[發明專利]空氣投影鍵盤

無效

• 申請號: 201310065799.8
• 申請日: 2013-03-02
• 公開（公告）號: CN103116422A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 劉昱
• 申請（專利權）人: 劉昱
• 主分類號: G06F3/042
• 分類號: G06F3/042;G03B21/56
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種虛擬鍵盤，具體的說是一種在空氣屏幕上投影的虛擬鍵盤。

背景技術

現有的電子產品，例如：臺式電腦、筆記本電腦、手機、測試儀器等，在輸入數據或其他用途的過程中通常使用實體鍵盤。傳統鍵盤缺點在于體積過大，不易攜帶與放置。而且實體鍵盤容易吸納灰塵不易清潔，使用過度容易損壞。

為了滿足虛擬立體投影的需求，出現了虛擬激光鍵盤（Virtual?Laser?Keyboard）。美國專利號6,650,318號提出一種虛擬鍵盤，主要包括激光源、感應器和處理單元。激光源發出的激光形成虛擬影像區在平面平臺（例如：桌子，木板等）形成按鍵影像。當手指在虛擬影像區操作虛擬鍵盤時，反射激光由傳感器接收，信息傳至處理單元，處理單元計算出手指的摁鍵字符。

但是虛擬激光鍵盤至少有以下缺點：

1.?激光源發出的激光形成的虛擬影像區必須投影在平面平臺（例如：桌子，木板等），才能形成清晰按鍵影像。非平面平臺難以成像。

2.?在一些需要特別展示的狀態或苛刻的位置難以達到，比如：懸空顯示鍵盤、正反均可使用情況等。

因此傳統鍵盤和虛擬激光鍵盤，都有針對其缺點加以改進的必要。

發明內容

本發明的目的旨在提供一種在空氣屏幕上投影的虛擬鍵盤，已解決上述問題。

為了達到上述目的，本發明采用如下技術方案包括：空氣屏幕發生器、投影系統、紅外攝像系統、處理系統和指示燈。

本發明主要結構為：空氣屏幕系統可以制造出由透明或半透明氣體（比如水蒸氣）形成的空氣墻，投影系統采用背投技術將鍵盤虛擬影像投映至空氣墻，當手指在虛擬影像區操作虛擬鍵盤時，同時紅外攝像系統獲取此區域紅外幅射變化的傳感信息，處理系統接收傳感信息并計算出手指的摁鍵內容信息，摁鍵內容信息傳遞給外接輸出設備（比如顯示屏、計算機等）。

其中，紅外攝像系統由：兩個紅外攝像頭、一個紅外探測器和一個A/D轉換器組成。第一紅外攝像頭和第二紅外攝像頭用于收集和記錄空氣和手指反射的紅外光信息；紅外探測器用于將光的強度信息轉化為電壓的幅度信息；A/D轉換器功能是將將模擬電信號轉換為數字電信號。

其中，處理系統由：第一處理單元、第二處理單元、第三處理器單元、默認存儲單元、當前存儲單元、歷史存儲單元和處理程序組成。第一處理單元的作用是將依次傳來的電信號數據排列整合為A面影像區和B面影像區各點的強度數據；第二處理單元的作用是對當前存儲單元和歷史存儲單元信息計算出當期的按鍵信息；第三處理器單元的作用是判斷使用者用的是A面還是B面；默認存儲單元記錄的是默認的A面影像區和B面影像區各點的強度數據；當期存儲單元記錄的是現在兩面影像區各點的強度數據；歷史記錄存儲單元會存儲每次兩面影像區各點的強度數據，當輸出系統出現故障方便時歷史記錄存儲單元可以恢復數據，在當達到數據飽和時會刪除以前的數據；處理程序用于執行和協調處理單元和存儲單元的工作時間和順序。

本發明提供一種紅外攝像系統方案，目的是為了精確記錄空氣屏幕中手指操作虛擬鍵盤影響的情況。第一紅外攝像頭和第二紅外攝像頭分別置于機箱兩側并同時進行攝影，從兩個不同方向：A面和B面記錄下來空氣屏幕中的鍵盤虛擬影像區的紅外光信息；然后光信息傳到紅外探測器，紅外探測器將光的強度信息轉化為電壓的幅度信息；電壓的幅度信息經A/D轉換器轉化為數字信息輸出。

為了支持以上紅外攝像系統的方案，本發明還提供一種紅外處理系統，如上文的處理系統，其工作流程是：首先在開機時，手指沒有操作虛擬鍵盤影響時，紅外攝像系統提供的紅外光信息被處理系統的處理單與處理為A面和B面的虛擬鍵盤信息，第一次虛擬鍵盤信息與默認存儲單元的初始默認虛擬鍵盤信息庫做比對，將初始默認庫兩面每一點的強度數據與第一次虛擬鍵盤信息兩面每一點的強度數據相減，如果它們之差超過閾值則指示燈發出提醒，然后將第一次虛擬鍵盤信息兩面每一點的強度數據存儲為當前默認庫；當手指操作虛擬鍵盤影響時，此時A面和B面的虛擬鍵盤信息被同時存儲到當前存儲單元和歷史存儲單元，然后將當前默認庫兩面每一點的強度數據與當前虛擬鍵盤信息兩面每一點的強度數據相減，它們之差傳入處理單元，處理單元經判斷得出當前按鍵并傳至輸出系統；當前存儲單元刪除此次信息，準備存儲下一次信息。當輸出系統出現故障時歷史記錄存儲單元可以將數據傳至新的輸出系統，在歷史記錄存儲單元當達到數據飽和時會刪除以前的數據。