸屏10有一段距离且分离与该光学触摸屏10的物体上。
当至少一物体（如手指或是手写笔）接近或触摸（以下统称为触摸）光学显示屏10时，该处理单元30从所摄取图像中识别出触摸物体70的影像，确定触摸操作并执行相应的功能，例如确定触摸位置，对触摸位置对应的显示内容执行单击、双击操作或根据多个连续摄像的图像确定触摸手势，根据触摸手势执行相应的操作。
进一步该摄像单元30连接有一第一无线通信单元（图未示），该处理单元20亦连接有一第二无线通信单元（图未示），该摄像单元30与该处理单元20通过该第一无线通信单元与第二无线通信单元进行通信。
在本发明的较佳实施方式中，该透明保护层16面向红外线背光板12的一面上设置有光学涂层18，该光学涂层18基本上覆盖整个显示屏模组12。如图2该光学涂层18呈网格状排布，网格中的线条182对红外线不透明，而对可见光为透明。
进一步光学涂层18上涂设有红外线光可见的位置标志，通过这些位置标志可确定触摸点的位置（坐标值）。如图3A所示，在每一条线条182的末端涂设有该位置标志184，图中的数字0、1、2….N为位置标志184。
图3B所示，在两条线条的交点处涂设有该位置标志184，例如在交点的X轴方向涂设有X轴位置标志184A、在交点的Y轴方向涂设有Y轴位置标志184B，该位置标志184包括X轴位置标志184A及Y轴位置标志184B，图中的数字N、N+1为X轴位置标志184A，数字M、M+1为Y轴位置标志184B。在其他实施方式，亦可在每一网格内（如中央）涂设有位置标志。位置标志可以是字符或其他可识别的标志。
参阅图4所示，为摄像单元所摄取的图像示意图。其中图4A为没有设置有光学涂层的光学显示屏的实施例中，摄像单元所摄取的图像示意图。在摄像单元30所摄取的图像中，显示屏模组12所成影像的像素点为亮点，而触摸物体所成影像T1、T2为暗点。
其中图4B为设置有光学涂层的光学显示屏的实施例中，摄像单元所摄取的图像示意图。在摄像单元30所摄取的图像中，光学涂层18的影像呈暗黑网格状，触摸物体所成影像T1、T2为暗点。而光学触摸屏10的其他像素为亮点。
在本发明中，该摄像单元30的数量为1个，摄像单元30相对于该光学触摸屏10中央点的距离及方向都为可知且在使用过程中固定不变，光学触摸电子装置100存储有该方向及距离的摄像单元30对应的参照图像，处理单元20根据该参考图像与所摄取的图像进行比对即可识别出所述图像中触摸物体的影像及并可进一步确定触摸物体在光学触摸屏10中触摸点的位置或根据多个连续摄像的图像确定触摸手势。
在本发明中，该摄像单元30的数量为多个例如2个。处理单元10对每一摄像单元30所摄取的图像进行识别，获得每一图像中触摸物体影像，然后根据多个图像中的触摸物体影像确定出触摸点位置。
在光学涂层18上涂设有红外线光可见的位置标志的实施方式，由于摄像单元30所摄取的图像中存在有位置标志的成像，通过识别触摸点对应的位置标志即可确定触摸点的位置。
Claims (6)
1.一种光学触摸装置，其包括有一光学触摸屏、至少一摄像单元及一处理单元，其特征在于：该光学触摸屏包括有一显示屏模组、一红外线背光板及透明保护层，该处理单元控制该显示屏模组显示画面，该红外线背光板设置于显示屏模组及透明保护层之间产生红外线光，所述显示画面的可见光透过该红外线背光板及该透明保护层，该红外线背光板产生的红外线光透过该透明保护层；该处理单元从所摄取图像中识别出触摸物体的影像，确定触摸操作并执行相应的功能；该透明保护层面向红外线背光板的一面上设置有光学涂层，该光学涂层呈网格状排布，网格中的线条对红外线不透明，而对可见光为透明。
2.如权利要求1所述的光学触摸装置，其特征在于，该光学涂层上涂设有红外线光可见的位置标志。
3.如权利要求2所述的光学触摸装置，其特征在于，该位置标志涂设于每一条线条的末端、每两条线条的交点处或每一网格内。
4.如权利要求1所述的光学触摸装置，其特征在于，该处理单元是为根据摄像单元相对于该光学触摸屏的方向及距离所对应的参照图像，对所摄取的图像进行识别。
5.如权利要求1所述的光学触摸装置，其特征在于，该摄像单元连接有一第一无线通信单元，该处理单元连接有一第二无线通信单元，该摄像单元与该处理单元通过该第一无线通信单元与第二无线通信单元进行通信。
6.一种光学触摸屏，其包括有一显示屏模组及透明保护层，其特征在于,该光学触摸屏还包括有一红外线背光板，该红外线背光板设置于显示屏模组及透明保护层之间；该透明保护层面向红外线背光板的一面上设置有光学涂层，该光学涂层呈网格状排布，网格中的线条对红外线不透明，而对可见光为透明；该光学涂层上涂设有红外线光可见的位置标志；该位置标志涂设于每一条线条的末端、每两条线条的交点处或每一网格内。
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