[实用新型]表面多点触摸装置

说明书

【技术领域】

本实用新型涉及一种多点触摸屏装置，特别是涉及一种使用摄像头或图像感应器的多点触摸装置。

【背景技术】

随着社会的发展，触摸屏技术已经走进了我们的生活，传统的键盘加鼠标交互方式正逐步被手指或触摸笔所代替。多种原理的定位技术可以用在显示设备表面来实现触摸功能，通常这些定位技术能实现单点触摸功能就可以满足人们操作电脑的需求。随着2007年iphone的推出，吸引了人们对于多点触摸技术更多的关注。多点触摸技术是相对于单点触摸技术提出的，指的是计算机系统能够同时响应两个或两个以上的输入点，通过分析各个输入点之间的运动情况来完成一系列的动作，例如，苹果公司的iphone可通过滑动手指来实现文本的翻页，旋转手掌使得图片翻转，张开手掌来实现图片的放大等。

目前能用在表面触摸上的多点定位技术，其实现原理主要基于互感应电容原理、应变电阻原理以及摄像原理等，其中，互感应电容多点触摸屏是通过增加触摸板上微电容单元引线，增加扫描检测的次数的方法，检测行列交叉处互电容(耦合电容)的变化来识别多个触摸点，例如应用在苹果公司的iphone上的触摸定位技术就是采用这种技术；应变电阻技术的原理与互感应电容相类似，也是通过增加每个应变单元的引线，测量每个应变电阻单元的阻值变化来计算多个触摸点的位置。无论是电容式还是电阻式触摸屏，由于触摸板制作工艺复杂，成本过高，目前只能用在小尺寸的触摸设备上，如手机，播放器，手持式终端等，当要求屏幕尺寸较大时，触摸板的制作工艺难度和控制电路复杂程度成倍增加，不能正确响应多个触摸点同时触摸，难以实现理想的多点触摸功能。

由于电容式、电阻式多点触摸技术存在上述问题，采用摄像原理的多点定位技术正得到快速发展，目前摄像式多点触摸主要有两种实现方案，一种是通过有源的发光笔在屏幕上产生图像点，由摄像头获取图像点的图像后送到数字信号处理器(DSP)中进行处理，最后对图像进行分析，计算出目标图像在屏幕上的位置坐标。如公开号为C N1632736A和CN1281209A的中国专利所描述的方案。采用这种方案的触摸屏定位装置，使用专用的发光笔作为图像信号的产生设备，摄像头可以容易获得理想的触摸点图像进而获得触摸点的坐标，容易实现多个发光笔同时操作的多点触摸。但由于该方案需要使用有源的发光笔，对于自身不发光的物体触摸，摄像头就无法识别，因此极大地限制了多点触摸的灵活性与便利性。

另一种基于摄像原理的多点触摸技术方案是利用了光学中的全反射原理，其实现原理如附图1所示，把一块较厚的高透明的压克力玻璃板101的四个侧面抛光，放置红外LED102，当102被点亮时，红外光线从压克力玻璃板101的四个侧面射入其内，并在内部全发射传播，当手指或其他物体接触101的表面时，接触处的全反射遭到破坏，红外光在此处发生散射，产生红外亮点。红外摄像头拍摄到亮点后交由计算机计算出触摸点坐标。该方案中，投影机103，投影屏幕105构成投影显示系统，106表示屏幕固定支架。该方案的详细描述可见于2005年Jefferson Y.Han发表的基于受抑全反射的多点触摸技术论文(Han，J.Y.(2005)，Low-Cost Multi-Touch Sensing throughFrustrated Total Internal Reflection，In Proceedings of the18th  Annual ACM Symposium on User Interface Software andTechnology，pp.115-118)，附图1摘自该文。采用这种方案，在该高透明材料的侧面将光源引入，利用全反射原理来获得触摸物的图像在小尺寸显示屏上可以获得较好的效果，但是，当用在大尺寸触摸屏特别是60″以上的触摸屏时，全反射的效果会变差，出现边缘亮中间暗的现象，摄像头难以获得较好的目标图像，多点触摸难以实现；同时要得到较理想全反射效果，对透明材料的加工精度、安装精度有较高的要求，导致整个系统成本高，安装调试难度大，结构复杂。

因此，对现有技术进行改进，能够提供一种能应用在大尺寸显示屏幕上、结构简单、成本较低、能识别手指或标签图案、使用灵活便利、抗干扰能力强、多人多点同时操作也能正确响应的触摸装置实为必要。

【发明内容】

本实用新型的目的是提供一种可用在大尺寸显示屏表面、结构简单、成本较低、使用灵活便利，可以识别两个或两个以上触摸体且不限定触摸体形状与类型的多点触摸定位装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：