TWM451589U - 光學感測式輸入裝置 - Google Patents

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TWM451589U
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Huo-Lu Tsai
Yung-Lung Liu
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Sunrex Technology Corp
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Description

光學感測式輸入裝置
本創作係有關於一種輸入裝置，特別是指一種具有隔空感測操控手勢動作之輸入裝置者。
按目前科技的發展與進步，其中電腦設備已成為大眾在日常生活或是工作上不可或缺的便捷工具，然而電腦設備必須藉由輸入裝置，例如：滑鼠、觸控板、軌跡球等指標輸入裝置，才能執行電腦設備之視窗介面的操控。
經查，本案申請人公司研發並申請獲准有：表面多指觸控之滑鼠結構(本國專利證書號數：M377639號)專利案，其主要係包括一觸控頂蓋、一電容感應導體層、一電路板及一底座；其中該觸控頂蓋表面係佈設有複數個由該電容感應導體層形成之虛擬按鍵區，俾能藉由手指碰觸於該虛擬按鍵區時，進而產生電容感應電位變化之按鍵訊號。惟，使用者操作時手指需碰觸電容感應導體層，而造成使用上之些許不便，實有加以改良之必要。
另外，本案申請人公司亦研發並申請獲准有：按鍵型光學指標裝置(本國專利證書號數：M315865號)專利案，其主要係包括：一矩形基板，固設在一鍵盤電路板上，且於該基板上係設有二個對稱之卡掣件； 一光學晶片，固設在基板上且包括：一光源，一感光元件及一方向及距離計算元件；及一中空之鍵框，其係包括一頂部透光板及二個側向卡掣槽孔，俾使該鍵框組裝固定在該基板上；其中，當光源斜向射往該透光板之底面，且一反射物件置於該透光板頂面時，即建立從光源至物件而回到感光元件之第一光學路徑，而感光元件據此記錄一第一對應位置的干涉圖紋訊號；當移動反射物件時，即建立第二光學路徑，且感光元件據此記錄一第二對應位置的干涉圖紋訊號；繼而，該方向及距離計算元件則據以計算出正確之物件移動方向及距離，俾使一指標在一螢幕上移動一對應方向及距離者。惟其除了構造元件較多使製造成本較高外，而且因觸控範圍較小，及使用者操作時手指需碰觸該透光板頂面，而造成使用上之些許不便，實有加以改良之必要。
有鑑於此，本案創作人遂以其多年從事電腦鍵盤相關產品之製造及設計實務經驗，而積極研究改良，並經多次實物樣品製作及測試，進而具體改良習知電腦鍵盤之上述缺點，終致完成本創作。
本創作係提供一種光學感測式輸入裝置，其欲解決之問題係針對習知輸入裝置觸控方式不便及操作範 圍較小的缺點；而本創作即針對習知輸入裝置之缺點問題，而加以研發改良，俾達到整合輸入裝置隔空觸控感應之效能者。
本創作係一種光學感測式輸入裝置，係包括：一輸入裝置；以及一影像感測模組，其係組設於該輸入裝置頂面適處位置，其係包括一影像感測器及一光源，該光源投射之光線於該輸入裝置頂面上方四周預定範圍內係形成一虛擬之感測區，當隔空感應物體反射感測區之部份光線時，則會導致光影變化訊號，經由該影像感測器及訊號處理單元解析手勢觸控座標資訊，進而運算出相對應之隔空觸控座標指令訊號者。
有關本創作之實際使用態樣及操作效能，則請配合參閱如下實施方式之詳細說明，俾能具體瞭解本創作之技術特徵及使用功效。
本創作係有關一種光學感測式輸入裝置，首先請配合參閱圖1及圖2之第一實施例所示，本創作光學感測式輸入裝置係包括：一輸入裝置10、一影像感測模組20、一訊號處理單元21、一訊號檢知單元30、一開關單元40及一訊號傳輸單元50；其中，該輸入裝置10，其係一滑鼠101並用以輸入游標控制操作訊號； 該影像感測模組20，其係組設於該輸入裝置10之滑鼠101頂面適處位置，其係包括一影像感測器及一光源(圖未示)，其中該光源係一發光二極體LED，而當避免其他日常光線之干擾時，其較佳使用不可見光，例如紅外線或遠紅外線，且該光源投射之光線於該滑鼠101頂面上方四周預定距離範圍內係形成一虛擬之感測區，當隔空感應物體(如手指)反射該虛擬感測區之部份光線時，本創作係利用光源接收反射技術，故其會影響到該影像感測模組20之影像感測器後續所接收到的光影強度變化訊號，即由於反射部份光線位置(如水平距離、上下垂直高度及光線角度等參數)則會導致光影變化訊號，繼而該接收之影像感測訊號係傳送至該訊號處理單元21，經由訊號處理作業以解析出手勢隔空感測動作之觸控座標資訊，進而運算出相對應之觸控座標指令訊號；特別的是，該影像感測器係一CMOS影像感測器，且其具有廣角攝取影像功能者；該訊號檢知單元30，其係電連接於該輸入裝置10及該訊號處理單元21，其係辨識輸入裝置之游標操作訊號及辨識手勢隔空觸控指令訊號；該開關單元40，其係電連接於該訊號檢知單元30，且其具有切換選擇該輸入裝置10之控制操作模式 或隔空觸控模式之功能，當該開關單元40切換至輸入裝置10之控制操作模式時，則該訊號檢知單元30係選擇取樣該輸入裝置10之游標操作訊號，並將其傳輸至該訊號傳輸單元50；另當該開關單元50切換至隔空觸控模式時，則該訊號檢知單元30係選擇取樣手勢隔空觸控訊號，並將其傳輸至該訊號傳輸單元50；該訊號傳輸單元50，其係電連接於該訊號檢知單元30，且其係接收輸入裝置10之操作訊號或手勢隔空感應觸控訊號，並將其傳輸至一電腦主機60，藉此，該輸入裝置10之操作訊號或手勢觸控訊號經由該電腦主機60之訊號處理後，並將其顯示於一電腦螢幕。爰此，該訊號傳輸單元50可為無線型之藍芽(Bluetooth)傳輸器或有線型之通用串列匯流排USB傳輸器，有關以上電子元件皆係電連接於一電池(圖未示)，因其屬習知技術，故不贅述。
續請參閱圖3，其係本創作光學感測式輸入裝置的第二實施例，該輸入裝置10係指一鍵盤102，用以輸入字鍵訊號，其係將一影像感測模組20A設置於一鍵盤102頂面適處位置，而該影像感測模組20A投射之光線係於該鍵盤102頂面上方四周預定範圍內形成一虛擬之感測區，俾能用以偵測感測區內的手勢隔空觸控操作訊號，並利用一開關單元40之切換鍵以選擇 按鍵模式或隔空感應觸控模式，俾達到鍵盤彈性按鍵及手勢隔空觸控之雙重使用效能者，另外，本創作光學感測式輸入裝置的另一實施例，其主要係該輸入裝置10亦可為一觸控板(圖未示)。
有關本創作之特徵構造及具體功效，則謹作扼要說明如下：本創作之光學感測式輸入裝置，其係屬於一種具有手勢隔空感應觸控作用之輸入裝置，其藉由該影像感測模組30具有感應物體(如手指)隔空移位觸控訊號之機能，並利用一開關單元40切換選擇操作模式，俾達到兼具有隔空觸控及輸入鍵盤訊號之使用效能者。
綜上所述，本創作光學感測式輸入裝置確能達成前述目的，是以，本創作確實具有創新性和進步性，實已符合我國專利法有關新型專利之申請要件的規定，爰乃依法提起專利申請。
10‧‧‧輸入裝置
101‧‧‧滑鼠
102‧‧‧鍵盤
20、20A‧‧‧影像感測模組
21‧‧‧訊號處理單元
30‧‧‧訊號檢知單元
40‧‧‧開關單元
50‧‧‧訊號傳輸單元
60‧‧‧電腦主機
圖1係本創作光學感測式輸入裝置之系統方塊結構圖。
圖2係本創作光學感測式輸入裝置的第一實施例之外觀立體示意圖，其係顯示影像感測模組設置於滑鼠頂面之態樣。
圖3係本創作光學感測式輸入裝置的第二實施例之外 觀立體示意圖，其係顯示影像感測模組設置於鍵盤頂面之態樣。
10‧‧‧輸入裝置
20‧‧‧影像感測模組
21‧‧‧訊號處理單元
30‧‧‧訊號檢知單元
40‧‧‧開關單元
50‧‧‧訊號傳輸單元
60‧‧‧電腦主機

Claims (8)

  1. 一種光學感測式輸入裝置，其包括：一輸入裝置，其係用以輸入控制操作訊號；以及一影像感測模組，其係設置於該輸入裝置頂面適處位置，該影像感測模組係包括一影像感測器及一光源，其中該光源投射之光線於該輸入裝置頂面上方四周預定範圍內係形成一感測區。
  2. 依據申請專利範圍第1項所述之光學感測式輸入裝置，其中該影像感測模組係電連接一訊號處理單元，其係接收該影像感測器偵測之光影變化訊號並處理解析出手勢隔空觸控座標資訊，進而運算出相對應之手勢觸控指令訊號。
  3. 依據申請專利範圍第2項所述之光學感測式輸入裝置，更包括一開關單元、一訊號檢知單元及一訊號傳輸單元；其中該訊號檢知單元係電連接於該輸入裝置及該訊號處理單元，其係辨識該輸入裝置之操作訊號及手勢隔空觸控指令訊號；該開關單元係電連接於該訊號檢知單元，且其具有切換選擇操作模式之作用；該訊號傳輸單元係電連接於該訊號檢知單元，其係接收該輸入裝置之操作訊號或手勢隔空觸控指令訊號，並將其傳輸至一電腦主機。
  4. 依據申請專利範圍第1項所述之光學感測式輸入裝置，其中該影像感測器係一CMOS影像感測器，且其係具有廣角攝取影像作用。
  5. 依據申請專利範圍第1項所述之光學感測式輸入裝置，其中該光源係一紅外線發光二極體LED。
  6. 依據申請專利範圍第1項所述之光學感測式輸入裝置，其 中該輸入裝置係一滑鼠。
  7. 依據申請專利範圍第1項所述之光學感測式輸入裝置，其中該輸入裝置係一鍵盤。
  8. 依據申請專利範圍第1項所述之光學感測式輸入裝置，其中該輸入裝置係一觸控板。
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