CN101303634A - 便携式电子设备 - Google Patents

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Abstract

一种便携式电子设备，其包括一个具显示屏的主体部、一个发光装置、一个摄像模组和一个设置于主体部内的计算装置。所述发光装置用于在所述显示屏表面区域产生一光点并使光点在显示屏表面区域进行静止、闪动或移动的动作。所述摄像模组设置于主体部靠近显示屏的一侧并与所述计算装置相连，用于摄取所述显示屏及所述显示表面光点的图像。所述计算装置用于接收、处理所述摄像模组摄取的图像以确定所述光点在显示屏表面区域的相对位置以及识别所述光点在显示屏表面区域的动作，并执行所述光点动作所对应的指令。

Description

便携式电子设备
技术领域
本发明涉及便携式电子设备，尤其涉及一种具虚拟触摸屏的便携式电子设备。
背景技术
目前，笔记本电脑、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)以及移动电话等便携式电子设备因其方便携带而得到广泛应用。对于这些便携式电子设备来说，便携和易于使用很受重视，如便携式电子设备采用触摸屏(touch screen)，使用手触屏幕输入或手写辨识，给操作者带来了很大的方便。
目前的触摸屏大部分是以电阻式或电容式为主，它们的特点是在显示屏幕表面附加一作为触摸检测部件的多层结构。手或发光笔触摸该多层结构时，会产生一电压或电流值，通过一计算装置根据该电流值或电压值算出该触点的位置，并根据所述触点的位置执行显示屏上触点处所对应的指令。然而，在显示屏表面附加一多层结构，显示屏的色彩和亮度表现力将会受到不同程度的影响。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种改善显示屏色彩和亮度表现力的便携式电子设备。
一种便携式电子设备，其包括一个具显示屏的主体部、一个发光装置、一个摄像模组和一个设置于主体部内的计算装置。所述发光装置用于在所述显示屏表面区域产生一光点并使光点在显示屏表面区域进行静止、闪动或移动的动作；所述摄像模组与主体部相连并面向所述显示屏设置，且与所述计算装置相连，用于摄取所述显示屏及所述显示表面区域光点的图像；所述计算装置用于接收、处理所述摄像模组摄取的图像以确定所述光点在显示屏表面区域的相对位置以及认别所述光点在显示屏表面的动作，并执行所述光点动作所对应的指令。
相对于现有技术，所述的便携式电子设备采用摄像模组摄取发光装置的在显示屏表面区域产生的光点以及光点的动作，并通过计算装置确定光点在显示屏表面区域的相对位置，以及识别光点在显示屏表面的动作并执行所述光点动作所对应的指令，避免了在显示屏表面附加多层结构，从而可以使显示屏的色彩和亮度表现力充分体现。
附图说明
图1和图2是本发明第一实施例的便携式电子设备的立体示意图。
图3是图1中便携式电子设备中的发光装置的截面示意图。
图4是本发明第二实施例发光装置的立体示意图。
图5是图1中便携式电子设备中的触摸屏工作原理示意图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明作进一步的详细说明。
请参阅图1和图2，为本发明实施例的便携式电子设备100，本发明的便携式电子设备100可以为笔记本电脑、个人数字助理或者移动电话，本实施例以移动电话为例加以说明。所述的便携式电子设备100包括一个具显示屏12的主体部10、一个图像摄取部14以及一个发光装置16。
所述主体部10内设置有用于计算和处理所述便携式电子设备100的各项数据并发出各种指令的计算装置(见图5的计算装置32)以及将所述计算装置与各个功能单元(如显示屏12)电连接的线路板等。所述显示屏12设置于主体部10的表面，用于显示图像或文字等信息，本实施例中所述显示屏12采用液晶显示屏，且具有一闪烁频率(即刷新频率)，本实施例显示屏12的闪烁频率为60赫兹。
所述图像摄取部14与所述主体部10连接，本实施例中，所述图像摄取部14包括一个连接部142、一个第一摄像模组144和一个第二摄像模组146。所述连接部142的一端通过一个转轴143与所述主体部10相枢接，所述连接部142可以绕所述转轴143转动，本实施例中，所述转轴143设置于显示屏12的一侧；在所述显示屏12与转轴143的另一侧设有一个凹陷150。第一摄像模组144和第二摄像模组146设置于所述连接部142的相对的两侧，所述第一摄像模组144面向所述显示屏12且摄取范围覆盖所述显示屏12全部表面，用于摄取所述显示屏12的实时显示信息；所述第二摄像模组146用于拍摄各种景物、人像或其它图像。所述连接部142的远离转轴143的另一端设置一凸块145，所述连接部142可绕转轴143旋转将凸块145旋转至所述凹陷150内并与凹陷150卡扣配合以达到所述图像摄取部14与所述主体部的10相对固定，另外也使所述便携式电子设备100便于携带。所述第一摄像模组144具有一帧频，本实施例中第一摄像模组144的帧频为30帧/秒。
可以理解，所述图像摄取部14还可以以其它的方式与所述主体部10连接，并不限于本实施例。
本实施例中所述发光装置16为一个发光笔，其包括一个发光笔主体160和一个位于所述发光笔主体160一端的发光元件162，所述发光笔主体160的形状为棒状，以便于操作者的握持。所述发光装置16通过一电连接线18与所述主体部10连接，所述主体部10提供所述发光元件162所需的电能。所述发光元件162所发出的光线可以为可见光波长光线，也可以为红外光波长光线。当所述发光元件162发出可见光波长光线时，其具有一闪烁频率，本实施例发光元件162的闪烁频率为20赫兹。所述发光元件可以为可见光发光二极管或红外发光二极管等
如图3所示，所述发光笔主体160为一中空结构，其内部设置有与电连接线18电连接的电接触部168，发光元件162具有一个发光部1622和一个电极部164。所述电极部164一端与发光部1622电连接，另一端的外侧设置有第一凸缘1642，所述第一凸缘1642一端设置有可与电接触部168电接触的电极接触点(图未示)，在发光部1622与第一凸缘1642之间，所述电极部164的外侧设置有第二凸缘1644。所述电接触部168为一导体材料并与发光笔主体160保持相对固定，所述发光笔主体160的位于发光部1622与电接触部168之间的内侧周缘设置有凸环1662，所述凸环1662的内径小于所述第一凸缘1642和第二凸缘1644的外径。所述凸环1662设置于所述所述第一凸缘1642和第二凸缘1644之间，在凸环与1662与第二凸缘1644之间设置有弹性元件1646。当所述弹性元件1646处于第一凸缘1642与凸环1662之间时，所述弹性元件1646处于压缩状态，如此可将发光元件162和与发光部1622相连的电极部164较为稳固地与所述发光笔主体160相对固定。当将所述发光装置16触碰显示屏12时，所述发光部1622与显示屏12接触并使弹性元件1646压缩，所述电极部164向电接触部168靠近，当电极部164与电接触部168接触时，发光部1622与电接触部168导通，发光元件162获得电能而发光；当发光装置16从显示屏12处移开时，弹性元件1646使电极部164远离电接触部168，发光元件162熄灭
所述便携式电子设备100中的发光装置16还可以为其它形式，如图4所示，所述发光装置20包括一个发光笔主体202及位于发光笔主体202端部的发光元件204。在发光笔主体202外侧还设置有一个开关按钮206，所述开关按钮206用于控制发光元件204的发光与熄灭，当开关按钮206被按下时，所述发光元件204发光，当开关按钮206弹回时，所述发光元件204熄灭。所述发光元件204所需的电能由发光笔主体202内设置的电源(图未示)提供，可以理解发光元件204的电能也可以由主体部10提供。另外，所述发光装置还可以为一个激光发生器等，所述激光发生器可以发出激光至所述显示屏12并在所述显示屏12表面产生一光点。
如图5所示，所述便携式电子设备100包括一个计算装置32。当发光元件162发出可见光波长光线时，所述便携式电子设备100的工作原理如下：
步骤1.启动所述第一摄像模组144摄取包括显示屏12的图像，并将摄取图像传送至所述计算装置32，所述计算装置32计算确定显示屏12的图像在所述摄取图像中的坐标位置。
步骤2.使所述发光装置16与显示屏12表面触碰，所述发光装置16发光产生一光点36。所述发光装置16可以保持光点36的明亮状态在显示屏12表面区域移动，也可以被连续地按压产生一明一灭的光点36的闪动等。保持所述图像摄取部14的位置不变，利用第一摄像模组144摄取包括光点36的图像。需要说明的是，此处光点36的闪动是指人为地开启和关闭发光装置16而使发光元件162发光和熄灭交替的过程，而发光元件162的闪烁频率中的闪烁则为发光元件162的固有特性。
步骤3.第一摄像模组144将所述包括光点36的图像传送至计算装置32。因为显示屏12的闪烁频率(60赫兹)大于第一摄像模组144的帧频(30帧/秒)，发光元件162的闪烁频率(20赫兹)小于图像摄取部14的帧频，所以图像摄取部14侦测到的显示屏12的图像为连续图像，而侦测到发光元件162的不连续图像，计算装置32根据闪烁频率的不同，识别出发光元件162的光点的图像。需要说明的是，当发光元件162的闪烁频率为小于第一摄像模组144的帧频某一固定值时，第一摄像模组144摄取光点36的不连续图像会呈现一固定规律，如每隔一帧便得到光点的一个图像，如此，发光元件162的闪烁频率与光点36的不连续图像的固定规律有一一对应关系，将计算装置32设定为可识别所述具有固有规律的不连续图像，则可以精确识别所述光点36。
步骤4.所述计算装置32将所述包括光点36的图像与步骤1中已经确定显示屏12的图像的坐标位置的图像作比较，确定所述光点36在显示屏12表面区域的坐标位置；另外，所述计算装置32还将识别光点36在显示屏12表面的静止、移动或闪动的动作并将这些动作转化为相应的指令加以执行，如光点36闪动一次可以对应为对文件的单击，此时若在显示屏12表面区域移动发光装置16时可作为拖动所述文件夹的指令。
当发光元件162发出红外波长光线时，所述便携式电子设备100的工作原理如下：
步骤1.启动所述第一摄像模组144摄取包括显示屏12的图像，并将摄取图像传送至所述计算装置32，所述计算装置32计算确定显示屏12的图像在所述摄取图像中的坐标位置。
步骤2.使所述发光装置16与显示屏12表面触碰，所述发光装置16发出红外光产生一红外光点36。所述发光装置16可以保持发光元件162的发光状态在显示屏12表面区域移动，也可以被连续地按压产生光点36的闪动等。保持所述图像摄取部14的位置不变，利用第一摄像模组144摄取包括光点36的图像。
步骤3.第一摄像模组144将所述包括光点36的图像传送至计算装置32。所述第一摄像模组144内装设有红外感测器，用于感测发光装置16发出的红外光点36。由于光点36为红外光，第一摄像模组144采用红外感测器，因此可区别于显示屏12表面发出的可见光，从而可以被计算装置32识别。
步骤4.所述计算装置32将所述包括光点36的图像与步骤1中已经确定显示屏12的图像的坐标位置的图像作比较，确定所述光点36在显示屏12表面区域的坐标位置；另外，所述计算装置32还将识别光点36在显示屏12表面的静止、移动或闪动的动作并将这些动作转化为相应的指令加以执行，如光点36闪动一次可以对应为对文件的单击，此时若在显示屏12表面区域移动发光装置16时可作为拖动所述文件夹的指令。
在使用发光装置20时，与使用发光装置16的使用方法相类似，不同的是发光装置16是通过按压开关按钮206来控制发光元件204的发光和熄灭。同样可以理解，还可以采用激光发生器等发出光线并将光线投射在显示屏12表面区域，在显示屏12表面区域形成光点。
需要说明的是，所述的显示屏12表面区域包括显示屏12的表面以及与显示屏12表面在其垂直方向相邻的区域，如所述发光装置16在显示屏12表面发光时所产生的光点36即位于与显示屏12表面在其垂直相邻的区域，其在显示屏12表面的垂直投影即为光点36在显示屏12表面的坐标位置。
相对于现有技术，本实施例的便携式电子设备100采用第一摄像模组144摄取发光装置16的在显示屏12表面区域产生的光点36以及光点36的连续动作，并通过计算装置32确定光点在显示屏的相对位置，以及识别光点36在显示屏12表面区域的动作，并执行所述光点36的动作所对应的指令，避免了在显示屏12表面附加多层结构，从而可以使显示屏12的色彩和亮度表现力充分体现；另外，采用发光装置16对显示屏12表面触碰或向显示屏12表面发射光线以形成光点，可以减少避免手指触碰显示屏12造成显示屏12表面的脏污。
另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种便携式电子设备，其包括一个具显示屏的主体部，其特征在于，进一步包括：
一个发光装置，用于在所述显示屏表面区域产生一光点并使光点在显示屏表面区域进行静止、闪动或移动的动作；
一个摄像模组，与所述主体部相连，并面向所述显示屏设置，用于摄取所述显示屏及所述显示表面区域光点的图像；
一个计算装置，设置于主体部内并与所述摄像模组相连，用于接收、处理所述摄像模组摄取的图像以确定所述光点在显示屏表面区域的相对位置以及识别所述光点在显示屏表面区域的动作，并执行所述光点动作所对应的指令。
2.如权利要求1所述的便携式电子设备，其特征在于，所述发光装置用于发出可见光，所述可见光具有一第一闪烁频率，所述显示屏具有一第二闪烁频率，所述第一闪烁频率大于所述第二闪烁频率，所述摄像模组具有一帧频，所述帧频的频率大小位于第一闪烁频率和第二闪烁频率之间。
3.如权利要求1所述的便携式电子设备，其特征在于，所述发光装置用于发出红外波长光，所述摄像模组内装设有红外感测器，所述红外感测器用于感测所述红外波长光。
4.如权利要求1所述的便携式电子设备，其特征在于，所述发光装置为一个发光笔，所述发光笔包括一个发光笔主体和设置于发光笔主体一端的一个发光元件。
5.如权利要求4所述的便携式电子设备，其特征在于，所述发光元件为可见光发光二极管或红外发光二极管。
6.如权利要求1所述的便携式电子设备，其特征在于，所述发光装置为激光发生器。
7.如权利要求4所述的便携式电子设备，其特征在于，所述发光笔主体内设置有电源，所述电源用于提供所述发光元件所需的电能。
8.如权利要求4所述的便携式电子设备，其特征在于，所述主体部与所述发光笔电连接以提供所述发光元件所需的电能。
9.如权利要求6所述的便携式电子设备，其特征在于，所述发光笔还包括一个与所述主体部电连接的电接触部，所述发光元件具有一个电极部，所述电极部外侧设置一个第一凸缘和一个第二凸缘，所述发光笔主体内侧设置有一个凸环，所述凸环位于第一凸缘和第二凸缘之间，所述第一凸缘与凸环之间设置一个弹性元件，其中所述第二凸缘外径大于所述凸环内径且靠近所述电接触部，所述第一凸缘靠近所述发光元件。
10.如权利要求2所述的便携式电子设备，其特征在于，所述发光笔主体外侧设置有开关按钮，用于控制所述发光元件的发光和熄灭。
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