TW594549B - Device and method for generating virtual keyboard/display - Google Patents

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Description

594549 、發明說明（1) 【發明所屬之技術領域】 本發明係為一種產生虛擬鍵盤/顯示器之裝置及方 法，特別是一種藉由雷射光之面掃描以及線掃描交互運 產生虛擬鍵盤/顯示器之裝置及方法。 【先前技術】 輕、薄、短、小、低噪音且易於攜帶一直是電子產品 之發，趨勢，然而礙於視覺上的限制以及人體工學尺寸二 之考里，輸入裝置以及顯示器裝置欲縮小的空 ::在，用習慣上卻常因為多數使用者喜好而希=較 =輸入奴置以及較大之顯示裝置，雖然可替 少數，如擔、語音、光筆等，然對於 難以：I2:f大使用群而t，利用鍵盤的輸入的習慣仍 品出現八1 4+二所取代，因此後來亦有所謂虚擬鍵盤的產 ^ 士，其針對慣用鍵盤的族群，兼具無噪音、不佔* (『可攜帶的優點’其發明係利用數位微平面鏡顯示θ _1§1ϋ mirror DisPhy)技術，透過面投射方 不鍵盤以及顯示器的圖案， 工 及兩個接此哭m ^ ，、你扪用底層兩束雷射光以 合兩光成庫；之：以ΐί:手指反射光之反射角1，然後綜 點則是研判輸入鍵盤之位置，但是其缺 費較多電源，於异η Μ :及兩具光感應之接收器需耗 【發明内容】 料敷成本。 有4監於此’本發明乃為解 虛擬鍵盤/顯示器之裝置及方法、丈問通而提出-種產生 王要的目的在於··係藉 594549 五、發明說明（2) 由一可見光雷射光束以及一不可見雷射光束產生一鍵盤/ 顯示器之圖案，進而模擬鍵盤/顯示器執行其功能，藉以 達到簡化此產生功能效果之裝置並且節省能源。 一 所以為達上述目的，本發明所提之產生虛擬鍵盤/顯 =器之裝置，包含：第一雷射光發射器、第二雷射光發射 器以及雷射光接收器。 一 另外’本發明所提產生虛擬鍵盤/顯示器之方法，包 合下列步驟：首先藉由第一雷射光發射器進行面掃描產生 «亥鍵盤/顯不器之圖案，並且再搭配第二雷射光發射器， 其於使用者使用虛擬鍵盤進行輸入時，同時產生第一反射 =束以及第一反射光束，最後藉由雷射光接收器，於使用 =利用虛擬鍵盤進行輸入時，接收該第一反射光束以及該 一反射光束，藉以得到與使用者所輸入相對應之訊號。 本發明之產生虛擬鍵盤/顯示器裝置及方法係藉以產 無:Π二不佔空間以及可攜帶之虛擬輸入裝置以及 二S 5上的鹿3 2合鍵盤使用者之使用習慣，並且毋須擔 〜鍵盤上的塵沙堆積。 【實施方式】 本發明係為一稽吝a # 。 產生虛擬鍵盤/顯示器之裝置及方法 請同時參閱「第！ m 「 本發明係為一種掃扩咸圖/ 第2圖」以及「第3圖」， 功能，係位於可顯亍ί測裴置101，同時兼倶掃描、感測 上產生-鍵盤301/顯之實體平面上，藉以於實體平面 •、、不為1 0 2圖案並且可利用此鍵盤3 0 1達
第6頁 594549 五、發明說明（3) 成輪>入之動作，其掃描感測裝置101包含. ”：：雷射光發射器2〇1 ’於掃描期間3透 之光源開關，換產生亮暗的效果，並= 田式為雷射光束由掃描感測裝置1 〇 i下方第一 +射光 描位置202由雷射光掃描起始點1〇3至雷射光掃 點1G4完成線㈣，再回至左端起點m向前（以 :開刼作者的方向）位移一個光點的距離，接著進行相 3之線掃描程序，持續至掃描感測裝置丨〇1附近，以每 ^30個晝面（涵蓋顯示器1〇2以及鍵盤3〇ι )以上之速度 精以於實體平面上產生該鍵盤3〇1/顯示器1〇2之圖荦， 並且於使用者使用鍵盤301進行輸入時，產生第一反射 光束403、404。 (2)第二雷射光發射器2〇5，以線掃描的方式平行於實體平 面進行掃描並產生之不可見雷射光束2〇6與實體平面相 隔一小段距離（介於0.3公分到〇·8公分），掃描範圍介 於不可見雷射光掃描起始點2 〇 7以及不可見雷射光掃描 終止點208間（參考「第4圖」），其線掃描之角速度相 同於第一雷射光發射器之線掃描角速度，藉以於使用 者利用鍵盤3 0 1進行輸入時，藉由其手指的反射產生第 二反射光束402。 (3 )田射光接收态5 0 1，藉以於使用者利用鍵盤3 〇 1進行輸 入時’接收該第一反射光束40 3、404以及第二反射光 束4 0 2，藉以得到使用者輸入之訊號。 接下來請參考「第4圖」，本圖係說明了一種產生虛
第7頁 594549 五、發明說明（4) 擬鍵盤/顯示器之方法，首先 面掃描，於掃描期間透過第一曰第一运射光發射器進行 換導致亮暗的效果，藉以產生光發射器之光源開關切 於使用者使用鍵盤進行輸入時鍵；/生顯不器之圖案，並且 4〇3、4。4(步驟1〇〇)，然後藉 射先束 掃描，其掃描的方式平行於杏弟—田射先發射器進行線 小段距離，其線= = 與：體平面相隔一 Ϊ ’精使用者利用鍵盤進行輸入時，亦即 手才曰或其他精以輸入之物質於感測位置3〇2上，會 2 =束402(步驟20 0 ) ’最後藉由雷射光接收器5〇1， 於使用者利用鍵盤進行輸入時，接收該第一反射光束 403、404以及該第二反射光束4〇2，透過分析程序藉以得 到與使用者所輸入相對應之訊號（步驟3 〇 〇 )並且輸入電腦 Ο
最後請參考「第5圖」，其說明了分析程序之細部流 程_ g手扣或其他使用者藉以輪入之介質（如手指、筆）下 移至「第3圖」之感測位置3〇2，會產生第一反射光束 40 3、404以及第二反射光束4〇2，經雷射光接收器5〇1接收 後即分離第一反射光束403、404以及第二反射光束4〇2(步 驟310)，其透過電路設計，根據第一反射光束4〇3、4〇4以 及第二反射光束4 0 2決定使用者輸入之座標（步驟3 2 〇 )，係 計算不可見雷射光水平掃描起始點位置2 〇 7與終止點位置 208之時間差，再與「第1圖」中的第一反射光束4〇3、4 〇4 距離起始掃描點103位置之時間差，前後兩時間差經處理
第8頁 594549 五、發明說明（5) 器與預先設定之資料比較，即可決定輪入之按鍵座標為何 ，再根據座標決定使用者輸入之訊號（步驟33〇)，藉以達 成訊號分析之結果，再輸入訊號至電腦，完成輸入之動作 •，而「第3圖」中可見反射光束404因未偵測到2〇6之反射 A號（第—反射光束4 0 2 )而認定該輸入失效。 #田t =所述者，僅為本創作其中的較佳實施例而已，並 定本創作的實施範圍；即凡依本創作申請專利範 、均等變化與修飾，皆為本創作專利範圍所涵蓋。 594549 圖式簡單說明 第1圖係本發明所提產生虛擬鍵盤/顯示器之裝置之俯視 圖， 第2圖係本發明所提產生虛擬鍵盤/顯示器之裝置之侧視 圖， 第3圖係本發明所提產生虛擬鍵盤/顯示器之裝置之不可見 雷射光掃描示意圖； 第4圖係本發明所提產生虛擬鍵盤/顯示器之方法流程圖； 及
第5圖係本發明所提產生虛擬鍵盤/顯示器之方法中其分析 程序流程圖。 【圖式符號說明】 101 掃描感測裝置 102 顯示器 103 雷射光掃描起始點 104 雷射光掃描終止點 201 第一雷射光發射器 202 第一雷射光起始掃描位置 20 5 第二雷射光發射器
20 6 不可見雷射光 20 7 不可見雷射光掃描起始點 20 8 不可見雷射光掃描終止點 301 鍵盤 3 0 2 感測位置 40 2 第二反射光束
第10頁 594549 圖式簡單說明 403 404 501 步驟1 0 0 步驟2 0 0 步驟3 0 0 步驟3 1 0 步驟3 2 0 步驟3 3 0 步驟3 4 0 第一反射光束 第一反射光束 雷射光接收器 t光發射器進行面掃描，於掃描期 亮二嗖果“ί先發射器之光源開關切換導致 :暗的效果，精以產生鍵盤/顯示器之圖率， ΪΤΓ第者：指置於可見光雷射掃描“ %，產生弟一反射光束 ϊϊϊί”光發射器進行線掃描，其掃描的 式平仃於貫體平面並與實體平面相隔一小段 距=，其線掃描之角速度相同於第一雷射光發 射器之線掃描角速度，藉以於使用者利用鍵盤 ，行輸入時，產生第二反射光束 藉由雷射光接收器，於使用者利用鍵盤進行輸 入時’接收第一反射光束以及第二反射光束， 透過分析程序藉以得到與使用者所輸入相對應 之訊號 分離第一反射光束以及第二反射光束 根據第一反射光束以及第二反射光束決定使用 者輪入之一座標 根據座標決定使用者輸入之訊號 輸入訊號至電腦
第11頁

Claims (1)

  1. 594549
    1 · 一種產生虛擬鍵盤/顯示器之裝置，係朽# 1系位於可顯示务彩 之一實體平面上，藉以於該實體平面上吝 ^ 一 •叫丄座生一 般/ 示器圖案並且利用該鍵盤完成輸入之 '.^ 含： 心動作，該裝置包 掃描 導致 示器 時， 一第 以線 ΊΗΛ 貝體 第一· 利用 一雷 入時 藉以 如申請專 ’其中該 一雷射 期間透 亮暗的 之圖案 光發射器，用以發射可見 過該第一雷射光發射器之 效果，透過面掃描藉以產 並且於使用者使用該鍵 產生一第一反射光束； 二雷射 掃描的 平面相 雷射光 該鍵盤 射光接 ，接收 得到使 利範圍 裝置内 長相異之光 一第 產生 一分光鏡 一旋轉 一掃描 光發射器，用以發射不可 方式平行於該實體平面進 隔一距離，其線掃描之角 發射器之線掃描角速度， 進行輪入時，產生一第二 收器，藉以於使用者利用 該第一反射光束以及該第 用者輸入之訊號。 第1項所述產生虛擬鍵盤/ 更包含： 極體，用以同時發射兩道 束； 之多面鏡，藉以反射該光 角度； 藉以讓該光束分別透過反 雷射光束，於 光源開關切換 生該鍵盤/顯 盤進行輸入 見雷射光束， 行掃描並與該 速度相同於該 藉以於使用者 反射光束；及 該鍵盤進行輸 二反射光束， 顯示器之裝置 方向相同但波 束並使該光束 射以及透射產
    第12頁 594549 六 、申請專利範圍 ，一上端光束以及一下端光束，該下端光束透過該 第一多面鏡及該分光鏡進行一水平掃描；及 一第二旋轉多面鏡，藉以反射該上端光束產生一面 知^描。 3·如申請專利範圍第丨項所述產生虛擬鍵盤/顯示器之裝置 ’其中該距離之範圍係介於〇· 3公分至〇· 8公分。° " 4·如申請專利範圍第1項所述產生虛擬鍵盤/顯示器之裝 置，其中該第一雷射光發射器，亦可用以發射不可見雷 射光束，透過面掃描藉以產生該鍵盤/顯示器之圖案，田 其使用者藉由一濾光片可看見所產生之影像，並且於使 用者使用該鍵盤進行輸入時，產生一不、 射光束。 小7見先之第-反 5· 一種產生虛擬鍵盤/顯示器之方法，藉以產生一鍵般/ 示器圖案並且利用該鍵盤完成輸入之動作，該方法^ ^ 有下列步驟： v /匕δ 藉由-第，雷射光發射器進行面掃描，於掃描期間 透過該第一雷射光發射器之光源開關切換導致哀咚 的效果，藉以產生該鍵盤/顯示器之圖案，並且^曰 使用者使用該鍵盤進行輸入時，產斗 楚 c 、 1 座生一第一反射光 束； 藉由一第二雷射光發射器進行^ ^ ^ » — _ τ 疋订跟和描，其掃描的方 式平行於该貫體平面並與該實體平面相隔一 其線掃描之角速度相同於該第1射光發射 掃描角速度’藉以於使用者利用該鍵盤進行；入 594549 、申請專利範圍 時’產生一第二反射光束；及 藉由一雷射光接收器，於使用者利用該鍵盤進行輸 入時，接收該第一反射光束以及該第二反射光束， 透過一分析程序藉以得到與使用者所輸入相對應之 訊號。 6.如申請專利範圍第5項所述之產生虛擬鍵盤/顯示器之方 法，其中該分析程序係包含下驟： 分離該第一反射光束以及該第二反射光束；
    根據該第一反射光束以及該第二反射光束決定使用 者輸入之一座標； 根據該座標決定使用者輸入之訊號；及 輸入該訊號至電腦。
    第14頁
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