一種一字線形雷射光源安裝調試的裝置及其方法

2023-10-09 12:07:14 1

專利名稱：一種一字線形雷射光源安裝調試的裝置及其方法
技術領域：
本發明涉及基於雷射光源定位的領域，特別涉及一種一字線形雷射光源安裝調試 的裝置與方法。
背景技術：
隨著觸摸定位技術的廣泛應用，定位形式也越來越多，有電阻式、電容式、紅外、表 面聲波等等，還有最近出現的一種基於雷射的定位技術，該技術具有定位精度高、能實現多 點定位且反應速度快的特點，專利公開號為CN101477427A的中國發明專利申請公開了 「接 觸或無觸摸式紅外線雷射多點觸控裝置」，通過在觸控面板的至少一個檢測方向或多個邊 角上安裝一字紅外光線雷射器，有觸摸事件發生時，紅外線攝像機拍攝到觸摸點散射的紅 外光，進行定位。在裝置的安裝時，需要對一字線形雷射光源進行安裝調試，使得一字線形 雷射光源光軸平行於觸控面板且其光照範圍覆蓋整個觸控面板。安裝調試過程中由於人眼對紅外一字線形雷射光源無法直接看到，且直接靠人工 進行盲目調整，很難判斷一字線形雷射光源光軸是否平行於觸控面板且確保一字線形雷射 光源的光照範圍覆蓋整個觸控面板，一字線形雷射光源的安裝不準確，直接影響到後續定 位的精確度。

發明內容
本發明的目的在於克服現有技術的缺點與不足，提供一種簡單方便，精度高，且速 度快的一字線形雷射光源安裝調試裝置及其方法，實現一字線形雷射光源光軸平行於觸控 面板且確保一字線形雷射光源的光照範圍覆蓋整個觸控面板。本發明一種一字線形雷射光源安裝調試的裝置採用以下技術方案一種一字線形雷射光源安裝調試的裝置，由攝像頭、無源筆、反光條、調試指示模 塊組成，其中，所述反光條，有兩條，高度在I-IOmm之間，分別設置在觸控面板所需的一字 線形雷射光源的兩條光照邊界線與觸摸面板邊框的兩個相交位置上，用於反射一字線形激 光光源所發出的光線；所述攝像頭，位於能拍攝到整個觸控面板的位置上，並輸出拍攝圖像；所述調試指示模塊，由調試單元、信號顯示單元組成；所述調試單元，用於接收攝 像頭所拍攝圖形，根據拍攝圖像中反光條的亮度生成調試指示信號；所述信號顯示單元，用 於顯示調試指示信號；所述無源筆，用於在拍攝圖像時，筆尖向下分別垂直放置在觸控面板上且在一字 線形雷射光源中心光軸上的與一字線形雷射光源距離遠近不同的兩個位置上，在所述無源 筆的筆桿上距離筆尖IOmm的位置處刻有一刻度條。所述反光條為白紙或其它能反射紅外光的材料。本發明是一字線形雷射光源安裝調試的裝置，採用了反光條、無源筆、攝像頭和調 試指示模塊，反光條和無源筆作為調試定位標準物，使調試更精確，調試指示模塊為調整提供指示信號，使調試更便捷，根據指示信號調整一字線形雷射光源的位置，使一字線形雷射 光源光軸平行於觸控面板且確保一字線形雷射光源的光照範圍覆蓋整個觸控面板，完成了 一字線形雷射光源的調試。本發明一字線形雷射光源安裝調試的方法採用以下技術方案現有的一字線形雷射光源(可包括一個固定架)，如圖2所示。一種一字線形雷射光源安裝調試的方法，包括以下步驟步驟一將無源筆的筆尖向下，分別垂直放置在觸控面板上的與一字線形雷射光 源距離遠近不同的兩個位置上，攝像頭分別對位於這兩個位置上的無源筆進行圖像拍攝， 並輸出兩個圖像，先根據這兩個圖像進行如下調整為表述方便，將無源筆的筆尖向下，垂直放置在觸控面板上且在一字線形雷射光 源中心光軸上的與一字線形雷射光源距離遠近不同的兩個位置上時，定義與一字線形雷射 光源距離近的位置為第一位置，與一字線形雷射光源距離遠的位置為第二位置。若在兩個圖像中，無源筆上被一字線形雷射光源照射到的位置，均在刻度條的下 方，則無需對一字線形雷射光源進行調整；若在兩個圖像中，無源筆上被一字線形雷射光源照射到的位置，均在刻度條的上 方，則將一字線形雷射光源整體相對觸摸面板向下調整；若在從第一位置上得到的圖像中，無源筆上被一字線形雷射光源照射到的位置在 刻度條的下方，而在從第二位置上得到的圖像中，無源筆上被一字線形雷射光源照射到的 位置在刻度條的上方，則將一字線形雷射光源的朝向相對觸摸面板向下調整；若在從第二位置上得到的圖像中，無源筆上被一字線形雷射光源照射到的位置在 刻度條的下方，而在從第一位置上得到的圖像中，無源筆上被一字線形雷射光源照射到的 位置在刻度條的上方，則將一字線形雷射光源的朝向相對觸摸面板向上調整； 調整了 一字線形雷射光源後，使其中心光軸平行於觸控面板。步驟二 在觸控面板所需的一字線形雷射光源的兩條光照邊界線與觸控面板邊框 的兩個相交位置上分別設置反光條，攝像頭同時對兩條反光條進行拍攝，將拍攝得到的圖 像輸出到調試指示模塊，調試指示模塊中的調試單元，將圖像中的反光條亮度值和預設的 閾值a進行比較，生成調試指示信號，信號顯示單元顯示該調試指示信號，具體情形如下若圖像中所有反光條的反光條亮度值均小於閾值a，則調試單元生成將一字線形 雷射光源向反光條方向調整的調試指示信號，信號顯示單元顯示該調試指示信號；若圖像中所有反光條的反光條亮度值均大於閾值a，則調試單元生成不需要對一 字線形雷射光源進行調整的調試指示信號，信號顯示單元顯示該調試指示信號；若只有圖像左邊的反光條的反光條亮度值小於閾值a，則調試單元生成將一字線 形雷射光源向左調整的調試指示信號，信號顯示單元顯示該調試指示信號；若只有圖像右邊的反光條的反光條亮度值小於閾值a，則調試單元生成一字線形 雷射光源向右調整的調試指示信號，信號顯示單元顯示該調試指示信號。所述閾值a，可以採用如下方法獲得攝像頭分別拍攝，被一字線形雷射光源照射 和沒被一字線形雷射光源照射這兩種情況下的反光條，分別獲得反光條沒有被一字線形激 光光源照射時的最大亮度值和反光條被一字線形雷射光源照射時的最小亮度值，閾值a在 這兩個值之間但不包含這兩個值的範圍內任取一值。
所述反光條亮度值為整個反光條亮度的平均值。需要說明的是被一字線形雷射光源照射和沒被一字線形雷射光源照射這兩種情 況下的反光條的亮度相差很大，所以光源與各個反光條之間的距離差異所造成的誤差對該 發明的影響可以忽略。本發明是一種一字線形雷射光源的安裝調試的方法，根據攝像頭拍攝到的圖像中 雷射光源照射到無源筆的位置以及通過反光條亮度值，從而使得一字線形雷射光源光軸平 行於觸控面板且其光照範圍覆蓋整個觸控面板，完成了一字線形雷射光源的調試，調試過 程準確而便捷。


圖1是本發明一種一字線形雷射光源安裝調試的裝置實施例一的結構示意圖；圖2是本發明一字線形雷射光源固定架示意圖；圖3是本發明實施例一的無源筆放置示意圖；圖4是本發明實施例一的反光條被照亮情形一的示意圖；圖5是本發明實施例一的反光條被照亮情形二的示意圖；圖6是本發明一種一字線形雷射光源安裝調試的裝置實施例二的結構示意圖；圖7是本發明實施例二的無源筆放置示意圖；圖8是本發明實施例二的反光條被照亮情形一的示意圖；圖9是本發明實施例二的反光條被照亮情形二的示意圖。
具體實施例方式本發明是一種一字線形雷射光源安裝調試的裝置及其方法，根據攝像頭拍攝到的 圖像中雷射光源照射到無源筆的位置以及通過反光條的亮度調整一字線形雷射光源的位 置，實現一字線形雷射光源光軸平行於觸控面板且確保一字線形雷射光源的光照範圍覆蓋 整個觸控面板。下面結合附圖進一步說明本發明。實施例一參見圖1所示，一字線形雷射光源放置在觸摸面板的角上。在需要多個一字線形 雷射光源情況下，由於各個一字線形雷射光源在這種情形時，安裝調試的裝置及其方法均 類似，本實施例只說明一個一字線形雷射光源的具體實施步驟。本發明的一字線形雷射光源安裝調試的裝置，由攝像頭101、無源筆102、反光條 103、106、調試指示模塊107組成。其中，所述反光條103、106分別放置觸控面板所需的一字線形雷射光源的兩條光 照邊界線與觸控面板邊框的兩個相交位置上；本實施例中，所述的反光條為白紙，高度L為 5mm ο所述攝像頭101放置在能拍攝到整個觸控面板的位置上。所述調試指示模塊107與攝像頭101相連，且由調試單元111和信號顯示單元112 組成。調試單元111根據攝像頭101拍攝的圖像進行分析，生成對一字線形雷射光源109 的調試指示信號；信號顯示單元112，用於顯示調試指示信號。在本實施例中，使用紅、綠兩 個不同顏色的指示燈作為信號顯示單元。
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所述無源筆的筆桿上距離筆尖IOmm的位置處刻有一刻度條，在本實施例中，刻度 條距離筆尖的高度D為10mm。現有的一字線形雷射光源(可包括一個固定架201)，將其安裝在觸控面板的角 上，參見圖2所示。一種一字線形雷射光源安裝調試的方法，包括以下步驟步驟一將無源筆102的筆尖向下，分別垂直放置在觸控面板上且在一字線形激 光光源中心光軸上的與一字線形雷射光源距離遠近不同的兩個位置上，如圖1和圖3所示， 攝像頭101分別對位於兩個位置上的無源筆進行圖像拍攝，先後得到兩個圖像，先根據這 兩個圖像進行如下調整若在兩個圖像中，無源筆上被一字線形雷射光源照射到的位置，均在刻度條的下 方，則無需對一字線形雷射光源進行調整；若在兩個圖像中，無源筆上被一字線形雷射光源照射到的位置，均在刻度條的上 方，則將一字線形雷射光源整體相對觸摸面板向下調整；若在從第一位置上得到的圖像中，無源筆上被一字線形雷射光源照射到的位置在 刻度條的下方，而在從第二位置上得到的圖像中，無源筆上被一字線形雷射光源照射到的 位置在刻度條的上方，則將一字線形雷射光源的朝向相對觸摸面板向下調整；若在從第二位置上得到的圖像中，無源筆上被一字線形雷射光源照射到的位置在 刻度條的下方，而在從第一位置上得到的圖像中，無源筆上被一字線形雷射光源照射到的 位置在刻度條的上方，則將一字線形雷射光源的朝向相對觸摸面板向上調整；調整了一字線形雷射光源後，使一字線形雷射光源的中心光軸110平行於觸控面 板。步驟二 在觸控面板所需的一字線形雷射光源的兩條光照邊界線與觸控面板邊框 的兩個相交位置上分別設置反光條，攝像頭同時對兩條反光條進行拍攝，將拍攝得到的圖 像輸出到調試指示模塊，調試指示模塊中的調試單元，將圖像中的反光條亮度值和預設的 閾值a進行比較，生成調試指示信號，信號顯示單元顯示該調試指示信號，具體情形如下若圖像中所有反光條的反光條亮度值均小於閾值a，則調試單元生成將一字線形 雷射光源向反光條方向調整的調試指示信號，紅色指示燈、綠色指示燈都亮著；若圖像中所有反光條的反光條亮度值均大於閾值a，則調試單元生成不需要對一 字線形雷射光源進行調整的調試指示信號，紅色指示燈、綠色指示燈都不亮；若只有圖像左邊的反光條106的反光條亮度值小於閾值a，則調試單元生成將一 字線形雷射光源向左調整的調試指示信號，紅色指示燈亮，綠顏色指示燈不亮；若只有圖像右邊的反光條103的反光條亮度值小於閾值a，則調試單元生成一字 線形雷射光源向右調整的調試指示信號，綠色指示燈亮，紅色指示燈不亮。根據信號顯示單元顯示的調試指示信號對一字線形雷射光源進行調整。所述閾值a，採用如下方法獲得攝像頭分別拍攝，被一字線形雷射光源照射和沒 被一字線形雷射光源照射這兩種情況下的反光條，分別獲得反光條沒有被一字線形雷射光 源照射時的最大亮度值和反光條被一字線形雷射光源照射時的最小亮度值，在這兩個值之 間但不包含這兩個值的範圍內取閾值a。本實施例中，閾值a取它們的平均值。所述反光條亮度值為整個反光條亮度的平均值。
例如，參見圖4所示，為本發明實施例一的反光條被照亮情形一的示意圖，通過攝 像頭101拍攝圖像中，求取各反光條的亮度的平均值與閾值a比較，可以辨別出雷射光源 109發出的光線只照亮了反光條106，而沒照射到反光條103，調試指示模塊107的調試單元 生成向右調試指示信號，代表信號顯示單元的指示燈中，紅色指示燈不亮，綠色指示燈亮。 這時，對一字線形雷射光源在保持光源光照平面不變的情況下，進行向右調整，直到指示燈 均不為亮，如圖5，這時，表示一字線形雷射光源安裝調試調整完。實施例二參見圖6所示，本實施例與上一實施例的不同點是一字線形雷射光源放置在觸摸 面板的邊上，而上一實施例是放置在觸控面板的角上。由於各個一字線形雷射光源在這種 情形，安裝調試的裝置及其方法均類似，本實施例只說明一個一字線形雷射光源的具體實 施步驟。本發明的一種一字線形雷射光源安裝調試的裝置，由攝像頭101、無源筆102、反 光條103、104、調試指示模塊107組成。其中，所述反光條103、104放置在觸控面板所需的一字線形雷射光源的兩條光照 邊界線與觸控面板邊框的兩個相交位置上；反光條為白紙或其他能反射紅外光的材料，本 實施例中，所述的反光條為白色塑料板，高度L為5mm。所述攝像頭101放置在能拍攝到全部反光條的位置，所述調試指示模塊107與攝像頭101相連，由調試單元111和信號顯示單元112組 成。調試單元111根據攝像頭101拍攝的圖像進行分析，生成對一字線形雷射光源109的 調試指示信號；信號顯示單元112，用於顯示111生成的調試指示信號。在本實施例中，使 用與反光條一一對應，且顏色相同的兩個指示燈作為信號顯示單元。所述無源筆的筆桿上距離筆尖IOmm的位置處刻有一刻度條，在本實施例中，刻度 條距離筆尖的高度D為10mm。現有的一字線形雷射光源(可包括一個固定架201)，將其固定在觸摸面板的邊 上。—種一字線形雷射光源安裝調試的方法，包括以下步驟步驟一將無源筆102的筆尖向下，分別垂直放置在觸控面板上且在一字線形激 光光源中心光軸上的與一字線形雷射光源距離遠近不同的兩個位置上，如圖6和圖7所示， 攝像頭101分別對位於兩個位置上的無源筆進行圖像拍攝，先後得到兩個圖像，先根據這 兩個圖像進行如下調整若在兩個圖像中，無源筆上被一字線形雷射光源照射到的位置，均在刻度條的下 方，則無需對一字線形雷射光源進行調整；若在兩個圖像中，無源筆上被一字線形雷射光源照射到的位置，均在刻度條的上 方，則將一字線形雷射光源整體相對觸摸面板向下調整；若在從第一位置上得到的圖像中，無源筆上被一字線形雷射光源照射到的位置在 刻度條的下方，而在從第二位置上得到的圖像中，無源筆上被一字線形雷射光源照射到的 位置在刻度條的上方，則將一字線形雷射光源的朝向相對觸摸面板向下調整；若在從第二位置上得到的圖像中，無源筆上被一字線形雷射光源照射到的位置在 刻度條的下方，而在從第一位置上得到的圖像中，無源筆上被一字線形雷射光源照射到的位置在刻度條的上方，則將一字線形雷射光源的朝向相對觸摸面板向上調整；調整了一字線形雷射光源後，使一字線形雷射光源的中心光軸110平行於觸控面 板。步驟二 在觸控面板所需的一字線形雷射光源的兩條光照邊界線與觸控面板邊框 的兩個相交位置上分別設置反光條，攝像頭同時對兩條反光條進行拍攝，將拍攝得到的圖 像輸出到調試指示模塊，調試指示模塊中的調試單元，將圖像中的反光條亮度值和預設的 閾值a進行比較，生成調試指示信號，信號顯示單元顯示該調試指示信號，具體情形如下若圖像中所有反光條的反光條亮度值均小於閾值a，則調試單元生成將一字線形 雷射光源向反光條方向調整的調試指示信號，所有指示燈都不亮；若圖像中所有反光條的反光條亮度值均大於閾值a，則調試單元生成不需要對一 字線形雷射光源進行調整的調試指示信號，所有指示燈都亮著；若只有圖像左邊的反光條104的反光條亮度值小於閾值a，則調試單元生成將一 字線形雷射光源向左調整的調試指示信號，與反光條104對應的指示燈不亮，與反光條104 對應的指示燈亮著；若只有圖像右邊的反光條103的反光條亮度值小於閾值a，則調試單元生成一字 線形雷射光源向右調整的調試指示信號，與反光條103對應的指示燈不亮，與反光條103對 應的指示燈亮著。根據信號顯示單元顯示的調試指示信號對一字線形雷射光源進行調整。所述閾值a，可以採用如下方法獲得攝像頭分別拍攝，被一字線形雷射光源照射 和沒被一字線形雷射光源照射這兩種情況下的反光條，分別獲得反光條在沒有被一字線形 雷射光源照射時的最大亮度值和反光條被一字線形雷射光源照射時的最小亮度值，在這兩 個值之間但不包含這兩個值的範圍內取閾值a。本實施例中，閾值a取它們的平均值。所述反光條亮度值為整個反光條亮度的平均值。例如，參見圖8所示，為本發明實施例二的反光條被照亮情形一的示意圖，通過攝 像頭101拍攝圖像，求取各反光條的亮度的平均值與閾值a比較，可以辨別出，一字線形激 光光源發出的光線照到了反光條104，而沒有照射到反光條103，調試指示模塊107的調試 單元生成向右調試指示信號，代表信號顯示單元的指示燈中，，與反光條104對應的指示燈 亮著，而與反光條103對應的指示燈不亮，這樣，需要對一字線形雷射光源在保持光源光照 平面不變的情況下，進行向右調整，直到代表反光條103、104的指示燈均為亮，如圖9，這 時，表示一字線形雷射光源安裝調試調整完。以上所述的本發明實施方式，並不構成對本發明保護範圍的限定。任何在本發明 的精神和原則之內所作的修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的權利要求保護範 圍之內。
權利要求
一種一字線形雷射光源安裝調試的裝置，其特徵在於，所述裝置由攝像頭、無源筆、反光條、調試指示模塊組成；所述反光條，有兩條，高度在1 10mm之間，分別設置在觸控面板所需的一字線形雷射光源的兩條光照邊界線與觸摸面板邊框的兩個相交位置上，用於反射一字線形雷射光源所發出的光線；所述攝像頭，位於能拍攝到整個觸控面板的位置上，並輸出拍攝圖像；所述調試指示模塊，由調試單元、信號顯示單元組成；所述調試單元，用於接收攝像頭所拍攝圖形，根據拍攝圖像中反光條的亮度生成調試指示信號；所述信號顯示單元，用於顯示調試指示信號；所述無源筆，在其筆桿上距離筆尖10mm的位置處設有一刻度條，用於在拍攝圖像時，筆尖向下垂直放置在觸控面板上且在一字線形雷射光源中心光軸上與一字線形雷射光源距離遠近不同的兩個位置上。
2.根據權利要求1所述的一種一字線形雷射光源安裝調試的裝置，其特徵在於，所述 反光條為白紙或其它能反射紅外光的材料。
3.一種一字線形雷射光源安裝調試的方法，其特徵在於，包括以下步驟1)、將無源筆的筆尖向下，分別垂直放置在觸控面板上且在一字線形雷射光源中心光 軸上的與一字線形雷射光源距離遠近不同的兩個位置上，攝像頭分別對位於該兩個位置上 的無源筆進行圖像拍攝，並分別輸出兩個圖像，先根據這兩個圖像作出如下調整若在兩個圖像中，無源筆上被一字線形雷射光源照射到的位置，均在刻度條的下方，則 無需對一字線形雷射光源進行調整；若在兩個圖像中，無源筆上被一字線形雷射光源照射到的位置，均在刻度條的上方，則 將一字線形雷射光源整體相對觸摸面板向下調整；若在從第一位置上得到的圖像中，無源筆上被一字線形雷射光源照射到的位置在刻度 條的下方，而在從第二位置上得到的圖像中，無源筆上被一字線形雷射光源照射到的位置 在刻度條的上方，則將一字線形雷射光源的朝向相對觸摸面板向下調整；若在從第二位置上得到的圖像中，無源筆上被一字線形雷射光源照射到的位置在刻度 條的下方，而在從第一位置上得到的圖像中，無源筆上被一字線形雷射光源照射到的位置 在刻度條的上方，則將一字線形雷射光源的朝向相對觸摸面板向上調整；所述第一位置和第二位置，分別是指無源筆的筆尖向下，垂直放置在觸控面板上的與 一字線形雷射光源距離遠近不同的兩個位置上時，與一字線形雷射光源距離近的位置和與 一字線形雷射光源距離遠的位置；2)、在觸控面板所需的一字線形雷射光源的兩條光照邊界線與觸控面板邊框的兩個相 交位置上分別設置反光條，攝像頭同時對兩個反光條進行拍攝，輸出拍攝的圖像至調試指 示模塊，調試指示模塊中的調試單元，將圖像中的反光條亮度值和預設的閾值a進行比較若圖像中所有反光條的反光條亮度值均小於閾值a，則調試單元生成將一字線形雷射 光源向反光條方向調整的調試指示信號，信號顯示單元顯示該調試指示信號；若圖像中所有反光條的反光條亮度值均大於閾值a，則調試單元生成不需要對一字線 形雷射光源進行調整的調試指示信號，信號顯示單元顯示該調試指示信號；若只有圖像中左邊的反光條的反光條亮度值小於閾值a，則調試單元生成將一字線形雷射光源向左調整的調試指示信號，信號顯示單元顯示該調試指示信號；若只有圖像右邊的反光條的反光條亮度值小於閾值a，則調試單元生成一字線形雷射 光源向右調整的調試指示信號，信號顯示單元顯示該調試指示信號。
4.根據權利要求3所述的一種一字線形雷射光源安裝調試的方法，其特徵在於，所述 反光條亮度值為整個反光條的亮度的平均值。
5.根據權利要求3所述的一種一字線形雷射光源安裝調試的方法，其特徵在於，所述 閾值a，採用如下方法獲得攝像頭分別拍攝被一字線形雷射光源照射和沒被一字線形激 光光源照射的反光條，分別獲得反光條在沒有被一字線形雷射光源照射時的最大亮度值和 被一字線形雷射光源照射時的最小亮度值，閾值a
全文摘要
本發明公開了一種一字線形雷射光源安裝調試的裝置，由攝像頭、無源筆、反光條、調試指示模塊組成，其中，所述反光條，用於反射一字線形雷射光源所發出的光線；所述攝像頭拍攝圖像，並輸出拍攝圖像；所述調試指示模塊由調試單元、信號顯示單元組成；所述無源筆，用於在拍攝圖像時，筆尖向下分別垂直放置在觸控面板上且在一字線形雷射光源中心光軸上的與一字線形雷射光源距離遠近不同的兩個位置上。本發明還公開一種一字線形雷射光源的安裝調試的方法，根據攝像頭拍攝到的圖像中雷射光源照射到無源筆的位置以及通過反光條亮度，從而使得一字線形雷射光源光軸平行於觸控面板且確保一字線形雷射光源的光照範圍覆蓋整個觸控面板，完成了一字線形雷射光源的調試，調試過程準確而便捷。
文檔編號G06F3/042GK101980119SQ20101028191
公開日2011年2月23日 申請日期2010年9月13日 優先權日2010年9月13日
發明者劉小青, 劉志文, 彭昌輝, 鍾傑婷 申請人:廣東威創視訊科技股份有限公司