一种基于Mini-LED的红外激光交互屏及其交互方法技术

本发明专利技术提出一种基于Mini

【技术实现步骤摘要】
一种基于Mini
‑
LED的红外激光交互屏及其交互方法


[0001]本专利技术涉及显示设备
，尤其是一种基于Mini
‑
LED的红外激光交互屏及其交互方法。

技术介绍

[0002]在课堂上，或者在会议室上将所需展现的内容呈现在大屏幕上，并由演讲者进行讲解，就避免不了演讲者与屏幕之间进行隔空互动。在家庭里，或者娱乐室中进行一些只需鼠标操作的游戏，隔空让玩家与屏幕进行互动，既能摆脱座位的束缚放松身心，又能达到鼠标控制游戏的体验感。因此特别需要一种能够实现跟大屏幕进行一定距离隔空交互的方法。
[0003]目前市场上出现了一系列激光笔和激光教鞭，对于大屏幕的ppt演讲是具有一定效果，其特点是：成本较低，只依靠激光笔投射的小光点在大屏幕上进行指示，通过射频信号只支持与屏幕之间进行翻页等少量操作功能，且激光笔投射在屏幕上的小光点指示效果不明显，使用不方便。最近市面上又出现了一种可以依靠陀螺仪，而隔空操控屏幕鼠标的激光笔，其成本较高，且鼠标操控极不灵敏，在与屏幕的交互过程中容易出现1s到3s的延迟。如果为了提高灵敏度，自定义旋转少量的角度，在屏幕上鼠标移动较远的距离，就会变得极不容易控制。给演讲者带来困扰。因此，这种依靠陀螺仪操控的激光笔其实际的效果存疑。
[0004]专利技术专利申请公布号CN109410696A公开了一种电子教鞭控制虚拟激光点的方法，电子教鞭包括了教鞭本体和接收端，教鞭本体通过无线连接的方式与接收端建立通讯连接。其第一步，采集教鞭本体的相对移动坐标数据；第二步，接收端接收相对移动坐标数据；第三步，接收端根据预设关联关系将相对移动坐标数据转化成激光点的位移坐标值；第四步，根据初始位置坐标以及所述位移坐标值，控制所述激光点移动。上述通过采集教鞭本体的相对移动坐标数据，令接收端根据预设关联关系化成激光点的移动坐标。因为实际操作教鞭过程中存在在大量的不可预测动作，比如演讲者在台上的随意走动，对于相对位置坐标的捕捉出现极大的困扰，可能造成程序错误。且指示功能单一，无法满足演讲者的需要。
[0005]专利技术专利授权公告号CN108279838B公开了一种激光笔远程交互方法，主要通过以下四个过程进行激光笔的远程交互。第一步，确定激光点位置检测；第二步，进行激光点颜色识别；第三步，构建映射关系模型；第四步，进行数据的标定与训练。上述的方法有两个不足：一是激光点所在区定位的困难。由于捕捉激光点具体位置中，第三个区分方法是关于激光点的亮度进行识别，在某些会议上要使用超大屏幕，其部分屏幕的亮度可能会超过激光点的亮度，就会使造成激光笔的定位困难。二是根据色彩值大小判断激光笔颜色，指示效果不明显。识别激光点的颜色极容易受到外界干扰，导致无法实现功能。
[0006]如何进行简单有效的与大屏幕进行交互，并且交互过程中做到精确定位，对外界因素有着极强的抗干扰性。且与屏幕交互的功能丰富，不止限于指示功能，已成为当前急需要解决的问题。

技术实现思路

[0007]本专利技术提出一种基于Mini
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LED的红外激光交互屏及其交互方法，能在交互过程中做到精确定位，对外界因素有着极强的抗干扰性，且与屏幕交互的功能丰富。
[0008]本专利技术采用以下技术方案。
[0009]一种基于Mini
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LED的红外激光交互屏，所述交互屏包括处理层、感应层和屏幕的显示层，所述感应层包括设于显示层的各个像素显示结构之间，可接收外界红外激光信号的红外接收模块；所述处理层与各个像素显示结构的红外接收模块相连，通过各个像素显示结构的红外接收模块来检测红外激光信号在显示层上的照射位置，并控制显示层在红外激光信号照射位置处显示可辩识的指示图案。
[0010]所述显示层为全彩Mini
‑
LED屏幕，其各个像素显示结构均包括红色、绿色、蓝色三种颜色的Mini
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LED组成的像素点阵列，每个像素显示结构都有独立的坐标地址、导通电极、衬底基板；
[0011]所述各个像素显示结构之间的红外接收模块组成感应层的红外接收模块阵列，各红外接收模块的坐标地址与其所在的像素显示结构的坐标地址对应；各红外接收模块均包括具有扫描功能的用于获取红外激光信号的驱动电路。
[0012]所述Mini
‑
LED屏幕的显示像素上覆有保护层；所述保护层为与Mini
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LED 显示层相贴合的透明介质层，用于保护屏幕并起到防眩作用，同时作为光线透入射出的传播介质，选用红外透光率达到80％至100％之间且具有防眩目功能的玻璃、树脂或复合膜材料制备，其厚度为200μm至400μm，折射率为1.5至1.6。
[0013]所述处理层包含存储模块和处理模块，具有数据存储功能和数据处理功能，当处理层检测到红外激光信号在Mini
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LED屏幕上的照射位置后，控制红外激光信号照射位置处及该位置旁侧处的像素显示结构显示光圈图案。
[0014]所述外界红外激光信号由激光发射装置发射，所述的激光发射装置包括连接有调制电路的红外激光二极管；
[0015]所述红外接收模块收到外界的红外激光信号时，对红外激光信号进行解调处理，并把解调信息传输给处理层，所述处理层处理红外接收模块接收到的解调信息，以判定红外激光信号的来源是否正确，或是按红外激光信号中的控制指令进行操作。
[0016]所述激光发射装置设于激光笔的笔尖部位用于发射红外激光信号；所述激光笔包括外部触发装置，所述外部触发装置用于输入用户操作指令，包括激光笔笔身的多个功能键与笔部末端的开关按键；
[0017]所述的功能键都有独立的数据编码，按键的触发所产生的信号经过调制，即功能键数据编码与所述载波进行调制操作，通过红外激光二极管射出；所述的开关按键为按钮开关，利用按钮推动传动机构，使动触点与静触点按通或断开并实现电路换接的开关。当启动开关时，将持续发射红外激光。
[0018]所述激光笔中，以所述的激光笔笔尖方向为上方向，分为左上键、右上键、左下键、右下键四个按键；左上键与右上键拥有日常鼠标的左键和右键功能；左下键和右下键对应屏幕音量的增和减的功能；各功能键可实现组合按键的功能，即，同时按动左上键和右上键，切换不同直径的光圈。同时按动左下键和右下键，切换光圈的颜色。
[0019]所述显示层在切换不同直径光圈时，采用的方法如下：显示层事先设置好若干个
直径大小不同的光圈大小显示设定，当同时按动一次左上键与右上键，切换不同的光圈大小显示设定，使光圈以上一个光圈的圆心点为新的圆心按循环顺序切换光圈大小显示；
[0020]所述显示层在切换光圈的颜色时，采用的方法如下：显示层事先设置好若干种不同的颜色的光圈颜色显示设定，当同时按动一次左下键与右下键，切换不同的光圈颜色显示设定，使光圈颜色按循环顺序切换；
[0021]上述光圈圆心坐标(X,Y)的计算方法是，计算红外激光信号照射区域的平均值，得到该区域像素点的重心坐标，将该重本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于Mini
‑
LED的红外激光交互屏，其特征在于：所述交互屏包括处理层、感应层和屏幕的显示层，所述感应层包括设于显示层的各个像素显示结构之间，可接收外界红外激光信号的红外接收模块；所述处理层与各个像素显示结构的红外接收模块相连，通过各个像素显示结构的红外接收模块来检测红外激光信号在显示层上的照射位置，并控制显示层在红外激光信号照射位置处显示可辩识的指示图案。2.根据权利要求1所述的一种基于Mini
‑
LED的红外激光交互屏，其特征在于：所述显示层为全彩Mini
‑
LED屏幕，其各个像素显示结构均包括红色、绿色、蓝色三种颜色的Mini
‑
LED组成的像素点阵列，每个像素显示结构都有独立的坐标地址、导通电极、衬底基板；所述各个像素显示结构之间的红外接收模块组成感应层的红外接收模块阵列，各红外接收模块的坐标地址与其所在的像素显示结构的坐标地址对应；各红外接收模块均包括具有扫描功能的用于获取红外激光信号的驱动电路。3.根据权利要求1所述的一种基于Mini
‑
LED的红外激光交互屏，其特征在于：所述Mini
‑
LED屏幕的显示像素上覆有保护层；所述保护层为与Mini
‑
LED显示层相贴合的透明介质层，用于保护屏幕并起到防眩作用，同时作为光线透入射出的传播介质，选用红外透光率达到80％至100％之间且具有防眩目功能的玻璃、树脂或复合膜材料制备，其厚度为200μm至400μm，折射率为1.5至1.6。4.根据权利要求1所述的一种基于Mini
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LED的红外激光交互屏，其特征在于：所述处理层包含存储模块和处理模块，具有数据存储功能和数据处理功能，当处理层检测到红外激光信号在Mini
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LED屏幕上的照射位置后，控制红外激光信号照射位置处及该位置旁侧处的像素显示结构显示光圈图案。5.根据权利要求1所述的一种基于Mini
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LED的红外激光交互屏，其特征在于：所述外界红外激光信号由激光发射装置发射，所述的激光发射装置包括连接有调制电路的红外激光二极管；所述红外接收模块收到外界的红外激光信号时，对红外激光信号进行解调处理，并把解调信息传输给处理层，所述处理层处理红外接收模块接收到的解调信息，以判定红外激光信号的来源是否正确，或是按红外激光信号中的控制指令进行操作。6.根据权利要求5所述的一种基于Mini
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LED的红外激光交互屏，其特征在于：所述激光发射装置设于激光笔的笔尖部位用于发射红外激光信号；所述激光笔包括外部触发装置，所述外部触发装置用于输入用户操作指令，包括激光笔笔身的多个功能键与笔部末端的开关按键；所述的功能键都有独立的数据编码，按键的触发所产生的信号经过调制，即功能键数据编码与所述载波进行调制操作，通过红外激光二极管射出；所述的开关按键为按钮开关，利用按钮推动传动机构，使动触点与静触点按通或断开并实现电路换接的开关。当启动开关时，将持续发射红外激光。所述激光笔中，以所述的激光笔笔尖方向为上方向，分为左上键、右上键、左下键、右下键四个按键；左上键与右上键拥有日常鼠标的左键和右键功能；左下键和右下键对应屏幕音量的增和减的功能；各功能键可实现组合按键的功能，即，同时按动左上键和右上键，切换不同直径的光圈。同时按动左下键和右下键，切换光圈的颜色。7.根据权利要求6所述的一种基于Mini
‑
LED的红外激光交互屏，其特征在于：所述显示
层在切换不同直径光圈时，采用的方法如下：显示层事先设置好若干个直径大小不同的光圈大小显示设定，当同时按动一次左上键与右上键，切换不同的光圈大小显示设定，使光圈以上一个光圈的圆心点为新的圆心按循环顺序切换光圈大小显示；所述显示层在切换光圈的颜色时，采用的方法如下：显示层事先设置好若干种不同的颜色的光圈颜色显示设定，当同时按动一次左下键与右下键，切换不同的光圈颜色显示设定，使光圈颜色按循环顺序切换；上述光圈圆心坐标(X,Y)的计算方法是，计算红...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶芸，胡伦泽，林坚普，胡焱焯，袁刘军，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：