基於光的投影鍵盤的製作方法
2023-10-23 12:23:12 3
基於光的投影鍵盤的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種基於光的投影鍵盤，包括對光投影鍵盤區投影，對光投影鍵盤區進行光鍵位採集，通過光電模塊實現光電轉換，從而，產生處理器可識別的電信號，通過設計相關軟體程序算法，達到準確識別用戶鍵位輸入位置和頻率的目的。同時，該光投影鍵盤方案，可以作為獨立的光投影鍵盤設備應用，也可以應用到手機，平板，臺式機等等設備上。
【專利說明】基於光的投影鍵盤
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種基於光的投影鍵盤，更具體的說，是一種用對光投影、檢測、處理，從而達到對光投影區域進行輸入鍵盤字母、符號或數字的檢測與處理的解決方案。
【背景技術】
[0002]當前鍵盤輸入主要有機械式、觸屏式。傳統的機械鍵盤，靠壓力機械按鍵，通過電路檢測和軟體算法處理按壓點實現鍵位輸入；觸屏式分為電容屏和電阻屏，兩者本質上是測試接觸點的位置實現相關信息輸入。
[0003]現在光投影鍵盤是一種新的技術，涉及到設計光的投影區、鍵位、位置檢測，處理器硬體電路設計，軟體程序處理等複雜的步驟，不僅是外觀和想像實用的一種產品，更是當下在此光投影鍵盤領域，技術人員處於很難想得知就能得知的技術狀態。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在於，提供一種基於光投影的鍵盤。
[0005]本發明的技術問題通過以下技術方案解決:
本發明所述一種基於光投影的鍵盤裝置，包括:光投影鍵盤區、光投影與光採集、光電模塊、處理器和軟體算法。
[0006]上述光投影鍵盤區是用戶輸入字母、數字或符號的光鍵盤區域，由光投影和光採集模塊形成。
[0007]上述光電模塊包三個子模塊:光發射模塊、光採集模塊、光電轉換模塊，其中光電轉換模塊由專門的電子電路設計成，光電轉換模塊作用是把光信號轉換成處理器能夠識別的電信號，同時把電信號轉換成光信號，從而發射光信號。
[0008]上述處理器可以發送電信號給光電模塊、同時，可以識別光電模塊返回的電信號。
[0009]上述軟體算法程序執行相應的算法，從而最終實現識別用戶對光鍵盤的敲擊鍵位，包括字母，數字或者符號等等。
[0010]本發明與現有技術相比較的有益效果是:
(1)本發明將光投影鍵盤的設計清晰化、模塊化；
(2)本發明將光投影鍵盤設計形成構架，以後設計者只需要參考相應的模塊，升級相關的模塊，達到更好設計光投影鍵盤的效果。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1是本發明光投影鍵盤整體結構示意圖。
[0012]圖2是本發明光投影鍵盤具體實施結構示意圖。
[0013]圖3是本發明光發射鍵位與光採集鍵位示意圖。
[0014]圖4是本發明信道傳輸示意圖。
[0015]圖5是本發明軟體示意圖。
【具體實施方式】
[0016]下面用【具體實施方式】結合附圖對本發明做進一步詳細說明。
[0017]本發明基於光的投影鍵盤，【具體實施方式】如圖2所示，為了達到201光投影鍵盤能夠投影清晰，鍵位識別正確，敲打鍵的頻率識別速率高的特點，202光投影與光採集頭的位置設計，元件選擇非常關鍵，203光電模塊中，206可以將採集到的光信號轉化成電信號，也可以將電信號轉化成光信號，206要由專門的電路與光元件設計完成，設計者可以根據需要，優化本部分電路與光元件設計，204光發射模塊可以採用雷射，射線或者人眼可識別到的光線，205光採集模塊可以採集到鍵位輸入的位置和輸入的頻率。207是處理器，具體可以採用DSP (數位訊號處理器)、FPGA (現場可編程門陣列)、MCU (單片機)、ARM (AdvancedRISC Machines)或者其他主控晶片如GPU、P0WER CPU、專門的鍵盤晶片等等，208是光投影鍵盤算法程序，通過算法，可以控制開啟光投影鍵盤，識別處理鍵位輸入的位置和頻率信息等等，當然，不排除以後會有專門針對光投影鍵盤設計的晶片或者電路出現，那樣軟體算法可以省略，由晶片或電路本身完成，開啟光投影鍵盤也可以通過電子硬體電路實現。
[0018]本發明針對圖2中，基於光的投影鍵盤的實施方式，如以下實施例所示:
實施例一
本例是為的光投影鍵盤和光鍵位採集而設計。如圖3所示，301有j*k個光源點，j*k大於等於1，302為光投影鍵位區，301與302之間由光路303連接，發射光可以投影出鍵盤，也可以為採集數據的精確發射光線，反射光是為了確定鍵位敲擊位置和頻率而設計。當j*k為1，即一個發射與採集光點時，光路303必須有發射光的實線，也有反射光的虛線，即發射與採集有一個光頭實現。當j*k為2時，光路I可以為發射光的實線，光路2為反射光的虛線，即光路I是投影鍵盤，發射光線，光路2為反射光採集鍵位和輸入鍵位的頻率，當然，光路1，光路2可以同時發射返回光線。當j*k為3時，既有3路光線時，可以由一路、兩路或三路光投影鍵盤，一路、兩路或三路光發射光線，一路、兩路或三路光收集光反射數據，從而提高光投影鍵盤的投影與識別效果。當為j*k路時，可以由其中一路光或j*k路光投影鍵盤，一路光或j*k路光發射光，一路光或j*k路光收集反射光數據。用戶也可以省去多餘的發射光，僅用一路投影鍵盤發射光，在敲擊鍵位時，將發射光形成反射，達到光採集的效果，多路投影時，原理同樣也可以省去非鍵位的發射光。
[0019]同時，本例301的光源點的設計位置非常關鍵，可以設計到一個獨立的設備上，也可以結合其他設備，如儀器、數位相機、手機、筆記本或平板電腦等等設備上，將光鍵盤引入後的301光源點，可以分配到一個獨立的設備上，具體採用j*k個光源點(j*k大於等於1)，I個，2個，3個或者j*k個，都可以，其採用j*k個光源點，可以採用一個點、直線排列，平面排列，或者按照一定關係分布在應用設備的多個平面或曲面上，總之，設計目的是更好的投影光鍵盤，更有效的識別鍵位輸入，更準確的識別鍵位鍵入的頻率。
[0020]實施例二
本例是為的將光電轉換模塊與處理器通信而設計。本例中，要使光電轉換407與處理器408通信，信道401有兩種類型，一種是無線傳輸，一種是有線傳輸。例如為無線傳輸402時，可以採用藍牙協議，wifi協議或者其他無線協議，也可以是用戶自己定義的無線協議等等。另一種是有線傳輸，例如為有線傳輸403時，可以採用USB協議，網線傳輸協議，SCI協議，SPI協議，I2C協議，基本I/O協議，Ethernet協議，EtherCAT協議，Can協議或其他有線協議，也可以是用戶自定義的有線協議等等。
[0021]實施例三
本例是為的將光投影鍵盤的電信號而設計。本例中，要使電信號準確的發送和接受，需要有處理器501完成，處理器可以由採用FPGA、ARM、DSP、MCU或其他處理器晶片設計而成，也可以用戶專門設計電子電路，當然，也可以採用兩個或多個晶片配合，或者晶片加電路配合的方式設計完成。軟體算法程序502可以採用輪詢、中斷、綜合或其他的方式。如果用戶經過專門的電子電路設計，即對處理器501這個模塊專門的進行晶片和電路設計，也可以省去軟體算法程序502，從而給予電路硬體本身完成相關的軟體功能。硬體接口 506為的是用戶可以採用有線通訊方式與其他設備相連，例如USB 口，網口，串口或其他硬體物理接口等等。軟體接口 505，為的是使無線通訊能夠正常工作，需要設計相關的程序，例如，設計者可以針對應用設備安裝自己開發的驅動程序，從而達到基於wif1、藍牙或者其他無線協議的無線通訊目的，進一步使得應用設備可以識別光鍵盤的鍵位輸入，與鍵位輸入的頻率。當然，設計者也可以把光鍵盤作為獨立的一個系統運行，不與其他設備通信，應用本身的系統實現獨立運行，這樣就不需要設計可擴展的硬體接口 506和軟體接口 505。
[0022]以上內容是結合具體的優選實施方式對本發明所作的進一步詳細說明，不能認定本發明的具體實施只局限於這些說明。對於本發明所屬【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干推演或替換，都應當視為屬於本發明的保護範圍。
【權利要求】
1.基於光的鍵盤，其特徵在於，包括對光的投影鍵位，光鍵位採集，反饋給處理器進行算法處理的過程，所述過程包括: 對光投影鍵盤區進行投影； 對光投影鍵盤區進行光鍵位採集； 基於採樣結果確定進行鍵位處理與識別的方案。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，在光投影鍵盤區顯示出人眼可識別到的光鍵位，光鍵位可以是數字、字母或者符號等等 根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，利用光的反射，進行光鍵位採集，從而，識別用戶的輸入鍵位和輸入頻率。
3.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，將採集到的光信號，轉化成處理器可識別的電信號。
4.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，用軟體設計相關程序算法，從而，識別用戶輸入的光鍵位和頻率。
【文檔編號】G06F3/02GK104423608SQ201310388561
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年8月31日 優先權日:2013年8月31日
【發明者】侯明鑫 申請人:侯明鑫