定位改進(jìn)的光學(xué)觸控電子白板及其定位方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種定位改進(jìn)的光學(xué)觸控電子白板，包括屏幕組件、光學(xué)感應(yīng)設(shè)備和光源設(shè)備；屏幕組件包括矩形的顯示面；所述光學(xué)感應(yīng)設(shè)備為兩個且分別設(shè)置于所述顯示面一條水平邊的兩端，與所述顯示面均具有非零的夾角；所述光源設(shè)備包括發(fā)光組件和反光組件，兩個所述發(fā)光組件的分別設(shè)置于兩個所述光學(xué)感應(yīng)設(shè)備處且均朝向所述顯示面的中心；所述反光組件為三個且分別設(shè)置于所述顯示面的兩條豎直邊和未設(shè)置所述光學(xué)感應(yīng)設(shè)備的一條水平邊上。本發(fā)明所述的一種定位改進(jìn)的光學(xué)觸控電子白板，一方面能夠提供準(zhǔn)確的定位校準(zhǔn)操作時機(jī)，另一方面可以提高接近兩組光學(xué)感應(yīng)設(shè)備之間連線的觸控點(diǎn)的感測靈敏性和判斷準(zhǔn)確度。
【專利說明】定位改進(jìn)的光學(xué)觸控電子白板及其定位方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種定位改進(jìn)的光學(xué)觸控電子白板及其定位方法，屬于智能電子產(chǎn)品【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]光學(xué)電子白板是目前電子白板行業(yè)中最新的一種產(chǎn)品，其采用的光學(xué)觸摸控制技術(shù)，其原理主要是通過在電子白板的某一條邊的兩端分別設(shè)置兩個光學(xué)感應(yīng)設(shè)備，通常的在電子白板的左上角和右上角各設(shè)置一個光學(xué)感應(yīng)設(shè)備，位于電子白板左上角的光學(xué)感應(yīng)設(shè)備可以感測到觸控操作物體(使用者的手指或觸控筆)與其本身的連線與豎直方向或水平方向的夾角a，位于電子白板右上角的光學(xué)感應(yīng)設(shè)備同樣以感測到觸控操作物體與其本身的連線與豎直方向或水平方向的夾角b，系統(tǒng)通過采集夾角a和夾角b的值即可獲取觸控操作物體的位置信息，從而實(shí)現(xiàn)指令的正確輸入。光學(xué)觸屏白板的優(yōu)點(diǎn)在于:首先在反應(yīng)速度和觸摸精準(zhǔn)度方面，光學(xué)觸屏白板要優(yōu)于紅外、表面聲波和電阻屏等觸控白板；其次在尺寸上，光學(xué)觸屏白板尺寸可以做到250寸以上，而且尺寸加大其制作成本不會隨之大幅度增加。現(xiàn)有的光學(xué)電子白板需要定期的進(jìn)行定位校準(zhǔn)操作，即由屏幕組件顯示出多個標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)，使用者依次觸摸各標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)，光學(xué)白板自動將觸摸位置與標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)坐標(biāo)對應(yīng)起來從而實(shí)現(xiàn)定位的校準(zhǔn)，但是上述定位校準(zhǔn)操作何時需要進(jìn)行缺乏準(zhǔn)確的依據(jù)；此外，對于接近兩組光學(xué)感應(yīng)設(shè)備之間連線的觸控點(diǎn)，由于變化角度較為細(xì)微，因此光學(xué)感應(yīng)設(shè)備的靈敏性和判斷準(zhǔn)確度較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明正是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種定位改進(jìn)的光學(xué)觸控電子白板，一方面能夠提供準(zhǔn)確的定位校準(zhǔn)操作時機(jī)，另一方面可以提高接近兩組光學(xué)感應(yīng)設(shè)備之間連線的觸控點(diǎn)的感測靈敏性和判斷準(zhǔn)確度。
[0004]為解決上述問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案如下:
一種定位改進(jìn)的光學(xué)觸控電子白板，包括:
顯示設(shè)備、光學(xué)感應(yīng)設(shè)備和光源設(shè)備；
所述顯示設(shè)備包括屏幕組件，所述屏幕組件包括矩形的顯示面和位于顯示面前部的感測空間；
所述光學(xué)感應(yīng)設(shè)備為兩個且分別設(shè)置于所述顯示面一條水平邊的兩端，且兩個所述光學(xué)感應(yīng)設(shè)備與所述顯示面均具有非零的夾角；
所述光源設(shè)備包括發(fā)光組件和反光組件，所述發(fā)光組件為兩個且均朝向所述顯示面的中心，兩個所述發(fā)光組件的分別設(shè)置于兩個所述光學(xué)感應(yīng)設(shè)備處；所述反光組件為三個且分別設(shè)置于所述顯示面的兩條豎直邊和未設(shè)置所述光學(xué)感應(yīng)設(shè)備的一條水平邊上，所述反光組件的反光面均朝向所述顯示面的內(nèi)側(cè)用以反射所述發(fā)光組件發(fā)出的光線。
[0005]當(dāng)至少一觸控操作物體進(jìn)入感測空間時，各光學(xué)感應(yīng)設(shè)備感測到觸控操作物體在感測空間中所造成的光線變化而產(chǎn)生兩個信號，且兩個信號中的任一信號都包含兩個數(shù)據(jù):觸控操作物體與光學(xué)感應(yīng)設(shè)備的連線與豎直方向或水平方向的夾角m和觸控操作物體與光學(xué)感應(yīng)設(shè)備的連線與顯示面的夾角n，因此實(shí)際上上述結(jié)構(gòu)的任一光學(xué)感應(yīng)設(shè)備采集的信號都能夠確定觸控操作物體的位置，但是考慮到η的變化較為細(xì)微，因此判斷準(zhǔn)確性和可信度不高，所以依舊采用兩個信號中m值確定觸控操作物體的位置，兩個信號中的η值用于檢驗(yàn)定位準(zhǔn)確性。
[0006]在本文中凡涉及到“觸控操作物體與光學(xué)感應(yīng)設(shè)備的連線與豎直方向或水平方向的夾角m”這句話，都應(yīng)當(dāng)這樣理解:“觸控操作物體與光學(xué)感應(yīng)設(shè)備的連線”、“豎直方向或水平方向(實(shí)際上是指豎直方向或水平方向的法線)”、“夾角m”這三者是共面的，且這三者與所述顯示面共面或平行。如果m值選擇為“觸控操作物體與光學(xué)感應(yīng)設(shè)備的連線與豎直方向的夾角”，那么本文中m值自始至終都為“觸控操作物體與光學(xué)感應(yīng)設(shè)備的連線與豎直方向的夾角”;如果m值選擇為“觸控操作物體與光學(xué)感應(yīng)設(shè)備的連線與水平方向的夾角”，那么本文中m值自始至終都為“觸控操作物體與光學(xué)感應(yīng)設(shè)備的連線與水平方向的夾角”。
[0007]作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，兩個所述光學(xué)感應(yīng)設(shè)備與水平面分別具有兩個度數(shù)不同的第一夾角和第二夾角，所述第一夾角度數(shù)范圍為15°?45°，所述第二夾角度數(shù)范圍為 45° ?75°。
[0008]本發(fā)明還提供了上述定位改進(jìn)的光學(xué)觸控電子白板的定位方法，包括如下步驟:
一、兩個光學(xué)感應(yīng)設(shè)備(2)分別感測觸控操作物體與光學(xué)感應(yīng)設(shè)備的連線與豎直方向或水平方向的夾角ml、m2，以及觸控操作物體與光學(xué)感應(yīng)設(shè)備的連線與顯示面的夾角nl、n2 ；
二、(ml、m2)作為讀取值以分析和判斷觸控操作物體的位置，(ml、nl)、(m2、n2)作為檢驗(yàn)值以分析和判斷讀取值的可信度。
[0009]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明的實(shí)施效果如下:
本發(fā)明所述的一種定位改進(jìn)的光學(xué)觸控電子白板，通過使光學(xué)感應(yīng)設(shè)備與所述顯示面均具有非零的夾角從而使光學(xué)感應(yīng)設(shè)備采集到的觸控操作物體方位信息不再是一個單獨(dú)的角度值即一維信息，而是具有兩個角度值的一個二維信息，從而可以在分析觸控操作物體位置的同時，對上述分析結(jié)果的準(zhǔn)確性進(jìn)行檢驗(yàn)，從而在合適的時機(jī)要求進(jìn)行定位校準(zhǔn)操作；此外，通過進(jìn)一步地改進(jìn)即兩個所述光學(xué)感應(yīng)設(shè)備與水平面分別具有兩個度數(shù)不同的第一夾角和第二夾角，還克服了對于接近兩組光學(xué)感應(yīng)設(shè)備之間連線的觸控點(diǎn)，由于變化角度較為細(xì)微，因此光學(xué)感應(yīng)設(shè)備的靈敏性和判斷準(zhǔn)確度較低的問題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明所述的一種定位改進(jìn)的光學(xué)觸控電子白板的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為圖1中A— A剖面的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011 ] 下面將結(jié)合具體的實(shí)施例來說明本發(fā)明的內(nèi)容。
[0012]如圖1和圖2所示，為本發(fā)明所述的一種定位改進(jìn)的光學(xué)觸控電子白板結(jié)構(gòu)示意圖。為本發(fā)明所述的一種定位改進(jìn)的光學(xué)觸控電子白板包括:顯示設(shè)備、光學(xué)感應(yīng)設(shè)備2和光源設(shè)備；所述顯示設(shè)備包括屏幕組件11，所述屏幕組件11包括矩形的顯示面和位于顯示面前部的感測空間；所述光學(xué)感應(yīng)設(shè)備2為兩個且分別設(shè)置于所述顯示面一條水平邊的兩端，且兩個所述光學(xué)感應(yīng)設(shè)備2與所述顯示面均具有非零的夾角(圖2中的夾角23和夾角24，顯然夾角23和夾角24的度數(shù)可以是相同的也可以是不同的)；所述光源設(shè)備包括發(fā)光組件31和反光組件32，所述發(fā)光組件31為兩個且均朝向所述顯示面的中心，兩個所述發(fā)光組件31的分別設(shè)置于兩個所述光學(xué)感應(yīng)設(shè)備2處；所述反光組件32為三個且分別設(shè)置于所述顯示面的兩條豎直邊和未設(shè)置所述光學(xué)感應(yīng)設(shè)備2的一條水平邊上，所述反光組件32的反光面均朝向所述顯示面的內(nèi)側(cè)用以反射所述發(fā)光組件31發(fā)出的光線。
[0013]工作時，左邊的光學(xué)感應(yīng)設(shè)備2會獲得觸控操作物體的方位數(shù)據(jù)ml和nl，右邊的光學(xué)感應(yīng)設(shè)備2會獲得觸控操作物體的方位數(shù)據(jù)m2和n2，其中(ml、m2)用于確定的觸控操作物體位置最為準(zhǔn)確，(ml、nl)、(m2、n2)其次，(nl、n2)最次。因此可以選用(ml、m2)作為讀取值(即依據(jù)該值進(jìn)行位置分析和判斷)，選用(ml、nl)、(m2、n2)為檢驗(yàn)值(即該值僅用于分析和判斷讀取值的可信度)，當(dāng)(ml、m2)、(ml、nl)、(m2、n2)三組數(shù)據(jù)確定的位置差異過大時，可以發(fā)出定位校準(zhǔn)操作提示。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相同地，所述一種定位改進(jìn)的光學(xué)觸控電子白板具體地還包括:驅(qū)動設(shè)備、供電設(shè)備、揚(yáng)聲器設(shè)備。
[0015]所述驅(qū)動設(shè)備包括運(yùn)行安卓系統(tǒng)的處理器(具體地可以是MST801芯片)和液晶電視解碼芯片；所述處理器包括輸出HDMI信號的HDMI信號輸出端、UART接口、USB接口 ；所述液晶電視解碼芯片包括UART接口、接收所述處理器輸出的HDMI信號的HDMI接口、音頻信號輸出端以及低壓差分信號輸出端；所述處理器和液晶電視解碼芯片通過各自的UART接口通訊連接；顯示設(shè)備與處理器的USB接口電連接；所述處理器和液晶電視解碼芯片的HDMI接口與所述處理器的HDMI信號輸出端電連接。此外，所述液晶電視解碼芯片還可以設(shè)置若干信號接收接口，所述信號接收接口可以選自接收TV信號的Tuner接口、接收視頻信號的AV接口和接收VGA信號的D-SUB接口中的一種或多種。
[0016]具體地，所述光學(xué)感應(yīng)設(shè)備2具體地包括CMOS攝像頭和信號處理電路，所述信號處理電路電連接所述CMOS攝像頭且對所述CMOS攝像頭接收到的信號進(jìn)行分析處理并確定與觸控動作相對應(yīng)的位置信號，所述信號處理電路還與所述處理器的USB接口電連接；所述發(fā)光組件31可以是紅外發(fā)射管，且所述發(fā)光組件31還包括驅(qū)動電路，所述驅(qū)動電路電連接所述紅外發(fā)射管并且對所述紅外發(fā)射管發(fā)出循環(huán)掃描信號。
[0017]所述顯示設(shè)備還包括LVDS接口，所述LVDS接口與所述液晶電視解碼芯片的低壓差分信號輸出端電連接；所述揚(yáng)聲器設(shè)備與所述液晶電視解碼芯片的音頻信號輸出端電連接；由所述驅(qū)動設(shè)備控制所述顯示設(shè)備和揚(yáng)聲器設(shè)備的運(yùn)行。
[0018]常規(guī)的電子白板中兩個光學(xué)感應(yīng)設(shè)備與水平面具有相同夾角，且通常為45°，因此對于接近兩組光學(xué)感應(yīng)設(shè)備之間連線的觸控點(diǎn)，由于變化角度較為細(xì)微，因此光學(xué)感應(yīng)設(shè)備的靈敏性和判斷準(zhǔn)確度較低。為此，本發(fā)明在前述基本結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上提出進(jìn)一步改進(jìn):使兩個所述光學(xué)感應(yīng)設(shè)備2與水平面分別具有兩個度數(shù)不同的第一夾角21和第二夾角22，所述第一夾角21度數(shù)范圍為15°?45°，所述第二夾角22度數(shù)范圍為45°?75°。上述結(jié)構(gòu)能夠使的對于接近兩組光學(xué)感應(yīng)設(shè)備之間連線的觸控點(diǎn)，至少一個光學(xué)感應(yīng)設(shè)備2的變化角度是較為明顯的，從而提高光學(xué)感應(yīng)設(shè)備的靈敏性和判斷準(zhǔn)確度。[0019]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的實(shí)施例對本發(fā)明所作的詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明具體實(shí)施僅限于這些說明。對于本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種定位改進(jìn)的光學(xué)觸控電子白板，其特征是，包括: 顯示設(shè)備、光學(xué)感應(yīng)設(shè)備(2)和光源設(shè)備； 所述顯示設(shè)備包括屏幕組件(11)，所述屏幕組件(11)包括矩形的顯示面和位于顯示面前部的感測空間； 所述光學(xué)感應(yīng)設(shè)備(2)為兩個且分別設(shè)置于所述顯示面一條水平邊的兩端，且兩個所述光學(xué)感應(yīng)設(shè)備(2)與所述顯示面均具有非零的夾角； 所述光源設(shè)備包括發(fā)光組件(31)和反光組件(32)，所述發(fā)光組件(31)為兩個且均朝向所述顯示面的中心，兩個所述發(fā)光組件(31)的分別設(shè)置于兩個所述光學(xué)感應(yīng)設(shè)備(2)處；所述反光組件(32)為三個且分別設(shè)置于所述顯示面的兩條豎直邊和未設(shè)置所述光學(xué)感應(yīng)設(shè)備(2)的一條水平邊上，所述反光組件(32)的反光面均朝向所述顯示面的內(nèi)側(cè)用以反射所述發(fā)光組件(31)發(fā)出的光線。
2.如權(quán)利要求1所述的一種定位改進(jìn)的光學(xué)觸控電子白板，其特征是，兩個所述光學(xué)感應(yīng)設(shè)備(2)與水平面分別具有兩個度數(shù)不同的第一夾角(21)和第二夾角(22)，所述第一夾角(21)度數(shù)范圍為15°?45°，所述第二夾角(22)度數(shù)范圍為45°?75°。
3.如權(quán)利要求1所述的一種定位改進(jìn)的光學(xué)觸控電子白板的定位方法，其特征是，包括: 步驟一:兩個光學(xué)感應(yīng)設(shè)備(2)分別感測觸控操作物體與光學(xué)感應(yīng)設(shè)備的連線與豎直方向或水平方向的夾角ml、m2，以及觸控操作物體與光學(xué)感應(yīng)設(shè)備的連線與顯示面的夾角nl、n2 ； 步驟二:(ml、m2)作為讀取值以分析和判斷觸控操作物體的位置，(ml、nl)、(m2、n2)作為檢驗(yàn)值以分析和判斷讀取值的可信度。
【文檔編號】G06F3/042GK104007883SQ201410273644
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年6月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月19日
【發(fā)明者】劉國文, 張冬, 包健 申請人:安徽春勤教育裝備有限公司