[发明专利]使用图像传感器的触摸屏

说明书

技术领域

本发明总体涉及一种可用作多种装置的接口的触摸屏。更具体地讲，本发明涉及一种非接触式触摸屏。

背景技术

传统触摸屏包括为用户信息输入提供图像的触摸面板和检测已被用户触摸的屏幕的输入位置的传感器，其中，用户通常使用它们的手指或输入笔按压选择的屏幕部分来实现触摸。这种触摸屏已经逐渐被用作便携式无线终端(诸如蜂窝电话、个人数字助理(PDA))的接口，以及在零售店用作顾客使用电子借记卡进行购买时触摸屏幕以输入他们的个人识别码(PIN)的接口。

传统触摸屏通过电阻检测方法、电容检测方法、超声波检测方法和红外检测方法之一来检测用户的输入位置。

电阻检测方法是这样一种方法，该方法提供彼此绝缘的上下板，在上下板之间形成有氧化铟锡(ITO)薄膜层以及多个点隔片。根据电阻检测方法，当用户按压上板时，检测到上下板之间的接触位置。

根据电容检测方法，在上下基底的表面上提供有成层的ITO薄膜和隔离层，均匀电流被施加到上基底表面上的ITO薄膜，当用户按压上表面上的隔离层时检测到电流的变化，以识别用户按压的屏幕的位置。

根据超声波检测方法，该方法包括：使用超声波转换器和反射器在触摸面板上形成超声光栅，当用户按压触摸面板时通过传感器检测到超声阻断位置(ultrasonic blocked position)，以识别用户按压的屏幕的位置。

根据红外检测方法，该方法包括：使用发光二极管(LED)和反射器在触摸面板上形成红外光栅，当用户按压触摸面板时通过传感器检测到红外阻断位置(infrared blocked position)，以识别用户按压的屏幕的位置。

然而，使用上述传统方法的触摸屏具有以下问题。

第一，关于电阻检测方法，因为触摸屏必须采用ITO薄膜，所以用于显示图像的光的透射率和光学特性被降低，并且因为必须采取物理接触来检测用户选择，所以容易由于表面损坏而引起故障，并且耐久性降低。

第二，关于电容检测方法，因为触摸屏通过具有仅感测具有导电性的导体的传感器来运行，所以不能感测具有非导电性的球体(globe)、塑料输入笔或圆珠笔。

第三，关于超声波检测方法或红外检测方法，制造成本明显高于其他方法，这限制了它们的应用，特别是在相对便宜的装置中的应用。

发明内容

本发明部分地提供了这样一种技术方案，该方案针对以上问题和/或缺点中的至少一部分，并且提供至少以下优点。因此，本发明的多个方面之一在于提供一种具有相对于目前已知技术的低制造成本和/或改进耐久性的非接触式触摸屏。

根据本发明的一个示例性方面，提供了一种触摸屏，包括：触摸面板，为用户信息输入提供图像；第一图像传感器，布置在触摸面板的一侧并使用图像来检测用户的输入位置；和第一透镜系统，在第一图像传感器的图像拾取表面上形成多个像素区域，并且具有多个透镜，每个透镜用于在相应的像素区域中形成位于相应的视角之内的用户输入构件的图像。

附图说明

通过下面结合附图进行的详细描述，本发明的以上和其他示例性目的、特点和优点将会变得更清楚，其中：

图1是显示根据本发明示例性实施例的当在触摸屏中使用图像检测对象的位置时特定组件的布置和操作的示图；

图2显示了根据本发明示例性实施例的触摸屏的平面图、正视图和侧视图；

图3、图4A和图4B是示出使用图像检测图2所示的触摸屏的输入构件的X轴位置的示例的示例性示图；和

图5、图6A和图6B是示出使用图像检测图2所示的触摸屏的输入构件的Y轴位置的示例的示例性示图。

具体实施方式

现在，下面参照附图对本发明示例性实施例进行详细的描述。为了清楚简明的目的，当已知功能或构造将使得本发明不清楚时，可以不详细描述这些已知功能或构造。本领域普通技术人员将理解并意识到，仅为示例性目的提供附图和描述，并且要求保护的本发明不受这里显示和讨论的示例的限制。

图1是显示根据本发明示例性实施例的当在触摸屏中使用图像检测对象的位置时特定组件的布置和操作的示图。图1显示了“N”形式的对象140和触摸屏100，触摸屏100包括透镜系统110、图像传感器120和控制器130。

根据该具体示例，对象140布置在Y轴的第三位置P3(Y轴显示在图中的右侧)。