[发明专利]基于一字平行光及投影显示的多点触控装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种触控的装置及方法，尤其涉及一种基于一字平行光和虚拟投影显示的单点及多点触控的装置及方法。

背景技术

市面上常见的单点及多点触控方法有感应触控，单摄像头触控或双摄像头触控等，这些方法在白昼、黑夜环境或一些复杂环境下都不能触控或触控不准确，在生产技术上复杂度高，成本上价格昂贵，而且需要特定的显示设备(比如电阻屏，电容屏等)限制了显示图像的可视区域的大小。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供基于一字平行光及投影显示的多点触控装置及方法。

本发明是这样实现的：

一种基于一字平行光及投影显示的多点触控装置，包括一组一字平行光源、一摄像头、一投影镜头及一中央处理器。投影镜头将显示图像或图形投影到投影显示平面上形成投影显示区域；在投影显示平面上安设有一组一字平行光源，且一字平行光源照射出去形成的扇形光平面完全覆盖住投影显示区域；摄像头垂直于一字平行光源照射出去形成的扇形光平面且高于一字平行光源放置，以保证投影显示区域位于摄像头的可视区域内；一字平行光源、投影镜头和摄像头均与中央处理系统电连接；一种基于一字平行光及投影显示的多点触控方法：

步骤一：确定初始“光斑”的坐标参数

当需要在投影显示区域实现虚拟触摸控制时，中央处理系统控制打开一字平行光源、投影镜头和摄像头；投影镜头把显示图像或图形投影到投影显示平面，一字平行光源在略高于投影显示平面上一字照射出去并把形成的一扇形光平面完全覆盖住投影显示区域，当有物体(比如触控笔、手指头等)进入投影显示区域内时，此物体的受光面必将反射一字平行光源的光线，由于经物体反射光的存在，会在此物体的受光面及周围产生特定波长的单个或多个“光斑”，摄像头拍摄有这些“光斑”的图像并把它传输给中央处理系统，中央处理系统通过运算得到这些“光斑”的坐标参数并转换为投影显示区域内实际触摸控制的坐标参数；由于摄像头、投影镜头和一字平行光源高度固定且相对位置坐标也固定，这时中央处理系统可以将这些“光斑”在摄像头的可视区域内的相对位置和坐标参数精确计算出来。

步骤二：根据滑动“光斑”的运行轨迹，来操控界面

当一字平行光源中的物体(比如触控笔、手指头等)朝某个方向滑动时，摄像头能将“光斑”形成的轨迹记录下来，中央处理系统记录光斑移动所花的时间，中央处理系统根据“光斑”移动轨迹与初始“光斑”坐标参数的对比，可以判定“光斑”移动的方向以及移动的速度，来控制切换或滑动投影镜头投影到投影显示平面的图像或图形以及控制切换或滑动投影镜头投影到投影显示平面的图像或图形的速度。

步骤三：根据多个“光斑”的运行轨迹，来操控界面

当需要在投影显示区域实现多点虚拟触摸控制时，首先，当有多个物体(比如触控笔、手指头等)进入投影显示区域内时，摄像头能识别到多个“光斑”，中央处理系统计算并记录多个初始“光斑”的坐标参数，当多个一字平行光源中的物体(比如触控笔、手指头等)朝多个个方向滑动时，摄像头能将多个“光斑”形成的轨迹记录下来，中央处理系统记录光斑移动所花的时间，中央处理系统根据每个“光斑”运动轨迹与初始“光斑”坐标参数的对比，可以判定多个“光斑”移动的方向以及移动的速度并以此来控制初始“光斑”所在区域图像或图形的缩放及缩放的速度。

所述平面光源发射出特定波长的平行光可以为肉眼可见的可见光，也可以为紫外线、红外线等不可见光。

所述一字平行光源发射出的扇形平行光形成的光平面与投影显示平面的高度可由实际的应用需求来进行设定；并且一字平行光源在略高于投影显示平面上一字照射出去并把形成的一扇形光平面完全覆照投影显示区域。

所述投影镜头可以为LCos投影镜头、DLP投影镜头、LCD投影镜头等所有投影镜头之一。

所述摄像头可以为CCD或CMOS摄像头。

所述摄像头在采集“光斑”的过程中，镜头处可以根据实际的使用环境来决定是否需要加装特定波长的滤镜，来过滤环境光线。

所述中央处理系统由具有逻辑计算功能的器件所构成。

本发明基于一种一字平行光及投影显示的多点触控装置及方法，方法简单、实用，能在白昼、黑夜或各种复杂的环境下进行精确的定位和单点及多点虚拟触摸控制。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图中1、摄像头，2、中央处理系统，3、一字平行光源，4、投影显示平面，5、一字平行光源照射出去形成的扇形光平面，6、摄像头可视区域，7、投影显示区域，8、投影镜头。

具体实施方式