移动设备上的3d空间触控系统的制作方法

移动设备上的3d空间触控系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种移动设备上的3D空间触控系统，包括显示面板、嵌入式光学传感器、红外背光源、角扫描辐射器，所述红外背光源位于显示面板下，所述嵌入式光学传感器嵌入显示面板内，所述角扫描辐射器分别放置在显示面板的上下边缘。本实用新型图像处理工作过程简单，体积轻巧，适用于大多数环境条件下工作。
【专利说明】移动设备上的3D空间触控系统

【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种移动设备上的3D空间触控系统，属于立体显示技术与虚拟现实技术的领域。

【背景技术】
[0002]立体显示系统提供的不仅仅是平面的影像，它能为观众带来具有深度信息的三维影像，使观众身临其境。另一方面虚拟现实技术虚拟现实技术允许用户利用多种传感器进入计算机系统创建的场景中并与场景交互，其最终目的是使计算机与传感器组成的信息处理系统尽可能量接近人的需要。
[0003]目前的3D交互装置主要有机械和视觉两种类型。机械装置需要附加额外的设备来检测运动，并且可以为使用者提供振动反馈。基于视觉的系统中，物体的3轴信息可以用各种方法计算得到。
[0004]上述方案虽然实现了交互显示，但存在不足。机械交互装置需要连接沉重的附加设备，使用并不方便。基于视觉的触控系统通常被其视野所限制，会造成连续的交互空间内盲区，无法检测与三维显示屏面接近的物体，同时也增加了便携设备的体积。这些都不适合与移动设备集成。
实用新型内容
[0005]鉴于以上现有技术存在的问题和不足，本实用新型的目的是提供一种移动设备上的3D空间触控系统。不同于以往的图像捕捉技术一那些技术在很大程度上取决于环境照度，本文所提出的系统是使用嵌入的红外传感器和光源。对每个检测帧的去背景图像处理，使该系统能在各种环境条件下操作。
[0006]为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案:
[0007]—种移动设备上的3D空间触控系统,包括显不面板、嵌入式光学传感器、红外背光源、角扫描辐射器，所述红外背光源位于显示面板下，所述嵌入式光学传感器嵌入显示面板内，所述角扫描辐射器分别放置在显示面板的上下边缘。
[0008]所述显示面板包括起偏镜、阵列基底、黑色矩阵、液晶层、晶体管；所述起偏镜位于显示面板的上下两面；所述阵列基底紧靠于上下两面起偏镜的内侧面；所述黑色矩阵位于上端阵列基底的下方；所述液晶层位于黑色矩阵下方，居中于显示面板内；所述晶体管放置在下端的阵列基底之上。
[0009]所述嵌入式光学传感器嵌入到晶体管中，形成一个阵列。
[0010]红外背光和角扫描福射器与嵌入式光学传感器同步。在第一检测巾贞中红外背光将两次通过面板，并有光学传感器捕捉反射光，确定指尖的2D (X和Y)位置。然后在面板两侧的红外角扫描辐射器依次发射不同倾角的光。感应帧关联对应的倾斜角度。最后识别具有最大反射率的扫描角度，由2轴(X和Y)的位置和扫描角，计算指尖深度(Z)。
[0011]本实用新型与传统的触控系统相比，具有如下突出的优点:
[0012]该系统不过分依赖环境照度，能在各环境条件下操作。本实用新型图像处理工作过程简单，轻巧灵便，适用于大多数环境条件。

【专利附图】

【附图说明】
[0013]图1为一种移动设备上的3D空间触控系统结构图。
[0014]图2为显示面板组成结构图。

【具体实施方式】
[0015]本实用新型的优选实施例结合【专利附图】

【附图说明】如下:
[0016]参见图1，一种移动设备上的3D空间触控系统，包括显示面板1、嵌入式光学传感器2、红外背光源3、角扫描辐射器4，其特征在于，所述红外背光源3位于显示面板I下，所述嵌入式光学传感器2嵌入显示面板I内，所述角扫描辐射器4分别放置在显示面板I的上下边缘。
[0017]如图2所示,所述显示面板I包括起偏镜5、阵列基底6、黑色矩阵7、液晶层8、晶体管9 ;所述起偏镜5位于显示面板I的上下两面；所述阵列基底6紧靠于上下两面起偏镜5的内侧面；所述黑色矩阵7位于上端阵列基底6的下方；所述液晶层8位于黑色矩阵7下方，居中于显示面板I内；所述晶体管9放置在下端的阵列基底之上6。
[0018]所述嵌入式光学传感器2嵌入到晶体管9中，形成一个阵列。
[0019]检测嵌入式光学传感器2中的原始数据，累积红外背光源3捕捉的图像亮度。当亮度大于触摸阈值，触控对象将被检测到，确定触摸点的2轴位置，当亮度累积值小于阈值，计算对象的深度信息，最终确定指尖3轴(X、Y和Z)信息。
【权利要求】
1.一种移动设备上的3D空间触控系统，包括显示面板(I)、嵌入式光学传感器(2)、红外背光源(3)、角扫描辐射器(4)，其特征在于，所述红外背光源(3)位于显示面板(I)下，所述嵌入式光学传感器(2 )嵌入显示面板(I)内，所述角扫描辐射器(4 )分别放置在显示面板Cl)的上下边缘。
2.根据权利要求1所述的移动设备上的3D空间触控系统，其特征在于，所述显示面板(I)包括起偏镜(5)、阵列基底(6)、黑色矩阵(7)、液晶层(8)、晶体管(9);所述起偏镜(5)位于显示面板(I)的上下两面；所述阵列基底(6)紧靠于上下两面起偏镜(5)的内侧面；所述黑色矩阵(7)位于上端阵列基底(6)的下方；所述液晶层(8)位于黑色矩阵(7)下方，居中于显示面板(I)内；所述晶体管(9)放置在下端的阵列基底之上(6)。
3.根据权利要求2所述的移动设备上的3D空间触控系统，其特征在于，所述嵌入式光学传感器(2)嵌入到晶体管(9)中，形成一个阵列。
【文档编号】G06F3/01GK203982337SQ201420362137
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年7月2日 优先权日:2014年7月2日
【发明者】田丰, 杨溢, 郎玥 申请人:上海大学