[实用新型]一种光学触控装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及触控技术领域，特别涉及一种光学触控装置。

背景技术

目前，市场上适用于中小尺寸（大约为32英寸以下）的触控方案主流为电容式、红外陈列和光学式。

对于电容式，当触碰尺寸略大些良率将急剧下降，因此成本非常高；且绝大多数电容屏对触控体有要求，无法用带手套的手触摸；再有，电容屏是一种对温度敏感的触摸装置，因此在一些高低温范围较大的使用场景无法广泛使用。

对于红外陈列式，由于成本及结构原因，红外LED不能放置的特别密，识别精度受到影响。因此细笔的书写效果不佳。

由于电容式和红外阵列式存在上述问题，目前市场上绝大多数采用光学式触控装置。

对于光学式，通常有两大类触控装置：一类是黑背景加发光触控体，另一类是白背景加不透光的触控物体。所谓黑背景，是指通过摄像机拍摄时，在拍摄所成的图像中背景基本呈黑色；所谓白背景，是指通过摄像机拍摄时，在拍摄所成的图像中背景基本成白色。

参见图1，其是黑背景加发光触控体的触控装置，该触控装置通过两个或多个放置在显示器屏幕相邻边角上的红外摄像头模组（可以为电荷耦合元件（CCD，Charge Coupled Device）或金属氧化物半导体元件（CMOS，Complementary Metal-Oxide Semiconductor））来拍照。摄像头模组正常工作状态下所得图像为黑背景，当发光触控体（如发光触控笔）在触碰到触摸面后发光，抬离触摸面后关闭光源，这样，通过识别该发光触控体来识别触控位置，通过发光触控物体与红外摄像头模组的三角坐标来获得发光触控笔的屏幕坐标。

对于上述光学触控装置，触控体必须为发光体，否则在摄像头模组正常工作状态下所得图像为黑背景时下无法识别。

参见图2，其是白背景加不透光的触控物体的触控装置，该触控装置通过两个或多个放置在显示器相邻边角上的红外摄像头模组（可以为CCD或CMOS传感器）来拍照。屏幕边框构造出一个背景光源。当遮挡物（如手指或任何不透光物体）触摸屏幕时，该物体就遮挡了背景光源所对应触摸位置的图像，通过分析该遮挡了背景光源的图像，获得遮挡物的位置，并通过遮挡物位置与红外摄像头模组的三角关系来获得遮挡物的屏幕坐标。

对于上述光学触控装置，如果触控体是不透光的遮挡物，则摄像头模组正常工作状态下所得图像必须为白背景，否则无法识别该触控体的在屏幕上的位置。为了实现摄像头模组正常工作状态下所得图像为白背景，需要在屏幕四周设置多条高出触控平面的反光条和导光条，而该包括高出触控平面的反光条及导光条的触控装置无法在很多中小尺寸的触控一体机中应用。

由于反光条及导光条占据了整个触控装置的物料成本相当一部分，同时粘贴反光条或者导光条的工艺比较繁琐，因此生产成本高，生产工艺复杂。

当摄像头模组正常工作状态下所得图像为白背景时，现有技术方案中摄像头模组拍摄到的背景光源的图像位置可能随着整机的搬运而发生微小的变化，这就要求效果好的光学触控装置需要有动态的结构变形补偿算法，因此算法复杂度高。

现有技术方案为在白背景中查找不透光的触控物体（相当于黑色触控体），考虑反光条方案：要求在靠近摄像头模组近处的位置，触控体在白背景的相应位置处不能被光源照的太亮，否则就无法识别有触控体进入；这个要求需要在光源处增加隔离装置，以避免距离光源很近的物体被照亮而无法识别，因此光路设计难度很高，很难把光学组件做的非常小。

考虑抗光性问题，现有技术在阳光直接照射到触控物体时，会发生触控物体在摄像头模组中成白色的像的现象，和背景光源完全没法区分，因而无法在阳光直射的情况下使用。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于提供一种光学触控装置，以解决现有技术中光学式触控装置存在的上述问题。

为达到上述目的，本实用新型实施例公开了一种光学触控装置，设置在显示器屏幕上，用于在摄像头模组正常工作状态下所得图像为黑背景时识别不发光触控体在显示器屏幕上的触控位置，所述光学触控装置包括：至少两个摄像头模组、光源、控制板，其中，

所述至少两个摄像头模组，安装在所述显示器屏幕相邻边角上，以预设帧率拍摄与所述显示器屏幕垂直的平面，将拍摄到的图像传送给控制板；

所述光源，与所述摄像头模组的个数相同，每个光源安装在紧邻一个摄像头模组的一侧，所述光源接受控制板的控制，根据所述控制板的信号发光，以照亮平行并紧贴所述显示器屏幕的区域；