專利名稱：具有觸發(fā)式開關(guān)的光學(xué)輸入筆裝置的制作方法
具有觸發(fā)式開關(guān)的光學(xué)輸入筆裝置相關(guān)申請的交叉引用本申請要求2009年7月24日提交的美國臨時申請61/228，502的優(yōu)先權(quán)權(quán)益，其 全部內(nèi)容通過引用包含于此。
背景技術(shù)：
本申請涉及光學(xué)輸入筆，更具體地，涉及在圖像顯示系統(tǒng)中提供高級別的用戶控 制的光學(xué)輸入筆。在各種環(huán)境中可能使用圖像顯示裝置。例如，包括但不限于投影儀、電視、監(jiān)視器 等的圖像顯示裝置可以適用于顯示包括文本、圖形、視頻圖像、靜止圖像、演示等的圖像?？?以在教育環(huán)境、商業(yè)設(shè)施、會議室、會議設(shè)施等中發(fā)現(xiàn)這些圖像顯示裝置。下面是示例性圖 像顯示裝置或系統(tǒng)的非窮盡性列表陰極射線管(CRT)、投影儀、平板液晶顯示(IXD)系統(tǒng)、 LED系統(tǒng)、等離子系統(tǒng)、正投影系統(tǒng)、背投影系統(tǒng)、LCD監(jiān)視器等。大幅面顯示裝置包括但不 限于電視、正投影系統(tǒng)和背投影系統(tǒng)。在一些情況下，圖像顯示裝置可以將要顯示的圖像投 影到觀看表面上，使得該圖像可以被一個或多個觀眾觀看?？梢栽谥T如教育場所(例如教室)、商業(yè)設(shè)施和會議室等的各種環(huán)境中使用圖像 顯示裝置。在諸如投影儀之類的圖像顯示裝置的情況下，例如，通過圖像顯示裝置將圖像投 影到可被一個或多個觀眾成員觀看的觀看表面上來允許大幅面觀看。利用這類圖像顯示裝 置進行演示的演示者需要能夠在進行演示的同時對顯示在觀看表面上的文本和/或圖像 進行注釋。因此，可以將輸入裝置配置為與該圖像顯示裝置進行交互，以允許這種實時注 釋。例如，可以使用光學(xué)筆在觀看表面上虛擬地“書寫”，并且該圖像顯示裝置可以作為響應(yīng) 地在圖像上顯示“筆跡”。這樣，圖像顯示裝置和觀看表面可以共同用作電子白板，其中光學(xué) 筆用作電子白板筆。這類光學(xué)輸入筆通常包括至少一個開關(guān)，該開關(guān)允許用戶例如通過驅(qū)動該開關(guān)來 與外部裝置(例如投影儀)進行無線通信和提供輸入。然而，該開關(guān)的使用可能導(dǎo)致角度 和/或位置的變化，使得難以控制來自光學(xué)筆的輸入。該開關(guān)通常位于筆體上，使得驅(qū)動該 開關(guān)裝置所需的力與筆的光軸相垂直；因此，向該開關(guān)施加力的動作導(dǎo)致用戶移動該筆裝 置。隨著用戶離開屏幕，這種移動可能被放大，從而導(dǎo)致比用戶想要的更大的坐標(例如鼠 標光標坐標)變化。因此，例如，用戶可能難以點擊在計算機上運行的視窗Windows 環(huán) 境中的對象。傳統(tǒng)上致力于通過濾光(filtering)以軟件形式來解決該問題，這使得顯示 系統(tǒng)總體上更加復(fù)雜，并且也不是對于對所有用戶都有效。

發(fā)明內(nèi)容
如以下更詳細所述地，在一個示例中，光學(xué)輸入筆可以使用數(shù)字光處理(DLP)投 影系統(tǒng)或其它圖像顯示系統(tǒng)或裝置來提供白板功能。圖像顯示系統(tǒng)可以將圖案嵌入在投影 圖像中，該圖案可以被光學(xué)筆讀取作為亮度級(light level)，然后被筆裝置以無線方式發(fā) 送到圖像顯示系統(tǒng)。通過一系列圖案，圖像顯示系統(tǒng)可以計算光學(xué)筆正指向投影圖像中的何處，并將此作為坐標(例如鼠標光標坐標)發(fā)送到計算機。光學(xué)輸入筆可以包括一個或 多個位于筆體上的開關(guān)，該開關(guān)沿著與光學(xué)筆在投影圖像中正指向的方向相平行的方向進 行驅(qū)動。通過利用與筆的光軸相平行的驅(qū)動使開關(guān)位于筆底部的位置處，用戶可以舒服地 按下開關(guān)而基本上不改變筆的角度且因此基本上不改變筆正指向的位置。這種觸發(fā)式開關(guān) 的另一優(yōu)點是對于光學(xué)筆裝置的用戶來說可能更為舒服。本發(fā)明的一個實施例提供一種光學(xué)筆裝置，該光學(xué)筆裝置包括能夠進行功能性操 作并沿著光軸延伸的筆的殼體。光學(xué)傳感器可以位于殼體中，光學(xué)傳感器可被配置用于接 收沿著該殼體的光軸發(fā)送的光信號。發(fā)送器可以位于殼體中。發(fā)送器可被配置用于將從該 光信號獲得的光信號數(shù)據(jù)以無線方式發(fā)送到外部裝置。驅(qū)動開關(guān)可以位于殼體上，并被配 置用于在光學(xué)數(shù)據(jù)信號正被發(fā)送時觸發(fā)從發(fā)送器至外部裝置的驅(qū)動信號。可以沿著驅(qū)動軸 通過力在外部觸發(fā)驅(qū)動開關(guān)。驅(qū)動軸可以基本上與光軸相平行。在光學(xué)筆裝置的一個方面，光學(xué)傳感器可以包括光檢測器。在光學(xué)筆裝置的另一方面，透鏡可被配置用于將光信號聚焦到光檢測器上。在光學(xué)筆裝置的另一方面，發(fā)送器可以包括射頻發(fā)送器。在光學(xué)筆裝置的另一方面，可以將發(fā)送器安裝到殼體中的印刷電路板。在光學(xué)筆裝置的另一方面，開關(guān)可以包括膜開關(guān)(membrane switch)、碳球 (carbon pill)或電容式開關(guān)。在光學(xué)筆裝置的另一方面，殼體可以被成形以被保持于用戶的手中，以使得當(dāng)殼 體的近部被定位成靠在用戶的鄰近手掌上時該用戶的食指驅(qū)動開關(guān)。在光學(xué)筆裝置的另一方面，驅(qū)動軸可以被定位在距光軸最小距離處。在光學(xué)筆裝置的另一方面，驅(qū)動軸與光軸可以是共線的。在光學(xué)筆裝置的另一方面，驅(qū)動開關(guān)在穿過殼體的開口中能夠被觸及。在光學(xué)筆裝置的另一方面，驅(qū)動開關(guān)可以包括沿著圍繞光軸的圓柱形路徑驅(qū)動的 滑動部件。本發(fā)明的另一實施例提供一種包括圖像顯示裝置的顯示系統(tǒng)。圖像顯示裝置可以 包括用于投影圖像的圖像生成裝置。圖像顯示裝置的處理器可被配置用于接收來自輸入裝 置的光信號數(shù)據(jù)并計算用于表示輸入裝置正指向圖像上的何處的位置數(shù)據(jù)。計算系統(tǒng)可被 配置為從圖像顯示裝置接收位置數(shù)據(jù)并將基于位置數(shù)據(jù)的圖像數(shù)據(jù)發(fā)送到圖像顯示裝置。 顯示系統(tǒng)可以包括光學(xué)筆裝置，其中光學(xué)筆裝置包括能夠進行功能性操作并沿著光軸延伸 的筆的殼體。光學(xué)傳感器可以位于殼體中。光學(xué)傳感器可被配置用于接收沿著殼體的光軸 發(fā)送的光信號?？梢詮挠蓤D像生成裝置投影的圖像接收光信號。發(fā)送器可以位于殼體中。 發(fā)送器可被配置用于將從光信號獲得的光信號數(shù)據(jù)以無線方式發(fā)送到圖像顯示裝置。驅(qū)動 開關(guān)可以位于殼體上，并被配置用于在光學(xué)數(shù)據(jù)信號正被發(fā)送時觸發(fā)從發(fā)送器至圖像顯示 裝置的驅(qū)動信號?？梢匝刂?qū)動軸通過力在外部觸發(fā)驅(qū)動開關(guān)。驅(qū)動軸基本上與光軸相平 行。在顯示系統(tǒng)的一個方面，圖像顯示裝置可以是正投影裝置、背投影裝置、IXD系統(tǒng)、 激光系統(tǒng)或大幅面顯示裝置。在顯示系統(tǒng)的另一方面，位置數(shù)據(jù)可以包括鼠標坐標。
在顯示系統(tǒng)的另一方面，開關(guān)可以包括膜開關(guān)、碳球或電容式開關(guān)。在顯示系統(tǒng)的另一方面，殼體可以被成形以被保持于用戶的手中，以使得當(dāng)殼體 的近部被定位成靠在用戶的鄰近手掌上時該用戶的食指驅(qū)動所述開關(guān)。在顯示系統(tǒng)的另一方面，驅(qū)動軸可以被定位在距光軸最小距離處。在顯示系統(tǒng)的另一方面，驅(qū)動軸與光軸可以是共線的。在顯示系統(tǒng)的另一方面，驅(qū)動開關(guān)在穿過殼體的開口中能夠被觸及。在顯示系統(tǒng)的另一方面，驅(qū)動開關(guān)可以包括沿著圍繞光軸的圓柱形路徑驅(qū)動的滑 動部件。


圖IA示出了光學(xué)筆裝置的示意圖。圖IB示出當(dāng)至屏幕的距離增大時圖IA的光學(xué)筆裝置的小的角度變化如何被放大 的示意圖。圖2A示出根據(jù)本發(fā)明實施例的光學(xué)筆裝置和圖像顯示裝置之間的通信方案的示 意圖。圖2B示出根據(jù)本發(fā)明實施例的圖像顯示系統(tǒng)的示意圖。圖3A示出根據(jù)本發(fā)明實施例的光學(xué)筆裝置的示意圖。圖3B示出根據(jù)本發(fā)明實施例的使用中的圖3A的光學(xué)筆。圖3C和3D示出根據(jù)本發(fā)明相應(yīng)實施例的光學(xué)筆裝置的示意圖。
具體實施例方式如這里所公開地，光學(xué)輸入筆裝置可以包括至少一個開關(guān)，該開關(guān)被設(shè)置在光學(xué) 筆裝置上，以使得施加給該開關(guān)的力的方向與光軸相平行。由于施加給該開關(guān)的力與筆指 向的方向(筆的光軸)相平行，因而向該開關(guān)施加力的動作導(dǎo)致該光學(xué)筆裝置相對于光軸 以減小的角度或小角度移動。尤其是隨著向筆添加功能，以與書寫、繪制和其它這種精確操控相一致的方式來 控制這種光學(xué)筆是有挑戰(zhàn)性的。這里所述的觸發(fā)開關(guān)減小了可能隨著控制光學(xué)筆而發(fā)生的 誤差。應(yīng)當(dāng)理解，這里描述的示例是非限定性的，并且被提供以幫助示出用于光學(xué)筆的尖端 的各種實施例。圖IA示出典型的現(xiàn)有技術(shù)的光學(xué)筆裝置10。傳統(tǒng)地，至少一個開關(guān)位于光學(xué)筆裝 置10上，使得驅(qū)動開關(guān)所需的力30的方向與光軸相垂直。光軸當(dāng)作從屏幕上的投影圖像 接收光信號的方向。如同所示出地，當(dāng)通過拇指T向筆10輸入力30時，用戶的食指F用作 支點。根據(jù)應(yīng)用的杠桿作用，筆10因此在一定程度上繞食指F轉(zhuǎn)動，并沿著向下方向移動。在使用中，將光學(xué)筆裝置10針對光軸指向投影圖像，以指示該圖像上的位置?？?以處理該位置以顯示光學(xué)筆裝置10直接指向之處(即，光軸與投影圖像相交之處)的光 標。在這種情況下，施加給開關(guān)的力30與筆指向的方向(筆的光軸)相垂直。例如，這使 得移動光標的筆的角度改變，從而使得用戶難以點擊Windows 環(huán)境中的對象。因此，當(dāng) 用戶試圖點擊該對象時，光標在相對向下的方向上移動，并且所試圖的點擊可能不發(fā)生在 期望的對象上。這對用戶來說可能產(chǎn)生挫敗感，因此需要濾光軟件來進行補償。由于用戶
6趨向于輸入各種水平的力，因而這種濾光軟件不一定能以可靠或一致的方式對所有用戶補 償該移動。圖IB示出當(dāng)從筆到屏幕的距離增大時光學(xué)筆裝置10的角度的小變化30如何被 放大的示意圖。示出光學(xué)筆裝置10位于距屏幕第一距離處。如果例如當(dāng)利用與光軸相垂 直的方向上的力驅(qū)動開關(guān)時發(fā)生光學(xué)筆裝置10相對于屏幕的角度的小變化40，則第一變 化40被傳送到屏幕。如果光學(xué)筆裝置10位于與屏幕相距大于第一距離的第二距離處，則 光學(xué)筆裝置10的角度的小變化40導(dǎo)致大于第一變化40的第二變化60。因此，即使相對小 的無意的角度變化都是不期望的?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)到附圖，圖2A示出光學(xué)筆裝置200和諸如投影儀202之類的圖像顯示裝置 之間的通信方案的示意圖。投影儀202可以將圖像投影到屏幕204上，并且將亮度級的圖 案嵌入在投影圖像中，然后光學(xué)筆裝置200經(jīng)由透鏡208沿著光軸206的方向接收該投影 圖像。光學(xué)筆裝置200可以通過發(fā)送器210 (例如射頻發(fā)送器)將從圖像接收到的輸入光 信號數(shù)據(jù)發(fā)送給投影儀202?？梢匝刂窂?12將該信號發(fā)送給位于投影儀202上的接收 器 214。圖2B示出圖像顯示系統(tǒng)250的實施例。圖像顯示系統(tǒng)250可以包括被配置為將 圖像投影到觀看表面254上的圖像顯示裝置252。例如，圖像顯示系統(tǒng)250可以是被配置用 于以大顯示幅面顯示圖像以用于組觀看的系統(tǒng)。如這里描述并示出的，圖像顯示裝置252 可以是諸如正投影裝置之類的投影裝置。然而，應(yīng)當(dāng)理解，圖像顯示裝置252可以是其它類 型的顯示裝置，包括但不限于背投影系統(tǒng)。在其它實施例中，圖像顯示裝置252可以是LCD 系統(tǒng)、激光系統(tǒng)、大幅面顯示裝置等。因此，圖像顯示裝置252可以使用諸如數(shù)字光處理之 類的任何合適的技術(shù)來在觀看表面254上顯示圖像。圖像顯示裝置252可以包括被配置用于將光導(dǎo)向圖像生成裝置258的光源256。 在一些實施例中，光源256可以包括位于反射器內(nèi)的燈，反射器可以被配置用于沿著系統(tǒng) 的光路引導(dǎo)大部分的發(fā)射光。光源可以包括任何合適的類型的燈或光源，包括但不限于金 屬鹵素?zé)艉统邏?UHP)弧光燈、激光、發(fā)光二極管(LED)、有機發(fā)光二極管等。光源256還 可以包括一個或多個諸如紅外線(IR)濾光器或紫外線(UV)濾光器之類的濾光器，以濾除 燈的發(fā)射光譜中的不想要的部分。如上所述，圖像生成裝置258可以被配置用于接收來自光源256的光，并作為響應(yīng) 地生成圖像。圖像生成裝置258可以包括光學(xué)引擎、圖像產(chǎn)生元件、濾光器、色輪、透鏡、反 射鏡(mirror)、積分器(integrator)、聚光器和其它合適的光學(xué)元件。這些元件可以被配 置用于生成圖像。例如，圖像生成裝置258可以包括例如但不限于數(shù)字微鏡(DMD)、IXD面 板或任何其它合適的圖像源的圖像產(chǎn)生元件。在一些實施例中，圖像產(chǎn)生元件可以被配置 用于向可依次被配置用于向觀看表面投射光的一個或多個透鏡、反射鏡或其它光學(xué)元件投 射光。在一些實施例中，投影透鏡260可以被配置用于在觀看表面154上顯示圖像。觀看 表面的非限定性示例可以包括屏幕、墻等。圖像顯示裝置252還可以包括存儲器262。存儲器262可以被可操作地耦合到處 理器264，使得處理器264可以執(zhí)行存儲在存儲器262上的指令。在這種情況下，圖像處理 裝置252可以被配置用于從將在下面更詳細地描述的諸如光學(xué)筆裝置266之類的輸入裝置 接收數(shù)據(jù)。
光學(xué)筆266可以包括用于向圖像顯示裝置252發(fā)送數(shù)據(jù)的發(fā)送器268。作為非限 定性示例，發(fā)送器268可以是射頻發(fā)送器。光學(xué)筆266還可以包括用于接收已從觀看表面 154反射回的在觀看表面154上顯示的圖像的光(即，反射圖像光)的光學(xué)傳感器270。作為非限定性示例，光學(xué)傳感器270被配置用于接收作為反射圖像光的光輸入 272。反射圖像光可以在被可以為光檢測器的光學(xué)傳感器270接收之前首先進入通過透鏡 274。應(yīng)當(dāng)理解，光學(xué)筆266是光學(xué)筆的非限定性示例，并且可以使用其它這種光學(xué)筆作為 圖像顯示系統(tǒng)250中的輸入裝置。在一些情況下，圖像顯示裝置252還可以被配置用于在圖像內(nèi)嵌入圖案。這樣，光 學(xué)筆裝置266還可以被配置用于在經(jīng)由光學(xué)傳感器270接收反射圖像光時讀取這些圖案作 為亮度級，以得到光信號數(shù)據(jù)。然后，光學(xué)筆266還可以被配置用于例如作為無線發(fā)送或有 線發(fā)送而將光信號數(shù)據(jù)發(fā)送到圖像顯示裝置252。圖像顯示裝置252還可以被配置用于通 過一系列圖案來計算光學(xué)筆裝置266在被投影到觀看表面254上的圖像中的位置。在計算 該位置(即，投影圖像中的光學(xué)筆正指向之處)時，圖像顯示裝置252還可以被配置用于將 位置數(shù)據(jù)發(fā)送到計算系統(tǒng)276。作為非限定性示例，可以通過發(fā)送器268將該位置數(shù)據(jù)持續(xù)地或間斷地發(fā)送到圖 像顯示裝置252，并最終發(fā)送到計算系統(tǒng)276作為鼠標坐標。作為響應(yīng)，計算系統(tǒng)276可以 與圖像顯示裝置252進行交互，以顯示在該位置處的圖像數(shù)據(jù)。圖像數(shù)據(jù)可以是諸如十字 準線(cross-hair)或鼠標光標之類的生成的視覺指示器的形式。另外，光學(xué)筆裝置266可 以通過開關(guān)280的用戶驅(qū)動向圖像顯示裝置發(fā)送驅(qū)動信號。該驅(qū)動信號最終被發(fā)送到計 算系統(tǒng)276，以表示諸如鼠標點擊、書寫命令或繪制命令之類的用戶命令?？梢酝ㄟ^發(fā)送器 268連同位置數(shù)據(jù)一起發(fā)送該驅(qū)動信號。因此，光學(xué)筆裝置266可以用于進行書寫、繪制等， 以使用圖像顯示系統(tǒng)250作為電子白板。應(yīng)當(dāng)理解，圖像顯示系統(tǒng)250是圖像顯示系統(tǒng)的 非限定性示例，圖像顯示系統(tǒng)的其它實施例可以包括被配置用于以其它合適的方式與圖像 顯示裝置252進行交互的光學(xué)筆裝置266。現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖3A，示出示例性光學(xué)筆裝置200的示意圖。在該例子中，光學(xué)筆裝置 200的光軸206表示筆接收光信號的方向?？梢酝ㄟ^投影儀接收輸入信號數(shù)據(jù)作為嵌入在 屏幕上的圖像中的亮度級的圖案。光信號可以通過可將光信號聚焦到位于光學(xué)筆裝置內(nèi)的 光檢測器300上的透鏡208而進入光學(xué)筆裝置200。光檢測器300可以輸出基于該光信號 的光信號數(shù)據(jù)。光學(xué)筆裝置100可以經(jīng)由發(fā)送器210 (例如射頻發(fā)送器)將光信號數(shù)據(jù)以 無線方式發(fā)送到投影儀202 (圖2A所示)。然后投影儀可以通過一系列圖案計算筆正指向 投影圖像中的何處，并將此發(fā)送給計算機作為坐標(例如鼠標光標坐標)。如這里所公開的，該裝置包括被成形和確定大小以被置于靠在用戶手掌上的近端 (proximal end) 306的殼體304。至少一個開關(guān)312可以位于光學(xué)輸入筆裝置上，使驅(qū)動軸 308上的驅(qū)動力與光軸206基本上平行。殼體304還被成形和確定比例，以使得當(dāng)近端306 靠在用戶手掌上時開關(guān)312處于用戶的食指附近。開關(guān)的驅(qū)動可以向計算機發(fā)送驅(qū)動信 號，其中，計算機將該驅(qū)動信號解釋為針對筆正指向的位置的用戶命令(例如鼠標點擊)。在一些實施例中，開關(guān)312可以是偏軸的(off axis)，以使得開關(guān)312不與光軸相 垂直。在一些實施例中，最小化驅(qū)動軸308和光軸206之間的距離，以最小化通過驅(qū)動開關(guān) 312而施加到光軸206上的轉(zhuǎn)矩。在一些實施例中，驅(qū)動軸308和光軸206是相同的一個。
8利用開關(guān)驅(qū)動/啟動，在開關(guān)與光軸基本上平行或小于90度的情況下，在啟動處理期間對 筆的最小運動是可能的。筆的最小運動防止了筆滑動到屏幕或顯示器上的新位置，以使得 用戶可以控制對期望的屏幕對象的選擇和啟動。在圖3A所示的示例中，開關(guān)312包括鍵帽(key cap)310?？梢詫㈤_關(guān)312安裝到 印刷電路板(未示出)。盡管圖3A示出了特殊的開關(guān)類型，但是應(yīng)該理解，可以使用具有驅(qū) 動力與光軸206平行或基本上平行的特性的任何形式的開關(guān)，例如膜開關(guān)、使得與印刷電 路板上的跡線相接觸的橡膠鍵帽中的碳球(carbon pill)、電容式開關(guān)等之類。通過以與 光軸206相平行的驅(qū)動(例如觸發(fā)式)將開關(guān)置于筆的底部上的位置中，用戶可以在基本 上不會變化或改變筆的角度的情況下舒服地按下該開關(guān)。通過最小化筆的位置和角度的變 化，筆的位置的變化被最小化。這種觸發(fā)式開關(guān)312最小化了在驅(qū)動時光學(xué)筆裝置的移動， 由此例如提高了在用戶在計算機上的Windows 環(huán)境下經(jīng)由開關(guān)306點擊窗口對象時的 使用方便性。圖3B示出與需要與光軸相垂直的力的現(xiàn)有技術(shù)的光學(xué)筆裝置10的開關(guān)相比，使 開關(guān)裝置312位于光學(xué)筆裝置200上，以使得驅(qū)動軸308以及由此使得用戶的食指施加給 開關(guān)312的力的方向與光軸206相平行，結(jié)果不會導(dǎo)致光學(xué)筆的小的移動(例如，沒有角度 變化40)。通過在開關(guān)驅(qū)動期間不會影響光學(xué)筆裝置200的角度，用戶可以更好地控制屏幕 或顯示器上的筆正指向的輸入和位置。這樣，在Windows 環(huán)境或其它圖形用戶界面環(huán)境 下，觸發(fā)器的位置使得用戶能夠依賴于筆的位置來基于位置開始或啟動期望的功能，例如 Windows 對象上的點擊或雙擊。如圖3B所示，殼體被成形以被保持在用戶的手中，以使得在殼體的近部定位于并 靠在用戶的鄰近手掌P上時用戶的食指F驅(qū)動開關(guān)212。食指F在朝向手掌P的底部的方 向上移動光學(xué)筆裝置200。因此，由于在光軸206和驅(qū)動軸308之間存在最小的距離，并且 因此通過驅(qū)動的力向光軸施加最小的轉(zhuǎn)矩，因而由食指F施加的力308將筆的殼體的近端 推到手掌P中。食指F也并不像現(xiàn)有技術(shù)的筆10那樣地用作杠桿作用點。這導(dǎo)致了 即使 光學(xué)筆裝置200移動了一點，光學(xué)筆200也僅僅相對于光軸206而在軸向上移動，并且因此 不會導(dǎo)致與現(xiàn)有技術(shù)的光學(xué)筆裝置10相關(guān)的角度變化40。應(yīng)該注意，當(dāng)觸發(fā)式開關(guān)位于如 圖3B所示時，可以更舒適地且更方便地操控該觸發(fā)式開關(guān)。圖3C示出根據(jù)本發(fā)明的替代性實施例的光學(xué)筆裝置320。光學(xué)筆裝置320與光學(xué) 筆裝置200共享相同的一般結(jié)構(gòu)。然而，光學(xué)筆裝置320的殼體322包括穿過殼體322的開 口 325。觸發(fā)器312位于開口 325內(nèi)，并且可被用戶的手指觸及。觸發(fā)器312的驅(qū)動軸326 基本上與光軸206對準。在一些實施例中，驅(qū)動軸326和光軸206是相同的軸。由于通過 驅(qū)動力沒有向光軸206施加轉(zhuǎn)矩，因而施加在驅(qū)動軸326上的驅(qū)動力不會引起光軸206的 微小移動。圖3D示出根據(jù)本發(fā)明的替代性實施例的光學(xué)筆340。光學(xué)筆裝置340與光學(xué)筆 裝置200共享相同的一般結(jié)構(gòu)。然而，光學(xué)筆340的殼體342包括沿著被設(shè)置在光軸206 上的線性路徑進行驅(qū)動的觸發(fā)器350。觸發(fā)器350與在殼體342中沿著光軸206滑動的環(huán) 360相連接，并且被圍繞光軸206環(huán)繞地布置，以不阻擋輸入光信號。因此，觸發(fā)器350和 環(huán)360沿著圍繞光軸的圓柱形路徑一起滑動。由于通過驅(qū)動力沒有向光軸206施加轉(zhuǎn)矩， 因而施加給驅(qū)動軸308上的觸發(fā)器350的驅(qū)動力不會引起光軸206的微小移動。
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相信上面描述的公開包括了具有獨立用途的多個不同的發(fā)明。雖然已經(jīng)以優(yōu)選的 形式公開了這些發(fā)明中的每個發(fā)明，但是由于可以進行多種變化，因此不認為這里公開并 示出的其具體實施例是限定性意圖的。本發(fā)明的主題包括這里公開的各種要素、特征、功能 和/或?qū)傩缘乃械男路f的且非顯而易見的組合和子組合?？梢栽谙嚓P(guān)應(yīng)用中要求保護在特征、功能、要素和/或?qū)傩缘母鞣N組合和子組合 中所實施的發(fā)明。無論這種權(quán)利要求針對不同的發(fā)明還是針對相同的發(fā)明，無論相對于任 何原始權(quán)利要求而言在范圍上不同、更寬、更窄還是相同，這種權(quán)利要求也被視為被包括在 本公開的發(fā)明的主題之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種光學(xué)筆裝置，包括筆的殼體，能夠進行功能性操作，并且沿著光軸延伸；在所述殼體中的光學(xué)傳感器，所述光學(xué)傳感器被配置用于接收沿著所述殼體的光軸發(fā)送的光信號；在所述殼體中的發(fā)送器，所述發(fā)送器被配置用于將從所述光信號獲得的光信號數(shù)據(jù)以無線方式發(fā)送到外部裝置；以及位于所述殼體上的驅(qū)動開關(guān)，被配置用于在所述光學(xué)數(shù)據(jù)信號正被發(fā)送時觸發(fā)從所述發(fā)送器至所述外部裝置的驅(qū)動信號；其中，沿著驅(qū)動軸通過力在外部觸發(fā)所述驅(qū)動開關(guān)，所述驅(qū)動軸基本上與所述光軸相平行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)筆裝置，其中所述光學(xué)傳感器包括光檢測器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)筆裝置，還包括透鏡，被配置用于將所述光信號聚焦到所述光檢測器上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)筆裝置，其中所述發(fā)送器包括射頻發(fā)送器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)筆裝置，其中所述發(fā)送器被安裝到所述殼體中的印刷電 路板。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)筆裝置，其中所述開關(guān)包括膜開關(guān)、碳球或電容式開關(guān)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)筆裝置，其中所述殼體被成形以被保持于用戶的手中， 以使得當(dāng)所述殼體的近部被定位成靠在所述用戶的鄰近手掌上時所述用戶的食指驅(qū)動所 述開關(guān)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)筆裝置，其中所述驅(qū)動軸被定位在距所述光軸最小距離處。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)筆裝置，其中所述驅(qū)動軸與所述光軸是共線的。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光學(xué)筆裝置，其中所述驅(qū)動開關(guān)在穿過所述殼體的開口中 能夠被觸及。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光學(xué)筆裝置，其中所述驅(qū)動開關(guān)包括沿著圍繞所述光軸的 圓柱形路徑驅(qū)動的滑動部件。
12.—種顯示系統(tǒng)，包括圖像顯示裝置，包括圖像生成裝置，用于投影圖像；處理器，被配置用于接收來自輸入裝置的光信號數(shù)據(jù)，并且計算用于表示所述輸入裝 置正指向所述圖像上的何處的位置數(shù)據(jù)；其中，計算系統(tǒng)被配置為從所述圖像顯示裝置接收所述位置數(shù)據(jù)，并且將基于所述位 置數(shù)據(jù)的圖像數(shù)據(jù)發(fā)送到所述圖像顯示裝置；光學(xué)筆裝置，包括筆的殼體，能夠進行功能性操作，并且沿著光軸延伸；在所述殼體中的光學(xué)傳感器，所述光學(xué)傳感器被配置用于接收沿著所述殼體的光軸發(fā) 送的光信號，其中從由所述圖像生成裝置投影的圖像接收所述光信號；在所述殼體中的發(fā)送器，所述發(fā)送器被配置用于將從所述光信號獲得的光信號數(shù)據(jù)以無線方式發(fā)送到所述圖像顯示裝置；以及位于所述殼體上的驅(qū)動開關(guān)，被配置用于在所述光學(xué)數(shù)據(jù)信號正被發(fā)送時觸發(fā)從所述 發(fā)送器至所述圖像顯示裝置的驅(qū)動信號；其中，沿著驅(qū)動軸通過力在外部觸發(fā)所述驅(qū)動開關(guān)，所述驅(qū)動軸基本上與所述光軸相 平行。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的顯示系統(tǒng)，其中所述圖像顯示裝置是正投影裝置、背投影 裝置、液晶顯示系統(tǒng)、激光系統(tǒng)或大幅面顯示裝置。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的顯示系統(tǒng)，其中所述位置數(shù)據(jù)包括鼠標坐標。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的顯示系統(tǒng)，其中所述開關(guān)包括膜開關(guān)、碳球或電容式開關(guān)。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的顯示系統(tǒng)，其中所述殼體被成形以被保持于用戶的手中， 以使得當(dāng)所述殼體的近部被定位成靠在所述用戶的鄰近手掌上時所述用戶的食指驅(qū)動所 述開關(guān)。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的顯示系統(tǒng)，其中所述驅(qū)動軸被定位在距所述光軸最小距離處。
18.根據(jù)權(quán)利要求12所述的顯示系統(tǒng)，其中所述驅(qū)動軸與所述光軸是共線的。
19.根據(jù)權(quán)利要求12所述的顯示系統(tǒng)，其中所述驅(qū)動開關(guān)在穿過所述殼體的開口中能 夠被觸及。
20.根據(jù)權(quán)利要求12所述的顯示系統(tǒng)，其中所述驅(qū)動開關(guān)包括沿著圍繞所述光軸的圓 柱形路徑驅(qū)動的滑動部件。
全文摘要
公開了具有觸發(fā)式開關(guān)的光學(xué)輸入筆裝置。提供了一種用于圖像顯示系統(tǒng)的光學(xué)筆裝置。該光學(xué)筆裝置包括觸發(fā)式開關(guān)，該觸發(fā)式開關(guān)被布置用于增強在使用光學(xué)筆上的開關(guān)時的用戶控制?？梢匝刂c光學(xué)筆裝置的光學(xué)輸入軸相平行的方向驅(qū)動該開關(guān)。
文檔編號G06F3/038GK101963847SQ201010240799
公開日2011年2月2日 申請日期2010年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月24日
發(fā)明者克里斯·哈弗蒂, 蘭迪·萊思羅普 申請人:精工愛普生株式會社