TWM502201U - 穿戴式光學感測裝置 - Google Patents

Description

穿戴式光學感測裝置

本創作係有關於一種穿戴式光學感測裝置，尤指一種穿戴在手部上的穿戴式光學感測裝置。

鍵盤是電腦上不可或缺的硬體周邊裝置之一，用以輸入字元、數字或指令等。現在許多的電腦使用者不僅會注重中央處理單元(CPU)、記憶體、硬碟、顯卡等直接關係電腦性能的硬體裝置，而且也開始對鍵盤和滑鼠等輸入裝置的選擇也開始重視起來。因為許多的電腦使用者逐漸體認到中央處理單元已經發展到Pentium 4時代，其效能已經足夠能滿足大多數的家用或辦公用需求，而作為人機互動的媒介，鍵盤和滑鼠等輸入裝置才是使用電腦時接觸最多的部件，所以對滑鼠鍵盤的選擇也是非常重要的。雖然滑鼠已經在某種程度上替代了鍵盤的作用，但是一些像文字輸入等工作還是離不開鍵盤的，因此一個好的鍵盤是十分重要的。

現有傳統鍵盤之結構係包括多個按鍵、一位於按鍵下方之導電薄膜及一處理單元等。傳統鍵盤之缺點在於體積過大佔用過大空間，當不使用時收藏不易。並且當桌上型電腦之鍵盤轉用至筆記型電腦時攜帶不便。或者是，桌上型電腦之鍵盤無法作為其他電子裝置之輸入裝置，而需另外購置特殊之輸入裝置，例如桌上型電腦之鍵盤無法被個人數位助理PDA所使用，而需另外購買特製的鍵盤，如此對於消費者而言並非好事。為此，針對使用者的需求，鍵盤製造廠商不斷提高自己的設計和生產能力，相繼推出一些可解決上述問題之產品來滿足使用者的需求。

習知技術中，美國專利第6,650,318號已揭露一種虛擬鍵盤，其主要包括一雷射光源、一感應器及一處理單元。其中，雷射光源可發射出一雷射光，此雷射光經過成形可形成一虛擬的鍵盤影像區，此虛擬的鍵盤影像包括多個按鍵影像。當有手指或是物體置於此鍵盤影像區中時，此雷射光會被反射而由感應器所接收，依據雷射光反射的角度及所需時間，此處理單元可計算出此鍵盤影像區中那個按鍵影像被敲擊。據此，此處理單元可輸出對應於被敲擊之按鍵影像而輸出字元、數字或是指令至一電腦主機。然而，此種虛擬鍵盤需要一平面來呈現虛擬的鍵盤影像區，讓使用者在使用上受到限制。

本創作所要解決的技術問題在於，針對現有技術的不足提供一種穿戴在手部上的穿戴式光學感測裝置。

本創作其中一實施例所提供的一種穿戴式光學感測裝置，所述穿戴式光學感測裝置穿戴在手部上，所述穿戴式光學感測裝置包括：一第一彈性定位結構、一第二彈性定位結構、一訊號傳輸線及一移動偵測模組。所述第一彈性定位結構穿戴在所述手部的一第一預定位置上。所述第二彈性定位結構穿戴在所述手部的一第二預定位置上。所述訊號傳輸線連接於所述第一彈性定位結構與所述第二彈性定位結構之間。所述移動偵測模組設置在所述第二彈性定位結構上，其中所述移動偵測模組包括一用於提供一投射光源的發光元件及一鄰近所述發光元件的光感測元件。其中，所述發光元件所提供的所述投射光源的一第一部分光束投射在所述手部的一姆指的一末端部上，所述第一部分光束通過所述姆指的所述末端部的反射，以形成一投向所述光感測元件的第一反射光束，且所述穿戴式光學感測裝置通過所述第一反射光束以獲得所述姆指的所述末端部的所在位置；其中，所述發光元件所提供的所述投射光源的一第二部分光束投射在所述手部的一食指的一 末端部上，所述第二部分光束通過所述食指的所述末端部的反射，以形成一投向所述光感測元件的第二反射光束，且所述穿戴式光學感測裝置通過所述第二反射光束以獲得所述食指的所述末端部的所在位置；其中，所述發光元件所提供的所述投射光源的一第三部分光束投射在所述手部的一中指的一末端部上，所述第三部分光束通過所述中指的所述末端部的反射，以形成一投向所述光感測元件的第三反射光束，且所述穿戴式光學感測裝置通過所述第三反射光束以獲得所述中指的所述末端部的所在位置；其中，所述發光元件所提供的所述投射光源的一第四部分光束投射在所述手部的一無名指的一末端部上，所述第四部分光束通過所述無名指的所述末端部的反射，以形成一投向所述光感測元件的第四反射光束，且所述穿戴式光學感測裝置通過所述第四反射光束以獲得所述無名指的所述末端部的所在位置；其中，所述發光元件所提供的所述投射光源的一第五部分光束投射在所述手部的一小指的一末端部上，所述第五部分光束通過所述小指的所述末端部的反射，以形成一投向所述光感測元件的第五反射光束，且所述穿戴式光學感測裝置通過所述第五反射光束以獲得所述小指的所述末端部的所在位置。

本創作另外一實施例所提供的一種穿戴式光學感測裝置，所述穿戴式光學感測裝置穿戴在手部上，所述穿戴式光學感測裝置包括：一第一彈性定位結構、一第二彈性定位結構、一訊號傳輸線及一移動偵測模組。所述第一彈性定位結構穿戴在所述手部的一第一預定位置上。所述第二彈性定位結構穿戴在所述手部的一第二預定位置上。所述訊號傳輸線連接於所述第一彈性定位結構與所述第二彈性定位結構之間。所述移動偵測模組設置在所述第二彈性定位結構上，其中所述移動偵測模組包括一用於提供一投射光源的發光元件及一鄰近所述發光元件的光感測元件。藉此，所述發光元件所提供的所述投射光源通過所述手部的其中一手指 的一末端部的反射，以投向所述光感測元件。

本創作另外再一實施例所提供的一種穿戴式光學感測裝置，所述穿戴式光學感測裝置穿戴在手部上，所述穿戴式光學感測裝置包括：一單件式彈性定位結構及一移動偵測模組。所述單件式彈性定位結構穿戴在所述手部上。所述移動偵測模組設置在所述單件式彈性定位結構上，其中所述移動偵測模組包括一用於提供一投射光源的發光元件及一鄰近所述發光元件的光感測元件。

藉此，本創作的穿戴式光學感測裝置可穿戴在手部上，以作為應用於智慧型手機或其它任何的可攜式電子裝置的光學輸入裝置。由於此種光學輸入裝置在使用上不需要一平面來呈現虛擬的鍵盤影像區，所以可讓使用者在使用上不受限制。

為使能更進一步瞭解本創作的特徵及技術內容，請參閱以下有關本創作的詳細說明與附圖，然而所附圖式僅提供參考與說明用，並非用來對本創作加以限制者。

Z‧‧‧穿戴式光學感測裝置

1‧‧‧第一彈性定位結構

10‧‧‧第一環形本體

11‧‧‧貫穿開口

2‧‧‧第二彈性定位結構

20‧‧‧第二環形本體

21‧‧‧定位部

200‧‧‧內表面

2000‧‧‧凸出段

3‧‧‧訊號傳輸線

4‧‧‧移動偵測模組

41‧‧‧發光元件

42‧‧‧光感測元件

5‧‧‧充電電池

6‧‧‧無線發射器

H‧‧‧手部

P1‧‧‧第一預定位置

P2‧‧‧第二預定位置

F1‧‧‧姆指

F10‧‧‧末端部

F2‧‧‧食指

F20‧‧‧末端部

F3‧‧‧中指

F30‧‧‧末端部

F4‧‧‧無名指

F40‧‧‧末端部

F5‧‧‧小指

F50‧‧‧末端部

S‧‧‧投射光源

L1‧‧‧第一部分光束

L2‧‧‧第二部分光束

L3‧‧‧第三部分光束

L4‧‧‧第四部分光束

L5‧‧‧第五部分光束

R1‧‧‧第一反射光束

R2‧‧‧第二反射光束

R3‧‧‧第三反射光束

R4‧‧‧第四反射光束

R5‧‧‧第五反射光束

圖1為本創作穿戴式光學感測裝置的其中一觀看角度的立體示意圖。

圖2為本創作穿戴式光學感測裝置的另外一觀看角度的立體示意圖。

圖3為本創作穿戴式光學感測裝置的第一部分光束通過姆指的末端部的反射以形成一投向光感測元件的第一反射光束的立體示意圖。

圖4為本創作穿戴式光學感測裝置的第二部分光束通過食指的末端部的反射以形成一投向光感測元件的第二反射光束的立體示意圖。

圖5為本創作穿戴式光學感測裝置的第三部分光束通過中指的末端部的反射以形成一投向光感測元件的第三反射光束的立體示意圖。

圖6為本創作穿戴式光學感測裝置的第四部分光束通過無名指的末端部的反射以形成一投向光感測元件的第四反射光束的立體示意圖。

圖7為本創作穿戴式光學感測裝置的第五部分光束通過小指的末端部的反射以形成一投向光感測元件的第五反射光束的立體示意圖。

以下是藉由特定的具體實例來說明本創作所揭露有關“穿戴式光學感測裝置”的實施方式，熟悉此技藝的相關人士可由本說明書所揭示的內容瞭解本創作的優點與功效。本創作可藉由其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節亦可基於不同觀點與應用，在不悖離本創作的精神下進行各種修飾與變更。另外，本創作的圖式僅為簡單示意說明，並非依實際尺寸的描繪，先予敘明。以下的實施方式將進一步詳細說明本創作的相關技術內容，但所揭示的內容並非用以限制本創作的技術範疇。

請參閱圖1至圖7所示，本創作提供一種穿戴式光學感測裝置Z，穿戴式光學感測裝置Z穿戴在手部H上，並且穿戴式光學感測裝置Z包括：一第一彈性定位結構1、一第二彈性定位結構2、一訊號傳輸線3及一移動偵測模組4。

首先，配合圖1、圖2及圖3所示，第一彈性定位結構1可穿戴在手部H的一第一預定位置P1上，第二彈性定位結構2可穿戴在手部H的一第二預定位置P2上，並且訊號傳輸線3連接於第一彈性定位結構1與第二彈性定位結構2之間，其中第一預定位置P1及第二預定位置P2所定義的實際位置可因不同的設計需求來改變而不受限制。舉例來說，如圖3所示，第一預定位置P1可以是手部H的手腕部分，而第二預定位置P2可以是手部H的手掌後端且靠近手腕的部分。

更進一步來說，配合圖1及圖2所示，第一彈性定位結構1 具有一第一環形本體10及兩個形成在第一環形本體10上且彼此互相對稱設置的貫穿開口11。另外，第二彈性定位結構2具有一第二環形本體20及一設置在第二環形本體20上且用於定位移動偵測模組4的定位部21，並且第二環形本體20的內表面200上具有一相對於定位部21且向內凸出的凸出段2000。由於第二環形本體20的內表面200上具有凸出段2000的設計，使得第二彈性定位結構2更容易被定位在手部H的第二預定位置P2上。然而，上述有關第一彈性定位結構1與第二彈性定位結構2的定義只是用來舉例而已，其並非用以限定本創作。舉例來說，第一彈性定位結構1與第二彈性定位結構2亦可整合成一可直接穿戴在手部H上且不需額外使用訊號傳輸線3的單件式彈性定位結構。

再者，配合圖1、圖2及圖3所示，移動偵測模組4設置在第二彈性定位結構2(或單件式彈性定位結構)的底端上，其中移動偵測模組4包括一用於提供一投射光源S的發光元件41及一鄰近發光元件41的光感測元件42。舉例來說，發光元件41可為一雷射微投影器(laser micro projector)，而光感測元件42可為一雷射光感測器，然而本創作不以此舉例為限。

更進一步來說，如圖3所示，首先，發光元件41所提供的投射光源S的一第一部分光束L1會投射在手部H的一姆指F1的一末端部F10上(例如有指紋的那一表面上)。然後，第一部分光束L1會通過姆指F1的末端部F10的反射，以形成一投向光感測元件42的第一反射光束R1。藉此，穿戴式光學感測裝置Z可通過第一反射光束R1所提供的位置資訊，以獲得姆指F1的末端部F10的所在位置。

更進一步來說，如圖4所示，首先，發光元件41所提供的投射光源S的一第二部分光束L2會投射在手部H的一食指F2的一末端部F20上(例如有指紋的那一表面上)。然後，第二部分光束L2會通過食指F2的末端部F20的反射，以形成一投向光感測元 件42的第二反射光束R2。藉此，穿戴式光學感測裝置Z可通過第二反射光束R2所提供的位置資訊，以獲得食指F2的末端部F20的所在位置。

更進一步來說，如圖5所示，首先，發光元件41所提供的投射光源S的一第三部分光束L3會投射在手部H的一中指F3的一末端部F30上(例如有指紋的那一表面上)。然後，第三部分光束L3會通過中指F3的末端部F30的反射，以形成一投向光感測元件42的第三反射光束R3。藉此，穿戴式光學感測裝置Z可通過第三反射光束R3所提供的位置資訊，以獲得中指F3的末端部F30的所在位置。

更進一步來說，如圖6所示，首先，發光元件41所提供的投射光源S的一第四部分光束L4會投射在手部H的一無名指F4的一末端部F40上(例如有指紋的那一表面上)。然後，第四部分光束L4會通過無名指F4的末端部F40的反射，以形成一投向光感測元件42的第四反射光束R4。藉此，穿戴式光學感測裝置Z可通過第四反射光束R4所提供的位置資訊，以獲得無名指F4的末端部F40的所在位置。

更進一步來說，如圖7所示，首先，發光元件41所提供的投射光源S的一第五部分光束L5會投射在手部H的一小指F5的一末端部F50上(例如有指紋的那一表面上)。然後，第五部分光束L5會通過小指F5的末端部F50的反射，以形成一投向光感測元件42的第五反射光束R5。藉此，穿戴式光學感測裝置Z可通過第五反射光束R5所提供的位置資訊，以獲得小指F5的末端部F50的所在位置。

換言之，配合圖3至圖7所示，發光元件41所提供的投射光源S可通過手部H的其中任一手指(亦即姆指F1、食指F2、中指F3、無名指F4及小指F5之中的其中一個)的一末端部(F10、F20、F30、F40、F50)的反射，以投向光感測元件42，藉此以獲得相對 應的手指的末端部(F10、F20、F30、F40、F50)的所在位置。

值得注意的是，配合圖1及圖2所示，本創作的穿戴式光學感測裝置Z更進一步包括：一充電電池5及一無線發射器6，其中充電電池5及無線發射器6都可以設置在第一彈性定位結構1的內部。

值得一提的是，本創作的穿戴式光學感測裝置Z可作為應用於智慧型手機(圖未示)或其它任何的可攜式電子裝置的光學輸入裝置。以智慧型手機為例，當使用者將穿戴式光學感測裝置Z穿戴在手部H上時，即可藉由獲得使用者相對應的手指的末端部(F10、F20、F30、F40、F50)的所在位置，以進行相對應的文字或符號的輸入。

〔實施例的可能功效〕

綜上所述，本創作的有益效果可以在於，本創作的穿戴式光學感測裝置Z可穿戴在手部H上，以作為應用於智慧型手機或其它任何的可攜式電子裝置的光學輸入裝置。由於此種光學輸入裝置在使用上不需要一平面來呈現虛擬的鍵盤影像區，所以可讓使用者在使用上不受限制。

以上所述僅為本創作的較佳可行實施例，非因此侷限本創作的專利範圍，故舉凡運用本創作說明書及圖式內容所做的等效技術變化，均包含於本創作的保護範圍內。

Z‧‧‧穿戴式光學感測裝置

1‧‧‧第一彈性定位結構

10‧‧‧第一環形本體

11‧‧‧貫穿開口

2‧‧‧第二彈性定位結構

20‧‧‧第二環形本體

21‧‧‧定位部

200‧‧‧內表面

2000‧‧‧凸出段

3‧‧‧訊號傳輸線

4‧‧‧移動偵測模組

41‧‧‧發光元件

42‧‧‧光感測元件

5‧‧‧充電電池

6‧‧‧無線發射器

Claims (10)

1. 一種穿戴式光學感測裝置，所述穿戴式光學感測裝置穿戴在手部上，所述穿戴式光學感測裝置包括：一第一彈性定位結構，所述第一彈性定位結構穿戴在所述手部的一第一預定位置上；一第二彈性定位結構，所述第二彈性定位結構穿戴在所述手部的一第二預定位置上；一訊號傳輸線，所述訊號傳輸線連接於所述第一彈性定位結構與所述第二彈性定位結構之間；以及一移動偵測模組，所述移動偵測模組設置在所述第二彈性定位結構上，其中所述移動偵測模組包括一用於提供一投射光源的發光元件及一鄰近所述發光元件的光感測元件；其中，所述發光元件所提供的所述投射光源的一第一部分光束投射在所述手部的一姆指的一末端部上，所述第一部分光束通過所述姆指的所述末端部的反射，以形成一投向所述光感測元件的第一反射光束，且所述穿戴式光學感測裝置通過所述第一反射光束以獲得所述姆指的所述末端部的所在位置；其中，所述發光元件所提供的所述投射光源的一第二部分光束投射在所述手部的一食指的一末端部上，所述第二部分光束通過所述食指的所述末端部的反射，以形成一投向所述光感測元件的第二反射光束，且所述穿戴式光學感測裝置通過所述第二反射光束以獲得所述食指的所述末端部的所在位置；其中，所述發光元件所提供的所述投射光源的一第三部分光束投射在所述手部的一中指的一末端部上，所述第三部分光束通過所述中指的所述末端部的反射，以形成一投向所述光感測元件的第三反射光束，且所述穿戴式光學感測裝置通過所述第三反射光束以獲得所述中指的所述末端部的所在位置； 其中，所述發光元件所提供的所述投射光源的一第四部分光束投射在所述手部的一無名指的一末端部上，所述第四部分光束通過所述無名指的所述末端部的反射，以形成一投向所述光感測元件的第四反射光束，且所述穿戴式光學感測裝置通過所述第四反射光束以獲得所述無名指的所述末端部的所在位置；其中，所述發光元件所提供的所述投射光源的一第五部分光束投射在所述手部的一小指的一末端部上，所述第五部分光束通過所述小指的所述末端部的反射，以形成一投向所述光感測元件的第五反射光束，且所述穿戴式光學感測裝置通過所述第五反射光束以獲得所述小指的所述末端部的所在位置。
2. 如請求項1所述的穿戴式光學感測裝置，其中所述第一彈性定位結構具有一第一環形本體及兩個形成在所述第一環形本體上且彼此互相對稱設置的貫穿開口，其中所述第二彈性定位結構具有一第二環形本體及一設置在所述第二環形本體上且用於定位所述移動偵測模組的定位部，且所述第二環形本體的內表面上具有一相對於所述定位部且向內凸出的凸出段。
3. 如請求項1所述的穿戴式光學感測裝置，更進一步包括：一充電電池及一無線發射器，其中所述充電電池及所述無線發射器都設置在所述第一彈性定位結構的內部。
4. 一種穿戴式光學感測裝置，所述穿戴式光學感測裝置穿戴在手部上，所述穿戴式光學感測裝置包括：一第一彈性定位結構，所述第一彈性定位結構穿戴在所述手部的一第一預定位置上；一第二彈性定位結構，所述第二彈性定位結構穿戴在所述手部的一第二預定位置上；一訊號傳輸線，所述訊號傳輸線連接於所述第一彈性定位結構與所述第二彈性定位結構之間；以及 一移動偵測模組，所述移動偵測模組設置在所述第二彈性定位結構上，其中所述移動偵測模組包括一用於提供一投射光源的發光元件及一鄰近所述發光元件的光感測元件；其中，所述發光元件所提供的所述投射光源通過所述手部的其中一手指的一末端部的反射，以投向所述光感測元件。
5. 一種穿戴式光學感測裝置，所述穿戴式光學感測裝置穿戴在手部上，所述穿戴式光學感測裝置包括：一單件式彈性定位結構，所述單件式彈性定位結構穿戴在所述手部上；以及一移動偵測模組，所述移動偵測模組設置在所述單件式彈性定位結構上，其中所述移動偵測模組包括一用於提供一投射光源的發光元件及一鄰近所述發光元件的光感測元件。
6. 如請求項5所述的穿戴式光學感測裝置，其中所述發光元件所提供的所述投射光源的一第一部分光束投射在所述手部的一姆指的一末端部上，所述第一部分光束通過所述姆指的所述末端部的反射，以形成一投向所述光感測元件的第一反射光束，且所述穿戴式光學感測裝置通過所述第一反射光束以獲得所述姆指的所述末端部的所在位置。
7. 如請求項5所述的穿戴式光學感測裝置，其中所述發光元件所提供的所述投射光源的一第二部分光束投射在所述手部的一食指的一末端部上，所述第二部分光束通過所述食指的所述末端部的反射，以形成一投向所述光感測元件的第二反射光束，且所述穿戴式光學感測裝置通過所述第二反射光束以獲得所述食指的所述末端部的所在位置。
8. 如請求項5所述的穿戴式光學感測裝置，其中所述發光元件所提供的所述投射光源的一第三部分光束投射在所述手部的一中指的一末端部上，所述第三部分光束通過所述中指的所述末端部的反射，以形成一投向所述光感測元件的第三反射光束， 且所述穿戴式光學感測裝置通過所述第三反射光束以獲得所述中指的所述末端部的所在位置。
9. 如請求項5所述的穿戴式光學感測裝置，其中所述發光元件所提供的所述投射光源的一第四部分光束投射在所述手部的一無名指的一末端部上，所述第四部分光束通過所述無名指的所述末端部的反射，以形成一投向所述光感測元件的第四反射光束，且所述穿戴式光學感測裝置通過所述第四反射光束以獲得所述無名指的所述末端部的所在位置。
10. 如請求項5所述的穿戴式光學感測裝置，其中所述發光元件所提供的所述投射光源的一第五部分光束投射在所述手部的一小指的一末端部上，所述第五部分光束通過所述小指的所述末端部的反射，以形成一投向所述光感測元件的第五反射光束，且所述穿戴式光學感測裝置通過所述第五反射光束以獲得所述小指的所述末端部的所在位置。