專利名稱：觸摸電子白板的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種電子白板，尤其是一種采用反光邊框和圖像傳感器進行位置檢測
的觸摸電子白板。
背景技術：
電子白板系統的實現基礎是筆跡跟蹤，即位置指示與位置檢測計算技術。按照使 用方式不同，電子白板可以分為需要專用筆的電子白板和不需要專用筆的電子白板兩種類 型。不需要專用筆的電子白板可以檢測任何接近或接觸到白板表面的物體的位置，所以是 可以用人的手指進行觸摸操作的，因此一般稱為觸摸電子白板。觸摸電子白板一般采用 壓力感應、圖像處理等技術。其中采用圖像處理技術的產品中較成熟的一種是這樣構成和 工作的有兩個攝像頭處于白板邊框的兩角，能夠接收到屏幕邊框圖像，在白板邊框安裝 有反光條，反光面對屏幕方向，緊靠每個攝像頭安裝有一組發光燈，其發光均勻照射相對 的反光條，反光條的表面貼有一層具有逆反光作用的反光膜，從而在攝像頭中可以觀測到 明顯亮于背景的亮帶，其反光原理與通常交通標志的反光原理相同。當有物體接近白板 表面而遮擋到反光條時，出現反光條亮帶的缺損，系統可以根據兩攝像頭同時觀測到的缺 損的位置計算出物體在白板二維表面的位置坐標。中國專利公開號CN101145091，申請號 200710047703. X，名稱為"基于紅外線攝像的觸摸屏及其定位檢測方法"的申請公開說明 書，以及中國專利公開號CN101498980，申請號200910038040. 4，名稱為"基于紅外線攝像 的觸摸顯示屏邊框、系統及計算方法"的申請公開說明書中分別描述了這樣的技術。目前已 經有相關產品。這種觸摸電子白板具有結構簡單、成本低、精度較高等優點，但在實際應用 中存尚需要解決以下問題，一是外觀和安裝問題，現有技術和產品中攝像頭直接對準邊框 采集圖像，光軸需要接近但略高于白板板面或顯示屏表面，但由于攝像頭本身具有一定的 體積側向線度，從而必然有部分突出于板面以上，不美觀。另一方面，為了使光軸靠近白板 表面或顯示屏表面，必須將攝像頭放置在板體的邊框以外，這在某些應用中是不方便的。另 一個需要解決的問題是，由于目前技術中反光條是平直的，同一反光條的不同位置與攝像 頭的傾斜角度不同，而現有反光膜的反光效率在入射光傾斜角度較大時會迅速下降，從而 攝像頭觀察到的反光條的不同位置的亮度可以相差很大，這對系統的檢測靈敏度、工作可 靠性和光源效率等顯然都是非常不利的，其中最主要的問題是，為了保證反光條最暗處的 檢測，必須提高發光燈發光功率，而很亮的照射會使近處的物體本身很亮而干擾檢測。
發明內容
本發明的目的是提供一種新的攝像頭光路結構，以使在普通白板上可以實現簡便 的表面附著安裝，而在顯示屏上可以實現一體化且美觀的安裝，本發明的另一個目的是提 供一種新的反光條結構以解決反光條邊角過暗的問題。 本發明的目的通過以下技術方案實現一種觸摸電子白板，主要包括攝像頭、發光 燈、反光條、板體、信號處理電路等，有一個以上的所述攝像頭，其輸出信號連接到所述的信號處理電路，緊靠每個所述攝像頭安裝有一組發光燈，其發光照射所述的反光條，有兩個或 三個反光條，其特征在于，在每個攝像頭的前方安裝有一個反射鏡。所述的反光鏡緊靠鏡頭 設置并且與鏡頭光軸呈45度角，以使側向的物體能被攝像頭看到；有一個或一個以上的所 述反光條是由多片小反光片呈不同傾斜角度排列構成，不同位置的小反光片的傾斜角度根 據其與攝像頭之間的位置關系進行獨立設置，使攝像頭觀察到的反光條上距離較遠處的反 光表面傾斜角盡量降低，而較近處的反光表面的傾斜角度可以有所增大，從而進一步改善 反光條的反光亮度的均勻性。 由于采用了上述技術方案，本發明的觸摸電子白板具有這樣的有益效果由于反 光鏡的引入，可以將攝像頭指向白板表面安裝，可以在任何普通白板上進行簡便的板面貼 附安裝實現觸摸電子白板；由于反射鏡的引入，可以將攝像頭放置在平板顯示器屏幕所在 平面的后側，從而不影響顯示器外觀而構成觸摸屏；由于多片小反光片的傾斜角度的合理 設計可以使攝像頭觀察到的反光條最暗處的反光強度大大提高，并且反光條整體亮度均勻 性改善，從而使系統性能大大提高。
圖1是本發明的第一個實施例的正面觀察示意圖。
圖2是本發明的第一個實施例的側面觀察示意圖。
圖3是本發明的第二個實施例的正面觀察示意圖。
圖4是本發明的第二個實施例的頂視示意圖。 圖中l-攝像頭，2-發光燈，3-反光條，4-小反光片，5-信號處理電路，6-板體， 7_反射鏡。 具體實現方式 下面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細說明。 圖l是本發明第一個實施例的正面觀察示意圖。攝像頭1安裝在一個62英寸 16 : 9的液晶顯示器6的外框上邊兩側上方，兩個攝像頭1指向顯示器6前方，其鏡頭前方 各有一個反射鏡7，與攝像頭1的鏡頭光軸呈45度角度，從而在攝像頭中經過反射鏡7的反 射可以觀察到對應的反光條圖像。在顯示器6外框的另外三邊各貼有一個反光條3，兩組發 光燈2由紅外發射管做成，其發光照射到各自相對的兩條反光條3上，反光條3中，下邊的 一條由7個小反光片4構成，其安裝的傾斜角度是兩側對稱，自外向內的三對小反光片4與 反光條輪廓邊線的夾角分別為30度，20度和15度，中間的一片與反光條輪廓邊線平行。
在本實施例中，攝像頭1的鏡頭采用針孔鏡頭，反光條的反光材料采用普通的玻 璃微珠反光膜，反光條的寬度，即反光膜的寬度為3毫米，反射鏡7是大約長15毫米寬8毫 米厚度1毫米的鍍膜玻璃，發光燈2是直徑3mm紅外發射管，整個裝置高出顯示器前緣平面 約6毫米，這樣可以通過邊框的合理設計使觸摸白板裝置與顯示器融為一體，比較美觀。同 時，因為從每個攝像頭1到相對的左側或右側反光條的觀察傾斜角度(即觀察方向與反光 條邊線垂直方向的夾角)不大，約為0度到30度之間，所以左右兩條反光條3仍然可以采 用現有技術的平面反光條形式。而下邊較長，從攝像頭1到其底邊最遠端的傾斜角為近60 度，且距離較遠，所以如果用現有技術的平面結構反光條，則反光條的反光強度靠近遠端邊 角處將迅速降低。采用了本實施例中所提供的立體結構的反光條3后，攝像頭到最遠端反光面的觀察傾斜角減小了 30度，而最近處的觀察傾斜角增加了 30度，這樣在大大提高了遠
端的反光強度的同時，也適當降低了近端的反光強度，更改善了反光條的整體均勻性。實踐
也證明，這種改進的觸摸電子白板在物體檢測靈敏度、系統的整體可靠性、抗干擾性能等各
方面都由明顯提高，同時發光燈總體耗電可以適當降低，大大提高了能量利用效率。 圖2中，本實施例的的側視圖，攝像頭1是朝向顯示屏前方的，處于邊框上方，反射
鏡7探出顯示器6前緣平面大約3毫米，而發光燈2稍高反射鏡7出以使光線射出。可以
看出此結構下觸摸白板裝置高出顯示器前緣平面僅約6mm。 圖3是本發明第二個實施例的正面觀察示意圖。其中板體6是一個長約2米，高 約1米的普通白板。兩個攝像頭1安裝在左側兩角，鏡頭垂直朝向板面，通過支架直接貼附 在白板表面，通過反射鏡7可以接收到相應反光條3的圖像，反射鏡7盡量接近板面。發光 燈2略離開白板表面以不遮擋光路。右側反光條3采用現有平面結構，上下兩個反光條3 采用立體結構，其中自右側向左側，小反光片4與邊線的夾角從60度到20度漸變。采用了 這種結構的反光條3以后，上下兩條反光條3的右側在相對的攝像頭中的亮度比采用平面 結構反光條大大提高了，對系統的性能改善非常有益。小反光片的位置和長度根據可以根 據這樣的原則來設計從攝像頭到遠端小反光片的觀察線與此小反光片表面接近垂直，在 自攝像頭方向觀察反光面沒有間隙的條件下小反光片間的距離盡量遠，在空間允許條件下 小反光條盡量長。 在上述兩個實施例中，都是采用廉價的玻珠反光膜構成反光表面，而實測反光性 能卻大大超過采用高檔反光膜的現有技術的平面結構反光條，這也是本發明的一個有益效 果。實際制作可以采用板條材料進行激光切割等加工成為經計算的鋸齒形狀，然后在相應 鋸齒邊上附著反光膜形成本發明的立體結構的反光條。具體的形狀可以適當簡化以便于操作。 另外，由于本發明中的反光條的反光性能優良，對產品中反光條的寬度要求也可
以大大降低，現有相關產品中反光條的反光面寬度需要約io毫米，而采用了本發明的觸摸 電子白板其反光條的反光面寬度可以在1毫米到3毫米之間，這樣有利于產品外觀的改善。
權利要求
一種觸摸電子白板，包括攝像頭1、發光器2、反光條3、信號處理電路5板體6等，攝像頭1的信號輸出連接到所述的信號處理電路5，發光器2緊靠攝像頭1的鏡頭并照射反光條3，有兩組或以上的攝像頭與發光器，其特征在于所述攝像頭1的鏡頭前方安裝有反射鏡7，反射鏡7的安裝角度使得攝像頭1通過反射鏡7可以接收到相應反光條3的圖像。
2. 根據權利要求1所述的觸摸電子白板，其特征在于所述的板體6為一個平板顯示 器，所述的攝像頭1和發光器2有兩組，分別安裝在此顯示器6的邊框的兩個相鄰角，攝像 頭1的鏡頭指向顯示器6的屏幕前方。
3. 根據權利要求1所述的觸摸電子白板，其特征在于所述的板體6為普通白板，所述 的攝像頭1有兩個，其鏡頭垂直指向板體6的表面并通過支架貼裝在板體6的表面，反光條 3也貼裝在板體6的表面。
4. 根據權利要求1或2或3所述的觸摸電子白板，其特征在于所述的反光條3中的 一個或一個以上是由多個小反光片4呈不同傾斜角排列構成的。
5. 根據權利要求4所述的觸摸電子白板，其特征在于所述的反光條3中的反光膜的 寬度為l毫米到3毫米。
6. 根據權利要求4所述的觸摸電子白板，其特征在于所述的小反光片4是由附著在 鋸齒形板條材料表面的反光膜構成的。
全文摘要
一種觸摸電子白板裝置，主要包括攝像頭、發光燈、反光條、板體、信號處理電路等，其特征在于，在每個攝像頭的前方安裝有一個反射鏡與鏡頭光軸呈45度角，以使側向的物體能被攝像頭看到。有一個或一個以上的所述反光條是由多片小反光片呈不同傾斜角度排列構成。由于反光鏡的引入，可在普通白板上進行貼附安裝實現觸摸電子白板，可以與顯示器構成一體化的觸摸屏，立體結構的反光條使產品的性能大大提高。
文檔編號G06F3/042GK101770317SQ20101012480
公開日2010年7月7日 申請日期2010年3月16日 優先權日2010年3月16日
發明者鮑煒 申請人:南京方瑞科技有限公司