专利名称：一种摄像式光学多点触控装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及人机交互的多点触控技术领域，特别涉及一种摄像式光学多点触控装置。
背景技术：
随着信息技术的迅速发展，计算机的运行能力得到极大的提高，如何提高人与机器的交互能力也越来越受到重视。触控技术是直接触摸到显示设备表面来操控计算机的一种技术，允许用户用手指或者其他手持物体来直接点击、拖拽、放大、缩小等操作。
·
中国专利CN 101566899公开了一种基于线阵激光的多点触控信号触发方法及其系统，如图I所示，在显示屏幕上方产生一层平行并紧贴屏幕表面的激光光幕，可使多只手指和触控笔接触屏幕时在触点处产生高亮光点，转化为计算机可理解的多点触控输入消息；基于该触发方式的多点触控系统，由计算机、投影仪、红外摄像头、投影屏幕、红外线阵激光构成，可同时识别并响应多个触点的触控动作。在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下缺点
上述专利中需要在触摸框的四角都安装大功率红外线阵激光器，需要在触摸框的四周布上电源线，并且需要相应的激光安装结构，对于很多场景安装限制较多，很不方便。
发明内容
为了实现摄像式光学多点触控装置的快速安装，使其在很多场景具有通用性，本发明实施例提供了一种摄像式光学多点触控装置。所述技术方案如下
一种摄像式光学多点触控装置，包括触摸底板、支架、图像获取装置与触摸坐标计算装置；所述触摸底板上设有红外线阵激光器，所述图像获取装置与触摸坐标计算装置设置于所述支架上，用于获取所述触摸底板上触摸物体的坐标位置，所述触摸底板上成型有激光器安装槽，所述红外线阵激光器内嵌于所述激光器安装槽内，且所述红外线阵激光器所发出的红外光紧贴所述触摸底板的触摸平面上方，并覆盖整个触摸底板的触摸区域。所述激光器安装槽为两个，均设置于所述触摸底板的中部，每个所述激光器安装槽与触摸平面所形成的角度α为接近45°，优选45°，两个内嵌于所述激光器安装槽内的红外线阵激光器的照射角度需要覆盖整个触摸区域，一般来说大于90°。所述支架设置于同触摸平面相同的所述触摸底板的同一侧，其一端同所述触摸底板可拆卸连接，所述图像获取装置与触摸坐标计算装置均固定于所述支架的另一端。所述支架同所述触摸底板相铰接，所述支架可沿铰接轴在垂直于触摸平面所在的平面内旋转。优选地，所述图像获取装置与触摸坐标计算装置同所述支架通过铰链连接，所述图像获取装置与触摸坐标计算装置可在垂直于触摸表面的平面内上下旋转，当其位置确定后，通过一锁紧装置将其位置锁定。更优选地，沿所述支架长度方向上设有滑槽，所述图像获取装置与触摸坐标计算装置的安装端设置于所述滑槽内，并沿所述滑槽移动，使所述图像获取装置与触摸坐标计算装置远离或靠近所述触摸底板，当所述图像获取装置与触摸坐标计算装置定位后，通过锁紧装置将其位置锁定。本发明实施例提供的技术方案的有益效果是
(I)由于在触摸底板上设置了激光器安装槽，在组装使用此装置时，只需将红外线阵激光器内嵌入激光器安装槽内即可，安装方便，且只需两个红外线阵激光器就能实现触摸表面的覆盖，节约了成本。(2)所有的组件都汇集成一个装置，同时支架可以通过旋转将其紧贴触摸底板放置，节约放置空间，同时便于出行携带，可以很方便的安装到各种场合中使用。(3)因为支架可以旋转，并且图像获取装置与触摸坐标计算装置可以在支架上滑动及旋转，可以相当灵活的适应于各种尺寸的显示屏幕及安装位置，适应性更强。
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I是现有技术中的摄像式光学多点触控装置示意 图2是本发明提供的摄像式光学多点触控装置示意图； 图3是本发明提供的摄像式光学多点触控装置侧面 图4是本发明提供的图2中的支架旋转结构示意 图5是本发明中的触摸坐标计算装置及图像获取装置的固定方式及滑动、旋转示意图。图中
I-触摸底板；2_红外线阵激光器；3_图像获取装置与触摸坐标计算装置；
4-支架；5_主控PC ；6-线阵激光照射范围；7_触摸物体。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。如图2和图3所示，本发明的目的是提出一种基于红外线阵激光的多点触控装置，见下图该装置主要由如下五部分构成
(I)红外线阵激光器，该装置含两个大功率红外线阵激光器，用来在触摸底板的触摸表面平面上方很近的地方打出一个平行于触摸表面的红外光网；这两个红外线阵激光器的照射角度需要覆盖整个触摸区域，优选角度大于90°。(2)触摸底板，触摸底板上设有触摸表面，并提供了所有组件的安装支撑。在触摸底板上有两个与水平成某个角度的激光器安装槽，优选角度为接近45°角，两个红外线阵激光器就嵌入激光器安装槽内，使得红外线阵激光器发出的光尽可能贴近触摸表面，并且覆盖整个触摸区域。
(3)支架
支架一端固定在触摸底板上，且位于同触摸平面相同的一侧，另一端用来固定触摸坐标计算装置及图像获取装置。根据实际安装需求，支架同触摸底板的角度一般接近90°为且。为了使得安装更加灵活，适用更多的场合如图4所示，支架与触摸底板的固定方式可以选用铰链固定的方式，使得支架在平时可以旋转到紧贴触摸底板的位置上，以降低空间占有；在实际使用的时候再旋转到垂直于触摸底板的方位上。另外，如图5所示，支架与触摸坐标计算装置及图像获取装置的连接处也可以提供可滑动及旋转功能。沿支架长度方向上设置滑槽，触摸坐标计算装置及图像获取装置的安装端设置于滑槽内，使得触摸坐标计算装置及图像获取装置可以在支架上前后滑动，在滑动到合适的位置后通过锁紧装置将其位置锁定；触摸坐标计算装置及图像获取装置也可 以在垂直于触摸表面的平面内上下旋转一个角度，使得其可以工作在最佳的图像获取角度上。(4)图像获取装置，图像获取装置与触摸坐标计算装置一起固定在支架上。图像获取装置由光学镜头、图像传感器及相应的硬件控制电路构成，通过高速拍摄来获取整个触摸表面区域的图像，一般来说，为了得到比较理想的人机交互效果，需要以超过50帧每秒的速度来获取图像。(5)触摸坐标计算装置，当有触摸物体触碰到触摸表面的时候，由于遮挡了红外激光的光路，该激光会照射到该物体，产生一个亮点，该亮点会成像在图像获取装置中。触摸坐标计算装置根据获得的图像计算出对应的坐标。该坐标与之前的物体运动坐标匹配后通过相应的接口送到主控PC。上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种摄像式光学多点触控装置，包括触摸底板、支架、图像获取装置与触摸坐标计算装置；所述触摸底板上设有红外线阵激光器，所述图像获取装置与触摸坐标计算装置设置于所述支架上，用于获取所述触摸底板上触摸物体的坐标位置，其特征在于， 所述触摸底板上成型有激光器安装槽，所述红外线阵激光器内嵌于所述激光器安装槽内，且所述红外线阵激光器所发出的红外光紧贴所述触摸底板的触摸平面上方，并覆盖整个触摸底板的触摸区域。
2.根据权利要求I所述的摄像式光学多点触控装置，其特征在于， 所述激光器安装槽设置两个，均设置于所述触摸底板的中部，每个所述激光器安装槽与触摸平面所形成的角度α为45°，两个内嵌于所述激光器安装槽内的红外线阵激光器的照射角度大于90°。
3.根据权利要求2所述的摄像式光学多点触控装置，其特征在于， 所述支架设置于同触摸平面相同的所述触摸底板的同一侧，其一端同所述触摸底板可拆卸连接，所述图像获取装置与触摸坐标计算装置均固定于所述支架的另一端。
4.根据权利要求3所述的摄像式光学多点触控装置，其特征在于， 所述支架同所述触摸底板相铰接，所述支架可沿铰接轴在垂直于触摸平面所在的平面内旋转。
5.根据权利要求1-4任一所述的摄像式光学多点触控装置，其特征在于， 所述图像获取装置与触摸坐标计算装置同所述支架通过铰链连接，所述图像获取装置与触摸坐标计算装置可在垂直于触摸表面的平面内上下旋转，当其位置确定后，通过一锁紧装置将其位置锁定。
6.根据权利要求1-4任一所述的摄像式光学多点触控装置，其特征在于， 沿所述支架长度方向上设有滑槽，所述图像获取装置与触摸坐标计算装置的安装端设置于所述滑槽内，并沿所述滑槽移动，使所述图像获取装置与触摸坐标计算装置远离或靠近所述触摸底板，当所述图像获取装置与触摸坐标计算装置定位后，通过锁紧装置将其位置锁定。
全文摘要
本发明公开了一种摄像式光学多点触控装置，包括触摸底板、支架、图像获取装置与触摸坐标计算装置；所述触摸底板上设有红外线阵激光器，所述图像获取装置与触摸坐标计算装置设置于所述支架上，用于获取所述触摸底板上触摸物体的坐标位置，所述触摸底板上成型有激光器安装槽，所述红外线阵激光器内嵌于所述激光器安装槽内，所述红外线阵激光器所发出的红外光紧贴所述触摸底板的触摸平面上方，且覆盖整个触摸底板的触摸区域；本发明只需将红外线阵激光器内嵌入激光器安装槽内即可实现其安装，无需另外安装其它相关部件，同时所有相关的组件可以制作在一个装置中，可以很方便的安装到各种场合中使用。
文档编号G03B29/00GK102955618SQ20111024147
公开日2013年3月6日 申请日期2011年8月22日 优先权日2011年8月22日
发明者李晓强 申请人:无锡海森诺科技有限公司