CN201654746U - 一种触摸屏、触摸系统及交互式显示器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种触摸屏、触摸系统及交互式显示器，所述触摸屏包括光学传感单元、框架、触摸检测区及处理电路，所述光学传感单元位于所述框架上，所述触摸屏还具有可令所述光学传感单元在所述框架上沿至少一个方向移动的调节构件，所述调节构件分别与所述光学传感单元和所述框架相连接。当触摸检测区的尺寸发生变化时，只需要操作所述调节构件就可令所述光学传感单元移动到合适位置，就可以保证本实用新型所提供的触摸屏、触摸系统及交互式显示器的检测精度不会因所述触摸检测区的尺寸变化而降低，利于批量生产。
Description
技术领域
本实用新型属于光电技术领域，具体涉及一种触摸屏、触摸系统及交互式显示器。
背景技术
长期以来，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。如图1所示为现有触摸屏的一种实施例的结构示意图，包括摄像头101、框架102、触摸检测区103及处理电路，摄像头101位于所述框架102上。这种触摸屏通过摄像头101获取发生于触摸检测区103上的触摸数据，并将所述触摸数据传输到与所述摄像头101相连的处理电路中进行处理以实现触摸定位。
图1所示的这种触摸屏至少存有以下缺点：
在实际应用中，为了便于这种触摸屏的批量生产，无论触摸屏的尺寸(也就是触摸检测区103的尺寸)发生如何变化，摄像头101在框架101上的安装位置是固定的，即摄像头101距离与其相邻近的两框架边的外缘的距离(如图1中所示的间距m和n)是固定不变的。结合图2所示，摄像头101的视场刚好覆盖长为x、宽为y尺寸的触摸检测区103，当触摸检测区的长x增加Δx时，则所述触摸检测区103上的X1区域和X2区域的检测精度降低；当触摸检测区的宽y增加Δy时，则所述触摸检测区103上的Y1区域和Y2区域的检测精度降低。
实用新型内容
针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种能够灵活调整光学传感单元(如摄像头)位置的触摸屏，所述触摸屏包括框架、光学传感单元、触摸检测区及处理电路，所述光学传感单元位于所述框架上，所述触摸屏还具有可令所述光学传感单元在所述框架上沿至少一个方向移动的调节构件，所述调节构件分别与所述光学传感单元和所述框架相连接。
可选地，所述光学传感单元为摄像头。
可选地，所述框架为矩形框架。
可选地，所述调节构件具有延伸到所述框架外部的控制端。
可选地，所述至少一个方向包括以下方向中的至少之一：
垂直于所述光学传感单元所邻近的一条框架边的第一方向；
垂直于所述第一方向的第二方向；以及
与所述第一方向成夹角θ的第三方向。
可选地，所述夹角θ的余切值ctgθ＝16∶9、16∶10或4∶3。
可选地，所述调节构件包括在所述框架上沿所述第一方向、第二方向和/或第三方向上设置的条形孔、导槽或导轨。
可选地，所述调节构件包括齿轮传动系统、链传动系统、带传动系统及螺旋传动系统中至少一个传动系统。
同时，本实用新型又提供了一种触摸系统，所述触摸系统包括触摸屏，所述触摸屏包括框架、光学传感单元、触摸检测区及处理电路，所述光学传感单元位于所述框架上，所述触摸屏还具有可令所述光学传感单元在所述框架上沿至少一个方向移动的调节构件，所述调节构件分别与所述光学传感单元和所述框架相连接。
可选地，所述光学传感单元为摄像头。
可选地，所述框架为矩形框架。
可选地，所述调节构件具有延伸到所述框架外部的控制端。
可选地，所述至少一个方向包括以下方向中的至少之一：
垂直于所述光学传感单元所邻近的一条框架边的第一方向；
垂直于所述第一方向的第二方向；以及
与所述第一方向成夹角θ的第三方向。
可选地，所述夹角θ的余切值ctgθ＝16∶9、16∶10或4∶3。
可选地，所述调节构件包括在所述框架上沿所述第一方向、第二方向和/或第三方向上设置的条形孔、导槽或导轨。
可选地，所述调节构件包括齿轮传动系统、链传动系统、带传动系统及螺旋传动系统中至少一个传动系统。
此外，本实用新型还提供了一种交互式显示器，所述交互式显示器包括触摸屏，所述触摸屏包括框架、光学传感单元、触摸检测区及处理电路，所述光学传感单元位于所述框架上，所述触摸屏还具有可令所述光学传感单元在所述框架上沿至少一个方向移动的调节构件，所述调节构件分别与所述光学传感单元和所述框架相连接。
可选地，所述光学传感单元为摄像头。
可选地，所述框架为矩形框架。
可选地，所述调节构件具有延伸到所述框架外部的控制端。
可选地，所述至少一个方向包括以下方向中的至少之一：
垂直于所述光学传感单元所邻近的一条框架边的第一方向；
垂直于所述第一方向的第二方向；以及
与所述第一方向成夹角θ的第三方向。
可选地，所述夹角θ的余切值ctgθ＝16∶9、16∶10或4∶3。
可选地，所述调节构件包括在所述框架上沿所述第一方向、第二方向和/或第三方向上设置的条形孔、导槽或导轨。
可选地，所述调节构件包括齿轮传动系统、链传动系统、带传动系统及螺旋传动系统中至少一个传动系统。
与现有技术相比，本实用新型提供的这种触摸屏以及基于该触摸屏的触摸系统和交互式显示器具有如下优点：
本实用新型提供的一种触摸屏，加装了调节构件，所述调节构件与光学传感单元、框架相连接，所述调节构件可令所述光学传感单元在所述框架上沿至少一个方向移动。当触摸检测区的尺寸发生变化时，只需要操作所述调节构件就可令所述光学传感单元移动到合适位置，就可以保证所述触摸屏的检测精度不会因所述触摸检测区的尺寸变化而降低，利于批量生产；
本实用新型提供的一种触摸系统，加装了调节构件，所述调节构件与光学传感单元、框架相连接，所述调节构件可令所述光学传感单元在所述框架上沿至少一个方向移动。当触摸检测区的尺寸发生变化时，只需要操作所述调节构件就可令所述光学传感单元移动到合适位置，就可以保证所述触摸系统的检测精度不会因所述触摸检测区的尺寸变化而降低，利于批量生产；
本实用新型提供的一种交互式显示器，加装了调节构件，所述调节构件与光学传感单元、框架相连接，所述调节构件可令所述光学传感单元在所述框架上沿至少一个方向移动。当触摸检测区的尺寸发生变化时，只需要操作所述调节构件就可令所述光学传感单元移动到合适位置，就可以保证所述交互式显示器的检测精度不会因所述触摸检测区的尺寸变化而降低，利于批量生产。
本实用新型的其它方面和/或优点将在下面的说明中部分描述，并且其中部分在该说明中是显而易见的，或者可以通过本实用新型的实践中学习到。
附图说明
通过参考以下附图阅读以下详细说明，能够更好地了解本实用新型。要注意，附图中的各个细节都不是按照比例画出来的。相反，为了清楚起见，各个细节被任意地扩大或者缩小，在这些附图中：
图1为现有触摸屏的一种实施例的结构示意图；
图2为图1所示触摸屏的触摸检测区尺寸变化时产生的低检测精度区域的示意图；
图3为本实用新型触摸屏的一个实施例的结构示意图；
图4为图3所示触摸屏中调节构件工作方式的一个实施例的示意图；
图5为图3所示触摸屏中调节构件工作方式的另一个实施例的示意图；
图6为图3所示触摸屏中调节构件工作方式的第三个实施例的示意图；
图7为本实用新型调节构件第一实施例的结构示意图；
图8为本实用新型调节构件第二实施例的结构示意图；
图9为本实用新型调节构件第二实施例的结构示意图；
图10为本实用新型所述一种触摸系统的示意图；
图11为本实用新型所述一种交互式显示器的立体示意图；以及
图12为图11所示交互式显示器的简易剖面示意图。
具体实施方式
下面将开始本实用新型的实施例的详细说明，根据相应的附图说明其实施例，其中通篇相同的附图标记指代相同的元件。下面将通过参照附图说明实施例以解释本实用新型。
如图3所示，在本实用新型触摸屏的一个实施例中，所述触摸屏，包括摄像头101(在其它实施例中，还可为摄像机、照相机或光学传感器等其它光学传感单元)、框架102、触摸检测区103及处理电路(在图3中未示出)，所述摄像头101用于位于所述框架102上，所述摄像头101用以获取发生在触摸检测区103上的触摸数据，所述处理电路与所述摄像头101相连接并利用从所述摄像头101获取的触摸数据确定触摸位置，所述触摸屏还具有调节构件104，所述调节构件104分别与所述摄像头101和所述框架102相连接，所述调节构件104可令所述摄像头101在所述框架102上沿至少一个方向进行移动。所述至少一个方向包括第一方向D1、第二方向D2和第三方向D3中的至少一个方向，第一方向D1为垂直于所述摄像头101所邻近的一条框架边11(在其它实施例中，还可以为框架边12和框架边13)的方向；第二方向D2为与所述第一方向D1相垂直的方向；第三方向D3为与所述第一方向D1成夹角θ的方向。作为一种优选，所述摄像头101为红外摄像头，所述框架102为矩形框架。
结合图4所示，在图4中，摄像头101的视场覆盖长为x、宽为y的触摸检测区103且在水平方向上刚好覆盖，此时，触摸检测区103在在垂直方向上的增量(也就是触摸检测区103的宽y的增量)不会超出摄像头的视场。当触摸检测区103的长x增加了Δx时，触摸检测区103上的X1区域和X2区域的检测精度降低，此时只需操作调节构件104令摄像头101沿第一方向D1进行移动直到摄像头的视场覆盖长为x+Δx的触摸检测区即可恢复X1区域和X2区域的检测精度。在图4中，虚线示出的触摸检测区、摄像头及摄像头视场为触摸检测区尺寸未发生变化时的位置，实线示出的触摸检测区、摄像头及摄像头视场为触摸检测区尺寸发生变化后的位置。
结合图5所示，在图5中，摄像头101的视场覆盖长为x、宽为y的触摸检测区103且在垂直方向上刚好覆盖，此时，触摸检测区103在在水平方向上的增量(也就是触摸检测区103的长x的增量)不会超出摄像头的视场。当触摸检测区103的宽y增加了Δy时，触摸检测区103上的Y1区域和Y2区域的检测精度降低，此时只需操作调节构件104令摄像头101沿第二方向D2进行移动直到摄像头的视场覆盖宽为y+Δy的触摸检测区即可恢复Y1区域和Y2区域的检测精度。在图5中，虚线示出的触摸检测区、摄像头及摄像头视场为触摸检测区尺寸未发生变化时的位置，实线示出的触摸检测区、摄像头及摄像头视场为触摸检测区尺寸发生变化后的位置。
结合图6所示，在图6中，摄像头101的视场覆盖长为x、宽为y的触摸检测区103且在水平方向和垂直方向上都刚好覆盖此时，触摸检测区103在在垂直方向上的增量(也就是触摸检测区103的宽y的增量)不会超出摄像头的视场。当触摸检测区103的长x增加了Δx，时，触摸检测区的宽y增加Δy时，触摸检测区103上的X1区域、X2区域、Y1区域和Y2区域的检测精度同时降低，此时可操作调节构件104令摄像头101先沿第一方向D1进行移动，再沿第二方向D2进行移动直到摄像头的视场覆盖长为x+Δx、宽为y+Δy的触摸检测区；也可操作调节构件104令摄像头101沿第三方向D3移动直到摄像头的视场覆盖长为x+Δx、宽为y+Δy的触摸检测区；这两种调节构件的操作方法都可以恢复X1区域、X2区域、Y1区域和Y2区域的检测精度。
如图7所示，在本实用新型调节构件104的第一实施例中，调节构件104的控制端105延伸到框架102的外部，只需要操作位于框架102外部的控制端105就可以控制调节构件104改变摄像头101在框架102上的位置。同时，控制端105还可以具有牢固摄像头101变更后的新位置的功能。
如图8所示，在本实用新型调节构件104的第二实施例中，调节构件104包括在框架102上设置的条形孔106(或导槽、导轨)，所述条形孔106可沿第一方向D1、第二方向D2和/或第三方向D3进行设置，用户可操作调节构件的控制端105在所述条形孔106内滑动并带动摄像头进行移动。
如图9所示，在本实用新型调节构件104的第二实施例中，调节构件104包括与所述控制端105相连的齿轮107和与所述摄像头101相连的锯齿传动杆108，齿轮107和锯齿传动杆108构成了一齿轮传动系统，用户通过操作控制端105带动齿轮107进行顺时针或逆时针转动，转动的齿轮107可令锯齿传动杆108带动摄像头101进行垂直向上移动或垂直向下移动，这种具有调节构件104可被配置成令摄像头沿第一方向D1、第二方向D2和第三方向D3移动。图9示出的这种调节构件具有的只是一种最为简单的齿轮传动系统，同时，本实用新型所述的调节构件还可以包括链传动系统、带传动系统及螺旋传动系统等机械传动系统，本领域技术人员可以根据本实用新型推导出多种实现方式，所以在本实用新型中不再详述。
特别地，由于触摸屏一般加载到平板显示器(如液晶显示器、有机光显示器、等离子显示器等)上进行使用，现有的平板显示器的尺寸多为16∶9、16∶10、和4∶3这三种尺寸，所以在上述实施例中的第三方向D3与第一方向的夹角θ的余切值ctgθ＝16∶9、16∶10或4∶3，与平板显示器相匹配，更具有实用价值。
需要说明的是，虽然在本实用新型触摸屏的实施例中只提到了一种利用摄像头实现触摸定位的光学触摸屏，事实上，本实用新型的这种通过加装调节构件以实现改变光学传感单元位置的设计方案还可以应用于其它类型的光学触摸屏及各种复合触摸屏，如具有更多数量的光学传感单元以实现多点触摸的光学触摸屏、具有两个光学传感单元和反光镜以实现多点触摸的光学触摸屏、具有光学传感单元的红外触摸屏、电容触摸屏、电阻触摸屏等。
本实用新型还提供了一种触摸系统，所述触摸系统包括上述触摸屏。在图10中示出了该触摸系统的一种实施例的示意图，所述触摸系统至少包括红外触摸屏1600与其相连接的计算机1800，用户能够通过在触摸屏1600的触摸检测区域106内进行触摸操作来控制计算机1800执行一个或多个应用程序。这种触摸系统可以被应用到ATM取款机、地铁自助服务机等人机交互设备中。
本实用新型还提供了一种交互式显示器，包括上述红外触摸屏和用于显示图像的显示面板。在图11和图12中示出了该交互式显示器的一种实施例的简易示意图，所述交互式显示器包括红外触摸屏1600、显示面板1900和常规内置的PC 2000形式的通用计算设备，红外触摸屏1600位于显示面板1900的前方(面向用户的方向)，PC 2000分别与红外触摸屏1600和显示面板1900相连接，PC 2000还可以与其它计算机、视频输入设备(如VCD、DVD等)或外围设备(如扬声器、打印机等)相连接。这种交互式显示器具有视频输出和光学输入的功能，通过显示面板1900可以提供更为丰富的显示并就信息输入和软件程序的控制而与用户进行交互。其中，显示面板1900可为液晶显示面板(LCD)或有机光显示面板，红外触摸屏1600中的触摸检测区域106应为透明材料制成，如玻璃、亚克力等。
尽管已经对本实用新型的实施例作出了较为详细的说明和描述，但是本领域的技术人员应该明了在没有脱离本实用新型精神和原则的情况下可以对这些实施例进行改变，其范围定义在权利要求中。
Claims (10)
1.一种触摸屏，包括光学传感单元、框架、触摸检测区及处理电路，所述光学传感单元位于所述框架上，其特征在于：所述触摸屏还具有可令所述光学传感单元在所述框架上沿至少一个方向移动的调节构件，所述调节构件分别与所述光学传感单元和所述框架相连接。
2.如权利要求1所述的触摸屏，其特征在于：所述光学传感单元为摄像头。
3.如权利要求1所述的触摸屏，其特征在于：所述框架为矩形框架。
4.如权利要求1所述的触摸屏，其特征在于：所述调节构件具有延伸到所述框架外部的控制端。
5.如权利要求1至4之一所述的触摸屏，其特征在于，所述至少一个方向包括以下方向中的至少之一：
垂直于所述光学传感单元所邻近的一条框架边的第一方向；
垂直于所述第一方向的第二方向；以及
与所述第一方向成夹角θ的第三方向。
6.如权利要求5所述的触摸屏，其特征在于：所述夹角θ的余切值ctgθ＝16∶9、16∶10或4∶3。
7.如权利要求5所述的触摸屏，其特征在于：所述调节构件包括在所述框架上沿所述第一方向、第二方向和/或第三方向上设置的条形孔、导槽或导轨。
8.如权利要求5所述的触摸屏，其特征在于：所述调节构件包括齿轮传动系统、链传动系统、带传动系统及螺旋传动系统中至少一个传动系统。
9.一种触摸系统，包括触摸屏，其特征在于：所述触摸屏为权利要求1至8中任一项所述的触摸屏。
10.一种交互式显示器，包括触摸屏，其特征在于：所述交互式显示器为权利要求1至8中任一项所述的触摸屏。
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