[發明專利]一種光學多點觸控裝置、觸控框及實現觸控的方法

有效

• 申請號: 201310229668.9
• 申請日: 2013-06-08
• 公開（公告）號: CN104076989B
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 李曉強;劉耀誠
• 申請（專利權）人: 南京瓦迪電子科技有限公司
• 主分類號: G06F3/042
• 分類號: G06F3/042
• 代理公司: 北京柏杉松知識產權代理事務所(普通合伙)11413
• 代理人: 項京,馬敬

技術領域

本發明涉及觸控技術，特別涉及一種光學多點觸控裝置、觸控框及實現觸控的方法。

背景技術

目前，市場上的光學式多點觸控裝置為了提供4點（含）的觸控操作，通常采用四個攝像頭模組（每個攝像頭模組包括光學傳感器和鏡頭模組）來實現。攝像頭模組中的光學傳感器可以為線陣傳感器或者面陣傳感器，但因為線陣傳感器在大尺寸（超過60英寸）下，對結構強度要求非常高，量產可靠性較差，因此通常采用面陣傳感器。其機械結構和電路結構分別參見圖1和圖2。

如圖1所示，現有技術的光學式多點觸控裝置，包括分別安裝在屏幕左上、右上、左下、右下的四個攝像頭模組101-104、主控板105、與四個攝像頭模組對應相連，且均與主控板105相連的四個接口板106-109。在每個攝像頭模組安裝的位置分別對應配置了光源，四個攝像頭模組對應的光源及安裝在屏幕四邊回歸反射條帶110-113組成的背景光源發光組件構造出一個背景光源。另外，主控板105還與各個攝像頭模組對應的光源及一個上位機100相連。

如圖2所示，現有技術的光學式多點觸控裝置的電路包括：設置在主控板上的主控電路201、分別設置在四個接口板上的第一-第四接口板電路202-205。其中，每個接口板電路202-205分別對應連接一個攝像頭模組中的光學傳感器206-209。主控電路201還與上位機200和各個攝像頭模組對應的光源（圖2中未示出）相連。

通常，現有技術中主控電路201及四個接口板電路202-205中，均采用DSP及外圍電路來實現。其基本工作過程包括：

步驟1、主控電路控制四個攝像頭模組對應的光源發光，在屏幕前構造出一個背景光源，并控制四個光學傳感器開啟。

步驟2、四個光學傳感器開啟后，按相同的時序，分別將采集的圖像發送給對應的接口板電路。

步驟3、各個接口板電路中的DSP分別對圖像進行初步處理，獲得觸摸物一維坐標信息發送給主控電路。

步驟4、主控電路對各個接口板電路發送來的一維的坐標信息進行數據處理，獲得一個或多個觸摸物的位置，并通過各個觸摸物的位置來計算各個觸摸物的屏幕坐標。

步驟5、主控電路將計算出的各個觸摸物的屏幕坐標發送給上位機，從而實現一點或多點觸摸控制。

可見，現有技術的光學式多點觸控裝置存在如下缺陷：

1、采用一個主控板連接四個接口板的安裝結構比較復雜，很難集成到屏幕邊框中，不便于拆裝。

2、由于四個接口板電路都是將初步處理后的一維圖像信息發給主控電路進行處理，一旦主控電路處理數據時發現某個接口板電路發送的數據有誤，需要向接口板電路反饋，接口板電路再重新采集圖像數據，再獲得一維圖像信息后再返回給主控電路，這樣處理復雜。

3、由于背景光源采用回歸反射條，且各個光學傳感器按照相同的時序采集圖像數據，因此，每個攝像頭模組中光學傳感器采集的圖像都會被對角的攝像頭模組的光源所影響。參見圖3a-圖3c，其中，圖3a示出了觸摸物與對角光源不重合時的圖像，此時，在背景圖像上，對角光源形成白色的圖像，而觸摸物體形成黑色的圖像，由于算法中是在背景圖像中查找黑色圖像，所以這種情況下，能夠正確識別出觸摸物體。圖3b示出了觸摸物與對角光源重合時圖像，此時，在背景圖像上對角光源形成白色的圖像被觸摸物體形成黑色的圖像所覆蓋，這種情況下，也能夠正確識別出觸摸物體。圖3c示出了觸摸物原本應該的成像和觸摸物與對角光源部分重合時的圖像，此時，在背景圖像上對角光源形成白色的圖像被觸摸物形成黑色的圖像部分覆蓋，這種情況下，難以正確識別出觸摸物。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例的目的在于提供一種光學多點觸控裝置、觸控框及實現觸控的方法，以降低光學式多點觸控裝置的結構復雜度。

為達到上述目的，本發明實施例公開了一種光學多點觸控裝置，包括四個攝像頭模組、背景光源發光組件，還包括一個主板和三個從板；

所述主板包括主控電路和與之相連的第一攝像頭模組控制電路、第一從板包括第二攝像頭模組控制電路、第二從板包括第三攝像頭模組控制電路、第三從板包括第三攝像頭模組控制電路；

所述主板的第一攝像頭模組控制電路與第一攝像頭模組相連；第一從板的第二攝像頭模組控制電路與第二攝像頭模組相連；第二從板的第三攝像頭模組控制電路與第三攝像頭模組相連；第三從板的第四攝像頭模組控制電路與第四攝像頭模組相連；

所述主板的第一攝像頭模組控制電路還與第一從板的第二攝像頭模組控制電路和第三從板的第四攝像頭模組控制電路分別相連；