專利名稱:圖像定位觸摸裝置的制作方法
圖像定位觸摸裝置技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種觸摸裝置，主要涉及一種圖像定位觸摸裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，觸摸屏主要有電阻、聲波、紅外、電容觸摸屏， 每種觸摸屏各具相應(yīng)優(yōu)缺點。電阻觸摸屏適合中小尺寸，價格便宜， 但防暴性差；聲波觸摸屏以中型尺寸見長，價格較高，防暴性好； 紅外觸摸屏適合中大尺寸，防暴性好，但價格高，并隨尺寸增大成 本顯著增加；電容觸摸屏適合中小尺寸，價格較高、防暴性好。隨 著圖像顯示器技術(shù)的發(fā)展，觸摸屏的使用載體顯示器越來越大，以 及人類對信息交互的方便性及舒適性越來越高，為了觸摸屏的普及 應(yīng)用，具尺寸易做大、價格不高、防暴性等的觸摸屏需求越來越強 烈。圖像式觸摸技術(shù)是一種新型觸摸技術(shù)，已公布的相關(guān)專利有 公開號為CN 1674042A的基于圖像識別的觸摸屏信息輸入定位方 法，公開號為CN 1912816A的一種基于攝像頭的虛擬觸摸系統(tǒng)、公 開號為1928799A的觸摸屏定位裝置及其定位方法。CN 1674042A基于圖像識別的觸摸屏信息輸入定位方法專利 中，由于整個觸摸屏只采用兩個圖像傳感器，而使得觸摸面上離圖 像傳感器近的區(qū)域觸摸位置必定需要用圖像傳感器近場(圖像傳感 器近場是指靠近圖像傳感器靶面中心10cm以內(nèi)的感應(yīng)區(qū)域)圖像信 息確定；但因圖像傳感器圖像感應(yīng)區(qū)域為錐形結(jié)構(gòu)(即離圖像傳感 器越近感應(yīng)面積越小)，離圖像傳感器越近觸摸體面積在這種感應(yīng)面 積中比例會更大，以致于輕微的移動都會引起觸摸的巨大偏差，從 而實現(xiàn)精確定位困難；還有觸摸體離圖像傳感器太近，圖像傳感器聚焦困難，也會影響觸摸位置的判定。特別是在圖像傳感器安置位 置距離觸摸區(qū)域比較遠時，必定觸摸屏外框過大，不利于安裝方便 性、美觀性以及邊框窄的需求。此外，該專利所采用圖像傳感器限定于CCD，實用性差。CN1912816A—種基于攝像頭的虛擬觸摸系 統(tǒng)專利、1928799A觸摸屏定位裝置及其定位方法專利所采用圖像感 應(yīng)方式均為觸摸面正面空間投射式，通常觸摸操作人員也在觸摸面 正面空間內(nèi)，這將造成可能無法觸摸或不方便觸摸或觸摸定位困難， 以致于不適合用作觸摸屏。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于克服上述技術(shù)缺陷，提供一種圖像定位 觸摸裝置。本實用新型分辨率高，定位精確，觸摸屏尺寸容易做大， 成本與尺寸大小敏感度小，無觸摸力度，容易實現(xiàn)多點觸摸，透光性高，防暴性好等。為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是圖像定位觸摸裝置，其特征在于包括安裝在觸摸載體的角或 邊，或者角和邊上的至少三個圖像采集單元，圖像采集單元包括圖 像傳感器，觸摸載體為顯示界面或觸摸介質(zhì)或觸摸介質(zhì)邊框，觸摸 界面位于每個圖像采集單元的圖像傳感器掃描范圍內(nèi)。所述觸摸載體的圖像感應(yīng)面的角或邊，或者角和邊上還可以設(shè) 置至少一個輔助光源。所述圖像定位觸摸裝置還包括用于處理圖像采集單元信號的控 制單元，控制單元安裝在每個圖像采集單元中或集成在至少一個圖 像采集單元中或集成在主機中。所述圖像定位觸摸裝置還包括主控制單元，圖像采集單元通過 主控制單元與主機連接。所述主控制單元為獨立模塊或集成在其中一個圖像采集單元的控制單元中或集成在主機中。所述圖像傳感器的視場角度大于或等于90度。圖像定位觸摸裝置，包括安裝在觸摸載體的角或邊，或者角和 邊上的至少三個圖像采集單元，圖像采集單元包括圖像傳感器，觸 摸載體為顯示界面或觸摸介質(zhì)或觸摸介質(zhì)邊框，圖像傳感器是利用 光電轉(zhuǎn)換原理將圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為電子信號裝置，以產(chǎn)品類別區(qū)分，圖像傳感器產(chǎn)品主要分為CCD、 CMOS和CIS等。觸摸裝置的觸摸面上任意觸摸點的觸摸位置都是由兩個或兩個以上不同位置圖像 采集單元的圖像傳感器遠場圖像信息來確定。圖像傳感器遠場是指遠離圖像傳感器靶面10cm以外的感應(yīng)區(qū)域。每個圖像采集單元還包 含一個用于處理來自圖像傳感器圖像信息的控制單元，該控制單元 可以計算出相應(yīng)觸摸點的角度信息，并由通訊口將角度信息傳送至 主控制單元，主控制單元將根據(jù)兩個或兩個以上圖像采集單元的控 制單元計算出的觸摸點角度信息，以及這幾個圖像采集單元之間的物理距離尺寸計算出觸摸坐標信息。主控制單元通過通訊口將坐標 信息送至主機，通過主機的映射處理，得到最終的坐標信息。主控 制單元為獨立模塊或集成在其中一個圖像采集單元的控制單元中。 圖像傳感器是可以作為圖像感應(yīng)的任意光學器件。輔助光源為紅外 線或光強顯著大于自然光、常用照明光的光源。 本實用新型的優(yōu)點在于1、在觸摸載體的角或邊，或者角和邊上安裝有至少三+圖像采 集單元，并且觸摸界面位于每個圖像采集單元的圖像傳感器的掃描 范圍內(nèi)，這樣就確保觸摸表面上任意需要觸摸位置都是由兩個或兩 個以上不同位置圖像采集單元的圖像傳感器的掃描遠場所覆蓋，任 意觸摸點的位置都是由兩個或兩個以上不同位置圖像采集單元的圖 像傳感器的遠場圖像信息來確定，圖像傳感器聚焦容易，從而解決了原有觸摸面上離圖像傳感器近的區(qū)域觸摸位置必定需要用圖像傳 感器近場圖像信息確定而導致的輕微的移動都會引起觸摸的巨大偏 差，影響觸摸位置判定的問題，從而實現(xiàn)高分辨率和精確定位。圖 像定位觸摸屏尺寸容易做大，成本與尺寸大小敏感度小，無觸摸力 度要求，容易實現(xiàn)多點觸摸，透光性高，防暴性好。2、 為便于對觸摸體的識別，本實用新型在觸摸介質(zhì)的個邊框的 圖像感應(yīng)面(臨近觸摸區(qū)域的面)的角或邊，或者角和邊上可以設(shè) 置至少一個輔助光源，同時相應(yīng)的帶光學鏡頭的圖像傳感器也需具 備對此輔助光源光學敏感的特性，輔助光源可以進行關(guān)斷控制，以 便保證需要圖像傳感器進行圖像采集工作時其圖像感應(yīng)區(qū)正對的光 源處于關(guān)閉狀態(tài)，來避免圖像傳感器圖像感應(yīng)的逆光現(xiàn)象。3、 本實用新型還可以將圖像采集單元的控制單元作為主控制單 元，便于方便生產(chǎn)，這樣可以使各個控制單元硬件設(shè)計相同，僅是 軟件不同及使用不同。

圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實用新型實施例2結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為圖像采集單元安裝在觸摸載體的三個邊的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖4為圖像采集單元安裝在觸摸載體的兩個邊和一個角的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為圖像采集單元安裝在觸摸載體的兩個角和一個邊的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標記l為觸摸載體，2為圖像采集單元，3為控制單元，4為圖像傳感器，5為觸摸點，6為圖像感應(yīng)面，7為輔助光源。
具體實施方式
實施例1:圖像定位觸摸裝置，包括安裝在觸摸載體1的角上的三個圖像 采集單元2，觸摸載體1可以是顯示界面，也可以是觸摸介質(zhì)或觸摸介質(zhì)的邊框，圖像采集單元2也可以根據(jù)需要安裝多個，所述圖像采集單元2包括圖像傳感器4;觸摸界面位于每個圖像采集單元的圖像傳感器的掃描范圍百。所述圖像傳感器4是利用光電轉(zhuǎn)換原理將圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為電子信號裝置。所述圖像定位觸摸裝置還包括用于處理圖像采集單元2信號的控制單元3，控制單元3安裝在每個圖像 采集單元2中，也可以集成在一個或兩個圖像采集單元2中，還可 以集成在主機中。所述圖像定位觸摸裝置還包括主控制單元，圖像 采集單元2通過主控制單元與主機連接。所述主控制單元可以為獨 立模塊，也可以集成在其中一個圖像采集單元2的控制單元3中， 還可以集成在主機上。所述圖像傳感器的掃描角度大于或等于90度。 圖像定位觸摸裝置，包括安裝在觸摸載體1的角上的三個圖像 采集單元2，觸摸載體1可以是顯示界面，也可以是觸摸介質(zhì)或觸摸 介質(zhì)的邊框，圖像采集單元2的安裝位置必須確保觸摸表面上任意 需要觸摸位置都是由兩個或兩個以上不同位置圖像采集單元的圖像 傳感器遠場所覆蓋。觸摸屏觸摸面上任意觸摸點的觸摸位置都是由 兩個或兩個以上不同位置圖像采集單元的圖像傳感器的遠場圖像信 息來確定。圖像傳感器遠場是指距離圖像傳感器靶面一定距離以外 的圖像感應(yīng)區(qū)域。每個圖像采集單元還包含一個用于處理來自圖像 傳感器的圖像信息的控制單元，該控制單元可以計算出相應(yīng)觸摸點 的角度信息，并有通訊口將角度信息傳送至主控制單元，主控制單 元將根據(jù)兩個或兩個以上圖像采集單元之控制單元計算出的觸摸點 角度信息，以及這幾個圖像采集單元之間的物理距離尺寸計算出觸 摸坐標信息。主控制單元通過通訊口將坐標信息送至連接顯示器的 主機，通過主機的映射處理，得到最終的坐標信息。圖像采集單元的控制單元可以移植到主控制單元。 實施例2:同樣道理，為便于對觸摸體進行識別，還可以在所述觸摸載體1的圖像感應(yīng)面6的角或邊上設(shè)置輔助光源7，輔助光源7可以根據(jù) 設(shè)計或?qū)嶋H需要設(shè)置多個，所述圖像采集單元2內(nèi)設(shè)置有對輔助光 源7光學敏感的圖像傳感器4。所述輔助光源7為紅外或其他光強顯 著大于自然光、常用照明光的光源。為了便于對觸摸體的識別，還可以將觸摸介質(zhì)四個邊框的圖像 感應(yīng)面(臨近觸摸區(qū)域的面)制作成有利于識別觸摸體而易與觸摸 體形成對比的背景顏色，例如深黑。實施例3:同樣道理，圖像采集單元2可以安裝在觸摸載體1的任意三個 邊上。實施例4:同樣道理，三個圖像采集單元2可以任意安裝在觸摸載體1的兩個角和一個邊上。實施例5:同樣道理，三個圖像采集單2元可以任意安裝在觸摸載體1的一個角和兩個邊上。本實用新型不限于上述實施方式。
權(quán)利要求
1、圖像定位觸摸裝置，其特征在于包括安裝在觸摸載體(1)的角或邊，或者角和邊上的至少三個圖像采集單元(2)，圖像采集單元(2)包括圖像傳感器(4)，觸摸載體(1)為顯示界面或觸摸介質(zhì)或觸摸介質(zhì)邊框，觸摸界面(6)位于每個圖像采集單元(2)的圖像傳感器(4)掃描范圍內(nèi)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求
l所述的圖像定位觸摸裝置，其特征在于所 述觸摸載體(1)的圖像感應(yīng)面(6)的角或邊，或者角和邊上還可 以設(shè)置至少一個輔助光源(7)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求
l所述的圖像定位觸摸裝置，其特征在于所 述圖像定位觸摸裝置還包括用于處理圖像采集單元(2)信號的控制 單元(3)，控制單元(3)安裝在每個圖像采集單元(2)中或集成 在至少一個圖像采集單元(2)中或集成在主機中。
4、 根據(jù)權(quán)利要求
l所述的圖像定位觸摸裝置，其特征在于所述圖像定位觸摸裝置還包括主控制單元，圖像采集單元(2)通過主 控制單元與主機連接。
5、 根據(jù)權(quán)利要求
4所述的圖像定位觸摸裝置，其特征在于所 述主控制單元為獨立模塊或集成在其中一個圖像采集單元(2)的控 制單元中或集成在主機中。
6、 根據(jù)權(quán)利要求
l所述的圖像定位觸摸裝置，其特征在于所述圖像傳感器(4)的視場角度大于或等于90度。
專利摘要
本實用新型提供了一種圖像定位觸摸裝置，包括安裝在觸摸載體的角或邊，或者角和邊上的至少三個圖像采集單元，圖像采集單元包括圖像傳感器，觸摸載體為顯示界面或觸摸介質(zhì)或觸摸介質(zhì)邊框，觸摸界面位于每個圖像采集單元的圖像傳感器掃描范圍內(nèi)。本實用新型分辨率高，定位精確，觸摸屏尺寸容易做大，成本與尺寸大小敏感度小，無觸摸力度，容易實現(xiàn)多點觸摸，透光性高，防暴性好等。
文檔編號G06F3/041GKCN201084128SQ200720081377
公開日2008年7月9日 申請日期2007年9月30日
發(fā)明者黃世通 申請人:成都吉銳觸摸技術(shù)股份有限公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan