專利名稱：非接觸式三維立體控制顯示設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種非接觸式三維立體控制顯示設(shè)備。
背景技術(shù)：
過去顯示器的操作系為利用傳統(tǒng)的指壓開關(guān)、外接鍵盤(Keyboard)或鼠標(biāo)(Mouse)來控制，而近兩年觸控技術(shù)突破與量產(chǎn)成本下降的情況下，電阻式與電容式的顯示器控制技術(shù)正快速地取代過去的操作硬件，如平板計(jì)算機(jī)的觸控屏、手機(jī)觸碰控制等。這些新的技術(shù)近期如雨后春筍般的發(fā)表，如中國臺灣專利1332178、1322374、1379794等等，甚至有雙模態(tài)觸控技術(shù)的演變，如中國臺灣專利1333161、M378437等等。不但將產(chǎn)品的體積縮小，也簡化外圍硬件的接口，提高產(chǎn)品的完成度。
目前上述的技術(shù)為一維或二維平面的控制輸入方式，過去亦有利用光學(xué)偵測、數(shù)據(jù)取樣技術(shù)達(dá)成控制手段，如中國臺灣專利1336077。若要達(dá)到三維立體空間的控制，目前以影像辨識技術(shù)為主，或配合紅外線感測裝置等，為市場使用率最高。然而影像控制技術(shù)需要軟硬件的高度支持，運(yùn)算速率與辨識的成功率都受限在硬件與軟件的投入成本與發(fā)展成熟度；紅外線控制則需要在顯示器或電視屏的周圍裝置紅外線接收器與發(fā)射器，如此不但限制了產(chǎn)品體積無法縮小，用于定位的運(yùn)算方式也較為龐大，將影響輸入訊號的反應(yīng)時(shí)間。兩者技術(shù)固然先進(jìn)，若用于簡單操作的消費(fèi)性產(chǎn)品卻不甚恰當(dāng)，除了過度設(shè)計(jì)的成本支出外，無形間也增加能源的損耗。一維或二維的控制模式發(fā)展已經(jīng)臻至成熟，但接觸式的控制方式在流行病等大發(fā)生期間有提高使用者感染的風(fēng)險(xiǎn)，尤其如金融機(jī)構(gòu)的提款機(jī)、大眾運(yùn)輸系統(tǒng)的購票設(shè)備等，都屬于高度接觸的設(shè)備與環(huán)境，在不增加過多的成本下，若能提供非接觸式三維立體控制模式的操作系統(tǒng)，用戶在這種環(huán)境下操作也較能安心使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種非接觸式三維立體控制顯示設(shè)備，所述顯示設(shè)備具有一傳統(tǒng)的觸控屏和一個(gè)或多個(gè)電荷偵測組件，所述電荷偵測組件在非接觸的情況產(chǎn)生一可用于控制所述顯示設(shè)備的信號，使顯示設(shè)備達(dá)到非接觸式三維立體控制。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是提供一種非接觸式三維立體控制顯示設(shè)備，包括可接受用戶觸摸屏幕顯示相應(yīng)界面的觸控屏；支撐所述觸控屏的外框；感應(yīng)環(huán)境電荷變化并產(chǎn)生電信號的電荷偵測組件；響應(yīng)所述電荷偵測組件產(chǎn)生的電信號并控制所述顯示設(shè)備工作的運(yùn)算器；所述外框環(huán)繞設(shè)置在所述觸控屏周邊，所述電荷偵測組件固定設(shè)置于所述外框上，所述電荷偵測組件與所述運(yùn)算器電連接，所述運(yùn)算器與所述觸控屏電連接；所述電荷偵測組件在帶電荷物體靠近時(shí)產(chǎn)生電信號，所述電信號傳輸給所述運(yùn)算器，所述運(yùn)算器對該電信號進(jìn)行處理并控制所述顯示設(shè)備工作。其中，所述電荷偵測組件包括感應(yīng)模塊、信號傳輸模塊、信號校正模塊、電荷比較模塊和信號反饋模塊；所述感應(yīng)模塊電連接所述信號傳輸模塊的輸入端，所述信號傳輸模塊的輸出端選擇性電連接所述信號校正模塊或所述電荷比較模塊；所述電荷比較模塊具有輸入端、基準(zhǔn)端和輸出端，所述電荷比較模塊的輸入端電連接接所述信號傳輸模塊，所述電荷比較模塊的基準(zhǔn)端電連接所述信號校正模塊，所述電荷比較模塊的輸出端電連接所述運(yùn)算器；所述感應(yīng)模塊感應(yīng)環(huán)境初始電荷值，并將該環(huán)境電荷值通過信號傳輸模塊傳送給所述信號校正模塊，所述信號校正模塊將該環(huán)境電荷值傳送至所述電路比較模塊的基準(zhǔn)端；所述感應(yīng)模塊在帶電荷物體靠近時(shí)產(chǎn)生一電流信號，該電流信號通過信號傳輸模塊傳至所述電荷比較模塊的輸入端，所述電荷比較模塊比較輸入端和基準(zhǔn)端的值，產(chǎn)生電信號傳輸至所述運(yùn)算器。其中，所述電荷偵測組件有多個(gè)。其中，所述電荷偵測組件的感應(yīng)距離為10_15mm。其中，所述電荷偵測組件的感應(yīng)距離為2mm以內(nèi)。 其中，所述外框上與所述電荷偵測組件固定連接的位置開有小孔。其中，所述小孔為陣列排布的圓孔或方孔。其中，所述設(shè)備還包括防靜電板，所述防靜電板固定設(shè)置于所述外框與所述電荷偵測組件之間。其中，所述防靜電板材料為PVC。其中，所述電荷偵測組件為一集成電路器件。本發(fā)明的有益效果是區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)中顯示設(shè)備一般為一維或二維平面式的控制方式，本發(fā)明的顯示設(shè)備具有一觸控屏，觸控屏本身具有二維平面控制模式，顯示設(shè)備還具有一個(gè)或多個(gè)電荷偵測組件，該電荷偵測組件在感應(yīng)到有帶電荷物體靠近時(shí)產(chǎn)生電信號傳輸給運(yùn)算器，運(yùn)算器根據(jù)電信號控制顯示設(shè)備工作，該電荷偵測組件配合運(yùn)算器提供了觸控屏的第三維控制模式。相比現(xiàn)有技術(shù)中一些通過紅外成像提供三維立體控制，本發(fā)明的非接觸式立體控制顯示設(shè)備成本較低、不增加顯示設(shè)備的體積且實(shí)現(xiàn)起來更為簡單。


圖I是本發(fā)明非接觸式三維立體控制顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明非接觸式三維立體控制顯示設(shè)備的電路連接圖；圖3是本發(fā)明電荷偵測組件的功能模塊示意圖；圖4是本發(fā)明顯示設(shè)備外框開孔的示意圖；圖5是本發(fā)明電荷偵測組件前設(shè)置防靜電板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本發(fā)明實(shí)施例顯示設(shè)備開機(jī)前的示意圖；圖7是本發(fā)明實(shí)施例顯示設(shè)備開機(jī)前，操作者靠近時(shí)開關(guān)浮現(xiàn)示意圖。
具體實(shí)施例方式為詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所實(shí)現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實(shí)施方式并配合附圖詳予說明。請參閱圖I以及圖2，本發(fā)明提供一種非接觸式三維立體控制顯示設(shè)備，包括觸控屏I、外框2、第一電荷偵測組件3、第二電荷偵測組件4、運(yùn)算器5 ;所述觸控屏I為常見的電阻式或電容式觸控顯示屏，可接受用戶點(diǎn)擊或觸摸屏幕并顯示相應(yīng)界面；外框2支撐所述觸控屏1，外框2環(huán)繞設(shè)置在觸控屏周邊；第一電荷偵測組件3和第二電荷偵測組件4可感應(yīng)環(huán)境電荷的變化并產(chǎn)生電信號；運(yùn)算器5接收電荷偵測組件3、4的電信號，并根據(jù)相應(yīng)的電信號控制顯示設(shè)備的工作。第一電荷偵測組件3和第二電荷偵測組件4固定設(shè)置于外框2上，為了顯示設(shè)備的整體美觀，電荷偵測組件3、4設(shè)置于顯示設(shè)備的內(nèi)側(cè)，從外框2表面看不到電荷偵測組件，電荷偵測組件3、4與運(yùn)算器5電連接，運(yùn)算器5與觸控屏I電連接。電荷偵測組件3、4在帶電荷物體靠近時(shí)產(chǎn)生電信號，所述電信號傳輸給運(yùn)算器5，運(yùn)算器5對該電信號進(jìn)行處理并控制顯示設(shè)備工作。區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)中顯示設(shè)備一般為一維或二維平面式的控制方式，本發(fā)明的顯示設(shè)備具有一觸控屏，觸控屏本身具有二維平面控制模式，顯示設(shè)備還具有一個(gè)或多個(gè)電荷偵測組件，該電荷偵測組件在感應(yīng)到有帶電荷物體靠近時(shí)產(chǎn)生電信號傳輸給運(yùn)算器，運(yùn)算器根據(jù)電信號控制顯示設(shè)備工作，該電荷偵測組件配合運(yùn)算器提供了觸控屏的第三維控制模式。相比現(xiàn)有技術(shù)中一些通過紅外成像提供三維立體控制，本發(fā)明的非接觸式立體控制顯示設(shè)備成本較低、不增加顯示設(shè)備的體積且實(shí)現(xiàn)起來更為簡單。參閱圖3，本發(fā)明的電荷偵測組件包括感應(yīng)模塊31、信號傳輸模塊32、信號校正模塊33、電荷比較模塊34和信號反饋模塊35 ;感應(yīng)模塊31電連接所述信號傳輸模塊32的輸入端，所述信號傳輸模塊32的輸出端選擇性電連接所述信號校正模塊33或所述電荷比較模塊34 ;所述電荷比較模塊34具有輸入端341、基準(zhǔn)端342和輸出端343，所述電荷比較模塊34的輸入端341電連接接所述信號傳輸模塊32，所述電荷比較模塊34的基準(zhǔn)端342電連接所述信號校正模塊33，所述電荷比較模塊34的輸出端343電連接所述運(yùn)算器5。所述感應(yīng)模塊31感應(yīng)環(huán)境初始電荷值，并將該環(huán)境電荷值通過信號傳輸模塊32傳送給所述信號校正模塊33，所述信號校正模塊33將該環(huán)境電荷值傳送至所述電路比較模塊34的基準(zhǔn)端342，這一過程可以稱為電荷偵測組件的校正過程，也可稱為歸零動(dòng)作；當(dāng)校正完畢后，一旦操作者靠近感應(yīng)模塊31，由于人體帶有電荷，所述感應(yīng)模塊31與人體本身所帶有的電荷產(chǎn)生耦合效應(yīng)，該耦合效應(yīng)使得感應(yīng)模塊31產(chǎn)生一電流信號，該電流信號通過信號傳輸模塊32傳至所述電荷比較模塊34的輸入端341，所述電荷比較模塊34比較輸入端341和基準(zhǔn)端342的值，產(chǎn)生電信號傳輸至所述運(yùn)算器5。在一實(shí)施例中，電荷偵測組件3、4為集成電路器件，如此可以降低成本并簡化產(chǎn)品設(shè)計(jì)。參閱圖4，在一實(shí)施例中，外框2上與第二電荷偵測組件4固定連接的位置開有小孔21。使用者以手指接近該開孔位置，即可讓第二電荷偵測組件4產(chǎn)生感應(yīng)，在外框上開孔利于第二電荷偵測組件4感應(yīng)外部電荷變化，并且該開孔可以指示電荷偵測組件的位置方便使用者操作。開孔可為圓孔造型、可為方孔或任意造型，且小孔陣列排布，依用戶喜好設(shè)計(jì)。參閱圖5,在一實(shí)施例中,第一電荷偵測組件3與外框2之間還具有一防靜電板6,防靜電板6固定外框2上，這樣將第一電荷偵測組件3隱藏于設(shè)備內(nèi)部，保留外觀件設(shè)計(jì)的整體性，同時(shí)也降低產(chǎn)品設(shè)計(jì)的復(fù)雜程度，防靜電板6的材料為PVC或其他有相同功能性的復(fù)合材料。、
在一實(shí)施例中，設(shè)置第一電荷偵測組件3在有帶電荷物體靠近時(shí)產(chǎn)生的電信號提供給運(yùn)算器5用于啟動(dòng)觸控屏I，設(shè)置第二電荷偵測組件4在有帶電荷物體靠近時(shí)產(chǎn)生的電信號提供給運(yùn)算器5用于控制觸控屏I啟動(dòng)相應(yīng)的各項(xiàng)功能應(yīng)用。參閱圖6，顯示設(shè)備啟動(dòng)前外觀上看不到任何控制按鈕，待操作者接近顯示設(shè)備時(shí)，第一電荷偵測組件3感應(yīng)到電荷變化，提供一電信號給運(yùn)算器5，運(yùn)算器5控制在產(chǎn)品的電源開關(guān)位置通過啟動(dòng)LED燈點(diǎn)亮開關(guān)圖騰7，使其浮現(xiàn)于外框2上，如圖7所示，該開關(guān)圖騰7所對應(yīng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可設(shè)置為與觸控屏I接口連接，使用者觸碰該開關(guān)圖騰7可啟動(dòng)觸控屏I ;在另一實(shí)施例中，開關(guān)圖騰7對應(yīng)另一電荷偵測組件，當(dāng)使用者靠近該開關(guān)圖騰7，電荷偵測組件感應(yīng)電荷變化產(chǎn)生一電信號給運(yùn)算器5，運(yùn)算器5控制觸控屏I啟動(dòng)。若開關(guān)圖騰7浮現(xiàn)后，用戶不做其他進(jìn)一步使用，設(shè)定在一段時(shí)間后燈熄滅，顯示設(shè)備回復(fù)到圖6的狀態(tài)。參閱圖1，觸控屏I在啟動(dòng)后，屏幕上出現(xiàn)應(yīng)用圖標(biāo)11、12、13，如11代表“聆聽音樂”、12代表“電影欣賞”、13代表“數(shù)字電視”等，根據(jù)觸控屏I的二維平面控制模式，可以用手指點(diǎn)擊或觸摸屏幕上的應(yīng)用圖標(biāo)進(jìn)入相應(yīng)的功能應(yīng)用中，在本實(shí)施例中，設(shè)置了另一種非接觸式的控制模式，電荷偵測組件41在感應(yīng)到電荷變化后產(chǎn)生第一電信號，電荷偵測組件42在感應(yīng)到電荷變化后產(chǎn)生第二電信號，設(shè)置所述運(yùn)算器5接收到第一電信號后控制觸控屏I啟動(dòng)功能應(yīng)用11，設(shè)置 所述運(yùn)算器5接收到第二電信號后控制觸控屏I啟動(dòng)功能應(yīng)用12。通過設(shè)置不同的電荷偵測組件對應(yīng)不同的功能應(yīng)用，本發(fā)明可以將對顯示設(shè)備的控制全部以非接觸式的形式來完成，這樣避免了由于接觸產(chǎn)生交互式細(xì)菌傳播，使用戶使用時(shí)更為放心。對應(yīng)于電荷偵測組件的功能不同，在一實(shí)施例中，所述電荷偵測組件的感應(yīng)距離為10-15mm ;在另一實(shí)施例中，所述電荷偵測組件的感應(yīng)距離為2mm以內(nèi)。例如在前一實(shí)施例中，第一電荷偵測組件3在有帶電荷物體靠近時(shí)產(chǎn)生的電信號提供給運(yùn)算器5用于啟動(dòng)觸控屏1，可以設(shè)置第一電荷偵測組件3的感應(yīng)距離為10-15mm，這樣當(dāng)人靠近顯示設(shè)備時(shí)，第一電荷偵測組件3作動(dòng)。第二電荷偵測組件4在有帶電荷物體靠近時(shí)產(chǎn)生的電信號提供給運(yùn)算器5用于控制觸控屏I啟動(dòng)相應(yīng)的各項(xiàng)功能應(yīng)用，可以設(shè)置第二電荷偵測組件4的感應(yīng)距離在2_甚至1_以內(nèi)，這樣提高定位精度,防止誤響應(yīng)。以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種非接觸式三維立體控制顯示設(shè)備，其特征在于，包括 可接受用戶觸摸屏幕顯示相應(yīng)界面的觸控屏； 支撐所述觸控屏的外框； 感應(yīng)環(huán)境電荷變化并產(chǎn)生電信號的電荷偵測組件； 響應(yīng)所述電荷偵測組件產(chǎn)生的電信號并控制所述顯示設(shè)備工作的運(yùn)算器； 所述外框環(huán)繞設(shè)置在所述觸控屏周邊，所述電荷偵測組件固定設(shè)置于所述外框上，所述電荷偵測組件與所述運(yùn)算器電連接，所述運(yùn)算器與所述觸控屏電連接； 所述電荷偵測組件在帶電荷物體靠近時(shí)產(chǎn)生電信號，所述電信號傳輸給所述運(yùn)算器，所述運(yùn)算器對該電信號進(jìn)行處理并控制所述顯示設(shè)備工作。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的非接觸式三維立體控制顯示設(shè)備，其特征在于所述電荷偵 測組件包括感應(yīng)模塊、信號傳輸模塊、信號校正模塊、電荷比較模塊和信號反饋模塊；所述感應(yīng)模塊電連接所述信號傳輸模塊的輸入端，所述信號傳輸模塊的輸出端選擇性電連接所述信號校正模塊或所述電荷比較模塊；所述電荷比較模塊具有輸入端、基準(zhǔn)端和輸出端，所述電荷比較模塊的輸入端電連接接所述信號傳輸模塊，所述電荷比較模塊的基準(zhǔn)端電連接所述信號校正模塊，所述電荷比較模塊的輸出端電連接所述運(yùn)算器； 所述感應(yīng)模塊感應(yīng)環(huán)境初始電荷值，并將該環(huán)境電荷值通過信號傳輸模塊傳送給所述信號校正模塊，所述信號校正模塊將該環(huán)境電荷值傳送至所述電路比較模塊的基準(zhǔn)端； 所述感應(yīng)模塊在帶電荷物體靠近時(shí)產(chǎn)生一電流信號，該電流信號通過信號傳輸模塊傳至所述電荷比較模塊的輸入端，所述電荷比較模塊比較輸入端和基準(zhǔn)端的值，產(chǎn)生電信號傳輸至所述運(yùn)算器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的非接觸式三維立體控制顯示設(shè)備，其特征在于所述電荷偵測組件有多個(gè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的非接觸式三維立體控制顯示設(shè)備，其特征在于所述電荷偵測組件的感應(yīng)距離為10-15mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的非接觸式三維立體控制顯示設(shè)備，其特征在于所述電荷偵測組件的感應(yīng)距離為2mm以內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的非接觸式三維立體控制顯示設(shè)備，其特征在于所述外框上與所述電荷偵測組件固定連接的位置開有小孔。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的非接觸式三維立體控制顯示設(shè)備，其特征在于所述小孔為陣列排布的圓孔或方孔。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的非接觸式三維立體控制顯示設(shè)備，其特征在于所述設(shè)備還包括防靜電板，所述防靜電板固定設(shè)置于所述外框與所述電荷偵測組件之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的非接觸式三維立體控制顯示設(shè)備，其特征在于所述防靜電板材料為PVC。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的非接觸式三維立體控制顯示設(shè)備，其特征在于所述電荷偵測組件為一集成電路器件。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種非接觸式三維立體控制顯示設(shè)備，所述設(shè)備包括可觸控屏、支撐所述觸控屏的外框、電荷偵測組件、運(yùn)算器，外框環(huán)繞設(shè)置在觸控屏周邊支撐觸控屏，電荷偵測組件固定設(shè)置于外框上，電荷偵測組件與運(yùn)算器電連接，運(yùn)算器與觸控屏電連接；電荷偵測組件在帶電荷物體靠近時(shí)產(chǎn)生電信號，該電信號傳輸給運(yùn)算器，運(yùn)算器對該電信號進(jìn)行處理并控制顯示設(shè)備工作。所述顯示設(shè)備具有觸控屏和電荷偵測組件，電荷偵測組件在非接觸的情況產(chǎn)生一可用于控制所述顯示設(shè)備的信號，使顯示設(shè)備達(dá)到非接觸式三維立體控制。
文檔編號G06F3/041GK102736758SQ20111008224
公開日2012年10月17日 申請日期2011年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月1日
發(fā)明者邱少雄 申請人:新世紀(jì)光電股份有限公司