位置检测装置与方法制造方法及图纸

一种位置检测装置，可装设于一面板上。该位置检测装置包括至少一影像摄取单元与一信号分析单元。影像摄取单元用以摄取面板的一表面以及在面板的表面上的一触控指针，并且输出一视频信息。分析单元接收此视频信息，分析得知触控指针在面板表面上的位置。其中，触控指针可以是一触控笔或手指尖。面板可以是一液晶面板、一平面屏幕显示器。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种位置检测装置，且特别涉及一种适用于液晶面板，以检测触碰点在面板上的位置的检测装置。触控式面板(touch panel)，是一种已为大众广泛接受的一工具，作为信息交流的界面工具。应用设计是具有一功能图像(icon)区域，当一功能图像经触碰被激活，触控式面板会随其功能显示另一画面，提供所需求的信息等等。使用者通过触控面板上的功能方块或图像，直接操作既定的指令，如此使用者可以不需要专业知识，就可使用大量的信息。触控式面板的信息交流方式，将会成为一主流，不仅是个人的使用，也会延伸到大众信息展示场合，供大众使用。触控式面板的特性，最主要的是要检测触碰点在面板上的位置，如此才能得知所要求的功能方块。附图说明图1A是公知的电阻式触控面板的设计原理。图1B是公知的电阻式触控面板的基本结构剖面图。在图1A中，当一上电阻膜层100与一下电阻膜层106经一触碰笔或手指112在一点触压时，造成二电阻膜层100、106在该点接触。如图1B所示，电阻膜层100的触碰点p1与电阻膜层106的一对应点p2接触。电阻膜层100、106之间可填充一压电物质114，当电阻膜层100、106本身提供一电阻值。电阻膜层100有一对电极102沿一第一方向，而电阻膜层106有一对电极108沿一第二方向，垂直于一第一方向。图1A所设计的结构，其等效的电路结构如图2所示。当点p1与p2接触后，构成一回路，因电阻值与距离成正比的关系，电阻值又造成分电流i1，i2，i3，i4的不同。因此根据电流值可计算出触碰的位置。在传统技术中，图3是另一传统触控面板，其利用一对发光与接收器件来定位。本专利技术提供一种位置检测装置，可装设在一面板上。该位置检测装置包括至少一影像摄取单元与一信号分析单元。影像摄取单元用以摄取面板的表面或近似平行于面板的上方的一平面，以及在面板表面上的一触控指针，并且输出一视频信息。分析单元接收此视频信息，分析得知触控指针在触控板的表面上的位置。如上所述的位置检测装置，其中面板包括一液晶面板。如上所述的至少一影像摄取单元，以一小角度摄取要检测触碰坐标区域的面板及触碰物。其一摄取影像范围，例如为x＝0到x＝640，y＝0到y＝480的范围。影像摄取单元和面板有一角度，影像摄取单元摄取到面板，使触碰物非常接近面板时，影像摄取单元才摄取到触碰物。当触碰物触碰面板时，触碰物和影像摄取单元保持固定距离移动。检测x坐标，例如x＝0到x＝640的范围。另外也同时检测y坐标，例如保持触碰物在到影像摄取单元之间的一直线内移动，以检测y＝0到y＝480的范围。由此可分析得触碰点的面板x、y的坐标。其中还含至少一影像摄取单元，以非常接近面板的位置装置在面板四周的不同点以摄取要检测的区域，以两个角度摄取到触碰物或以两个距离摄取到触碰物，分析触碰点在触控面板上的位置。例如以至少一影像摄取单元检测到触碰物点，存在于非常接近面板处平行面板与影像摄取单元，有两个角度的两条线的交叉点上分析得到触碰点的面板x，y的坐标。图中标记为100、106电阻膜层102、108电极112、408触碰笔 114 压电材料300、400触控面板402 边框404、405影像摄取装置406 信号分析单元408 触碰指针500 面板坐标506 触碰点700 摄影面900 触碰指针902 检测面如图4所示，是本专利技术的一种触控面板。触控面板包括一面板400，面板400周围有一边框402，面板400可包括例如一液晶显示板。影像摄取装置404将设于面板400的周围，例如在一角落，能够以一角度摄取面板400的所有范围。摄取面分辨率640×480点。影像摄取装置404与一影像信号分析单元406连接，影像信号分析单元406也可内建于影像摄取装置404内，成为一体。当一触碰指针408，例如是一支笔或是手指触碰面板400时，影像摄取装置404就摄取面板400及触碰指针408。信号分析单元406识别分析触碰指针408后，得知其在面板400上的触碰点P。请参阅图5A-5B，是本专利技术x，y坐标的定义机制。在图5A中，当影像摄取装置404由一角落向面板400摄取时，在一方向的视角分布定义为x坐标，x的范围例如为0-640。图5B与图5A类似，定义为y坐标，y的范围例如为0-480，其是在y平面的剖面图。例如检测触碰指针408在摄取面x＝320，y＝470时，分析知道触碰指针408在面板400中心的上方；例如摄取面x＝320，y＝220时，触碰指针408在面板400中心的下方；例如检测触碰指针408在摄取面x＝310，y＝100时，分析触碰指针408在面板400中心的左方；例如摄取面x＝330，y＝100时，触碰指针408在面板400中心的右方。另外，本专利技术的触控板的触碰点的决定方式可以有几种。一种是当触碰指针408停止在面板400的触碰点b上一段时间时，可判定此触碰点b是使用者欲触碰的位置。然而，若是触碰指针408是一移动方式进行的，触碰指针408并没有在欲触碰的位置停留足够的时间，此时触碰指针408移动并未触碰到面板400，而影像判断是触碰指针408在面板400上移动。可配合判断出至少一触碰点b中与影像摄取装置404最接近处为欲触碰的位置。如图6所示，例如影像摄取装置404以一斜角θ摄取面板400时，斜角θ的范围可大到约45度，但较佳为3-10度。由于摄影效果是二维图像，其对应的摄影面900是由影像摄取装置404所看到的图像面，当触碰指针408由外部进入面板400时，触碰指针408的尖部可由影像摄取装置404看到在面板400上有一摄取触碰点a。当触碰指针408触碰到面板400时，有另一摄取触碰点b。触碰点a距离影像摄取装置404较远，而触碰点b距离影像摄取装置404最近。反之，当触碰指针408停留一段足够时间后就移开，此时，摄影到的触碰指针408又开始外移，由影像摄取装置404所看到触碰指针408的尖部，在面板400上又回到摄取触碰点a。因此，在一次动作中，触碰指针408距离影像摄取装404最接近处，定义为实触碰点，即是触碰点b。实施例二；本专利技术的主要特征在于利用摄取影像及影像分析方式，以检测触碰点在触控面板上的坐标。图7A所示，是本专利技术的一种触控面板。触控面板包括一面板400。图7B-7C是本专利技术对应图7A的侧视图。面板400周围有一边框402，面板400可包括例如一液晶显示板。影像摄取装置404将设于面板400的周围，例如于一角落，以能够摄取面板400上方的所有范围。影像摄取装置405将设于面板400的周围，例如于另一角落，能摄取面板400上方的所有摄取范围。在接近面板400处形成一平行于面板400的检测面902，在检测面902内检测到触碰指针900接近面板400到一距离范围时，视为一触碰点。触碰点506的位置由影像摄取装置404、405检测到触碰指针900在两条线的交叉点决定。触碰点506在影像摄取装置404有一个检测到触碰指针的角度，例如30度；在影像摄取装置405有一个检测角度，例如30度。信号分析单元406识别分析检测角度，以知道触碰点506在面板400的位置，例如x＝200，y＝200。或由影像摄取装置404、405检测的未预定强度光源的触碰指针900的发光强弱。根据检本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种位置检测装置，适用于一面板，以得知一触碰指针在面板上的位置，其特征在于：该位置检测装置包括：一影像摄取单元，位于该面板的一处，以一斜角摄取该面板，其中该影像摄取单元具有复数条行线及复数条列线，交叉构成一坐标面，用以摄取该面板的一表面 ，以及该触控指针，并且输出一数据视频信息；一信号分析单元，接收该影像摄取单元输出的该数据视频信息，经一影像分析，得知触控指针在该坐标面上的位置，并且转换成该面板的该表面上的一面板位置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：高启烈，
申请(专利权)人：高启烈，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]