CN101398726A

CN101398726A - 一种接触显示输入系统

Info

Publication number: CN101398726A
Application number: CNA2007101753075A
Authority: CN
Inventors: 沈嘉
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-09-28
Filing date: 2007-09-28
Publication date: 2009-04-01

Abstract

本发明提供了一种接触显示输入系统，包括输入装置，接触位置采集装置和接触位置成像装置，该输入装置包括触控感应层，压控感应层，触控功能开关，触控感应层接收触摸状态的输入位置信息，压控感应层位于触控感应层下，接收按压状态的输入位置信息，触控功能开关开启和关闭触控状态，该接触位置采集装置连接输入装置，将输入装置的输入位置信息传送到接触位置成像装置，该接触位置成像装置将按压状态的和触摸状态的输入位置信息成像在显示装置上。本发明的接触显示输入系统可以更加灵活地帮助使用者进行操作，使得输入装置小型化，便于携带，便于操作和通信。

Description

一种接触显示输入系统

技术领域

本发明涉及一种输入系统，特别涉及一种接触显示输入系统。

背景技术

随着芯片微处理技术的发展，个人电脑、消费电子设备和移动终端的小型化趋势已非常明显。掌上电脑(如PDA)、数码相机/摄像机、MP3播放器、蜂窝移动电话都变得越来越轻薄，可以轻松的在掌中操作。同时上述几种掌上电子产品越发走向融合，形成集计算机处理功能、摄像功能、多媒体播放功能和无线通信功能于一体的多功能综合多媒体个人终端，如iPhone。

另一方面，目前的无线网络虽然已逐渐具备了提供移动宽带无线接入的能力，但唯一具备强大的多媒体应用和处理能力的终端——笔记本电脑的使用场景和人群规模却十分有限。因此提高手持终端的多媒体应用和处理能力，是普及移动宽带多媒体业务、扩展移动多媒体用户群的关键。而提高手持终端能力，除了提高主机的计算能力和存储能力外，更重要的是提供和笔记本电脑相当的显示能力和输入能力。

在显示技术方面，目前的个人多媒体设备都面临一个矛盾：即在小型化的同时，终端的屏幕的尺寸也受到极大的限制，从而妨碍了多媒体业务的广泛应用。一个解决这个矛盾的解决方案就是“视频眼镜”技术

随着液晶显示技术的快速发展，各种显示装置层出不穷，包括眼镜显示系统(或称视频眼镜、视屏眼镜、eyewear display)技术日趋成熟。这项技术是通过一个眼镜状的显示器在用户眼前显示等效的大屏幕图像。该技术的原理是在用户双眼近处放置两块小的液晶显示块，并通过光学成像技术将液晶显示块上显示的图像放大并拉远，使用户感觉是在观看几米外的大屏幕平板电视。

此项技术目前主要用于被动地观看视频，如用于手持DVD播放机、移动电视接收机、视频iPod播放器等。也有少数支持互动应用的例子，如掌上游戏机、鼠标、触摸板等。这些外设本身的原理就可以在屏幕上显示它们的运动轨迹(如通过光标箭头)，因而可以直接用于装备眼镜显示器的个人电子设备。但其他的一些终端，如键盘、绘图板，却无法直接用于装备视频眼镜的个人电子设备。

目前的视频眼镜分为两种类型：一种是非透明视频眼镜，即用户在观看视频眼镜显示的内容时，无法同时看到外界的景象；另一种是半透明视频眼镜，即用户在观看视频显示的内容时，仍能透过视频眼镜看到外界的景象。以键盘应用为例，在使用非透明视频眼镜时，用户丧失了对外界的视觉，因此也无法看到键盘和自己的手指。在使用半透明视频眼镜时，用户虽未丧失对外界的视觉，可以低头看到键盘和自己手指，但由于视频眼镜显示的影像和键盘及手指重叠在一起，仍很难清晰观察手指在键盘上的移动。另外，人的眼睛难以同时聚焦于不同距离的物体(即很难同时看清近景和远景)，因此很难同时看清键盘和视频眼镜中的影像。

因此，必须根据视频眼镜的特点设计专用的键盘、手写板、绘图板等，以支持基于视频眼镜的文字输入、手写输入和手绘输入，从而全面实现基于视频眼镜的输入和互动操作。使用这样的专用键盘、手写板及绘图板，配以掌上电脑(或移动通信终端)和视频眼镜，就可以组成一套完整的便携个人电脑系统，在获得完美的视频感受和操作环境的同时，远比笔记本电脑更轻巧便携，从而吸引更多的普通消费者使用手持终端进行多媒体操作和通信。

另外，在其他一些场景也可能出现用户无法看清键盘等输入设备的情况，如在黑暗的环境中操作。这时即使使用普通显示器也无法正常进行输入，这种情况下也必须设计专用的输入系统。

发明内容

鉴于上述，本发明提供了一种新型的接触显示输入系统，帮助使用者更加轻便、高效地利用手持终端进行操作和通信。

本发明提供了一种接触显示输入系统，上述接触显示输入系统包括输入装置，接触位置采集装置和接触位置成像装置，

该输入装置包括触控感应层，压控感应层，触控功能开关，触控感应层接收触摸状态的输入位置信息，压控感应层位于触控感应层下，接收按压状态的输入位置信息，触控功能开关开启和关闭触控状态，

该接触位置采集装置连接输入装置，将输入装置的按压状态和触摸状态的输入位置信息传送到接触位置成像装置，

该接触位置成像装置将上述输入位置信息成像在显示装置上。

作为优选，上述输入装置为压/触双控按键或压/触双控感应板。

作为优选，显示装置中显示正在进行输入的输入装置和输入的按压和触摸信息。

作为优选，上述接触位置成像装置位于多媒体处理装置中。

作为优选，手写笔或手指通过接触和按压将信息输入上述输入装置。

作为优选，上述接触位置成像装置位于多媒体处理装置中，上述接触位置采集装置位于输入装置中。

作为优选，上述显示装置为眼镜显示器、显示屏。

作为优选，上述眼镜显示器为透明视频眼镜，或是半透明视频眼镜。

作为优选，上述输入装置、接触位置采集装置和接触位置成像装置集成于同一系统中。

本发明的接触显示输入系统可以更加灵活、准确地帮助使用者进行操作，包括接触和按压两种状态，可执行两种操作，使得输入装置小型化，便于携带，在显示装置中既可以看见输入的字符和影像，又可以看见输入装置被触摸的情况，便于操作和通信。

下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。对于所属技术领域的技术人员而言，从对本发明的详细说明中，本发明的上述和其他目的、特征和优点将显而易见。

附图说明

图1为眼镜显示器及接触显示输入系统。

图2A和2B为现有技术中压控按键的使用状态图。

图3A和3B为现有技术中触控按键的使用状态图。

图4A和4B为现有技术中压控感应板的使用状态图。

图5A和5B为现有技术中触控感应板的使用状态图。

图6为本发明一较佳实施例的接触显示输入系统的结构图。

图7A、7B和7C为本发明一较佳实施例的压/触双控按键的使用状态图。

图8为本发明一较佳实施例的键盘与手指的位置的示意图。

图9为本发明以一较佳实施例的虚拟键盘显示图。

图10为本发明以一较佳实施例的标有触摸位置和按压位置的虚拟键盘显示图。

图11A、11B和11C为本发明一较佳实施例的压/触双控感应板的使用状态图。

图12A和12B为本发明一较佳实施例的压/触双控感应板的平坦接触状态图。

图13A和13B为本发明一较佳实施例的压/触双控感应板的下压接触状态图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明所述的一种接触显示输入系统作进一步的详细说明。

接触显示输入系统和显示装置如图1所示，包括输入装置11、12，多媒体处理装置13和显示装置14，其中输入装置11可以是本发明一较佳实施例的压/触双控键盘，当然，该键盘也可以是其他布局的压/触双控键盘，例如手机的数字键盘或其他各类外观的键盘。显示装置可以是例如视频眼镜的眼镜显示器，视频眼镜可以是非透明视频眼镜或半透明视频眼镜，非透明视频眼镜是指用户在使用该眼镜时无法看到外界景象，半透明视频眼镜是指用户在使用该眼镜时可以同时看到外界景象，也可以是任意显示器，例如电脑，掌上电脑、手机、数码相机、数码录像机、音/视频播放器等各种电子设备的显示器。输入装置12可以是本发明一较佳实施例的压/触双控感应板，也可以是其他类型的压/触双控感应板，多媒体处理装置13可以是任何具有多媒体处理能力的装置，例如掌上电脑，PDA，手机，笔记本电脑，学习机，数码相机，数码摄像机，游戏机，多媒体播放器等。

接触显示输入系统的逻辑结构如图6所示，包括接触显示系统和显示装置，其中接触显示系统包括接触位置采集装置和接触位置成像装置，该接触位置采集装置连接输入装置，将输入装置的输入位置信息传送到接触位置成像装置，该接触位置成像装置根据输入位置信息成像在显示装置上。其中，接触位置采集装置可以集成在键盘或感应板中，用来采集用户按压状态和触摸状态的输入，例如手指或手写笔在各类键盘或感应板上的位置，键盘例如是掌上电脑、手机、数码相机、数码录像机、音/视频播放器等装置的键盘，接触位置成像装置可以集成在各类键盘、感应板、多媒体处理装置或显示装置中。

本发明一较佳实施例的压/触双控按键的使用状态图如图7A、7B和7C所示，包括抬起非接触状态，抬起接触状态和按下状态，该实施例中，压/触双控按键包括接触感应层和压力感应层，状态0为抬起非接触状态，此状态下没有输入，状态1为抬起接触状态，此状态下不产生字符的输入，但产生手指当前接触位置信息的输入，状态2为按下状态，此状态下产生字符的输入，由接触位置采集装置感应上述输入。与图2A、2B表示的压控按键和图3A、3B表示的带有触控感应层31的触控按键相比，使用一个输入装置便可以完成两种按键的输入。

接触位置采集装置感应并收集上述按键状态，作为当前时刻的按键位置信息，表示用户手指停留在哪个按键上，按下了哪个按键，而后将信息发送给接触位置成像装置。

接触位置采集装置可以周期性地操作，以便随时监控按键的状态变化。

压/触双控按键安装一个触控开关，以便在不使用该系统时关闭按键的触控功能；在触控功能开启的状态下，如果手指接触的位置长期不变化，则系统进入睡眠状态。

本发明另一较佳实施例中，接触位置成像装置将接收到的接触位置采集装置收到的信息发送给显示装置，如图8所示，假设左手5个手指目前分别置于“Z”、“S”、“D”、“F”和空格键上，右手拇指空置，其余四指分别置于“N”、“K”、“L”、“；”键上，且右手食指按下了“N”键。

如图9所示，接触位置成像装置在操作系统视窗中生成一个虚拟键盘图像，包含所有的按键位置，操作系统视窗91，文本编辑窗口92和虚拟键盘图像93。此虚拟图像是静态图像，存储在接触位置成像模块中。

如图10所示，在此虚拟键盘图像基础上，接触位置成像模块根据手指接触位置信息对虚拟键盘中的相应按键做“染色”或“点亮”处理，以标示手指的位置。在此示例中，有手指触摸的按键(即处于状态1的按键)被染以浅灰色，包括“Z”、“S”、“D”、“F”、“K”、“L”、“；”和空格键。被按下的按键(即处于状态2的按键)被染以深灰色，包括“N”键。

根据不断更新的按键状态，跟踪手指接触位置的变化，将虚拟键盘图像实时传送给显示装置。

本发明一较佳实施例的压/触双控感应板的使用状态图如图11A、11B和11C所示，包括平坦非接触状态，平坦接触状态和下压状态，该实施例中，压/触双控感应板包括触控感应层和压控感应层，状态0为平坦非接触状态，此状态下没有输入，状态1为平坦接触状态，此状态下不产生书写、绘画操作，但输入手写笔52当前的接触位置信息，状态2为下压状态，此状态下产生输入，即输入当前的手写笔52的书写、绘画操作，由接触位置采集装置感应上述输入。与图4A、4B表示的带有压控感应层41的压控感应板和图5A、5B表示的带有触控感应层51触控感应板相比，使用一个输入装置便可以完成两种输入。在该实施例中，利用手写笔在压/触双控感应板上进行输入，当然也可利用其他可替代手写笔的物体在触摸板、触摸屏等类型的感应板上输入。

接触位置采集装置对上述接触位置进行采集操作，跟踪手写笔52的移动和动作，将手写笔52输入时的坐标点状态传送到接触信息成像装置，成像装置据此显示用户的手写笔52的移动位置和是否对该坐标点实施了书写/绘画操作。

压/触双控感应板安装一个触控开关，以便在不使用该系统时关闭按键的触控功能；在触控功能开启的状态下，如果手写笔52接触的位置长期不变化，则系统进入睡眠状态。

接触位置成像装置集成于接触位置显示感应板、个人多媒体主机或视频眼镜中，接触位置成像模块根据接触位置采集模块提供的信息显示用户的操作，例如用染色表示下压后移动的轨迹，用点亮或染色显示当前手写笔52在感应板中的接触位置。

本发明一较佳实施例的压/触双控感应板的平坦接触状态如图12A和12B所示，图12A中，手写笔52没有下压，因此显示装置上的操作系统视窗91和图案编辑窗口94中，用点亮效果显示手写笔52在感应板上的接触坐标，以便表示手写笔52当前位置，如图12B所示。

本发明一较佳实施例的压/触双控感应板的下压接触状态如图13A和13B所示，图13A中，手写笔52的下压位置有所移动，显示装置以染色方式记录手写笔下画的轨迹，而后用点亮效果显示手写笔52当前的接触坐标，帮助用户掌握手写笔52当前的位置，如图13B所示。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；如果不脱离本发明的精神和范围，对本发明进行修改或者等同替换的，均应涵盖在本发明的权利要求的保护范围当中。

Claims

1.一种接触显示输入系统，其特征在于：

上述接触显示输入系统包括输入装置，接触位置采集装置和接触位置成像装置，

2.根据权利要求1所述的接触显示输入系统，其特征在于上述输入装置为压/触双控按键或压/触双控感应板。

3.根据权利要求1或2所述的接触显示输入系统，其特征在于显示装置中显示正在进行输入的输入装置和输入位置信息。

4.根据权利要求3所述的接触显示输入系统，其特征在于上述接触位置成像装置位于多媒体处理装置中。

5.根据权利要求4所述的接触显示输入系统，其特征在于手写笔或手指通过接触和按压将信息输入上述输入装置。

6.根据权利要求1所述的接触显示输入系统，其特征在于上述接触位置成像装置位于多媒体处理装置中，上述接触位置采集装置位于输入装置中。

7.根据权利要求5或6所述的接触显示输入系统，其特征在于上述显示装置为眼镜显示器、显示屏。

8.根据权利要求7所述的接触显示输入系统，其特征在于上述眼镜显示器为透明视频眼镜，或是半透明视频眼镜。

9.根据权利要求1所述的接触显示输入系统，其特征在于上述输入装置、接触位置采集装置和接触位置成像装置集成于同一系统中。