CN201322920Y - 一种简易大屏幕多点触摸定位器 - Google Patents

Abstract

用于触摸领域的一种简易大屏幕多点触摸定位器其包括显示屏幕、若干红外触摸笔以及光点跟踪器，该光点跟踪器包括红外摄像头以及数据传输线，借助该光点跟踪器能够追踪照射在该显示屏幕上的红外光，且可以同时读取多个红外光点的坐标，使本实用新型在使用时可以同时实现个触摸点同时出现，即可以同时多人使用同一显示屏幕，方便人们使用触摸屏幕，很好地解决了现有的触摸技术，不能同时有多个触点触摸的缺点，而且，且结构简单，造价便宜。

Description

一种简易大屏幕多点触摸定位器

技术领域

本实用新型涉及一种触摸显示，特别是指一种简易大屏幕多点触摸定位器。

背景技术

触摸屏作为一种最新的电脑输入设备，它是目前最简单、方便、自然的一种人机交互方式。它赋予了多媒体以崭新的面貌，是极富吸引力的全新多媒体交互设备。触摸屏在我国的应用范围非常广阔，主要是公共信息的查询；如电信局、税务局、银行、电力等部门的业务查询；城市街头的信息查询；此外应用于领导办公、工业控制、军事指挥、电子游戏、点歌点菜、多媒体教学、房地产预售等。

目前市面上绝大多数触摸屏的原理都是由触摸检测部件和触摸屏控制器组成；触摸检测部件安装在显示器屏幕前面或者侧面(红外阻断式)，用于检测用户触摸位置，接受后送触摸屏控制器；而触摸屏控制器的主要作用是从触摸点检测装置上接收触摸信息，并将它转换成触点坐标，再送给CPU，它同时能接收CPU发来的命令并加以执行。也就是说几乎所有的触摸屏装置都需要在显示屏的表面或者四周安装一些传感或者红外装置，这些装置不但使显示屏有安装复杂、易受损坏、显示效果差等缺点，而且影响了显示屏幕的整体美观。

现有的触摸屏装置，绝大多数都不支持多点触摸，检测系统只能接受唯一一组位置坐标数据，因此当只有一个触摸点时，触摸屏可以正常工作，对于两个或者两个以上的触摸点同时操作时，系统将计算错误的位置坐标，导致报告的触摸地点不是实际触摸的地点。

由于上述原因，现有的触摸屏技术在需要显示效果，跟外观要求比较苛刻，尤其是需要使用多点触摸的场合就会失效，例如多人同时游戏，多人同时书写绘画，这样极大地限制了触摸屏的使用领域。目前虽然也有一些解决方法能够识别多个触摸点，但是这些方法的造价昂贵，结构复杂易损坏，而且不能实现大屏幕多点触摸。

综上所述，现有的触摸屏在使用时还存在着诸多的缺点，现在分别叙述如下：

如上所述，首先，现有的触摸技术在使用时在同时存在多个触摸点时，系统将不能准确地计算出多个触摸点的坐标，导致发生错误的报告，而无法确认多个触摸点的坐标，此为现有触摸技术的一大缺点。

其次，虽然市场上曾经出现一些能够同时识别多个触摸点的触摸屏，但是这些触摸屏幕的造价昂贵，结构复杂，而且也不适用用大屏幕的多点触摸，此为现有触摸屏幕的再有缺点。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型提供一种简易大屏幕多点触摸定位器，借助其信号发射器上的红外LED灯照射在屏幕上，通过光点跟踪器里的内置摄像头立刻观察到此亮点，并将图像传送到图形处理器，通过图形处理器将摄像头拍摄到的原始画面处理，找出摄像头画面中各个亮点的中心位置，计算出各个亮点在摄像头画面的坐标，以此实现大屏幕的多点跟踪并实现多点同时操作，此为本实用新型的主要目的。

为了实现上述目一种简易大屏幕多点触摸定位器，可以识别两个或者两个以上的触摸操作，实现多点同时触摸也能报告有效触摸位置的电路结构。

触摸系统分三部分：触摸笔、光点跟踪器以及计算机端驱动模块，触摸笔是一个产生红外光点的信号发射器：LED采用940nm的红外灯管，当开关按下，笔尖的LED会发出波长为940nm的红外光线。

光点跟踪器：包括一个摄像头，一个图形处理器，一个无线蓝牙传送模块或者USB口。

摄像头：镜头前有一片940nm的带通滤波片，使摄像头只能看到波长为940nm的红外光源。

图形处理器：摄像头所看到的红外光源是一个以一个亮点为中心的一个光晕，光晕的中心就是发光LED的位置。图形处理器将摄像头拍摄到的原始画面处理，找出摄像头画面中各个亮点的中心位置，计算出各个亮点在摄像头画面的坐标。

无线蓝牙传送模块：为了将多点触摸数据通过蓝牙无线传送给电脑或者通过有线传输传送。

驱动模块：驱动模块主要有校正模块跟触摸消息派发模块。校正模块：在屏幕的四个角落分别标志四个点，提示用户依次按下，程序便可以记录屏幕上的点坐标相对应的摄像头画面中亮点的坐标。触摸消息派发模块：根据校正模块所产生的对应关系，将光点跟踪器发送过来的触摸坐标数据转化为屏幕对应的触摸坐标数据。

一种简易大屏幕多点触摸定位器其包括显示若干信号发射器、光点跟踪器以及转换单元；其中，若干该信号发射器是与该光点跟踪器相对应的，该光点跟踪器是与该转换单元相连接的。

若干该信号发射器还与一显示屏幕相对应。

若干该信号发射器是由一光源、一开关以及一壳体组成的触摸笔，该光源是与该显示屏幕相对应的，进一步，若干该光源照射在该显示屏幕上形成若干光点，若干该光点是与该光点跟踪器相对应的，该光源为一红外LED灯，该红外LED灯是与该开关的一端点相连接的，且在该开关的另一端点还连接一电阻，该电阻还连接一电源，该壳体是与该红外LED灯、该开关、该电阻以及该电源相对应的，该壳体具有一槽孔、一内腔以及两端，该槽孔是开设在该壳体上的，且该槽孔与该内腔相连接，该槽孔是与该开关相对应的，且该开关是插设在该槽孔上的，该内腔是装设该红外LED灯、该电阻以及该电源的，进一步，该红外LED灯是装设在该壳体的一端上的。

该光点跟踪器是与该显示屏幕以及该信号发射器相对应的；该光点跟踪器包括一摄像头、一数据传输以及一图像处理模块；该摄像头是与若干该光源照射在该显示屏幕上所形成的若干该光点相对应的；该数据传输是与该摄像头相连接的，该数据传输包括无线传输以及有线传输；该图像处理模块是与该摄像头相对应的，且该图像处理模块与该数据传输相对应的，进一步，该图像处理模块借助该数据传输与该摄像头相连接。

进一步，该光点跟踪器是装设在该显示屏幕的正前方的，且是装设在该显示屏幕的上方的，更进一步，该光点跟踪器的该摄像头是与该显示屏幕的该屏幕相对应的。

该转化单元包括计算机以及驱动模块，该计算机具有无线接收器以及数据传输线接口，该无线接收器是与该数据传输的该无线传输相对应的，该数据传输线接口是与该数据传输的该有传输相对应的，进一步，借助该数据传输将该图像处理器处理后的触摸数据传输到该计算机上，该驱动模块与该计算机相对应的，该驱动模块具有一校正模块以及一触摸消息派发模块，该校正模块可以发射四个校准点，四个该校准点是与该触摸消息派发模块相对应的，四个该校准点是与该显示屏幕相对应的。

本实用新型的有益效果是：借助该光点跟踪器能够追踪照射在该显示屏幕上的红外光，且可以同时读取多个红外光点的坐标，使本实用新型在使用时可以同时实现个触摸点同时出现，即可以同时多人使用同一显示屏幕，方便人们使用触摸屏幕，而且结构简单，造价便宜。

附图说明

图1为本实用新型的工作流程图；

图2为本实用新型的信号发射器结构图；

图3为本实用新型的信号发射器的壳体图；

图4为本实用新型光点跟踪器装设在屏幕正前上方时的模拟图；

图5为本实用新型摄像头在屏幕正前上方时所捕捉的红外光的模拟图；

图6为本实用新型光点跟踪器装设在屏幕左侧时的模拟图；

图7为本实用新型摄像头在屏幕左侧时所捕捉的红外光的模拟图；

图8为本实用新型光点跟踪器装设在屏幕右侧时的模拟图；

图9为本实用新型摄像头在屏幕右侧时所捕捉的红外光的模拟图。

具体实施方式

(如图1)一种简易大屏幕多点触摸定位器其包括若干信号发射器10、光点跟踪器20以及转换单元30；若干该信号发射器10是与该光点跟踪器20相对应的，该光点跟踪器20是与该转换单元30相对应的。

(如图4至图9)该信号发射器10还与一显示屏幕40相对应，该显示屏幕40具有四条边41，42，43，44、屏幕45以及四个角46，47，48，49，四条该边41，42，43，44环绕该屏幕45组合成该显示屏幕40，进一步，四条该边41，42，43，44每相令的两条边与该屏幕45组成四个该角16，17，18，19。

(如图2至图3)若干该信号发射器10包括光源11、开关12以及壳体13，该光源11为一能够照射一波长940nm的红外光111的一红外LED灯112，该波长940nm的红外光111是照射在该显示屏幕40上的，且若干该波长940nm的红外光111照射在该所幕45上形成若干光点113，该红外LED灯112是与该开关12的一端点相连接的，且在该开关12的另一端点还连接一电阻14，借助该电阻14保护该红外LED灯112，避免该红外LED灯112电压过高导致损坏，进一步，该电阻14还连接一电源15，借助该电源15为该红外LED灯112供电，使该开关12在闭合时该红外LED灯112能够发光；该壳体13是与该红外LED灯112、该开关12、该电阻14以及该电源15相对应的，该壳体13具有一槽孔131、一内腔132以及两端133，该槽孔131是开设在该壳体13上的，且该槽孔131与该内腔132相连接，该槽孔131是与该开关12相对应的，且该开关12是插设在该槽孔131上的，该内腔132是装设该红外LED灯112、该电阻14以及该电源15的，进一步，该红外LED灯112是装设在该壳体13的一端133上的。

(如图4至图9)该光点跟踪器20是与该显示屏幕40相对应的，且是与该信号发射器10相对应的；该光点跟踪器20包括摄像头21、数据传输22以及一图像处理模块23；该摄像头21包括红外摄像头以及一940nm带通滤波片，该红外摄像头是与该940nm带通滤波片是相对应的，借助该940nm带通滤波片使该红外摄像头只能够拍摄到波长为940nm的红外光源，进一步，借助该940nm带通滤波片使该摄像头21只能拍摄到该红外LED灯112发出的波长940nm的红外光111，进一步，该光点跟踪器20是装设在该显示屏幕40的正前方的，且是装设在该显示屏幕40的上方的，更进一步，该光点跟踪器20的该摄像头21是与该显示屏幕40的该屏幕45相对应的，且该摄像头21是与照射在该屏幕45上的若干该光点113相对应的。

又，该光点跟踪器20还可以装设在该显示屏幕40的左侧。

又，该光点跟踪器20还可以装设在该显示屏幕40的右侧。

该数据传输22是与该摄像头21相连接的，且该数据传输22是与该摄像头21的该摄像头相连接的，该数据传输22包括无线传输以及有线传输，进一步，该无线传输以及该有线传输是与该摄像头相连接的。

该图像处理器23与该摄像头21是相对应的，该图像处理器23将摄像头21拍摄到的原始画面处理，借助该图像处理器23找出该摄像头21所拍摄的该显示屏幕40上的若干该红外光111的中心位置，并计算出若干该红外光111在该摄像头21拍摄的该显示屏幕40上的坐标。

该转化单元30包括计算机31以及驱动模块32，该计算机31具有无线接收器以及数据传输线接口，该无线接收器是与该数据传输22的该无线传输相对应的，该数据传输线接口是与该数据传输22的该有传输相对应的，进一步，借助该数据传输22将该图像处理器23处理后的触摸数据传输到该计算机31上，该驱动模块32与该计算机31相对应的，该驱动模块32还具有一校正模块以及一触摸消息派发模块，该校正模块是与该触摸消息派发模块相对应的，该校正模块可发射四个校准点，四个该校准点是与该显示屏幕30的四个该角46，47，48，49相对应的，将该校正模块提示用户依次按下，该驱动模块32便可以记录该屏幕40上的点坐标相对应的该摄像头21画面中若干该光点113的坐标，更进一步，通过四个校准点得到的对应关系计算出触控坐标，该消息派发模块将触摸数据发出给计算机31，根据该触摸消息派发模块与该校正模块所产生的对应关系，将该光点跟踪器20发送过来的触摸数据转化为该屏幕10上的该若干光点113的绝对坐标。

本实用新型的具体操作为：首先，打开显示屏幕40(显示屏幕40可以是任意的屏幕，CRT、液晶LCD、等离子，以及各种投影屏幕)，光点跟踪器20安装的位置应该尽量靠近屏幕40，以某个合适的角度朝向屏幕40，在光点跟踪器20的摄像头21允许范围之内尽量靠近屏幕40，摆放的位置应该不容易被人的身体跟手臂挡住(光点跟踪器放在屏幕的正前方的上面，尽量比显示器屏幕40的上沿高出很多，并对准显示屏幕40的正中央，使其内部的摄像头21能够覆盖整个屏幕45范围即可，因为光点跟踪器20放置的位置比较高，所以用户一般的操作都不会挡住摄像头21的视野)。

其次，用户将信号发射器10靠近屏幕45并按下侧面的开关12，光点跟踪器20便立即感应到此波长940nm的红外光111，摄像头21拍摄此图像，此图像经过图形处理器23处理后得到波长940nm的红外光111的位置信息，该位置信息是相对于摄像头21视野的位置信息，该位置信息通过无线传输221或者usb接口212传送到电脑主机31。

最后，电脑主机31接受到该位置信息后，根据驱动模块32产生的坐标对应关系可以将相对于摄像头视野的坐标转化到屏幕的坐标，实现本实用新型点触摸同时实现的目的。

Claims (2)

1.一种简易大屏幕多点触摸定位器，其包括显示若干信号发射器、光点跟踪器以及转换单元，其特征在于：若干该信号发射器是与该光点跟踪器相对应的，又，若干该信号发射器还与一显示屏幕相对应，该光点跟踪器是与该转换单元相连接的，若干该信号发射器是由一光源、一开关以及一壳体组成的触摸笔，若干该光源照射在该显示屏幕上形成若干光点；该光点跟踪器是与该显示屏幕相对应的，该光点跟踪器包括一摄像头、一数据传输以及一图像处理模块，该光点跟踪器的该摄像头与若干该光源照射在该显示屏幕上所形成的若干该光点相对应；该数据传输是与该摄像头相连接的，该数据传输包括无线传输以及有线传输；该图像处理模块与该数据传输相对应的，该图像处理模块借助该数据传输与该摄像头相连接；该光点跟踪器是装设在该显示屏幕的正前方的，且是装设在该显示屏幕的上方的。

2.如权利要求1所述的一种简易大屏幕多点触摸定位器，其特征在于：该简易大屏幕多点触摸定位器还包括一转化单元，该转化单元包括计算机以及驱动模块，该计算机具有无线接收器以及数据传输线接口，该数据传输线接口是与该数据传输的该有传输相对应的，借助该数据传输将该图像处理器处理后的图像传输到该计算机上，该驱动模块具有一校正模块以及一触摸消息派发模块，该校正模块可以发射四个校准点，四个该校准点是与该触摸消息派发模块相对应的。

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