專利名稱：三維觸摸顯示系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種三維觸摸顯示系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
電子產(chǎn)品與我們的生活聯(lián)系得越來越緊密，使用者已經(jīng)不能滿足于單純地應用按鍵來控制電子產(chǎn)品的工作，觸摸屏的直觀控制方式受到廣大使用者的喜歡。觸摸屏顯示系統(tǒng)的使用，尤其是在電子游戲設(shè)備中的使用，令電子產(chǎn)品與使用者的互動更加流暢。目前的觸摸屏顯示系統(tǒng)是ニ維觸摸顯示系統(tǒng)。如圖I所示，觸摸屏10包括一第一電極板12、一第二電極板14、設(shè)置在第一電極板12與第二電極板14之間的多個透明的點狀隔離物16、一電阻式觸摸屏探測器200、ー電容感應器300及一中央處理器400。所述電阻式觸摸屏探測器200與第一電極板12和第二電極板14分別電連接，用于測量第一電極 板12和第二電極板14之間電壓的變化，所述電容感應器300與第一電極板12電連接，用于測量第一電極板12與一接觸點之間的電容。電阻式觸摸屏探測器200與電容感應器300集成于中央處理器400。ニ維觸摸顯示系統(tǒng)只能在平面內(nèi)達到觸摸顯示的功能，而無法做到三維觸摸顯示。但是，現(xiàn)在電子產(chǎn)品的發(fā)展趨勢正是三維顯示(3D)。隨著三維顯示技術(shù)的發(fā)展，ニ維觸摸顯示系統(tǒng)已經(jīng)無法滿足使用者的需要。將第三維控制直接設(shè)置在觸摸屏上，雖然此方法可以實現(xiàn)三維觸摸顯示，但是此方法的廣品造價聞昂。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述的缺陷，本發(fā)明提供一種低成本三維觸摸顯示系統(tǒng)和方法。為達到上述目的，本發(fā)明是通過以下措施實現(xiàn)的三維觸摸顯示系統(tǒng)包括ニ維觸摸顯示系統(tǒng)和第三維輸入系統(tǒng),其中，第三維輸入系統(tǒng)包括第三維感應単元，所述第三維感應単元接收第三維信號，并將所述第三維信號輸出至ニ維觸摸顯示系統(tǒng)的驅(qū)動電路；ニ維觸摸顯示系統(tǒng)包括觸摸屏和采集并處理觸摸屏信號的驅(qū)動電路，所述驅(qū)動電路接收第三維信號，將所述第三維信號與觸摸屏信號整合處理并輸出。特別是，第三維感應単元為壓カ傳感器。特別是，第三維輸入系統(tǒng)還包括觸摸単元，所述第三維感應單元設(shè)置在所述觸摸單元上。進ー步，所述觸摸單元為可套設(shè)于至少ー個手指上的觸摸手套。一種三維觸摸顯示方法信號處理器將同一時刻接收到的來自觸摸屏的第一維信號和第二維信號以及來自觸摸屏外的第三維信號進行整合，得到自有坐標系中的一個三維坐標值；顯示裝置驅(qū)動電路對應所述三維坐標值輸出驅(qū)動信號；
顯示裝置響應驅(qū)動信號執(zhí)行相應操作。本發(fā)明三維觸摸顯示系統(tǒng)在觸摸単元上設(shè)置第三維感應単元，通過壓カ傳感器等感應元件將第三維信息傳輸給ニ維觸摸顯示系統(tǒng)的驅(qū)動電路，實現(xiàn)三維觸摸顯示效果。觸摸単元設(shè)置為觸摸手套，為電子游戲領(lǐng)域中觸摸顯示技術(shù)的使用提供很好的條件。本發(fā)明三維觸摸顯示方法是在現(xiàn)有ニ維觸摸顯示系統(tǒng)上外加第三維信息，將該第三維信息和原有ニ維信號整合并驅(qū)動顯示裝置做相應動作，從而可低成本地實現(xiàn)三維觸摸顯不O


圖I為現(xiàn)有_■維觸摸顯不系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不意圖。圖2為本發(fā)明優(yōu)選實施例結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合說明書附圖和實施例對本發(fā)明做詳細描述。如圖2所示，本發(fā)明三維觸摸顯示系統(tǒng)包括ニ維觸摸顯示系統(tǒng)I和第三維輸入系統(tǒng)。將第三維輸入系統(tǒng)的輸出端整合在現(xiàn)有ニ維觸摸顯示系統(tǒng)的驅(qū)動電路中，在現(xiàn)有成熟的ニ維觸摸顯示系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展成三維觸摸顯示系統(tǒng)。該三維觸摸顯示系統(tǒng)與普通ニ維觸摸顯示系統(tǒng)兼容性強。其中，第三維輸入系統(tǒng)包括觸摸単元和第三維感應単元2。觸摸單元是在ニ維觸摸顯示系統(tǒng)的顯示屏上施加壓カ的元件。該元件可完成普通ニ維觸摸顯示系統(tǒng)中通過按壓觸摸屏表面來選中確定區(qū)域的任務，同時，該元件也是第三維感應単元的載體。觸摸単元可以是觸摸筆或可套設(shè)于至少ー個手指上的觸摸手套等。第三維感應単元2的作用是感應觸摸単元上的信號，將該信號輸入ニ維觸摸顯示系統(tǒng)的驅(qū)動電路。第三維感應単元2的優(yōu)選元件為安裝在觸摸単元端頭的壓カ傳感器，將感應到的壓カ值輸入ニ維觸摸顯示系統(tǒng)的驅(qū)動電路。第三維感應單元2感應到的觸摸單元信號可以通過有線或無線的方式輸入ニ維觸摸顯示系統(tǒng)的驅(qū)動電路。壓カ傳感器感應到的壓カ值即為所需的第三維信息，據(jù)此實現(xiàn)第三維的反應，例如三維顯示中景深維度的反應。為了實現(xiàn)景深效果，三維顯示器的處理方法有多種，但是基本的原理是相同的。三維顯示器的顯示面板由兩片面板組成，借由前面板與后面板之間的距離以及分別在前、后面板上的兩影像具有不同輝度，再借由觀看者兩眼的視差(Binocular parallax),使觀看者對影像產(chǎn)生立體感。三維觸摸顯示系統(tǒng)可以通過第三維感應單元對不同景深的顯示內(nèi)容作出反應。工作過程,如圖I所不，第一電極板12包括一第一基體120、一第一導電層122及一第一電極124。第一電極124分別與電容感應器300和電阻式觸摸屏探測器200電連接。第二電極板14包括一第二基體140、一第二導電層142、一第二電極144及多個探測電極146。第二電極144與電阻式觸摸屏探測器200電連接。多個探測電極146通過一信號處理器202與電阻式觸摸屏探測器200電連接。第二電極板14上表面外圍設(shè)置有一絕緣粘合層18。使用吋，使用者通過觸摸物如手指或手持導電筆觸摸觸摸屏10的第一電極板12進行操作。當觸摸物靠近第一電極板12達到一定距離時觸摸物與第一電極板12之間產(chǎn)生ー耦合電容，該耦合電容被電容感應器300感測到，電容感應器300將信號傳遞給中央處理器400，中央處理器400可發(fā)出相應的指令啟動或關(guān)閉顯示元件。當觸摸物的壓カ逐漸增加使第一電極板12和第二電極板14相互接觸后形成ー個電接觸點。如果為單點觸摸，電阻式觸摸屏探測器200通過探測觸摸點電壓的變化，進行精確計算并將其轉(zhuǎn)換成觸摸點的坐標。數(shù)字化的觸摸點坐標被傳遞給中央處理器400，中央處理器400根據(jù)這ー組坐標發(fā)出相應指令，啟動電子設(shè)備的各種功能切換。如果為多點觸摸，在第一導電層122和第二導電層142上形成多個電接觸點。由于第一導電層122對第二導電層142電壓的影響，此吋，電接觸點所對應的探測電極146的電壓發(fā)生變化。由于不同的探測電極146對應不同的導電通道，每個電接觸點所對應的探測電極146之間的電壓值互不影響。通過對探測電極146電壓的測量和計算可以確定所有電接觸點的具體位置，實現(xiàn)多點測量。第三維感應単元2感應到的信號傳輸至中央處理器400，與ニ維電接觸點的信息 綜合，實現(xiàn)三維觸摸顯示。實施例兼具娛樂和運動的搏擊訓練游戲，第一維和第二維可以設(shè)置在沙包上，第三維設(shè)置在手套上，壓カ感應器具體可以設(shè)置在指尖處、指關(guān)節(jié)處或掌心處，通過不同部位的壓カ測試最大程度地實現(xiàn)三維游戲真實模擬。一種三維觸摸顯示方法信號處理器將同一時刻接收到的來自觸摸屏的第一維信號和第二維信號以及來自觸摸屏外的第三維信號進行整合，得到自有坐標系中的一個三維坐標值；顯示裝置驅(qū)動電路對應所述三維坐標值輸出驅(qū)動信號；顯示裝置響應驅(qū)動信號執(zhí)行相應操作。其中，自有坐標系為該信號處理器系統(tǒng)自身確定的一個三維直角坐標系。第三維信號優(yōu)選為壓カ信號；所述壓カ信號被分為復數(shù)個壓カ值區(qū)間，每ー個壓カ值區(qū)間對應信號處理器中的ー個第三維坐標值。以上，僅為本發(fā)明的較佳實施例，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應該以權(quán)利要求所界定的保護范圍為準。
權(quán)利要求
1.一種三維觸摸顯示系統(tǒng)，其特征在于，包括二維觸摸顯示系統(tǒng)和第三維輸入系統(tǒng)， 第三維輸入系統(tǒng)包括第三維感應單元，所述第三維感應單元接收第三維信號，并將所述第三維信號輸出至二維觸摸顯示系統(tǒng)的驅(qū)動電路； 二維觸摸顯示系統(tǒng)包括觸摸屏和采集并處理觸摸屏信號的驅(qū)動電路，所述驅(qū)動電路接收第三維信號，將所述第三維信號與觸摸屏信號整合處理并輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的三維觸摸顯示系統(tǒng)，其特征在于第三維感應單元為壓力傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的三維觸摸顯示系統(tǒng)，其特征在于第三維輸入系統(tǒng)還包括觸摸單元，所述第三維感應單元設(shè)置在所述觸摸單元上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的三維觸摸顯示系統(tǒng)，其特征在于所述觸摸單元為可套設(shè)于至少一個手指上的觸摸手套。
5.—種三維觸摸顯示方法，其特征在于 信號處理器將同一時刻接收到的來自觸摸屏的第一維信號和第二維信號以及來自觸摸屏外的第三維信號進行整合，得到自有坐標系中的一個三維坐標值； 顯示裝置驅(qū)動電路對應所述三維坐標值輸出驅(qū)動信號； 顯示裝置響應驅(qū)動信號執(zhí)行相應操作。
全文摘要
本發(fā)明公開一種三維觸摸顯示系統(tǒng)和方法，為解決直接在觸摸屏上實現(xiàn)三維顯示的造價過高問題而設(shè)計。本發(fā)明三維觸摸顯示系統(tǒng)包括二維觸摸顯示系統(tǒng)和第三維輸入系統(tǒng)，第三維輸入系統(tǒng)包括在顯示屏上施加壓力的觸摸單元和感應并輸出信號的第三維感應單元。第三維感應單元優(yōu)選壓力傳感器。本發(fā)明三維觸摸顯示系統(tǒng)上設(shè)置第三維感應單元，通過壓力傳感器等感應元件將第三維信息傳輸給二維觸摸顯示系統(tǒng)的驅(qū)動電路，實現(xiàn)三維觸摸顯示效果。觸摸單元為套設(shè)于至少一個手指上的觸摸手套，為電子游戲領(lǐng)域中觸摸顯示技術(shù)的使用提供很好的條件。本發(fā)明三維觸摸顯示方法為現(xiàn)有二維觸摸顯示系統(tǒng)的二維信號結(jié)合其外輸入的第三維信號實現(xiàn)三維觸摸顯示效果。
文檔編號G06F3/041GK102681713SQ20111016082
公開日2012年9月19日 申請日期2011年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月15日
發(fā)明者吉銳 申請人:北京京東方光電科技有限公司