[實(shí)用新型]采用電容觸摸檢測(cè)和實(shí)時(shí)圖像定位的觸摸屏

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220739998.3
• 申請(qǐng)日: 2012-12-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203102215U
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鮑煒
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 南京方瑞科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06F3/044
• 分類(lèi)號(hào): G06F3/044
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本實(shí)用新型涉及一種觸摸屏，具體來(lái)說(shuō)涉及一種采用電容檢測(cè)實(shí)現(xiàn)觸摸檢測(cè)和實(shí)時(shí)圖像分析實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)定位的觸摸屏及其方法。?

觸摸屏作為一種集顯示和交互輸入于一體的電子設(shè)備，其應(yīng)用越來(lái)越多。小到個(gè)人移動(dòng)設(shè)備，大到電子白板，都使用了觸摸屏技術(shù)。在小型的設(shè)備中，目前最主流的技術(shù)是以iPhone為代表的電容式觸摸屏，在大型電子白板中，則主要采用壓感定位、紅外發(fā)射接收對(duì)管陣列定位、側(cè)向圖像跟蹤交叉定位等實(shí)現(xiàn)觸摸操作。這些技術(shù)各有其固有缺點(diǎn)和限制。電容式觸摸屏采用密集的橫縱透明導(dǎo)電線，通過(guò)電容效應(yīng)的檢測(cè)實(shí)現(xiàn)定位，效果是理想的，但因?yàn)閺?fù)雜度和成本問(wèn)題，只能用于手機(jī)等小型設(shè)備；壓感式白板需要在硬質(zhì)實(shí)體白板上添加壓感膜，成本較高，易于損壞，且由于需要壓力觸發(fā)，手感較差；紅外邊框式白板易于受到光干擾，在大尺寸時(shí)成本增高、分辨率降低、抗干擾變差；側(cè)向圖像跟蹤交叉定位白板易于受到光線干擾，且因?yàn)閮蓚€(gè)攝像裝置需要遠(yuǎn)距離安裝，較復(fù)雜、成本較高，對(duì)板面平整度要求高。?

本實(shí)用新型正是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，并且可以實(shí)現(xiàn)大尺寸、低成本，易維護(hù)、可靠性高、手感好的觸摸屏以及實(shí)現(xiàn)觸摸屏的方法。?

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下，一種采用電容觸摸檢測(cè)和實(shí)時(shí)圖像定位的觸摸屏，包括顯示器，其特征在于，所述觸摸屏還包括設(shè)置在顯示器前上方并對(duì)顯示器的顯示屏表面進(jìn)行拍攝的攝像頭，所述顯示器的顯示屏的表面貼有導(dǎo)電薄膜，所述導(dǎo)電薄膜的導(dǎo)電層連接到一個(gè)電容觸摸檢測(cè)電路，所述電容觸摸檢測(cè)電路包括一個(gè)單片機(jī)，其輸出連接到一個(gè)計(jì)算機(jī)接口電路或驅(qū)動(dòng)一個(gè)觸摸指示發(fā)光器。?

其工作原理是，當(dāng)手指進(jìn)入攝像頭拍攝的顯示屏范圍內(nèi)時(shí)，通過(guò)對(duì)攝像頭所采集的圖像的分析，可以取得指尖的坐標(biāo)位置信息；當(dāng)手指接觸顯示屏表面的導(dǎo)電薄膜時(shí)，其作用等價(jià)于在所述導(dǎo)電博膜上加入了一個(gè)容性負(fù)載，從而引起電容傳感模塊中的頻率漂移，可以被電容觸摸檢測(cè)電路所檢測(cè)，并產(chǎn)生觸摸狀態(tài)信息。上述兩種信息都傳輸?shù)接?jì)算機(jī)或處理電路，綜合這兩種信息，可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)定位和觸摸檢測(cè)，從而實(shí)現(xiàn)觸摸屏功能。?

作為將觸摸狀態(tài)信息傳輸?shù)挠?jì)算機(jī)的一種方法，引入了觸摸指示發(fā)光器，所述電容觸摸檢測(cè)電路驅(qū)動(dòng)觸摸檢測(cè)發(fā)光器發(fā)光或熄滅，從而通過(guò)攝像頭輸出的圖像可以取得觸摸狀態(tài)信息。為了達(dá)到此目的，所述的觸摸指示發(fā)光器可以安裝于顯示屏的上邊緣中點(diǎn)，使攝像頭可以拍攝到發(fā)光器，同時(shí)不易受到阻擋。?

作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，為了避免可見(jiàn)光影響，特別是顯示畫(huà)面的影響，上述的發(fā)光器件為紅外發(fā)射管，上述攝像頭內(nèi)部安裝有透過(guò)相應(yīng)紅外線的濾光片。?

作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，在所述攝像頭附近設(shè)置有發(fā)光并均勻照射在顯示器表面的照明發(fā)光器，從而在較暗的環(huán)境中可以進(jìn)行有效的圖像采集。?

作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述導(dǎo)電薄膜上的導(dǎo)電層可以劃分成若干緊密相鄰但互不導(dǎo)通的導(dǎo)電區(qū)塊，每個(gè)導(dǎo)電區(qū)塊單獨(dú)連接到電容觸摸檢測(cè)電路的單片機(jī)的一個(gè)輸入引線。這樣的優(yōu)點(diǎn)是，每一部分較小，單獨(dú)檢測(cè)，從而靈敏度高；可在任一部分檢測(cè)，有觸摸則輸出觸摸狀態(tài)。并且可以根據(jù)各部分的檢測(cè)結(jié)果進(jìn)一步了解觸摸范圍和點(diǎn)數(shù)。?

作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述導(dǎo)電薄膜上的導(dǎo)電層可以劃分成若干緊密相鄰但互不導(dǎo)通的導(dǎo)電區(qū)塊，每個(gè)導(dǎo)電區(qū)塊單獨(dú)連接到電容觸摸檢測(cè)電路的單片機(jī)的一個(gè)輸入引線。這樣的優(yōu)點(diǎn)是，每一部分較小，單獨(dú)檢測(cè)，從而靈敏度高；可在任一部分檢測(cè)，有觸摸則輸出觸摸狀態(tài)。并且可以根據(jù)各部分的檢測(cè)結(jié)果進(jìn)一步了解觸摸范圍和點(diǎn)數(shù)。?

上述顯示屏可以是液晶顯示器等平板顯示器，也可以是實(shí)體投影白板、投影屏幕等投影顯示表面。?

另外，上述攝像頭的圖像可以在普通計(jì)算機(jī)中進(jìn)行處理，也可以采用專(zhuān)用硬件處理電路進(jìn)行處理，將處理結(jié)果數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)，這樣可降低計(jì)算機(jī)負(fù)荷，減少通信數(shù)據(jù)量，也便于無(wú)線傳輸。所述電容觸摸檢測(cè)電路的輸出可以連到一個(gè)計(jì)算機(jī)接口電路，如USB接口芯片，將其信號(hào)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)，同時(shí)也可以連到一個(gè)觸摸指示發(fā)光器，通過(guò)攝像頭讀取發(fā)光管亮度?信息從而取得觸摸狀態(tài)。?

所述導(dǎo)電薄膜當(dāng)用于平板顯示器時(shí)應(yīng)當(dāng)是透明的，當(dāng)應(yīng)用于投影顯示時(shí)，可以是不透明的。?

作為本實(shí)用新型的一種低成本應(yīng)用，所述攝像頭可以是一個(gè)普通USB攝像頭。?