WO2023016352A1 - 定位感测方法、定位感测装置及输入终端设备 - Google Patents

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    • G06F2203/04101—2.5D-digitiser, i.e. digitiser detecting the X/Y position of the input means, finger or stylus, also when it does not touch, but is proximate to the digitiser's interaction surface and also measures the distance of the input means within a short range in the Z direction, possibly with a separate measurement setup
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    • G06F2203/04108—Touchless 2D- digitiser, i.e. digitiser detecting the X/Y position of the input means, finger or stylus, also when it does not touch, but is proximate to the digitiser's interaction surface without distance measurement in the Z direction

Definitions

  • the present invention provides a positioning sensing method, a positioning sensing device and an input terminal device, aiming at solving the problems in the prior art that three-dimensional positioning cannot be realized and user interaction experience is poor.
  • FIG. 16 is a detailed flowchart of step S16 in FIG. 14 .
  • FIG. 19 is a detailed flowchart of step S17 in FIG. 16 .
  • the processor 102 extracts a contour surrounded by the first gray scale value in the optical path image as the contour of the obstruction S.
  • the at least one parameter may include the area of the contour, the center of gravity of the contour, and the center of the contour.
  • the processor 102 judges whether the light intensity of the reflected light received by all the receivers 4311 when the target emitter is used as the emission source is the same as that of all the receivers when the reference emitter is used as the emission source The light intensity of the reflected light received by 4311 is consistent;
  • the processor 102 identifies the receiver 4311 having the maximum light intensity as a main receiver, and sets at least two receivers 4311 that are symmetrical and adjacent to the main receiver as reference receivers ;

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Abstract

一种定位感测方法、定位感测装置（40）及输入终端设备（1）；方法包括：在初始阶段将接收器（4311）接收的反射光线的光线强度作为环境阈值（S10）；在感测阶段控制发射器（4312）依序发射感测光线，并将接收器（4311）接收的反射光线转换为光路图像（S11）；对光路图像进行降噪处理（S12）；在光路图像中存在遮挡物（S）时从光路图像中提取遮挡物（S）的轮廓并计算遮挡物（S）的至少一个参数（S13）；根据至少一个参数去除轮廓的噪点（S14）；根据轮廓以及至少一个参数计算得出遮挡物（S）在输入感测区域（200）内的位置坐标（S15）；采用第一优化方式对第一坐标进行优化（S16）；主板（25）根据定位感测装置（40）内的第一感测结构（43a，43c）和第二感测结构（43b）在输入感测区域（200）内存在感测输入操作时产生的感测信号判断在输入感测区域（200）垂直方向上行进深度并识别触摸位置。

Description

定位感测方法、定位感测装置及输入终端设备 技术领域
本发明涉及无接触且空中成像输入设备技术领域，特别是涉及一种用于无接触且空中成像输入设备中的定位感测方法、定位感测装置及输入终端设备。
背景技术
在输入终端设备领域，目前市场上输入终端设备的功能、类型和外观样式繁多，不外乎指纹、传统按键、人脸识别等等。其中，针对传统按键式的输入终端设备，在使用过程中存在细菌病毒感染的风险，针对指纹识别类型的输入终端设备，在使用过程中容易在按键上遗留指纹信息，进而存在被他人盗用或泄漏等等安全隐患。
鉴于上述情况，目前可交互空中成像中，为了实现交互功能，需要利用定位感测装置确认用户触摸点击的位置。现有技术中，定位感测装置仅可实现二维精确定位，无法对触摸操作进行三维定位，且人机交互性能较差。
发明内容
鉴于上述状况，本发明提供一种定位感测方法、定位感测装置及输入终端设备，旨在解决现有技术中无法实现三维定位且用户交互体验较差的问题。
本发明提出了一种定位感测方法，应用于输入终端设备中；所述输入终端设备包括定位感测装置以及处理器；所述定位感测装置在所述输入终端设备的上方形成输入感测区域；所述定位感测装置包括多个发射器以及多个接收器；沿第一方向，所述发射器与所述接收器以预定间隔交替设置；所述处理器与所述定位感测装置电性连接；所述定位感测方法包括：
在初始阶段，所述处理器将所述接收器接收的反射光线的光线强度作为环境阈值；
在感测阶段，所述处理器控制所述发射器依序发射沿与所述第一方向垂直的第二方向感测光线，并将所述接收器接收的所述反射光线转换为光路图像；
所述处理器对所述光路图像进行降噪处理；
在所述光路图像中存在遮挡物时，所述处理器从所述光路图像中提取所述遮挡物的轮廓并计算所述遮挡物的至少一个参数；
所述处理器根据所述至少一个参数去除所述轮廓的噪点；
所述处理器根据所述轮廓以及所述至少一个参数计算得出所述遮挡物在所述输入感测区域内的位置坐标；其中，所述位置坐标为在所述第一方向上的第 一坐标以及在所述第二方向上的第二坐标；
所述处理器采用第一优化方式对所述第一坐标进行优化；其中，所述第一优化方式中通过分析至少两个所述发射器分别作为发射源时对应所述接收器接收的光线强度优化所述第一坐标；以及
所述处理器采用第二优化方式对所述第二坐标进行优化；其中，所述第二优化方式中通过分析以一个所述发射器作为发射源时相邻至少两个所述接收器接收的光线强度优化所述第二坐标。
本发明还提供了一种输入终端设备，包括定位感测装置以及处理器；所述定位感测装置在所述输入终端设备的上方形成输入感测区域；所述定位感测装置包括多个发射器以及多个接收器；沿第一方向，所述发射器与所述接收器以预定间隔交替设置；所述处理器与所述定位感测装置电性连接；在初始阶段，所述处理器将所述接收器接收的反射光线的光线强度作为环境阈值；在感测阶段，所述处理器控制所述发射器依序发射沿与所述第一方向垂直的第二方向感测光线，并将所述接收器接收的所述反射光线转换为光路图像；所述处理器对所述光路图像进行降噪处理；在所述光路图像中存在遮挡物时，所述处理器从所述光路图像中提取所述遮挡物的轮廓并计算所述遮挡物的至少一个参数；所述处理器根据所述至少一个参数去除所述轮廓的噪点；所述处理器根据所述轮廓以及所述至少一个参数计算得出所述遮挡物在所述输入感测区域内的位置坐标；其中，所述位置坐标为在所述第一方向上的第一坐标以及在所述第二方向上的第二坐标；所述处理器采用第一优化方式对所述第一坐标进行优化；其中，所述第一优化方式中通过分析至少两个所述发射器分别作为发射源时对应所述接收器接收的光线强度优化所述第一坐标；所述处理器采用第二优化方式对所述第二坐标进行优化；其中，所述第二优化方式中通过分析以一个所述发射器作为发射源时相邻至少两个所述接收器接收的光线强度优化所述第二坐标。
本发明提出了一种定位感测装置，应用于具有空中显示区域的输入终端设备中；所述定位感测装置设置于所述输入终端设备中，所述定位感测装置发射的感测光线在所述空中显示区域的上方形成输入感测区域；所述定位感测装置在所述输入感测区域内触摸输入操作的位置以及行进深度；所述定位感测装置包括相互平行设置的至少一个第一感测结构以及一个第二感测结构；至少一个所述第一感测结构与所述第二感测结构与所述输入终端设备中的主板电性连接；至少一个所述第一感测结构位于所述第二感测结构上方；所述第一感测结构和所述第二感测结构在所述输入感测区域内存在感测输入操作时产生感测信号；所述主板接收并根据每个所述第一感测结构和所述第二感测结构的所述感测信号判断在所述输入感测区域垂直方向上行进深度，并根据所述第二感测结构的感测信号识别在所述输入感测区域内的触摸位置，以实现触摸操作的三维感测。
本发明还提供了一种输入终端设备，包括上壳体、与上壳体卡合固定的下壳体、光学组件、主板、定位感测装置以及显示装置；所述光学组件和所述定位感测装置收容于所述上壳体内，所述主板和所述显示装置收容于所述下壳体 内；所述光学组件将所述显示装置发出的光线折射至所述输入终端设备的上方形成空中显示区域；所述定位感测装置在所述输入感测区域内触摸输入操作的位置以及行进深度；所述定位感测装置包括相互平行设置的至少一个第一感测结构以及一个第二感测结构；至少一个所述第一感测结构与所述第二感测结构与所述输入终端设备中的主板电性连接；至少一个所述第一感测结构位于所述第二感测结构上方；所述第一感测结构和所述第二感测结构在所述输入感测区域内存在感测输入操作时产生感测信号；所述主板接收并根据每个所述第一感测结构和所述第二感测结构的所述感测信号判断在所述输入感测区域垂直方向上行进深度，并根据所述第二感测结构的感测信号识别在所述输入感测区域内的触摸位置，以实现触摸操作的三维感测。
上述定位感测方法、定位感测装置及输入终端设备，通过调整发射器以及接收器的配合关系分别从所述第一方向以及所述第二方向上对所述遮挡物的位置坐标进行优化，可提高所述输入终端设备的分辨率以及感测高度，进而提高所述遮挡物的位置坐标的精准度。同时，通过设置第一感测结构以及第二感测结构实现对触摸输入操作的位置和行进深度的检测，进而实现触摸操作的三维感测。并根据第一感测结构以及第二感测结构的感测信号识别对使用状态，可识别触摸输入的预触摸状态、触摸输入状态以及误触提示状态等多种状态，进而可优化在所述输入终端设备的人机交互过程中的用户体验。
附图说明
图1为本发明较佳实施例的输入终端设备的立体示意图。
图2为图1中所述输入终端设备的部分分解示意图。
图3为图1中所述输入终端设备沿III-III的截面示意图。
图4为图1中所述输入终端设备的光路示意图。
图5为图2中所述定位感测装置的第一实施方式且沿另一角度的部分分解示意图。
图6为图5中所述感测结构的部分分解示意图。
图7为图5中所述传感器和所述柱面透镜的模块示意图。
图8为图5中所述传感器的驱动信号的波形示意图。
图9为图2中所述定位感测装置的第二实施方式且沿另一角度的部分分解示意图。
图10为图9中所述输入终端设备的光路示意图。
图11为图9中所述传感器和所述柱面透镜的模块示意图。
图12为本发明较佳实施方式的输入终端设备的模块示意图。
图13为图12中所述定位感测装置的模块示意图。
图14为本发明较佳实施方式的定位感测方法的流程图。
图15为图14中步骤S11的细化流程图。
图16为图14中步骤S16的细化流程图。
图17为图16中第一实施方式之所述遮挡物所在位置与同一个所述接收器在不同发射器作为发光源时的光线强度的示意图。
图18为图16中第二实施方式之所述遮挡物所在位置的示意图。
图19为图16中步骤S17的细化流程图。
图20为图19中不同所述接收器的光线强度、参考轴线、预设角以及优化后的第二坐标的示意图。
主要元件符号说明
输入终端设备                     1
上壳体                           10
下壳体                           20
光学组件                         30
定位感测装置                     40，40a，40b
显示装置                         50
外壳                             21
梯形板体                         212
矩形板体                         214
底板                             23
侧板                             24
主板                             25
光学结构                         31
盖板                             32
边框                             34
感测支架                         41
连接部                           412
收容部                           413
感测结构                         43
第一感测结构                     43a，43c
第二感测结构                     43b
出射面                           E
基板                             430
传感器                            431
透镜部                            432
接收单元                          4311
发射单元                          4312
第一透镜                          4321
柱面透镜                          4324
显示支架                          51
限位部                            512
承载部                            513
显示结构                          52
空中显示区域                      300
输入感测区域                      200
第一子区域                        200a
第二子区域                        200b
第三子区域                        200c
存储器                            101
处理器                            102
光学组件                          106
显示设备                          108
预定间隔                          D
偏移距离                          U
遮挡物                            S
参考轴线                          R
预设角                            θ
步骤                              S10-S17
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全 部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中设置的元件。当一个元件被认为是“设置在”另一个元件，它可以是直接设置在另一个元件上或者可能同时存在居中设置的元件。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参照图1，图1为本发明的较佳实施例的输入终端设备1的模块示意图。所述输入终端设备1用于在空中形成全息影像(图未示)，并利用感测用户在全息影像上的操作以产生触摸输入信号。在本发明的至少一个实施例中，所述输入终端设备1可以应用在自助存取款机中，也可以应用在家用电器、车辆等人机交互设备中。
请一并参阅图1至图3，所述输入终端设备1包括上壳体10、下壳体20、光学组件30、定位感测装置40以及显示装置50。所述上壳体10和所述下壳体20可拆卸地固定在一起，以形成用于收纳所述光学组件30、所述定位感测装置40以及所述显示装置50的收容空间。在本发明的至少一个实施例中，所述上壳体10和所述下壳体20通过螺丝锁合固定为一体。
所述下壳体20包括外壳21、一个底板23、一个侧板24以及主板25。所述外壳21大致呈四边形结构，其由三个梯形板体212以及一个矩形板体214围成。所述矩形板体214设置于两个相对设置的所述梯形板体212之间。所述矩形板体214上进一步设置有散热结构(图未标示)、至少一个接口(图未标示)以及多个按钮(图未标示)。所述底板23用于承载所述侧板24以及所述显示装置50。所述底板23大致呈矩形板状。所述侧板24垂直设置于所述底板23的边缘，且与所述矩形板体214相邻设置。所述侧板24的横截面大致呈L形，其开口方向与所述矩形板体214相对设置。所述主板25通过螺丝(图未示)锁固于所述侧板24上。所述主板25通过连接线(图未示)与所述定位感测装置40以及所述显示装置50电性连接，用于与所述定位感测装置40以及所述显示装置50进行数据通信，以接收所述定位感测装置40识别到的输入信号并控制所述显示装置50进行显示。
请参阅图4，其为所述输入终端设备1的光路示意图。所述输入终端设备1具有一个输入感测区域200以及一个空中显示区域300。其中，位于所述光学组件30一侧所述显示装置50发出的光线经过所述光学组件30的反射作用在所述光学组件30的另一侧的空中显示区域300中成像显示，所述定位感测装置40发出的感测光线在所述空中显示区域300的上方形成输入感测区域200。所述输入感测区域200以及所述空中显示区域300相互平行设置。沿与所述光学组件30垂直方向上看，所述输入感测区域200位于所述空中显示区域300的上方， 且所述空中显示区域300的面积大于所述输入感测区域200的面积。所述空中显示区域300用于显示显示装置50中呈现的画面。
请再次参阅图2及图3，所述光学组件30收容于所述上壳体10内，用于将所述显示装置50发出的光线进行反射后投射在所述上壳体10上方的空中，以形成所述空中显示区域300。所述光学组件30包括重叠设置的至少一个光学结构31、至少一个盖板32以及至少一个边框34。所述光学结构31大致呈矩形结构。在本发明的至少一个实施例中，所述光学结构31包括至少一层等效负折射率平板透镜。例如，所述光学结构31可包括两个透明基板以及位于两个所述透明基板之间的第一光波导阵列和第二光波导阵列。其中，所述第一光波导阵列和所述第二光波导阵列在同一平面紧密贴合且正交布置。所述透明基板具有两个光学面。所述透明基板对波长在390nm至760nm之间的光线具有90％—100％的透射率。所述透明基板的材料可以为玻璃、塑料、聚合物和丙烯酸树脂中的至少一个，用于保护所述第一光波导阵列以及所述第二光波导阵列，并用于滤去多余光线。需要说明的是，如果所述第一光波导阵列和所述第二光波导阵列紧密正交贴合后的强度足够，或安装的环境有厚度限制，则也可以只配置一个所述透明基板或完全不配置所述透明基板。所述第一光波导阵列和所述第二光波导阵列由多个横截面为矩形的反射单元组成。每个所述反射单元的长度由光波导阵列外围尺寸限制从而长短不一。所述第一光波导阵列中的所述反射单元的延伸方向与所述第二光波导阵列中的所述反射单元的延伸方向相互垂直。即，所述第一光波导阵列和所述第二光波导阵列内的所述反射单元正交布置，从而使处于正交方向的光束会聚于一点，且保证物像面(光源侧和成像侧)相对于平板透镜对称，产生等效负折射现象，实现空中成像。所述反射单元的一侧或者两侧上设置有反射膜。具体地，在光波导阵列排布方向上，每个所述反射单元两侧均镀有所述反射膜，所述反射膜的材料可以为实现全反射的铝、银等金属材料或其他非金属化合物材料。所述反射膜的作用是防止光线因没有全反射而进入相邻所述第一光波导阵列或所述第二光波导阵列中形成杂光影响成像。或者，每个所述反射单元也可以在所述反射膜上添加介质膜(图未示)。所述介质膜的作用是提高光反射率。
所述光学结构31具体的成像原理如下：
在微米尺度上，使用相互正交的双层波导阵列结构，来对任意光信号进行正交分解。所述显示装置50发出的光信号作为原始信号投射在所述第一光波导阵列上，以所述原始信号投射点作为原点、垂直于所述第一光波导阵列为x轴建立直角坐标系，在所述直角坐标系内原始信号被分解为位于x轴的信号和位于y轴的信号两路相互正交信号。其中，X轴的信号在经过所述第一光波导阵列时，按照与入射角相同的反射角在所述反射膜表面进行全反射。此时，Y轴的信号保持平行于所述第一光波导阵列，穿过所述第一光波导阵列后，在所述第二光波导阵列表面按照与入射角相同的反射角在所述反射膜表面进行全反射，反射后的Y轴的信号与X轴的信号组成的反射后的光信号便与原始光信号成镜面对称。因此任意方向的光线经过所述光学结构31均可实现镜面对称，任 意光源的发散光经过此所述光学结构31便会在对称位置重新汇聚成浮空实像，浮空实像的成像距离与所述光学结构31到像源即所述显示装置50的距离相同，为等距离成像，且浮空实像的位置在空中，不需要具体载体，而是直接在空中呈现实像。因此，使用者所看到的空间中的影像即是所述显示装置50发出的图像。
所述盖板32为矩形结构，且长度和宽度均大于所述光学结构31。所述盖板32与所述光学结构31紧密贴合为一体，且贴合设置于所述边框34与所述光学结构31相对的下表面。所述盖板32用于避免灰尘进入所述上壳体10的内部。在本发明的至少一个实施例中，所述盖板32为钢化玻璃。所述边框34大致呈矩形框架。所述边框34的内边缘与所述盖板32的外边沿部分重叠，且重叠部分粘结为一体。所述边框34与所述盖板32交错的部分与所述上壳体10相抵接。所述边框34与所述上壳体10可拆卸地固定为一体。在本发明的至少一个实施例中，所述边框34为普通玻璃。在其他实施方式中，所述边框34还可以为其他材料制成。
所述定位感测装置40用于发出感测光线并在所述空中显示区域300的上方形成所述输入感测区域200。在所述输入感测区域200内存在目标物体时，所述定位感测装置40接收所述目标物体的反射光线并产生感测信号，以识别用户的使用状态。在本发明的至少一个实施例中，所述定位感测装置40采用红外光作为感测光线，所述目标物体可以为手指或其他生物结构。所述定位感测装置40与所述光学组件30相邻设置，且位于所述显示装置50的上方。
所述定位感测装置40包括一个感测支架41以及感测结构43(如图3)。所述感测支架41设置于所述光学结构31和所述上壳体10的侧壁之间。所述感测支架41用于收容所述感测结构43。请参阅图5，所述感测支架41包括连接部412以及收容部413。所述连接部412用于定位所述收容部413在所述上壳体10内的位置，以使得所述感测结构43与所述光学结构31倾斜设置。所述连接部412为中空结构。在本发明的至少一个实施例中，所述连接部412的横截面大致呈直角三角形。所述收容部413用于收容所述感测结构43。所述收容部413的横截面大致呈U形。所述收容部413的开口与所述光学结构31相对。所述收容部413由所述连接部412的斜边延伸而成。
所述感测结构43用于发射所述感测光线。所述感测结构43具有出射面E(如图4所示)。每个所述感测结构43通过所述出射面E发送感测光线并接收经位于所述输入感测区域200内的物体反射的光线。所述感测结构43包括至少一个第一感测结构43a以及一个第二感测结构43b。所述第一感测结构43a用于识别用户在所述输入感测区域200内的触摸操作。所述第二感测结构43b用于识别用户在所述输入感测区域200内的触摸位置。所述主板25根据所述第一感测结构43a以及所述第二感测结构43b产生的感测信号判断在所述输入感测区域200垂直方向上行进深度，并根据所述第二感测结构43b的感测信号识别所述输入感测区域200内的触摸位置，以实现三维触摸感测。
实施方式一
请参阅图4及图5，其为第一实施方式的所述定位感测装置40a沿另一角度的部分分解示意图。在本发明的第一实施方式中，所述定位感测装置40a包括两个所述感测结构43。其中，位于上方的所述感测结构43作为所述第一感测结构43a，所述第一感测结构43a在所述空中显示区域300上方形成第一子区域200a。位于下方的所述感测结构43作为所述第二感测结构43b，所述第二感测结构43b在所述空中显示区域300和所述第一子区域200a之间形成第二子区域200b。所述第二子区域200b接近所述空中显示区域300，所述第一子区域200a远离所述空中显示区域300。所述第一感测结构43a以及所述第二感测结构43b相互平行设置。
请参阅图6，其为所述第二感测结构43b的部分分解示意图。所述第一感测结构43a以及所述第二感测结构43b具有相同的结构。下面以所述第二感测结构43b为例进行说明。所述第二感测结构43b包括基板430、传感器431以及透镜部432。所述基板430大致为长方形板体。所述基板430用于承载所述传感器431。所述传感器431与所述基板430等大设置。请一并参阅图7，所述传感器431包括多个接收单元4311以及多个发射单元4312。所述接收单元4311和所述发射单元4312以第一间隔交替设置在所述基板430上。所述发射单元4312用于发射感测光线。所述接收单元4311用于接收反射光线并生成所述感测信号。所述透镜部432将沿与所述出射面E平行方向进入的感测光线转换为沿所述出射面E垂直方向且经所述出射面E射出，并对所述感测光线进行准直。所述透镜部432包括第一透镜4321以及多个柱面透镜4324。所述第一透镜4321的横截面大致呈T字形。所述第一透镜4321与所述传感器431相对设置。所述第一透镜4321将所述发射单元4312沿第一方向X发出的感测光线转换为沿与所述第一方向X垂直的第二方向Y射出至所述柱面透镜4324。多个所述柱面透镜4324共面设置，且放置于所述第一透镜4321的上方。在所述第二方向Y上，所述柱面透镜4324与所述传感器431重叠。所述柱面透镜4324的横截面大致呈帽状结构。进入所述柱面透镜4324的光线由所述出射面E在所述空中显示区域300上方形成所述第一子区域200a。如图7所示，在所述第二方向Y上，所述柱面透镜4324的轴线方向与所述发射单元4312的轴线方向重合，所述接收单元4311的轴线方向与相邻两个所述柱面透镜4324的中轴线等间距设置。
在所述定位感测装置40进行触摸感测时，所述第一感测结构43a和所述第二感测结构43b发射感测光线，以在所述定位感测装置40a上方形成所述第一子区域200a以及所述第二子区域200b。当用户触摸或点击空中显示区域300时，会穿过所述第一子区域200a以及所述第二子区域200b，发射的感测光线产生反射而被所述第一感测结构43a和所述第二感测结构43b接收并转换为感测信号。所述主板25根据所述第一感测结构43a和所述第二感测结构43b产生的所述感测信号判断用户的使用状态。当所述主板25仅接收到所述第一感测结构43a输出的感测信号时，所述主板25识别所述使用状态为预触摸状态。在所述使用状态为所述预触摸状态时，即表明用户还未触摸到所述空中显示区域300。当所述主板25同时接收到所述第一感测结构43a和所述第二感测结构43b输出 的感测信号时，所述主板25识别所述使用状态为触摸输入状态。在所述使用状态为触摸输入状态时，即表明所述用户已经触摸到所述空中显示区域300。进一步地，所述主板25还可以根据不同的使用状态产生不同的控制信号给所述显示装置50，以控制所述空中显示区域300同步变化。例如在所述使用状态为所述触摸输入状态时，所述主板25产生控制信号使得在与所述第二感测结构43b对应位置的显示图像产生抖动、高亮或者闪烁等等，但并不局限于此。在其他实施方式中，所述控制信号还可以控制音频装置输出提示音，或者控制振动装置输出不同频率的振动。
请参阅图8，其为所述第一感测结构43a中所述发射单元4312以及所述第二感测结构43b中所述发射单元4312的驱动波形示意图。所述第一感测结构43a中所述发射单元4312在第一脉冲频率的驱动信号的驱动下发射光线，所述第二感测结构43b中所述发射单元4312在第二脉冲频率的驱动信号的驱动下发射光线。其中，所述第一脉冲频率大于所述第二脉冲频率。所述主板25进一步地根据接收到的所述感测信号的频率确认所述第一感测结构43a和所述第二感测结构43b的感测信号。
请再次参阅图2及图3，所述显示装置50用于显示输入界面。所述显示装置50收容于所述下壳体20内，且相对所述光学组件30倾斜放置。所述显示装置50被所述底板23所支撑。所述显示装置50包括显示支架51以及显示结构52。所述显示支架51包括限位部512以及承载部513。所述限位部512的横截面大致呈L形，且开口方向朝向所述显示结构52。所述限位部512用于限制所述显示结构52在所述承载部513上的位置，并防止所述显示结构52向靠近所述底板23的方向滑动。所述承载部513锁固固定于所述底板23上。所述承载部513用于将所述显示结构52与所述底板23呈预定角度放置在所述下壳体20内，且所述显示结构52的显示平面与所述光学结构31相对设置。在本发明的至少一个实施例中，所述预定角度为锐角。所述承载部513为中空结构，其横截面大致呈钝角三角形。所述显示结构52的显示表面与所述光学结构31相对设置。所述显示结构52卡合固定于所述显示支架51上。在本发明的至少一个实施例中，所述显示结构52可以为液晶显示屏、有机发光二极管显示屏(Orogenic Light Emitting Diode，OLED)以及电泳显示屏等等多种类型的显示结构，并不局限于此。所述显示结构52用于显示所述输入界面。在本发明的至少一个实施例中，所述输入界面可以为密码输入界面，也可以为虚拟键盘界面，还可以为操作演示视频图像等等，但并不局限于此。
第二实施方式
请一并参阅图9，其为本发明第二实施方式的所述定位感测装置40b的立体示意图。所述第二实施方式的所述定位感测装置40b与所述第一实施方式中的所述定位感测装置40a的结构基本相同，具有相同功能的元件在此不再赘述。也就是说，所述第一实施方式描述的所述定位感测装置40a的描述基本上均可以适用于所述第二实施方式的所述定位感测装置40b，二者的主要差别在于：所述定位感测装置40b包括三个所述感测结构43。其中，位于中间的所述感测结 构43作为所述第二感测结构43b，其他两个所述感测结构43作为所述第一感测结构43a/43c。所述第一感测结构43c用于提高所述定位感测装置40b在与所述输入感测区域200垂直方向上行进深度的感测。
在所述定位感测装置40b进行触摸感测时，所述第一感测结构43a/43c以及所述第二感测结构43b发射感测光线，以在所述定位感测装置40a上方形成所述第一子区域200a、所述第二子区域200b以及第三子区域200c(如图10所示)。所述第一感测结构43a/43c和所述第二感测结构43b接收反射光线并转换为感测信号。当用户触摸或点击空中显示区域300时，会穿过所述第一子区域200a、所述第二子区域200b以及所述第三子区域200c，发射的感测光线产生反射而被所述第一感测结构43a/43c和所述第二感测结构43b接收并转换为感测信号。所述主板25根据所述第一感测结构43a/43c和所述第二感测结构43b产生的所述感测信号判断用户的使用状态。当所述主板25仅接收到位于上方的所述第一感测结构43a的感测信号时，所述主板25识别所述使用状态为预触摸状态。在所述使用状态为所述预触摸状态时，即表明用户还未触摸到所述空中显示区域300。所述主板25接收到位于上方的所述第一感测结构43a和所述第二感测结构43b的感测信号时，所述主板25识别所述使用状态为触摸输入状态。在所述使用状态为触摸输入状态时，即表明所述用户触摸到所述空中显示区域300。所述主板25接收到两个所述第一感测结构43a/43c以及所述第二感测结构43b的感测信号时，所述主板25识别所述使用状态为误触提示状态。在所述使用状态为误触提示状态时，即所述主板25产生控制信号以提示用户触摸深度过深，会在所述第二子区域200b内的识别到多个被误触的触摸位置。
第三实施方式
请再次参阅图5，所述第三实施方式的所述定位感测装置40与所述第一实施方式中的所述定位感测装置40a的结构基本相同，具有相同功能的元件在此不再赘述。也就是说，所述第一实施方式描述的所述定位感测装置40a的描述基本上均可以适用于所述第三实施方式的所述定位感测装置40，二者的主要差别在于：所述第一感测结构43a不具有所述透镜部432。即，所述第一感测结构43a仅包括所述基板430以及所述传感器431。
由于所述第一感测结构43a仅用于对触摸操作是否产生进行感测，不需要对具体的触摸位置进行感测，故，所述第一感测结构43a中所述发射单元4312发射的光线不需要被准直，因此，将所述第一感测结构43a中的所述透镜部432移除。同时，在不需要进行具体位置进行感测时，所述发射单元4312和所述接收单元4311的数量以及二者之间的间隔可进一步调整，以降低成本。请参阅图11，在第三实施方式中，所述发射单元4312和所述接收单元4311之间可以以第二间隔D2交替设置。其中，所述第二间隔D2大于所述第一间隔D1。
第四实施方式
请再次参阅图10，其为本发明第四实施方式的所述定位感测装置40的立体示意图。所述第四实施方式的所述定位感测装置40b与所述第二实施方式中的所述定位感测装置40b的结构基本相同，具有相同功能的元件在此不再赘述。 也就是说，所述第二实施方式描述的所述定位感测装置40b的描述基本上均可以适用于所述第四实施方式的所述定位感测装置40，二者的主要差别在于：所述第一感测结构43a/43c不具有所述透镜部432。即，所述第一感测结构43a/43c仅包括所述基板430以及所述传感器431。所述第一感测结构43c用于提高所述定位感测装置40b对在所述输入感测区域200垂直方向上行进深度的感测。
由于所述第一感测结构43a/43c仅用于对触摸操作是否产生进行感测，不需要对具体的触摸位置进行感测，故，所述第一感测结构43a/43c中所述发射单元4312发射的光线不需要被准直，因此，将所述第一感测结构43a/43c中的所述透镜部432移除。同时，在不需要进行具体位置进行感测时，所述发射单元4312和所述接收单元4311的数量以及二者之间的间隔可进一步调整，以降低成本。请参阅图11，在第三实施方式中，所述发射单元4312和所述接收单元4311之间可以以第二间隔D2交替设置。其中，所述第二间隔D2大于所述第一间隔D1。
在其他实施方式中，所述定位感测装置40还可以根据需求调整所述感测结构43的数量，例如采用4个所述感测结构43。
采用上述结构的所述定位感测装置40，通过设置至少一个所述第一感测结构43a以及一个所述第二感测结构43b，并根据所述第一感测结构43a以及所述第二感测结构43b的感测信号判断在所述输入感测区域200垂直方向上的行进深度，并根据所述第二感测结构43b的感测信号判断所述输入感测区域200内的位置，即实现三维检测。同时，根据所述第一感测结构43a以及所述第二感测结构43b的感测信号的不同组合可识别出用户的使用状态，包括预触摸状态、触摸输入状态以及误触提示状态等多种状态，并针对不同的使用状态控制所述空中显示区域300内的显示图像进行同步变化，以提示使用者，提升了所述输入终端设备1的人机交互过程中的用户体验。同时，通过采用透镜部432将所述发射单元4312的感测光线进行准直。
请参阅图12及图13。其中，图12为所述输入终端设备1的模块示意图，图13为所述定位感测装置40的模块示意图。所述输入终端设备1包括存储器101、处理器102以及定位感测装置40。
所述存储器101用于存储程序代码。所述存储器101可以是集成电路中没有实物形式的具有存储功能的电路，如内存条、TF卡(Trans-flash Card)、智能媒体卡(smart media card)、安全数字卡(secure digital card)、快闪存储器卡(flash card)等储存设备。所述存储器101可通过所述通信总线与所述处理器102进行数据通信。
所述处理器102可以包括一个或者多个微处理器、数字处理器。所述处理器102又称中央处理器(CPU，Central Processing Unit)，是一块超大规模的集成电路，是运算核心(Core)和控制核心(Control Unit)。所述处理器102可调用所述存储器101中存储的程序代码以执行相关的功能。所述处理器102可执行存储于所述存储器101中的程序代码以实现一种定位感测方法。
请一并参阅图13，其为所述定位感测装置40的模块示意图。所述定位感测 装置40具有输入感测区域200。在所述输入感测区域200内存在目标物体时，所述定位感测装置40识别所述目标物体的位置。所述定位感测装置40用于发射感测光线，并将接收的反射光线转换为光路图像。所述定位感测装置40包括多个接收器4311以及多个发射器4312。每个所述发射器4312与相邻的一个所述接收器42构成一个感测对。在第一方向X上，所述发射器4312与所述接收器4311以预定间隔D交替设置，以形成多对感测对。所述发射器4312用于发射所述感测光线。所述接收器4311用于接收所述反射光线并形成所述光路图像。在本发明的至少一个实施方式中，所述预定间隔的范围为1至20毫米(mm)。在沿与所述第一方向X垂直的所述第二方向Y上，每个所述接收器4311作为一个感测通道。所述接收器4311接收所述反射光线形成所述光路图像。在本发明的至少一个实施方式中，所述感测光线为红外线，所述感测光线的波长可为940纳米，也所述感测光线的波长可以为850纳米。在本发明的至少一个实施方式中，所述发射器4312上方还可以设置有滤光片以滤除预定波长范围的杂散光。其中，所述预定波长范围可以为770至920纳米以及960至1200纳米。
在本发明的至少一个实施方式中，在所述输入感测区域200与所述定位感测装置40的出光区域正对设置。在其他实施方式中，所述输入感测区域200(如图13所示)与所述输入终端设备1的上表面之间可呈一定角度设置。
所述输入终端设备1还可包光学组件106。所述光学组件106用于显示画面的光线进行反射后并在所述输入终端设备1的上方形成空中影像。
所述输入终端设备1还可包括显示设备108。所述显示设备108用于显示图像。所述显示图像可通过所述光学组件106在所述输入终端设备1的上方中形成所述空中影像，以便用户实现空中触摸。在本发明的至少一个实施方式中，所述空中影像与所述输入感测区域200平行，且靠近所述输入终端设备1。
所述处理器102进一步地可根据所述定位感测装置40输出的所述光路图像定位遮挡物S在所述输入感测区域200中的触摸位置。在本发明的至少一个实施方式中，所述遮挡物S可以为手指、触控笔等等，但并不局限于此。
请一并参阅图14，其为所述定位感测方法的流程图。所述定位感测方法包括如下步骤：
S10、在初始阶段，所述处理器102将所述接收器4311接收的所述反射光线的光线强度作为环境阈值。
S11、在感测阶段，所述处理器102控制所述发射器4312依序发射所述感测光线，并将所述接收器4311接收的所述反射光线转换为所述光路图像。
请一并参阅图15，在本发明的至少一个实施方式中，所述处理器102控制所述发射器4312依序发射所述感测光线，并将所述接收器4311接收的所述反射光线转换为所述光路图像的步骤包括：
S110、所述接收器4311接收的所述反射光线的光线强度是否大于所述环境阈值；
S111、在所述反射光线的光线强度大于所述环境阈值时，则识别所述接收器4311对应的所述感测通道内存在遮挡物S，所述处理器102设置对应所述感 测通道的灰阶为第一灰阶值。
S112、在所述反射光线的光线强度小于等于所述环境阈值时，则识别所述接收器4311对应的所述感测通道内不存在所述遮挡物S，所述处理器102设置对应所述感测通道的灰阶为第二灰阶值；
S113、所述处理器102根据所述感测通道的灰阶生成所述光路图像。
S12、所述处理器102对所述光路图像进行降噪处理。
在本发明的至少一个实施方式中，所述处理器102可以通过腐蚀、膨胀以及高斯模糊等方式对所述光路图像进行降噪处理，以优化所述光路图像。
S13、在所述光路图像中存在所述遮挡物S时，所述处理器102从所述光路图像中提取所述遮挡物S的轮廓并计算所述轮廓的至少一个参数。
所述处理器102通过提取所述光路图像中所述第一灰阶值围成的轮廓作为所述遮挡物S的轮廓。在本发明的至少一个实施方式中，所述至少一个参数可以包括所述轮廓的面积、所述轮廓的重心以及所述轮廓的中心。
S14、所述处理器102根据所述至少一个参数去除所述轮廓的噪点。
S15、所述处理器102根据所述至少一个参数计算得出所述遮挡物S在所述输入感测区域200内的位置坐标。
在本发明的至少一个实施方式中，所述处理器102以所述第一方向X作为横轴，且以所述第二方向Y作为纵轴构建感测坐标系。也就是说，所述发射器4312以及所述接收器4311沿横轴设置，且所述发射器4312沿所述纵轴发射所述感测光线。所述遮挡物S的位置坐标包括在所述第一方向X的第一坐标以及沿所述第二方向Y上的第二坐标。其中，所述第二坐标为所述遮挡物S位于所述输入终端设备1的上方的高度。
S16、所述处理器102采用第一优化方式对所述遮挡物S的第一坐标进行优化。
请一并参阅图16-18，图16为所述步骤S16的细化流程图，图17为第一实施方式之所述遮挡物S所在位置以及同一个所述接收器4311在不同发射器4312作为发光源时的光线强度的示意图。图18为第二实施方式之所述遮挡物S所在位置以及所述接收器4311的光线强度的示意图。在本发明的第一实施方式中，所述处理器102采用第一优化方式对所述遮挡物S的第一坐标进行优化的步骤包括：
S161、所述处理器102控制所述发射器4312依次发射所述感测光线，并识别具有最大光线强度的所述接收器4311对应的所述发射器4312作为目标发射器；
S162、所述处理器102设定与所述目标发射器相邻的至少一个所述发射器4312对应的作为参考发射器；
S163、所述处理器102判断在所述目标发射器作为发射源时所有所述接收器4311接收的所述反射光线的光线强度是否与所述参考发射器作为发射源时所有的所述接收器4311接收的所述反射光线的光线强度一致；
S164、在所述目标发射器作为发射源时所有所述接收器4311接收的所述反 射光线的光线强度与所述参考发射器作为发射源时所有的所述接收器4311接收的所述反射光线的光线强度一致(如图17所示)时，识别所述遮挡物S位于所述目标发射器和所述参考发射器之间且与二者等间距设置，所述处理器102优化所述第一坐标为所述目标发射器和所述参考发射器之间连线的中点坐标；
S165、在所述目标发射器作为发射源时所有所述接收器接收的所述反射光线的光线强度是否与所述参考发射器作为发射源时所有的所述接收器4311接收的所述反射光线的光线强度不一致(如图18所示)时，所述处理器102根据所述接收器4311接收的所述反射光线的光线强度分布计算得到所述遮挡物S相对所述目标发射器的偏移距离U；
S166、所述处理器102根据所述偏移距离U优化所述第一坐标。
在本发明的至少一个实施方式中，所述处理器102将所述中点坐标与所述偏移距离U的差值作为优化后的所述第一坐标。所述参考发射器为相邻两个所述发射器4312中具有较大光线强度的所述接收器4311对应的所述发射器4312。
S17、所述处理器102采用第二优化方式对所述遮挡物S的第二坐标进行优化。
请一并参阅图19及图20，图19为所述步骤S17的细化流程图。图20为不同所述接收器4311接收的反射光线的光线强度、预定角、参考轴线R以及优化后的第二坐标的示意图。所述在本发明的第一实施方式中，所述处理器102根据所述至少一个参数计算得出所述遮挡物S在所述输入感测区域200内的坐标的步骤包括：
S171、所述处理器102设置一个所述发射器4312作为目标发射器并控制所述目标发射器发射所述感测光线；
S172、所述处理器102识别具有最大所述光线强度的所述接收器4311作为主接收器，并设置与所述主接收器对称且相邻的至少两个所述接收器4311作为参考接收器；
S173、所述处理器102计算所述主接收器以及所述参考接收器对应的所述光线强度的加权平均值得到所述参考轴线R；其中，所述参考轴线R与所述第二方向Y平行设置；
S174、所述处理器102根据所述参考轴线R沿预设角θ的延长线与所述目标发射器发射的所述感测光线的交点作为所述遮挡物S的所述第二坐标Y1。
在本发明的至少一个实施方式中，所述预设角度为所述发射器4312的视场角度。所述预设角的角度范围内进行调整。所述角度范围为10°至40°。
上述所述定位感测方法以及所述输入终端设备1，通过调整发射器以及接收器的配合关系分别从所述第一方向X以及所述第二方向Y上对所述遮挡物S的位置坐标进行优化，可提高所述输入终端设备1的分辨率以及感测高度，进而提高所述遮挡物S的位置坐标的精准度。
本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围之内，对以上实施例所作的适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围之内。

Claims (21)

  1. 一种定位感测方法，应用于输入终端设备中；所述输入终端设备包括定位感测装置以及处理器；所述定位感测装置在所述输入终端设备的上方形成输入感测区域；所述定位感测装置包括多个发射器以及多个接收器；沿第一方向，所述发射器与所述接收器以预定间隔交替设置；所述处理器与所述定位感测装置电性连接；其特征在于：所述定位感测方法包括：
    在初始阶段，所述处理器将所述接收器接收的反射光线的光线强度作为环境阈值；
    在感测阶段，所述处理器控制所述发射器依序发射沿与所述第一方向垂直的第二方向感测光线，并将所述接收器接收的所述反射光线转换为光路图像；
    所述处理器对所述光路图像进行降噪处理；
    在所述光路图像中存在遮挡物时，所述处理器从所述光路图像中提取所述遮挡物的轮廓并计算所述遮挡物的至少一个参数；
    所述处理器根据所述至少一个参数去除所述轮廓的噪点；
    所述处理器根据所述轮廓以及所述至少一个参数计算得出所述遮挡物在所述输入感测区域内的位置坐标；其中，所述位置坐标为在所述第一方向上的第一坐标以及在所述第二方向上的第二坐标；
    所述处理器采用第一优化方式对所述第一坐标进行优化；其中，所述第一优化方式中通过分析至少两个所述发射器分别作为发射源时对应所述接收器接收的光线强度优化所述第一坐标；以及
    所述处理器采用第二优化方式对所述第二坐标进行优化；其中，所述第二优化方式中通过分析以一个所述发射器作为发射源时相邻至少两个所述接收器接收的光线强度优化所述第二坐标。
  2. 如权利要求1所述的定位感测方法，其特征在于，所述预定间隔的范围为1毫米至20毫米。
  3. 如权利要求1所述的定位感测方法，其特征在于，所述处理器控制所述发射器依序发射感测光线，并将所述接收器接收的所述反射光线转换为光路图像的步骤包括：
    所述接收器接收的所述反射光线的光线强度是否大于所述环境阈值；
    在所述反射光线的光线强度大于所述环境阈值时，则识别所述接收器对应的感测通道内存在遮挡物，所述处理器设置对应所述感测通道的灰阶为第一灰阶值；
    在所述反射光线的光线强度小于等于所述环境阈值时，则识别所述接收器对应的所述感测通道内不存在所述遮挡物，所述处理器设置对应所述感测通道的灰阶为第二灰阶值；以及
    所述处理器根据所有所述感测通道的灰阶生成所述光路图像。
  4. 如权利要求1所述的定位感测方法，其特征在于，所述采用第一优化方 式对所述第一坐标进行优化的步骤包括：
    所述处理器控制所述发射器依次发射所述感测光线，并识别具有最大光线强度的所述接收器对应的所述发射器作为目标发射器；
    所述处理器设定与所述目标发射器相邻的至少一个所述发射器对应的作为参考发射器；
    所述处理器判断在所述目标发射器作为发射源时所有所述接收器接收的所述感测光线的光线强度是否与所述参考发射器作为发射源时所有的所述接收器接收的所述感测光线的光线强度一致；
    在所述目标发射器作为发射源时所有所述接收器接收的所述感测光线的光线强度与所述参考发射器作为发射源时所有的所述接收器接收的所述反射光线的光线强度一致时，识别所述遮挡物位于所述目标发射器和所述参考发射器之间且与二者等间距设置，所述处理器优化所述第一坐标为所述目标发射器和所述参考发射器之间连线的中点坐标；
    在所述目标发射器作为发射源时所有所述接收器接收的所述反射光线的光线强度是否与所述参考发射器作为发射源时所有的所述接收器接收的所述反射光线的光线强度不一致时，所述处理器根据所述接收器接收的所述反射光线的光线强度分布计算得到所述遮挡物相对所述目标发射器的偏移距离；以及
    所述处理器根据所述偏移距离优化所述第一坐标。
  5. 如权利要求1所述的定位感测方法，其特征在于，所述处理器采用第二优化方式对所述第二坐标进行优化的步骤包括：
    所述处理器设置一个所述发射器作为目标发射器并控制所述目标发射器发射所述感测光线；
    所述处理器识别具有最大所述光线强度的所述接收器作为主接收器，并设置与所述主接收器对称且相邻的至少两个所述接收器作为参考接收器；
    所述处理器计算所述主接收器以及所述参考接收器对应的所述光线强度的加权平均值得到参考轴线；以及
    所述处理器根据所述参考轴线沿预设角的延长线与所述目标发射器发射的所述感测光线的交点作为所述遮挡物的所述第二坐标。
  6. 如权利要求5所述的定位感测方法，其特征在于，所述感测光线的波长为940nm。
  7. 如权利要求5所述的定位感测方法，其特征在于，所述预设角为视场角，所述预设角的角度范围为10°至40°。
  8. 一种输入终端设备，包括定位感测装置以及处理器；所述定位感测装置在所述输入终端设备的上方形成输入感测区域；所述定位感测装置包括多个发射器以及多个接收器；沿第一方向，所述发射器与所述接收器以预定间隔交替设置；所述处理器与所述定位感测装置电性连接；其特征在于，在初始阶段，所述处理器将所述接收器接收的反射光线的光线强度作为环境阈值；在感测阶段，所述处理器控制所述发射器依序发射沿与所述第一方向垂直的第二方向感测光线，并将所述接收器接收的所述反射光线转换为光路图像；所述处理器对 所述光路图像进行降噪处理；在所述光路图像中存在遮挡物时，所述处理器从所述光路图像中提取所述遮挡物的轮廓并计算所述遮挡物的至少一个参数；所述处理器根据所述至少一个参数去除所述轮廓的噪点；所述处理器根据所述轮廓以及所述至少一个参数计算得出所述遮挡物在所述输入感测区域内的位置坐标；其中，所述位置坐标为在所述第一方向上的第一坐标以及在所述第二方向上的第二坐标；所述处理器采用第一优化方式对所述第一坐标进行优化；其中，所述第一优化方式中通过分析至少两个所述发射器分别作为发射源时对应所述接收器接收的光线强度优化所述第一坐标；所述处理器采用第二优化方式对所述第二坐标进行优化；其中，所述第二优化方式中通过分析以一个所述发射器作为发射源时相邻至少两个所述接收器接收的光线强度优化所述第二坐标。
  9. 如权利要求8所述的输入终端设备，其特征在于，所述处理器控制所述发射器依次发射所述感测光线，并识别具有最大光线强度的所述接收器对应的所述发射器作为目标发射器；所述处理器设定与所述目标发射器相邻的至少一个所述发射器对应的作为参考发射器；所述处理器判断在所述目标发射器作为发射源时所有所述接收器接收的所述感测光线的光线强度是否与所述参考发射器作为发射源时所有的所述接收器接收的所述感测光线的光线强度一致；在所述目标发射器作为发射源时所有所述接收器接收的所述感测光线的光线强度与所述参考发射器作为发射源时所有的所述接收器接收的所述反射光线的光线强度一致时，识别所述遮挡物位于所述目标发射器和所述参考发射器之间且与二者等间距设置，所述处理器优化所述第一坐标为所述目标发射器和所述参考发射器之间连线的中点坐标；在所述目标发射器作为发射源时所有所述接收器接收的所述反射光线的光线强度是否与所述参考发射器作为发射源时所有的所述接收器接收的所述反射光线的光线强度不一致时，所述处理器根据所述接收器接收的所述反射光线的光线强度分布计算得到所述遮挡物相对所述目标发射器的偏移距离；所述处理器根据所述偏移距离优化所述第一坐标。
  10. 如权利要求8所述的输入终端设备，其特征在于，所述处理器设置一个所述发射器作为目标发射器并控制所述目标发射器发射所述感测光线；所述处理器识别具有最大所述光线强度的所述接收器作为主接收器，并设置与所述主接收器对称且相邻的至少两个所述接收器作为参考接收器；所述处理器计算所述主接收器以及所述参考接收器对应的所述光线强度的加权平均值得到参考轴线；所述处理器根据所述参考轴线沿预设角的延长线与所述目标发射器发射的所述感测光线的交点作为所述遮挡物的所述第二坐标。
  11. 一种定位感测装置，应用于具有空中显示区域的输入终端设备中；所述定位感测装置设置于所述输入终端设备中，所述定位感测装置发射的感测光线在所述空中显示区域的上方形成输入感测区域；其特征在于，所述定位感测装置在所述输入感测区域内触摸输入操作的位置以及行进深度；所述定位感测装置包括相互平行设置的至少一个第一感测结构以及一个第二感测结构；至少一个所述第一感测结构与所述第二感测结构与所述输入终端设备中的主板电性连接；至少一个所述第一感测结构位于所述第二感测结构上方；所述第一感测结 构和所述第二感测结构在所述输入感测区域内存在感测输入操作时产生感测信号；所述主板接收并根据每个所述第一感测结构和所述第二感测结构的所述感测信号判断在所述输入感测区域垂直方向上行进深度，并根据所述第二感测结构的感测信号识别在所述输入感测区域内的触摸位置，以实现触摸操作的三维感测。
  12. 如权利要求11所述的定位感测装置，其特征在于，所述定位感测装置具有一个所述第一感测结构；所述第一感测结构发射的感测光线在所述空中显示区域上方形成第一子区域；所述第二感测结构发射的感测光线在所述空中显示区域和所述第一子区域之间形成第二子区域；所述第一子区域与所述第二子区域相互平行设置，且所述第一感测结构以及所述第二感测结构相互平行；所述第一子区域位于所述第二子区域的上方；在仅接收到所述第一感测结构的感测信号时，所述主板识别用户的使用状态为预触摸状态；在同时接收到所述第一感测结构和所述第二感测结构的感测信号时，所述主板识别所述使用状态为触摸输入状态。
  13. 如权利要求12所述的定位感测装置，其特征在于，所述第一感测结构和所述第二感测结构均包括基板、一个透镜部、多个发射单元以及多个接收单元；相邻两个所述发射单元和相邻两个所述接收单元均以第一间隔交替设置在所述基板上。
  14. 如权利要求12所述的定位感测装置，其特征在于，所述第二感测结构包括基板、一个透镜部、多个发射单元以及多个接收单元；在所述第二感测结构内，相邻两个所述发射单元和相邻两个所述接收单元均以第一间隔交替设置在对应的所述基板上；所述第一感测结构由一个基板、多个发射单元以及多个接收单元构成；在所述第一感测结构内，相邻两个所述发射单元和相邻两个所述接收单元均以第二间隔交替设置在所述基板上；其中，所述第二间隔大于所述第一间隔。
  15. 如权利要求11所述的定位感测装置，其特征在于，所述定位感测装置还包括两个所述第一感测结构；两个所述第一感测结构将所述第二感测结构夹设于内；每个所述第一感测结构发射的感测光线均在所述空中显示区域上方形成第一子区域；所述第二感测结构发射的感测光线在所述空中显示区域上方形成第二子区域；两个所述第一子区域将所述第二子区域夹设于内，且相互平行；所述第一子区域和所述第二子区域进一步与所述第一感测结构以及所述第二感测结构相互平行；在仅接收到位于上方的所述第一感测结构的感测信号时，所述主板识别用户的使用状态为预触摸状态；在接收到位于上方的所述第一感测结构和所述第二感测结构的感测信号时，所述主板识别所述使用状态为触摸输入状态；在接收到两个所述第一感测结构以及所述第二感测结构的感测信号时，所述主板识别所述使用状态为误触提示状态。
  16. 如权利要求15所述的定位感测装置，其特征在于，每个所述第一感测结构和所述第二感测结构均包括基板、一个透镜部、多个发射单元以及多个接收单元；所述发射单元和所述接收单元以第一间隔交替设置在所述基板上。
  17. 如权利要求15所述的定位感测装置，其特征在于，所述第二感测结构包括基板、一个透镜部、多个发射单元以及多个接收单元；所述第二感测结构内的所述发射单元和所述接收单元以第一间隔交替设置在对应的所述基板上；所述第一感测结构由一个基板、多个发射单元以及多个接收单元构成；所述第一感测结构内的所述发射单元和所述接收单元以第二间隔交替设置在所述基板上；其中，所述第二间隔大于所述第一间隔。
  18. 如权利要求11所述的定位感测装置，其特征在于，所述第一感测结构以第一脉冲频率发射感测光线；所述第二感测结构以第二脉冲频率发射感测光线；其中，所述第一脉冲频率大于所述第二脉冲频率；所述主板根据接收感测信号的频率区别所述第一感测结构和所述第二感测结构的感测信号。
  19. 如权利要求13至14以及17至18中任意一项所述的定位感测装置，其特征在于，所述透镜部包括多个透镜结构；所述透镜结构呈一条直线设置；所述发射单元的中轴轴线与所述透镜部的中轴线重叠，所述接收单元的中轴线与相邻两个所述透镜结构的中轴线等距离设置。
  20. 一种输入终端设备，包括上壳体、与上壳体卡合固定的下壳体、光学组件、主板、定位感测装置以及显示装置；所述光学组件和所述定位感测装置收容于所述上壳体内，所述主板和所述显示装置收容于所述下壳体内；所述光学组件将所述显示装置发出的光线折射至所述输入终端设备的上方形成空中显示区域；其特征在于，所述定位感测装置采用如权利要求11至19中任意一项所述的定位感测装置。
  21. 如权利要求20所述的输入终端设备，其特征在于，所述主板还用于根据识别到的所述使用状态产生对应的控制信号，以控制所述显示装置调整所述空中显示区域内的显示图像。
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