[发明专利]光学触摸系统及光学触摸定位方法

说明书

技术领域

本发明涉及光学触摸系统及光学触摸定位方法。

背景技术

目前常用的触摸技术有电容式触摸和光学式触摸两种。

电容式触摸需要在屏幕上附着透明的导电材料，成本较高，而且由于电容随着温度、湿度或接地情况的不同而变化，其稳定性较差，往往会产生漂移现象。

而光学式触摸屏需要在屏幕的上方布置摄像头，通过采集手指的动作的图像，依据手指动作图像的复杂分析来完成手指定位。这种实现方式的成本取决于摄像头的精度和运算处理能力，并且摄像头为了可以拍摄整个触摸区域，设置位置往往需要远离触摸区域所在设备，整个设备较为复杂，不便于用户应用，而且由于部件复杂，成本较高。

发明人在实现本发明的过程中，发现，目前的光学触摸系统中，仍存在结构复杂、不便于用户应用、成本高、抗干扰差等缺陷。

由此可见，需要一种改进的光学触摸系统。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种低成本、性能可靠耐用的光学触摸系统，其能够有效地定位触摸物的触摸范围。

根据本发明的一个方面，提供了一种光学触摸系统，其应用于至少具有一物理面的电子设备，包括：光学单元，设置于物理面上，用于产生第一光学效果；图像采集单元，设置于物理面上，至少部分光学单元在图像采集单元的采集范围内，图像采集单元与光学单元形成一触摸操作区域；图像采集单元用于捕获第二光学效果的图像，第二光学效果的图像是用于操作电子设备的操作体进入触摸操作区域后在第一光学效果上形成的，处理单元，与图像采集单元连接，用于依据第二光学效果的图像，确定操作体在触摸操作区域的范围。

其中，光学单元包括：光源；以及第一光学组件，设置成与光源相对接，以接收来自光源的光线，并将来自光源的光线传递至物理面上。

优选地，光源上方还包括保护层，保护层用于保护光源。

优选地，第一光学组件中设置有反光颗粒。

优选地，第一光学组件是导光板或光纤或反光条。

优选地，光源为点光源，设置于物理面上；以及导光板，设置于物理面上，导光板的一端面与点光源相对接，导光板用于将来自点光源的光线散射到物理面上。

优选地，导光板包括：反射膜，位于导光板的主体部分的一侧，用于反射导光板内传播的光线；散射膜，位于导光板的主体部分的另一侧，用于将反射膜反射的光线散射到物理面上。

优选地，导光板还包括：增透膜，位于散射膜与导光板的主体部分之间，用于增加在导光板内传播的透过散射膜的光线的数量。

优选地，导光板具有：导光板主体，其中掺杂有用于反光的反射颗粒；反射膜，位于导光板主体的一侧，用于反射来自导光板主体的光线；以及散射膜，位于导光板主体的另一侧，用于将反射膜反射的光线散射到物理面上。

优选地，光源为点光源，设置于物理面上；以及光纤，设置于物理面上，光纤的端面与点光源相对接，用于接收来自点光源的光，并通过光纤的侧面将来自点光源的光散射到物理面上。

优选地，光纤包括：芯部，其中掺杂了用于反光的反射颗粒；以及外围部，围绕芯部，且其折射率小于芯部的折射率。

优选地，光学单元包括：光源；第一光学组件，设置成与光源相对接，以接收来自光源的光线；以及第二光学组件，设置成与第一光学组件相对接，以接收来自第一光学组件的光线，并将来自第一光学组件的光线传递至物理面上。

优选地，第二光学组件中设置有反光颗粒。

优选地，第一光学组件是光纤，第二光学组件是导光板或反光条。

优选地，光源为点光源，设置于物理面边缘；光纤，沿着物理面边缘设置，光纤的端面与点光源相对接，用于接收来自点光源的光，并通过光纤的侧面散射点光源的光；以及导光板，沿着物理面边缘设置于光纤之上，导光板用于将来自光纤的光线散射到物理面上。

优选地，光学单元包括：多个点光源，多个点光源以预定间隔排列成直线，并设置在物理面边缘，用于照射物理面；其中，预定间距小于操作体的宽度。

优选地，点光源至少为以下中的一种：发光二极管、激光二极管。

优选地，在物理面上位于第一边缘的一个或两个顶点处分别设置图像采集单元。

优选地，在物理面上与第一边缘相对的第二边缘的一个或两个顶点处分别设置点光源。

优选地，在物理面上第一边缘以外的其他边缘处分别设置有第一光学组件和/或第二光学组件。