[发明专利]基于光的手指姿势用户接口

说明书

技术领域

本发明的领域涉及触敏屏。

背景技术

很多消费类电子设备目前都配备有触敏屏，供手指或者触笔触摸用户输入使用。这些设备的范围从小型屏幕设备例如移动电话和汽车娱乐系统到中型尺寸屏幕设备例如笔记本计算机、以及到大型屏幕设备例如机场的登机处。

触敏屏的用户输入已经从基本的屏幕敲击发展到挥动姿势以及发展到涉及来自两个或更多个手指的协同且同步的输入的更复杂的捏合姿势。触摸屏输入的一个缺点在于用户的手阻挡用户的屏幕视野。对于其中两个手指对角线地横穿屏幕的两个手指捏合姿势而言尤其如此。

因此，将会认识到传统触摸屏对于手指姿势输入而言不是理想的。有利的是，提供经济且美观的触摸屏设备，其提供不会阻挡屏幕视野的手指姿势输入的输入区域。

发明内容

本发明的各个方面提供了一种基于光的用户接口，该用户接口检测和识别电子设备中的中空空腔或凹陷空腔中的手指姿势。该手指姿势可以为单手指姿势，例如手指滑动，或者多手指姿势，例如两个手指旋转、两个手指捏合或者两个手指展开。

本发明的其它方面提供一种基于光的用户接口，该用户接口检测插入三维空腔空间中的对象的位置和取向，其可应用于三维触摸识别和三维建模。

由此，根据本发明的一个实施例，提供了一种用于电子设备的基于光的手指姿势用户接口，该用户接口包括：用于电子设备的壳体；安装在所述壳体中的显示器；空腔，所述空腔与所述显示器分开，并且贯穿所述壳体的两个相对侧面；检测器，所述检测器安装在所述壳体内，能够操作用于检测插入所述空腔中的对象；以及处理器，所述处理器连接到所述检测器并连接到所述显示器，用于使所述显示器响应于来自所述检测器的输出而产生视觉表示。

根据本发明的一个实施例，另外提供了一种用于电子设备的基于光的手指姿势用户接口，该用户接口包括：用于电子设备的壳体；显示器，所述显示器安装在所述壳体中，用于呈现由应用程序产生的输出；空腔，所述空腔与所述显示器分开，并且贯穿所述壳体的两个相对侧面；传感器，所述传感器安装在所述壳体中，并能够操作用来检测插入所述空腔中的对象；以及处理器，所述处理器位于所述壳体中并且连接到所述显示器和所述传感器，用来执行所述应用程序，用来接收所述传感器的输出，并且用来基于插入所述空腔内的对象的五个位置和取向属性中的至少一个向所述应用程序提供输入，即：沿着x轴的位置、沿着y轴的位置、沿着z轴的位置、xy平面中的极角以及yz平面中的极角。

根据本发明的一个实施例，进一步提供了一种三维建模系统，该建模系统包括：手持式壳体；安装在所述壳体中的显示器；与所述显示器分开且贯穿所述壳体的空腔；安装在所述壳体中的多个发射器，这些发射器用于发射光脉冲到所述空腔中；安装在所述壳体中的多个接收器，这些接收器用于检测光脉冲；和计算单元，该计算单元安装在所述壳体中并且连接到接收器和显示器，用于基于所述接收器的输出来确定插入所述空腔中的对象沿着两个维度的轮廓，其中所述计算单元在时间间隔上执行一系列这样的确定，在该时间间隔期间，插入空腔的对象沿着垂直于空腔的平面平移以产生该对象的一系列连续截面的二维扫描，其中所述计算单元根据这些二维扫描组合出对象的三维模型并且让显示器呈现该模型。

根据本发明的一个实施例，还提供了一种电子设备，该电子设备包括：基于光的触摸屏显示器和空腔，所述空腔与所述显示器分开且贯穿所述壳体的两个相对侧面，用于提供在空腔中执行的手指姿势的基于光的检测。基于光的触摸屏显示器和手指姿势空腔分别由安装在壳体内的、能够操作检测触摸屏或者插入所述空腔中的对象的多个发射器和接收器围绕。所述壳体中的控制器连接到发射器组和接收器组，用于在其上执行扫描序列，处理器设置在壳体中用来接收相应的检测信号并且确定屏幕上的一个或多个触摸的位置，并且还确定插入所述空腔内的对象的用户姿势。

附图说明

将参见以下详细的描述并结合附图来更全面理解和领会本发明，这些附图包括：

图1为根据本发明的一个实施例的具有使用基于光的检测的手指姿势用户输入的空腔的设备和在空腔中实施平移姿势的手指的简化视图；

图2为根据本发明的一个实施例的具有触摸屏显示器和与触摸屏显示器分开的手指姿势用户输入的空腔的设备的简化视图，触摸屏显示器和空腔都使用基于光的检测；

图3为根据本发明的一个实施例的图2的设备的左下部的放大图；

图4和5为根据本发明的一个实施例的使用叠置的成排发射器和接收器对下降到用户姿势输入空腔中的对象进行基于光的检测的简化视图；