CN201084128Y - 图像定位触摸装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种图像定位触摸装置，包括安装在触摸载体的角或边，或者角和边上的至少三个图像采集单元，图像采集单元包括图像传感器，触摸载体为显示界面或触摸介质或触摸介质边框，触摸界面位于每个图像采集单元的图像传感器扫描范围内。本实用新型分辨率高，定位精确，触摸屏尺寸容易做大，成本与尺寸大小敏感度小，无触摸力度，容易实现多点触摸，透光性高，防暴性好等。

Description

图像定位触摸装置

技术领域

本实用新型涉及一种触摸装置，主要涉及一种图像定位触摸装置。

背景技术

现有技术中，触摸屏主要有电阻、声波、红外、电容触摸屏，每种触摸屏各具相应优缺点。电阻触摸屏适合中小尺寸，价格便宜，但防暴性差；声波触摸屏以中型尺寸见长，价格较高，防暴性好；红外触摸屏适合中大尺寸，防暴性好，但价格高，并随尺寸增大成本显著增加；电容触摸屏适合中小尺寸，价格较高、防暴性好。随着图像显示器技术的发展，触摸屏的使用载体显示器越来越大，以及人类对信息交互的方便性及舒适性越来越高，为了触摸屏的普及应用，具尺寸易做大、价格不高、防暴性等的触摸屏需求越来越强烈。图像式触摸技术是一种新型触摸技术，已公布的相关专利有：公开号为CN 1674042A的基于图像识别的触摸屏信息输入定位方法，公开号为CN 1912816A的一种基于摄像头的虚拟触摸系统、公开号为1928799A的触摸屏定位装置及其定位方法。

CN 1674042A基于图像识别的触摸屏信息输入定位方法专利中，由于整个触摸屏只采用两个图像传感器，而使得触摸面上离图像传感器近的区域触摸位置必定需要用图像传感器近场(图像传感器近场是指靠近图像传感器靶面中心10cm以内的感应区域)图像信息确定；但因图像传感器图像感应区域为锥形结构(即离图像传感器越近感应面积越小)，离图像传感器越近触摸体面积在这种感应面积中比例会更大，以致于轻微的移动都会引起触摸的巨大偏差，从而实现精确定位困难；还有触摸体离图像传感器太近，图像传感器聚焦困难，也会影响触摸位置的判定。特别是在图像传感器安置位置距离触摸区域比较远时，必定触摸屏外框过大，不利于安装方便性、美观性以及边框窄的需求。此外，该专利所采用图像传感器限定于CCD，实用性差。CN 1912816A一种基于摄像头的虚拟触摸系统专利、1928799A触摸屏定位装置及其定位方法专利所采用图像感应方式均为触摸面正面空间投射式，通常触摸操作人员也在触摸面正面空间内，这将造成可能无法触摸或不方便触摸或触摸定位困难，以致于不适合用作触摸屏。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述技术缺陷，提供一种图像定位触摸装置。本实用新型分辨率高，定位精确，触摸屏尺寸容易做大，成本与尺寸大小敏感度小，无触摸力度，容易实现多点触摸，透光性高，防暴性好等。

为实现上述发明目的，本实用新型采用的技术方案是：

图像定位触摸装置，其特征在于：包括安装在触摸载体的角或边，或者角和边上的至少三个图像采集单元，图像采集单元包括图像传感器，触摸载体为显示界面或触摸介质或触摸介质边框，触摸界面位于每个图像采集单元的图像传感器扫描范围内。

所述触摸载体的图像感应面的角或边，或者角和边上还可以设置至少一个辅助光源。

所述图像定位触摸装置还包括用于处理图像采集单元信号的控制单元，控制单元安装在每个图像采集单元中或集成在至少一个图像采集单元中或集成在主机中。

所述图像定位触摸装置还包括主控制单元，图像采集单元通过主控制单元与主机连接。

所述主控制单元为独立模块或集成在其中一个图像采集单元的控制单元中或集成在主机中。

所述图像传感器的视场角度大于或等于90度。

图像定位触摸装置，包括安装在触摸载体的角或边，或者角和边上的至少三个图像采集单元，图像采集单元包括图像传感器，触摸载体为显示界面或触摸介质或触摸介质边框，图像传感器是利用光电转换原理将图像数据转换为电子信号装置，以产品类别区分，图像传感器产品主要分为CCD、CMOS和CIS等。触摸装置的触摸面上任意触摸点的触摸位置都是由两个或两个以上不同位置图像采集单元的图像传感器远场图像信息来确定。图像传感器远场是指远离图像传感器靶面10cm以外的感应区域。每个图像采集单元还包含一个用于处理来自图像传感器图像信息的控制单元，该控制单元可以计算出相应触摸点的角度信息，并由通讯口将角度信息传送至主控制单元，主控制单元将根据两个或两个以上图像采集单元的控制单元计算出的触摸点角度信息，以及这几个图像采集单元之间的物理距离尺寸计算出触摸坐标信息。主控制单元通过通讯口将坐标信息送至主机，通过主机的映射处理，得到最终的坐标信息。主控制单元为独立模块或集成在其中一个图像采集单元的控制单元中。图像传感器是可以作为图像感应的任意光学器件。辅助光源为红外线或光强显著大于自然光、常用照明光的光源。

本实用新型的优点在于：

1、在触摸载体的角或边，或者角和边上安装有至少三个图像采集单元，并且触摸界面位于每个图像采集单元的图像传感器的扫描范围内，这样就确保触摸表面上任意需要触摸位置都是由两个或两个以上不同位置图像采集单元的图像传感器的扫描远场所覆盖，任意触摸点的位置都是由两个或两个以上不同位置图像采集单元的图像传感器的远场图像信息来确定，图像传感器聚焦容易，从而解决了原有触摸面上离图像传感器近的区域触摸位置必定需要用图像传感器近场图像信息确定而导致的轻微的移动都会引起触摸的巨大偏差，影响触摸位置判定的问题，从而实现高分辨率和精确定位。图像定位触摸屏尺寸容易做大，成本与尺寸大小敏感度小，无触摸力度要求，容易实现多点触摸，透光性高，防暴性好。

2、为便于对触摸体的识别，本实用新型在触摸介质的个边框的图像感应面(临近触摸区域的面)的角或边，或者角和边上可以设置至少一个辅助光源，同时相应的带光学镜头的图像传感器也需具备对此辅助光源光学敏感的特性，辅助光源可以进行关断控制，以便保证需要图像传感器进行图像采集工作时其图像感应区正对的光源处于关闭状态，来避免图像传感器图像感应的逆光现象。

3、本实用新型还可以将图像采集单元的控制单元作为主控制单元，便于方便生产，这样可以使各个控制单元硬件设计相同，仅是软件不同及使用不同。

附图说明：

图1为本实用新型结构示意图。

图2为本实用新型实施例2结构示意图。

图3为图像采集单元安装在触摸载体的三个边的结构示意图。

图4为图像采集单元安装在触摸载体的两个边和一个角的结构示意图。

图5为图像采集单元安装在触摸载体的两个角和一个边的结构示意图。

图中标记：1为触摸载体，2为图像采集单元，3为控制单元，4为图像传感器，5为触摸点，6为图像感应面，7为辅助光源。

具体实施方式

实施例1：

图像定位触摸装置，包括安装在触摸载体1的角上的三个图像采集单元2，触摸载体1可以是显示界面，也可以是触摸介质或触摸介质的边框，图像采集单元2也可以根据需要安装多个，所述图像采集单元2包括图像传感器4；触摸界面位于每个图像采集单元的图像传感器的扫描范围内。所述图像传感器4是利用光电转换原理将图像数据转换为电子信号装置。所述图像定位触摸装置还包括用于处理图像采集单元2信号的控制单元3，控制单元3安装在每个图像采集单元2中，也可以集成在一个或两个图像采集单元2中，还可以集成在主机中。所述图像定位触摸装置还包括主控制单元，图像采集单元2通过主控制单元与主机连接。所述主控制单元可以为独立模块，也可以集成在其中一个图像采集单元2的控制单元3中，还可以集成在主机上。所述图像传感器的扫描角度大于或等于90度。

图像定位触摸装置，包括安装在触摸载体1的角上的三个图像采集单元2，触摸载体1可以是显示界面，也可以是触摸介质或触摸介质的边框，图像采集单元2的安装位置必须确保触摸表面上任意需要触摸位置都是由两个或两个以上不同位置图像采集单元的图像传感器远场所覆盖。触摸屏触摸面上任意触摸点的触摸位置都是由两个或两个以上不同位置图像采集单元的图像传感器的远场图像信息来确定。图像传感器远场是指距离图像传感器靶面一定距离以外的图像感应区域。每个图像采集单元还包含一个用于处理来自图像传感器的图像信息的控制单元，该控制单元可以计算出相应触摸点的角度信息，并有通讯口将角度信息传送至主控制单元，主控制单元将根据两个或两个以上图像采集单元之控制单元计算出的触摸点角度信息，以及这几个图像采集单元之间的物理距离尺寸计算出触摸坐标信息。主控制单元通过通讯口将坐标信息送至连接显示器的主机，通过主机的映射处理，得到最终的坐标信息。图像采集单元的控制单元可以移植到主控制单元。

实施例2：

同样道理，为便于对触摸体进行识别，还可以在所述触摸载体1的图像感应面6的角或边上设置辅助光源7，辅助光源7可以根据设计或实际需要设置多个，所述图像采集单元2内设置有对辅助光源7光学敏感的图像传感器4。所述辅助光源7为红外或其他光强显著大于自然光、常用照明光的光源。

为了便于对触摸体的识别，还可以将触摸介质四个边框的图像感应面(临近触摸区域的面)制作成有利于识别触摸体而易与触摸体形成对比的背景颜色，例如深黑。

实施例3：

同样道理，图像采集单元2可以安装在触摸载体1的任意三个边上。

实施例4：

同样道理，三个图像采集单元2可以任意安装在触摸载体1的两个角和一个边上。

实施例5：

同样道理，三个图像采集单2元可以任意安装在触摸载体1的一个角和两个边上。

本实用新型不限于上述实施方式。

Claims (6)

1.图像定位触摸装置，其特征在于：包括安装在触摸载体(1)的角或边，或者角和边上的至少三个图像采集单元(2)，图像采集单元(2)包括图像传感器(4)，触摸载体(1)为显示界面或触摸介质或触摸介质边框，触摸界面(6)位于每个图像采集单元(2)的图像传感器(4)扫描范围内。

2.根据权利要求1所述的图像定位触摸装置，其特征在于：所述触摸载体(1)的图像感应面(6)的角或边，或者角和边上还可以设置至少一个辅助光源(7)。

3.根据权利要求1所述的图像定位触摸装置，其特征在于：所述图像定位触摸装置还包括用于处理图像采集单元(2)信号的控制单元(3)，控制单元(3)安装在每个图像采集单元(2)中或集成在至少一个图像采集单元(2)中或集成在主机中。

4.根据权利要求1所述的图像定位触摸装置，其特征在于：所述图像定位触摸装置还包括主控制单元，图像采集单元(2)通过主控制单元与主机连接。

5.根据权利要求4所述的图像定位触摸装置，其特征在于：所述主控制单元为独立模块或集成在其中一个图像采集单元(2)的控制单元中或集成在主机中。

6.根据权利要求1所述的图像定位触摸装置，其特征在于：所述图像传感器(4)的视场角度大于或等于90度。

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