一種基于lcd的光學(xué)多點(diǎn)觸控設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種基于LCD的光學(xué)多點(diǎn)觸控設(shè)備，在LCD面板前面附著保護(hù)屏，后面附著擴(kuò)散片，三者形成前面板；前面板后方設(shè)置紅外光源、背光光源和攝像頭陣列；前面板后方還設(shè)有顯示驅(qū)動系統(tǒng)、電源系統(tǒng)和圖像處理系統(tǒng)。在紅外光源的照射下，攝像頭捕捉手指等觸摸物的圖像；經(jīng)由圖像識別系統(tǒng)的分析，確定手指等觸摸物到觸摸面的距離，判斷是否接觸到觸摸面，并通過手指或軟筆等物體與觸摸面接觸時的形變，計(jì)算接觸力度，提供給上層軟件，從而實(shí)現(xiàn)例如有筆鋒有粗細(xì)的自然書寫等良好用戶體驗(yàn)。
【專利說明】一種基于LCD的光學(xué)多點(diǎn)觸控設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種觸控設(shè)備，特別涉及一種基于LCD的光學(xué)多點(diǎn)觸控設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的多點(diǎn)觸控技術(shù)包括電阻式，電容式，表面聲波，光學(xué)邊框等，這些技術(shù)可以配合LCD顯示設(shè)備使用，但都無法有效感知觸控的力度和觸控物體的形狀。同時，電阻式和電容式技術(shù)存在著觸摸面脆弱或保護(hù)玻璃過薄，耐用性差的問題；光學(xué)邊框存在表面非純平，不適于水平使用的問題，也有基于投影設(shè)備的光學(xué)式多點(diǎn)觸控技術(shù)，但存在著顯示效果差，需要維護(hù)等缺點(diǎn)。因此，為了克服現(xiàn)有的多點(diǎn)觸控技術(shù)存在的上述不足，有必要對其進(jìn)行改進(jìn)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問題而采用的技術(shù)方案是，提供一種基于LCD的光學(xué)多點(diǎn)觸控設(shè)備，其中，在LCD面板前面附著保護(hù)屏，后面附著擴(kuò)散片，三者形成前面板；前面板后方設(shè)置紅外光源、背光光源和攝像頭陣列；前面板后方還設(shè)有顯示驅(qū)動系統(tǒng)、電源系統(tǒng)和圖像處理系統(tǒng)。
[0004]上述的一種基于LCD的光學(xué)多點(diǎn)觸控設(shè)備,其中，所述紅外光源、背光光源和攝像頭陣列的一側(cè)安裝散光板，所述散光板兩側(cè)安裝反光板。
[0005]上述的一種基于LCD的光學(xué)多點(diǎn)觸控設(shè)備，其中，所述保護(hù)屏、LCD面板和擴(kuò)散片三者通過折射率1.35~1.55的透明膠進(jìn)行粘接固定。
[0006]上述的一種基于LCD的光學(xué)多點(diǎn)觸控設(shè)備，其中，所述保護(hù)屏選用防眩光鋼化玻
3? ο
[0007]上述的一種基于LCD的光學(xué)多點(diǎn)觸控設(shè)備，其中，所述防眩光鋼化玻璃厚度為5mm ο
[0008]本實(shí)用新型對比現(xiàn)有技術(shù)具有如下的有益效果:
[0009]1、基于LCD，相比投影的觸控系統(tǒng)，具有顯示效果好，具有無需維護(hù)的優(yōu)點(diǎn)。
[0010]2、裝配大厚度的鋼化玻璃保護(hù)屏，具有高耐用性，能水平放置，適合公共場所、多人、兒童和軍用等廣泛的應(yīng)用場景。
[0011]3、可感知手指、軟筆等觸摸物的觸摸力度，提供有粗細(xì)有筆鋒的真實(shí)自然的書寫效果。
[0012]4、在手掌、腕部、手臂等部位接觸觸摸面的情況，仍能準(zhǔn)確識別指尖或筆尖的位置和力度，明確掌握體現(xiàn)操作者的意圖。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型提供的一種基于LCD的光學(xué)多點(diǎn)觸控設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。
[0015]圖1為本實(shí)用新型提供的一種基于LCD的光學(xué)多點(diǎn)觸控設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中分別為:LCD面板1、保護(hù)屏2、擴(kuò)散片3、紅外光源4、攝像頭陣列5、反光板6、散光板7、背光光源8、顯示驅(qū)動系統(tǒng)9、電源系統(tǒng)10、圖像處理系統(tǒng)11。
[0016]本實(shí)用新型提供了一種基于LCD的光學(xué)多點(diǎn)觸控設(shè)備，由前面板、后面板、圖像識別系統(tǒng)11、顯示驅(qū)動系統(tǒng)9和電源系統(tǒng)10五大部分構(gòu)成。其中前面板從觸摸面開始依次為保護(hù)屏2，IXD面板1，擴(kuò)散片3 ;后面板上設(shè)置有背光光源8、紅外光源4、攝像頭陣列5、散光板7、反光板6 ;圖像識別系統(tǒng)11負(fù)責(zé)接收來自攝像頭陣列5的數(shù)據(jù)，處理識別觸控操作；顯示驅(qū)動系統(tǒng)9接收來自計(jì)算機(jī)的顯示信號，驅(qū)動IXD進(jìn)行顯示；電源系統(tǒng)10給背光光源
8、紅外光源4以及所有其它系統(tǒng)供電。
[0017]前面板，包括:
[0018]保護(hù)屏2:在本實(shí)施例中為5mm厚的防眩光鋼化玻璃，用以提供堅(jiān)固耐用的觸摸面，保護(hù)LCD。
[0019]IXD面板1:為IXD前面板，負(fù)責(zé)顯示畫面。
[0020]擴(kuò)散片3:用以擴(kuò)散來自背光系統(tǒng)的光，提供均勻的畫面。在本實(shí)施例中，三者用折射率為1.35?1.55的透明膠粘接固定，以消除光線在三者間不必要的反射。
[0021]后面板，包括:
[0022]背光光源8:在本實(shí)施例中，為白光LED燈珠陣列，用以提供顯示畫面所需光線。紅外光源4:在本實(shí)施例中，為850nm紅外LED燈珠陣列，用以照明手指等觸摸物體，供攝像頭捕捉。
[0023]攝像頭陣列5:在本實(shí)施例中，為6個對紅外敏感的攝像頭，用以捕捉手指等觸摸物體的畫面，提供給圖像識別系統(tǒng)。
[0024]散光板7:在本實(shí)施例中，選裝了散光板7，用以進(jìn)一步模糊背光光源，提供更均勻的畫面。
[0025]反光板8:在本實(shí)施例中，在后面板的4個立面上選裝了反光板6，用以更有效地利用來自背光光源8和紅外光源4的光線。
[0026]顯示驅(qū)動系統(tǒng)9:用以接收來自計(jì)算機(jī)的顯示信號，在本實(shí)施例中，為HDM1、VGA或DVI,在驅(qū)動IXD面板在背光光源8的配合下,顯不用戶界面。
[0027]圖像識別系統(tǒng)11:用以接收攝像頭所捕捉的畫面，經(jīng)過分析，進(jìn)行接觸識別，力度識別，手肘過濾，大物體識別，最終將一個或多個用戶的操作，轉(zhuǎn)換為符合其操作意圖的觸控消息，提供給計(jì)算機(jī)。
[0028]電源系統(tǒng)10:為背光光源8、紅外光源4以及其他用電器件供電。
[0029]請參見圖1，本實(shí)用新型提供的一種基于LCD的光學(xué)多點(diǎn)觸控設(shè)備，在本實(shí)施例中:
[0030]在LCD面板I前面附著保護(hù)屏2，后面附著擴(kuò)散片3，三者形成前面板；前面板后方設(shè)置紅外光源4、背光光源8和攝像頭陣列5 ;前面板后方還設(shè)有顯示驅(qū)動系統(tǒng)9、電源系統(tǒng)10和圖像處理系統(tǒng)11。紅外光源4發(fā)出紅外光，穿過前面板，照射觸摸物，如手指等，其反射光再次穿越前面板，為攝像頭捕捉成像；圖像經(jīng)由圖像識別系統(tǒng)11分析，得到觸控物體距離、是否接觸、接觸力度、物體形狀等信息，經(jīng)智能分析，將觸控消息發(fā)給計(jì)算機(jī)和操作系統(tǒng)。
[0031]為實(shí)現(xiàn)最佳效果，紅外光源4、背光光源8和攝像頭陣列5的一側(cè)可以安裝散光板7，散光板7兩側(cè)可安裝反光板6。
[0032]保護(hù)屏2、IXD面板I和擴(kuò)散片3三者通過折射率1.35?1.55的透明膠進(jìn)行粘接固定，以減小光線穿越三者時不必要的反射，提升識別所需信號噪聲比；以減小LCD的形變和震動，尤其是在水平放置和運(yùn)輸時。另外，保護(hù)屏2優(yōu)選用防眩光鋼化玻璃，厚度根據(jù)LCD尺寸和應(yīng)用場景不同在Imm至12mm之間；前表面可做防眩光，防反射處理。
[0033]上述的多個攝像頭可一個或多個同步工作，每個攝像頭視野覆蓋觸摸面的一部分，所有攝像頭的視野疊加覆蓋整個觸摸面。兩個攝像頭的視野可以全部或部分重疊，在重疊區(qū)域內(nèi)，兩攝像頭立體成像，從而更加準(zhǔn)確地識別觸摸物的位置，到觸摸面距離以及觸摸力度。
[0034]圖像識別系統(tǒng)11，通過觸摸物在接觸觸摸面時發(fā)生形變所引起的接觸面積的改變，分析得出觸摸力度信息。通過對接觸面形狀的分析，自動過濾掉手掌、手臂等無意圖接觸，保留指尖、筆尖等的接觸信息，從而提升如書寫等操作的用戶體驗(yàn)。對于水平放置的設(shè)備，當(dāng)有如茶杯、文件等大物體放在觸摸面上時，識別系統(tǒng)自動切換到桌子模式，屏蔽所有觸控操作，避免用戶界面被無意識操作；在大物體拿開后，自動切換回觸控模式，可正常進(jìn)行觸控操作。
[0035]前面板與后面板組合構(gòu)成一個長方體，其中前面板構(gòu)成長方體的上表面；后面板中，背光光源8、紅外光源4和攝像頭陳列5排布在長方體下表面，上面覆蓋散光板7，四個立面上覆蓋反光板6。
[0036]雖然本實(shí)用新型已以較佳實(shí)施例揭示如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的修改和完善，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)以權(quán)利要求書所界定的為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于LCD的光學(xué)多點(diǎn)觸控設(shè)備，其特征在于:在LCD面板前面附著保護(hù)屏，后面附著擴(kuò)散片，三者形成前面板；前面板后方設(shè)置紅外光源、背光光源和攝像頭陣列；前面板后方還設(shè)有顯示驅(qū)動系統(tǒng)、電源系統(tǒng)和圖像處理系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于LCD的光學(xué)多點(diǎn)觸控設(shè)備,其特征在于:所述紅外光源、背光光源和攝像頭陣列的一側(cè)安裝散光板，所述散光板兩側(cè)安裝反光板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于LCD的光學(xué)多點(diǎn)觸控設(shè)備，其特征在于:所述保護(hù)屏、IXD面板和擴(kuò)散片三者通過折射率1.35?1.55的透明膠進(jìn)行粘接固定。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于LCD的光學(xué)多點(diǎn)觸控設(shè)備，其特征在于:所述保護(hù)屏選用防眩光鋼化玻璃。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于LCD的光學(xué)多點(diǎn)觸控設(shè)備,其特征在于:所述防眩光鋼化玻璃厚度為5mm。
【文檔編號】G06F3/041GK203414922SQ201320171735
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年4月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月9日
【發(fā)明者】李 昊 申請人:北京紫霄科技有限公司