光學(xué)觸控設(shè)備制造技術(shù)

本實(shí)用新型專(zhuān)利技術(shù)提供了一種光學(xué)觸控設(shè)備，包括觸控表面和光學(xué)感應(yīng)裝置，所述光學(xué)感應(yīng)裝置包括至少一個(gè)曝光位置控制模塊和至少一個(gè)可調(diào)節(jié)曝光陣列位置的圖像傳感器，每個(gè)所述曝光位置控制模塊的控制信號(hào)輸出端分別與一個(gè)所述圖像傳感器的控制信號(hào)輸入端相連接。本實(shí)用新型專(zhuān)利技術(shù)通過(guò)曝光位置控制模塊調(diào)節(jié)圖像傳感器相對(duì)于無(wú)源觸控屏幕的觸控定位監(jiān)測(cè)角度，不僅能實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)方便，也方便為制造商增加可選擇使用的圖像傳感器種類(lèi)，便于成本控制，使這類(lèi)產(chǎn)品的選擇不再局限于線陣列圖像傳感器。并且，即使選用了大分辨率的圖像傳感器，由于只選擇曝光部分陣列，其圖像幀速率和處理速度仍然能夠達(dá)到實(shí)時(shí)進(jìn)行光學(xué)觸控的要求。（*該技術(shù)在2022年保護(hù)過(guò)期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及光學(xué)觸控設(shè)備及其用于進(jìn)行光學(xué)觸控檢測(cè)的圖像傳感器裝置，屬于電子設(shè)備領(lǐng)域和圖像傳感器領(lǐng)域。
技術(shù)介紹
觸摸技術(shù)及其系統(tǒng)已經(jīng)廣泛的進(jìn)入各類(lèi)電子設(shè)備中，常見(jiàn)的如各類(lèi)觸屏手機(jī)、游戲設(shè)備、平板電腦等等中小型的手持便攜式設(shè)備，該類(lèi)設(shè)備通常使用接觸式感應(yīng)系統(tǒng)，通過(guò)壓力感測(cè)或者特殊的觸摸屏指示器進(jìn)行感應(yīng)。而近年如大屏幕的電腦顯示器和電視也逐漸開(kāi)始使用觸摸方式進(jìn)行設(shè)備的操控和指令選擇，在這類(lèi)大屏幕或者超大屏幕上應(yīng)用接觸式的觸摸技術(shù)不僅技術(shù)難度極高，而且生產(chǎn)出的產(chǎn)品成本也非常高，很難被普通消費(fèi)者接受。 因此，非接觸類(lèi)的觸控方法便應(yīng)運(yùn)而生，該類(lèi)方式中最為常見(jiàn)的就是通過(guò)光學(xué)感應(yīng)進(jìn)行點(diǎn)位偵測(cè)和記錄，包括通過(guò)光學(xué)感應(yīng)器接收各類(lèi)指示器發(fā)射出的光線，或者通過(guò)接收被指示器遮擋的環(huán)境光或者特殊光線進(jìn)行定位，或者通過(guò)對(duì)比光學(xué)感應(yīng)器接收前后不同幀的圖像進(jìn)行相對(duì)位置對(duì)比等等。上述技術(shù)方案存在的缺陷是不論采用何種定位檢測(cè)方法，均需通過(guò)安裝在屏幕周?chē)墓鈱W(xué)感應(yīng)裝置——一般為圖像傳感器，特別是線陣列圖像傳感器——進(jìn)行測(cè)量，而不管是針對(duì)使用特殊的指示器的用戶(hù)或者是直接使用手指進(jìn)行指示的用戶(hù)，在安裝光學(xué)感應(yīng)裝置時(shí)均需使其與作為觸控表面的屏幕呈現(xiàn)一定的角度，以達(dá)到對(duì)整個(gè)觸控表面范圍內(nèi)進(jìn)行定位監(jiān)測(cè)的目的。光學(xué)感應(yīng)裝置安裝在屏幕周?chē)慕嵌仁歉鶕?jù)屏幕的尺寸以及觸控指示器與屏幕間的有效觸控距離決定的，這個(gè)安裝角度稍有偏差都會(huì)造成觸控定位不準(zhǔn)確或者不成功的現(xiàn)象。而每個(gè)用戶(hù)在操作非接觸式觸摸屏?xí)r習(xí)慣的觸控距離均不相同，因此很難為屏幕設(shè)定一個(gè)適合于全部用戶(hù)的安裝角度。進(jìn)一步地，即使能夠找到一個(gè)普遍適用的角度，在安裝以及使用過(guò)程中，任何致使光學(xué)感應(yīng)裝置偏離其預(yù)定安裝位置和角度的位移都將導(dǎo)致該設(shè)備無(wú)法進(jìn)行準(zhǔn)確的光學(xué)觸控。現(xiàn)有技術(shù)中的光學(xué)觸控設(shè)備一旦出現(xiàn)這種光學(xué)感應(yīng)裝置偏離預(yù)定安裝位置和角度的現(xiàn)象，只能通過(guò)拆卸設(shè)備，重新安裝光學(xué)感應(yīng)裝置的方式解決，不便于用戶(hù)隨時(shí)維護(hù)或者根據(jù)自己的使用習(xí)慣進(jìn)行調(diào)節(jié)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)提供了一種對(duì)光學(xué)觸控進(jìn)行光學(xué)感應(yīng)的圖像傳感器調(diào)節(jié)方便，并支持用戶(hù)隨時(shí)根據(jù)自身的觸控習(xí)慣進(jìn)行調(diào)控的光學(xué)觸控設(shè)備，該設(shè)備可以廣泛應(yīng)用于各類(lèi)觸控產(chǎn)品，可特別應(yīng)用于各類(lèi)超大屏幕觸控產(chǎn)品。本技術(shù)的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種光學(xué)觸控設(shè)備，包括觸控表面和光學(xué)感應(yīng)裝置，所述光學(xué)感應(yīng)裝置包括至少一個(gè)曝光位置控制模塊和至少一個(gè)可調(diào)節(jié)曝光陣列位置的圖像傳感器，每個(gè)所述曝光位置控制模塊的控制信號(hào)輸出端分別與一個(gè)所述圖像傳感器的控制信號(hào)輸入端相連接。由上述本技術(shù)提供的技術(shù)方案可以看出，本技術(shù)的光學(xué)觸控設(shè)備通過(guò)使用可調(diào)節(jié)曝光陣列位置的圖像傳感器，并比現(xiàn)有技術(shù)增加一個(gè)曝光位置控制模塊，就可以通過(guò)這個(gè)模塊方便的調(diào)節(jié)圖像傳感器相對(duì)于無(wú)源觸控屏幕的觸控定位監(jiān)測(cè)角度。使用可調(diào)節(jié)曝光陣列位置的圖像傳感器不僅實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)方便的目的，也方便為制造商增加可選擇使用的圖像傳感器種類(lèi)，便于成本控制，使這類(lèi)產(chǎn)品的選擇不再局限于線陣列圖像傳感器。并且，即使選用了大分辨率的圖像傳感器，由于只選擇曝光部分陣列，其圖像幀速率和處理速度仍然能夠達(dá)到實(shí)時(shí)進(jìn)行光學(xué)觸控的要求。附圖說(shuō)明為了更清楚地說(shuō)明本技術(shù)實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本技術(shù)的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它附圖。圖I為本技術(shù)的具體實(shí)施方式提供的光學(xué)觸控設(shè)備的基本模塊結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本技術(shù)的具體實(shí)施方式提供的光學(xué)觸控設(shè)備的外觀結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本技術(shù)的具體實(shí)施方式提供的光學(xué)觸控設(shè)備的外觀橫截面圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合本技術(shù)實(shí)施例中的附圖，對(duì)本技術(shù)實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本技術(shù)一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本技術(shù)的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本技術(shù)的保護(hù)范圍。本具體實(shí)施方式提供的光學(xué)觸控設(shè)備包括觸控表面和光學(xué)感應(yīng)裝置，所述光學(xué)感應(yīng)裝置包括至少一個(gè)曝光位置控制模塊和至少一個(gè)可調(diào)節(jié)曝光陣列位置的圖像傳感器，每個(gè)所述曝光位置控制模塊的控制信號(hào)輸出端分別與一個(gè)所述圖像傳感器的控制信號(hào)輸入端相連接，用于控制圖像傳感器的曝光陣列位置。所述光學(xué)觸控設(shè)備還包括紅外光發(fā)射器，所述圖像傳感器的光學(xué)系統(tǒng)包括紅外濾光片。本具體實(shí)施方式提供的光學(xué)觸控設(shè)備可以應(yīng)用于各類(lèi)觸控產(chǎn)品，特別適用于大型或者超大型屏幕設(shè)備，如桌面式電腦的顯示器或者游戲和電視屏幕。本技術(shù)的光學(xué)觸控設(shè)備使用可調(diào)節(jié)曝光陣列位置的圖像傳感器，有效曝光陣列僅為該圖像傳感器中的部分陣列，并增加了一個(gè)曝光位置控制模塊。當(dāng)出現(xiàn)需要調(diào)整該用于進(jìn)行光學(xué)感應(yīng)的圖像傳感器相對(duì)于無(wú)源觸控表面時(shí)，例如圖像傳感器的安裝角度偏離了預(yù)先設(shè)定的有效觸控定位檢測(cè)角度，或者用戶(hù)需要設(shè)定新的有效觸控距離時(shí)，可以通過(guò)曝光位置控制模塊方便的調(diào)節(jié)圖像傳感器相對(duì)于無(wú)源觸控屏幕的觸控定位監(jiān)測(cè)角度。下面將結(jié)合附圖對(duì)具體實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述，具體如下實(shí)施例一如圖I所示，本實(shí)施例提供的光學(xué)觸控設(shè)備包括觸控表面11、光學(xué)感應(yīng)裝置12和觸控定位檢測(cè)模塊13。其中，觸控定位檢測(cè)模塊13可采用光學(xué)感應(yīng)進(jìn)行觸控定位，并可以直接將檢測(cè)的定位信號(hào)輸出。優(yōu)選的，觸控表面11可采用無(wú)源觸控平面，當(dāng)采用光學(xué)感應(yīng)進(jìn)行觸控定位檢測(cè)時(shí)，無(wú)源觸控表面則不需要對(duì)該平面進(jìn)行任何特殊的觸發(fā)機(jī)制即可工作，并且無(wú)源觸控表面的制造工藝及成本均可適用于消費(fèi)類(lèi)產(chǎn)品，更加適合應(yīng)用于大型或者超大型屏幕。光學(xué)感應(yīng)裝置12包括第一曝光位置控制模塊121、第一圖像傳感器模塊122、第二曝光位置控制模塊123和第二圖像傳感器模塊124。其中，第一曝光位置控制模塊121的控制信號(hào)輸出端與第一圖像傳感器模塊122的控制信號(hào)輸入端相連接，第一曝光位置控制模塊121可用于控制第一圖像傳感器模塊122上的有效曝光陣列在該圖像傳感器整體陣列上的位置，同理，第二曝光位置控制模塊123的控制信號(hào)輸出端與第二圖像傳感器模塊124的控制信號(hào)輸入端相連接，第二曝光位置控制模塊123可用于控制第二圖像傳感器模塊124上的有效曝光陣列在該圖像傳感器整體陣列上的位置。光學(xué)感應(yīng)裝置12與觸控表面11的位置關(guān)系,如圖2所示，觸控表面11上表面安裝有光學(xué)感應(yīng)裝置12，其中包含有第一曝光位置控制模塊121和第一圖像傳感器模塊122的光學(xué)感應(yīng)裝置12位于觸控表面11的左側(cè)角，包含有第二曝光位置控制模塊123和第二圖像傳感器模塊124的光學(xué)感應(yīng)裝置12位于觸控表面11的右側(cè)角。光學(xué)感應(yīng)裝置12與·觸控表面11形成的觸控定位檢測(cè)角度，如圖3所示。為了能夠捕獲作為觸控表面的全屏幕范圍內(nèi)的有效觸控定位檢測(cè)，當(dāng)光學(xué)感應(yīng)裝置12安裝于觸控表面11的屏幕邊框32上時(shí)，需要與觸控表面11形成一定觸控定位檢測(cè)角度。優(yōu)選的，相應(yīng)的觸控定位檢測(cè)角度是通過(guò)估算用戶(hù)普遍習(xí)慣并適應(yīng)的距離觸控表面的有效觸控距離和觸控表面的面積進(jìn)行設(shè)定。優(yōu)選的，光學(xué)感應(yīng)裝置12在安裝時(shí)，需要使光學(xué)感應(yīng)裝置12可檢測(cè)的有效觸控范圍將包含整個(gè)屏幕。需要特別說(shuō)明的是，光學(xué)感應(yīng)裝置12與觸控本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種光學(xué)觸控設(shè)備，包括觸控表面和光學(xué)感應(yīng)裝置，其特征在于，所述光學(xué)感應(yīng)裝置包括至少一個(gè)曝光位置控制模塊和至少一個(gè)可調(diào)節(jié)曝光陣列位置的圖像傳感器，每個(gè)所述曝光位置控制模塊的控制信號(hào)輸出端分別與一個(gè)所述圖像傳感器的控制信號(hào)輸入端相連接。

【技術(shù)特征摘要】

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：帥金曉，唐冕，劉志碧，陳杰，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：北京思比科微電子技術(shù)股份有限公司，
類(lèi)型：實(shí)用新型
國(guó)別省市：