一種虛擬輸入設(shè)備及其光檢測(cè)裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種設(shè)計(jì)合理，檢測(cè)準(zhǔn)確，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的虛擬輸入設(shè)備及其光檢測(cè)裝置。其中一種光檢測(cè)裝置包括信號(hào)采集器，以及層疊設(shè)置的發(fā)光裝置和感光裝置；發(fā)光裝置內(nèi)部設(shè)置有光源，發(fā)光面呈圓柱面設(shè)置；感光裝置上下表面和兩側(cè)面分別設(shè)置有吸光遮光片，感光裝置的感光面呈與發(fā)光面同半徑的圓柱面設(shè)置；感光裝置包括若干沿感光面均勻布置的感光單元；感光單元橫截面呈扇形設(shè)置，內(nèi)部設(shè)置有光感元件，弧面上設(shè)置有選取光源發(fā)出光對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)的濾光片；相鄰感光單元之間設(shè)置有吸光遮光片；光感元件的輸出端連接到信號(hào)采集器的輸入端。其中一種虛擬輸入設(shè)備包括至少兩個(gè)本實(shí)用新型所述的光檢測(cè)裝置，以及連接在采集器輸出端的微處理器。
【專利說(shuō)明】一種虛擬輸入設(shè)備及其光檢測(cè)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及信號(hào)檢測(cè)裝置，具體為一種虛擬輸入設(shè)備及其光檢測(cè)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著觸摸屏技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的電子設(shè)備用觸摸屏代替了傳統(tǒng)非觸摸屏，手機(jī)、平板電腦等電子設(shè)備安裝觸摸屏已經(jīng)成為一種潮流。由于觸摸屏操作簡(jiǎn)單、操作自由度大、人性化等特點(diǎn)，已經(jīng)成為人們?nèi)找娌豢苫蛉钡碾娮虞斎朐O(shè)備。然而，傳統(tǒng)觸摸屏存在安裝困難、不可移植、不能反復(fù)使用等缺點(diǎn)，對(duì)觸摸屏的使用造成了一定的影響。同時(shí)，大量陳舊設(shè)備安裝的仍然是非觸摸屏，不能滿足人們對(duì)觸摸屏的需要。
[0003]通過(guò)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)和專利檢索發(fā)現(xiàn)，已經(jīng)有一些基于光檢測(cè)裝置的電技術(shù)對(duì)非觸摸屏的觸摸位置進(jìn)行定位?，F(xiàn)有技術(shù)中如中國(guó)專利“一種基于圖像識(shí)別的虛擬觸摸屏系統(tǒng)”申請(qǐng)?zhí)枮?00820039313.8的專利，“一種基于圖像處理技術(shù)的虛擬觸摸屏系統(tǒng)”申請(qǐng)?zhí)枮?01110443923.0的專利，“虛擬觸摸屏”申請(qǐng)?zhí)枮?00920069997.0專利，以及“光學(xué)觸摸屏及其配套的觸摸筆”申請(qǐng)?zhí)枮?00910047241.0的專利，都能夠通過(guò)光信號(hào)的檢測(cè)，然后利用光電技術(shù)對(duì)觸摸位置進(jìn)行識(shí)別定位，與傳統(tǒng)觸摸屏相比具有可移植、可反復(fù)使用的特點(diǎn)。但是它們以及現(xiàn)有技術(shù)中存在的有共同的缺點(diǎn)，即當(dāng)觸摸位置為屏幕左右兩側(cè)時(shí)，光檢測(cè)裝置的視角都比較大，檢測(cè)位置誤差較大，容易受到外部雜光，以及本身光線的干擾，對(duì)后續(xù)的信號(hào)處理造成誤差。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種設(shè)計(jì)合理，檢測(cè)準(zhǔn)確，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的虛擬輸入設(shè)備及其光檢測(cè)裝置。
[0005]本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
[0006]本實(shí)用新型一種光檢測(cè)裝置，包括信號(hào)采集器，以及層疊設(shè)置的發(fā)光裝置和感光裝置；發(fā)光裝置內(nèi)部設(shè)置有光源，發(fā)光面呈圓柱面設(shè)置；感光裝置上下表面和兩側(cè)面分別設(shè)置有吸光遮光片，感光裝置的感光面呈與發(fā)光面同半徑的圓柱面設(shè)置；感光裝置包括若干沿感光面均勻布置的感光單元；感光單元橫截面呈扇形設(shè)置，內(nèi)部設(shè)置有光感元件，弧面上設(shè)置有選取光源發(fā)出光對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)的濾光片；相鄰感光單元之間設(shè)置有吸光遮光片；光感元件的輸出端連接到信號(hào)采集器的輸入端。
[0007]優(yōu)選的,光感元件采用(XD感光元件或CMOS感光元件。
[0008]優(yōu)選的，發(fā)光裝置的發(fā)光面上設(shè)置有均光片。
[0009]進(jìn)一步，發(fā)光裝置中的光源發(fā)出單一頻率的光。
[0010]優(yōu)選的，發(fā)光裝置和感光裝置中圓柱面所對(duì)的圓心角為180°。
[0011]進(jìn)一步，圓心角為0.1°?5°。
[0012]再進(jìn)一步，發(fā)光裝置上層或下層層疊設(shè)置有若干感光裝置。
[0013]一種虛擬輸入設(shè)備，包括至少兩個(gè)本實(shí)用新型所述的光檢測(cè)裝置，以及連接在采集器輸出端的微處理器；光檢測(cè)裝置分別設(shè)置在虛擬輸入設(shè)備的邊緣或拐角位置；微處理器用于將采集器輸出的光強(qiáng)度信號(hào)進(jìn)行對(duì)比，并分別選擇光強(qiáng)最強(qiáng)的感光單元所對(duì)應(yīng)的角度，運(yùn)算后得到觸摸位置信號(hào)從輸出端輸出連接到用戶終端。
[0014]優(yōu)選的，該虛擬輸入設(shè)備為虛擬觸摸屏幕或虛擬鍵盤(pán)或虛擬鼠標(biāo)。
[0015]進(jìn)一步，微處理器輸出端連接無(wú)線通信模塊或有線通信模塊，無(wú)線通信模塊或有線通信模塊的輸出端連接用戶終端。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益的技術(shù)效果:
[0017]本實(shí)用新型所述的光檢測(cè)裝置通過(guò)層疊感光裝置上層的發(fā)光裝置，從而增強(qiáng)了光檢測(cè)裝置所檢測(cè)區(qū)域?qū)ξ矬w的識(shí)別能力，在對(duì)自然光感應(yīng)的同時(shí)，配合自身光源，能夠提高被檢測(cè)物體的反光強(qiáng)度，提高了各感光單元的靈敏度，使得檢測(cè)物體正對(duì)的感光單元能夠接受到最大光強(qiáng)度，從而能夠利于定位，并且配合沿圓柱面的感光面設(shè)置的感光單元，提高了檢測(cè)的精確度；同時(shí)設(shè)置吸光遮光片能夠避免非檢測(cè)區(qū)域外的光線的干擾，保證了檢測(cè)范圍的準(zhǔn)確。
[0018]進(jìn)一步的，利用CCD感光元件或CMOS感光元件實(shí)現(xiàn)對(duì)光信號(hào)強(qiáng)度的轉(zhuǎn)換，保證信號(hào)的輸出和傳遞；并且通過(guò)均光片的設(shè)置保證了光源發(fā)出光線在檢測(cè)區(qū)域的均勻分布。
[0019]進(jìn)一步的，利用設(shè)置成的圓心角為180°的圓柱面，實(shí)現(xiàn)了對(duì)檢測(cè)面一側(cè)的覆蓋，提高了適用范圍；同時(shí)配合感光單元的圓心角范圍，提高了對(duì)光強(qiáng)度檢測(cè)的區(qū)分度和分辨能力。
[0020]進(jìn)一步的，利用多層的感光裝置，能夠?qū)Σ煌矫娴墓鈴?qiáng)實(shí)現(xiàn)檢測(cè)，為輸出信號(hào)的處理和對(duì)比提供了更多的參考和對(duì)比信號(hào)，提供了不同高度的更加豐富的觸摸點(diǎn)信息，實(shí)現(xiàn)更多功能，同時(shí)擴(kuò)大了檢測(cè)范圍，提高了檢測(cè)精度。
[0021]本實(shí)用新型所述的虛擬輸入設(shè)備，利用光檢測(cè)裝置對(duì)光強(qiáng)度的檢測(cè)，從而確定觸摸點(diǎn)的位置，通過(guò)至少兩個(gè)光檢測(cè)裝置輸出的檢測(cè)信號(hào)確定的角度信息，以及兩個(gè)光檢測(cè)裝置之間的距離信息，通過(guò)幾何關(guān)系的運(yùn)算，得到觸摸點(diǎn)的位置信號(hào)，輸出到用戶終端，實(shí)現(xiàn)虛擬輸入功能；通過(guò)采用本實(shí)用新型所述的光檢測(cè)裝置，提高檢測(cè)精度，利用現(xiàn)有的定位運(yùn)算實(shí)現(xiàn)對(duì)觸摸位置的確定，從而實(shí)現(xiàn)了虛擬輸入。
[0022]進(jìn)一步的，通過(guò)將其應(yīng)用到鼠標(biāo)、鍵盤(pán)和屏幕，實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入設(shè)備的虛擬化，提高了輸入設(shè)備使用的便捷性，能夠進(jìn)行移植，可反復(fù)使用，便攜小巧，適應(yīng)性強(qiáng)。
[0023]進(jìn)一步的，通過(guò)無(wú)線通訊模塊或有線通訊模塊更好的保證了數(shù)據(jù)的傳輸，以及減輕了微處理器負(fù)擔(dān)，提高了設(shè)備的通用性。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1為本實(shí)用新型實(shí)例中所述光檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖2為圖1中感光單元的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]其中:發(fā)光裝置I，感光裝置2，感光單元3，光源11，吸光遮光片21，濾光片22，光感元件23。
[0027]圖3為本實(shí)用新型實(shí)例中所述虛擬輸入設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；其中，A和B分別為不同位置的光檢測(cè)裝置。

【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)描述:
[0029]本實(shí)用新型一種光檢測(cè)裝置，如圖1和圖2所示，包括信號(hào)采集器，以及依次層疊設(shè)置的發(fā)光裝置I和感光裝置2 ;發(fā)光裝置I內(nèi)部設(shè)置有光源11，發(fā)光面呈圓柱面設(shè)置；感光裝置2上下表面和兩側(cè)面分別設(shè)置有吸光遮光片21，感光裝置2的感光面呈與發(fā)光面同半徑的圓柱面設(shè)置；感光裝置2包括若干沿感光面均勻布置的感光單元；如圖2所示，感光單元橫截面呈扇形設(shè)置，內(nèi)部設(shè)置有光感元件23，弧面上設(shè)置有選取光源11發(fā)出光對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)的濾光片22 ;相鄰感光單元之間設(shè)置有吸光遮光片21 ;光感元件23的輸出端連接到信號(hào)采集器的輸入端。本優(yōu)選實(shí)施例中，如圖1所示，發(fā)光裝置I上層設(shè)置有與下層對(duì)稱的感光裝置2。其中，光感元件23采用CCD感光元件或CMOS感光元件，本優(yōu)選實(shí)例中以CCD感光元件為例說(shuō)明。發(fā)光裝置I的發(fā)光面上設(shè)置有均光片。
[0030]本優(yōu)選實(shí)施例中，如圖1所示，發(fā)光裝置I和感光裝置2中圓柱面所對(duì)的圓心角為180° ;感光單元弧面所對(duì)的圓心角為0.1°?5。，本優(yōu)選實(shí)例中以1°為例進(jìn)行說(shuō)明。
[0031]使用時(shí)，如圖1所示，將本實(shí)用新型固定在需要檢測(cè)區(qū)域的一側(cè)，發(fā)光裝置I沿著平行于檢測(cè)區(qū)域的方向通過(guò)均光片均勻的照射，所發(fā)射的光是單一頻率的光。位于下層的感光裝置2更接近檢測(cè)區(qū)域，能夠與上層的感光裝置2配合提供更多的檢測(cè)信號(hào)，提供了不同高度的更加豐富的觸摸點(diǎn)信息，實(shí)現(xiàn)更多功能，同時(shí)感光裝置2包括若干沿圓柱面均勻排布的感光單元，優(yōu)選的能夠呈環(huán)狀布置。
[0032]參照?qǐng)D1和圖2，每個(gè)感光單元只感應(yīng)一個(gè)1°范圍內(nèi)的光，并且由于感光單元之間的感應(yīng)角度沒(méi)有重疊區(qū)，還通過(guò)吸光遮光片21隔開(kāi)，避免了外界光干擾、各單元光線之間的干擾以及感應(yīng)單元光感應(yīng)角度之間的重疊。感光單元中采用CCD感光元件識(shí)別光源11所發(fā)射的光。為了減少其他波長(zhǎng)的光的影響，感光單元外側(cè)設(shè)置有選取光源11所發(fā)射的光波長(zhǎng)的濾光片22。
[0033]本實(shí)用新型一種虛擬輸入設(shè)備，包括至少兩個(gè)如權(quán)利要求1所述的光檢測(cè)裝置，以及連接在采集器輸出端的微處理器；光檢測(cè)裝置分別設(shè)置在虛擬輸入設(shè)備的邊緣或拐角位置；微處理器用于將采集器輸出的光強(qiáng)度信號(hào)進(jìn)行對(duì)比，并分別選擇光強(qiáng)最強(qiáng)的感光單元所對(duì)應(yīng)的角度，運(yùn)算后得到觸摸位置信號(hào)從輸出端輸出連接到用戶終端。運(yùn)算時(shí)，得到至少兩個(gè)角度后，再通過(guò)兩個(gè)光檢測(cè)裝置之間的距離，得到三角形的另外一個(gè)頂點(diǎn)的位置，也就是觸摸位置，從而輸出其在虛擬輸入設(shè)備的位置信號(hào)，輸出到用戶終端進(jìn)行顯示或其位置對(duì)應(yīng)的操作。
[0034]其中，該虛擬輸入設(shè)備為虛擬觸摸屏幕或虛擬鍵盤(pán)或虛擬鼠標(biāo)；微處理器輸出端連接無(wú)線通信模塊或有線通信模塊，無(wú)線通信模塊或有線通信模塊的輸出端連接用戶終端。本優(yōu)選實(shí)施例中，以同時(shí)包括虛擬屏幕和虛擬鍵盤(pán)，以及采用無(wú)線通信模塊為例進(jìn)行說(shuō)明，如圖3所示，虛擬觸摸屏和虛擬鍵盤(pán)在同一平面上，因此只需要通過(guò)設(shè)置兩個(gè)安裝在不同邊緣或拐角位置的光檢測(cè)裝置A和B，就能實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入位置的檢測(cè)和定位，實(shí)現(xiàn)虛擬輸入功能。
【權(quán)利要求】
1.一種光檢測(cè)裝置，其特征在于，包括信號(hào)采集器，以及層疊設(shè)置的發(fā)光裝置(I)和感光裝置(2);發(fā)光裝置(I)內(nèi)部設(shè)置有光源(11)，發(fā)光面呈圓柱面設(shè)置；感光裝置(2)上下表面和兩側(cè)面分別設(shè)置有吸光遮光片(21)，感光裝置(2)的感光面呈與發(fā)光面同半徑的圓柱面設(shè)置；感光裝置(2)包括若干沿感光面均勻布置的感光單元；感光單元橫截面呈扇形設(shè)置，內(nèi)部設(shè)置有光感元件(23)，弧面上設(shè)置有選取光源(11)發(fā)出光對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)的濾光片(22);相鄰感光單元之間設(shè)置有吸光遮光片(21);光感元件(23)的輸出端連接到信號(hào)采集器的輸入端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光檢測(cè)裝置，其特征在于，所述的光感元件(23)采用CXD感光元件或CMOS感光元件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光檢測(cè)裝置，其特征在于，所述的發(fā)光裝置(I)的發(fā)光面上設(shè)置有均光片。
4.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種光檢測(cè)裝置，其特征在于，發(fā)光裝置(I)中的光源(11)發(fā)出單一頻率的光。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光檢測(cè)裝置，其特征在于，所述的發(fā)光裝置(I)和感光裝置(2)中圓柱面所對(duì)的圓心角為180°。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種光檢測(cè)裝置，其特征在于，感光單元弧面所對(duì)的圓心角為 0.1。?5。。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任意一項(xiàng)所述的一種光檢測(cè)裝置，其特征在于，所述的發(fā)光裝置(I)上層或下層層疊設(shè)置有若干感光裝置(2)。
8.—種虛擬輸入設(shè)備，其特征在于，包括至少兩個(gè)如權(quán)利要求1所述的光檢測(cè)裝置，以及連接在采集器輸出端的微處理器；光檢測(cè)裝置分別設(shè)置在虛擬輸入設(shè)備的邊緣或拐角位置；微處理器用于將采集器輸出的光強(qiáng)度信號(hào)進(jìn)行對(duì)比，并分別選擇光強(qiáng)最強(qiáng)的感光單元所對(duì)應(yīng)的角度，運(yùn)算后得到觸摸位置信號(hào)從輸出端輸出連接到用戶終端。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種虛擬輸入設(shè)備，其特征在于，該虛擬輸入設(shè)備為虛擬觸摸屏幕或虛擬鍵盤(pán)或虛擬鼠標(biāo)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的一種虛擬輸入設(shè)備，其特征在于，所述的微處理器輸出端連接無(wú)線通信模塊或有線通信模塊，無(wú)線通信模塊或有線通信模塊的輸出端連接用戶終端。
【文檔編號(hào)】G06F3/042GK203982345SQ201420342740
【公開(kāi)日】2014年12月3日 申請(qǐng)日期:2014年6月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月24日
【發(fā)明者】方文饒, 熊雙, 方文娟, 鄧廣健, 孫建新, 陳健, 謝斯林, 張慧 申請(qǐng)人:方文饒