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CN105045406A - 一种光投影键盘和鼠标 - Google Patents

一种光投影键盘和鼠标 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种光投影键盘和鼠标，即由光投影来实现键盘输入和鼠标操作功能的设备和方法。本发明还公开了光投影键盘和鼠标的设计架构和工作原理。本发明提出的设计方案具有方便携带、敲击寿命长，并且可独立运行、也可嵌入到其它设备中的特点。

Description

一种光投影键盘和鼠标
技术领域
本发明涉及一种光投影键盘和鼠标，具体涉及一种由光投影来实现键盘输入和鼠标操作功能的设备和方法。
背景技术
键盘和鼠标作为输入设备已经得到了广泛的应用和普及，传统的键盘和鼠标通常是基于物理的方式实现，即通过键盘实体和鼠标实体实现输入操作。
键盘输入通常有多种输入方式，如机械敲击按键实现输入、平板手机通过模拟键盘实现输入、激光投影键盘通过光投影实现键盘输入等等。鼠标的操作通常是通过鼠标实体的控制运动，实现鼠标的移动操作，也可以采用如笔记本的触摸板和指点杆等方式实现鼠标操作。
当前通用的键盘输入和鼠标输入主流是通过物理的实体操作进行实现，通过物理的实体操作实现的方式需要依赖实体的输入设备，物理实体输入缺点是有一定体积、重量和机械敲击寿命。
发明内容
本发明提出一种基于光投影实现投影键盘和鼠标控制的方法，不依赖于物理实体，通过光投影实现投影键盘和鼠标功能，具有方便携带、敲击寿命长，并且可独立运行、也可嵌入到其它设备中的特点。
本发明提出的光投影键盘和鼠标，包括：光投影键盘区域和光投影鼠标区域。
所述光投影键盘区域，用于实现键位操作的输入信息。
所述光投影鼠标区域，用于实现鼠标操作的控制。
所述光投影鼠标区域，也可实现多指操作，配合相关的算法，实现具体的操作任务。
所述光投影键盘区域和光投影鼠标区域，可以独立的工作，也可以同时实现键盘输入和鼠标操作的功能。
附图说明
图1是本发明光投影键盘和鼠标的总体架构图。
图2是本发明光投影硬件模块的组成图。
图3是本发明光投影键盘区域的输入键位与识别原理图。
图4是本发明光投影鼠标区域的单指输入与识别原理图。
图5是本发明光投影鼠标区域的多指输入与识别原理图。
具体实施方式
下面用具体实施方式结合附图对本发明做进一步详细说明。
图1所示为本发明光投影键盘和鼠标的总体架构图，具体包括两个部分光投影硬件模块101和光投影区域。
所述光投影区域包括两个部分：光投影键盘区域103和光投影鼠标区域104。
所述光投影键盘区域103和光投影鼠标区域104，由投影头102经过投影光路105产生。
图2所示为本发明光投影硬件模块的各部分组成图。光投影硬件模块201由六个部分组成，即投影头202、图像采集器203、激光器204、处理器205、供电单元206和接口模块207。
所述投影头202的作用是投射用户可以识别的鼠标区域和键盘区域。
所述图像采集器203可以是摄像头或者其他传感器，用来采集用户的指尖操作位置。
所述激光器204用来发射不可见光，通过手指尖的反射光，经图像采集器203识别到手指尖的位置和移动距离。
处理器205的作用是处理相关的软件算法，供电单元206可以对整个光投影硬件模块201的各个部分进行供电，接口模块207的作用是提供给其他设备及模块的接口。
所述处理器205可以是ARM、单片机、DSP、FPGA、IntelCPU等等芯片，也可以是用户自行设计的可编程芯片。
所述接口模块207可以提供USB口、SPI口、串口、I2C口或EtherNET网口等等接口，或者其他模块间的通讯接口。
图3为本发明光投影键盘区域的输入键位与识别原理图。当手指在光投影键盘区域306上按压一个光投影按键时，由激光器304发射来的光路310经过指尖折射产生光路309，从而图像采集器303可以识别到手指的按压键位。通过图像采集器303可以将用户的操作按压键位信息传输给处理器305，处理器305通过软件算法可以识别用户的所按压键位位置和按压频率。
所述用户在光投影区域306可以是单指的按压按键操作，也可以是多指的打字复合操作。
所述光投影区域306可以投影字母常规键盘，数字键盘，F*键快捷键盘等等，也可以是用户自定义的键盘。
图4为本发明光投影鼠标区域的单指输入与识别原理图。在光投影鼠标区域407，用户可以通过指尖的移动实现对鼠标的控制。由激光器404发射光路409到指尖，从而反射光路408到图像采集器403，从而识别到用户的指尖输入位置及精确的移动距离，进一步实现精准的鼠标移动控制。图像采集器403向处理器405发送光投影鼠标区域407中的手指移动信息，经处理器中的算法实现鼠标的精准移动。
所述光投影鼠标区域407中，用户可以进行指尖点击实现鼠标点击功能，也可以配合两指或多指实现鼠标右键功能。
图5为本发明光投影鼠标区域的多指输入与识别原理图。在光投影鼠标区域507上，用户可以进行多指的操作，如两指的收缩操作，激光器504经光路509发射到多指的每个指尖上，经过光路508把多指的位置信息和移动距离反射到图像采集器503上，图像采集器503将信息发送到处理器505，通过处理器505中的软件算法可以识别到多指的复合操作。
所述光投影鼠标区域507中的多指操作，可以是双指操作，也可以是三指及多指操作，处理器505中的算法可以配合具体的多指操作任务定义算法的功能，如缩小、放大、任务切换等等功能。
图3、图4、图5中的光投影鼠标区域和光投影键盘区域，可以独立工作，也可以同时工作，即用户可以独立的实现键位输入、独立的实现鼠标或多指任务操作，也可以键位输入的同时，进行相关的鼠标或多指任务操作。
图2、图3、图4和图5中的投影头和图像采集器的位置，可以根据具体的设计需求进行位置调节或互换位置。
图1、图3、图4和图5中的光投影鼠标区域和光投影键盘区域可以互换投影位置。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所做的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (17)

1.一种光投影键盘和鼠标，其特征在于，包括：
光投影硬件模块；
光投影键盘区域；
光投影鼠标区域。
2.根据权利要求书1所述的方法，其特征在于，光投影硬件模块投射出光投影键盘区域和光投影鼠标区域。
3.根据权利要求书1所述的方法，其特征在于，在光投影键盘区域中，用户可以进行键位的输入，以及符合多键位的功能配合键位输入。
4.根据权利要求书1所述的方法，其特征在于，在光投影鼠标区域中，用户可以通过手指指尖的移动实现鼠标的控制。
5.根据权利要求书1所述的方法，其特征在于，在光投影鼠标区域中，用户可以实现多手指的复合任务操作，如双指的放大、缩小，多指的任务规划等。
6.根据权利要求书1所述的方法，其特征在于，光投影键盘区域和光投影鼠标区域可以位置互换。
7.根据权利要求书1所述的方法，其特征在于，在光投影键盘区域和光投影鼠标区域中，用户可以独立的进行键盘敲击输入、鼠标控制，也可以同时进行键盘敲击输入和鼠标控制。
8.根据权利要求书1所述的方法，其特征在于，光投影硬件模块由六个主要部分组成，即投影头、图像采集器、激光器、处理器、供电单元、接口模块。
9.根据权利要求书8所述的方法，其特征在于，投影头用来投影键盘区域和鼠标区域。
10.根据权利要求书8所述的方法，其特征在于，图像采集器可以是摄像头或者其他传感器，用于识别用户指尖位置的追踪，指尖移动距离的精确计算和指尖的敲击频率。
11.根据权利要求书8所述的方法，其特征在于，激光器可以发射不可见光，当用户手指在光投影键盘区域和鼠标区域移动时，能够通过指尖的反射光线给图像采集器。
12.根据权利要求书8所述的方法，其特征在于，图像采集器可以识别激光器反射来的光线，进而得知用户指尖的位置信息、移动信息、敲击频率信息等等。
13.根据权利要求书8所述的方法，其特征在于，处理器可以是ARM、单片机、DSP、FPGA、IntelCPU等等芯片，也可以是用户自行设计的可编程芯片。
14.根据权利要求书8、10、11、12、13所述的方法，其特征在于，处理器可以识别到用户指尖的位置信息、移动信息、敲击频率等信息，进而应用处理器中的软件算法进行相关的任务处理。
15.根据权利要求书8所述的方法，其特征在于，供电单元向光投影硬件模块中的各个模块进行供电。
16.根据权利要求书8所述的方法，其特征在于，接口模块可以提供USB口、SPI口、串口、I2C口或EtherNET网口等等接口，或者其他模块间的通讯接口。
17.根据权利要求书1所述的方法，其特征在于，光投影硬件模块可独立工作运行、也可嵌入到其它设备中实现光投影键盘和鼠标功能。
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