光学触控设备制造技术

本实用新型专利技术提供了一种光学触控设备，包括触控表面和光学感应装置，所述光学感应装置包括至少一个曝光位置控制模块和至少一个可调节曝光阵列位置的图像传感器，每个所述曝光位置控制模块的控制信号输出端分别与一个所述图像传感器的控制信号输入端相连接。本实用新型专利技术通过曝光位置控制模块调节图像传感器相对于无源触控屏幕的触控定位监测角度，不仅能实现调节方便，也方便为制造商增加可选择使用的图像传感器种类，便于成本控制，使这类产品的选择不再局限于线阵列图像传感器。并且，即使选用了大分辨率的图像传感器，由于只选择曝光部分阵列，其图像帧速率和处理速度仍然能够达到实时进行光学触控的要求。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及光学触控设备及其用于进行光学触控检测的图像传感器装置，属于电子设备领域和图像传感器领域。
技术介绍
触摸技术及其系统已经广泛的进入各类电子设备中，常见的如各类触屏手机、游戏设备、平板电脑等等中小型的手持便携式设备，该类设备通常使用接触式感应系统，通过压力感测或者特殊的触摸屏指示器进行感应。而近年如大屏幕的电脑显示器和电视也逐渐开始使用触摸方式进行设备的操控和指令选择，在这类大屏幕或者超大屏幕上应用接触式的触摸技术不仅技术难度极高，而且生产出的产品成本也非常高，很难被普通消费者接受。 因此，非接触类的触控方法便应运而生，该类方式中最为常见的就是通过光学感应进行点位侦测和记录，包括通过光学感应器接收各类指示器发射出的光线，或者通过接收被指示器遮挡的环境光或者特殊光线进行定位，或者通过对比光学感应器接收前后不同帧的图像进行相对位置对比等等。上述技术方案存在的缺陷是不论采用何种定位检测方法，均需通过安装在屏幕周围的光学感应装置——一般为图像传感器，特别是线阵列图像传感器——进行测量，而不管是针对使用特殊的指示器的用户或者是直接使用手指进行指示的用户，在安装光学感应装置时均需使其与作为触控表面的屏幕呈现一定的角度，以达到对整个触控表面范围内进行定位监测的目的。光学感应装置安装在屏幕周围的角度是根据屏幕的尺寸以及触控指示器与屏幕间的有效触控距离决定的，这个安装角度稍有偏差都会造成触控定位不准确或者不成功的现象。而每个用户在操作非接触式触摸屏时习惯的触控距离均不相同，因此很难为屏幕设定一个适合于全部用户的安装角度。进一步地，即使能够找到一个普遍适用的角度，在安装以及使用过程中，任何致使光学感应装置偏离其预定安装位置和角度的位移都将导致该设备无法进行准确的光学触控。现有技术中的光学触控设备一旦出现这种光学感应装置偏离预定安装位置和角度的现象，只能通过拆卸设备，重新安装光学感应装置的方式解决，不便于用户随时维护或者根据自己的使用习惯进行调节。
技术实现思路
本技术提供了一种对光学触控进行光学感应的图像传感器调节方便，并支持用户随时根据自身的触控习惯进行调控的光学触控设备，该设备可以广泛应用于各类触控产品，可特别应用于各类超大屏幕触控产品。本技术的目的是通过以下技术方案实现的一种光学触控设备，包括触控表面和光学感应装置，所述光学感应装置包括至少一个曝光位置控制模块和至少一个可调节曝光阵列位置的图像传感器，每个所述曝光位置控制模块的控制信号输出端分别与一个所述图像传感器的控制信号输入端相连接。由上述本技术提供的技术方案可以看出，本技术的光学触控设备通过使用可调节曝光阵列位置的图像传感器，并比现有技术增加一个曝光位置控制模块，就可以通过这个模块方便的调节图像传感器相对于无源触控屏幕的触控定位监测角度。使用可调节曝光阵列位置的图像传感器不仅实现调节方便的目的，也方便为制造商增加可选择使用的图像传感器种类，便于成本控制，使这类产品的选择不再局限于线阵列图像传感器。并且，即使选用了大分辨率的图像传感器，由于只选择曝光部分阵列，其图像帧速率和处理速度仍然能够达到实时进行光学触控的要求。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。图I为本技术的具体实施方式提供的光学触控设备的基本模块结构示意图；图2为本技术的具体实施方式提供的光学触控设备的外观结构示意图；图3为本技术的具体实施方式提供的光学触控设备的外观横截面图。具体实施方式下面结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术的保护范围。本具体实施方式提供的光学触控设备包括触控表面和光学感应装置，所述光学感应装置包括至少一个曝光位置控制模块和至少一个可调节曝光阵列位置的图像传感器，每个所述曝光位置控制模块的控制信号输出端分别与一个所述图像传感器的控制信号输入端相连接，用于控制图像传感器的曝光阵列位置。所述光学触控设备还包括红外光发射器，所述图像传感器的光学系统包括红外滤光片。本具体实施方式提供的光学触控设备可以应用于各类触控产品，特别适用于大型或者超大型屏幕设备，如桌面式电脑的显示器或者游戏和电视屏幕。本技术的光学触控设备使用可调节曝光阵列位置的图像传感器，有效曝光阵列仅为该图像传感器中的部分阵列，并增加了一个曝光位置控制模块。当出现需要调整该用于进行光学感应的图像传感器相对于无源触控表面时，例如图像传感器的安装角度偏离了预先设定的有效触控定位检测角度，或者用户需要设定新的有效触控距离时，可以通过曝光位置控制模块方便的调节图像传感器相对于无源触控屏幕的触控定位监测角度。下面将结合附图对具体实施方式作进一步地详细描述，具体如下实施例一如图I所示，本实施例提供的光学触控设备包括触控表面11、光学感应装置12和触控定位检测模块13。其中，触控定位检测模块13可采用光学感应进行触控定位，并可以直接将检测的定位信号输出。优选的，触控表面11可采用无源触控平面，当采用光学感应进行触控定位检测时，无源触控表面则不需要对该平面进行任何特殊的触发机制即可工作，并且无源触控表面的制造工艺及成本均可适用于消费类产品，更加适合应用于大型或者超大型屏幕。光学感应装置12包括第一曝光位置控制模块121、第一图像传感器模块122、第二曝光位置控制模块123和第二图像传感器模块124。其中，第一曝光位置控制模块121的控制信号输出端与第一图像传感器模块122的控制信号输入端相连接，第一曝光位置控制模块121可用于控制第一图像传感器模块122上的有效曝光阵列在该图像传感器整体阵列上的位置，同理，第二曝光位置控制模块123的控制信号输出端与第二图像传感器模块124的控制信号输入端相连接，第二曝光位置控制模块123可用于控制第二图像传感器模块124上的有效曝光阵列在该图像传感器整体阵列上的位置。光学感应装置12与触控表面11的位置关系,如图2所示，触控表面11上表面安装有光学感应装置12，其中包含有第一曝光位置控制模块121和第一图像传感器模块122的光学感应装置12位于触控表面11的左侧角，包含有第二曝光位置控制模块123和第二图像传感器模块124的光学感应装置12位于触控表面11的右侧角。光学感应装置12与·触控表面11形成的触控定位检测角度，如图3所示。为了能够捕获作为触控表面的全屏幕范围内的有效触控定位检测，当光学感应装置12安装于触控表面11的屏幕边框32上时，需要与触控表面11形成一定触控定位检测角度。优选的，相应的触控定位检测角度是通过估算用户普遍习惯并适应的距离触控表面的有效触控距离和触控表面的面积进行设定。优选的，光学感应装置12在安装时，需要使光学感应装置12可检测的有效触控范围将包含整个屏幕。需要特别说明的是，光学感应装置12与触控本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学触控设备，包括触控表面和光学感应装置，其特征在于，所述光学感应装置包括至少一个曝光位置控制模块和至少一个可调节曝光阵列位置的图像传感器，每个所述曝光位置控制模块的控制信号输出端分别与一个所述图像传感器的控制信号输入端相连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：帅金晓，唐冕，刘志碧，陈杰，
申请(专利权)人：北京思比科微电子技术股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：