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WO2013117100A1 - 触摸屏上触摸点位置的确定方法和触摸屏 - Google Patents

触摸屏上触摸点位置的确定方法和触摸屏 Download PDF

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WO2013117100A1
WO2013117100A1 PCT/CN2012/086203 CN2012086203W WO2013117100A1 WO 2013117100 A1 WO2013117100 A1 WO 2013117100A1 CN 2012086203 W CN2012086203 W CN 2012086203W WO 2013117100 A1 WO2013117100 A1 WO 2013117100A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
point
touch
image
touch point
imaged
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/CN2012/086203
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English (en)
French (fr)
Inventor
曲连杰
郭建
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing BOE Optoelectronics Technology Co Ltd
Original Assignee
Beijing BOE Optoelectronics Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing BOE Optoelectronics Technology Co Ltd filed Critical Beijing BOE Optoelectronics Technology Co Ltd
Publication of WO2013117100A1 publication Critical patent/WO2013117100A1/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/042—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by opto-electronic means
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/042—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by opto-electronic means
    • G06F3/0425—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by opto-electronic means using a single imaging device like a video camera for tracking the absolute position of a single or a plurality of objects with respect to an imaged reference surface, e.g. video camera imaging a display or a projection screen, a table or a wall surface, on which a computer generated image is displayed or projected

Definitions

  • Embodiments of the present invention relate to a method of determining a location of a touch point on a touch screen and a touch screen. Background technique
  • the touch panel is an inductive liquid crystal display device capable of receiving an input signal of a contact or the like.
  • the tactile feedback system on the screen can drive various connection devices according to a preset program. And through the liquid crystal display image presents a variety of information.
  • resistive touch screens resistive touch screens
  • capacitive touch screens capacitive touch screens
  • surface acoustic wave touch screens surface acoustic wave touch screens
  • infrared scanning touch screens there are four main types of touch screens: resistive touch screens, capacitive touch screens, surface acoustic wave touch screens, and infrared scanning touch screens.
  • touch screens have certain limitations in the use environment. At the same time, they all have the following disadvantages: When the size of the touch screen becomes larger, the manufacturing cost also becomes larger; when applied to a large-sized touch screen, the signal is greatly attenuated due to propagation in the film, resulting in inaccurate touch point detection. . Therefore, the above four types of touch screens are not suitable for large sizes.
  • a technique for applying a dual CCD system to touch position determination has been proposed.
  • a dual CCD measurement system is mounted on the display surface.
  • This technology has no limitation on the display mode, and can be used in combination with a display such as a CRT, DLP, PDP, LCD, or the like.
  • the hardware configuration of the dual CCD monitoring system does not change except for the backlight. Therefore, the larger the size, the more cost-effective and concise the dual CCD measurement system makes it more suitable for larger touch screens.
  • a method of determining a location of a touch point on a touch screen contains a display with a polygonal structure.
  • the method comprises: providing a mirror on an inner surface of any one of the frames of the display screen; any other phase except the frame provided with the mirror
  • An image collection unit is disposed at the intersection of the adjacent two borders.
  • the method further includes: when the display screen is touched, determining a position of the touch point according to a position where the touch point is imaged on the image collection unit and according to a position at which the touch point is imaged on the image collection unit by the mirror .
  • a touch screen includes a display screen of a polygonal structure, a mirror disposed on an inner surface of any one of the frames of the display screen, and an intersection disposed at any other adjacent two borders except the frame provided with the mirror Image collection unit.
  • a touch point on the display screen is imaged on the image collection unit and imaged on the image collection unit by the mirror. Determining the touch point according to a position at which the touch point is imaged on the image collection unit and according to a position at which the touch point is imaged on the image collection unit by the mirror s position.
  • the dual image panning unit system is improved, and only one image collecting unit and one mirror are combined with the display screen to realize the touch screen technology. Therefore, according to the touch screen of the embodiment of the invention, the larger the size, the more prominent the cost advantage and simplicity of the system, and the more suitable for the touch screen of a larger size.
  • the single image collection unit according to the embodiment of the present invention reduces the number of image collection units, is simpler in structure, and is more convenient to install than the conventional dual image collection unit.
  • only one image collection unit measurement system is not affected by other effects, so the position debugging of the single image collection unit is also easier.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of determining a touch point according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic structural diagram of a quadrilateral touch screen according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic structural diagram of a triangular touch screen according to an embodiment of the invention.
  • FIG. 4 is a schematic structural view of a hexagonal touch screen according to an embodiment of the invention. detailed description
  • a conventional dual image collection unit measurement system is modified to combine an image collection unit detection imaging system with a display screen provided with a mirror to form a touch screen.
  • the single image ⁇ unit is more simplified and more convenient to install than the dual image ⁇ unit, and the position debugging of the single image ⁇ unit is also easier.
  • the so-called image collection unit detection imaging system refers to an image collection unit.
  • the image collection unit may be a CCD or a complementary metal oxide semiconductor (CMOS, Complementary Metal Oxide Semiconductor).
  • CMOS complementary metal oxide semiconductor
  • a method for determining a position of a touched point on a touch screen includes the following steps: Step 101: setting a mirror on an inner surface of any one of the frames of the display screen of the polygonal structure; and in addition to the frame provided with the mirror An image collection unit is disposed at an intersection of any other adjacent two borders;
  • Step 102 When the display screen is touched, the position of the touched point is determined according to the position where the touched point is imaged on the image collecting unit and according to the position where the touched point is imaged on the image collecting unit by the mirror.
  • the method for setting the image collection unit is: aligning the intersection of the adjacent two borders where the image collection unit is located with the d and the hole on the lens of the image collection unit, and making the image collection unit and adjacent
  • One of the two borders is angled, specifically, the intersection of the adjacent two borders is set to the origin (9, such that one of the adjacent two borders is located on the X axis, and the direction perpendicular to the X axis is taken as the y axis ( The angle between the y-axis and the other frame is less than 90 degrees); the angle between the adjacent two frames is set such that the central normal of the lens of the image collection unit is at an angle to the X-axis (ie, the frame on the X-axis).
  • Ground, ⁇ is ⁇ ⁇ 2.
  • the above polygon is a quadrangle. More preferably, the above polygon is a rectangle.
  • the rectangular display screen is taken as an example to describe in detail how to determine the touch point.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of determining touch points in accordance with an embodiment of the present invention.
  • a mirror is disposed on the inner surface of the frame 4 of the display screen 1 (for example, see the mirror 3 of FIG. 2); the small hole 13 of the lens 8 of the image collecting unit 2 and the frame 6 and the frame 5 Align the intersection point, set the intersection point as the origin point, and make any border in the border 6 and the border 5 on the X axis, for example, make the border 5 at the X
  • the method of determining the position of the touch point 12 is:
  • the touch point 12 is imaged on the imaging surface of the lens 8 through the lens 8, and the image point 15 of the touch point 12 on the imaging surface is detected by the image collection unit chip 9; wherein the light on the touch point 12 is from the backlight of the touch screen 11 (for example, the infrared backlight 11 shown in Figure 3).
  • the distance between the image point 15 and the projection point 17 of the central normal 16 on the imaging plane is ⁇ ⁇ ; the line between the touch point 12 and the image point 15 is at an angle to the central normal 16 .
  • the position at which the touch point 12 is imaged on the image collecting unit 2 can be determined.
  • the image point 12' imaged by the touch point 12 through the mirror passes through the lens 8 and is imaged on the imaging surface of the lens 8 and is imaged by the image
  • the unit cell 9 detects the image point 14 on the imaging surface after the touch point 12 passes through the mirror
  • the distance between the image point 14 and the projection point 17 is; the line between the image point 12' and the image point 14 is at an angle to the center normal 16 .
  • the image collection unit chip 9 uses the following method when detecting image points on the imaging surface:
  • the image collection unit 2 includes an image point analyzer for analyzing the image point position to confirm the clearest position.
  • the position of the image point is used to adjust the position of the image pickup unit chip 9. Specifically, it needs to be adjusted along the direction of the center normal 16 of the lens so that the image collecting unit chip 9 can detect the clearest image point.
  • the position at which the image pickup unit chip 9 is located is the position of the image plane on which the image point is located when the image is most sharp.
  • the image collection unit detection imaging system can detect any touch on the display screen. point.
  • an embodiment of the present invention also proposes a touch screen.
  • a touch screen according to an embodiment of the present invention includes: a display screen of a polygonal structure, a mirror 3 disposed on an inner surface of any one of the frames of the display screen 1 (the frame 4 in this embodiment), and a setting The image collection unit 2 at the intersection of any two other frames except the frame provided with the mirror.
  • ⁇ is the angle between the border 6 and the border 5.
  • the display 1 is not limited, and it may be a display such as a CRT, DLP, PDP, LCD, or the like.
  • the touch point 12 on the display screen 1 is imaged 15 on the image collection unit 2, and the touch point 12 is imaged 14 on the image collection unit 2 by the mirror 3, which according to the position of the image 15 and the position of the image 14. , determine the position of the touch point 12.
  • the specific determination method is the same as the position measurement method of the above touch point, and details are not described herein again.
  • the position of the image collection unit 2 When the position of the image collection unit 2 is set: the intersection of the two borders of the angle at which the image collection unit 2 is located (ie, the intersection of the border 6 and the frame 5 in FIG. 3) and the small lens 8 of the image collection unit 2
  • the holes 13 are aligned; and the center normal 16 of the lens 8 is angled with the frame adjacent to the frame on which the mirror 3 is disposed in the two frames (in the present embodiment, the frame 6 and the frame 5 are adjacent to the frame 4 With the bezel 5, the center normal 16 of the lens 8 is at an angle to the bezel 5). In this way, the position of the image collection unit can be determined.
  • the system can detect any touch point on the display.
  • the image capturing unit detecting imaging system is a small hole imaging principle of the lens
  • the change of the s value when imaging on the image collecting unit is small, and thus the embodiment of the present invention is applicable to Large screen touch screen.
  • the image capturing unit detecting imaging system is a small hole imaging principle of the lens
  • the change of the s value when imaging on the image collecting unit is small, and thus the embodiment of the present invention is applicable to Large screen touch screen.
  • due to the wide range of applications of touch screens including low brightness and high brightness working environment. As the brightness of the working environment changes, the brightness of the display screen also changes.
  • These changes in the external ambient light have a direct impact on the image collection unit detection imaging system.
  • an infrared light transmitting sheet 10 is disposed on the outer surface of the lens 8, and an infrared backlight 11 is disposed on the outer surface of the frame 5 on the X axis.
  • the touch point 12 utilizes infrared light provided by the infrared backlight 11 , passes through the infrared transparent sheet 10 , is imaged on the imaging surface through the lens 8 , passes through the mirror 3 , and passes through the lens 8 after passing through the infrared transparent sheet 10 . Imaging on the imaging surface.
  • the reason why the infrared-based optical system is combined is that the infrared light is invisible, and does not affect the display of the display screen and the external environment. At the same time, the infrared light can follow the imaging principle of the camera and image on the image collecting unit.
  • the infrared light transmissive sheet 10 allows infrared light to pass directly, and the visible light is filtered and cannot pass.
  • the infrared light transmitting sheet 10 has a light transmittance of more than 95% for infrared light and a light transmittance of less than 5% for visible light.
  • the touch point 12 can be illuminated by an infrared backlight even in a dark environment.
  • the infrared light of 11 "illuminates" and produces a reflection.
  • the reflected infrared light enters the lens 8 through the infrared transparent sheet 10 and is imaged on the imaging surface, and the image spot on the imaging surface is detected by the image collecting unit chip 9; meanwhile, the side mirror 3 can reflect the infrared light again.
  • the image plane is imaged by the lens 8, and the image point on the image plane is detected by the image collecting unit chip 9. Therefore, regardless of the intensity of the ambient light and the brightness of the display content of the display, the reflected light of the visible light can be filtered by the infrared transparent sheet 10, so that the image collection unit does not affect the imaging system.
  • FIG. 3 is a schematic structural view of a triangular touch screen
  • FIG. 4 is a schematic structural view of a hexagonal touch screen.

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Description

触摸屏上触摸点位置的确定方法和触摸屏 技术领域
本发明的实施例涉及一种触摸屏上触摸点位置的确定方法和触摸屏。 背景技术
触摸屏 ( Touch panel )是可接收触头等的输入讯号的感应式液晶显示装 置， 当触头接触屏幕上的图形按钮时， 屏幕上的触觉反馈系统可根据预先设 定的程序驱动各种连接装置， 并借由液晶显示图像呈现出各种信息。
目前， 触摸屏主要有四种类型： 电阻型触摸屏、 电容型触摸屏、 表面声 波型触摸屏、 和红外线扫描型触摸屏。
上述各种类型的触摸屏在使用环境上都有一定的限制。 同时， 它们都有 以下的缺点： 在触摸屏的尺寸变大时， 制造的成本也逐渐变大； 在应用到大 尺寸触摸屏时， 由于信号在膜内传播会大幅度衰减，导致触摸点检测不精确。 因此， 上述四种类型的触摸屏不适用于大尺寸。
目前， 提出了一种将双 CCD 系统应用于触摸位置判定的技术。 在该技 术中， 双 CCD测量系统被安装于显示屏表面。 该技术对显示方式无限制， 例如可与诸如 CRT、 DLP、 PDP、 LCD等的显示屏结合使用。 此外， 不管显 示屏尺寸的大小， 双 CCD监测系统的硬件构成除了背光源有差异外， 其他 的主要功能部分都不变化。 因此， 尺寸越大， 该双 CCD测量系统的成本优 势及简洁度就越突出， 使其更适合应用于较大尺寸的触摸屏上。
但是， 在双 CCD测量系统中， 需要两套信号检测系统来获得坐标位置， 结构较复杂， 并且由于两个 CCD会互相影响， 所以双 CCD的位置调试也比 较复杂。 发明内容
根据本发明的一个实施例， 提供一种触摸屏上触摸点位置的确定方法。 该触摸屏包含多边形结构的显示屏。 该方法包括： 在所述显示屏的任意一个 边框的内表面上设置反射镜； 在除所述设置有反射镜的边框外的其他任意相 邻两边框的交点处设置一个图像釆集单元。 该方法还包括： 触摸所述显示屏 时， 根据触摸点在图像釆集单元上成像的位置并根据触摸点通过所述反射镜 在图像釆集单元上成像的位置， 确定所述触摸点的位置。
根据本发明的另一个实施例， 提供一种触摸屏。 该触摸屏包括多边形结 构的显示屏、 设置在所述显示屏的任意一个边框的内表面上的反射镜、 和设 置在除所述设置有反射镜的边框外的其他任意相邻两边框交点处的图像釆集 单元。 所述显示屏上的触摸点在所述图像釆集单元上成像， 并且通过所述反 射镜在所述图像釆集单元上成像。 根据所述触摸点在所述图像釆集单元上成 像的位置并且根据所述触摸点通过所述反射镜在所述图像釆集单元上成像的 位置， 所述图像釆集单元确定所述触摸点的位置。
根据本发明的实施例， 对双图像釆集单元系统进行了改进， 仅仅需要将 一个图像釆集单元和一个反射镜与显示屏结合起来,就可以实现触摸屏技术。 因此， 根据本发明实施例的触摸屏， 尺寸越大， 系统的成本优势及简洁度就 越突出， 更适合应用于较大尺寸的触摸屏上。
另外， 根据本发明实施例的单图像釆集单元与传统的双图像釆集单元相 比， 减少了图像釆集单元数量， 结构更简化， 安装更方便。 另外， 仅一个图 像釆集单元测量系统， 不会受其他影响， 因此， 单图像釆集单元的位置调试 也更容易。 附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案， 下面将对实施例的附图作 简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例， 而非对本发明的限制。
图 1为根据本发明实施例的确定触摸点的原理图；
图 2为根据本发明实施例的四边形触摸屏的结构示意图；
图 3为根据本发明实施例的三边形触摸屏的结构示意图；
图 4为根据本发明实施例的六边形触摸屏的结构示意图。 具体实施方式
为使本发明实施例的目的、 技术方案和优点更加清楚， 下面将结合本发 明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、 完整地描述。显然， 所描述的实施例是本发明的一部分实施例， 而不是全部的实施例。 基于所描 述的本发明的实施例， 本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获 得的所有其他实施例， 都属于本发明保护的范围。
根据本发明的实施例， 对传统的双图像釆集单元测量系统进行改进， 将 一个图像釆集单元检测成像系统与设置有一个反射镜的显示屏结合形成触摸 屏。 如此， 单图像釆集单元与双图像釆集单元相比， 结构更简化， 安装方便， 单图像釆集单元的位置调试也更容易。
所谓的图像釆集单元检测成像系统即是指图像釆集单元。 图像釆集单元 可以是 CCD、也可以是互补金属氧化物半导体（ CMOS, Complementary Metal Oxide Semiconductor ) 。
根据本发明的实施例， 触摸屏上触摸点位置的确定方法包括以下步骤： 步骤 101 , 在多边形结构的显示屏的任意一个边框的内表面上设置反射 镜； 并在除设置有反射镜的边框外的其他任意相邻两边框的交点处设置一个 图像釆集单元；
步骤 102, 触摸显示屏时， 根据触摸点在图像釆集单元上成像的位置并 根据触摸点通过反射镜在图像釆集单元上成像的位置， 确定触摸点的位置。
在步骤 101中， 设置图像釆集单元的方法为： 将图像釆集单元所在的相 邻两边框的交点与图像釆集单元的透镜上的 d、孔对齐， 并使图像釆集单元与 相邻两边框中的其中一个边框成角度 具体地， 将相邻两边框的交点设为 原点（9, 使相邻两边框中的一边框位于 X轴， 并以垂直于 X轴的方向作为 y 轴（y轴与另一边框的夹角小于 90度）； 将相邻两边框的夹角设定为 使 图像釆集单元的透镜的中心法线与 X轴（即位于 X轴的边框）成角度 优 选地， Θ为 φΐ2。
优选地， 上述多边形为四边形。 更优选地， 上述多边形为矩形。
下面以矩形显示屏为例来详细说明触摸点的确定方法。
图 1为根据本发明实施例的确定触摸点的原理图。 如图 1所示， 在显示 屏 1的边框 4的内表面设置一个反射镜（例如， 参见图 2的反射镜 3 ) ； 图 像釆集单元 2的透镜 8的小孔 13与边框 6和边框 5的交点对齐，将该交点设 为原点 Ο, 使边框 6和边框 5中的任一边框位于 X轴， 例如使边框 5位于 X 轴， 将边框 6所在的轴设为 _y轴（边框 6与边框 5垂直） ； 边框 5和边框 6 的夹角为 90度）;透镜 8的中心法线 16与 X轴成角度 优选地， θ=φΐΐ= 5 度） 。
在此情况下， 确定触摸点 12的位置的方法为：
一、 确定触摸点 12在图像釆集单元 2上成像的位置：
触摸点 12通过透镜 8, 在透镜 8的成像面上成像， 并由图像釆集单元芯 片 9检测触摸点 12在成像面上的像点 15; 其中， 触摸点 12上的光线来自触 摸屏的背光源 11 (例如， 图 3所示的红外背光源 11 ) 。
像点 15与中心法线 16在成像面上的投影点 17之间的距离为 βι ;触摸点 12和像点 15之间的连线与中心法线 16成角度"。
如此， 能确定触摸点 12在图像釆集单元 2上成像的位置。
二、 确定触摸点 12通过反射镜在图像釆集单元 2上成像的位置： 触摸点 12通过反射镜后成像的像点 12'通过透镜 8, 在透镜 8的成像面 上成像，并由图像釆集单元芯片 9检测触摸点 12通过反射镜后在成像面上的 像点 14;
像点 14与投影点 17之间的距离为 ； 像点 12'和像点 14之间的连线与 中心法线 16成角度 。
如此， 能确定触摸点 12通过反射镜后在图像釆集单元 2上成像的位置。 其中， 上述图像釆集单元芯片 9在检测成像面上的像点时釆用如下的方 式： 图像釆集单元 2中包含一个像点分析仪， 用以对像点位置进行分析， 确 认最清晰时像点的位置， 以此来调节图像釆集单元芯片 9的位置。 具体的， 需要沿着透镜的中心法线 16的方向来调节，使图像釆集单元芯片 9能检测到 最清晰的像点。 处理过程中， 可以假定图像釆集单元芯片 9所处的位置为成 像最清晰时像点所在的成像面的位置。
另外， 上述通过透镜在成像面上成像应用的是透镜的小孔成像原理。
2NL
x = -
M + N
2MNL
y
三， 计算触摸点 （X , _y ) 的位置， 为： M + N
^ stan d ^ _ stan 0 -a2 为位于 x轴的边框 5的长度； s为原点（ 与投影点 17之间的距离， s 的值会随着图像釆集单元芯片 9的位置而改变。
通过上述公式可以得出， 取 90度， 取 /2=45度时， 触摸点位置的计 算较简单， 探测的范围较广， 图像釆集单元检测成像系统可以探测到显示屏 上的任意一个触摸点。
基于上面描述的触摸屏上触摸点的确定方法， 本发明的实施例还提出了 一种触摸屏。
图 2为根据本发明实施例的四边形触摸屏的结构示意图。 如图 2所示， 根据本发明实施例的触摸屏包括： 多边形结构的显示屏 1、 设置于显示屏 1 的任意一个边框（本实施例为边框 4 )的内表面上的反射镜 3、 以及设置于除 设置有反射镜的边框外的其他任意两边框的交点处的图像釆集单元 2。 图 2 中 φ为边框 6和边框 5的夹角。
这里， 对显示屏 1不进行限制， 其可以是诸如 CRT、 DLP、 PDP、 LCD 等的显示屏。
显示屏 1上的触摸点 12在图像釆集单元 2上成像 15 ,触摸点 12通过反 射镜 3在图像釆集单元 2上成像 14, 图像釆集单元 2根据成像 15的位置和 成像 14的位置， 确定触摸点 12的位置。 具体的确定方法同上述触摸点的位 置测量方式， 此处不再赘述。
在设置图像釆集单元 2的位置时： 将图像釆集单元 2所在夹角的两边框 的交点 （即图 3中边框 6和边框 5的交点）与图像釆集单元 2的透镜 8上的 小孔 13对齐； 并且透镜 8的中心法线 16与两边框中与设置有反射镜 3的边 框相邻的边框成角度 (在本实施例中， 边框 6和边框 5中与边框 4相邻的 为边框 5 , 则透镜 8的中心法线 16与边框 5成角度 ) 。 如此， 就能确定图 像釆集单元的位置。
优选地， θ=φβ, 为上述两边框的夹角的角度； 优选地， （^为 90度， 此时， 触摸点位置的计算较简单， 探测的范围较广， 图像釆集单元检测成像 系统可以探测到显示屏上的任意一个触摸点。
在本发明实施例的触摸屏中， 由于图像釆集单元检测成像系统是釆用透 镜的小孔成像原理， 在图像釆集单元上成像时 s值的变化很小， 因此本发明 的实施例适用于大屏幕的触摸屏。 需要指出的是， 由于触摸屏的应用范围很广， 包括低亮度和高亮度的工 作环境。 随着工作环境亮度的变化， 显示屏显示画面的亮度也在变化， 这些 外部环境光线的变化会对图像釆集单元检测成像系统造成直接影响。 为了排 除这些外部可见光的干扰， 需要结合基于红外的光学系统， 以排除可见光对 图像釆集单元检测成像系统的干扰。
如图 3所示， 在透镜 8的外表面上设置一个红外透光片 10; 在位于 X轴 的边框 5的外表面上设置一个红外背光源 11。 触摸点 12利用红外背光源 11 提供的红外光线，透过红外透光片 10后通过透镜 8在成像面上成像、并且通 过反射镜 3、 再在透过红外透光片 10后通过透镜 8在成像面上成像。
之所以结合基于红外的光学系统， 是由于红外光线是不可见光， 不会对 显示屏的显示及外部环境造成影响， 同时红外光线能遵循摄像头成像原理， 在图像釆集单元上成像。红外透光片 10允许红外光线直接通过，可见光线被 过滤而不能通过。 例如， 红外透光片 10对红外光线的透光率可达 95 %以上， 对可见光的透光率为 5 %以下。
当触摸显示屏时， 即使在黑暗的环境下， 触摸点 12也可被红外背光源
11的红外光线 "照亮" ， 产生反射。 反射的红外光线通过红外透光片 10进 入透镜 8并在成像面上成像， 由图像釆集单元芯片 9检测成像面上的像点； 同时，边侧的反射镜 3可以将红外光反射后再次通过透镜 8在成像面上成像， 并由图像釆集单元芯片 9检测成像面上的像点。 所以， 不管环境光的强弱及 显示屏显示内容的亮度色彩如何变化， 可见光的反射光线均能被红外透光片 10过滤掉， 因此不会对图像釆集单元检测成像系统产生影响。
本发明实施例的上述方法同样适用于三边形、 六边形等多边形触摸屏。 如图 3所示为三边形触摸屏的结构示意图； 图 4所示为六边形触摸屏的结构 示意图。
以上所述仅是本发明的示范性实施方式， 而非用于限制本发明的保护范 围， 本发明的保护范围由所附的权利要求确定。

Claims

权利要求书
1、一种触摸屏上触摸点位置的确定方法，所述触摸屏包含多边形结构的 显示屏， 其中
所述方法包括： 在所述显示屏的任意一个边框的内表面上设置反射镜； 在除所述设置有反射镜的边框外的其他任意相邻两边框的交点处设置一个图 像釆集单元； 并且
所述方法还包括：
触摸所述显示屏时， 根据触摸点在图像釆集单元上成像的位置并根据触 摸点通过所述反射镜在图像釆集单元上成像的位置，确定所述触摸点的位置。
2、根据权利要求 1所述触摸屏上触摸点位置的确定方法，其中在所述相 邻两边框的交点处设置图像釆集单元， 包括：
将所述相邻两边框的交点与图像釆集单元的透镜上的小孔对齐； 将所述相邻两边框的交点设为原点（9, 使所述相邻两边框中的一边框位 于 X轴， 以垂直于 X轴的方向作为 y轴；
将所述相邻两边框的夹角设定为 并且
使所述透镜的中心法线与所述 X轴成角度 。
3、根据权利要求 2所述触摸屏上触摸点位置的确定方法，其中所述角度 Θ为 φβ。
4、根据权利要求 2所述触摸屏上触摸点位置的确定方法，其中该方法还 包括： 在所述透镜的外表面上设置红外透光片； 在所述位于 X轴的边框的外 表面上设置红外背光源；
利用所述红外背光源提供的红外光线， 所述触摸点透过所述红外透光片 后在所述图像釆集单元上成像， 并且所述触摸点通过所述反射镜后透过所述 红外透光片在所述图像釆集单元上成像。
5、根据权利要求 3或 4所述触摸屏上触摸点位置的确定方法，其中确定 所述触摸点在图像釆集单元上成像的位置， 包括：
所述触摸点通过所述透镜， 在所述透镜的成像面成像， 并由图像釆集单 元芯片检测成像面上的像点；
所述触摸点在成像面上的像点与所述中心法线在所述成像面上的投影点 之间的距离为 ； 所述触摸点和所述触摸点在成像面上的像点之间的连线与 所述中心法线成角度"。
6、根据权利要求 5所述触摸屏上触摸点位置的确定方法，其中确定所述 触摸点通过所述反射镜在所述图像釆集单元上成像的位置包括：
所述触摸点通过所述反射镜后成像的像点通过所述透镜， 在所述透镜的 成像面上成像， 并由图像釆集单元芯片检测成像面上的像点；
所述触摸点通过所述反射镜在成像面上的像点与所述投影点之间的距离 为 ； 所述触摸点通过所述反射镜后成像的像点和所述触摸点通过所述反射 镜在成像面上的像点之间的连线与所述中心法线成角度 。
7、根据权利要求 6所述触摸屏上触摸点位置的确定方法，其中确定所述
2NL
X = - ax + s tan θ _ s tan 0 -a2
M = 1 N
触摸点（x, _y )的位置，为: Μ + N ·其中,所述 s - ax tan^ . s + a2 ta O . 所述 为位于 x轴的边框的长度； 所述 · 为所述原点 ( 与所述投影点之间的 距离。
8、一种触摸屏， 其中该触摸屏包括多边形结构的显示屏、设置在所述显 示屏的任意一个边框的内表面上的反射镜、 和设置在除所述设置有反射镜的 边框外的其他任意相邻两边框交点处的图像釆集单元；
所述显示屏上的触摸点在所述图像釆集单元上成像， 并且通过所述反射 镜在所述图像釆集单元上成像；
根据所述触摸点在所述图像釆集单元上成像的位置并且根据所述触摸点 通过所述反射镜在所述图像釆集单元上成像的位置， 所述图像釆集单元确定 所述触摸点的位置。
9、根据权利要求 8所述触摸屏，其中所述相邻两边框的交点与所述图像 釆集单元的透镜上的小孔对齐； 所述相邻两边框的夹角为 ^
所述相邻两边框的交点为原点（9,所述相邻两边框中的一边框位于 X轴， 垂直于 X轴的方向为 y轴；
所述透镜的中心法线与所述相邻两边框中位于 X轴的边框成角度 。
10、 根据权利要求 9所述触摸屏， 其中所述 为 /2。
11、 根据权利要求 9所述触摸屏， 其中所述触摸屏还包括： 设置在所述相邻两边框中位于 X轴的边框的外表面上的红外背光源， 用 于为所述显示屏上的触摸点提供红外光线；
设置在所述透镜的外表面上的红外透光片， 用于过滤可见光， 使所述显 示屏上的触摸点利用所述红外背光源提供的红外光线， 透过所述红外透光片 后在所述图像釆集单元上成像、 以及通过所述反射镜后透过所述红外透光片 在所述图像釆集单元上成像。
12、 根据权利要求 8所述的触摸屏， 所述显示屏为 CRT、 DLP、 PDP或 LCD。
13、 根据权利要求 8所述的触摸屏， 所述多边形为四边形、 三边形或六 边形。
14、根据权利要求 8所述的触摸屏，所述图像釆集单元为 CCD或 CMOS。
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