[发明专利]电子设备及其光学定位装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种定位技术领域，尤其涉及一种电子设备及其光学定位装置。

背景技术

光学触摸技术是一种不同于现有的红外、表面声波、电阻、电容等触摸技术的新技术，光学传感器对触摸屏上细致的动作反应快速、准确，而且寿命方面有大幅度提高。

一种现有基于摄像头定位的光学触摸屏技术采用至少2个摄像头进行定位，即将2个视角足以覆盖整个显示屏幕的摄像头置于显示屏幕的2个顶角，然后采集图像，再根据遮挡物在图像平面中像素点坐标位置与摄像头位置、视角的关系，在摄像头视角范围内可以确定两条射线从摄像头发出相交于屏幕遮挡物的位置，从而可以确定射线与边缘直线所成角度，然后利用三角定理计算屏幕上遮挡物坐标位置实现定位。

另一种现有基于摄像头定位的光学触摸屏技术采用1个摄像头进行定位，这种技术可见于中国专利CN101261557中。该专利公开了一种用于触摸屏的图像传感装置。该技术方案仅使用单摄像头方案，减小了设备占用空间并降低了研发成本。该发明具体包括利用互锁的电子快门，实现不同光路在同一传播路径上的分时复用；还包括通过利用独立的光路实现分区复用，成像在一片图像传感器的表面。

另一种采用1个摄像头进行定位的基于摄像头定位的光学触摸屏技术可参见：2009年10月28日公开的名称为“触摸屏定位装置及触摸屏定位方法”的中国发明专利申请第200910039966.5号。所述触摸屏定位装置包括：摄像头、两个深色吸光材料边框、两个平面反射镜、显示屏幕和计算处理模块。同时还提出一种触摸屏定位方法，包括：预先设置屏幕坐标系，接收采集的图像数据；对图像数据进行畸变校正处理；从图像数据中确定两个参考点，并根据屏幕坐标系和参考点从摄像头的位置引出两条虚拟射线；确定两条虚拟射线分别与反射镜的边框相交的交点坐标，根据交点坐标与虚拟射线的斜率计算获得两个虚拟射线的反射线方程，根据两个反射线方程计算获得触摸点坐标并显示。

上述触摸屏定位装置在其一侧边设置深色吸光材料边框，以减低该侧边对目标物成像的干扰，但是，这将进一步造成目标物在成像时的亮度减弱，而难以被捕捉到。因为，在不考虑深色吸光材料边框的影响时，目标物表面反射的光线在大部分情况下都不足够，导致摄像机捕捉不到目标物，从而难以进行定位。因此，目前所有利用光学触摸技术的触摸屏中，都需要专门能够发光或反光的触摸笔作为上述目标物，使用者手持所述触摸笔对触摸屏进行操作。

就使用触摸笔对触摸屏进行操作的情况，手持触摸笔操作也导致使用繁琐的问题，而且在手持触摸笔损坏或遗失情况下，会导致整个触摸屏不能试用。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种对目标物的光侦测定位应用范围广的电子设备及其光学定位装置。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种应用于小范围定位的光学定位装置，包括：四个侧边围绕成的定位区域以及摄像头、定位处理模块、辅助光源；所述辅助光源是沿其所在边侧分布的线光源或面光源；其中，所述四个侧边中，两相邻侧边是镜面反射侧边，另两侧边中的一侧边设置所述辅助光源，所述摄像头对应所述剩余的一侧边设置或对应该剩余侧边与辅助光源所在侧边形成的角落设置；所述定位处理模块包括：图像接收单元，用于接收所述摄像头采集的在所述定位区域上的目标物图像；坐标计算单元，用于利用所述目标物图像中目标物在两镜面反射侧边所形成的至少两虚像，计算得到目标物在所述定位区域坐标系中的坐标。

其中，所述定位区域是长方形，所述辅助光源布满所述长方形的长边。

其中，包括：连接在所述图像接收单元和坐标计算单元之间的畸变校正单元，用于对所述采集的目标物图像进行畸变校正处理，得到校正图像并发送到所述坐标计算单元作为所述坐标计算的目标物图像。

其中，包括：连接在所述摄像头和辅助光源之间的反差判断单元，用于判断所述摄像头所采集的目标物图像中的目标物与背景之间是否存在足够的反差对比；连接在所述反差判断单元和辅助光源之间的发光控制单元，用于在所述反差判断单元判断出不够反差对比时，改变所述辅助光源所发出光线的强度、角度或光线的光谱，直至所述反差判断单元判断出足够的反差对比时为止。

其中，所述线光源或面光源由多个LED排列而成。

其中，所述摄像头是广角摄像头。