本实用新型涉及操作输入技术领域，尤其涉及一种输入装置。
背景技术：
在现有技术中，公知有如下的输入装置，该输入装置在空间中形成三维影像，并且检测在包含该三维影像的空间中的物体。
应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本实用新型的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
技术实现要素：
图11是现有技术中的输入装置的一个示意图。如图11所示，输入装置100包括两个输入单元200。其中，在输入单元200中，光源201的光经由长方体状的导光板202引导而从导光板202的光射出面202a射出，在空间中形成三维影像203。为了进行三维影像203的显示，需要使光源201的光在从导光板202射出时被扩展为规定的大小，因此，光源201与三维影像203的成像位置之间需要保持规定的距离l。该规定的距离l难以被缩小，因此，无法实现输入装置100的小型化。并且，在需要设置多个输入单元200的场合下，由于上述结构导致的无法小型化的问题尤为突出。
为了解决上述问题中的至少一个或其他类似问题，本实用新型实施例提供了一种输入装置，能够实现输入装置的小型化。
根据本实用新型实施例的第一方面，提供一种输入装置，其中，该输入装置具有至少一个输入单元，所述输入单元包括：导光板，其对从光射入面入射的光进行引导，使所述光从光射出面射出并在空间中的成像位置处形成规定的图像，所述光射入面为所述导光板的一个端面；以及传感器，其位于所述导光板的与所述光射出面侧相反的一侧，对包含所述成像位置的空间中的物体进行检测；其中，所述导光板呈弯曲状。
根据本实用新型实施例的第二方面，提供一种如第一方面所述的输入装置，其中，所述导光板的与所述光射入面相邻的端面的截面的形状为弯曲状。
根据本实用新型实施例的第三方面，提供一种如第二方面所述的输入装置，其中，所述截面具有一个弯曲部，所述导光板的在所述弯曲部一侧的部分与所述导光板的在所述弯曲部的另一侧的部分之间的夹角的取值范围为大于或等于80度，小于或等于100度。
根据本实用新型实施例的第四方面，提供一种如第二方面所述的输入装置，其中，所述截面具有至少一个弯曲部，各所述弯曲部的形状满足如下条件：r/t>3，其中，r为所述弯曲部的曲率半径，t为所述截面在所述弯曲部的径向尺寸。
根据本实用新型实施例的第五方面，提供一种如第一方面所述的输入装置，其中，在所述输入单元的数量为至少2个的情况下，相邻的所述输入单元的所述导光板至少一部分重叠。
根据本实用新型实施例的第六方面，提供一种如第一方面所述的输入装置，其中，所述传感器设置在由所述导光板弯曲而形成的空间内。
根据本实用新型实施例的第七方面，提供一种如第一方面所述的输入装置，其中，所述输入单元还具有框体，其容纳所述导光板和所述传感器，在所述输入单元的数量为至少2个的情况下，相邻的所述输入单元的所述框体至少一部分重叠。
根据本实用新型实施例的第八方面，提供一种如第七方面所述的输入装置，其中，所述框体设置有嵌合结构，相邻的所述输入单元的所述框体的所述嵌合结构相互嵌合。
根据本实用新型实施例的第九方面，提供一种如第七方面所述的输入装置，其中，所述导光板的所述光射出面中的射出光的区域的至少一部分相对于所述框体倾斜。
本实用新型实施例的有益效果之一在于：通过使输入装置中的导光板呈弯曲状，能够实现输入装置的小型化。
参照后文的说明和附图，详细公开了本实用新型的特定实施方式，指明了本实用新型的原理可以被采用的方式。应该理解，本实用新型的实施方式在范围上并不因此而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本实用新型的实施方式包括许多改变、修改和等同。
针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。
附图说明
所包括的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本实用新型的实施方式，并与文字描述一起来阐释本实用新型的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。在附图中：
图1是本实用新型实施例的输入装置的一个示意图；
图2是本实用新型实施例的输入装置的另一个示意图；
图3是本实用新型实施例的输入装置的另一个示意图；
图4是本实用新型实施例的输入装置的另一个示意图；
图5是本实用新型实施例的输入装置的另一个示意图；
图6是本实用新型实施例的输入装置的另一个示意图；
图7是本实用新型实施例的导光板的一个示意图；
图8是本实用新型实施例的导光板的另一个示意图；
图9是本实用新型实施例的导光板的另一个示意图；
图10是本实用新型实施例的输入装置的另一个示意图；
图11是现有技术中的输入装置的一个示意图。
具体实施方式
参照附图，通过下面的说明书，本实用新型的前述以及其它特征将变得明显。在说明书和附图中，具体公开了本实用新型的特定实施方式，其表明了其中可以采用本实用新型的原理的部分实施方式，应了解的是，本实用新型不限于所描述的实施方式，相反，本实用新型包括落入所附权利要求的范围内的全部修改、变型以及等同物。
另外，在以下的说明所使用的各图中，由于使各结构要素为能够在图面上识别的程度的大小，因此比例尺根据每个结构要素而不同，本实用新型不仅限于这些图中所记载的结构要素的数量、结构要素的形状、结构要素的大小的比例以及各结构要素的相对的位置关系。
在本实用新型实施例中，术语“包含”、“包括”、“具有”等是指所陈述的特征、元素、元件或组件的存在，但并不排除存在或添加一个或多个其他特征、元素、元件或组件。
在本实用新型实施例中，单数形式“一”、“该”等包括复数形式，应广义地理解为“一种”或“一类”而并不是限定为“一个”的含义；此外术语“所述”应理解为既包括单数形式也包括复数形式，除非上下文另外明确指出。此外术语“根据”应理解为“至少部分根据……”，术语“基于”应理解为“至少部分基于……”，除非上下文另外明确指出。
本实用新型实施例提供了一种输入装置，图1是本实用新型实施例的输入装置1的一个示意图。为了方便说明，可以将图1的x方向称为水平方向，其中，将+x方向称为右方向、将-x方向称为左方向；将图1的y方向称为上下方向，其中，将+y方向称为上方向、将-y方向称为下方向；将图1的z方向称为垂直纸面方向，其中，将+z方向称为纸面外方向、将-z方向称为纸面内方向。值得注意的是，本说明书中的对各方向的定义只是为了说明本实用新型实施例的方便，并不限定输入装置等在使用和制造时的方向。
如图1所示，输入装置1具有至少一个输入单元10，输入单元10包括：导光板101，其对从光射入面101b入射的光进行引导，使光从光射出面101a射出并在空间中的成像位置处形成规定的图像i，光射入面101b为导光板101的一个端面；以及传感器102，其位于导光板101的与光射出面101a侧相反的一侧，对包含成像位置的空间中的物体进行检测；其中，导光板101呈弯曲状。
在至少一个实施例中，通过使导光板101呈弯曲状，能够实现输入装置1的小型化。
在至少一个实施例中，输入装置1可以设置有1个输入单元10，也可以设置2个以上的输入单元10。其中，在输入单元10的数量为至少2个的情况下，可以以任意方式排列输入单元10。
图2至图6是本实用新型实施例的输入装置1的另一个示意图。例如，如图2至图6所示，可以在x方向上排列输入单元10。但是，本申请不限于此，也可以在z方向的方向上排列输入单元10，或者，也可以在x方向和z方向这两个方向上均排列输入单元10。
在至少一个实施例中，如图1所示，输入单元10可以包括导光板101和传感器102。其中，导光板101由具有透明性和比较高的折射率的材料成型而成，形成导光板101的材料可以是例如聚碳酸酯树脂、聚甲基丙烯酸甲酯树脂、玻璃等。
图7是本实用新型实施例的导光板的一个示意图。如图7所示，导光板101呈弯曲的板状，其具有射出光的光射出面101a、位于光射出面101a相反侧的背面101c、以及作为四周的端面，其中，一个端面101b用作光射入面101b，光源103的光从光射入面101b入射；端面101d是与光射入面101b相邻的一个端面。导光板101将入射的光在与光射出面101a平行的面内扩展地引导，使光从光射出面101a的光射出的区域射出，在空间中形成规定的三维图像i。其中，图像i可以是任意数字、字母、符号、图形等或其组合。
如图1所示，传感器102可以用于检测对输入装置1进行输入操作的物体，例如，用户的手指等。传感器102可以是任意一种能够检测空间中物体的传感器。例如，传感器102可以是tof(timeofflight：飞行时间)传感器等。传感器102可以设置在导光板102的背面101c侧(对应于图1中的导光板101的下侧，-y方向)。
在至少一个实施例中，导光板101呈弯曲状。通过使导光板101弯曲，能够延长从导光板101的光射入面101b入射的光在导光板101中的传播的路径，从而能够保证从光射出面101a的光射出的区域射出的光被扩展为规定的大小，能够使立体图像i更清晰地成像。如图1所示，导光板101的与光射入面101b相邻的端面101d的截面(对应于导光板101的在与图1中的xy平面平行的方向上的截面)的形状为弯曲状。与截面的形状为直线状的导光板101相比，通过将截面的形状设置为弯曲状，在保证从光射入面101b入射的光在导光板101中传输的路径的长度的情况下，能够缩短导光板101在x方向上的尺寸。因此，能够实现输入单元10的小型化，进而实现输入装置1的小型化。进而，在沿x方向设置多个输入单元10的情况下，能够避免输入装置1在x方向上的尺寸过大。
但是，本申请不限于此，导光板101也可以通过其他方式呈弯曲状。图8是本实用新型实施例的导光板的另一个示意图。例如，如图8所示，在与xz平面平行的方向上，导光板101的截面呈弯曲状。从光射入面101b入射的光被导光板101扩展引导，例如，部分光沿虚线所示的路径a被导光板101扩展引导。与长方体状的导光板101相比，在保证从光射入面101b入射的光在导光板101中传输的路径的长度的情况下，能够缩短导光板101在x方向上的尺寸。因此，能够实现输入单元10的小型化，进而实现输入装置1的小型化。或者，导光板101的在与yz平面平行的方向上的截面也可以设置为弯曲状，由此，能够缩短导光板101在z方向上的尺寸。或者，导光板101的在与yz平面平行的方向上的截面、在与xy平面平行的方向上的截面可以均为弯曲状，由此，能够同时减小导光板101在x方向、z方向上的尺寸。
在至少一个实施例中，导光板101具有至少一个弯曲部101e。例如，如图1、图2、图3和图6所示，一个导光板101可以设置有一个弯曲部101e。又例如，如图4和图5所示，一个导光板101可以设置有2个弯曲部101e-1、101e-2。但是，本申请不限于此，导光板101也可以设置其他数量的弯曲部101e。
在至少一个实施例中，各弯曲部101e的形状满足如下条件：r/t≥3，其中，r为弯曲部101e的曲率半径，t为截面在弯曲部101e的径向尺寸。图9是本实用新型实施例的导光板的另一个示意图。以图9为例，o为弯曲部101e的曲率中心，弯曲部101e的曲率半径r与截面在弯曲部101e的径向尺寸t的比值为3以上。通过上述设置，能够避免入射到导光板101中的光在传输过程中在弯曲部101e处漏出。图9示出了在导光板101设置有一个弯曲部101e的情况下，该弯曲部101e的形状应该满足的条件。在导光板101设置有2个以上的弯曲部101e的情况下，每一个弯曲部101e均满足上述条件。
在至少一个实施例中，导光板101的截面可以被设置为任意形状。例如，如图1至图3所示，导光板101的截面具有一个弯曲部101e，导光板101的位于该弯曲部101e一侧的部分与位于该弯曲部101e另一侧的部分大致垂直，例如，导光板101的位于该弯曲部101e一侧的部分与位于该弯曲部101e另一侧的部分的夹角的取值范围可以是大于等于80度，小于等于100度，也就是说，导光板101的截面呈大致l形。
由此，能够在保证光在导光板101中的传输的路径的长度的情况下，减小导光板101在x方向上的尺寸。并且，由于仅设置一个弯曲部101e，能够简化导光板101的加工工序，即，通过简单的加工就可以实现输入装置1的小型化。但是，本申请不限于此，导光板101也可以设置为其他弯曲形状，例如，如图4至图5所示，导光板101的截面中设置2个弯曲部101e-1和101e-2，弯曲部101e-1位于弯曲部101e-2左侧。该两个弯曲部101e-1和101e-2的弯曲方向相反，导光板101的位于弯曲部101e-1左侧的部分与位于弯曲部101e-2右侧的部分大致平行。也就是说，导光板101的截面呈大致s形。
再例如，如图6所示，导光板101的截面中设置1个弯曲部101e，导光板101位于该弯曲部101e一侧的部分与位于该弯曲部101e另一侧的部分的夹角大于90度。图10是本实用新型的输入装置的另一个示意图。再例如，如图10所示，导光板101的截面也可以不设置弯曲部，呈直线状。
在至少一个实施例中，在输入单元10的数量为至少2个的情况下，相邻的输入单元10的导光板101至少一部分重叠。例如，相邻的输入单元10的导光板101在输入单元10的排列方向上至少一部分重叠。如图4至图6所示，两个输入单元10在x方向上相邻地排列，左侧输入单元10的导光板101和右侧输入单元10的导光板101在x方向上部分重叠。由此，在输入装置1中设置有多个输入单元10的情况下，能够进一步减少输入装置1在输入单元10的排列方向上的尺寸，能够进一步实现输入装置1的小型化。
图4至图6示出了在x方向上排列输入单元10的实施方式，但是，本申请不限于此，如前所述，也可以在z方向上排列输入单元10，或者在x方向和z方向均排列输入单元10。在此情况下，相邻的输入单元10的导光板101可以在z方向上部分重叠，或者，在x方向和z方向均部分重叠。
在至少一个实施例中，本申请对相邻的输入单元10的导光板101重叠的程度不做具体限定，只要不影响成像即可。例如，导光板101的光射出面101a的射出光的区域不被遮挡即可。
在至少一个实施例中，传感器102设置在由导光板101弯曲而形成的空间内。由此，能够进一步减少输入装置1在导光板101的弯曲方向上的尺寸，能够进一步实现输入装置1的小型化。其中，如图3和图5所示，传感器102可以在x方向上水平地放置于该空间中，或者，如图2和图6所示，传感器102也可以相对于x方向倾斜地放置于该空间中。此外，本申请不限于此，如图4所示，传感器102也可以不放置于由导光板101弯曲而形成的空间中。
在至少一个实施例中，如图1所示，输入单元还具有框体104，其容纳导光板101和传感器102。其中，如图1至图6所示，一个框体104可以容纳一个导光板101和一个传感器102。如图10所示，一个框体104也可以容纳2个以上的导光板和2个以上的传感器。其中，图10中的导光板101为长方体状，其在与xy平面平行的方向上的截面呈直线形。但是，本申请不限于此，图10中的导光板101也可以设置为弯曲状，例如，导光板101的截面也可以以如前所述的方式弯曲。
在至少一个实施例中，导光板101的光射出面101a中射出光的区域的至少一部分的可以相对于框体104倾斜。如图6所示，该导光板101的光射出面101a的射出光的区域m的一部分相对于框体104的上表面(x方向)倾斜，一部分与框体104的上表面(x方向)平行。如图10所示，导光板101的光射出面101a的射出光的区域m相对于框体104的上表面(x方向)倾斜。通过使导光板101的光射出面101a中射出光的区域的至少一部分相对于框体104倾斜，能够进一步减小输入单元10在x方向上的尺寸，从而进一步实现输入装置1的小型化。
在至少一个实施例中，框体104的形状可以是任意的形状。例如，如图1-6所示，框体104的形状可以随着导光板101的形状而被设置。由此，能够减少框体104所占的空间，进一步实现输入装置1的小型化。如图1所示，在框体104中可以设置反射部1041，该反射部1041可以调整传感器102发出的信号的传播方向，从而，在保证传感器102能够利用该信号进行物体检测的情况下，能够在框体104中自由设置传感器102的位置。
在至少一个实施例中，在输入单元10的数量为至少2个的情况下，相邻的输入单元10的框体104至少一部分重叠。如图2至图6所示，两个输入单元10在x方向上相邻地排列，左侧输入单元10的框体104和右侧输入单元10的框体104在x方向上部分重叠。由此，在输入装置1中设置有多个输入单元10的情况下，能够进一步减少输入装置1在输入单元10的排列的方向上的尺寸，能够进一步实现输入装置1的小型化。
图2至图6示出了在x方向上排列输入单元10的实施方式，但是，本申请不限于此，如前所述，也可以在z方向上排列输入单元10，或者在x方向和z方向均排列输入单元10。在此情况下，相邻的输入单元10的框体104可以在z方向上部分重叠，或者，在x方向和z方向均部分重叠。本申请对相邻的输入单元10的框体104重叠的程度不做具体限定，只要不影响成像即可。
在至少一个实施例中，框体104设置有嵌合结构，相邻的输入单元10的框体104的嵌合结构相互嵌合。如图1至图6所示，框体104可以设置凹凸结构k、l，通过该凹凸结构k和l能够在框体104的排列方向上使框体104部分重叠。例如，如图2-6所示，位于左侧的框体104的凸结构l与位于右侧的框体104的凹结构k嵌合。但是，本申请不限于此，也可以是位于右侧的框体104的凸结构l与位于左侧的框体104的凹结构k嵌合。此外，嵌合结构也可以是与凹凸结构不同的其他结构。并且，也可以在z方向、xz两个方向上设置嵌合结构，从而使框体104在z方向或xz两个方向上部分重叠。
在至少一个实施例中，如图1所示，沿着与光射出面101a平行的方向观察，光射出面101a中的射出光的区域的长度l1与框体104的第一表面的长度l2的比值为0.35以上，其中，第一表面位于光射出面101a中的射出光的区域的一侧，在光射出面101a中的射出光的区域的一侧形成图像i。如图1所示，在xy平面上，框体104的第一表面为框体104的上表面。例如，该表面可以是为输入单元10在输入装置1中露出的表面。通过上述设置，能够减小输入单元10在x方向上的尺寸，从而实现输入装置1的小型化。
在至少一个实施例中，输入装置1可以是输入任意信息的装置，其可以应用于任意需要输入信息的设备中。例如，输入装置1可以用于输入电梯指令，其可以应用于电梯等设备的输入部。由于输入装置1能够在空间中显示规定的图像，因此，与以往的电梯按钮相比，用户不需要使手指物理接触电梯按钮就能够完成电梯指令的输入，有利于维护公共卫生。作为其他例子，输入装置1也可以用于输入密码，其可以应用于自动取款机的输入部、信用卡的读取器中的输入部、保险箱中的用于解除上锁的输入部、基于密码而进行开锁的门的输入部等。
由于输入装置1能够在空间中显示规定的图像，与以往的密码输入装置相比，不会在输入部上残留指纹或温度历史，因此，能够防止他人获知密码。并且，通过对输入装置1中导光板和/或框部的结构进行调整，例如，使导光板弯曲、和/或倾斜、和/或相邻导光板重叠、和/或相邻框部重叠等，即便输入装置1中设置有多个输入单元10，例如，输入装置1作为电梯输入部、密码输入部等应用场合中，也能够实现输入装置1的小型化。
在至少一个实施例中，通过将导光板101设置为弯曲状，能够实现输入装置1的小型化。
以上结合具体的实施方式对本实用新型进行了描述，但本领域技术人员应该清楚，这些描述都是示例性的，并不是对本实用新型保护范围的限制。本领域技术人员可以根据本实用新型的精神和原理对本实用新型做出各种变型和修改，这些变型和修改也在本实用新型的范围内。
1.一种输入装置，其特征在于，该输入装置具有至少一个输入单元，所述输入单元包括：
导光板，其对从光射入面入射的光进行引导，使所述光从光射出面射出并在空间中的成像位置处形成规定的图像，所述光射入面为所述导光板的一个端面；以及
传感器，其位于所述导光板的与所述光射出面侧相反的一侧，对包含所述成像位置的空间中的物体进行检测；
其中，所述导光板呈弯曲状。
2.根据权利要求1所述的输入装置，其特征在于，
所述导光板的与所述光射入面相邻的端面的截面的形状为弯曲状。
3.根据权利要求2所述的输入装置，其特征在于，所述截面具有一个弯曲部，所述导光板的在所述弯曲部一侧的部分与所述导光板的在所述弯曲部的另一侧的部分之间的夹角的取值范围为大于或等于80度，并且小于或等于100度。
4.根据权利要求2所述的输入装置，其特征在于，
所述截面具有至少一个弯曲部，各所述弯曲部的形状满足如下条件：r/t≥3，其中，r为所述弯曲部的曲率半径，t为所述截面在所述弯曲部的径向尺寸。
5.根据权利要求1所述的输入装置，其特征在于，在所述输入单元的数量为至少2个的情况下，相邻的所述输入单元的所述导光板至少一部分重叠。
6.根据权利要求1所述的输入装置，其特征在于，所述传感器设置在由所述导光板弯曲而形成的空间内。
7.根据权利要求1所述的输入装置，其特征在于，所述输入单元还具有框体，其容纳所述导光板和所述传感器，在所述输入单元的数量为至少2个的情况下，相邻的所述输入单元的所述框体至少一部分重叠。
8.根据权利要求7所述的输入装置，其特征在于，所述框体设置有嵌合结构，相邻的所述输入单元的所述框体的所述嵌合结构相互嵌合。
9.根据权利要求7所述的输入装置，其特征在于，所述导光板的所述光射出面中的射出光的区域的至少一部分相对于所述框体倾斜。
10.根据权利要求7所述的输入装置，其特征在于，沿着与所述光射出面平行的方向观察，所述光射出面中的射出光的区域的长度与所述框体的第一表面的长度的比值为0.35以上，其中，所述第一表面位于所述区域的一侧，在所述区域的一侧形成所述图像。
技术总结