CN201859424U

CN201859424U - 显示器触控系统

Info

Publication number: CN201859424U
Application number: CN2010205904438U
Authority: CN
Inventors: 林心薇; 吴季庭; 郑惟仁
Original assignee: TPV Investment Co Ltd
Current assignee: TPV Investment Co Ltd
Priority date: 2010-11-02
Filing date: 2010-11-02
Publication date: 2011-06-08
Anticipated expiration: 2020-11-02

Abstract

本实用新型公开了一种显示器触控系统，其设置于一显示器内，该显示器触控系统包括有一屏幕、至少两灯源模块、至少一光学传感器及至少一图像处理模块。该灯源模块为长轴型结构，且可垂直轴向而射出光线，每一灯源模块射出的多条光线构成一光投射面，将该些灯源模块设置于该屏幕的相异侧边，使该些光投射面与该屏幕互呈平行。该光学传感器设置于该屏幕的相异角落，用以实时地拍摄该光投射面周边的不透光物体，用以产生并输出多个影像信号。每一图像处理模块分别与一光学传感器相接，用以接收多个影像信号，并通过分析计算该些影像信号而得到并输出至少一位置信号。

Description

显示器触控系统

技术领域

本实用新型涉及触控结构领域，特别涉及一种显示器触控系统。

背景技术

近年来，由于平面显示器的制造成本显著地降低，因此平面显示器已逐渐成为家庭电视及计算机用屏幕的主流。此外，因为平面显示器较传统上使用阴极射线管(Cathode Ray Tube，CRT)的电视更加轻、薄，因此，在火车站、医院、便利商店或电影院等公共场所，都可以发现越来越多的平面显示器，该平面显示器不但可用于讯息的显示，还可用于广告的目的，其商业上的应用可说是越来越广泛。

随着人们对电子设备或平面显示器在功能上的要求日趋多样化，其相关的科技研发、制造技术也随着日新月异。例如，触控屏幕(Touch Screen)的需求，可以让人们方便操作计算机、手机、音响、冰箱或其他电子设备；通过其屏幕显示与屏幕按压操控的方式，人们就可以舍弃复杂的键盘、按键操作，通过屏幕清楚标示的图案与人性化的接口来同时达到显示与触控操作的目的。

目前大尺寸触控屏幕(一般而言大于10.1寸为大尺寸)以电阻式及电容式这两种方式最为常见。电阻式与电容式的触控屏幕均是通过改变屏幕表面的电性特征，而达到侦测手指位置的目的。然而，前述两种触控方式在做到大尺寸多点触控时，其成本会随着触控屏幕的尺寸增加而提高；而且，电阻式在屏幕表面布上一层线路来侦测其电性特征，这会使该屏幕的亮度降低，电容式需以手指直接接触，具有通过手套就无法使用的问题。因此，仍有其不便之处。

因此，如何降低触控屏幕的制造成本，且不降低该屏幕的亮度，这是本领域具有公知常识者努力的目标。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于降低触控屏幕的制造成本。

本实用新型的另一目的在于使触控屏幕维持其应有的亮度，让使用者可以使用手套或是任意介质(如笔等)代替手指触控屏幕。

为了达到上述目的，本实用新型提供一种显示器触控系统，其设置于一显示器内，该显示器触控系统包括有一屏幕、至少两灯源模块、至少一光学传感器及至少一图像处理模块。该灯源模块为长轴型结构，且可垂直轴向而射出光线，每一灯源模块射出的多条光线构成一光投射面，将该些灯源模块设置于该屏幕的相异侧边，使该些光投射面与该屏幕互呈平行。该光学传感器设置于该屏幕的相异角落，用以实时地拍摄该光投射面周边的不透光物体，用以产生并输出多个影像信号。每一图像处理模块分别与一光学传感器相接，用以接收多个影像信号，并通过分析计算该些影像信号而得到并输出至少一位置信号。

如上所述的显示器触控系统，其中，该光学传感器为摄影机、照相机或电荷耦合组件(Charge Coupled Device，CCD)。

如上所述的显示器触控系统，其中，该图像处理模块为中央处理器(Central Processing Unit，CPU)或缩放控制器(Scalar)。

如上所述的显示器触控系统，其中，该灯源模块射出的多条光线互为平行。

如上所述的显示器触控系统，其中，至少两灯源模块互呈垂直设置。

如上所述的显示器触控系统，其中，该光学传感器的数目为二，且分别设置于该屏幕的两相对应的角落，或分别设置于该屏幕的同一侧边的角落。

如上所述的显示器触控系统，其中，该光学传感器的数目为三或四，且多个光学传感器不设置于同一直线。

由此，本实用新型所述的显示器触控系统可达到触控操控任意计算机、手机、音响、冰箱或电子设备的功能，而无需使用昂贵的电容式、电阻式触控系统。还有，因为该显示器触控系统采用一种非接触式的量测方式，因此不会降低屏幕的亮度，具有实用的商业价值。

附图说明

图1为本实用新型第一实施例提供的显示器触控系统示意图。

图2为本实用新型第二实施例提供的显示器触控系统示意图。

图3为本实用新型第三实施例提供的显示器触控系统示意图。

图4为本实用新型第四实施例提供的显示器触控系统示意图。

图5为本实用新型第五实施例提供的显示器触控系统示意图。

图6为本实用新型提供的显示器触控系统的功能方块图。

【主要部分代表符号】

1、2、3、4、5 显示器触控系统

11、21、31、41、51 光学传感器

13、23、33、43、53 灯源模块

15、25、35、45、55 屏幕

44 图像处理模块

9 计算机

H1、H2、H3 手指

P1、P2、P3 触控点

S_α、S_β、S_ψ影像信号

SP1、SP2、SP3 位置信号

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

请参见图1，图1为本实用新型第一实施例提供的显示器触控系统示意图。如图1所示，一显示器触控系统1，其设置于一显示器内，该显示器触控系统1包括有一屏幕15、两灯源模块13及一光学传感器11。该屏幕15可用以显示影像视讯画面。该些灯源模块13均为长轴型结构，且可垂直轴向而射出光线，两灯源模块13分别设置于该屏幕15的上侧边与左侧边而互呈垂直；在此，上侧边的灯源模块13其长轴呈左右方向设置，而其光线则垂直该长轴而朝下射出；左侧边的灯源模块13其长轴呈上下方向设置，而其光线则垂直该长轴而朝右射出。因此，上侧边的灯源模块13所射出的光线会与左侧边的灯源模块13射出的光线垂直。每一灯源模块13射出的多条光线会构成一光投射面(如虚线所示)，将该些灯源模块13设置于该屏幕15的上侧边与左侧边，即可使上侧边的灯源模块13其光投射面由上往下投射，左侧边的灯源模块13其光投射面由左往右投射；而且，上侧边、左侧边的灯源模块13所射出的多条光线均与该屏幕15平行；即该些光投射面与该屏幕15互呈平行。在较佳实施例中，该灯源模块13是通过发光二极管(Light Emitting Diode，LED)及导光条(未绘示)所组成，该发光二极管用以发射红外线(Infrared)频段的不可见光，该导光条用以导引该不可见光，使不可见光垂直该灯源模块13的长轴而射出。在其他实施例中，该灯源模块13也可以是通过冷阴极荧光灯管(Cold Cathode Fluorescent Lamps，CCFL)来射出光线。

该光学传感器11设置于该屏幕15的右上角落，用以实时地拍摄该光投射面周边的不透光物体；一般而言，通常会通过人的手指H1来达到触控的目的，因此，如图1所示，本实施例的不透光物体为人的手指H1，该手指H1所按压的位置即为触控点P1。本实用新型的目的，是通过光学感测的方式，来侦测人的手指H1的位置，进而得到该触控点P1的位移变化、速度变化，并用以控制、操作电子设备的软件或硬件；因此，其感测的原理为：a.利用该光学传感器11实时地拍摄该屏幕15周边的光投射面，b.人的手指H1因为不可透光性而产生光线阻断的遮断效应，以及c.两灯源模块13的光线投射方向互相垂直；所以，即可由该光学传感器11侦测得到该触控点P1其相对应的纵坐标与横坐标。因此，不论手指H1移到该屏幕15上的任何一位置，均可被侦测到。在较佳实施例中，该光学传感器11可为摄影机、照相机或电荷耦合组件(Charge Coupled Device，CCD)。

此外，本实用新型还有其他的设置方式。请参见图2，图2为本实用新型第二实施例提供的显示器触控系统示意图。如图2所示，该显示器触控系统2包括有一屏幕25、两灯源模块23及一光学传感器21。其中，该光学传感器21设置于该屏幕25的左上角落而同时与两灯源模块23相邻。

还有，为了使侦测的触控点更多，侦测的坐标更精准，藉以更进一步地消除判断错误的状况，本实用新型的显示器触控系统更进一步地揭露了使用更多光学传感器与灯源模块的实施例。请参见图3，图3为本实用新型第三实施例提供的显示器触控系统示意图。如图3所示，该显示器触控系统3包括有一屏幕35、三个灯源模块33及两光学传感器31。其中，两光学传感器31设置于该屏幕35的左上角与右上角，三个灯源模块33设置于该屏幕35的左侧边、右侧边及上侧边，因此，每一光学传感器31均同时与两个灯源模块33相邻。在本实施例中，因为该手指H1的触控点P1与该手指H2的触控点P2具有相同的水平高度，因此一个光学传感器31可能会有误判或无法辨识的状况，所以本实施例即通过第二个光学传感器31来补偿其误差，消除误判或无法辨识的机率，提高精准度。

本实用新型还可以进一步侦测三个触控点。请参见图4，图4为本实用新型第四实施例提供的显示器触控系统示意图。如图4所示，该显示器触控系统4包括有一屏幕45、三个灯源模块43及三个光学传感器41。其中，三个光学传感器41设置于该屏幕45的左上角、右上角及右下角，因此多个光学传感器41不设置于同一直线；三个灯源模块43设置于该屏幕45的左侧边、上侧边及下侧边。在本实施例中，该手指H1的触控点P1与该手指H2的触控点P2具有相同的横坐标数值，该手指H2的触控点P2与该手指H3的触控点P3具有相同的纵坐标数值(即相同水平高度)，因此，可通过三个光学传感器41来补偿其误差，消除误判或无法辨识的机率。同时，请再同时参见图6，图6为本实用新型提供的显示器触控系统的功能方块图。如图4与图6所示，该显示器触控系统4除了三个光学传感器41之外，还包括有三个图像处理模块44；当三个光学传感器41实时地拍摄该光投射面周边的手指H1、H2、H3时，即可相对应地产生并输出多个影像信号(S_α、S_β、S_ψ)。每一图像处理模块44分别与一光学传感器41相接，用以接收多个影像信号(S_α、S_β、S_ψ)。然后，其中两个图像处理模块44将信号汇整至第三个图像处理模块44，再通过分析计算该些影像信号(S_α、S_β、S_ψ)而得到并输出至少一位置信号(SP1、SP2、SP3)。当一外部的计算机9(或其他任意电子设备)接收到多个不同时间的位置信号(SP1、SP2、SP3)之后，即可通过该计算机9的软件来操控特定的电子设备。在较佳实施例中，该图像处理模块44可为微控制器(Micro Controller Unit，MCU)、中央处理器(Central Processing Unit，CPU)或缩放控制器(Scalar)。由此，本实施例具有更高的精准度，更低的误判机率。

最后，请参见图5，图5为本实用新型第五实施例提供的显示器触控系统示意图。如图5所示，该显示器触控系统5包括有一屏幕55、三个灯源模块53及四个光学传感器51。其中，四个光学传感器51设置于该屏幕55的四个角落而不位于同一直线。在本实施例中，该手指H1的触控点P1与该手指H2的触控点P2具有相同的横坐标数值，该手指H3的触控点P3与该手指H4的触控点P4具有相同的横坐标数值，该手指H1的触控点P1与该手指H3的触控点P3具有相同的纵坐标数值，该手指H2的触控点P2与该手指H4的触控点P4具有相同的纵坐标数值。因此，更多的触控点便需要更多的光学传感器，通过更多的光学传感器而获得更多的参数，优化其计算判断的逻辑，使其多个触控点的侦测准确度提高、误判率降低。

由此，若将本实用新型的显示器触控系统设置于一显示器内，即可达到触控操作的功能，用以操作、控制任意计算机、手机、音响、冰箱或其他电子设备，而无需使用昂贵的电容式、电阻式触控系统。还有，因为本创作的显示器触控系统采用非接触式的侦测方式，因此不会降低屏幕的亮度，具有实用的商业价值。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种显示器触控系统，其设置于一显示器内，其特征在于，该显示器触控系统包括有：

一屏幕；

至少两灯源模块，该灯源模块为长轴型结构，且可垂直轴向而射出光线，每一灯源模块射出的多条光线构成一光投射面，将该些灯源模块设置于该屏幕的相异侧边，使该些光投射面与该屏幕互呈平行；

至少一光学传感器，该光学传感器设置于该屏幕的相异角落，用以实时地拍摄该光投射面周边的不透光物体，用以产生并输出多个影像信号；

至少一图像处理模块，每一图像处理模块分别与一光学传感器相接，用以接收多个影像信号，并通过分析计算该些影像信号而得到并输出至少一位置信号。

2.根据权利要求1所述的显示器触控系统，其特征在于，其中，该光学传感器为摄影机、照相机或电荷耦合组件。

3.根据权利要求1所述的显示器触控系统，其特征在于，其中，该图像处理模块为微控制器、中央处理器或缩放控制器。

4.根据权利要求1所述的显示器触控系统，其特征在于，其中，该灯源模块射出的多条光线互为平行。

5.根据权利要求1所述的显示器触控系统，其特征在于，其中，至少两灯源模块互呈垂直设置。

6.根据权利要求1所述的显示器触控系统，其特征在于，其中，该光学传感器的数目为二，且分别设置于该屏幕的两相对应的角落，或分别设置于该屏幕的同一侧边的角落。

7.根据权利要求1所述的显示器触控系统，其特征在于，其中，该光学传感器的数目为三或四，且多个光学传感器不设置于同一直线。