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：
本實(shí)用新型涉及電子設(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(lái)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(guó)臺(tái)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(guó)臺(tái)灣專利1333161、M378437等等。不但將產(chǎn)品的體積縮小，也簡(jiǎn)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(cè)、數(shù)據(jù)取樣技術(shù)達(dá)成控制手段，如中國(guó)臺(tái)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(shí)技術(shù)為主，或配合紅外線感測(cè)裝置等，為市場(chǎng)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(shí)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(wú)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(hào)的反應(yīng)時(shí)間。兩者技術(shù)固然先進(jìn)，若用于簡(jiǎn)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(wú)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(gòu)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。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型主要解決的技術(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(cè)組件，所述電荷偵測(cè)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(hào)，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，本實(shí)用新型采用的技術(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(hào)的電荷偵測(cè)組件；響應(yīng)所述電荷偵測(cè)組件產(chǎn)生的電信號(hào)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(cè)組件固定設(shè)置于所述外框上，所述電荷偵測(cè)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。其中，所述電荷偵測(cè)組件包括感應(yīng)模塊、信號(hào)傳輸模塊、信號(hào)校正模塊、電荷比較模塊和信號(hào)反饋模塊；所述感應(yīng)模塊電連接所述信號(hào)傳輸模塊的輸入端，所述信號(hào)傳輸模塊的輸出端選擇性電連接所述信號(hào)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(hào)傳輸模塊，所述電荷比較模塊的基準(zhǔn)端電連接所述信號(hào)校正模塊，所述電荷比較模塊的輸出端電連接所述運(yùn)
ο其中，所述電荷偵測(cè)組件有多個(gè)。其中，所述電荷偵測(cè)組件的感應(yīng)距離為10_15mm。其中，所述電荷偵測(cè)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(cè)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(cè)組件之間。其中，所述防靜電板材料為PVC。其中，所述電荷偵測(cè)組件為一集成電路器件。本實(shí)用新型的有益效果是區(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，本實(shí)用新型的顯示設(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(cè)組件，該電荷偵測(cè)組件在感應(yīng)到有帶電荷物體靠近時(shí)產(chǎn)生電信號(hào)傳輸給運(yùn)算器，運(yùn)算器根據(jù)電信號(hào)控制顯示設(shè)備工作，該電荷偵測(cè)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，本實(shí)用新型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(lái)更為簡(jiǎn)單。

圖1是本實(shí)用新型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是本實(shí)用新型非接觸式三維立體控制顯示設(shè)備的電路連接圖；圖3是本實(shí)用新型電荷偵測(cè)組件的功能模塊示意圖；圖4是本實(shí)用新型顯示設(shè)備外框開孔的示意圖；圖5是本實(shí)用新型電荷偵測(cè)組件前設(shè)置防靜電板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例顯示設(shè)備開機(jī)前的示意圖；圖7是本實(shí)用新型實(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)施方式
為詳細(xì)說明本實(shí)用新型的技術(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(qǐng)參閱圖1以及圖2，本實(shí)用新型提供一種非接觸式三維立體控制顯示設(shè)備，包括觸控屏1、外框2、第一電荷偵測(cè)組件3、第二電荷偵測(cè)組件4、運(yùn)算器5 ；所述觸控屏1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(cè)組件3和第二電荷偵測(cè)組件4可感應(yīng)環(huán)境電荷的變化并產(chǎn)生電信號(hào)；運(yùn)算器5接收電荷偵測(cè)組件3、4的電信號(hào)，并根據(jù)相應(yīng)的電信號(hào)控制顯示設(shè)備的工作。第一電荷偵測(cè)組件3和第二電荷偵測(cè)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(cè)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(cè)組件，電荷偵測(cè)組件3、4與運(yùn)算器5電連接，運(yùn)算器5與觸控屏1電連接。電荷偵測(cè)組件3、4在帶電荷物體靠近時(shí)產(chǎn)生電信號(hào)，所述電信號(hào)傳輸給運(yùn)算器5， 運(yùn)算器5對(duì)該電信號(hào)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，本實(shí)用新型的顯示設(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(cè)組件，該電荷偵測(cè)組件在感應(yīng)到有帶電荷物體靠近時(shí)產(chǎn)生電信號(hào)傳輸給運(yùn)算器， 運(yùn)算器根據(jù)電信號(hào)控制顯示設(shè)備工作，該電荷偵測(cè)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，本實(shí)用新型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(lái)更為簡(jiǎn)單。參閱圖3，本實(shí)用新型的電荷偵測(cè)組件包括感應(yīng)模塊31、信號(hào)傳輸模塊32、信號(hào)校正模塊33、電荷比較模塊34和信號(hào)反饋模塊35 ；感應(yīng)模塊31電連接所述信號(hào)傳輸模塊32 的輸入端，所述信號(hào)傳輸模塊32的輸出端選擇性電連接所述信號(hào)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(hào)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(hào)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(hào)傳輸模塊32傳送給所述信號(hào)校正模塊33，所述信號(hào)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(cè)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(hào)，該電流信號(hào)通過信號(hào)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(hào)傳輸至所述運(yùn)算器5。在一實(shí)施例中，電荷偵測(cè)組件3、4為集成電路器件，如此可以降低成本并簡(jiǎn)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(cè)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(cè)組件4產(chǎn)生感應(yīng)，在外框上開孔利于第二電荷偵測(cè)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(cè)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(cè)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(cè)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(cè)組件3在有帶電荷物體靠近時(shí)產(chǎn)生的電信號(hào)提供給運(yùn)算器5用于啟動(dòng)觸控屏1，設(shè)置第二電荷偵測(cè)組件4在有帶電荷物體靠近時(shí)產(chǎn)生的電信號(hào)提供給運(yùn)算器5用于控制觸控屏1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(cè)組件3感應(yīng)到電荷變化，提供一電信號(hào)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(duì)應(yīng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可設(shè)置為與觸控屏1接口連接，使用者觸碰該開關(guān)圖騰7可啟動(dòng)觸控屏1 ；在另一實(shí)施例中，開關(guān)圖騰7對(duì)應(yīng)另一電荷偵測(cè)組件，當(dāng)使用者靠近該開關(guān)圖騰7，電荷偵測(cè)組件感應(yīng)電荷變化產(chǎn)生一電信號(hào)給運(yùn)算器5，運(yùn)算器5控制觸控屏1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1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1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(cè)組件41在感應(yīng)到電荷變化后產(chǎn)生第一電信號(hào)，電荷偵測(cè)組件42在感應(yīng)到電荷變化后產(chǎn)生第二電信號(hào)，設(shè)置所述運(yùn)算器5接收到第一電信號(hào)后控制觸控屏1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(hào)后控制觸控屏1啟動(dòng)功能應(yīng)用12。通過設(shè)置不同的電荷偵測(cè)組件對(duì)應(yīng)不同的功能應(yīng)用，本實(shí)用新型可以將對(duì)顯示設(shè)備的控制全部以非接觸式的形式來(lái)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(duì)應(yīng)于電荷偵測(cè)組件的功能不同，在一實(shí)施例中，所述電荷偵測(cè)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(cè)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(cè)組件3在有帶電荷物體靠近時(shí)產(chǎn)生的電信號(hào)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(cè)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(cè)組件3作動(dòng)。第二電荷偵測(cè)組件4在有帶電荷物體靠近時(shí)產(chǎn)生的電信號(hào)提供給運(yùn)算器5用于控制觸控屏1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(cè)組件4的感應(yīng)距離在2mm甚至Imm以內(nèi)，這樣提高定位精度，防止誤響應(yīng)。以上所述僅為本實(shí)用新型的實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡是利用本實(shí)用新型說明書及附圖內(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，均同理包括在本實(shí)用新型的專利保護(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(hào)的電荷偵測(cè)組件；響應(yīng)所述電荷偵測(cè)組件產(chǎn)生的電信號(hào)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(cè)組件固定設(shè)置于所述外框上，所述電荷偵測(cè)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。
2.根據(jù)權(quán)利要求1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(cè)組件包括感應(yīng)模塊、信號(hào)傳輸模塊、信號(hào)校正模塊、電荷比較模塊和信號(hào)反饋模塊；所述感應(yīng)模塊電連接所述信號(hào)傳輸模塊的輸入端，所述信號(hào)傳輸模塊的輸出端選擇性電連接所述信號(hào)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(hào)傳輸模塊，所述電荷比較模塊的基準(zhǔn)端電連接所述信號(hào)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。
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，其特征在于測(cè)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，其特征在于測(cè)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，其特征在于測(cè)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，其特征在于與所述電荷偵測(cè)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(cè)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(cè)組件為一集成電路器件。所述電荷偵 所述電荷偵 所述電荷偵 所述外框上 所述小孔為 所述設(shè)備還 所述防靜電
專利摘要本實(shí)用新型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(cè)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(cè)組件固定設(shè)置于外框上，電荷偵測(cè)組件與運(yùn)算器電連接，運(yùn)算器與觸控屏電連接。所述顯示設(shè)備具有觸控屏和電荷偵測(cè)組件，電荷偵測(cè)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(hào)，使顯示設(shè)備達(dá)到非接觸式三維立體控制。
文檔編號(hào)G06F3/041GK202102396SQ201120094088
公開日2012年1月4日 申請(qǐng)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(qǐng)人:深圳市新偉景貿(mào)易有限公司