專利名稱：光學觸摸顯示裝置及光學觸摸屏的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光學觸摸顯示裝置及光學觸摸屏，特別涉及一種可通過影像感測的光學觸摸顯示裝置。
背景技術(shù)：
當前大多種類型的電子裝置，如手機、音樂播放器、平板電腦、電子書、電子相框等都有觸摸功能。比較常用的觸摸技術(shù)有電容式觸摸屏、電阻式觸摸屏及紅外觸摸屏。
在小尺寸的電子裝置中電容式觸摸屏、電阻式觸摸屏較為常用。然而，在大尺寸電子裝置(如廣告展示機、電視機等)中，由于其顯示屏較大，使用電容式觸摸屏、電阻式觸摸屏成本較高。
而紅外線觸摸屏一般包括有至少一組紅外線發(fā)射二極管及一一對應(yīng)的紅外線接收二極管，紅外線發(fā)射二極管發(fā)射出紅外線可被對應(yīng)的紅外線接收二極管接收，當一物體觸摸或接近(以下把體觸摸或接近統(tǒng)稱為觸摸)時，會阻擋住紅外線發(fā)射二極管發(fā)射出紅外線，對應(yīng)的紅外線接收二極管不能接收紅外線光，根據(jù)沒有接收紅外線的紅外線接收二極管判斷出觸摸點的位置。然 而，在紅外線觸摸屏中如何控制數(shù)量眾多的紅外線接收二極管、紅外線發(fā)射二極管的開啟及關(guān)閉是較為復雜的。而且一般情況下，紅外線觸摸屏并不能偵測出多個觸摸物體觸摸時的觸摸位置，即紅外線觸摸屏很能實現(xiàn)多點觸摸，而多點觸摸是電子裝置趨勢性的應(yīng)用。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種光學觸摸電子裝置，其能快速識別出觸摸物體的影像，并能確定觸摸位置及觸摸手勢。
本發(fā)明涉及一種光學觸摸顯示屏，其可模組化制造，使用該顯示屏模組可快速制造出光學觸摸電子裝置。
該光學觸摸裝置，其包括有一光學觸摸屏、至少一攝像單元及一處理單元，該光學觸摸屏包括有一顯示屏模組、一紅外線背光板及透明保護層，該處理單元控制該顯示屏模組顯示畫面，該紅外線背光板設(shè)置于顯示屏模組及透明保護層之間產(chǎn)生紅外線光，所述顯示畫面的可見光透過該紅外線背光板及該透明保護層，該紅外線背光板產(chǎn)生的紅外線光透過該透明保護層；該處理單元從所攝取圖像中識別出觸摸物體的影像，確定觸摸操作并執(zhí)行相應(yīng)的功能。
進一步，該透明保護層面向紅外線背光板的一面上設(shè)置有光學涂層，該光學涂層呈網(wǎng)格狀排布，網(wǎng)格中的線條對紅外線不透明，而對可見光為透明。
進一步，該光學涂層上涂設(shè)有紅外線光可見的位置標志，該位置標志涂設(shè)于每一條線條的末端、每兩條線條的交點處或每一網(wǎng)格內(nèi)。
該光學觸摸屏，其包括有一顯示屏模組、紅外線背光板及透明保護層，該紅外線背光板設(shè)置于顯示屏模組及透明保護層之間。
進一步，該透明保護層面向紅外線背光板的一面上設(shè)置有光學涂層，該光學涂層呈網(wǎng)格狀排布，網(wǎng)格中的線條對紅外線不透明，而對可見光為透明。
進一步，該光學涂層上涂設(shè)有紅外線光可見的位置標志，該位置標志涂設(shè)于每一條線條的末端、每兩條線條的交點處或每一網(wǎng)格內(nèi)。


圖1為本發(fā)明光學觸摸電子裝置的整體示意圖。
圖2為本發(fā)明光學觸摸電子裝置的光學涂層示意圖。
圖3A、3B為本發(fā)明光學觸摸電子裝置的光學涂層上涂設(shè)有位置標志的示意圖。
圖4A、4B為攝像單元所攝取的圖像示意圖。
具體實施方式
申請人首先需要說明的是在本發(fā)明的附圖及具體實施方式
中都只示出及詳細描述與本發(fā)明技術(shù)創(chuàng)新點及相關(guān)聯(lián)的結(jié)構(gòu)、模塊、功能及作業(yè)流程，而為了構(gòu)成一完整的光學觸摸電子裝置所需的習知結(jié)構(gòu)、模塊、功能并不示出或描述，然而也必須需要說明的是在本發(fā)明的附圖及具體實施方式
中所示出或詳細描述的結(jié)構(gòu)、模塊、功能并非全部為本發(fā)明的必要技術(shù)特征。
參閱圖1所示，該光學觸摸電子裝置100包括有一光學觸摸屏10、一處理單元20及至少一遠離該光學觸摸屏10的攝像單元30。
該光學觸摸屏10包括一顯示屏模組12、一紅外線背光板14及透明保護層16。該顯示模組12可以是LED顯示模組、IXD顯示模組或者各種雙穩(wěn)態(tài)顯示模組，該處理單元20控制該顯示屏模組12顯示畫面，所顯示畫面的光透過紅外線背光板14及透明保護層16可被觀眾所觀看。該紅外線背光板14對可見光而言為透明的，并能產(chǎn)生紅外線光，該紅外線光從該透明保護層16透出。該透明保護層16為透明保護玻璃，可見光及紅外線光都可透出。
該攝像單元30面對該光學觸摸屏10，其可攝取紅外線成像的圖像并將所攝取的圖像傳送給該處理單元20，攝像單元3可以是紅外線攝像頭，亦可以是一般的攝像頭的鏡頭模組前設(shè)置有紅外線濾光片。在本發(fā)明中，所述攝像單元30遠離光學觸摸屏10指的是攝像單元30距光學觸摸屏10的顯示面有一段距離以保證攝像單元30可以拍攝到整個光學觸摸屏10的畫面，包括攝像單元30設(shè)置在光學觸摸屏10邊緣突起的擋板上(該擋板可以是折疊式)，或者是 設(shè)置在于距光學觸摸屏10有一段距離且分離與該光學觸摸屏10的物體上。
當至少一物體(如手指或是手寫筆)接近或觸摸(以下統(tǒng)稱為觸摸)光學顯示屏10時，該處理單元30從所攝取圖像中識別出觸摸物體70的影像，確定觸摸操作并執(zhí)行相應(yīng)的功能，例如確定觸摸位置，對觸摸位置對應(yīng)的顯示內(nèi)容執(zhí)行單擊、雙擊操作或根據(jù)多個連續(xù)攝像的圖像確定觸摸手勢，根據(jù)觸摸手勢執(zhí)行相應(yīng)的操作。
進一步該攝像單元30連接有一第一無線通信單元(圖未示)，該處理單元20亦連接有一第二無線通信單元(圖未示)，該攝像單元30與該處理單元20通過該第一無線通信單元與第二無線通信單元進行通信。
在本發(fā)明的較佳實施方式中，該透明保護層16面向紅外線背光板12的一面上設(shè)置有光學涂層18，該光學涂層18基本上覆蓋整個顯示屏模組12。如圖2該光學涂層18呈網(wǎng)格狀排布，網(wǎng)格中的線條182對紅外線不透明，而對可見光為透明。
進一步光學涂層18上涂設(shè)有紅外線光可見的位置標志，通過這些位置標志可確定觸摸點的位置(坐標值)。如圖3A所示，在每一條線條182的末端涂設(shè)有該位置標志184，圖中的數(shù)字0、1、2....N為位置標志184。
圖3B所示，在兩條線條的交點處涂設(shè)有該位置標志184，例如在交點的X軸方向涂設(shè)有X軸位置標志184A、在交點的Y軸方向涂設(shè)有Y軸位置標志184B，該位置標志184包括X軸位置標志184A及Y軸位置標志184B,圖中的數(shù)字N、N+1為X軸位置標志184A,數(shù)字M、M+1為Y軸位置標志184B。在其他實施方式，亦可在每一網(wǎng)格內(nèi)(如中央)涂設(shè)有位置標志。位置標志可以是字符或其他可識別的標志。
參閱圖4所示，為攝像單元所攝取的圖像示意圖。其中圖4A為沒有設(shè)置有光學涂層的光學顯示屏的實施例中，攝像單元所攝取的圖像示意圖。在攝像單元30所攝取的圖像中，顯示屏模組12所成影像的像素點為亮點，而觸摸物體所成影像T1、T2為暗點。
其中圖4Β為設(shè)置有光學涂層的光學顯示屏的實施例中，攝像單元所攝取的圖像示意圖。在攝像單元30所攝取的圖像中，光學涂層18的影像呈暗黑網(wǎng)格狀，觸摸物體所成影像Τ1、Τ2為暗點。而光學觸摸屏10的其他像素為亮點。
在本發(fā)明中，該攝像單元30的數(shù)量為I個，攝像單元30相對于該光學觸摸屏10中央點的距離及方向都為可知且在使用過程中固定不變，光學觸摸電子裝置100存儲有該方向及距離的攝像單元30對應(yīng)的參照圖像，處理單元20根據(jù)該參考圖像與所攝取的圖像進行比對即可識別出所述圖像中觸摸物體的影像及并可進一步確定觸摸物體在光學觸摸屏10中觸摸點的位置或根據(jù)多個連續(xù)攝像的圖像確定觸摸手勢。
在本發(fā)明中，該攝像單元30的數(shù)量為多個例如2個。處理單元10對每一攝像單元30所攝取的圖像進行識別，獲得每一圖像中觸摸物體影像，然后根據(jù)多個圖像中的觸摸物體影像確定出觸摸點位置。
在光學涂層 18上涂設(shè)有紅外線光可見的位置標志的實施方式，由于攝像單元30所攝取的圖像中存在有位置標志的成像，通過識別觸摸點對應(yīng)的位置標志即可確定觸摸點的位置。
權(quán)利要求
1.一種光學觸摸裝置，其包括有一光學觸摸屏、至少一攝像單元及一處理單元，其特征在于: 該光學觸摸屏包括有一顯示屏模組、一紅外線背光板及透明保護層，該處理單元控制該顯示屏模組顯示畫面，該紅外線背光板設(shè)置于顯示屏模組及透明保護層之間產(chǎn)生紅外線光，所述顯示畫面的可見光透過該紅外線背光板及該透明保護層，該紅外線背光板產(chǎn)生的紅外線光透過該透明保護層； 該處理單元從所攝取圖像中識別出觸摸物體的影像，確定觸摸操作并執(zhí)行相應(yīng)的功倉泛。
2.如權(quán)利要求1所述的光學觸摸裝置，其特征在于，該透明保護層面向紅外線背光板的一面上設(shè)置有光學涂層，該光學涂層呈網(wǎng)格狀排布，網(wǎng)格中的線條對紅外線不透明，而對可見光為透明。
3.如權(quán)利要求2所述的光學觸摸裝置，其特征在于，該光學涂層上涂設(shè)有紅外線光可見的位置標志。
4.如權(quán)利要求3所述的光學觸摸裝置，其特征在于，該位置標志涂設(shè)于每一條線條的末端、每兩條線條的交點處或每一網(wǎng)格內(nèi)。
5.如權(quán)利要求1所述的光學觸摸裝置，其特征在于，該處理單元是為根據(jù)攝像單元相對于該光學觸摸屏的方向及距離所對應(yīng)的參照圖像，對所攝取的圖像進行識別。
6.如權(quán)利要求1所述的光學觸摸裝置，其特征在于，該攝像單元連接有一第一無線通信單元，該處理單元連接有一第二無線通信單元，該攝像單元與該處理單元通過該第一無線通信單元與第二無線通信單元進行通信。
7.一種光學觸摸屏，其包括有一顯示屏模組及透明保護層，其特征在于，該光學觸摸屏還包括有一紅外線背光板，該紅外線背光板設(shè)置于顯示屏模組及透明保護層之間。
8.如權(quán)利要求7所述的光學觸摸屏，其特征在于，該透明保護層面向紅外線背光板的一面上設(shè)置有光學涂層，該光學涂層呈網(wǎng)格狀排布，網(wǎng)格中的線條對紅外線不透明，而對可見光為透明。
9.如權(quán)利要求8所述的光學觸摸屏，其特征在于，該光學涂層上涂設(shè)有紅外線光可見的位置標志。
10.如權(quán)利要求9所述的光學觸摸屏，其特征在于，該位置標志涂設(shè)于每一條線條的末端、每兩條線條的交點處或每一 網(wǎng)格內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種光學觸摸裝置，其包括有一光學觸摸屏、至少一攝像單元及一處理單元；該光學觸摸屏包括有一顯示屏模組、一紅外線背光板及透明保護層，該處理單元控制該顯示屏模組顯示畫面，該紅外線背光板設(shè)置于顯示屏模組及透明保護層之間產(chǎn)生紅外線光，所述顯示畫面的可見光透過該紅外線背光板及該透明保護層，該紅外線背光板產(chǎn)生的紅外線光透過該透明保護層；該處理單元從所攝取圖像中識別出觸摸物體的影像，確定觸摸操作并執(zhí)行相應(yīng)的功能。本發(fā)明還提供一種光學觸摸屏。
文檔編號G06F3/042GK103218088SQ20131015331
公開日2013年7月24日 申請日期2013年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月28日
發(fā)明者肖衣鑒 申請人:肖衣鑒