[發(fā)明專利]光學(xué)觸摸系統(tǒng)及光學(xué)觸摸定位方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910080893.4
• 申請(qǐng)日: 2009-03-27
• 公開（公告）號(hào): CN101847060A
• 公開（公告）日: 2010-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊錦平;尚可;杰明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 聯(lián)想(北京)有限公司
• 主分類號(hào): G06F3/042
• 分類號(hào): G06F3/042;G06F3/02
• 代理公司: 北京康信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 余剛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光學(xué)觸摸系統(tǒng)及光學(xué)觸摸定位方法。

背景技術(shù)

目前常用的觸摸技術(shù)有電容式觸摸和光學(xué)式觸摸兩種。

電容式觸摸需要在屏幕上附著透明的導(dǎo)電材料，成本較高，而且由于電容隨著溫度、濕度或接地情況的不同而變化，其穩(wěn)定性較差，往往會(huì)產(chǎn)生漂移現(xiàn)象。

而光學(xué)式觸摸屏需要在屏幕的上方布置攝像頭，通過采集手指的動(dòng)作的圖像，依據(jù)手指動(dòng)作圖像的復(fù)雜分析來完成手指定位。這種實(shí)現(xiàn)方式的成本取決于攝像頭的精度和運(yùn)算處理能力，并且攝像頭為了可以拍攝整個(gè)觸摸區(qū)域，設(shè)置位置往往需要遠(yuǎn)離觸摸區(qū)域所在設(shè)備，整個(gè)設(shè)備較為復(fù)雜，不便于用戶應(yīng)用，而且由于部件復(fù)雜，成本較高。

發(fā)明人在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)現(xiàn)，目前的光學(xué)觸摸系統(tǒng)中，仍存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、不便于用戶應(yīng)用、成本高、抗干擾差等缺陷。

由此可見，需要一種改進(jìn)的光學(xué)觸摸系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種低成本、性能可靠耐用的光學(xué)觸摸系統(tǒng)，其能夠有效地定位觸摸物的觸摸范圍。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種光學(xué)觸摸系統(tǒng)，其應(yīng)用于至少具有一物理面的電子設(shè)備，包括：光學(xué)單元，設(shè)置于物理面上，用于產(chǎn)生第一光學(xué)效果；圖像采集單元，設(shè)置于物理面上，至少部分光學(xué)單元在圖像采集單元的采集范圍內(nèi)，圖像采集單元與光學(xué)單元形成一觸摸操作區(qū)域；圖像采集單元用于捕獲第二光學(xué)效果的圖像，第二光學(xué)效果的圖像是用于操作電子設(shè)備的操作體進(jìn)入觸摸操作區(qū)域后在第一光學(xué)效果上形成的，處理單元，與圖像采集單元連接，用于依據(jù)第二光學(xué)效果的圖像，確定操作體在觸摸操作區(qū)域的范圍。

其中，光學(xué)單元包括：光源；以及第一光學(xué)組件，設(shè)置成與光源相對(duì)接，以接收來自光源的光線，并將來自光源的光線傳遞至物理面上。

優(yōu)選地，光源上方還包括保護(hù)層，保護(hù)層用于保護(hù)光源。

優(yōu)選地，第一光學(xué)組件中設(shè)置有反光顆粒。

優(yōu)選地，第一光學(xué)組件是導(dǎo)光板或光纖或反光條。

優(yōu)選地，光源為點(diǎn)光源，設(shè)置于物理面上；以及導(dǎo)光板，設(shè)置于物理面上，導(dǎo)光板的一端面與點(diǎn)光源相對(duì)接，導(dǎo)光板用于將來自點(diǎn)光源的光線散射到物理面上。

優(yōu)選地，導(dǎo)光板包括：反射膜，位于導(dǎo)光板的主體部分的一側(cè)，用于反射導(dǎo)光板內(nèi)傳播的光線；散射膜，位于導(dǎo)光板的主體部分的另一側(cè)，用于將反射膜反射的光線散射到物理面上。

優(yōu)選地，導(dǎo)光板還包括：增透膜，位于散射膜與導(dǎo)光板的主體部分之間，用于增加在導(dǎo)光板內(nèi)傳播的透過散射膜的光線的數(shù)量。

優(yōu)選地，導(dǎo)光板具有：導(dǎo)光板主體，其中摻雜有用于反光的反射顆粒；反射膜，位于導(dǎo)光板主體的一側(cè)，用于反射來自導(dǎo)光板主體的光線；以及散射膜，位于導(dǎo)光板主體的另一側(cè)，用于將反射膜反射的光線散射到物理面上。

優(yōu)選地，光源為點(diǎn)光源，設(shè)置于物理面上；以及光纖，設(shè)置于物理面上，光纖的端面與點(diǎn)光源相對(duì)接，用于接收來自點(diǎn)光源的光，并通過光纖的側(cè)面將來自點(diǎn)光源的光散射到物理面上。

優(yōu)選地，光纖包括：芯部，其中摻雜了用于反光的反射顆粒；以及外圍部，圍繞芯部，且其折射率小于芯部的折射率。

優(yōu)選地，光學(xué)單元包括：光源；第一光學(xué)組件，設(shè)置成與光源相對(duì)接，以接收來自光源的光線；以及第二光學(xué)組件，設(shè)置成與第一光學(xué)組件相對(duì)接，以接收來自第一光學(xué)組件的光線，并將來自第一光學(xué)組件的光線傳遞至物理面上。

優(yōu)選地，第二光學(xué)組件中設(shè)置有反光顆粒。

優(yōu)選地，第一光學(xué)組件是光纖，第二光學(xué)組件是導(dǎo)光板或反光條。

優(yōu)選地，光源為點(diǎn)光源，設(shè)置于物理面邊緣；光纖，沿著物理面邊緣設(shè)置，光纖的端面與點(diǎn)光源相對(duì)接，用于接收來自點(diǎn)光源的光，并通過光纖的側(cè)面散射點(diǎn)光源的光；以及導(dǎo)光板，沿著物理面邊緣設(shè)置于光纖之上，導(dǎo)光板用于將來自光纖的光線散射到物理面上。

優(yōu)選地，光學(xué)單元包括：多個(gè)點(diǎn)光源，多個(gè)點(diǎn)光源以預(yù)定間隔排列成直線，并設(shè)置在物理面邊緣，用于照射物理面；其中，預(yù)定間距小于操作體的寬度。

優(yōu)選地，點(diǎn)光源至少為以下中的一種：發(fā)光二極管、激光二極管。

優(yōu)選地，在物理面上位于第一邊緣的一個(gè)或兩個(gè)頂點(diǎn)處分別設(shè)置圖像采集單元。

優(yōu)選地，在物理面上與第一邊緣相對(duì)的第二邊緣的一個(gè)或兩個(gè)頂點(diǎn)處分別設(shè)置點(diǎn)光源。

優(yōu)選地，在物理面上第一邊緣以外的其他邊緣處分別設(shè)置有第一光學(xué)組件和/或第二光學(xué)組件。