專利名稱：新型光學(xué)觸控筆及光學(xué)觸控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電子產(chǎn)品，尤其涉及一種新型光學(xué)觸控筆及光學(xué)觸控系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的觸摸顯示技術(shù)有壓力傳感觸摸顯示、紅外光反射觸摸顯示等。其中壓力傳感觸摸顯示技術(shù)是在主界面上顯示多個(gè)功能菜單，操作者自由按壓屏幕選擇功能菜單，就會(huì)彈出相關(guān)內(nèi)容，這種方式不能在觸摸顯示屏上顯示書寫的痕跡。市場上有一種電子書裝置，可同時(shí)顯示觸摸筆的書寫痕跡，但不能體現(xiàn)書寫的力度變化效果，比如不同力度書寫一橫，就不會(huì)體現(xiàn)筆跡粗細(xì)變化的效果。現(xiàn)有的外光反射觸摸顯示技術(shù)，需要在觸摸顯示屏四周設(shè)置紅外光反射框，配合至少2個(gè)帶紅外光發(fā)射功能的攝像頭，利用紅外光被遮擋的陰影位置定位觸摸筆或手指在屏幕上的位置。這樣的外光反射觸摸顯示裝置成本高，需要有四面的紅外光反射框和帶藍(lán)光光發(fā)射功能的攝像頭等。而且當(dāng)觸摸物體被其他物體遮擋住后，會(huì)產(chǎn)生識(shí)別失效或引起誤操作，比如用戶手持觸摸筆在屏幕上書寫時(shí)，不小心伸出的手指遮擋了一下紅外光，就容易引起誤操作。現(xiàn)有的外光反射觸摸顯示系統(tǒng)也不能在屏幕上體現(xiàn)書寫的力度、速度變化的效果。為了克服這種缺點(diǎn)，目前的觸控屏系統(tǒng)都配有一個(gè)觸控筆，比如觸摸屏手機(jī)配有一個(gè)書寫筆，通過觸壓觸摸屏輸出壓力信號(hào)給手機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行觸控操作或筆跡顯示。在電腦液晶觸摸屏上也可配有一書寫筆，模擬真實(shí)筆的書寫效果。但是，現(xiàn)有的無論是配有觸控筆或不配有觸控筆的觸控屏系統(tǒng)，都是利用識(shí)別觸摸輸入或反光的紅外光信號(hào)做成的，而環(huán)境光中包含了一些紅外光，會(huì)造成對觸摸輸入信號(hào)的光干擾問題，導(dǎo)致定位顯示準(zhǔn)確度下降。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種光學(xué)觸控筆，發(fā)出藍(lán)光信號(hào)，降低了輸入的觸摸屏?xí)鴮懶盘?hào)被環(huán)境光干擾的幾率，同時(shí)也不會(huì)對人體造成傷害。本實(shí)用新型的另一目的是提供一種光學(xué)觸控系統(tǒng)，匹配新型光學(xué)觸控筆，降低了輸入的觸摸屏?xí)鴮懶盘?hào)被環(huán)境光干擾的幾率，同時(shí)也不會(huì)對人體造成傷害。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種新型光學(xué)觸控筆，具有筆尖和筆桿，所述光學(xué)觸控筆的筆尖一端設(shè)置有藍(lán)光發(fā)光裝置，筆桿內(nèi)設(shè)置有與藍(lán)光發(fā)光裝置依次連接的用于控制發(fā)光的壓力傳感器和電池。較佳地，所述藍(lán)光發(fā)光裝置為LED藍(lán)光燈泡或藍(lán)色發(fā)光二極管；所述藍(lán)光發(fā)光裝置與筆尖的書寫頭連接，通過所述書寫頭與觸摸顯示屏接觸，或者所述藍(lán)光發(fā)光裝置直接與觸摸顯示屏接觸。較佳地，所述藍(lán)光發(fā)光裝置發(fā)射的藍(lán)光波長為465-480納米，比如具體可為470納米。較佳地，所述筆桿內(nèi)還設(shè)置有用于根據(jù)筆尖與觸摸顯示屏接觸壓力的大小對應(yīng)控制所述藍(lán)光發(fā)光裝置發(fā)光強(qiáng)度變化的藍(lán)光發(fā)光裝置驅(qū)動(dòng)控制電路。較佳地，所述筆桿內(nèi)還設(shè)置有加速度傳感器、MCU處理芯片和信息發(fā)送裝置；所述信息發(fā)送裝置與觸摸顯示屏通過數(shù)據(jù)線連接，或者所述信息發(fā)送裝置為無線收發(fā)器，與觸摸顯示屏通過無線網(wǎng)絡(luò)連接。較佳地，所述加速度傳感器為陀螺儀傳感器，與所述MCU處理芯片連接。本實(shí)用新型提供了一種光學(xué)觸控系統(tǒng)，包括光學(xué)觸控筆、觸摸顯示屏、至少2個(gè)藍(lán)光攝像頭和數(shù)據(jù)分析處理器；其中所述光學(xué)觸控筆的筆尖一端設(shè)置有藍(lán)光發(fā)光裝置，所述藍(lán)光發(fā)光裝置連接有壓力傳感器和電池，所述壓力傳感器根據(jù)筆尖與觸摸顯示屏接觸壓力控制所述藍(lán)光發(fā)光裝置發(fā)光，所述藍(lán)光攝像頭通過識(shí)別光學(xué)觸控筆的發(fā)光信息，并將發(fā)光信息傳送給數(shù)據(jù)分析處理器計(jì)算處理，從而在觸摸顯示屏上顯示書寫筆跡。較佳地，所述光學(xué)觸控筆中，還設(shè)置有與壓力傳感器連接的藍(lán)光發(fā)光裝置驅(qū)動(dòng)控制電路，用于根據(jù)筆尖與觸摸顯示屏接觸壓力的大小對應(yīng)控制藍(lán)光發(fā)光裝置的發(fā)光強(qiáng)度變化，通過所述藍(lán)光攝像頭識(shí)別光學(xué)觸控筆的位置信息和光強(qiáng)度信息，并由數(shù)據(jù)分析處理器計(jì)算處理，從而在觸摸顯示屏上顯示由不同接觸壓力帶來的書寫變化效果。較佳地，所述光學(xué)觸控筆中還設(shè)置有加速度傳感器、MCU處理芯片和信息發(fā)送裝置；所述信息發(fā)送裝置與觸摸顯示屏或數(shù)據(jù)分析處理器通過數(shù)據(jù)線連接，或者所述信息發(fā)送裝置為無線收發(fā)器，與觸摸顯示屏或數(shù)據(jù)分析處理器通過無線網(wǎng)絡(luò)連接。較佳地，所述藍(lán)光光裝置為LED藍(lán)光燈泡或藍(lán)色發(fā)光二極管；所述藍(lán)光發(fā)光裝置發(fā)射的藍(lán)光波長為465-480納米，比如具體可為470納米；所述藍(lán)光發(fā)光裝置與筆尖的書寫頭連接，通過所述書寫頭與觸摸顯示屏接觸，或者所述藍(lán)光發(fā)光裝置直接與觸摸顯示屏接觸。與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用本實(shí)用新型的光學(xué)觸控筆應(yīng)用到由光學(xué)觸控筆、觸摸顯示屏、至少2個(gè)藍(lán)光攝像頭和數(shù)據(jù)分析處理器組成的光學(xué)觸控系統(tǒng)中，通過光學(xué)觸控筆上的壓力傳感器和藍(lán)光發(fā)光裝置驅(qū)動(dòng)控制電路，感應(yīng)人手書寫時(shí)的力度大小，對應(yīng)控制藍(lán)光發(fā)光裝置的光線強(qiáng)度變化，再通過所述藍(lán)光攝像頭讀取光學(xué)觸控筆的坐標(biāo)信息和光強(qiáng)度信息，傳送給數(shù)據(jù)分析處理器計(jì)算處理，在觸摸顯示屏上顯示由不同接觸壓力帶來的書寫效果，即顯示由不同書寫筆力帶來的書寫效果，像寫毛筆字一樣有粗細(xì)、筆鋒、連筆等藝術(shù)效果。利用藍(lán)光(波長為465-480納米)代替現(xiàn)有技術(shù)中常用的藍(lán)光光做成的光學(xué)觸摸系統(tǒng)， 匹配新型光學(xué)觸控筆，降低了輸入的觸摸屏?xí)鴮懶盘?hào)被環(huán)境光干擾的幾率，同時(shí)也不會(huì)對人體造成傷害，從而更適合使用。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的光學(xué)觸控系統(tǒng)圖。圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例一的光學(xué)觸控系統(tǒng)中光學(xué)觸控筆電路結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例一的光學(xué)觸控系統(tǒng)中改進(jìn)后的光學(xué)觸控筆電路結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例二的光學(xué)觸控系統(tǒng)中光學(xué)觸控筆電路結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例三的光學(xué)觸控系統(tǒng)中光學(xué)觸控筆電路結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。如圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例一提供一種基于識(shí)別藍(lán)光點(diǎn)光源的光學(xué)觸控系統(tǒng)，包括光學(xué)觸控筆1、觸摸顯示屏2、藍(lán)光攝像頭3和數(shù)據(jù)分析處理器4 ；其中所述光學(xué)觸控筆的筆尖一端設(shè)置有藍(lán)光發(fā)光裝置，所述藍(lán)光發(fā)光裝置連接有壓力傳感器和電池，所述壓力傳感器根據(jù)筆尖與觸摸顯示屏接觸壓力控制所述藍(lán)光發(fā)光裝置發(fā)光。兩個(gè)所述藍(lán)光攝像頭3設(shè)置在長方形或正方形的觸摸顯示屏的兩個(gè)上頂角，通過所述藍(lán)光攝像頭識(shí)別光學(xué)觸控筆的發(fā)光信息，傳送給數(shù)據(jù)分析處理器計(jì)算處理，在觸摸顯示屏上顯示書寫筆跡。所述數(shù)據(jù)分析處理器4可以為具有電腦分析運(yùn)算功能的機(jī)器，存儲(chǔ)有相關(guān)藍(lán)光定位分析計(jì)算程序，與觸摸顯示屏2連接一體，形成智能平板觸摸顯示裝置?；蛘咚鰯?shù)據(jù)分析處理器4可以為存儲(chǔ)有相關(guān)藍(lán)光定位分析計(jì)算程序的集成電路板裝置，具有外接端口， 比如，所述數(shù)據(jù)分析處理器的輸入端與藍(lán)光攝像頭連接，輸出端通過USB接口與電腦或電視機(jī)連接，對所述藍(lán)光攝像頭傳來的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，在電腦或電視機(jī)的顯示屏上進(jìn)行觸控操作。這樣結(jié)合了光學(xué)觸控筆，就可將普通的電腦或電視機(jī)轉(zhuǎn)變成基于識(shí)別藍(lán)光點(diǎn)光源的光學(xué)觸控系統(tǒng)。如圖2所示，所述光學(xué)觸控筆的筆尖一端設(shè)置有藍(lán)光發(fā)光裝置12，即LED藍(lán)光發(fā)光燈泡或藍(lán)光發(fā)光二極管，所述藍(lán)光發(fā)光裝置12發(fā)射的藍(lán)光波長為470納米。所述藍(lán)光發(fā)光裝置12與筆尖的書寫頭11連接，通過所述書寫頭與觸摸顯示屏接觸；或者如圖3所示， 藍(lán)光發(fā)光裝置12作為筆尖用于書寫，直接與觸摸顯示屏接觸。圖2、圖3中，藍(lán)光發(fā)光裝置 12上方依次連接有壓力傳感器13和電池18，電池比如采用五號(hào)電池或紐扣形干電池。所述壓力傳感器根據(jù)筆尖與觸摸顯示屏接觸壓力控制所述藍(lán)光發(fā)光裝置發(fā)光。當(dāng)筆尖與觸摸顯示屏接觸書寫時(shí)，壓力傳感器接通電路，控制藍(lán)光發(fā)光裝置發(fā)光， 兩個(gè)所述藍(lán)光攝像頭識(shí)別所述光學(xué)觸控筆發(fā)光點(diǎn)位置，通過分析計(jì)算確定筆尖的坐標(biāo)，進(jìn)而在在觸摸顯示屏上顯示書寫筆跡。作為一種改進(jìn)方式，在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上做了改進(jìn)，本實(shí)用新型實(shí)施例二提供的基于識(shí)別藍(lán)光點(diǎn)光源的光學(xué)觸控系統(tǒng)，如圖4所示，所述光學(xué)觸控筆中還設(shè)置有與壓力傳感器13連接的藍(lán)光發(fā)光裝置驅(qū)動(dòng)控制電路14，用于根據(jù)筆尖與觸摸顯示屏接觸壓力的大小對應(yīng)控制藍(lán)光發(fā)光裝置的發(fā)光強(qiáng)度變化，筆尖接觸壓力大發(fā)光強(qiáng)度就強(qiáng)，筆尖接觸壓力小發(fā)光強(qiáng)度就弱，通過所述藍(lán)光攝像頭識(shí)別光學(xué)觸控筆的位置信息和光強(qiáng)度信息，并由數(shù)據(jù)分析處理器計(jì)算處理，在觸摸顯示屏上顯示由不同接觸壓力帶來的書寫變化效果。即顯示由不同書寫筆力帶來的書寫效果。寫的力大點(diǎn)字跡就粗一些，寫的力小點(diǎn)字跡就細(xì)一些， 像寫毛筆字一樣有粗細(xì)、筆鋒、連筆等藝術(shù)效果。為體現(xiàn)書寫快慢帶來的書寫效果，在實(shí)施例二的基礎(chǔ)上做了改進(jìn)，本實(shí)用新型實(shí)施例三提供的基于識(shí)別藍(lán)光點(diǎn)光源的光學(xué)觸控系統(tǒng)，如圖5所示，所述光學(xué)觸控筆中還設(shè)置了與藍(lán)光發(fā)光裝置驅(qū)動(dòng)控制電路14依次連接的加速度傳感器15、MCU處理芯片16和信息發(fā)送裝置17，比如所述加速度傳感器為陀螺儀傳感器。所述信息發(fā)送裝置與觸摸顯示屏或數(shù)據(jù)分析處理器通過數(shù)據(jù)線連接，或者所述信息發(fā)送裝置為無線收發(fā)器，與觸摸顯示屏或數(shù)據(jù)分析處理器通過無線網(wǎng)絡(luò)連接，將所述光學(xué)觸控筆的移動(dòng)速度參數(shù)和光強(qiáng)度信息發(fā)送給所述數(shù)據(jù)分析處理器。這樣處理的數(shù)據(jù)更加精確和全面，模仿真實(shí)的畫筆互動(dòng)書寫感覺更逼真，顯示效果更好。當(dāng)然系統(tǒng)實(shí)施三中的數(shù)據(jù)分析處理器也作了相應(yīng)功能改進(jìn)，比如增加相關(guān)運(yùn)算程序，對筆位置信息、移動(dòng)速度參數(shù)和光強(qiáng)度信息分別進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析計(jì)算，最后形成反映書寫時(shí)力度、快慢效果的控制信號(hào)傳送給觸摸顯示屏控制顯示效果。需要說明的是，上述所有實(shí)施例中還可以采用3個(gè)或4個(gè)藍(lán)光攝像頭進(jìn)行定位識(shí)別，做到采集數(shù)據(jù)更詳細(xì)，實(shí)現(xiàn)原理與2個(gè)藍(lán)光攝像頭的定位技術(shù)一樣，這里不一一介紹。與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用本實(shí)用新型的光學(xué)觸控筆應(yīng)用到由光學(xué)觸控筆、觸摸顯示屏、至少2個(gè)藍(lán)光攝像頭和數(shù)據(jù)分析處理器組成的光學(xué)觸控系統(tǒng)中，通過光學(xué)觸控筆上的壓力傳感器和藍(lán)光發(fā)光裝置驅(qū)動(dòng)控制電路，感應(yīng)人手書寫時(shí)的力度大小，對應(yīng)控制藍(lán)光發(fā)光裝置的光線強(qiáng)度變化，再通過所述藍(lán)光攝像頭讀取光學(xué)觸控筆的坐標(biāo)信息和光強(qiáng)度信息，傳送給數(shù)據(jù)分析處理器計(jì)算處理，在觸摸顯示屏上顯示由不同接觸壓力帶來的書寫效果，即顯示由不同書寫筆力帶來的書寫效果，像寫毛筆字一樣有粗細(xì)、筆鋒、連筆等藝術(shù)效果。利用藍(lán)光(波長為465-480納米)代替現(xiàn)有技術(shù)中常用的藍(lán)光光做成的光學(xué)觸摸系統(tǒng)， 使進(jìn)行觸摸屏信號(hào)傳輸被光干擾的幾率很低，同時(shí)也不會(huì)對人體造成傷害，從而更適合使用。以上所述是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式而已，當(dāng)然不能以此來限定本實(shí)用新型之權(quán)利范圍，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變動(dòng)，這些改進(jìn)和變動(dòng)也視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種新型光學(xué)觸控筆，具有筆尖和筆桿，其特征在于，所述光學(xué)觸控筆的筆尖一端設(shè)置有藍(lán)光發(fā)光裝置，筆桿內(nèi)設(shè)置有與藍(lán)光發(fā)光裝置依次連接的用于控制發(fā)光的壓力傳感器和電池。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述新型光學(xué)觸控筆，其特征在于，所述藍(lán)光發(fā)光裝置為LED藍(lán)光燈泡或藍(lán)色發(fā)光二極管；所述藍(lán)光發(fā)光裝置與筆尖的書寫頭連接，通過所述書寫頭與觸摸顯示屏接觸，或者所述藍(lán)光發(fā)光裝置直接與觸摸顯示屏接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述新型光學(xué)觸控筆，其特征在于，所述藍(lán)光發(fā)光裝置發(fā)射的藍(lán)光波長為465-480納米。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述新型光學(xué)觸控筆，其特征在于，所述筆桿內(nèi)還設(shè)置有用于根據(jù)筆尖與觸摸顯示屏接觸壓力的大小對應(yīng)控制所述藍(lán)光發(fā)光裝置發(fā)光強(qiáng)度變化的藍(lán)光發(fā)光裝置驅(qū)動(dòng)控制電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述新型光學(xué)觸控筆，其特征在于，所述筆桿內(nèi)還設(shè)置有加速度傳感器、MCU處理芯片和信息發(fā)送裝置；所述信息發(fā)送裝置與觸摸顯示屏通過數(shù)據(jù)線連接， 或者所述信息發(fā)送裝置為無線收發(fā)器，與觸摸顯示屏通過無線網(wǎng)絡(luò)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述新型光學(xué)觸控筆，其特征在于，所述加速度傳感器為陀螺儀傳感器，與所述MCU處理芯片連接。
7.一種光學(xué)觸控系統(tǒng)，其特征在于，包括光學(xué)觸控筆、觸摸顯示屏、至少2個(gè)藍(lán)光攝像頭和數(shù)據(jù)分析處理器；其中所述光學(xué)觸控筆的筆尖一端設(shè)置有藍(lán)光發(fā)光裝置，所述藍(lán)光發(fā)光裝置連接有壓力傳感器和電池，所述壓力傳感器根據(jù)筆尖與觸摸顯示屏接觸壓力控制所述藍(lán)光發(fā)光裝置發(fā)光。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光學(xué)觸控系統(tǒng)，其特征在于，所述光學(xué)觸控筆中，還設(shè)置有與壓力傳感器連接的藍(lán)光發(fā)光裝置驅(qū)動(dòng)控制電路。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光學(xué)觸控系統(tǒng)，其特征在于，所述光學(xué)觸控筆中還設(shè)置有加速度傳感器、MCU處理芯片和信息發(fā)送裝置；所述信息發(fā)送裝置與觸摸顯示屏或數(shù)據(jù)分析處理器通過數(shù)據(jù)線連接，或者所述信息發(fā)送裝置為無線收發(fā)器，與觸摸顯示屏或數(shù)據(jù)分析處理器通過無線網(wǎng)絡(luò)連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光學(xué)觸控系統(tǒng)，其特征在于，所述藍(lán)光光裝置為LED藍(lán)光燈泡或藍(lán)色發(fā)光二極管；所述藍(lán)光發(fā)光裝置發(fā)射的藍(lán)光波長為465-480納米；所述藍(lán)光發(fā)光裝置與筆尖的書寫頭連接，通過所述書寫頭與觸摸顯示屏接觸，或者所述藍(lán)光發(fā)光裝置直接與觸摸顯示屏接觸。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種新型光學(xué)觸控筆，具有筆尖和筆桿，其特征在于，所述光學(xué)觸控筆的筆尖一端設(shè)置有藍(lán)光發(fā)光裝置，筆桿內(nèi)設(shè)置有與藍(lán)光發(fā)光裝置依次連接的用于控制發(fā)光的壓力傳感器和電池。所述光學(xué)觸控筆與觸摸顯示屏、至少2個(gè)藍(lán)光攝像頭和數(shù)據(jù)分析處理器組成一個(gè)光學(xué)觸控系統(tǒng)。利用藍(lán)光(如波長等于470納米)代替現(xiàn)有技術(shù)中常用的藍(lán)光光做成的光學(xué)觸摸系統(tǒng)，使進(jìn)行觸摸屏信號(hào)傳輸被光干擾的幾率很低，同時(shí)也不會(huì)對人體造成傷害，從而更適合使用。
文檔編號(hào)G06F3/042GK202049451SQ20112007602
公開日2011年11月23日 申請日期2011年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月22日
發(fā)明者于士坤 申請人:廣州視源電子科技有限公司