[发明专利]一种基于摄像头的大屏幕触摸屏

说明书

技术领域

本发明涉及一种触摸屏，尤其涉及一种使用摄像头作为触摸检测装置的大屏幕触摸屏。

背景技术

触摸屏这种最为轻松的人机交互技术，目前已经被推向众多领域，除了应用于个人便携式信息产品之外，应用领域遍及信息家电、公共信息、电子游戏、通讯设备、办公室自动化设备、信息收集设备及工业设备等等。随着应用范围的推广，对大尺寸的触摸屏需求也在不断增加。但是，触摸屏由于受传统触摸检测技术限制，尺寸越大成本越高，限制了大屏幕触摸屏的推广使用。在现有技术中，触摸检测一般采用矢量压力传感式、电阻式、电容式、红外线式、表面声波等方式，无论哪种方式都因为材料成本、制造工艺问题而面临成本大幅度上升问题。比如公开日为2010年10月13日、公开号为CN101859216A的专利文献公开了这样一份技术方案：一种触摸屏，其包括：一第一电极板，该第一电极板包括一第一导电层；一第二电极板，该第二电极板与第一电极板间隔设置，该第二电极板包括一第二导电层，第一导电层和第二导电层相向设置；以及，一电阻式触摸屏探测器，该电阻式触摸屏探测器分别与第一导电层和第二导电层电连接；其中，该触摸屏进一步包括一电容感应器，该电容感应器与第一导电层电连接，该第二导电层为一电阻异向性透明导电膜。从结构上可以看出，该方案随着尺寸增加，所使用的专用电极板、导电层、透明导电膜等材料相应大幅增加，同时生产工艺也会要求更高，因此，其制造成本会大幅提高。

发明内容

本发明主要是解决现有技术所存在的大尺寸触摸屏成本高、造价高的技术问题，提供一种基于摄像头的触摸屏，它采用摄像头作为触摸检测装置，从而使触摸屏结构简单、控制精度较高、制造成本大幅降低。

本发明针对现有技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的，一种基于摄像头的大屏幕触摸屏，包括显示屏，还包括摄像头，触摸检测器，摄像头的图像输出端连接触摸检测器，摄像头安装在显示屏的边角上，摄像头的视野覆盖全屏幕。本方案在显示屏的边角处安装摄像头，使摄像头能看到整个显示屏，手指的位置在屏幕中移动时都会被摄像机看到，由触摸检测器对摄像头图像进行计算处理并输出手指触摸点坐标值。当手指的触摸点在显示屏中的时候，假如在没有手指时的图像是A，有手指时的图像是B，那么A-B后只有出现手指的位置相减后的值不为0，其它部分都为0.以此可以得到手指在显示屏中的坐标位置，从而实现触摸方式控制。这种摄像头和以处理器为主的触摸检测器组成的大屏幕触摸装置，所用材料价位低廉，结构简单，从而大幅降低了触摸屏成本，尤其是对于大尺寸触摸屏降低制造成本效果更为显著。

作为优选，摄像头包括第一摄像头和第二摄像头，第一摄像头安装在显示屏左上角，第二摄像头安装在显示屏右上角。通过摄像头图像中有手指时的图像和无手指时的图像可以经过计算(比如像素计算)得出手指所在点的坐标。但是由于图像畸变、噪声等原因会使计算出的坐标值产生一定误差，如果将整个显示屏划分出角度区域，通过这样的角度区域换算出相应角度值，再经过几何计算得出坐标值就能够大幅减少坐标的测量误差。为此在显示屏的左上角和右上角分别放置一个摄像头，每个摄像头都能看到整个显示屏，手指的触摸点在屏幕中移动时都会被两个摄像机看到，当手指的触摸点在显示屏中某一点时，第一摄像头测得该点到显示屏左上角连线与显示屏上边缘线的夹角，第二摄像头测得该点到显示屏右上角连线与显示屏上边缘线的夹角，通过几何中三角函数计算出这个点的坐标。

作为优选，摄像头设置有遮挡板，遮挡板安装在摄像头旁边。遮挡板控制摄像头视野范围，通过加装遮挡板将摄像头的视野范围控制在显示屏前方小范围内，防止将显示屏前方手势的无意动作误判为触摸动作。

作为优选，触摸检测器依据x＝W×tgF/(tgE+tgF)、y＝x×tgE计算触摸点坐标，其中x是触摸点横坐标，y是触摸点纵坐标，W是显示屏上边缘长度，F是触摸点连线到右上角后与显示器上边缘形成的夹角，E是触摸点连线到左上角后与显示器上边缘形成的夹角。由于显示屏上边缘长度W是已知的，夹角E和夹角F通过第一摄像头、第二摄像头可以测得，因此，触摸点的坐标x，y便被计算出来。