專利名稱：一種觸摸屏、觸摸系統(tǒng)及交互式顯示器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于光電技術領域，具體涉及一種觸摸屏、觸摸系統(tǒng)及交互式顯示器。
背景技術：
長期以來，觸摸屏作為一種最新的電腦輸入設備，它是目前最簡單、方便、自然的 一種人機交互方式。它賦予了多媒體以嶄新的面貌，是極富吸引力的全新多媒體交互設備。 如圖1所示為現(xiàn)有觸摸屏的一種實施例的結(jié)構示意圖，包括攝像頭101、框架102、觸摸檢測 區(qū)103及處理電路，攝像頭101位于所述框架102上。這種觸摸屏通過攝像頭101獲取發(fā) 生于觸摸檢測區(qū)103上的觸摸數(shù)據(jù)，并將所述觸摸數(shù)據(jù)傳輸?shù)脚c所述攝像頭101相連的處 理電路中進行處理以實現(xiàn)觸摸定位。圖1所示的這種觸摸屏至少存有以下缺點在實際應用中，為了便于這種觸摸屏的批量生產(chǎn)，無論觸摸屏的尺寸(也就是觸 摸檢測區(qū)103的尺寸)發(fā)生如何變化，攝像頭101在框架101上的安裝位置是固定的，即攝 像頭101距離與其相鄰近的兩框架邊的外緣的距離(如圖1中所示的間距m和η)是固定 不變的。結(jié)合圖2所示，攝像頭101的視場剛好覆蓋長為χ、寬為y尺寸的觸摸檢測區(qū)103， 當觸摸檢測區(qū)的長χ增加Δ χ時，則所述觸摸檢測區(qū)103上的Xl區(qū)域和Χ2區(qū)域的檢測精 度降低；當觸摸檢測區(qū)的寬y增加Δ y時，則所述觸摸檢測區(qū)103上的Yl區(qū)域和Y2區(qū)域的 檢測精度降低。

實用新型內(nèi)容針對現(xiàn)有技術中存在的問題，本實用新型提供了一種能夠靈活調(diào)整光學傳感單元 (如攝像頭)位置的觸摸屏，所述觸摸屏包括框架、光學傳感單元、觸摸檢測區(qū)及處理電路， 所述光學傳感單元位于所述框架上，所述觸摸屏還具有可令所述光學傳感單元在所述框架 上沿至少一個方向移動的調(diào)節(jié)構件，所述調(diào)節(jié)構件分別與所述光學傳感單元和所述框架相 連接?？蛇x地，所述光學傳感單元為攝像頭?？蛇x地，所述框架為矩形框架?？蛇x地，所述調(diào)節(jié)構件具有延伸到所述框架外部的控制端。可選地，所述至少一個方向包括以下方向中的至少之一垂直于所述光學傳感單元所鄰近的一條框架邊的第一方向； 垂直于所述第一方向的第二方向；以及與所述第一方向成夾角θ的第三方向?？蛇x地，所述夾角θ的余切值Ctge =16 9、16 10或4 3?？蛇x地，所述調(diào)節(jié)構件包括在所述框架上沿所述第一方向、第二方向和/或第三 方向上設置的條形孔、導槽或?qū)к??？蛇x地，所述調(diào)節(jié)構件包括齒輪傳動系統(tǒng)、鏈傳動系統(tǒng)、帶傳動系統(tǒng)及螺旋傳動系統(tǒng)中至少一個傳動系統(tǒng)。同時，本實用新型又提供了一種觸摸系統(tǒng)，所述觸摸系統(tǒng)包括觸摸屏，所述觸摸屏 包括框架、光學傳感單元、觸摸檢測區(qū)及處理電路，所述光學傳感單元位于所述框架上，所 述觸摸屏還具有可令所述光學傳感單元在所述框架上沿至少一個方向移動的調(diào)節(jié)構件，所 述調(diào)節(jié)構件分別與所述光學傳感單元和所述框架相連接。可選地，所述光學傳感單元為攝像頭?？蛇x地，所述框架為矩形框架?？蛇x地，所述調(diào)節(jié)構件具有延伸到所述框架外部的控制端?？蛇x地，所述至少一個方向包括以下方向中的至少之一垂直于所述光學傳感單元所鄰近的一條框架邊的第一方向；垂直于所述第一方向的第二方向；以及與所述第一方向成夾角θ的第三方向?？蛇x地，所述夾角θ的余切值ctg θ = 16 9、16 10或4 3?？蛇x地，所述調(diào)節(jié)構件包括在所述框架上沿所述第一方向、第二方向和/或第三 方向上設置的條形孔、導槽或?qū)к??？蛇x地，所述調(diào)節(jié)構件包括齒輪傳動系統(tǒng)、鏈傳動系統(tǒng)、帶傳動系統(tǒng)及螺旋傳動系 統(tǒng)中至少一個傳動系統(tǒng)。此外，本實用新型還提供了一種交互式顯示器，所述交互式顯示器包括觸摸屏，所 述觸摸屏包括框架、光學傳感單元、觸摸檢測區(qū)及處理電路，所述光學傳感單元位于所述框 架上，所述觸摸屏還具有可令所述光學傳感單元在所述框架上沿至少一個方向移動的調(diào)節(jié) 構件，所述調(diào)節(jié)構件分別與所述光學傳感單元和所述框架相連接?？蛇x地，所述光學傳感單元為攝像頭?？蛇x地，所述框架為矩形框架?？蛇x地，所述調(diào)節(jié)構件具有延伸到所述框架外部的控制端?？蛇x地，所述至少一個方向包括以下方向中的至少之一垂直于所述光學傳感單元所鄰近的一條框架邊的第一方向；垂直于所述第一方向的第二方向；以及與所述第一方向成夾角θ的第三方向?？蛇x地，所述夾角θ的余切值ctg θ = 16 9、16 10或4 3。可選地，所述調(diào)節(jié)構件包括在所述框架上沿所述第一方向、第二方向和/或第三 方向上設置的條形孔、導槽或?qū)к??？蛇x地，所述調(diào)節(jié)構件包括齒輪傳動系統(tǒng)、鏈傳動系統(tǒng)、帶傳動系統(tǒng)及螺旋傳動系 統(tǒng)中至少一個傳動系統(tǒng)。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型提供的這種觸摸屏以及基于該觸摸屏的觸摸系統(tǒng)和 交互式顯示器具有如下優(yōu)點本實用新型提供的一種觸摸屏，加裝了調(diào)節(jié)構件，所述調(diào)節(jié)構件與光學傳感單元、 框架相連接，所述調(diào)節(jié)構件可令所述光學傳感單元在所述框架上沿至少一個方向移動。當 觸摸檢測區(qū)的尺寸發(fā)生變化時，只需要操作所述調(diào)節(jié)構件就可令所述光學傳感單元移動到 合適位置，就可以保證所述觸摸屏的檢測精度不會因所述觸摸檢測區(qū)的尺寸變化而降低，
4利于批量生產(chǎn)；本實用新型提供的一種觸摸系統(tǒng)，加裝了調(diào)節(jié)構件，所述調(diào)節(jié)構件與光學傳感單 元、框架相連接，所述調(diào)節(jié)構件可令所述光學傳感單元在所述框架上沿至少一個方向移動。 當觸摸檢測區(qū)的尺寸發(fā)生變化時，只需要操作所述調(diào)節(jié)構件就可令所述光學傳感單元移動 到合適位置，就可以保證所述觸摸系統(tǒng)的檢測精度不會因所述觸摸檢測區(qū)的尺寸變化而降 低，利于批量生產(chǎn)；本實用新型提供的一種交互式顯示器，加裝了調(diào)節(jié)構件，所述調(diào)節(jié)構件與光學傳 感單元、框架相連接，所述調(diào)節(jié)構件可令所述光學傳感單元在所述框架上沿至少一個方向 移動。當觸摸檢測區(qū)的尺寸發(fā)生變化時，只需要操作所述調(diào)節(jié)構件就可令所述光學傳感單 元移動到合適位置，就可以保證所述交互式顯示器的檢測精度不會因所述觸摸檢測區(qū)的尺 寸變化而降低，利于批量生產(chǎn)。本實用新型的其它方面和/或優(yōu)點將在下面的說明中部分描述，并且其中部分在 該說明中是顯而易見的，或者可以通過本實用新型的實踐中學習到。

通過參考以下附圖閱讀以下詳細說明，能夠更好地了解本實用新型。要注意，附圖 中的各個細節(jié)都不是按照比例畫出來的。相反，為了清楚起見，各個細節(jié)被任意地擴大或者 縮小，在這些附圖中圖1為現(xiàn)有觸摸屏的一種實施例的結(jié)構示意圖；圖2為圖1所示觸摸屏的觸摸檢測區(qū)尺寸變化時產(chǎn)生的低檢測精度區(qū)域的示意 圖；圖3為本實用新型觸摸屏的一個實施例的結(jié)構示意圖；圖4為圖3所示觸摸屏中調(diào)節(jié)構件工作方式的一個實施例的示意圖；圖5為圖3所示觸摸屏中調(diào)節(jié)構件工作方式的另一個實施例的示意圖；圖6為圖3所示觸摸屏中調(diào)節(jié)構件工作方式的第三個實施例的示意圖；圖7為本實用新型調(diào)節(jié)構件第一實施例的結(jié)構示意圖；圖8為本實用新型調(diào)節(jié)構件第二實施例的結(jié)構示意圖；圖9為本實用新型調(diào)節(jié)構件第二實施例的結(jié)構示意圖；圖10為本實用新型所述一種觸摸系統(tǒng)的示意圖；圖11為本實用新型所述一種交互式顯示器的立體示意圖；以及圖12為圖11所示交互式顯示器的簡易剖面示意圖。
具體實施方式
下面將開始本實用新型的實施例的詳細說明，根據(jù)相應的附圖說明其實施例，其 中通篇相同的附圖標記指代相同的元件。下面將通過參照附圖說明實施例以解釋本實用新型。如圖3所示，在本實用新型觸摸屏的一個實施例中，所述觸摸屏，包括攝像頭 101 (在其它實施例中，還可為攝像機、照相機或光學傳感器等其它光學傳感單元)、框架 102、觸摸檢測區(qū)103及處理電路(在圖3中未示出)，所述攝像頭101用于位于所述框架102上，所述攝像頭101用以獲取發(fā)生在觸摸檢測區(qū)103上的觸摸數(shù)據(jù)，所述處理電路與所 述攝像頭101相連接并利用從所述攝像頭101獲取的觸摸數(shù)據(jù)確定觸摸位置，所述觸摸屏 還具有調(diào)節(jié)構件104，所述調(diào)節(jié)構件104分別與所述攝像頭101和所述框架102相連接，所 述調(diào)節(jié)構件104可令所述攝像頭101在所述框架102上沿至少一個方向進行移動。所述至 少一個方向包括第一方向D1、第二方向D2和第三方向D3中的至少一個方向，第一方向Dl 為垂直于所述攝像頭101所鄰近的一條框架邊11 (在其它實施例中，還可以為框架邊12和 框架邊13)的方向；第二方向D2為與所述第一方向Dl相垂直的方向；第三方向D3為與所 述第一方向Dl成夾角θ的方向。作為一種優(yōu)選，所述攝像頭101為紅外攝像頭，所述框架 102為矩形框架。結(jié)合圖4所示，在圖4中，攝像頭101的視場覆蓋長為χ、寬為y的觸摸檢測區(qū)103 且在水平方向上剛好覆蓋，此時，觸摸檢測區(qū)103在在垂直方向上的增量(也就是觸摸檢測 區(qū)103的寬y的增量)不會超出攝像頭的視場。當觸摸檢測區(qū)103的長χ增加了 Δχ時， 觸摸檢測區(qū)103上的Xl區(qū)域和Χ2區(qū)域的檢測精度降低，此時只需操作調(diào)節(jié)構件104令攝 像頭101沿第一方向Dl進行移動直到攝像頭的視場覆蓋長為χ+Δχ的觸摸檢測區(qū)即可恢 復Xl區(qū)域和Χ2區(qū)域的檢測精度。在圖4中，虛線示出的觸摸檢測區(qū)、攝像頭及攝像頭視場 為觸摸檢測區(qū)尺寸未發(fā)生變化時的位置，實線示出的觸摸檢測區(qū)、攝像頭及攝像頭視場為 觸摸檢測區(qū)尺寸發(fā)生變化后的位置。結(jié)合圖5所示，在圖5中，攝像頭101的視場覆蓋長為χ、寬為y的觸摸檢測區(qū)103 且在垂直方向上剛好覆蓋，此時，觸摸檢測區(qū)103在在水平方向上的增量(也就是觸摸檢測 區(qū)103的長χ的增量)不會超出攝像頭的視場。當觸摸檢測區(qū)103的寬y增加了 Ay時， 觸摸檢測區(qū)103上的Yl區(qū)域和Y2區(qū)域的檢測精度降低，此時只需操作調(diào)節(jié)構件104令攝 像頭101沿第二方向D2進行移動直到攝像頭的視場覆蓋寬為y+Ay的觸摸檢測區(qū)即可恢 復Yl區(qū)域和Y2區(qū)域的檢測精度。在圖5中，虛線示出的觸摸檢測區(qū)、攝像頭及攝像頭視場 為觸摸檢測區(qū)尺寸未發(fā)生變化時的位置，實線示出的觸摸檢測區(qū)、攝像頭及攝像頭視場為 觸摸檢測區(qū)尺寸發(fā)生變化后的位置。結(jié)合圖6所示，在圖6中，攝像頭101的視場覆蓋長為χ、寬為y的觸摸檢測區(qū)103 且在水平方向和垂直方向上都剛好覆蓋此時，觸摸檢測區(qū)103在在垂直方向上的增量(也 就是觸摸檢測區(qū)103的寬y的增量)不會超出攝像頭的視場。當觸摸檢測區(qū)103的長χ增 加了 Δ X，時，觸摸檢測區(qū)的寬y增加Ay時，觸摸檢測區(qū)103上的Xl區(qū)域、X2區(qū)域、Yl區(qū) 域和Y2區(qū)域的檢測精度同時降低，此時可操作調(diào)節(jié)構件104令攝像頭101先沿第一方向Dl 進行移動，再沿第二方向D2進行移動直到攝像頭的視場覆蓋長為x+Δχ、寬為y+Ay的觸 摸檢測區(qū)；也可操作調(diào)節(jié)構件104令攝像頭101沿第三方向D3移動直到攝像頭的視場覆蓋 長為Χ+ΔΧ、寬為y+Ay的觸摸檢測區(qū)；這兩種調(diào)節(jié)構件的操作方法都可以恢復Xl區(qū)域、X2 區(qū)域、Yl區(qū)域和Y2區(qū)域的檢測精度。如圖7所示，在本實用新型調(diào)節(jié)構件104的第一實施例中，調(diào)節(jié)構件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就可以控制調(diào)節(jié) 構件104改變攝像頭101在框架102上的位置。同時，控制端105還可以具有牢固攝像頭 101變更后的新位置的功能。如圖8所示，在本實用新型調(diào)節(jié)構件104的第二實施例中，調(diào)節(jié)構件104包括在框
6架102上設置的條形孔106 (或?qū)Р?、導?，所述條形孔106可沿第一方向D1、第二方向D2 和/或第三方向D3進行設置，用戶可操作調(diào)節(jié)構件的控制端105在所述條形孔106內(nèi)滑動 并帶動攝像頭進行移動。如圖9所示，在本實用新型調(diào)節(jié)構件104的第二實施例中，調(diào)節(jié)構件104包括與所 述控制端105相連的齒輪107和與所述攝像頭101相連的鋸齒傳動桿108，齒輪107和鋸齒 傳動桿108構成了一齒輪傳動系統(tǒng)，用戶通過操作控制端105帶動齒輪107進行順時針或 逆時針轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動的齒輪107可令鋸齒傳動桿108帶動攝像頭101進行垂直向上移動或垂 直向下移動，這種具有調(diào)節(jié)構件104可被配置成令攝像頭沿第一方向D1、第二方向D2和第 三方向D3移動。圖9示出的這種調(diào)節(jié)構件具有的只是一種最為簡單的齒輪傳動系統(tǒng)，同時， 本實用新型所述的調(diào)節(jié)構件還可以包括鏈傳動系統(tǒng)、帶傳動系統(tǒng)及螺旋傳動系統(tǒng)等機械傳 動系統(tǒng)，本領域技術人員可以根據(jù)本實用新型推導出多種實現(xiàn)方式，所以在本實用新型中 不再詳述。特別地，由于觸摸屏一般加載到平板顯示器(如液晶顯示器、有機光顯示器、等離 子顯示器等)上進行使用，現(xiàn)有的平板顯示器的尺寸多為16 9、16 10、和4 3這三種 尺寸，所以在上述實施例中的第三方向D3與第一方向的夾角θ的余切值ctg0 =16 9、 16 10或4 3，與平板顯示器相匹配，更具有實用價值。需要說明的是，雖然在本實用新型觸摸屏的實施例中只提到了一種利用攝像頭實 現(xiàn)觸摸定位的光學觸摸屏，事實上，本實用新型的這種通過加裝調(diào)節(jié)構件以實現(xiàn)改變光學 傳感單元位置的設計方案還可以應用于其它類型的光學觸摸屏及各種復合觸摸屏，如具有 更多數(shù)量的光學傳感單元以實現(xiàn)多點觸摸的光學觸摸屏、具有兩個光學傳感單元和反光鏡 以實現(xiàn)多點觸摸的光學觸摸屏、具有光學傳感單元的紅外觸摸屏、電容觸摸屏、電阻觸摸屏寸。本實用新型還提供了一種觸摸系統(tǒng)，所述觸摸系統(tǒng)包括上述觸摸屏。在圖10中示 出了該觸摸系統(tǒng)的一種實施例的示意圖，所述觸摸系統(tǒng)至少包括紅外觸摸屏1600與其相 連接的計算機1800，用戶能夠通過在觸摸屏1600的觸摸檢測區(qū)域106內(nèi)進行觸摸操作來控 制計算機1800執(zhí)行一個或多個應用程序。這種觸摸系統(tǒng)可以被應用到ATM取款機、地鐵自 助服務機等人機交互設備中。本實用新型還提供了一種交互式顯示器，包括上述紅外觸摸屏和用于顯示圖像的 顯示面板。在圖11和圖12中示出了該交互式顯示器的一種實施例的簡易示意圖，所述交 互式顯示器包括紅外觸摸屏1600、顯示面板1900和常規(guī)內(nèi)置的PC 2000形式的通用計算 設備，紅外觸摸屏1600位于顯示面板1900的前方(面向用戶的方向)，PC 2000分別與紅 外觸摸屏1600和顯示面板1900相連接，PC 2000還可以與其它計算機、視頻輸入設備(如 V⑶、DVD等)或外圍設備(如揚聲器、打印機等)相連接。這種交互式顯示器具有視頻輸 出和光學輸入的功能，通過顯示面板1900可以提供更為豐富的顯示并就信息輸入和軟件 程序的控制而與用戶進行交互。其中，顯示面板1900可為液晶顯示面板(IXD)或有機光顯 示面板，紅外觸摸屏1600中的觸摸檢測區(qū)域106應為透明材料制成，如玻璃、亞克力等。盡管已經(jīng)對本實用新型的實施例作出了較為詳細的說明和描述，但是本領域的技 術人員應該明了在沒有脫離本實用新型精神和原則的情況下可以對這些實施例進行改變， 其范圍定義在權利要求中。
權利要求一種觸摸屏，包括光學傳感單元、框架、觸摸檢測區(qū)及處理電路，所述光學傳感單元位于所述框架上，其特征在于所述觸摸屏還具有可令所述光學傳感單元在所述框架上沿至少一個方向移動的調(diào)節(jié)構件，所述調(diào)節(jié)構件分別與所述光學傳感單元和所述框架相連接。
2.如權利要求1所述的觸摸屏，其特征在于所述光學傳感單元為攝像頭。
3.如權利要求1所述的觸摸屏，其特征在于所述框架為矩形框架。
4.如權利要求1所述的觸摸屏，其特征在于所述調(diào)節(jié)構件具有延伸到所述框架外部 的控制端。
5.如權利要求1至4之一所述的觸摸屏，其特征在于，所述至少一個方向包括以下方向 中的至少之一垂直于所述光學傳感單元所鄰近的一條框架邊的第一方向； 垂直于所述第一方向的第二方向；以及 與所述第一方向成夾角θ的第三方向。
6.如權利要求5所述的觸摸屏，其特征在于所述夾角θ的余切值ctgθ =16 9、 16 10 或4 3。
7.如權利要求5所述的觸摸屏，其特征在于所述調(diào)節(jié)構件包括在所述框架上沿所述 第一方向、第二方向和/或第三方向上設置的條形孔、導槽或?qū)к墶?br> 8.如權利要求5所述的觸摸屏，其特征在于所述調(diào)節(jié)構件包括齒輪傳動系統(tǒng)、鏈傳動 系統(tǒng)、帶傳動系統(tǒng)及螺旋傳動系統(tǒng)中至少一個傳動系統(tǒng)。
9.一種觸摸系統(tǒng)，包括觸摸屏，其特征在于所述觸摸屏為權利要求1至8中任一項所 述的觸摸屏。
10.一種交互式顯示器，包括觸摸屏，其特征在于所述交互式顯示器為權利要求1至8 中任一項所述的觸摸屏。
專利摘要本實用新型公開了一種觸摸屏、觸摸系統(tǒng)及交互式顯示器，所述觸摸屏包括光學傳感單元、框架、觸摸檢測區(qū)及處理電路，所述光學傳感單元位于所述框架上，所述觸摸屏還具有可令所述光學傳感單元在所述框架上沿至少一個方向移動的調(diào)節(jié)構件，所述調(diào)節(jié)構件分別與所述光學傳感單元和所述框架相連接。當觸摸檢測區(qū)的尺寸發(fā)生變化時，只需要操作所述調(diào)節(jié)構件就可令所述光學傳感單元移動到合適位置，就可以保證本實用新型所提供的觸摸屏、觸摸系統(tǒng)及交互式顯示器的檢測精度不會因所述觸摸檢測區(qū)的尺寸變化而降低，利于批量生產(chǎn)。
文檔編號G06F3/042GK201654746SQ20102020136
公開日2010年11月24日 申請日期2010年5月21日 優(yōu)先權日2010年5月21日
發(fā)明者劉建軍, 劉新斌, 葉新林, 鄒鎮(zhèn)中 申請人:北京匯冠新技術股份有限公司;北京匯冠觸摸技術有限公司