CN102073417A - 具有红外触摸识别功能的电子装置 - Google Patents

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Abstract

一种具有红外触摸识别功能的电子装置包括触控模组、显示单元和处理单元，触控模组设置在显示单元上靠近用户侧，用于电子装置的触控输入，触控模组包括：一垂直于显示单元所在平面的弧形面；至少一红外发射器和对应的红外接收器，设置在弧形面上，该每一红外发射器和对应的红外接收器在显示单元上的投影为同一个点，红外发射器用于发射一面状红外线，该面状红外线所处平面垂直于显示单元，处理单元根据接收到红外线的接收器及对应的发送和接收红外线的时间差确定对应的图标并执行相应的功能。通过本发明的电子装置，能够采用较少数量的红外发射器和接收器来检测触摸，有效地降低了生产成本。

Description

具有红外触摸识别功能的电子装置
技术领域
本发明涉及一种具有触摸识别功能的电子装置，尤其涉及一种具有红外触摸识别功能的电子装置。
背景技术
红外触摸装置作为电子装置的一种新型的输入设备，使人与电子装置之间的人机交互更为直观，给用户带来极大的便利，应用领域已遍及家电、公共信息、电子游戏、办公自动化设备等各个领域。目前常见的红外触摸装置一般将红外线发射器与红外线接收器设置成水平垂直交叉的红外线矩阵。用户在触摸屏幕时，手指就会挡住经过该位置的水平与垂直的两条红外线，相应的红外线接收器接收不到对应的红外线，主处理单元侦测红外线接收器的接收情况，根据未接收红外线的红外线接收器即可以判断出触摸点在显示单元上的坐标值。然而，该类红外触摸装置为准确确定触摸点的位置，红外线发射管与红外线接收管往往需要设置为一一对应的形式，在触摸分辨率很高时，所需设置的红外线发射管以及红外线接收管的数目大大增加，这样增加了使用元件，增加了红外触摸装置的制造成本。
因此，有必要提供一种具有红外触摸识别功能的电子装置，采用较少数量的红外发射器和红外接收器来检测用户触摸，并能保证检测的准确度，从而有效地降低具有红外触摸功能的电子装置的生产成本。
发明内容
本发明提供一种具有红外触摸识别功能的触控模组，能够采用较少数量的红外发射管和红外接收管检测用户触摸，节约成本。
该具有红外触摸识别功能的电子装置包括触控模组、显示单元和处理单元，该触控模组用于该电子装置的触控输入，该处理单元与该触控模组以及该显示单元均连接，该触控模组设置在该显示单元上靠近用户的一侧，该触控模组包括：一弧形面，该弧形面垂直于该显示单元所在平面；至少一个红外发射器和至少一个对应的红外接收器，该至少一个红外发射器与至少一个红外接收器分别对应设置在该弧形面上，该每一红外发射器和对应的红外接收器在该显示单元上的投影为同一个点，且每一红外发射器与对应的红外接收器间隔一固定距离设置，该红外发射器用于发射一呈扇形面发散的面状红外线，该面状红外线所处的平面垂直于该显示单元，且该面状红外线在显示单元上的投影形成一条从对应红外发射器在该显示单元上的投影点延伸至显示单元边沿的投影直线；当用户通过触摸物触摸该显示单元上任意一点，从而阻挡一红外发射器发射的面状红外线时，该面状红外线中一红外线被反射至与该红外发射器对应的红外接收器；该处理单元与该至少一个红外发射器和至少一个红外接收器均连接，该处理单元根据该接收到红外线的红外接收器以及该红外发射器发射面状红外线至该红外接收器接收到红外线的时间差确定触摸点距离该红外发射器在显示单元上投影点的距离，确定显示单元上与触摸位置对应的图标，并执行该图标对应的功能。
通过本发明的具有红外触摸识别功能的电子装置，能够采用较少数量的红外发射器和红外接收器检测用户触摸，并保证检测的准确度，从而有效地降低了具有红外触摸功能的电子装置的生产成本。
附图说明
图1为本发明一实施方式中具有红外触摸识别功能的电子装置使用触控模组的示意图。
图2为本发明一实施方式中该触控模组的示意图。
图3为本发明一实施方式中该触控模组的触控识别原理的示意图。
主要元件符号说明
  具有红外触摸识别功能的电子装置   100
  触控模组   10
  显示单元   20
  处理单元   30
  红外发射器   101
  红外接收器   102
  弧形面   103
  面状红外线   1011
  红外线   1012、1021
  触摸图标   40
  触摸物   50
  反射点   A
  中心点   A1
具体实施方式
请一并参阅图1和图2，一具有红外触摸识别功能的电子装置100(以下称为电子装置100)包括触控模组10、显示单元20和处理单元30。该触控模组10具有红外触摸识别功能，用于该电子装置100的触控输入，该处理单元30与该触控模组10以及该显示单元20均连接，该触控模组10设置在该显示单元20的边框内。在本实施方式中，该触控模组10设置在该显示单元20的左上角边框内，属于电子装置100的内置模组。在其他实施方式中，该触控模组10作为该电子装置100的外部设备而与该电子装置100可分离，在需要使用该触控模组10进行红外触摸识别时，该触控模组10通过有线或无线的方式与电子装置10连接，供用户进行触控输入，从而该触控模组10可类似于键盘鼠标等外设用于电子装置100的触控输入。
该触控模组10包括一弧形面103、以及设置于该弧形面103上的至少一个红外发射器101和至少一个对应的红外接收器102。该弧形面103为平面四方形沿长边方向卷曲形成，该弧形面103垂直于该显示单元20所在平面，在显示单元20上的投影为一弧线，该至少一个红外发射器101与至少一个红外接收器102分别对应设置在该弧形面103上，该每一红外发射器101和对应的红外接收器102在该显示单元20所在平面上的投影为同一个点，且每一红外发射器101与对应的红外接收器102间隔一固定距离设置。该红外发射器101用于发射一呈扇形面发散的红外线1011(以下称为面状红外线)，该面状红外线1011所处的平面垂直于该显示单元20，且该面状红外线1011在显示单元20上的投影形成一条从对应红外发射器101在该显示单元20上的投影点延伸至显示单元20边沿的投影直线，当用户通过触摸物，如手指、触摸笔等触摸该显示单元20上任意一点，从而阻挡一红外发射器101发射的面状红外线1011时，必定有一红外线1021反射至与该红外发射器101对应的红外接收器102。
该处理单元30与该至少一个红外发射器101和至少一个红外接收器102均连接，根据该接收到红外线1021的红外接收器102以及该红外发射器101发射面状红外线1011至该红外接收器102接收到红外线1021的时间差确定触摸点距离该红外发射器101在显示单元20上投影点的距离，确定显示单元20上与触摸位置对应的图标，并执行该图标对应的功能。在本实施方式中，初始状态下，该至少一个红外发射器101一直发射面状红外线1011，当处理单元30侦测到某一红外接收器102接收到红外线后，该处理单元30控制该红外接收器102对应的红外发射器101停止发射红外线1011，一预定时间(例如5ms)后再控制该红外接收器102对应的红外发射器101发射面状红外线1011，该处理单元30在红外发射器101发射面状红外线1011时记录该发射时间，当该红外接收器102接收到红外线时，该处理单元30记录该接收时间。
在本实施方式中，该显示单元20与每一红外发射器101发射的面状红外线1011在显示单元20上的投影直线相对应设置了若干显示区域，每一显示区域均只包括一个投影直线，即每一显示区域仅被一个红外发射器101发射的面状红外线覆盖，从而每一显示区域与一红外发射器101以及该红外发射器101对应的红外接收器102唯一对应。从而，该处理单元30根据接收到红外线1021的红外接收器102确定触摸所在的显示区域。
请一并参阅图3，在本实施方式中，该至少一个红外接收器102在显示单元20上的投影点对应于一坐标系中的一唯一坐标，当用户通过触摸物体50触摸该显示单元20上的触摸图标40时，该红外发射器101发射的面状红外线1011中的一条1012被该触摸物体50反射而被该对应的红外接收器102接收，根据勾股定理和该接收时间与发射时间的时间差可计算出该触摸图标40到该红外接收器102在显示单元20上的投影点之间的距离。
该具体计算过程为：设该将该红外线1012反射到该对应红外接收器102的触摸物体50上的点为反射点A，由光的反射原理可知，该发射光线1012与该反射光线1021以该反射点A为顶点构成一等腰三角形。该处理单元30根据该接收时间与发射时间的时间差计算出反射点A与红外发射器101或红外接收器102的距离(即等腰三角形的腰长)，由于红外发射器101与对应红外接收器102之间为一固定距离，即已知，从而由三角形勾股定理可计算出该反射点A至该红外发射器101与红外接收器102连线的中心点A1的距离，即该触摸图标40到该红外接收器102在显示单元20上的投影点之间的距离。
在本实施方式中，每一显示区域可视为一条直线，而距离某一红外线接收器102一定距离为一圆弧线，从而两条直线确定的交点即为触摸点的坐标。其中，该两条直线可为两个坐标集合，分别包括多个坐标，该处理单元30分析该两个坐标集合的公共坐标点，从而确定该公共坐标点即为触摸位置坐标。从而，该处理单元30根据该红外接收器102在显示单元20上的投影点的坐标以及该触摸图标40到该投影点之间的距离确定触摸点坐标，并确定显示区域对应该触摸点坐标显示的图标40，并控制执行该图标40对应的功能。
通过本发明的使用该触控模组的电子装置，能够采用较少数量的红外发射器和红外接收器来检测用户触摸，并能保证检测的准确度，有效地降低了具有红外触摸功能的电子装置的生产成本。

Claims (7)

1.一种具有红外触摸识别功能的电子装置，包括触控模组、显示单元和处理单元，该触控模组用于该电子装置的触控输入，该处理单元与该触控模组以及该显示单元均连接，其特征在于，该触控模组设置在该显示单元上边框内，该触控模组包括：一弧形面，该弧形面垂直于该显示单元所在平面；以及
至少一个红外发射器和至少一个对应的红外接收器，该至少一个红外发射器与至少一个红外接收器分别对应设置在该弧形面上，该每一红外发射器和对应的红外接收器在该显示单元上的投影为同一个点，且每一红外发射器与对应的红外接收器间隔一固定距离设置，该红外发射器用于发射一呈扇形面发散的面状红外线，该面状红外线所处的平面垂直于该显示单元，且该面状红外线在显示单元上的投影形成一条从对应红外发射器在该显示单元上的投影点延伸至显示单元边沿的投影直线；
当用户通过触摸物触摸该显示单元上任意一点，从而阻挡一红外发射器发射的面状红外线时，该面状红外线中一红外线被反射至与该红外发射器对应的红外接收器；
该处理单元与该至少一个红外发射器和至少一个红外接收器均连接，该处理单元根据该红外发射器发射面状红外线至该红外接收器接收到红外线的时间差以及红外发射器与对应的红外接收器的固定距离确定触摸点与该红外发射器在显示单元上投影点的距离，并根据该接收到红外线的红外接收器以及触摸点与该红外发射器的距离确定触摸位置，并确定显示单元上与触摸位置对应的图标，并执行该图标对应的功能。
2.如权利要求1所述的具有红外触摸识别功能的电子装置，其特征在于，当侦测到某一红外接收器接收到红外线后，该处理单元控制该红外接收器对应的红外发射器停止发射红外线，一预定时间后再控制该红外接收器对应的红外发射器发射面状红外线，该处理单元记录该发射时间，当该红外接收器接收到红外线时，该处理单元记录该接收时间。
3.如权利要求1所述的具有红外触摸识别功能的电子装置，其特征在于，该显示单元与每一红外发射器发射的面状红外线在显示单元上的投影直线相对应设置了若干显示区域，每一显示区域均只包括一个投影直线，即每一显示区域仅被一个红外发射器发射的面状红外线覆盖，每一显示区域与一红外发射器以及该红外发射器对应的红外接收器唯一对应。
4.如权利要求3所述的具有红外触摸识别功能的电子装置，其特征在于，该至少一个红外接收器在显示单元上的投影点对应于一坐标系中的一唯一坐标，当用户通过触摸物体触摸该显示单元上的一触摸图标时，其中一红外发射器发射的面状红外线中的一条被该触摸物体反射而被该对应的红外接收器接收，根据该接收时间与发射时间的时间差以及该红外发射器与对应的红外接收器的固定距离计算出该触摸图标到该红外接收器在显示单元上的投影点之间的距离；其中，每一显示区域对应了一直线，该处理单元判断某一红外接收器接收到红外线时，确定该红外接收器所对应的显示区域及对应的直线，该处理单元根据该红外接收器投影点的坐标以及该距离确定另一直线，该两条直线的交点即为触摸位置对应的坐标。
5.如权利要求4所述的具有红外触摸识别功能的电子装置，其特征在于，该距离的计算过程为：将该红外线反射到该对应红外接收器的触摸物体上的点为反射点，该发射光线与该反射光线以该反射点为顶点构成一等腰三形；该处理单元根据该接收时间与发射时间的时间差计算出反射点与红外发射器或红外接收器的距离，根据该红外发射器与对应红外接收器之间的固定距离对应计算出该反射点至该红外发射器与红外接收器连线的中心点的距离，即该触摸图标到该红外接收器在显示单元上的投影点之间的距离。
6.如权利要求1所述的具有红外触摸识别功能的电子装置，其特征在于，该触控模组设置在该显示单元的左上角边框内。
7.如权利要求1所述的具有红外触摸识别功能的电子装置，其特征在于，该触控模组通过有线或无线的方式与电子装置连接，供用户进行触控输入。
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