虚拟键盘装置转让专利
申请号 : CN200810029781.1
文献号 : CN101329613B
文献日 : 2010-09-15
发明人 : 谢裕民
申请人 : 旭丽电子(广州)有限公司 , 光宝科技股份有限公司
摘要 :
本发明提供了一种虚拟键盘装置，其包括有一处理单元、投影单元，以及一感测单元，所述投影单元为一LED背光模组，具体的说LED背光模组具有多个LED，所述的LED呈阵列排布，且每相邻的三个LED等距离分布，且每个LED具有一等边六边形的导光板。因此，在单位面积内，本发明中的LED数量减少，并配合上述结构的导光板，以使光线更加均匀，达到与现有技术中的采用大量LED的相同的效果。由于发光源的减少，产生的热量减少，且由于LED之间的间隔距离变大，使得其产生热量容易散出，提升使用寿命。
权利要求 :
1.一种虚拟键盘装置，包括有一投影单元，其特征在于，所述投影单元具有多个单元光源、及围绕每个单元光源设置的一导光板，所述的单元光源呈阵列排布，且每相邻的三个单元光源等距离分布，所述每个导光板为一等边六边形结构，并彼此紧密连接，形成一蜂窝状。
2.根据权利要求1所述的虚拟键盘装置，其特征在于，所述每相邻的三个单元光源是红色单元光源，绿色单元光源、蓝色单元光源。
3.根据权利要求1所述的虚拟键盘装置，其特征在于，所述的导光板出光面呈抛物线曲面。
4.根据权利要求1所述的虚拟键盘装置，其特征在于，所述的单元光源还具有一漫射面，其位于导光板的下方位置。
5.根据权利要求1所述的虚拟键盘装置，其特征在于，所述单元光源及感测元件设置于电子产品中。
6.根据权利要求1-5任一项所述的虚拟键盘装置，其特征在于，所述单元光源为LED。
说明书 :
技术领域
本发明涉及一种虚拟键盘，具体的说是涉及一种投影式的虚拟键盘，以使需要键盘的电子产品免于使用实体键盘。
背景技术
现有的电子产品在输入资料或其他用途中，均通过实体键盘输入，例如，电脑、个人数字助理(Personal Digital Assistant，简称PDA)或者手机等电子产品。但这些实体键盘在制造时均需要开模生产制造，致使对制造键盘的材料造成浪费，随着电脑的普及，这种现象更令人担忧。另外，现有的实体键盘也占用桌面大量的面积，而且，收整现有的实体键盘也比较麻烦。另外实体键盘容易吸纳灰尘，也是一个不争的事实，对于一些例如实验室等无尘环境而言，实体键盘集聚的灰尘在清理上是麻烦的。
为解决上述问题，已有业者提出一种投影式的虚拟键盘装置，例如美国专利US 6650318、公开号为CN1479191A的中国发明专利申请等都有记载这种投影式虚拟键盘。这种键盘多是通过发光源，将虚拟键盘投影于一平面。当用户操作虚拟键盘的某个按键时，通过一感测元件感测并传送信息给一处理单元，通过该处理单元的数据分析，判断出是哪个按键被操作，据此，使计算机或者PDA，计算器，手机等设备产生对应于该按键的字符、数字或者指令，从而可达到与实体键盘相同的效果。
现有的投影虚拟键盘，多数采用LED作为光源以投射出虚拟键盘，这往往需要大量的LED，而且这些LED均密集排列，以达到投影虚拟键盘所需要的光亮度和均匀度。但，这样一方面是会增加成本、增加电力消耗；另一方面是过密的排列容易使其产生的热量难以散出，降低使用寿命。
为解决上述问题，已有业者提出一种投影式的虚拟键盘装置，例如美国专利US 6650318、公开号为CN1479191A的中国发明专利申请等都有记载这种投影式虚拟键盘。这种键盘多是通过发光源，将虚拟键盘投影于一平面。当用户操作虚拟键盘的某个按键时，通过一感测元件感测并传送信息给一处理单元，通过该处理单元的数据分析，判断出是哪个按键被操作，据此，使计算机或者PDA，计算器，手机等设备产生对应于该按键的字符、数字或者指令，从而可达到与实体键盘相同的效果。
现有的投影虚拟键盘，多数采用LED作为光源以投射出虚拟键盘，这往往需要大量的LED，而且这些LED均密集排列，以达到投影虚拟键盘所需要的光亮度和均匀度。但，这样一方面是会增加成本、增加电力消耗；另一方面是过密的排列容易使其产生的热量难以散出，降低使用寿命。
发明内容
本发明的目的旨在提供一种新的投影虚拟键盘装置，以解决上述问题。
为了达到上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种虚拟键盘装置，包括有投影单元、感测单元以及处理单元，所述投影单元具有多个单元光源、及围绕每个单元光源设置的一导光板，所述的单元光源呈阵列排布，且每相邻的三个单元光源等距离分布。
本发明中的投影单元具有多个单元光源，单元光源在实施例中为LED，这些LED成阵列排布。每个LED配合一导光板，而该导光板为一等边六边形结构，而且出光面为一抛物线曲面。有利于光线更加均匀，以达到较好的投影效果。另外还在导光板的下方位置设置有一漫射面，用以将穿透导光板的光线经由漫射面漫射以达到投影单元的良好出光效率。
当然，LED可以为RGB LED，这样可以根据不同情况混合出不同颜色的光线。因此，在单位面积内，本发明中的LED数量减少，并配合上述结构的导光板，以使光线更加均匀，达到与现有技术中的采用大量LED的相同的效果。
由于发光源的减少，产生的热量减少，且由于LED之间的间隔距离变大，使得其产生热量容易散出，提升使用寿命。
综上所述，该虚拟键盘相较于现有技术免于成本增加，无损于使用寿命。
为了达到上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种虚拟键盘装置，包括有投影单元、感测单元以及处理单元，所述投影单元具有多个单元光源、及围绕每个单元光源设置的一导光板，所述的单元光源呈阵列排布，且每相邻的三个单元光源等距离分布。
本发明中的投影单元具有多个单元光源，单元光源在实施例中为LED，这些LED成阵列排布。每个LED配合一导光板，而该导光板为一等边六边形结构，而且出光面为一抛物线曲面。有利于光线更加均匀，以达到较好的投影效果。另外还在导光板的下方位置设置有一漫射面，用以将穿透导光板的光线经由漫射面漫射以达到投影单元的良好出光效率。
当然，LED可以为RGB LED，这样可以根据不同情况混合出不同颜色的光线。因此，在单位面积内，本发明中的LED数量减少，并配合上述结构的导光板，以使光线更加均匀，达到与现有技术中的采用大量LED的相同的效果。
由于发光源的减少，产生的热量减少，且由于LED之间的间隔距离变大，使得其产生热量容易散出，提升使用寿命。
综上所述，该虚拟键盘相较于现有技术免于成本增加，无损于使用寿命。
附图说明
以下将参照附图并结合实施例对本发明进行详细的说明和描述：
图1是本发明应用于计算机的示意图；
图2是本发明投影单元中LED排列以及导光板的结构示意图；
图3是本发明导光板的结构图，该图可以观察到导光板出光面的结构。
图1是本发明应用于计算机的示意图；
图2是本发明投影单元中LED排列以及导光板的结构示意图；
图3是本发明导光板的结构图，该图可以观察到导光板出光面的结构。
具体实施方式
有关本发明及其它技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图的三个优选实施例的详细说明中，将可清楚呈现。
在本发明被详细描述之前，要注意的是，在以下的说明内容中，类似的组件是以相同的编号来表示。
图1是本发明应用于计算机的示意图。请参阅图1，本发明包括有一投影单元200，以及一感测单元21、一处理单元(图未示)以及一字元显示(ScalarIC)单元(图未示)。投影单元200以及该感测单元21设置于计算机的显示屏幕20下方位置，其中，投影单元200可将虚拟键盘区域23投射于某一平面；该感测单元21用以感测并发送感测结果给处理单元。
在虚拟键盘操作方式中，用户可以利用手指或者其他物体“按下”某个该虚拟键盘区域中所投射的按键，使得手指或者其他物体遮挡到虚拟键盘的某一区域，通过被该感测单元21探测并传送信息给该处理单元，通过该处理单元的数据分析，判断出是哪个按键被操作，据此，使计算机或者PDA、计算器、手机等设备产生对应于该按键的字符、数字或者指令，从而实现对按键的操作。
总之，在本实施例中，该感测单元21所探测结果是经由USB信号线将信息传送给处理单元的。该处理单元处理信息并判断确认被操作的按键，会发出指令使一字元显示单元使得电子产品的显示屏幕20上显示文字。
为了降低投影单元200的散热问题、以及降低其耗能，本发明更主要的是为虚拟键盘装置提供一种投影单元。
在本发明中的投影单元200中，每相邻的三个LED等距离分别且均被相应的导光板所围绕。利用此结构，达到减少LED数量，解决LED散热，降低能耗的目的，当然除了上述的结构，投影单元还具有其他能进一步解决上述问题的技术特征。以下会有详细的描述。
图2是本发明投影单元中LED排列以及导光板的结构示意图。请参阅图2，本发明中的投影单元200具有相应于多个LED201～203的导光板204。所述LED呈阵列排布，且每相邻的三个LED等距离分布。每个LED201～203的周围均设有一导光板204，以增加LED201～203的光亮度和光线的均匀度，进而可大幅减少在投影单元200中LED所需使用的数量。从俯视角度来看，该导光板204呈一等边六边形结构。利用等边六边形结构的特性，每个导光板204之间紧密接触，以使LED201～203发出的光线进一步均匀。
请参阅图3，从侧面观察，该导光板204的出光面205为一抛物线曲面，利用抛物线曲面的特征，可以进一步增加光线的均匀度。
于本发明的另一实施例中，本实施例与上述实施例基本相同，不同的是，每相邻的三个LED分别为红色LED201、绿色LED202、蓝色LED203，以使投影单元可以发射出彩色的光线或者白色的光线。
又于本发明的另一实施例中，本实施例与上述实施例基本相同，不同的是，本实施例中，位于该导光板下方设置有如图3所示的一漫射面(DiffusedSurface)206，用以将穿透导光板的光线经由漫射面206漫射并透过导光板204的出光面205出射，以使投影单元200达到良好的出光效率。
综上之所述并参阅图2、图3可知，由于单元光源LED的排列方式，致使其数量减少，故，产生的热量相应减少，且由于LED之间的间隔距离变大，使得其产生热量容易散出，提升使用寿命。
其中，LED，可以被替换为其他适用于该投影一虚拟键盘区域的单元光源。
以上所述，仅为本发明之较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施之范围，即大凡依本发明权利要求及发明说明书所记载的内容所作出简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明权利要求所涵盖范围之内。此外，摘要部分和标题仅是用来辅助专利文件搜寻之用，并非用来限制本发明之权利范围。
在本发明被详细描述之前，要注意的是，在以下的说明内容中，类似的组件是以相同的编号来表示。
图1是本发明应用于计算机的示意图。请参阅图1，本发明包括有一投影单元200，以及一感测单元21、一处理单元(图未示)以及一字元显示(ScalarIC)单元(图未示)。投影单元200以及该感测单元21设置于计算机的显示屏幕20下方位置，其中，投影单元200可将虚拟键盘区域23投射于某一平面；该感测单元21用以感测并发送感测结果给处理单元。
在虚拟键盘操作方式中，用户可以利用手指或者其他物体“按下”某个该虚拟键盘区域中所投射的按键，使得手指或者其他物体遮挡到虚拟键盘的某一区域，通过被该感测单元21探测并传送信息给该处理单元，通过该处理单元的数据分析，判断出是哪个按键被操作，据此，使计算机或者PDA、计算器、手机等设备产生对应于该按键的字符、数字或者指令，从而实现对按键的操作。
总之，在本实施例中，该感测单元21所探测结果是经由USB信号线将信息传送给处理单元的。该处理单元处理信息并判断确认被操作的按键，会发出指令使一字元显示单元使得电子产品的显示屏幕20上显示文字。
为了降低投影单元200的散热问题、以及降低其耗能，本发明更主要的是为虚拟键盘装置提供一种投影单元。
在本发明中的投影单元200中，每相邻的三个LED等距离分别且均被相应的导光板所围绕。利用此结构，达到减少LED数量，解决LED散热，降低能耗的目的，当然除了上述的结构，投影单元还具有其他能进一步解决上述问题的技术特征。以下会有详细的描述。
图2是本发明投影单元中LED排列以及导光板的结构示意图。请参阅图2，本发明中的投影单元200具有相应于多个LED201～203的导光板204。所述LED呈阵列排布，且每相邻的三个LED等距离分布。每个LED201～203的周围均设有一导光板204，以增加LED201～203的光亮度和光线的均匀度，进而可大幅减少在投影单元200中LED所需使用的数量。从俯视角度来看，该导光板204呈一等边六边形结构。利用等边六边形结构的特性，每个导光板204之间紧密接触，以使LED201～203发出的光线进一步均匀。
请参阅图3，从侧面观察，该导光板204的出光面205为一抛物线曲面，利用抛物线曲面的特征，可以进一步增加光线的均匀度。
于本发明的另一实施例中，本实施例与上述实施例基本相同，不同的是，每相邻的三个LED分别为红色LED201、绿色LED202、蓝色LED203，以使投影单元可以发射出彩色的光线或者白色的光线。
又于本发明的另一实施例中，本实施例与上述实施例基本相同，不同的是，本实施例中，位于该导光板下方设置有如图3所示的一漫射面(DiffusedSurface)206，用以将穿透导光板的光线经由漫射面206漫射并透过导光板204的出光面205出射，以使投影单元200达到良好的出光效率。
综上之所述并参阅图2、图3可知，由于单元光源LED的排列方式，致使其数量减少，故，产生的热量相应减少，且由于LED之间的间隔距离变大，使得其产生热量容易散出，提升使用寿命。
其中，LED，可以被替换为其他适用于该投影一虚拟键盘区域的单元光源。
以上所述，仅为本发明之较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施之范围，即大凡依本发明权利要求及发明说明书所记载的内容所作出简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明权利要求所涵盖范围之内。此外，摘要部分和标题仅是用来辅助专利文件搜寻之用，并非用来限制本发明之权利范围。