專利名稱：具有光學(xué)傳感器組響應(yīng)結(jié)構(gòu)的觸摸面板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種觸摸面板，特別涉及一種由光學(xué)傳感器組來 拍攝指示在顯示器面板側(cè)的指示部分，判讀拍攝影像的圖像，分析并 測定得到的坐標值，檢測面板側(cè)的指示位置，判讀輸入的所屬指示數(shù) 據(jù)的信息，通過顯示器面板顯示所屬信息的具有光學(xué)傳感器組響應(yīng)結(jié) 構(gòu)的觸摸面板。
背景技術(shù)：
利用個人電腦、便攜式傳送裝置及數(shù)字化儀等多種輸入裝置，通
過顯示器面板(LCD等)向外部顯示文本及模擬信息。
此輸入裝置通過鍵盤等輸入裝置的數(shù)據(jù)處理過程發(fā)展為，直接觸 摸顯示器面板，簡單而誤動作少，可以直接輸入，且無需另外的輸入 器來輸入文字的大家所熟知的輸入裝置，即是觸摸面板。
通過上述觸摸面板的檢測方式和其結(jié)構(gòu)及性能已被人所熟知，例 如，以間隔物來隔離，以按壓方式來相互接觸的兩個電阻成分的薄板 合二為一來構(gòu)成的電阻方式，電容方式，超音波輸入方式，紅外線輸 入方式，電磁感應(yīng)方式等。
其中，作為液晶LCD的組合普遍普及的有電子手冊、PDA、便攜式 PC等輸入器，且小、薄、輕或低電耗方面與其他方式相比，被認為是 具有更有利的設(shè)計方式的電阻方式是，具有透明電極(HO)鍍層的2 個基板中間隔著間柱，透明電極層相面對而貼合的結(jié)構(gòu)，以手指或筆 來接觸上部基板時，施加檢測位置的信號，與底部基板的透明電極層 接觸時，檢測電氣信號決定位置的原理來動作，具有響應(yīng)速度高和經(jīng) 濟性優(yōu)點的同時，具有耐久性降低、破損大的缺點。另外，上述電容方式是，構(gòu)成觸摸畫面?zhèn)鞲衅鞯囊r底兩面鍍特殊 的導(dǎo)電性金屬形成透明電極，在玻璃表面連接一定的電流，通過寄生 電容，使用者觸摸時，利用人體內(nèi)的電容來識別電流變更部分且計算 變化值，檢測位置的原理，但由于是利用人體的電容，因此用筆或帶 手套的手難以進行操作，且易受外部環(huán)境的影響，所以對結(jié)構(gòu)及電路 的設(shè)計有難度，且使用方面具有局限性，在大型顯示器面板的制造上 有相當(dāng)?shù)碾y度，且表面玻璃脆弱，具有易受刮傷的缺點。
且，上述超音波方式是，使用按壓效果的壓電元件，在接觸觸摸
面板時，以X和Y的方向交叉發(fā)出表面波，確認到各輸入點的距離并決 定位置，雖然在解析度和光投射率高，但具有易受污染和液體的侵襲 的缺點。
同時，上述紅外線方式是在面板周圍配置多個發(fā)光元件和光探測 元件來構(gòu)成矩陣的結(jié)構(gòu)，使用者切斷光線時，得到切斷部分輸出點的 X，Y坐標，來判斷輸入坐標的原理來動作，由于沒有使用覆蓋層，因 此光透射率高，具有對外部沖擊或刮傷具有較強的耐久性，但體積大， 且在利用紅外線的顯示器具有對不正確的觸摸的識別性低，響應(yīng)速度 慢的缺點。
由于，上述各個觸摸方式各自的特性及缺點，且根據(jù)觸摸領(lǐng)域的 大小等條件，被選擇體現(xiàn)的各觸摸方式具有局限性，而由于根據(jù)按用 途制作及可適用的技術(shù)的局限性，具有難以構(gòu)成統(tǒng)一系統(tǒng)的問題。

實用新型內(nèi)容
本實用新型的技術(shù)問題是要提供一種無需在玻璃表面上鍍電導(dǎo) 物質(zhì)層，工程制作簡單，降低生產(chǎn)成本的具有光學(xué)傳感器組響應(yīng)結(jié)構(gòu) 的觸摸面板。
為了解決以上的技術(shù)問題，本實用新型提供了一種具有光學(xué)傳感 器組響應(yīng)結(jié)構(gòu)的觸摸面板，裝配在顯示器面板對角線或邊角的多個或單獨的光學(xué)傳感器；檢測接近上述顯示器面板觸摸區(qū)域的事物或人 體，并探測上述事物或人體焦點的正確圖像，通過圖像數(shù)據(jù)處理器， 輸出圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化信號，由控制器計算位于顯示器面板觸摸區(qū)域的事 物或人體的焦距，施加給上述控制器的通訊值，構(gòu)成輸出所屬區(qū)域的 主機側(cè)數(shù)據(jù)庫的顯示輸出部；根據(jù)上述主機側(cè)數(shù)據(jù)庫顯示在顯示器面 板的特定位置，通過多個或單獨的光學(xué)傳感器自動計算接觸的事物或 人體的位置，并計算顯示器面板觸摸區(qū)域，自動補償其位置。
接近顯示器面板觸摸區(qū)域的事物或人體圖像是通過位于顯示器 面板對角線或角落的一個或多個光學(xué)傳感器組接收輸入的圖像；為了 判定接近顯示器面板觸摸區(qū)域的事物或人體是否有正確的接觸；另裝 配有補償傳感器來探測并接收是否有接觸；輸入的圖像通過圖像處理 器處理并轉(zhuǎn)為數(shù)據(jù)信號；圖像數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)化為控制器能識別，數(shù)據(jù)信 號在控制器計算并補償位于顯示器面板的觸摸面板區(qū)域的事物或人 體的焦距的位置；上述補償傳感器區(qū)分處理事物或人體在顯示器面板 接觸與否狀態(tài)，通過補償傳感器數(shù)據(jù)處理和位置設(shè)定及補償計算坐標 值，并向主機傳送位置數(shù)據(jù)；主機接收位置數(shù)據(jù)輸出，加載所屬程序， 把程序中加載的數(shù)據(jù)庫來處理數(shù)據(jù)，通過顯示器面板顯示游標驅(qū)動器 及顯示器面板的輸出。
所述顯示器面板側(cè)，另具備有補償傳感器。
所述補償傳感器是紅外線傳感器、或是超音波傳感器、或是電容 方式傳感器、或是電阻方式傳感器、或是壓電方式傳感器中的一種。 所述光學(xué)傳感器是CCD傳感器、或是CMOS傳感器中的一種。 本實用新型的優(yōu)越功效在于
1) 與顯示器面板的大小無關(guān)，無需在玻璃表面上鍍層電導(dǎo)物質(zhì)， 可以達到制作工程的簡單化，并減少生產(chǎn)成本；
2) 根據(jù)本實用新型裝配一個光學(xué)傳感器組或多個單獨的光學(xué)傳 感器，不僅在一個顯示器面板中可同時進行多個傳感作業(yè)的諸多作業(yè)，且不受外部污染等原因的直接影響，由誤動作而發(fā)生的損失控制 到最小，可做線形傳感作業(yè)，且能得到玻璃本身的最大解析度和透射 率而不需要下降玻璃特性，具有顯著的耐久性及耐刮性玻璃的顯示器 面板。


圖l是本實用新型光學(xué)傳感器組響應(yīng)系統(tǒng)的方框圖； 圖2是本實用新型的觸摸顯示器面板時輸出方框圖； 圖3是在顯示器面板顯示本實用新型的實例的概況圖； 圖4是顯示本實用新型的光學(xué)傳感器組自動觸摸位置調(diào)整實例的 過程方框圖中標號說明
10—顯示器面板；
20—單獨的光學(xué)傳感器；
31—光學(xué)傳感器組；
50—控制器；
70—補償傳感器；
90—事物或人體；
S10—圖像輸入階段；
S20—補償傳感器探測輸入階段；
S30—圖像數(shù)據(jù)處理階段；
S40—圖像數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換階段；
S50—位置設(shè)定及補償階段；
S60—補償傳感器處理階段；
S70—位置數(shù)據(jù)輸出階段；
S80—光標驅(qū)動器及顯示器輸出階段'
11—面板觸摸區(qū)域；
30—圖像處理器； 40—信號轉(zhuǎn)換部； 60—數(shù)據(jù)輸出部； 80—光標驅(qū)動器； IOO—某一位置的特定點;具體實施方式
本實用新型提供了一種具有光學(xué)傳感器組響應(yīng)結(jié)構(gòu)的觸摸面板，
裝配在顯示器面板10對角線或邊角的光學(xué)傳感器組31或單獨的光學(xué) 傳感器20;把接近上述顯示器面板觸摸區(qū)域11的事物或人體90，通過 上述光學(xué)傳感器組31或上述多個單獨的光學(xué)傳感器20來檢測，并探測 上述人體或事物焦點正確的圖像，通過圖像數(shù)據(jù)信號來輸出的圖像處 理器30;把上述圖像處理器30來輸出的圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)信號計算 位于顯示器面板觸摸區(qū)域11的事物的焦距的控制器50;包括施加上述 控制器50的通訊值，輸出所屬觸摸區(qū)域11的主機側(cè)數(shù)據(jù)庫的顯示輸出 部；根據(jù)上述主機側(cè)數(shù)據(jù)庫顯示在顯示器面板10的一定位置的特定位 置中，接觸的事物或人體90的位置是，通過單個的光學(xué)傳感器20或多 個的光學(xué)傳感器來自動計算其位置，并計算顯示器面板觸摸區(qū)域，自 動補償其位置。
一種具有光學(xué)傳感器組響應(yīng)結(jié)構(gòu)的觸摸面板，接近顯示器面板觸 摸區(qū)域ll的事物或人體圖像是通過位于顯示器面板對角線或角落的 一個光學(xué)傳感器組31或多個單獨的光學(xué)傳感器20來接收的圖像輸入 階段S10;為了判定接近顯示器面板觸摸區(qū)域的事物或人體是否有正
確的接觸，而裝配補償傳感器來探測并接收是否有接觸的補償傳感器 的探測輸入階段S20;上述圖像輸入階段中，輸入的圖像是通過圖像 處理器來處理并轉(zhuǎn)為圖像數(shù)據(jù)信號的圖像數(shù)據(jù)處理階段S30;上述圖 像處理階段S30中得到的圖像數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)化為控制器能識別的數(shù)據(jù)信 號并傳送到控制器的圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化階段S40;上述圖像數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)化
階段中，被傳送的數(shù)據(jù)信號數(shù)據(jù)在控制器計算并補償位于顯示器面板 的觸摸面板區(qū)域的事物或人體的焦距的位置設(shè)定及補償階段S50。
上述補償傳感器的探測輸入階段S20中，從輸入的探測數(shù)據(jù)來區(qū) 分處理事物或人體在顯示器面板觸摸面板區(qū)域的接觸與否狀態(tài)的補 償傳感器的數(shù)據(jù)處理階段S60;通過上述補償傳感器數(shù)據(jù)處理階段S60;和位置設(shè)定及補償階段S50計算坐標值，并向主機方向傳送的位 置數(shù)據(jù)輸出階段S70。
PC主機接收從上述位置數(shù)據(jù)輸出階段S70中輸入的值，加載所 屬程序，把程序中加載的數(shù)據(jù)庫來處理的數(shù)據(jù)，通過顯示器面板顯示 的游標驅(qū)動器及顯示器面板的輸出階段S80。參考附圖如下詳細說明 本發(fā)明的實例。
請參閱附圖所示，進一步詳細說明本實用新型的實例。
本實用新型是為了體現(xiàn)通過光學(xué)傳感器識別接近顯示器面板的 觸摸區(qū)域的事物或人體，并跟蹤其事物或人體的位置，把所屬程序通 過顯示器面板來顯示的觸摸面板。
為此，本實用新型是顯示器面板10邊角部或?qū)蔷€上具備光學(xué)傳 感器組31或多個單獨的光學(xué)傳感器20。上述光學(xué)傳感器組31或單獨的 傳感器2 O在本實例中采用了 CCD圖像傳感器或CMOS圖像傳感器。
本實用新型中適用的顯示器面板10避免了適用于原先觸摸面板 的導(dǎo)電性金屬TAO的鍍層或把間柱隔在中間，把鍍有透明電極IT0的2
張基板合二為一的繁雜結(jié)構(gòu)。
如此，排除構(gòu)成原先觸摸面板的各結(jié)構(gòu)因數(shù)的LCD、 PDP、有機EL 等顯示器面板10邊角部或?qū)蔷€方向，設(shè)置CCD圖像傳感器或CMOS圖 像傳感器組成的一個光學(xué)傳感器組31或多個單獨的光學(xué)傳感器20。
如上所述，向在顯示器面板10上的一個光學(xué)傳感器組31或多個 光學(xué)傳感器20，使用者接近顯示器面板的觸摸區(qū)域ll時，上述一個光 學(xué)傳感器組31或多個單獨光學(xué)傳感器20將拍攝接近的事物。
如此，通過一個光學(xué)傳感器組31或多個光學(xué)傳感器20來拍攝接 近的事物或人體10后，將得到匹配正確焦點的圖像數(shù)據(jù)。
得到焦點正確的圖，等于在照相機鏡頭中得到物體的正確圖像。
如此，要在顯示器面板10的觸摸區(qū)域11中輸入接近的事物或人體 圖像的過程SIO，且為了判定接近顯示器面板10的觸摸區(qū)域10事物或人體90是否有正確的觸摸，理應(yīng)是通過在本實用新型中另外采用的補 償傳感器70來探測后，再輸入。
艮口，使用者接近顯示器面板10的觸摸區(qū)域11時，不能確切識別事 物或人體90的觸摸狀態(tài)與否時，為了補償上述情況，應(yīng)該要配備另外 的補償傳感器70。
在此適用的補償傳感器70是可用其他可探知事物或人體90的其 他傳感器方式來構(gòu)成或適用。例如，紅外線傳感器、超音波傳感器、 電容方式傳感器、壓電方式傳感器等各種方式來使用，且在操作中能 判別是否有正確的觸摸。
另外，上述過程中得到的圖像傳送到圖像處理器30后，要通過圖 像數(shù)據(jù)處理輸出信號的過程S30。
如上所述，通過圖像處理器30輸出的信號是通過信號轉(zhuǎn)換部40 轉(zhuǎn)換為控制器50能識別的信號S40，如此，轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號數(shù)據(jù)在控 制器50中計算并補償位于顯示器面板10的觸摸區(qū)域11側(cè)的事物或人 體90的焦距，得到位于觸摸區(qū)域11側(cè)的正確的坐標值S50。
另外，在上述補償傳感器70中得到的探測的數(shù)據(jù)來判別是否有事 物或人體90的正確的觸摸過程S60。
如此，經(jīng)過位置設(shè)定及補償階段S50和補償傳感器數(shù)據(jù)處理階段 S70計算的坐標值是通過控制器50的通訊，由數(shù)據(jù)輸出部60來向主機 側(cè)傳送并輸出位置數(shù)據(jù)S70，在輸入其值的PC主機是，經(jīng)過顯示器面 板10所屬程序通過游標驅(qū)動器80的驅(qū)動，即，使用者加載觸摸區(qū)域ll 的裝有數(shù)據(jù)庫程序的軟件，通過上述顯示器面板10顯示的一系列過程 S80。
同時，本實用新型中體現(xiàn)了通過主機側(cè)的數(shù)據(jù)庫顯示在顯示器面 板10的某一位置的特定點100中，接觸事物或人體90的位置是，通過 一個光學(xué)傳感器組31或多個單獨光學(xué)傳感器20自動計算其位置，計算 顯示器面板10的觸摸區(qū)域11并自動補償?shù)慕Y(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求1、一種具有光學(xué)傳感器組響應(yīng)結(jié)構(gòu)的觸摸面板，其特征在于裝配在顯示器面板對角線或邊角的多個或單獨的光學(xué)傳感器；所述的光學(xué)傳感器檢測接近上述顯示器面板觸摸區(qū)域的事物或人體，并探測上述事物或人體焦點的正確圖像，通過圖像數(shù)據(jù)處理器，輸出圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化信號至控制器，控制器計算位于顯示器面板觸摸區(qū)域的事物或人體的焦距，施加給上述控制器的通訊值，構(gòu)成輸出所屬區(qū)域的主機側(cè)數(shù)據(jù)庫的顯示輸出部。
2、 按權(quán)利要求1所述的具有光學(xué)傳感器組響應(yīng)結(jié)構(gòu)的觸摸面板， 其特征在于-所述顯示器面板側(cè)，另具備有補償傳感器來探測并接收是否有接觸。
3、 按權(quán)利要求2所述的具有光學(xué)傳感器組響應(yīng)結(jié)構(gòu)的觸摸面板，其特征在于所述補償傳感器是紅外線傳感器、或是超音波傳感器、或是電容 方式傳感器、或是電阻方式傳感器、或是壓電方式傳感器中的一種。
4、 按權(quán)利要求1所述的具有光學(xué)傳感器組響應(yīng)結(jié)構(gòu)的觸摸面板， 其特征在于所述光學(xué)傳感器是CCD傳感器、或是CMOS傳感器中的一種。
專利摘要一種具有光學(xué)傳感器組響應(yīng)結(jié)構(gòu)的觸摸面板，裝配在顯示器面板對角線或邊角的多個或單獨的光學(xué)傳感器；檢測接近顯示器面板觸摸區(qū)域的事物或人體，并探測事物或人體焦點的正確圖像，通過圖像數(shù)據(jù)處理器，輸出圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化信號，由控制器計算位于顯示器面板觸摸區(qū)域的事物或人體的焦距，施加給上述控制器的通訊值，構(gòu)成輸出所屬區(qū)域的主機側(cè)數(shù)據(jù)庫的顯示輸出部；根據(jù)主機側(cè)數(shù)據(jù)庫顯示在顯示器面板的特定位置，通過多個或單獨的光學(xué)傳感器自動計算接觸的事物或人體的位置，并計算顯示器面板觸摸區(qū)域，自動補償其位置。其優(yōu)點是無需在玻璃表面上鍍層電導(dǎo)物質(zhì)，制作工程的簡單化，降低了生產(chǎn)成本。
文檔編號G06F3/041GK201383132SQ20082015749
公開日2010年1月13日 申請日期2008年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月19日
發(fā)明者沈芝剛 申請人:上海紐發(fā)利商貿(mào)有限公司