CN115016677A - 触控组件和电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种触控组件和电子设备,涉及触控技术领域,可以在支持近距离的遮挡式触控的同时支持远距离触控,以满足不同场景下的触控需求。触控组件包括:光传输层,光传输层用于将所接收到的特定光线转换为沿光传输层传播的层内检测光;多个第一光发射器,多个光接收器与多个第一光发射器一一对应,每个第一光发射器用于发射在光传输层之外传播的层外检测光;多个光接收器,每个光接收器用于接收层内检测光以及用于接收层外检测光;位置确定装置,位置确定装置用于根据多个光接收器所接收到的层外检测光确定触控位置,位置确定装置还用于根据多个光接收器所接收到的层内检测光确定触控位置。
Description
技术领域
本申请涉及触控技术领域,特别涉及一种触控组件和电子设备。
背景技术
随着显示技术的发展,电子产品的功能越来越丰富,例如电视等具有较大尺寸显示屏的电子产品,能够实现的人机交互方式越来越多,例如通过遥控器、外接设备等,但是在公开展示等场景下,触控操作是比较简单直接的交互方式,然而,目前较大尺寸显示屏的触控操作实现方式仅能够实现较近距离的触控场景。
发明内容
一种触控组件和电子设备,可以在支持近距离的遮挡式触控的同时支持远距离触控,以满足不同场景下的触控需求。
第一方面,提供一种触控组件,包括:光传输层,光传输层用于将所接收到的特定光线转换为沿光传输层传播的层内检测光;多个第一光发射器,每个第一光发射器用于发射在光传输层之外传播的层外检测光;多个光接收器,多个光接收器和多个第一光发射器一一对应,每个光接收器用于接收层内检测光以及用于接收层外检测光;位置确定装置,位置确定装置用于根据多个光接收器所接收到的层外检测光确定触控位置,位置确定装置还用于根据多个光接收器所接收到的层内检测光确定触控位置。
在一种可能的实施方式中,每个光接收器包括:层外检测光传感器,层外检测光传感器用于接收层外检测光;层内检测光传感器,层内检测光传感器用于接收层内检测光。通过两个独立的传感器来分别接收两种检测光,可以对两种检测光进行区分,即两个传感器之间不会相互干扰,可以同时实现基于两种检测光的触控。
在一种可能的实施方式中,每个光接收器包括:光反射器,光反射器用于接收并反射层外检测光;光传感器,光传感器用于接收层内检测光以及接收被光反射器所反射的层外检测光。通过同一个光传感器来接收层内检测光和层外检测光,无需设置两个独立的光传感器,且无需设置较大的接收面积就可以接收来自于两个接收端的光线,节省成本。
在一种可能的实施方式中,每个光接收器包括:光反射器,光反射器用于接收并反射层内检测光;光传感器,光传感器用于接收层外检测光以及接收被光反射器所反射的层内检测光。通过同一个光传感器来接收层内检测光和层外检测光,无需设置两个独立的光传感器,且无需设置较大的接收面积就可以接收来自于两个接收端的光线,节省成本。
在一种可能的实施方式中,位置确定装置具体用于,根据多个光接收器中接收到层内检测光的光接收器确定触控位置;位置确定装置具体还用于,根据多个光接收器中未接收到层外检测光的光接收器确定触控位置。
在一种可能的实施方式中,每个第一光发射器用于周期性发射层外检测光,每个周期包括层外检测光发射时段和非层外检测光发射时段,在层外检测光发射时段,每个第一光发射器发射层外检测光,在非层外检测光发射时段,每个第一光发射器停止发射层外检测光;位置确定装置具体还用于,将每个光接收器在层外检测光发射时段所接收到的光确定为层外检测光,将每个光接收器在非层外检测光发射时段所接收到的光确定为层内检测光。基于分时复用的方法来区分两种检测光,一方面控制第一光发射器分时发射层外检测光,另一方面对于光接收器来说,分时将所获取的光分别确定为层内检测光和层外检测光,这样,即可以保证两种检测光之间不会相互影响,且可以在整个检测过程中,同时基于两种检测光来分别确定触控位置,以便于在同一个光接收器中仅设置一个光传感器,以节省成本和减小体积。
在一种可能的实施方式中,触控组件还包括:第二光发射器,第二光发射器用于发射特定光线,特定光线具有第一波长;每个第一光发射器所发射的光线具有第二波长;位置确定装置具体还用于,将每个光接收器所接收到的具有第二波长的光确定为层外检测光,将每个光接收器所接收到的具有第一波长的光确定为层内检测光。可以根据波长来确定不同类型的检测光,这样,无需分时复用的方式,即可以区分两种检测光,以保证两种检测光之间不会相互影响,且可以在整个检测过程中,同时基于两种检测光来分别确定触控位置,以便于在同一个光接收器中仅设置一个光传感器,以节省成本和减小体积。
在一种可能的实施方式中,触控组件还包括:第二光发射器,第二光发射器用于以第一周期周期性发射特定光线;每个第一光发射器用于以第二周期周期性发射层外检测光;位置确定装置具体还用于,将每个光接收器以第二周期接收到的光确定为层外检测光,将每个光接收器以第一周期接收到的光确定为层内检测光。根据所接收到的光脉冲的频率不同来确定不同类型的检测光,以保证两种检测光之间不会相互影响,且可以在整个检测过程中,同时基于两种检测光来分别确定触控位置,以便于在同一个光接收器中仅设置一个光传感器,以节省成本和减小体积。
在一种可能的实施方式中,光传输层为板状结构,光传输层具有四个侧面,四个侧面包括相对的第一侧面和第二侧面,四个侧面还包括相对的第三侧面和第四侧面;多个第一光发射器沿光传输层的第一侧面和第三侧面排列,多个光接收器沿光传输层的第二侧面和第四侧面排列;每个光接收器的一部分和对应的第一光发射器相对,每个光接收器的另一部分与光传输层的侧面相对。
在一种可能的实施方式中,光传输层包括层叠设置的光栅层和波导层,光栅层用于使特定光线耦合射入波导层并沿波导层传播。
在一种可能的实施方式中,特定光线和每个第一光发射器发射的光线为红外线。
第二方面,提供一种电子设备,包括:显示屏;上述的触控组件,触控组件中的光传输层位于显示屏的出光侧。
本申请实施例中的触控组件和电子设备,可以通过光传输层和光接收器的配合实现层内检测光的接收,通过第一光发射器和光接收器的配合实现层外检测光的接收,并通过位置确定装置分别基于层内检测光和层外检测光确定触控位置,从而实现了两种触控功能的结构,使得触控组件可以在支持近距离的遮挡时触控的同时支持远距离触控,满足了不同场景下的触控需求。
附图说明
图1a为相关技术中一种触控组件的结构示意图;
图1b为图1a中触控组件与显示屏配合时的结构示意图;
图2a为相关技术中另一种触控组件的结构示意图;
图2b为图2a中触控组件与显示屏配合时的结构示意图;
图3为本申请实施例中一种电子设备的结构框图;
图4为本申请实施例中一种触控组件的在一种触控过程中的示意图;
图5为图4中触控组件的一种剖面结构示意图;
图6为图4中触控组件的俯视图;
图7为图6中AA’向的一种剖面结构示意图;
图8为图6中AA’向的另一种剖面结构示意图;
图9为图6中触控组件在另一种触控过程中的示意图;
图10a为图6中AA’向的另一种剖面结构示意图;
图10b为图6中AA’向的另一种剖面结构示意图;
图11为图6中AA’向的另一种剖面结构示意图;
图12为图6中AA’向的另一种剖面结构示意图;
图13为本申请实施例中一种第一光发射器的工作周期示意图;
图14为图6中AA’向的另一种剖面结构示意图;
图15为本申请实施例中一种电子设备的剖面结构示意图。
具体实施方式
本申请的实施方式部分使用的术语仅用于对本申请的具体实施例进行解释,而非旨在限定本申请。
在对本申请实施例进行说明之前,首先对相关技术中的触控方案进行介绍,相关技术中基于较大尺寸显示屏的触控包括两种触控方案,如图1a和图1b所示,一种是在显示屏010周围分别设置红外发射器01和红外接收器02,通过红外接收器02接收对应的红外发射器01所发射的红外线,当手指或手写笔接触显示屏时,手指或手写笔所在的位置会遮挡光线,遮挡处T1所对应的红外接收器02无法接收到对应的红外线,以此可以确定遮挡位置的坐标,从而实现近距离的触控。
如图2a和图2b所示,另一种触控方案是在显示屏010远离用户的一侧设置光传输层03,显示屏010可以为液晶显示屏(liquid crystal display,LCD)或有机发光二极管(organic light-emitting diode,OLED)显示屏,光传输层03包括光栅层031和波导层032,光栅层031设置于波导层032远离显示屏010的一侧,在光传输层03周围设置红外接收器04,当用户使用红外发射器(红外发射器可以为激光笔)将红外线照射至显示屏010时,红外线可以穿过显示屏010照射至光传输层03,红外线会在光栅层031改变传播方向被衍射耦合至波导层032,并沿波导层032横向传播,使红外线从波导层032的侧面出射并给对应的红外接收器04所接收,根据接收到红外线的红外接收器04既可以确定红外线在显示屏010上的照射位置T2,从而实现远距离的触控。以下对光栅层031的改变红外线传播方向的原理进行说明。
光栅层031和波导层032的+m级、-m级的耦合公式如下:
其中,k0是真空中的波数,n0是入射介质的折射率,θ为波导层032内的入射角,T为光栅层031的光栅周期,n1为波导层032的折射率,neff为波导层032的有效折射率,公式(1)中的绝对值部分,对于+m级衍射光取正号,-m级衍射光取负号。并且m=0,
根据公式(1)简化可得,要是+m级衍射光称为波导层032中的波导模式,应满足以下条件:
同理可得-m级衍射光应满足以下条件:
其中,λ为真空中入射的不可见光的波长,当入射角θ和光栅层031的光栅周期T确定时,显然入射光中只有不可见光波长满足上述公式(2)、公式(3)的,在衍射级里至少有同一阶(±m,0)、(0,±m)、(+m,-m)的级数满足耦合条件,其他级数的光将穿过光栅层031和波导层032。对于光传输层03来说,根据布拉格相位条件,当光栅层031和波导层032的参数以及入射光波长满足耦合公式时,正负一级衍射光能耦合至波导层032中,例如,在近似垂直入射下,入射介质为空气,空气的折射率为1,波导层032为塑料,折射率为1.59,在光栅层031的光栅周期满足特定条件时,对于波长530nm的可见光,几乎不会有光耦合至波导层032,而对于波长808nm的红外线,有10%的光耦合至波导层032,因此,可以在不影响显示屏010显示的同时,利用不可见波长的红外线作为触控时的检测光来实现远距离的触控。
可见,第一种方式仅能够实现近距离的触控,不方便用户在较远距离的控制;第二种方式需要用户使用专门的红外发射器进行操作,操作不方便。
下面对本申请实施例所涉及的电子设备进行说明,图3示出了电子设备100的结构示意图。
电子设备100可以包括处理器110、显示屏194和触控组件200。可以理解的是,本发明实施例示意的结构并不构成对电子设备100的具体限定。在本申请另一些实施例中,电子设备100可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者拆分某些部件,或者不同的部件布置。图示的部件可以以硬件,软件或软件和硬件的组合实现。
触控组件200包括光传输层、光发射器和光接收器,光发射器用于发射特定光线,例如红外线,光接收器用于接收光发射器所发出的特定光线,并根据所接收到的特定光线进行光电转换,以获取光信号所对应的电信号。光传输层用于将所接收到的特定光线转换为沿光传输层传播的光线。关于触控组件200的具体实现方式将在下文详细描述。
处理器110可以包括一个或多个处理单元,例如:处理器110可以包括应用处理器(application processor,AP),调制解调处理器,图形处理器(graphics processingunit,GPU),图像信号处理器(image signal processor,ISP),控制器,视频编解码器,数字信号处理器(digital signal processor,DSP),基带处理器,和/或神经网络处理器(neural-network processing unit,NPU)等。其中,不同的处理单元可以是独立的器件,也可以集成在一个或多个处理器中。
控制器可以根据指令操作码和时序信号,产生操作控制信号,完成取指令和执行指令的控制。
处理器110中还可以设置存储器,用于存储指令和数据。在一些实施例中,处理器110中的存储器为高速缓冲存储器。该存储器可以保存处理器110刚用过或循环使用的指令或数据。如果处理器110需要再次使用该指令或数据,可从所述存储器中直接调用。避免了重复存取,减少了处理器110的等待时间,因而提高了系统的效率。
电子设备100通过GPU,显示屏194,以及应用处理器等实现显示功能。GPU为图像处理的微处理器,连接显示屏194和应用处理器。GPU用于执行数学和几何计算,用于图形渲染。处理器110可包括一个或多个GPU,其执行程序指令以生成或改变显示信息。
处理器110可以获取光接收器进行光电转换后输出的电信号,以根据电信号确定光接收器所接收到的光信号量,并根据光接收器所接收到的光信号量来确定触控位置,实现触控功能。
显示屏194用于显示图像,视频等。显示屏194包括显示面板。显示面板可以采用液晶显示屏(liquid crystal display,LCD),有机发光二极管(organic light-emittingdiode,OLED),有源矩阵有机发光二极体或主动矩阵有机发光二极体(active-matrixorganic light emitting diode的,AMOLED),柔性发光二极管(flex light-emittingdiode,FLED),Miniled,MicroLed,Micro-oLed,量子点发光二极管(quantum dot lightemitting diodes,QLED)等。在一些实施例中,电子设备100可以包括1个或N个显示屏194,N为大于1的正整数。
如图4至图9所示,本申请实施例提供一种触控组件,包括:光传输层1,光传输层1用于将所接收到的特定光线转换为沿光传输层1传播的层内检测光F1;多个第一光发射器2,每个第一光发射器2用于发射在光传输层1之外传播的层外检测光F2;多个光接收器3,多个光接收器3与多个第一光发射器2一一对应,每个光接收器3用于通过第一接收端31接收层内检测光F1以及用于通过第二接收端32接收层外检测光F2;位置确定装置(图中未示出),位置确定装置用于根据多个光接收器3所接收到的层外检测光F2确定触控位置,位置确定装置还用于根据多个光接收器3所接收到的层内检测光F1确定触控位置,位置确定装置可以为电子设备100中的处理器110,可以利用处理器110中的一个独立处理单元来实现位置确定功能,也可以复用处理器110中的一个已有功能的处理单元来另外实现位置确定功能。
具体地,一方面,如图4和图5所示,光传输层1可以使预设波长范围内的特定光线被耦合并由于衍射而改变传输方向之后在光传输层1内沿横向传播,而预设波长范围之外的光线(例如可见光)不会被耦合改变方向,可以直接穿过光传输层1,这样可以保证触控组件和显示屏配合使用时不会影响显示屏的正常显示,同时可以利用其中的红外线来作为检测光进行触控检测。例如,可以使用第二光发射器5来发射光线射至光传输层1的表面,第二光发射器5所发射的光线包括红外线,当红外线照射至光传输层1时,会在光传输层1的光入射点O1改变方向而在光传输层1内作为层内检测光F1横向传播,即不会在光传输层1的上下表面出射,而会在侧面出射,并最终被对应的光接收器3的第一接收端31接收,这样,通过光接收器3所接收到的层内检测光F1的强度可以确定距离光入射点O1最近的光接收器3,即可以根据接收到层内检测光F1强度最大的光接收器3来确定触控位置,即可以实现远距离的触控功能。另一方面,如图6至图9所示,第一光发射器2用于发射在光传输层1之外传播的层外检测光F2,光接收器3的第二接收端32用于接收层外检测光F2,当用户通过例如手指F进行触控操作时,手指F会在触控位置处阻挡对应的第一光发射器2所发射的层外检测光F2,对应的光接收器3的第二接收端32则无法接收到该第一光发射器2所发射的层外检测光F2,因此,根据没有接收到层外检测光F2的光接收器3即可以确定出触控位置,即可以通过手指或触控笔等简单的器件实现近距离的触控操作。
本申请实施例中的触控组件,可以通过光传输层和光接收器的配合实现层内检测光的接收,通过第一光发射器和光接收器的配合实现层外检测光的接收,并通过位置确定装置分别基于层内检测光和层外检测光确定触控位置,从而实现了两种触控功能的结构,使得触控组件可以在支持近距离的遮挡时触控的同时支持远距离触控,满足了不同场景下的触控需求。
在一种可能的实施方式中,位置确定装置具体用于,根据多个光接收器3中接收到层内检测光F1的光接收器3确定触控位置;位置确定装置具体还用于,根据多个光接收器3中未接收到层外检测光F2的光接收器3确定触控位置。
具体地,例如图4所示,当来自于光传输层1之外的特定光线照射至光传输层1上的光入射点O1时,会在光入射点O1处改变传播方向,耦合入光传输层1作为层内检测光F1沿光传输层1向侧面传播,并被光传输层1周围的光接收器3所接收,所有的光接收器3均可以接收到层内检测光F1,根据所接收到层内检测光F1的强度可以判断光接收器3与光入射点O1之间的距离,接收到的层内检测光F1的强度越大,则光接收器3与光入射点O1之间的距离越近,因此,位置确定装置根据接收到层内检测光F1强度最大的光接收器3可以确定触控位置。假设多个光接收器3分为两组,第一组光接收器3沿第一方向X排列在光传输层1的一侧,第二组光接收器3沿第二方向Y排列在光传输层1的一侧,第一组光接收器3中第5个光接收器3所接收到的层内检测光F1的强度最大,可以以此确定光入射点O1在第一方向X上的坐标为5,第二组光接收器3中第6个光接收器3所接收到的层内检测光F1的强度最大,可以以此确定光入射点O1在第二方向Y上的坐标为6,即确定了触控位置。例如图9所示,第一光发射器2设置于光传输层1的边缘且与对应的光接收器3分别位于光传输层1的相对两侧,所有的第一光发射器2发射层外检测光F2,在光传输层1之外形成由层外检测光F2交叉形成的网格,在层外检测光F2没有被阻挡时,每个光接收器3都会接收到对应的第一光发射器2所发射的层外检测光F2,而当手指F等物体进行触控时,会在靠近光传输层1的位置阻挡层外检测光F2,而被阻挡的层外检测光F2则不会被光接收器3所接收到,因此,位置确定装置可以判断出没有接收到层外检测光F2的光接收器3,假设第一组光接收器3中的第7个光接收器3没有接收到层外检测光F2,第二组光接收器3中的第6个光接收器3没有接收到层外检测光F2,可以因此确定光遮挡位置在第一方向X上的坐标为7,在第二方向Y上的坐标为6,即确定了光遮挡位置,光遮挡位置即触控位置。
在一种可能的实施方式中,光传输层1为板状结构,光传输层1具有四个侧面,四个侧面包括相对的第一侧面和第二侧面,四个侧面还包括相对的第三侧面和第四侧面;多个第一光发射器2沿光传输层1的第一侧面和第三侧面排列,多个光接收器3沿光传输层1的第二侧面和第四侧面排列;每个光接收器3的一部分(包括第二接收端32)和对应的第一光发射器2相对,每个光接收器3的另一部分(包括第一接收端31)与光传输层1的侧面相对。其中,第一侧面以及第二侧面可以与第二方向Y平行,第三侧面以及第四侧面可以与第一方向X平行,第一方向X和第二方向Y垂直,沿第二侧面排列的多个光接收器3可以用于确定第二方向Y上的坐标,沿第四侧面排列的多个光接收器3可以用于确定第一方向X上的坐标。
在一种可能的实施方式中,如图10a所示,每个光接收器3包括:层内检测光传感器301,层内检测光传感器301用于接收层内检测光F1;层外检测光传感器302,层外检测光传感器302用于接收层外检测光F2。层内检测光传感器301对应第一接收端31,层外检测光传感器302对应第二接收端32,光接收器3中还具有驱动装置,用于驱动层内检测光传感器301和层外检测光传感器302,通过两个独立的传感器来分别接收两种检测光,可以对两种检测光进行区分,即两个传感器之间不会相互干扰,可以同时实现基于两种检测光的触控。
在一种可能的实施方式中,如图10b所示,每个光接收器3包括:光传感器312,光传感器312用于接收层内检测光F1以及接收被光反射器311所反射的层外检测光F2。不同于图10a中所示的光接收器3,图10b所示的光接收器3仅具有一个光传感器312,光传感器与第一接收端31以及第二接收端32对应,以使同一个光传感器312可以接收层外检测光F2以及层内检测光F1,这样,即可以实现通过同一个光传感器312来接收层内检测光F1和层外检测光F2,无需设置两个独立的光传感器,节省成本。
在一种可能的实施方式中,如图11所示,每个光接收器3包括:光反射器311,光反射器311用于接收并反射层外检测光F2;光传感器312,光传感器312用于接收层内检测光F1以及接收被光反射器311所反射的层外检测光F2。
具体的,不同于图10a中所示的光接收器3,图11所示的光接收器3仅具有一个与第一接收端31对应的光传感器312,通过光传感器312的倾斜放置,配合与第二接收端32对应的光反射器311,使光反射器311将来自于第二接收端32的层外检测光F2反射至光传感器312,以使光传感器312接收到来自于光反射器311所反射的层外检测光F2,同时,光传感器312可以通过第一接收端31接收层内检测光F1,这样,即可以实现通过同一个光传感器312来接收层内检测光F1和层外检测光F2,无需设置两个独立的光传感器,且无需设置较大的接收面积就可以接收来自于两个接收端的光线,节省成本。
在一种可能的实施方式中,如图12所示,每个光接收器3包括:光反射器311,光反射器311用于接收并反射层内检测光F1;光传感器312,光传感器312用于接收层外检测光F2以及接收被光反射器311所反射的层内检测光F1。
具体地,图12所示的光接收器3和图11所示的光接收器3类似,区别在于,交换了光反射器311和光传感器312的位置,与第一接收端31对应的光反射器311将来自于第一接收端31的层内检测光F1反射至光传感器312,通过光传感器312的倾斜放置,一方面可以接收来自于第二接收端32的层外检测光F2,另一方面可以接收来自于光反射器311的层内检测光F1,即可以实现通过同一个光传感器312来接收两种检测光,无需设置两个独立的光传感器,且无需设置较大的接收面积就可以接收来自于两个接收端的光线,节省成本。
在一种可能的实施方式中,如图10b至图13所示,每个第一光发射器2用于周期性发射层外检测光F2,每个周期t包括层外检测光发射时段t1和非层外检测光发射时段t2,在层外检测光发射时段t1,每个第一光发射器2发射层外检测光F2,在非层外检测光发射时段t2,每个第一光发射器2停止发射层外检测光F2;位置确定装置具体还用于,将每个光接收器3在层外检测光发射时段t1所接收到的光确定为层外检测光F2,将每个光接收器3在非层外检测光发射时段t2所接收到的光确定为层内检测光F1。
具体地,对于无法直接区分出层内检测光F1和层外检测光F2的情况,即光接收器3通过同一个光传感器312来接收光线,而对于两种检测光,具体确定触控位置的逻辑不同,一个是需要确定接收到检测光强度最大的光接收器3,另一个是需要确定没有接收到检测光的光接收器3,因此,在本实施例中,可以基于分时复用的方法来区分两种检测光。控制第一光发射器2在层外检测光发射时段t1发射光线,因此光接收器3将此时所获取的光认为是层外检测光F2;第一光发射器2在非层外检测光发射时段t2不发射光线,此时光接收器3只有可能接收到第二光发射器5发射的光线,因此将此时所接收到的光认为是层内检测光F1。这样,即可以保证两种检测光之间不会相互影响,且可以在整个检测过程中,同时基于两种检测光来分别确定触控位置。例如,在120Hz的检测周期中,在其中单数帧,每个第一光发射器2发射光线,并将光接收器3在单数帧所接收到的光确定为层外检测光F2,此时如果有近距离的触控操作,则会遮挡对应位置处的光线,因此,可以根据多个光接收器3中未接收到光线的光接收器3来确定触控位置;在其中的偶数帧,每个第一光发射器2停止发射光线,并将光接收器3所接收到的光确定为层内检测光F1,可以根据接收到光强度最大的光接收器3来确定触控位置,以实现远距离的触控检测。
对于无法直接区分出层内检测光F1和层外检测光F2的情况,即在光接收器3通过同一个光传感器312接收来自于两个接收端的光线的实施方式基础上,除了通过上述分时复用的方式来确定检测光之外,还可以根据波长来确定检测光,在一种可能的实施方式中,如图10b至图12所示,触控组件还包括:第二光发射器5,第二光发射器5用于发射特定光线,特定光线具有第一波长a,即层内检测光F1就有第一波长a;每个第一光发射器2所发射的光线具有第二波长b,即层外检测光F2具有第二波长b;位置确定装置具体还用于,将每个光接收器3所接收到的具有第二波长b的光确定为层外检测光F2,将每个光接收器3所接收到的具有第一波长a的光确定为层内检测光F1。其中,第一波长a和第二波长b均可以为不可见光的波长范围,且均可以为红外线的波长范围,但是两种波长不同,以便于位置确定装置可以根据波长来确定不同类型的检测光,这样,无需分时复用的方式,即可以区分两种检测光,以保证两种检测光之间不会相互影响,且可以在整个检测过程中,同时基于两种检测光来分别确定触控位置。
对于无法直接区分出层内检测光F1和层外检测光F2的情况,即在光接收器3通过同一个光传感器312来接收来自于两个接收端的光线的实施方式基础上,除了通过上述分时复用的方式以及根据波长来确定检测光之外,还可以根据接收到的光脉冲频率来确定检测光,在一种可能的实施方式中,如图10b至图12所示,触控组件还包括:第二光发射器5,第二光发射器5用于以第一周期周期性发射特定光线,即层内检测光F1为具有第一周期的光脉冲;每个第一光发射器2用于以第二周期周期性发射层外检测光F2,即层外检测光F2为具有第二周期的光脉冲;位置确定装置具体还用于,将每个光接收器3以第二周期接收到的光确定为层外检测光F2,将每个光接收器3以第一周期接收到的光确定为层内检测光F1。也就是说,在本实施例中,可以根据所接收到的光脉冲的频率不同来确定不同类型的检测光,以保证两种检测光之间不会相互影响,且可以在整个检测过程中,同时基于两种检测光来分别确定触控位置。
在一种可能的实施方式中,如图14所示,光传输层1包括层叠设置的光栅层11和波导层12,光栅层11用于使特定光线耦合射入波导层12并沿波导层12传播,对于特定光线之外的光线,可以直接穿过光栅层11和波导层12,例如特定光线为不可见的红外线,通过光栅层11的衍射作用,可以使红外线作为层内检测光F1进行触控检测,而对于非特定光线,例如可见光,在经过光栅层11时不会发生衍射,可以正常穿过光传输层1,这样在触控组件与显示屏配合时,不会对显示屏的显示功能造成不良影响。另外需要说明的是,光栅层11可以位于波导层12远离显示屏的一侧,也可以位于波导层12与显示屏之间,只要通过光栅层11中光栅周期的设置配合波导层12以及特定光线的波长,可以满足布拉格相位条件下的耦合公式,使特定光线可以通过衍射被耦合至波导层12传播即可。
在一种可能的实施方式中,特定光线和每个第一光发射器2发射的光线为红外线,即层内检测光F1和层外检测光F2均为红外线。
如图3和图15所示,本申请实施例还提供一种电子设备,包括:显示屏194;上述任意实施例中的触控组件200,200触控组件中的光传输层1位于显示屏194的出光侧。其中触控组件200的具体结构和原理与上述实施例相同,在此不再赘述。电子设备具体可以为电视、投影设备、显示器等任意具有显示功能的设备。
本申请实施例中,“至少一个”是指一个或者多个,“多个”是指两个或两个以上。“和/或”,描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示单独存在A、同时存在A和B、单独存在B的情况。其中A,B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项”及其类似表达,是指的这些项中的任意组合,包括单项或复数项的任意组合。例如,a,b和c中的至少一项可以表示:a,b,c,a-b,a-c,b-c,或a-b-c,其中a,b,c可以是单个,也可以是多个。
以上仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种触控组件,其特征在于,包括:
光传输层,所述光传输层用于将所接收到的特定光线转换为沿所述光传输层传播的层内检测光;
多个第一光发射器,每个所述第一光发射器用于发射在所述光传输层之外传播的层外检测光;
多个光接收器,所述多个光接收器与所述多个第一光发射器一一对应,每个所述光接收器用于接收所述层内检测光以及所述层外检测光;
位置确定装置,所述位置确定装置用于根据所述多个光接收器所接收到的所述层外检测光确定触控位置,所述位置确定装置还用于根据所述多个光接收器所接收到的所述层内检测光确定触控位置。
2.根据权利要求1所述的触控组件,其特征在于,
每个所述光接收器包括:
层外检测光传感器,所述层外检测光传感器用于接收所述层外检测光;
层内检测光传感器,所述层内检测光传感器用于接收所述层内检测光。
3.根据权利要求1所述的触控组件,其特征在于,
每个所述光接收器包括:
光反射器,所述光反射器用于接收并反射所述层外检测光;
光传感器,所述光传感器用于接收所述层内检测光以及接收被所述光反射器所反射的所述层外检测光。
4.根据权利要求1所述的触控组件,其特征在于,
每个所述光接收器包括:
光反射器,所述光反射器用于接收并反射所述层内检测光;
光传感器,所述光传感器用于接收所述层外检测光以及接收被所述光反射器所反射的所述层内检测光。
5.根据权利要求1所述的触控组件,其特征在于,
所述位置确定装置具体用于,根据所述多个光接收器中接收到所述层内检测光的所述光接收器确定触控位置;
所述位置确定装置具体还用于,根据所述多个光接收器中未接收到所述层外检测光的所述光接收器确定触控位置。
6.根据权利要求5所述的触控组件,其特征在于,
每个所述第一光发射器用于周期性发射所述层外检测光,每个周期包括层外检测光发射时段和非层外检测光发射时段,在所述层外检测光发射时段,每个所述第一光发射器发射所述层外检测光,在所述非层外检测光发射时段,每个所述第一光发射器停止发射所述层外检测光;
所述位置确定装置具体还用于,将每个所述光接收器在所述层外检测光发射时段所接收到的光确定为所述层外检测光,将每个所述光接收器在所述非层外检测光发射时段所接收到的光确定为所述层内检测光。
7.根据权利要求5所述的触控组件,其特征在于,还包括:
第二光发射器,所述第二光发射器用于发射所述特定光线,所述特定光线具有第一波长;
每个所述第一光发射器所发射的光线具有第二波长;
所述位置确定装置具体还用于,将每个所述光接收器所接收到的具有所述第二波长的光确定为所述层外检测光,将每个所述光接收器所接收到的具有所述第一波长的光确定为所述层内检测光。
8.根据权利要求5所述的触控组件,其特征在于,还包括:
第二光发射器,所述第二光发射器用于以第一周期周期性发射所述特定光线;
每个所述第一光发射器用于以第二周期周期性发射所述层外检测光;
所述位置确定装置具体还用于,将每个所述光接收器以所述第二周期接收到的光确定为所述层外检测光,将每个所述光接收器以所述第一周期接收到的光确定为所述层内检测光。
9.根据权利要求1所述的触控组件,其特征在于,
所述光传输层为板状结构,所述光传输层具有四个侧面,所述四个侧面包括相对的第一侧面和第二侧面,所述四个侧面还包括相对的第三侧面和第四侧面;
所述多个第一光发射器沿所述光传输层的第一侧面和第三侧面排列,所述多个光接收器沿所述光传输层的第二侧面和第四侧面排列;
每个所述光接收器的一部分和对应的所述第一光发射器相对,每个所述光接收器的另一部分与所述光传输层的侧面相对。
10.根据权利要求1所述的触控组件,其特征在于,
所述光传输层包括层叠设置的光栅层和波导层,所述光栅层用于使所述特定光线耦合射入所述波导层并沿所述波导层传播。
11.根据权利要求1所述的触控组件,其特征在于,
所述特定光线和每个所述第一光发射器发射的光线为红外线。
12.一种电子设备,其特征在于,包括:
显示屏;
如权利要求1至11中任意一项所述的触控组件,所述触控组件中的光传输层位于所述显示屏的出光侧。
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