一种具有红外定位功能的液晶电视及其红外定位方法
【专利摘要】本发明公开了一种具有红外定位功能的液晶电视及其红外定位方法，包括步骤：通过水平/垂直设置在液晶显示屏边缘上的各个红外感光元件分别对投影到液晶显示屏上的红外光源信号进行电流检测，并对该些红外感光元件检测到的电流进行一一对应的统计；比较水平/垂直方向上各个红外感光元件检测到的电流大小，并确定检测到电流最大的水平/垂直红外感光元件；计算检测到电流最大的水平/垂直红外感光元件到原点的距离，并生成相应的位置坐标；将该位置坐标反馈至液晶显示屏的处理器，由处理器通过光标的形式在液晶显示屏上显示出该红外光源的投影位置；使液晶电视具备了红外定位功能，增强了用户与电视之间互动娱乐的功能效果。
【专利说明】一种具有红外定位功能的液晶电视及其红外定位方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及液晶显示制造领域，尤其涉及的是一种具有红外定位功能的液晶电视及其红外定位方法。
【背景技术】
[0002]目前，市面上已经有很多离开液晶屏幕一定距离的定位技术，即用户在离液晶屏幕一定距离范围内对液晶屏幕上的内容进行隔空控制，类似于隔空切水果这样的游戏操作，但是这样的新技术产品不仅成本得不到控制，而且结构较为复杂，同时相应的效果也并不如人意。可以说在液晶屏幕传感这一领域来说，此项技术还是接近于刚起步开发的阶段，尚有待更进一步的开发空间。
[0003]因此，现有技术还有待于改进和发展。
【发明内容】
[0004]鉴于上述现有技术的不足，本发明提供一种具有红外定位功能的液晶电视及其红外定位方法，旨在解决关于该技术的开发成本、结构复杂的问题。
[0005]所采用的技术方案如下:
一种用于液晶显示屏的红外定位方法，包括步骤:
通过水平/垂直设置在液晶显示屏边缘上的各个红外感光元件分别对投影到液晶显示屏上的红外光源信号进行电流检测，并对该些红外感光元件检测到的电流进行一一对应的统计；
比较水平/垂直方向上各个红外感光元件检测到的电流大小，并确定检测到电流最大的水平/垂直红外感光元件；
计算检测到电流最大的水平/垂直红外感光元件到原点的距离，并生成相应的位置坐
标；
将该位置坐标反馈至液晶显示屏的处理器，由处理器通过光标的形式在液晶显示屏上显示出该红外光源的投影位置。
[0006]所述的用于液晶显示屏的红外定位方法，其中，所述比较水平/垂直方向上各个红外感光元件检测到的电流大小，并确定检测到电流最大的水平/垂直红外感光元件的步骤具体为:
将水平/垂直方向上各个红外感光元件检测到的电流经运放放大并转化成电压输出； 将电压输出的电压参数进行模数转换生成二进制数，并对转换后的二进制数进行暂
存；
将暂存的二进制数形成水平/垂直数组，并通过判断比较找出水平/垂直数组中的最大值，从而确定出检测到电流最大的水平/垂直红外感光元件。
[0007]所述的用于液晶显示屏的红外定位方法，其中，所述计算检测到电流最大的水平/垂直红外感光元件到原点的距离，并生成相应的位置坐标的步骤具体为: 计算检测到电流最大的水平红外感光元件到原点的距离，以确定该红外光源在液晶显示屏上的X向坐标值，并表示为Xm ；
计算检测到电流最大的垂直红外感光元件到原点的距离，以确定该红外光源在液晶显示屏上的Y向坐标值，并表示为Yn ；
将计算得出的Xm和Yn生成相应的位置坐标(Xm, Yn),
其中，m表示水平方向上的第几个水平红外感光元件，η表示垂直方向上的第几个垂直红外感光元件。
[0008]所述的用于液晶显示屏的红外定位方法，其中，所述检测到电流最大的水平/垂直红外感光元件到原点的距离计算公式分别为:
Xm=DXm,
Yn=DXn,
其中，D表示相邻的水平/垂直红外感光元件之间的间隔距离。
[0009]所述的用于液晶显示屏的红外定位方法，其中，当只有水平或垂直一个方向上的红外感光元件检测到红外光源的电流时，则判定该红外光源为无效的位置信号。
[0010]一种具有红外定位功能的液晶电视，包括:
红外检测模块，用于通过水平/垂直设置在液晶显示屏边缘上的各个红外感光元件分别对投影到液晶显示屏上的红外光源信号进行电流检测，并对该些红外感光元件检测到的电流进行一一对应的统计；
位置运算模块，用于比较水平/垂直方向上各个红外感光元件检测到的电流大小，并确定检测到电流最大的水平/垂直红外感光元件；还用于计算检测到电流最大的水平/垂直红外感光元件到原点的距离，并生成相应的位置坐标；
处理器，用于将位置运算模块生成的位置坐标反馈至液晶显示屏进行内部处理，并通过光标的形式在液晶显示屏上显示出该红外光源的投影位置。
[0011]所述的具有红外定位功能的液晶电视，其中，所述红外检测模块为一红外接收扫描传感器，所述红外接收扫描传感器包括:
水平设置在液晶显示屏上侧边或下侧边的第一红外接收管，以及垂直设置在液晶显示屏左侧边或右侧边的第二红外接收管，所述红外感光元件间隔均匀的设置在所述第一红外接收管和第二红外接收管上。
[0012]所述的具有红外定位功能的液晶电视，其中，所述位置运算模块为一运算器，所述运算器内还包括检测到电流最大的水平/垂直红外感光元件到原点的距离计算公式:
Xm=DXm,
Yn=DXn,
其中，Xm表示检测到电流最大的水平红外感光元件到原点的距离，Yn表示检测到电流最大的垂直红外感光元件到原点的距离，m表示水平方向上的第几个水平红外感光元件，η表示垂直方向上的第几个垂直红外感光元件，D表示相邻的水平/垂直红外感光元件之间的间隔距离。
[0013]所述的具有红外定位功能的液晶电视，其中，所述处理器为一电视芯片。
[0014]所述的具有红外定位功能的液晶电视，其中，所述液晶显示屏的显示区设置有一红外滤光膜片，用于滤除可见光； 所述液晶显示屏边缘外侧设置有金属边框，用于防止红外光源位置溢出液晶显示屏外。
[0015]本发明的有益效果:
与现有技术相比，本发明提供的一种具有红外定位功能的液晶电视及其红外定位方法，使液晶电视具备红外定位的功能，用户可通过能够发射红外光源的电视遥控器进行切水果、飞机类等需要方向定位的游戏，增强了用户与电视之间互动娱乐的功能效果。不仅如此，本发明所采用的技术原理简洁易实现，同时成本低。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是本发明用于液晶显示屏的红外定位方法实施例一的实现流程图；
图2是图1中S200的具体步骤流程图；
图3是图1中S300的具体步骤流程图；
图4是本发明用于液晶显示屏的红外定位方法实施例二的逻辑流程图；
图5是本发明具有红外定位功能的液晶电视的模块框图；
图6是本发明具有红外定位功能的液晶电视中红外接收模块的结构示意图；
图7是本发明具有红外定位功能的液晶电视中红外接收模块的原理示意图；
图8是本发明具有红外定位功能的液晶电视的具体实施例的结构示意图；
图9是本发明具有红外定位功能的液晶电视中防止红外光源位置溢出电视屏幕的改进措施的结构示意图。
【具体实施方式】
[0017]本发明提供了一种用于液晶显示屏的红外定位方法及液晶电视，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。
[0018]实施例一:
请参见图1，图1是本发明用于液晶显示屏的红外定位方法实施例一的实现流程图。
[0019]如图1所示，所述用于液晶显示屏的红外定位方法，其包括步骤:
步骤S100，通过水平/垂直设置在液晶显示屏边缘上的各个红外感光元件分别对投影到液晶显示屏上的红外光源信号进行电流检测，并对该些红外感光元件检测到的电流进行——对应的统计。
[0020]其中，水平方向上和垂直方向上所采集到的电流数据是各自独立的，而相应的在后续进行电流大小比较时，也是将水平方向上和垂直方向上完全分隔开的。
[0021]本实施例中，在步骤SlOO之前，还应当包括用户向液晶显示屏上的显示区发射红外光源的操作步骤，具体为:
用户可手持类似于普通电视遥控器一样结构的但能够发出特定的红外线光源的红外发射器，较好的是正对着液晶显示屏，并向液晶显示屏发出红外光源，该红外光源是用于在液晶显示屏上确定用户所指向的位置，即定位作用，以此来实现红外定位功能。
[0022]待步骤SlOO完成之后，进入步骤S200。
[0023]步骤S200，比较水平/垂直方向上各个红外感光元件检测到的电流大小，并确定检测到电流最大的水平/垂直红外感光元件。
[0024]结合图2所示，图2是图1中S200的具体步骤流程图，所述步骤S200具体包括: 步骤S210，将水平/垂直方向上各个红外感光元件检测到的电流经运放放大并转化成
电压输出；
步骤S220，将电压输出的电压参数进行模数转换生成二进制数，并对转换后的二进制数进行暂存；
步骤S230，将暂存的二进制数形成水平/垂直数组，并通过判断比较找出水平/垂直数组中的最大值，从而确定出检测到电流最大的水平/垂直红外感光元件。
[0025]上述步骤S210、S220及S230是将步骤SlOO中水平/垂直方向上的各个感光元件采集到的电流值进行处理，从而判定出检测到电流最大的水平/垂直红外感光元件。而将测得的电流值通过一系列的数据转换形成数组，是为适应单片机的应用，方便单片机进行相关数据的处理(单片机识别语音为二进制数)，通过单片机计算得出该检测到电流最大的水平/垂直红外感光元件。
[0026]进一步地,进入步骤S300。
[0027]步骤S300，计算检测到电流最大的水平/垂直红外感光元件到原点的距离，并生成相应的位置坐标。
[0028]结合图3所示，图3是图1中S300的具体步骤流程图，所述步骤S300具体包括: 步骤S310，计算检测到电流最大的水平红外感光元件到原点的距离，以确定该红外光
源在液晶显示屏上的X向坐标值，并表示为Xm ；
步骤S320，计算检测到电流最大的垂直红外感光元件到原点的距离，以确定该红外光源在液晶显示屏上的Y向坐标值，并表示为Yn ；
步骤S330，将计算得出的Xm和Yn生成相应的位置坐标(Xm，Yn),
其中，m表示水平方向上的第几个水平红外感光元件，η表示垂直方向上的第几个垂直红外感光元件。
[0029]进一步地，所述步骤300中，检测到电流最大的水平/垂直红外感光元件到原点的距离计算公式分别为:
Xm=DXm,
Yn=DXn,
其中，D表示相邻的水平/垂直红外感光元件之间的间隔距离。
[0030]以水平方向上确定红外光源X向坐标值为例，对本实施例的原理做进一步详述，具体如下:
当有效的红外光源在屏幕前方时，水平方向上均匀排列的xl至xm红外感光元件(如红外二极管或三极管，本实施例优选为硅光敏二极管)分别接收到该红外光源的光，但是由于红外感光元件与红外光源的距离不同，从而使得xl至xm红外感光元件检测到的的电流强度均不同，离光源越近产生的电流越大，根据几何原理，点到线的最短距离，即该点垂直于该线时。
[0031]那么由此可以确定的是，当红外感光元件xm检测到的电流最大时，则该红外感光元件xm所处的位置即为该红外光源垂直于X轴的垂点，根据几何坐标系原理，该红外感光元件xm到原点的距离即为红外光源的X向坐标值Xm。因此，通过上述Xm=DXm计算公式即可得出红外光源的X向坐标值。
[0032]红外光源的Y向坐标值Yn同理可以得出。
[0033]待步骤S300中确定出红外光源的位置坐标后，进入步骤S400。
[0034]步骤S400，将该位置坐标反馈至液晶显示屏的处理器，由处理器通过光标的形式在液晶显示屏上显示出该红外光源的投影位置。
[0035]实施例二:
请参见图4，图4是本发明用于液晶显示屏的红外定位方法实施例二的逻辑流程图，结合具体实施例对本发明作进一步地阐释:
如图4所示,该方法实施例包括:
步骤a，电视打开并处在待接收位置信号状态，之后进入步骤b ；
步骤b，电视前有红外光源，之后进入步骤c或者步骤f ；
步骤C，当红外光源在电视屏幕正前方，之后进入步骤d ；
步骤d，水平和垂直光感接收都给出距离坐标(Xm，Yn)，之后进入步骤e ；
步骤e，电视芯片接收位置信号并处理在屏幕上显示相应的动作，即完成；
在步骤b中产生另一分支步骤f ；
步骤f，当红外光源在电视屏幕侧边，之后进入步骤g ；
步骤g，水平或垂直单边给出Xm或Yn,之后进入步骤h ；
步骤h，无效的位置信号，再次返回步骤b。
[0036]在步骤a电视打开并处在接收位置信号的状态下有步骤b电视前有红外光源，这时分成两种情况，情况一:步骤c当红外光源在电视屏幕的正前方时，这时步骤d水平和垂直传感器都发出位置坐标(Xm，Yn)，续而步骤e电视芯片根据位置信号做出相应的显示；情况二:步骤f红外光源在屏幕侧边，步骤g水平或垂直单方面给出Xm或Yn位置信号，电视芯片判断为步骤h无效的位置信息，重新判断。
[0037]也就是说，当只有水平或垂直一个方向上的红外感光元件检测到红外光源的电流强度时，则判定该红外光源为无效的位置信号。
[0038]基于上述的方法实施例，本发明还提供一种具有红外定位功能的液晶电视，
请参见图5，图5是本发明具有红外定位功能的液晶电视的模块框图。
[0039]如图5所示,所述液晶电视,其包括:
红外检测模块510，用于通过水平/垂直设置在液晶显示屏边缘上的各个红外感光元件分别对投影到液晶显示屏上的红外光源信号进行电流检测，并对该些红外感光元件检测到的电流进行一一对应的统计，具体如上述步骤SlOO所述。
[0040]结合图6所示，图6是本发明具有红外定位功能的液晶电视中红外接收模块的结构示意图，所述红外检测模块510为一红外接收扫描传感器，其包括:
水平设置在液晶显示屏上侧边或下侧边的第一红外接收管511，以及垂直设置在液晶显示屏左侧边或右侧边的第二红外接收管512，所述红外感光元件(即水平红外感光元件600a和垂直红外感光元件600b)间隔均匀的设置在所述第一红外接收管511和第二红外接收管512上(而红外感光元件的具体数量由显示屏幕的尺寸决定)。
[0041]结合图7所示，图7是本发明具有红外定位功能的液晶电视中红外接收模块的原理示意图，xl?xm表示水平方向上的水平红外感光元件，yl?yn表示垂直方向上的水平红外感光元件，(Xm, Yn)表示红外光源投影到屏幕上的位置坐标，D表示相邻的水平/垂直红外感光元件之间的间隔距离，LfLm表示红外光源到水平方向上各个水平红外感光元件的距离，LI?Ln表示红外光源到垂直方向上各个垂直红外感光元件的距离，各个红外感光元件到红外光源的距离不同，由此检测到的电流强度则不同。
[0042]位置运算模块520，用于用于比较水平/垂直方向上各个红外感光元件检测到的电流大小，并确定检测到电流最大的水平/垂直红外感光元件；还用于计算检测到电流最大的水平/垂直红外感光元件到原点的距离，并生成相应的位置坐标，具体如上述步骤S200和步骤S300所述。
[0043]其中，所述位置运算模块520为一运算器(即单片机)，该运算器内还包括检测到电流最大的水平/垂直红外感光元件到原点的距离计算公式:
Xm=DXm,
Yn=DXn,
其中，Xm表示检测到电流最大的水平红外感光元件到原点的距离，Yn表示检测到电流最大的垂直红外感光元件到原点的距离，m表示水平方向上的第几个水平红外感光元件，η表示垂直方向上的第几个垂直红外感光元件，D表示相邻的水平/垂直红外感光元件之间的间隔距离。
[0044]处理器530，用于将位置运算模块生成的位置坐标反馈至液晶显示屏进行内部处理，并通过光标的形式在液晶显示屏上显示出该红外光源的投影位置，具体如上述步骤400所述。
[0045]其中，所述处理器530为一电视芯片，相应的，运算器可集成在该电视芯片上。
[0046]请参见图8，图8是本发明具有红外定位功能的液晶电视的具体实施例的结构示意图。
[0047]如图8所示，该液晶电视包括电视主体700，以及设置在电视本体700侧边上的红外接收扫描传感器710，该红外接收扫描传感器710上设置有娃光敏二极管(包括水平娃光敏二极管71 Ia和垂直硅光敏二极管71 Ib)，在电视本体700内部设置有运算器及处理器(图中未示出)。
[0048]通过红外感光元件确定红外光源的位置信号，并通过计算得出红外光源在电视屏幕投影的位置坐标，电视处理器通过光标的形式在屏幕上显示出该红外光源所作出的动作。
[0049]本发明可以支持客户在电视上用遥控器玩切水果，飞机类等需要方向定位的游戏，大大增加了用户的互动体验。
[0050]如图9所示，图9是本发明具有红外定位功能的液晶电视中防止红外光源位置溢出电视屏幕的改进措施的结构示意图，当红外光源不在屏幕的正前方时，为了防止误判的情况出现，在电视的边缘外侧设置金属边框800，该金属边框800选择不透红外的金属材质，用于防止红外光源位置溢出液晶显示屏外。当红外光源处在屏幕外时，水平或垂直方向上的红外接收扫描传感器710只有一个方向由数值，另外一个没有接收到数值，这样电视芯片便可以判定为无效的位置信号。
[0051]进一步地，在液晶显示屏的显示区设置有一红外滤光膜片900，用于滤除可见光，只允许红外光源约940nm的红外光通过。[0052]本实施例中，红外感光元件优选为硅光敏二极管，其响应峰值约在80?100 μ m，对波长为940nm的红外光线最为敏感,所以红外发射光源也采用940nm的红外光源。
[0053]综上所述，本发明所提供的一种具有红外定位功能的液晶电视及其红外定位方法，使液晶电视具备红外定位的功能，用户可通过能够发射红外光源的电视遥控器进行切水果、飞机类等需要方向定位的游戏，增强了用户与电视之间互动娱乐的功能效果。不仅如此，本发明所采用的技术原理简洁易实现，同时成本低。
[0054]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。
【权利要求】
1.一种用于液晶显示屏的红外定位方法，其特征在于，包括步骤: 通过水平/垂直设置在液晶显示屏边缘上的各个红外感光元件分别对投影到液晶显示屏上的红外光源信号进行电流检测，并对该些红外感光元件检测到的电流进行一一对应的统计； 比较水平/垂直方向上各个红外感光元件检测到的电流大小，并确定检测到电流最大的水平/垂直红外感光元件； 计算检测到电流最大的水平/垂直红外感光元件到原点的距离，并生成相应的位置坐标； 将该位置坐标反馈至液晶显示屏的处理器，由处理器通过光标的形式在液晶显示屏上显示出该红外光源的投影位置。
2.根据权利要求1所述的用于液晶显示屏的红外定位方法，其特征在于，所述比较水平/垂直方向上各个红外感光元件检测到的电流大小，并确定检测到电流最大的水平/垂直红外感光元件的步骤具体为: 将水平/垂直方向上各个红外感光元件检测到的电流经运放放大并转化成电压输出； 将电压输出的电压参数进行模数转换生成二进制数，并对转换后的二进制数进行暂存； 将暂存的二进制数形成 水平/垂直数组，并通过判断比较找出水平/垂直数组中的最大值，从而确定出检测到电流最大的水平/垂直红外感光元件。
3.根据权利要求1所述的用于液晶显示屏的红外定位方法，其特征在于，所述计算检测到电流最大的水平/垂直红外感光元件到原点的距离，并生成相应的位置坐标的步骤具体为: 计算检测到电流最大的水平红外感光元件到原点的距离，以确定该红外光源在液晶显示屏上的X向坐标值，并表示为Xm ； 计算检测到电流最大的垂直红外感光元件到原点的距离，以确定该红外光源在液晶显示屏上的Y向坐标值，并表示为Yn ； 将计算得出的Xm和Yn生成相应的位置坐标(Xm, Yn), 其中，m表示水平方向上的第几个水平红外感光元件，η表示垂直方向上的第几个垂直红外感光元件。
4.根据权利要求3所述的用于液晶显示屏的红外定位方法，其特征在于，所述检测到电流最大的水平/垂直红外感光元件到原点的距离计算公式分别为: Xm=DXm, Yn=DXn, 其中，D表示相邻的水平/垂直红外感光元件之间的间隔距离。
5.根据权利要求1所述的用于液晶显示屏的红外定位方法，其特征在于，当只有水平或垂直一个方向上的红外感光元件检测到红外光源的电流时，则判定该红外光源为无效的位置信号。
6.一种具有红外定位功能的液晶电视，其特征在于，包括: 红外检测模块，用于通过水平/垂直设置在液晶显示屏边缘上的各个红外感光元件分别对投影到液晶显示屏上的红外光源信号进行电流检测，并对该些红外感光元件检测到的电流进行一一对应的统计； 位置运算模块，用于比较水平/垂直方向上各个红外感光元件检测到的电流大小，并确定检测到电流最大的水平/垂直红外感光元件；还用于计算检测到电流最大的水平/垂直红外感光元件到原点的距离，并生成相应的位置坐标； 处理器，用于将位置运算模块生成的位置坐标反馈至液晶显示屏进行内部处理，并通过光标的形式在液晶显示屏上显示出该红外光源的投影位置。
7.根据权利要求6所述的具有红外定位功能的液晶电视，其特征在于，所述红外检测模块为一红外接收扫描传感器，所述红外接收扫描传感器包括: 水平设置在液晶显示屏上侧边或下侧边的第一红外接收管，以及垂直设置在液晶显示屏左侧边或右侧边的第二红外接收管，所述红外感光元件间隔均匀的设置在所述第一红外接收管和第二红外接收管上。
8.根据权利要求6所述的具有红外定位功能的液晶电视，其特征在于，所述位置运算模块为一运算器，所述运算器内还包括检测到电流最大的水平/垂直红外感光元件到原点的距离计算公式: Xm=DXm, Yn=DXn, 其中，Xm表示检测 到电流最大的水平红外感光元件到原点的距离，Yn表示检测到电流最大的垂直红外感光元件到原点的距离，m表示水平方向上的第几个水平红外感光元件，η表示垂直方向上的第几个垂直红外感光元件，D表示相邻的水平/垂直红外感光元件之间的间隔距离。
9.根据权利要求6所述的具有红外定位功能的液晶电视，其特征在于，所述处理器为一电视芯片。
10.根据权利要求6所述的具有红外定位功能的液晶电视，其特征在于，所述液晶显示屏的显示区设置有一红外滤光膜片，用于滤除可见光； 所述液晶显示屏边缘外侧设置有金属边框，用于防止红外光源位置溢出液晶显示屏外。
【文档编号】H04N21/422GK104010208SQ201410164867
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年4月23日 优先权日:2014年4月23日
【发明者】吴振华, 刘远军, 金立平 申请人:深圳创维－Rgb电子有限公司