CN218938936U - 一种光学触摸设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供一种光学触摸设备，包括：光源、触摸面板、两个以上第一图像传感器和两个以上棱镜；光源，用于发射光束；触摸面板正面设置两个以上棱镜，与每个棱镜出射面对应设置第一图像传感器。本实用新型既能够有效缩小触摸面板正面厚度，进而提高美观度、用户体验；又能缩小触摸高度，截取窄图像，进而避免触发、连笔等现象发生。

Description

一种光学触摸设备

技术领域

本实用新型涉及触控技术领域，具体涉及一种光学触摸设备。

背景技术

如图1和图2所示，现有技术中的光学触摸设备通常包括光源1′、触摸面板(即：被触摸介质)2′和两个以上摄像头3′，其中，触摸面板2′的正面作为触控区域；光源1′和摄像头3′均设置在触摸面板2′的正面。

实践中，为了能够检测完整的触控区域，需要采用90度以上的广角镜头，并且为了获取更好的图像质量，这种广角镜头的直径会达到10mm以上。

显然，光源1′和摄像头3′设置在触摸面板2′的正面，已造成触摸面板2′厚度增加(注：本领域以触摸面板正面厚度评估触摸设备整体厚度)，而大直径的广角镜头，进一步扩大触摸面板2′厚度，直接导致结构复杂，美观度差、用户体验差。同时，由于大直径的广角镜还会造成触摸高度H变大，而触摸高度大会导致误触摸或连笔等现象的发生。

实用新型内容

鉴于此，本实用新型实施例提供一种光学触摸设备，以解决上述技术问题。

为实现上述技术目的，本实用新型实施例提供一种光学触摸设备，其改进之处在于，包括：光源、触摸面板、两个以上第一图像传感器和两个以上棱镜；

所述光源，用于发射光束；

所述触摸面板正面设置两个以上所述棱镜，与每个所述棱镜出射面对应设置所述第一图像传感器。

本实用新型由于采取以上技术方案，与现有技术相比，其具有以下优点：

1.本实用新型通过将棱镜设置在触摸面板正面，而将第一图像传感器设置在棱镜出射面，由于棱镜的厚度可以根据需要调整至10mm以下，因此，能够有效缩小触摸面板正面厚度，进而提高美观度、用户体验；并且，由于将触摸高度转换成棱镜本身的厚度，因此，能缩小触摸高度，截取窄图像，进而避免触发、连笔等现象发生。

2.本实用新型由于将棱镜设置为直角棱镜，同时，第一图像传感器和直角棱镜的相对位置可调，因此，可以进一步缩小触摸高度。

3.本实用新型由于将棱镜设置在触摸面板正面，而在触摸面板背面设置第一图像传感器等电子器件，也能够对各电子器件起到防水、防尘、防碰撞等防护作用。

本实用新型操作方便，成本低，可广泛应用于触控技术领域。

附图说明

图1是现有技术中的光学触摸设备的结构示意图；

图2是图1的仰视图；

图3本实用新型的光学触摸设备第一实施例的结构示意图；

图4是图3的斜45度剖面图，且第一图像传感器和直角棱镜位于第一相对位置；

图5是图4的对比图，第一图像传感器和直角棱镜位于第二相对位置；

图6是本实用新型的光学触摸设备第二实施例的结构示意图；

图7是图6的斜45度剖面图；

图8是本实用新型的光学触摸设备第三实施例的结构示意图；

图9是图8的斜45度剖面图；

图10是本实用新型的光学触摸设备第四实施例的结构示意图；

图11是图10的斜45度剖面图；

图12是本实用新型的光学触摸设备第四实施例的结构示意图；

图13是图12的斜45度剖面图；

图14是本实用新型的光学触摸设备第五实施例的结构示意图；

图15是图14的斜45度剖面图。

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明白，下面结合实施方式和附图，对本实用新型做进一步详细说明。在此，本实用新型的示意性实施方式及其说明用于解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。

如图3和图4所示，本实用新型实施例提供一种光学触摸设备，包括：光源1、触摸面板2、两个以上第一图像传感器3和两个以上棱镜4；

光源1，用于发射光束；

触摸面板2正面设置两个以上棱镜4，与每个棱镜4出射面对应设置第一图像传感器3。

需要说明的是：本实施例中，在触摸面板2正面下侧间隔设置两个棱镜4，具体实施时，设置在触摸面板2正面同侧即可，例如，触摸面板2正面上侧、左侧、右侧等，并且棱镜4个数在两个以上即可，具体可以根据需要设置，在此不进行限定。

使用时，光源1发射的光束布设在触摸面板2正面，以使得触摸面板2正面形成触控区域，光束通过棱镜4入射面进入棱镜4内部，并经棱镜4反射面反射通过棱镜4出射面进入对应的第一图像传感器3，以使得第一图像传感器3能够捕捉触摸物在触控区域的图像，进而通过两个以上图像信息进行触摸定位。

可见，通过将棱镜4设置在触摸面板2正面，而将第一图像传感器3设置在棱镜4出射面，由于棱镜4的厚度可以根据需要调整至10mm以下，因此，能够有效缩小触摸面板2正面厚度，进而提高美观度、用户体验；并且，由于将触摸高度转换成棱镜4本身的厚度，因此，能缩小触摸高度，截取窄图像，进而避免触发、连笔等现象发生。

同时，由于将棱镜4这种机械机构件设置在触摸面板2正面，而将第一图像传感器3等电子器件设置在触摸面板2背面，因此，能够对各电子器件起到防水、防尘、防碰撞等防护作用，进而有效提高设备寿命。

在一些可选的实施例中，请继续参考图3和图4，棱镜4可以采用直角棱镜。

由于直角棱镜能够进行全反射，因此，能够确保图像传感器捕捉到清晰图像，便于进行图像识别。同时，直角棱镜本身有较大的接触面积以及有45°、90°这样典型的角度，因此，不但便于安装，且具有更好的稳定性和强度。

在一些可选的实施例中，请对比参考图4和图5，可以通过调整第一图像传感器3和直角棱镜的相对位置关系，进一步调整触摸高度，例如，保持直角棱镜4位置不变，而将第一图像传感器3向直角棱镜4入射面移动，则扩大触摸高度，反之，则缩小触摸高度。

其中，可以将第一图像传感器3和/或直角棱镜设置在滑槽内，以根据需要调整第一图像传感器3和直角棱镜的相对位置关系，也即调整触摸高度。

另外，请继续参考图3和图4，棱镜4的入射面可以设置凹透镜5，以扩大水平方向的视野；或者：

请参考图6和图7，棱镜4的反射面可以设置为弧面，以扩大水平方向的视野。

在一些可选的实施例中，如图3和图13所示，当触摸面板2采用透光板(例如，玻璃)，每个棱镜4的出射面与触摸面板2正面贴合，与棱镜4出射面对应的触摸面板2背面设置第一图像传感器3。

此时，由于第一图像传感器3是依次通过光密介质(棱镜、透光板)接收光束，不是通过平面反射镜反射至光疏介质(空气)接收光束，而光密介质比光疏介质折射率高，因此，表面视窗窄，能够有效降低触摸设备的视窗开口宽度，提高美观度。

同时，请参考图8和图9，当触摸面板2采用透光板时，触摸面板2背面可以设置光源1，光源1包括若干红外LED灯，红外LED灯以矩阵形式排列设置在触摸面板2背面。

使用时，红外LED灯发射光束，光束穿透触摸面板2，在触摸面板2正面形成辅助红外光源。

显然，将光源1设置在触摸面板2背面，不但能够进一步降低触摸设备厚度，而且能够对光源1起到防水、防尘、防碰撞等防护作用。

在一些可选的实施例中，请参考图10和图13，每个第一图像传感器3和与其对应的棱镜4之间均可以设置分光件6，分光件6用于将光束分成红外光束和可见光束，其中，红外光束传输至第一图像传感器3，用于对触摸物进行定位，可见光束传输至第二图像传感器7，用于识别触摸物颜色。

显然，红外光束和可见光束，来源于同一光束，也即：位于同一光轴，因此，不但能够减少计算量，而且能够避免图像偏差，提高识别精度。

其中，分光件6可以采用分光镜，其能够透过800nm以上红外光，同时对可见光进行反射，如此设置能够有效降低成本。

第一图像传感器3可以采用红外摄像头，第二图像传感器7可以采用可见光摄像头。

在一些可选的实施例中，如图14和图15所示，当触摸面板2采用不透光板(例如，黑板、白板、绿板等)时，触摸面板2上设置两个以上安装口，安装口用于容纳分光件6和/或第一图像传感器3和/或第二图像传感器7。

本实施例中，为了美观和加工方便等，将安装口设置在触摸面板2板角处，但是不限于此，具体实施中，可以根据需要进行设置。

在一些可选的实施例中，第一图像传感器3和棱镜4可以通过连接件集成于一体，形成第一图像识别模组，以便于安装或销售等。

同理，第一图像传感器3、棱镜4和分光件6也可以通过连接件集成于一体，形成第二图像识别模组，以便于安装或销售等。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本实用新型实施例的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本实用新型实施例不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型实施例可以有各种更改和变化。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，均应包含在本明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光学触摸设备，其特征在于，包括：光源、触摸面板、两个以上第一图像传感器和两个以上棱镜；

所述光源，用于发射光束；

所述触摸面板正面设置两个以上所述棱镜，与每个所述棱镜出射面对应设置所述第一图像传感器。

2.根据权利要求1所述光学触摸设备，其特征在于，所述棱镜采用直角棱镜。

3.根据权利要求2所述光学触摸设备，其特征在于，所述第一图像传感器和所述直角棱镜的相对位置可调。

4.根据权利要求1所述光学触摸设备，其特征在于，所述棱镜的入射面设置凹透镜，和/或，所述棱镜的反射面设置为弧面。

5.根据权利要求1所述光学触摸设备，其特征在于，所述触摸面板采用透光板，每个所述棱镜的出射面与所述触摸面板正面贴合，与所述棱镜出射面对应的所述触摸面板背面设置所述第一图像传感器。

6.根据权利要求5所述光学触摸设备，其特征在于，所述触摸面板背面设置光源。

7.根据权利要求6所述光学触摸设备，其特征在于，所述光源包括若干红外LED灯，所述红外LED灯以矩阵形式排列设置在所述触摸面板背面。

8.根据权利要求1所述光学触摸设备，其特征在于，每个所述第一图像传感器和与其对应的所述棱镜之间均设置分光件，所述分光件用于将光束分成红外光束和可见光束，其中，红外光束传输至所述第一图像传感器，用于对触摸物进行定位，可见光束传输至第二图像传感器，用于识别触摸物颜色。

9.根据权利要求1所述光学触摸设备，其特征在于，所述触摸面板采用不透光板，所述触摸面板上设置两个以上安装口，所述安装口用于容纳所述第一图像传感器；或者，所述安装口用于容纳分光件和所述第一图像传感器；或者，所述安装口用于容纳分光件、所述第一图像传感器和第二图像传感器。

10.根据权利要求1所述光学触摸设备，其特征在于，所述第一图像传感器和所述棱镜集成于一体，形成第一图像识别模组；或者，

所述第一图像传感器、所述棱镜和分光件集成于一体，形成第二图像识别模组。

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