CN104657003B - 一种红外3d触控系统及其终端 - Google Patents

一种红外3d触控系统及其终端 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种红外3D触控系统及其终端，包括：红外模块，用于在显示器上方形成两层红外线网，来感应用户的触控操作；红外识别模块，用于对所述两层红外线网感应到的用户触控操作进行识别；通过红外进行3D触控很容易就能支持到大尺寸及超大尺寸终端上，而且所受外界电磁干扰较低，屏幕透光率高，成本低，实用性很强，实现了对大尺寸终端的3D控制，给用户带来了大大的方便。

Description

一种红外3D触控系统及其终端
技术领域
本发明涉及3D触控技术领域，尤其涉及的是一种红外3D触控系统及其终端。
背景技术
随着移动终端的发展，3D的触控理念提出来以后越来越受到用户的欢迎，目前所有的3D触控还只是局限在摄像头设别及靠强劲的电容感应来实现，而摄像头识别涉及到3D成像及动作识别，无论在成本还是原理都是非常高昂和复杂的，而电容触控虽然能实现所谓的3D悬浮，但是这与电容感应的局限，电容的感应和接触物体的介电常数及自身的驱动力相关，所以目前所能达到悬浮距离一般都不超过3cm，而且由于驱动能力的影响，不能应用到大尺寸终端上，并且不能达到大距离的悬浮触控。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种红外3D触控系统及其终端，旨在解决现有的3D触控成本高，不能应用到大尺寸终端上的问题。
本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：
一种红外3D触控系统，其中，包括：
红外模块，用于在显示器上方形成两层红外线网，来感应用户的触控操作；
红外识别模块，用于对所述两层红外线网感应到的用户触控操作进行识别。
所述的红外3D触控系统，其中，所述红外模块包括：
红外发射单元，用于发射红外线；
红外接收单元，用于接收红外线；
多个全反射导光板，用于发射红外线；
所述红外发射单元发射的红外线经多个全反射导光板反射至红外接收单元接收，并在在显示器上方形成两层红外线网。
所述的红外3D触控系统，其中，所述红外发射单元包括两排红外发射器，所述红外接收单元对应包括两排红外接收器。
所述的红外3D触控系统，其中，所述两层红外线网分别为第一层红外线网和第二层红外线网；所述第一层红外线网比第二层红外线网更靠近显示器。
所述的红外3D触控系统，其中，所述红外模块还包括：半透半反导光板；所述红外发射单元包括一排红外发射器；所述红外接收单元对应包括两排红外接收器，分别为第一排红外接收器和第二排红外接收器；
所述红外发射器发射的红外线经半透半反导光板反射后，再依次经多个全反射导光板反射至第一排红外接收器，以形成在显示器上方的第一层红外线网；
所述红外发射器发射的红外线经半透半反导光板透射后，再依次经多个全反射导光板反射至第二排红外接收器，以形成在显示器上方的第二层红外线网。
所述的红外3D触控系统，其中，所述红外发射器为红外LED发射器。
一种终端，其中，包括上述的红外3D触控系统。
本发明所提供的一种红外3D触控系统及其终端，有效地解决了现有的3D触控成本高，不能应用到大尺寸终端上的问题，包括：红外模块，用于在显示器上方形成两层红外线网，来感应用户的触控操作；红外识别模块，用于对所述两层红外线网感应到的用户触控操作进行识别；通过红外触控很容易就能支持到大尺寸及超大尺寸终端上，而且所受外界电磁干扰较低，屏幕透光率高，成本低，实用性很强，实现了对大尺寸终端的3D控制，给用户带来了大大的方便。
附图说明
图1为本发明提供的红外3D触控系统较佳实施例的结构示意图。
具体实施方式
本发明提供一种红外3D触控系统及其终端，为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1，图1为本发明提供的红外3D触控系统较佳实施例的结构示意图，如图所示，所述红外3D触控系统包括：红外模块，用于在显示器100上方形成两层红外线网，来感应用户的触控操作；红外识别模块，用于对所述两层红外线网感应到的用户触控操作进行识别。所述红外模块连接红外识别模块。
具体来说，所述红外模块包括：红外发射单元110，用于发射红外线；红外接收单元120，用于接收红外线；多个全反射导光板111，用于发射红外线。所述红外发射单元110发射的红外线经多个全反射导光板111反射至红外接收单元120接收，并在在显示器100上方形成两层红外线网。所述红外识别模块连接红外接收单元120。所述两层红外线网分别为第一层红外线网131和第二层红外线网132；所述第一层红外线网131比第二层红外线网132更靠近显示器100。也就是说，所述显示器100、第一层红外线网131和第二层红外线网132依次排列设置。如图1所示，红外发射单元110发射的红外线经多个全反射导光板111反射后便可在显示器100上形成一层红外线网，并经过多个全反射导光板111反射至红外接收单元120。当有用户的手指触摸红外线网时，便会隔断红外信号，与红外接收单元120连接的红外识别模块便可对应进行识别。
现有技术中，红外触控技术是通过排列式的红外发射器与对应的红外接收器，从而形成矩形网状结构的红外线网，当有手指的时候，在红外线网的平面的两个方向上，红外接收器的信号出现衰减，通过红外识别模块（譬如MCU，Micro Control Unit，微控制单元）便可计算出手指的实际坐标，进行触控响应。这是现有的2D触控。而本发明所述的3D触控，是采用两套红外2D触控，形成两层红外线网，从而进行3D触控识别，将红外3D触控很容易就能支持到大尺寸及超大尺寸终端上，而且所受外界电磁干扰较低，屏幕透光率高，成本低，实用性很强，实现了对大尺寸终端的3D控制，不仅实现了大尺寸远距离（相对电容式触控）悬浮操作，还降低了3D触控实现的成本。
因此在实际应用时，所述红外发射单元110可包括两排红外发射器，所述红外接收单元120对应包括两排红外接收器。请继续参阅图1，为了节省终端的体积以及降低成本，所述红外模块还包括：半透半反导光板140；所述红外发射单元110包括一排红外发射器；所述红外接收单元120对应包括两排红外接收器，分别为第一排红外接收器121和第二排红外接收器121；所述红外发射器发射的红外线经半透半反导光板140反射后，再依次经多个全反射导光板111反射至第一排红外接收器121，以形成在显示器100上方的第一层红外线网131；所述红外发射器发射的红外线经半透半反导光板140透射后，再依次经多个全反射导光板111反射至第二排红外接收器121，以形成在显示器100上方的第二层红外线网132。
具体来说，半透半反导光板140就是一层半透半反膜，可以发射和透射形成两道红外光线，通过两排红外接受器在整个终端形成两个红外光网络，这样便可节约一半的红外发射器，节省了终端的体积，降低了成本。
在实际应用时，当手指触摸UI（用户界面）时隔断了两层红外线网的信号点。第二层红外线网可以作为一个浮空的3D操作，在特定的软件应用里面，来实现实际的3D操作应用。举例说明如下：第一层红外线网和第二层红外线网都可以正常的进行平面2D操作。相当于在实现了第二层红外线网距离的悬浮触控，但是要在Z（垂直于终端的显示器）方向上的动作，需要用到两个面的监测进行触动。当手指接触到第二层红外线网的时候表示驱动，接触到第一层红外线网的时候触发，简单的示例：Google 地球，先在第二层红外线网成进行触发动作（比如说横向或者纵向滑动，防止手离开的时候的逻辑混乱）第一层红外线网没有触发，然后手指进一步触发第一层红外线网，形成向前推动的手势。
如果手在第一层红外线网进行触发动作（同前面的第二层红外线网），判定手指首先在第一层红外线网，然后当手离开第二层红外线网的时候表示形成一个向后拉的动作，这样就形成一个3D 垂直（Z）方向的一个动作。
在实际应用时，所述全反射导光板111设置在终端的前盖板112上。所述红外发射器为红外LED发射器。
基于上述的红外3D触控系统，本发明还提供了一种终端，包括上述的红外3D触控系统。所述终端为移动终端，譬如手机、平板电脑等。
综上所述，本发明提供的一种红外3D触控系统及其终端，包括：红外模块，用于在显示器上方形成两层红外线网，来感应用户的触控操作；红外识别模块，用于对所述两层红外线网感应到的用户触控操作进行识别；通过红外进行3D触控很容易就能支持到大尺寸及超大尺寸终端上，而且所受外界电磁干扰较低，屏幕透光率高，成本低，实用性很强，实现了对大尺寸终端的3D控制，给用户带来了大大的方便。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (4)

1.一种红外3D触控系统，其特征在于，包括：
红外模块，用于在显示器上方形成两层红外线网，来感应用户的触控操作；
红外识别模块，用于对所述两层红外线网感应到的用户触控操作进行识别；
所述红外模块包括：
红外发射单元，用于发射红外线；
红外接收单元，用于接收红外线；
多个全反射导光板，用于反射红外线；
所述红外发射单元发射的红外线经多个全反射导光板反射至红外接收单元接收，并在显示器上方形成两层红外线网；
所述红外模块还包括：半透半反导光板；所述红外发射单元包括一排红外发射器；所述红外接收单元对应包括两排红外接收器，分别为第一排红外接收器和第二排红外接收器；
所述红外发射器发射的红外线经半透半反导光板反射后，再依次经多个全反射导光板反射至第一排红外接收器，以形成在显示器上方的第一层红外线网；
所述红外发射器发射的红外线经半透半反导光板透射后，再依次经多个全反射导光板反射至第二排红外接收器，以形成在显示器上方的第二层红外线网；
半透半反导光板为一层半透半反膜，用于进行反射和透射以形成两道红外光线，所述两道红外光线分别通过两排红外接收器在显示器上方形成两层红外线网；先在第二层红外线网进行触发动作，第一层红外线网没有被触发，然后手指进一步触发第一层红外线网，形成向前推动的手势；而在第一层红外线网进行触发动作，判定手指首先在第一层红外线网，然后当手离开第二层红外线网时，形成一个向后拉的动作，就形成一个3D 垂直方向的动作。
2.根据权利要求1所述的红外3D触控系统，其特征在于，所述第一层红外线网比第二层红外线网更靠近显示器。
3.根据权利要求1所述的红外3D触控系统，其特征在于，所述红外发射器为红外LED发射器。
4.一种终端，其特征在于，包括如权利要求1~3任一项所述的红外3D触控系统。
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