触摸设备及输入方法技术

本发明专利技术提供了一触摸设备，具有一物理面，包括：第一光源，用于产生第一光学效果；逆反射部件，用于逆反射第一光学效果；图像采集单元，其采集面包括：第一采集区域，用于采集第二光学效果的图像，该第二光学效果由操作体在第一光学效果上形成；第二采集区域，用于采集第四光学效果的图像，该第四光学效果由操作体在第二光源产生的第三光学效果上形成；处理单元，根据第二光学效果的图像和第四光学效果的图像中操作体的位置，或仅根据第四光学效果的图像中操作体的位置，确定操作体在触摸区域的位置范围。本发明专利技术还提供了一种输入方法。本发明专利技术的技术方案，可以提高手指识别精度，避免其他光源的干扰，使得光学触摸屏可以在多种环境下很好的使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子领域，更具体地涉及一种。
技术介绍
随着微软Windows 7操作系统的推出，操作系统支持触摸操作，拥有全新的触摸手势和API的支持，触摸屏的市场在未来将越来越广阔。而光学触摸屏适合多尺寸，高精度，低成本等优势将凸显出来。目前的光学触摸技术，其工作原理如下(参见图I):安装在顶部的LED102发射出光线，经过触摸屏四周的回归反射条106 (逆反射条)反射，进入安装在物理面108的顶部左右上角的摄像头中104，由LED所发出的光线在触摸区域内形成一张光线网，所述回归反射条在摄像头视野中为一条亮线，当操作体(例如手指)触摸屏上的一点时，该点的由回归反射条所反射的光线会被遮挡，而照射到手指上的光线所反射回摄像头中的光线要大大少于其所阻挡的回归反射条所能够反射回摄像头中的光线，从而使得摄像头中图像亮条会出现黑斑，根据黑斑计算出手指遮挡处到两端摄像头这两条光线与两个摄像头之间的连线之间的夹角，以及根据两个摄像头之间的连线的长度，计算出该触摸点的准确位置，这样该点的准确坐标被控制器录入，实现触摸反应。当采用多点触摸时，原理也是如此！在上述的设计方案中，采用的是普通的摄像头，也就是单镜头、单感光面的摄像头，对于这种设计方案，在具有外界强光干扰的环境中，会导致光学触摸屏部分失灵。例如，太阳光、射灯、白炽灯所发出的光线中都含有相当多的红外线，这对于普通方案中采用红外LED作为光源的触摸屏系统来说，会形成强烈干扰，因为，这种情况下会导致手指被外界光线所照亮，并反射到摄像头中，从而导致摄像头中所形成的手指的图像并不是黑斑，而是与其相邻位置亮度差不多的亮点或亮条，从而难以区分出手指的位置。因此，需要一种能够克服上述缺陷的技术方案。
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术的目的在于提供一种触摸设备，其能够应用于具有强光干扰的环境中，而并不影响其灵敏度。根据本专利技术的一个方面，提供了一种触摸设备，所述触摸设备具有一物理面，并且包括第一光源，设置在所述物理面的第一边缘，用于产生第一光学效果；逆反射部件，设置在所述物理面的与所述第一边缘相对的第二边缘，用于逆反射所述第一光源产生的第一光学效果；图像采集单元，设置在所述第一光源附近，且所述图像采集单元的采集面朝向所述逆反射部件，其中，所述图像采集单元的采集面包括第一采集区域，用于采集第二光学效果的图像，其中，所述第二光学效果是用于操作所述触摸设备的操作体进入触摸区域后在所述第一光学效果上形成的；第二采集区域，用于采集第四光学效果的图像，其中，所述 第四光学效果是用于操作所述触摸设备的操作体进入触摸区域后在第二光源产生的第三光学效果上形成的，其中，第一光源和第二光源发出不同波段的光。其中，所述触摸区域是所述第一光源的照射区域和所述采集面的采集区域重合的区域；处理单元，与所述图像采集单元连接，用于根据所述第二光学效果的图像和所述第四光学效果的图像中所述操作体的位置，或仅根据所述第四光学效果的图像中所述操作体的位置，来确定所述操作体在所述触摸区域的位置范围。优选地，所述图像采集单元包括第一图像采集单元，位于所述第一边缘的第一端处；第二图像采集单元，位于所述第一边缘的第二端处；所述第一光源为两个光源，分别位于所述第一图像采集单元附近和所述第二图像采集单元附近；所述处理单元，用于根据所述第一图像采集单元和所述第二图像采集单元中所采集的所述第二光学效果的图像和所述第四光学效果的图像中所述操作体的位置，或仅根据所述第四光学效果的图像中所述操作体的位置，从而确定所述操作体在所述触摸区域的位置。优选地，所述逆反射部件还设置在所述物理面的连接所述第一边缘和第二边缘的第三边缘和第四边缘。 优选地，所述图像采集单元还包括第一透镜，用于将第二光学效果透射到所述第一采集区域；第二透镜，用于将所述第四光学效果透射到所述第二采集区域；其中，所述第一采集区域与所述第一透镜之间设置有滤镜，用于滤除所述第四光学效果。优选地，所述处理单元根据所述第二光学效果的图像中的黑斑或暗条并根据所述第四光学效果的图像中的亮点或亮条来确定所述操作体在所述触摸区域中的位置范围，或者仅根据所述第四光学效果的图像中的亮点或亮条来确定所述操作体在所述触摸区域中的位置范围。其中，所述第一光学效果是从所述图像采集单元看，所述第一光源将光线发射出来的效果；所述第二光学效果是从图像采集单元看，所述操作体进入所述触摸区域后反射或阻挡所述光线，从而在所述图像采集单元中形成图像的效果；所述第三光学效果是从所述第一图像采集单元和第二图像采集单元看，所述第二光源将光线发射出来的效果；所述第四光学效果是从所述图像采集单元看，所述操作体进入所述触摸操作区域后反射所述第二光源的光线，从而在所述图像采集单元中形成图像的效果。优选地，所述触摸设备还包括传感器，用于检测外界光线强度，在外界光线强度低于预定阈值的情况下，使所述处理单元根据所述第二光学效果的图像和所述第四光学效果的图像中所述操作体的位置来确定所述操作体在所述触摸区域的位置范围；否则，所述处理单元仅根据所述第四光学效果的图像中所述操作体的位置来确定所述操作体在所述触摸区域的位置范围。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种输入方法，应用于一触摸设备，其中，所述触摸设备具有一物理面，并且包括第一光源，设置在所述物理面的第一边缘，用于产生第一光学效果；逆反射部件，设置在所述物理面的与所述第一边缘相对的第二边缘上；图像采集单元，设置在所述第一光源附近，且所述图像采集单元的采集面朝向所述逆反射部件，其中，所述图像采集单元的采集面包括第一采集区域，用于采集第二光学效果的图像；第二采集区域，用于采集第四光学效果的图像；处理单元，与所述图像采集单元连接；该方法包括以下步骤利用所述图像采集单元的第一采集区域和第二采集区域分别采集所述第二光学效果的图像和第四光学效果的图像；以及根据所述第二光学效果的图像和所述第四光学效果的图像中所述操作体的位置，或者仅根据所述第四光学效果的图像中所述操作体的位置，确定所述操作体在所述触摸区域的位置范围；其中，所述第二光学效果是用于操作所述触摸设备的操作体进入触摸区域后在所述第一光学效果上形成的；所述第四光学效果是用于操作所述触摸设备的操作体进入触摸区域后在第三光学效果上形成的，其中，所述第三光学效果是由第二光源产生的；所述触摸区域是所述第一光源的照射区域与所述图像采集面的采集区域重合的区域。其中，所述处理单元根据所述第二光学效果的图像中的黑斑或暗条并根据所述第四光学效果的图像中的亮点或亮条，来确定操 作体在所述触摸区域的位置范围；或者仅根据所述第四光学效果的图像中的亮点或亮条，来确定操作体在所述触摸区域的位置范围。其中，该方法还包括光强检测步骤，用于检测外界光线强度，在光线强度低于预定阈值的情况下，使所述处理单元根据所述第二光学效果的图像和所述第四光学效果的图像中所述操作体的位置来确定所述操作体在所述触摸区域的位置范围；否则，使所述处理单元仅根据所述第四光学效果的图像中所述操作体的位置来确定所述操作体在所述触摸区域的位置范围。本专利技术的技术方案具有以下有益效果可以提高手指识别精度，避免其他光源的干扰，使得光学触摸屏可以在多种环境下很好的使用，解决了现有技术中利用红外摄像头和红外LED进行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.ー种触摸设备，所述触摸设备具有一物理面，并且包括 第一光源，设置在所述物理面的第一边缘，用于产生第一光学效果； 逆反射部件，设置在所述物理面的与所述第一边缘相対的第二边缘，用于逆反射所述第一光源产生的第一光学效果； 图像采集単元，设置在所述第一光源附近，且所述图像采集単元的采集面朝向所述逆反射部件，其中，所述图像采集单元的采集面包括 第一采集区域，用于采集第二光学效果的图像，其中，所述第二光学效果是用于操作所述触摸设备的操作体进入触摸区域后在所述第一光学效果上形成的； 第二采集区域，用于采集第四光学效果的图像，其中，所述第四光学效果是用于操作所述触摸设备的操作体进入触摸区域后在第二光源产生的第三光学效果上形成的； 其中，所述触摸区域是所述第一光源的照射区域和所述采集面的采集区域重合的区域； 处理单元，与所述图像采集单元连接，用于根据所述第二光学效果的图像和所述第四光学效果的图像中所述操作体的位置，或仅根据所述第四光学效果的图像中所述操作体的位置，来确定所述操作体在所述触摸区域的位置范围。2.根据权利要求I所述的触摸设备，其特征在于 所述图像采集单元包括 第一图像采集単元，位于所述第一边缘的第一端处； 第二图像采集単元，位于所述第一边缘的第二端处； 所述第一光源为两个光源，分别位于所述第一图像采集単元附近和所述第二图像采集单元附近； 所述处理単元，用于根据所述第一图像采集単元和所述第二图像采集単元中所采集的所述第二光学效果的图像和所述第四光学效果的图像中所述操作体的位置，或仅根据所述第四光学效果的图像中所述操作体的位置，从而确定所述操作体在所述触摸区域的位置。3.根据权利要求2所述的触摸设备，其特征在于 所述逆反射部件还设置在所述物理面的连接所述第一边缘和第二边缘的第三边缘和第四边缘。4.根据权利要求1-3中任一项所述的触摸设备，其特征在于，所述图像采集单元还包括 第一透镜，用于将第二光学效果透射到所述第一采集区域； 第二透镜，用于将所述第四光学效果透射到所述第二采集区域； 其中，所述第一采集区域与所述第一透镜之间设置有滤镜，用于滤除所述第四光学效果O5.根据权利要求I至3中任一项所述的触摸设备，其特征在于 所述处理単元根据所述第二光学效果的图像中的黒斑或暗条并根据所述第四光学效果的图像中的亮点或亮条来确定所述操作体在所述触摸区域中的位置范围，或者仅根据所述第四光学效果的图像中的亮点或亮条来确定所述操作体在所述触摸区域中的位置范围。6.根据权利要求1-3中任一项所述的触摸设备，其特征在于 所述第一光学效果是从所述图像采集単元看，所述第一光源将光线发射出来的效果；所述第二光学效果是从图像采集单元看，所述操作体进入所述触摸区域后反射或阻挡所述光线，从...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵翔，杨锦平，王竹强，
申请(专利权)人：联想北京有限公司，
类型：发明
国别省市：