TWI357591B - Method and apparatus for providing projected user - Google Patents

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TWI357591B TW093120696A TW93120696A TWI357591B TW I357591 B TWI357591 B TW I357591B TW 093120696 A TW093120696 A TW 093120696A TW 93120696 A TW93120696 A TW 93120696A TW I357591 B TWI357591 B TW I357591B
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Description

1357591 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於對於諸如普及計算裝置之計算裝置投射使 用者介面之設備及技術，更特定言之’係關於投射使用者 輸入顯示及使用者輸出顯示之設備及技術。 【先前技術】 普及計算裝置’例如PDA(個人數位助理）、袖珍型(個 人電腦）、平板電腦及智能照相機/pDA電話之風行度已穩步 增長。晶片技術可能使得該等裝置雖小但功能強大。然而， 由於該等裝置尺寸縮小，所以鍵盤的空間很小甚至沒有， 且大部分包括微型顯示器》 為輸入添加虛擬鍵盤影像及/或為使用者輸出添加虛擬 顯示器已被作為一種嘗試改良該等普及計算裝置之可用性 及可攜帶性的方法而提出。例如，美國專利第6,323,942號 揭示了 一種虛擬鍵盤。另外，美國專利第6,266,〇48號揭示 了一種用於PDA之虛擬顯示器/鍵盤，此提供了一種解決由 曰及计算裝置之尺寸所引起之限制的方法。將鍵盤影像投 射至接近於使用者之表面上，將顯示影像投射至虛擬鍵盤 影像與投影裝置之間的同-表面上。儘f此增加了鍵盤影 像與顯示之尺寸，但將這兩種影像置於同一表面上給使用 者帶來了不便，因為使用者必須向下看才能讀取使用者輸 出顯示。此對於電腦螢幕而言並非習慣性放置，且使用者 將必須習慣該種新的放置。美國專利第6,266，048號之系統 亦將第-投影儀用於鍵盤影像’且將第二投影儀用於顯示。 94130.doc 1357591 上述提及之方法未能提供—種產生最佳功效 提輪入與輪出之系統。因而，需要克服該等及其諸2 改良虛擬輸入與輸出系統。 【發明内容】 =發明提供對於諸如f及計算裝置之計算裝置投射使用 考介面之設備及技術，更特宕^ 更特疋έ之，提供用於投射使用者 a』不及使用者輸出顯示之設備及技術。 ::面在本發明之'態樣t ’一種對於計算裝置提供使 广面之技術包括如下步帮。將使用者輸入顯示 ^裝^投影儀投射於第—表面上，而將❹者輸出㈣ 开裝置之投影儀投射於第二表面上。第-表面盘第 —表面位於不同平面内。 、 者該技術使得可將使用者輸入顯示投影於與使用 分離之表面上。此係藉由在該計算裝置中使用 二字:-：射影像分裂成使用者輸入顯示與使用者輸出顯 呻笪“ ⑨用者輸人顯不可投射於使用者與 =裝置之間的平坦水平表面上，而使用者輸出顯示可投 一；计异裝置後面的垂直表面上。此使得使用者在使用叶 寺力在一舒適且習慣的位置’同時維持輸入與輸 ».4不|§之增加的尺寸之益處。 =本Γ月之第二態樣中’一種對於計算裝置提供使用者 介面之技術包括如下㈣1使用者以顯示自 =影儀投射至-表面上，而將使用者輪出顯示自該； 影儀投射至同-表面上。單—投影儀同時用於使用者輸1 94130.doc 1357591 顯示與該使㈣輸出顯卜另外，當在使用者輸人顯示器 或虛擬鍵盤影像上偵測到鍵擊時，可發出鍵人反饋。該反 饋可為音訊及/或視覺格式。 在結合_圖式閱讀以下說明性實施例之詳細描述後， 本發明之該等及其它目#、特點及優勢將變得顯而易見。 【實施方式】 如下文將詳細說明’本發明介紹__種對於計算裝置投射 使用者介面之設備及技術。利用普及計算裝置之單一投影 儀，可將使用者輸入顯示投射於第一表面上，而將使用者 輸出顯示投射於第二表面上。 使用者輸入顯示較佳為虛擬 鍵盤影像。"虛擬"鍵盤意謂投射於—表面上並與鍵盤類似 且在鍵擊谓測系統之幫助下執行與鍵盤相同的功能之影 像。儘管實施例提及”普及”計算裝置，但本發明並不限於 此’且其可藉由得益於使用虛擬輸人/輸出裝置之其它計算 裝置來實施。 首先參看圖丨’㈣說明根據本發明_實施例之用於將使 用者輸入顯示與使用者輸出顯示投射於分離表面上之普及 計算裝置。普及計算裝置1()1將虛擬鍵盤影像⑻投射於在 普及計算裝ΪΗΗ前面且在普及計算裝置⑻與使用者之間 的第-表面上。將使用者輸出顯示影像1()4投射在普及計算 裝置m後面的平坦垂直表面1G3上。第—表面較佳位於一 垂直於第二表面之平面内。單一微型投影儀ι〇2與鏡面系统 (未圖示，但將依照圖2詳細描述）配合使用卩將使用者輸出 顯示影像HM反射至背部並將虛擬鍵盤影像⑻投射至 94l30.doc 1357591 者的前面。亦可使❹個投影儀系統來在分離表面上建立 兩個影像。虛擬鍵盤影像1()5亦可包括虛擬㈣本或其它指 向裝置t個微型投影儀之一的一實例係利用德克薩斯器 械數位微型鏡面顯示器（Texas !她贿⑽⑴邮麻〇 nmror Display，DMD)之投影系統。 現參看圖2,該圖說明根據本發明一實施例之在普及計算 裝置中之鏡面系統、微型投影儀及所得分裂影像。將瞭解， 鏡面系統與微型投影儀可與計算裝置成為_體。來自微型 H102之影像包括在其下部2〇2之虛擬鍵盤影像⑻及 在其上部203之使用者輸出顯示影像⑽。鏡面系統之下部 鏡面204捕捉上部203並將其反射至上部鏡面训，上部鏡面 2〇1將使用者輸出顯示影像刚投射至背部表面⑼上。下部 202被投射至普及計笪鞋番 9冲舁裝置101之則面，其未受鏡面系統 201、204之干涉。 在操作中，將具有虛擬鍵盤影像1〇5之投射影像之下部 2〇2疊加於鍵擊制系統（未圖示）上。此鍵擊偵測系統在此 項技術中已為吾人所熟知，且在美國專利第6,266，_號中 有所描述’該案以引用的方式併入本文中。此系統包括自 曰及计算裝置101發射穿過虛擬鍵盤影像之雷射束，其 大體上平行於虛擬㈣影像⑻所投射至之表面。當雷射束 在虛擬鍵盤影像1()5之虛擬鍵上中斷，且感應㈣測到此中 斷夺藉由^及4算裝置建立輸人以用於處理。然而，將 瞭解’本發明並不限於與任何特定鍵擊仙系統—起使用。 虛擬鍵盤影像105模擬正常實體鍵盤以達成良好功效。投 94130.doc 射影像之上部203與正常顯示於電腦螢幕上之影像相同。上 部203亦位於藉由傳統電腦螢幕工作時使用者所視之位 置。除了僅利用單-投影儀之優勢外，該鏡面系統亦設計 成使得即使在普及料裝置與垂直顯示表面之間存在較短 距離時仍可產生較大影像。投射影像之尺寸取決於自微型 投影儀102至下部鏡面203、上部鏡面201以及垂直顯示表面 103之總距離〇由於鏡面系統之折疊效應，所以該投射影像 之尺寸大於直接自微型投影儀投射至顯示表面時之影像的 尺寸。若投影儀與鏡面系統之間的距離可調整，則投射影 像可能進一步放大。 現參看圖3，該圖說明根據本發明一實施例之用於投射使 用者輸入顯示與鍵擊反饋之普及計算裝置。本發明之一額 外改良在於當鍵擊偵測系統偵測到一鍵擊時可增加鍵入反 饋。此反饋可為虛擬鍵盤影像105或使用者輸出顯示1〇4上 之可組態之音訊點擊或視覺顯示。由於缺少真實鍵使得使 用者不能確認鍵擊是否輸入系統中，所以必須告知使用者 已輸入鍵106。此視覺及/或聽覺反饋允許使用者快速辨認 所要之輸入是否建立。聽覺反饋可為普及裝置1〇1發出之滴 答聲或嘟嘟聲的形式。視覺反饋可為虛擬鍵盤影像1〇5上之 鍵106之色彩或形狀的改變。改變鍵1〇6之形狀包含放大該 鍵，如圖3所示。視覺反饋亦可包含在使用者輸出顯示1〇4 上顯示指示符號。將瞭解’本發明並不限於用於提供鍵擊 反饋之機構類型。 此反饋技術可作為軟體應用程式併入普及計算带置 94130.doc 1357591 中。反饋機構亦可藉由可組態成提供所述功能之電路或控 制器來實施。 現參看圖4,該圖說明用於將使用者輸入顯示與使用者輸 出顯示投射於使用者前面之單一表面上之普及計算裝置。 此實施例係一前置投射系統。有利地，本發明之組態使用 單一杈影儀。虛擬鍵盤影像1〇5被投射成接近於使用者，且 使用者輸出顯示影像104被投射在虛擬鍵盤影像1〇5與普及 什算裝置101之間。該前置投射系統亦可將使用者輸出顯示 影像104投射至不同於虛擬鍵盤影像1〇5之分離表面及不同 平面上。例如，使用者輸出顯示影像104可顯示於使用者後 面的牆壁上以用於呈現之目的，而普及計算裝置1()1與虛擬 鍵盤影像105仍位於使用者前面。在此實例中，可藉由三角 架來架高普及計算裝置1()1以使得使用者不在輸出顯示影 像104之投射路徑内。鍵擊偵測系統與鍵入反饋亦可應用於 此系統。 因此，如本文所述，本發明提供對於諸如普及計算裝置 之计算裝置投射使用者介面之設備及技術，更特定言之， 提供用於授射祛田去丄_ I,,.
用於提供投射式使用者介面之發明設備及技術適用於
平板電腦及智能照相機 大量應 /PDA電話。 94130.doc 1357591 儘管本文參照隨附圖式描述了本發明之說明性實施例， 但應瞭解：本發明並不限於該等明確實施例，且熟習此項 技術者可在不背離本發明之範園或精神的情況下進行多種 其它改變與修正。 【圖式簡單說明】 圖1係說明根據本發明一實施例之用於將使用者輸入顯 不與使用者輸出顯示投射於分離表面上之普及計算裝置的 示意圖； 圖2係說明根據本發明一實施例之在普及計算裝置中之 鏡面系統、微型投影儀及所得分裂影像之示意圖； 圖3係说明根據本發明一實施例之用於投射使用者輸入 顯示與鍵反饋之普及計算裝置的示意圖；及 圖4係3兑a月根據本發明—實施例之用於將使用者輸入顯 不與使用者輸出顯示投射於使用者前面的單一表面上之並 及計算裝置的示意圖。 【主要元件符號說明】 101 普及計算裝置 102 微型投影儀 103 平坦垂直表面/背部表运 104 使用者輸出！貞示器影像 105 虛擬鍵盤影像 106 鍵 201 上部鏡面 202 下部 94130.doc 1357591 203 204 上部 下部鏡面 94130.doc 12

Claims (1)

1357591
第093120696號專利申請案 中文申請專利範圍替換本(1〇〇年6月） 十、申請專利範園： 一 1.—種對於一計算裝置提供一 使用者介面之方法，包括如 下步驟： 將一使用者輸入顯示與一使用者輸出顯示作為一單 影像自一單一投影儀投射；
之—部分，此導致最初投射之該單一影像分裂成該使用 者輸入顯示與該使用者輸出顯示； 將該使用者輸入顯示投射至一第一表面上；及 將該使用者輸出顯示投射至一第二表面上，其中該第 一表面與該第二表面位於不同平面内。 如4求項1之方法，其中該計算裝置係一普及計算裝置。 如。求項1之方法，其中在反射最初投射之該單一影像之 邛刀的該步驟中，該影像之一反射部分係該使用者輸 出肩示且β玄影像之一未反射部分係該使用者輸入顯示。 如吻求項1之方法，其中反射最初投射之該單一影像之一 部分的該步驟進一步包括： 藉由。亥鏡面系統之一第一鏡面自該使用者輸入顯示分 裂該使用者輸出顯示； 在。亥鏡面系統之一第二鏡面上自該第一鏡面接收該使 用者輪出顯示之—反射；及 將6亥使用者輸出顯示自該第二鏡面投射至該第二表
94130-1000607.doc ^^月/曰修(更)正替G 包括.當該計算裝置與該第二表面之間‘在一較短距離 時，自該鏡面系統投射一大型影像。 如叫求項1之方法，其中該投影儀係一微型投影儀。 如吻求項1之方法，其中該第一表面係在一位於該計算裝 置别面的平面内，該第二表面係在一位於該計算裝置後 面的平面内，且該第二表面與該第一表面正交。 8. 如咐求項1之方法’其中該使用者輸人顯示包括—鍵盤之 一影像。 如°月求項1之方法，其中該第一表面係一水平表面，且該 第二表面係一垂直表面。 10·如請求七，也 味 万法，進一步包括以下步驟：提供來自該計 算裝置之音訊反饋，以透過在該使用者輸入顯示中之一 虛擬鍵’回應遮斷—虛擬鍵擊偵測系統之感應器。 11 ·如請求jg 1 +七 、之方法，進一步包括以下步驟：提供在該使用 2輸出顯不上之视覺反饋，以透過該使用者輸入顯示之 虛擬鍵’回應遮斷—虛擬鍵擊m統之感應器。 12.如請求項1夕古土 者1 方法，進一步包括以下步驟：提供在該使用 一輸入顯不上之視覺反饋，以透過該使用者輸入顯示之 亚擬鏠，回應遮斷—虛擬鍵擊m统之感應器。 ^3.如請求項 ° 法’其中該使用者輸入顯示包含一便箋本 之一影像。 14 ·如t青求jg 1之方法’其中該使用者輸入顯示包含—指向裝 置之一影像。 15. 一種計算震置，包括: 94130-1000607.di 1357591 _ /^*6月7曰修(更)正替換頁 一投射一影像之投影儀；及 一依照該投影儀設置之鏡面系統，其中該鏡面系統反 射來自該投影儀之該影像之一部分，此導致最初投射之 該單一影像分裂成該使用者輸入顯示與該使用者輸出顯 示’將該影像之一未反射部分投射至一第一表面，並將 該影像之一反射部分投射至一第二表面，且其中該影像 之該投射反射部分與該影像之投射未反射部分對於該計 算裝置提供一虛擬使用者介面。 16.如請求項15之計算裝置，其中該計算裝置係一普及計算 裝置。 17_如請求項15之計算裝置，其中該鏡面系統包括： 一第一鏡面，其遮斷來自該投影儀之該影像之一部 分；及 一第二鏡面，其接收來自該第一鏡面之該影像之該反 射部分，並將該影像之該反射部分投射至該第二表面。 18_如請求項15之計算裝置，其中該投影儀係—微型投影儀。 19·如請求項15之計算裝置’其中該影像之該未反射部分被 投射至該計算裝置與該使用者之間的該普及計算裝置之 前面。 20. 如請求項15之計算裝置，其中該影像之該反射 射在該計算裝置之後面。 21. 如請求項15之計算裝置，其中該第—表面垂直於該第二 表面。 &如請求項15之計算裝置，其中該投射影像之該未反射部 94130-1000607.doc 1357591 卜年6月7日修(更)正替換頁 分包括一虛擬鍵盤影像。 23. 如請求項15之計算裝置，其中該投射影像之該反射部分 包括一使用者輸出顯示。 24. 如請求項15之計算裝置，進一步包括一鍵反饋機構。 94130-1000607.doc
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