專利名稱：電腦輸入裝置的三維控制裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種信號控制裝置及其方法，特別涉及一種電腦輸入裝置的三維控制裝置及其方法。
背景技術(shù)：
隨著信息科技的發(fā)展，越來越多相關(guān)的電子產(chǎn)品被開發(fā)，以符合市場的需求，也使得電腦更容易讓使用者操作?，F(xiàn)今的指標(biāo)控制系統(tǒng)主要為鼠標(biāo)與數(shù)字感應(yīng)版，使用者可以依據(jù)其需求而進(jìn)行選擇，例如使用者需進(jìn)行繪圖軟件的操作，可選擇數(shù)字板以便進(jìn)行制圖。隨著三維繪圖軟件與三維顯示技術(shù)的不斷演進(jìn)，使用者對于三維系統(tǒng)操控的需求也日益越增。然而，一般的指向裝置，比如說最常使用的鼠標(biāo)，僅提供二維的輸入信號。若運(yùn)用一般的鼠標(biāo)進(jìn)行三維系統(tǒng)的操作，對于使用者來說，其在使用上將會面臨捉襟見肘的窘境。有鑒于此，公知技術(shù)提出了一種三維鼠標(biāo)(3D mouse)，以提供使用者進(jìn)行多維操控信號的操作。于美國專利US 6753519中揭示了一種三維鼠標(biāo)，此一專利的特征是利用光學(xué)電子元件的排列方式，來檢測兩個(gè)物體之間的相對移動或是相對位置。然而，若是利用光學(xué)電子元件來檢測物體的相對移動或是相對位置，可能需要配合使用光學(xué)檢測裝置(比如說電荷耦合元件(Charge-coupled Device))，再配合影響辨識的相關(guān)程序，來計(jì)算以產(chǎn)生相對移動或是相對位置。因此，公知技術(shù)的三維鼠標(biāo)在制造上需要較復(fù)雜的元件，也使得其生產(chǎn)成本隨的提升。此外，發(fā)光元件與光學(xué)檢測裝置，需要占掉一定的體積。因此，公知技術(shù)的三維鼠標(biāo)，若是縮小體積，也會面臨到相當(dāng)大的挑戰(zhàn)。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于公知技術(shù)所提出的三維鼠標(biāo)生產(chǎn)成本過高的問題，本發(fā)明提出一種電腦輸入裝置的三維控制裝置。本發(fā)明所提出的電腦輸入裝置的三維控制裝置包括有至少三個(gè)感應(yīng)單元與至少一發(fā)射線圈。其中，每個(gè)感應(yīng)單元具有二個(gè)相鄰的接收線圈。發(fā)射線圈介于三個(gè)感應(yīng)單元之間，發(fā)射線圈相對于三個(gè)感應(yīng)單元多軸向運(yùn)動，以改變?nèi)齻€(gè)感應(yīng)單元中每一接收線圈的接收信號關(guān)系進(jìn)行控制。本發(fā)明另提出電腦輸入裝置的一種三維控制裝置，包括第一構(gòu)件與第二構(gòu)件。第一構(gòu)件包含至少三個(gè)感應(yīng)單元，每個(gè)感應(yīng)單元具有二個(gè)相鄰的接收線圈。第二構(gòu)件包含至少一發(fā)射線圈，并且發(fā)射線圈介于三個(gè)感應(yīng)單元之間。其中，第一構(gòu)件與第二構(gòu)件以可多軸向運(yùn)動的關(guān)系相互設(shè)置。多軸向運(yùn)動可改變發(fā)射線圈對應(yīng)三個(gè)感應(yīng)單元中每一接收線圈的一接收信號的關(guān)系。此三個(gè)感應(yīng)單元根據(jù)接收信號產(chǎn)生至少六種控制信號。根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，本發(fā)明另揭示一種電腦輸入裝置的三維控制裝置，包括第一構(gòu)件與第二構(gòu)件。第一構(gòu)件包含至少三個(gè)感應(yīng)單元，每個(gè)感應(yīng)單元具有二個(gè)相鄰的接收線圈。第二構(gòu)件包含至少三個(gè)發(fā)射線圈，三個(gè)發(fā)射線圈與該三個(gè)感應(yīng)單元以一對一方式對應(yīng)設(shè)置。其中，第一構(gòu)件與第二構(gòu)件以可多軸向運(yùn)動的關(guān)系相互設(shè)置。多軸向運(yùn)動可改變發(fā)射線圈對應(yīng)三個(gè)感應(yīng)單元中每一接收線圈的一接收信號的關(guān)系。此三個(gè)感應(yīng)單元根據(jù)接收信號產(chǎn)生至少十種控制信號。根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，本發(fā)明另揭示一種電腦輸入裝置的三維控制裝置，包括第一構(gòu)件與第二構(gòu)件。第一構(gòu)件包含至少四個(gè)感應(yīng)單元，每個(gè)感應(yīng)單元具有二個(gè)相鄰的接收線圈。第二構(gòu)件包含至少四個(gè)發(fā)射線圈，四個(gè)發(fā)射線圈與該四個(gè)感應(yīng)單元以一對一方式對應(yīng)設(shè)置。其中，第一構(gòu)件與第二構(gòu)件以可多軸向運(yùn)動的關(guān)系相互設(shè)置。多軸向運(yùn)動可改變發(fā)射線圈對應(yīng)四個(gè)感應(yīng)單元中每一接收線圈的一接收信號的關(guān)系。此四個(gè)感應(yīng)單元根據(jù)接收信號產(chǎn)生至少十二種控制信號。根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，本發(fā)明另提出一種電腦輸入裝置的三維控制方法。此三維控制方法為利用一第一構(gòu)件與一第二構(gòu)件之間對應(yīng)的信號強(qiáng)弱來產(chǎn)生多個(gè)控制信號，并且通過所述多個(gè)控制信號來進(jìn)行多軸向方位的控制。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，本發(fā)明僅需要為數(shù)極少的發(fā)射線圈與接收線圈，根據(jù)接收線圈的接收信號關(guān)系，即可產(chǎn)生多達(dá)十二種的控制信號，以進(jìn)行三維控制。因此，本發(fā)明所提出的電腦輸入裝置的三維控制裝置，在結(jié)構(gòu)上相當(dāng)?shù)暮唵?，不僅可節(jié)省制造成本，也可有效的減少體積，以利整合于其他電腦周邊裝置。


圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例的示意圖；圖2A、圖2B與圖2C為本發(fā)明第一實(shí)施例的位置關(guān)系示意圖；圖3A至圖3L為本發(fā)明第一實(shí)施例的多軸向運(yùn)動示意圖；圖4A與圖4B為本發(fā)明第二實(shí)施例的相對位置示意圖；圖5為本發(fā)明第三實(shí)施例的示意圖；圖6A與圖6B為本發(fā)明第三實(shí)施例的位置關(guān)系示意圖；圖7為本發(fā)明第四實(shí)施例的示意圖；圖8A與圖8B為本發(fā)明第四實(shí)施例的相對位置示意圖；以及圖9為本發(fā)明所提出的三維控制方法的流程圖。上述附圖中的附圖標(biāo)記說明如下10第一構(gòu)件12第一感應(yīng)單元12a第一接收線圈12b第二接收線圈14第二感應(yīng)單元14a第三接收線圈14b第四接收線圈16第三感應(yīng)單元16a第五接收線圈16b第六接收線圈
18第四感應(yīng)單元18a第七接收線圈18b第八接收線圈20第二構(gòu)件22第一發(fā)射線圈24第二發(fā)射線圈26第三發(fā)射線圈28第四發(fā)射線圈30 桿體
具體實(shí)施例方式以下在實(shí)施方式中進(jìn)一步詳細(xì)說明本發(fā)明的詳細(xì)特征以及優(yōu)點(diǎn)，其內(nèi)容足以使任何本領(lǐng)域技術(shù)人員了解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，且根據(jù)本說明書所揭示的內(nèi)容、權(quán)利要求書及附圖，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員可輕易地理解本發(fā)明相關(guān)的目的及優(yōu)點(diǎn)。請參照圖1，為本發(fā)明第一實(shí)施例的示意圖。本發(fā)明所提出的電腦輸入裝置的三維控制裝置，包括三個(gè)感應(yīng)單元與一第一發(fā)射線圈22。在此實(shí)施例中，三個(gè)感應(yīng)單元為第一感應(yīng)單元12、第二感應(yīng)單元14與第三感應(yīng)單元16。每個(gè)感應(yīng)單元包括二個(gè)相鄰的接收線圈。也就是說，第一感應(yīng)單元12包括第一接收線圈12a與第二接收線圈12b，且第一接收線圈12a與第二接收線圈12b的邊緣會彼此相鄰。同樣地，第二感應(yīng)單元14包括彼此相鄰的第三接收線圈14a與第四接收線圈14b，第三感應(yīng)單元16包括彼此相鄰的第五接收線圈16a與第六接收線圈16b。請參照圖2A，為本發(fā)明第一實(shí)施例的位置關(guān)系示意圖。由俯視角度觀之，第一發(fā)射線圈22介于第一感應(yīng)單元12、第二感應(yīng)單元14與第三感應(yīng)單元16之間。第一發(fā)射線圈 22至第一感應(yīng)單元12、第二感應(yīng)單元14與第三感應(yīng)單元16可為相等距離。第一感應(yīng)單元 12、第二感應(yīng)單元14與第三感應(yīng)單元16則分別位于第一發(fā)射線圈22的90度角方向、210 度角方向與0度角方向。圖2B與圖2C，為本發(fā)明第一實(shí)施例的位置關(guān)系側(cè)示圖。在圖2B中，第一感應(yīng)單元12、第二感應(yīng)單元14與第三感應(yīng)單元16可配置于第一構(gòu)件10的一表面。第一發(fā)射線圈22可配置于第二構(gòu)件20的一表面。其中，第二構(gòu)件20 位于第一構(gòu)件10之上。使用者可對于第二構(gòu)件20進(jìn)行操控，以進(jìn)行多軸向運(yùn)動的控制。在圖2C中，第一感應(yīng)單元12、第二感應(yīng)單元14與第三感應(yīng)單元16可配置于第一構(gòu)件10的一表面。第一發(fā)射線圈22可配置于第二構(gòu)件20的一表面。其中，第一構(gòu)件10 位于第二構(gòu)件20之上。使用者可對于第一構(gòu)件10進(jìn)行操控，以進(jìn)行多軸向運(yùn)動的控制。當(dāng)?shù)谝话l(fā)射線圈22相對于第一感應(yīng)單元12、第二感應(yīng)單元14與第三感應(yīng)單元16 進(jìn)行多軸向運(yùn)動時(shí)，第一感應(yīng)單元12、第二感應(yīng)單元14與第三感應(yīng)單元16中的每一個(gè)接收線圈12a、12b、14a、14b、16a、16b會分別接收到不同強(qiáng)弱的接收信號。這些不同強(qiáng)弱的信號之間的關(guān)系，可傳送至一數(shù)字處理裝置，并利用數(shù)字處理裝置的運(yùn)算能力，將這些不同強(qiáng)弱的接收信號轉(zhuǎn)換成控制信號，以進(jìn)行三維控制。多軸向運(yùn)動所對應(yīng)的接收信號茲說明如下。多軸向運(yùn)動至少包括前后左右平移與上下位移。在本發(fā)明中，“前”定義為圖2A中Y軸的方向，“后”定義為圖2A中Y軸的反方向，“左”定義為圖2A中X軸的反方向，“右”定義為圖2A中X軸的方向，“上”定義為圖2B或是圖2C中Z軸的方向，“下”定義為圖2B或是圖2C中Z軸的反方向。請參照圖3A至圖3L，為本發(fā)明第一實(shí)施例的多軸向運(yùn)動示意圖。在圖3A與圖3B中，當(dāng)使用者的操作為往前(Y軸方向)移動時(shí)，第一發(fā)射線圈22 會往接近第一接收線圈12a與第二接收線圈12b的方向移動，同時(shí)第一發(fā)射線圈22會遠(yuǎn)離第三接收線圈14a、第四接收線圈14b、第五接收線圈16a與第六接收線圈16b。因此，第一接收線圈12a與第二接收線圈12b所接收到的信號強(qiáng)度會變大，而第三接收線圈14a、第四接收線圈14b、第五接收線圈16a與第六接收線圈16b所接收到的信號強(qiáng)度會變小。在圖3C與圖3D中，當(dāng)使用者的操作為往右(X軸方向)移動時(shí)，第一發(fā)射線圈22 會往接近第五接收線圈16a與第六接收線圈16b的方向移動，同時(shí)第一發(fā)射線圈22會遠(yuǎn)離第一接收線圈12a、第二接收線圈12b、第三接收線圈14a與第四接收線圈14b。因此，第五接收線圈16a與第六接收線圈16b所接收到的信號強(qiáng)度會變大，而第一接收線圈12a、第二接收線圈12b、第三接收線圈14a與第四接收線圈14b所接收到的信號強(qiáng)度會變小。在圖3E與圖3F中，當(dāng)使用者的操作為往后(Y軸反方向)移動時(shí)，第一發(fā)射線圈 22會往接近第三接收線圈14a與第四接收線圈14b的方向移動，同時(shí)第一發(fā)射線圈22會遠(yuǎn)離第一接收線圈12a、第二接收線圈12b、第五接收線圈16a與第六接收線圈16b。并且，第一發(fā)射線圈22至第四接收線圈14b的距離，會比第一發(fā)射線圈22至第三接收線圈14a的距離來的近。因此，第一接收線圈12a、第二接收線圈12b、第五接收線圈16a與第六接收線圈16b所接收到的信號強(qiáng)度會變小，而第三接收線圈14a與第四接收線圈14b所接收到的信號強(qiáng)度則會變大，并且第四接收線圈14b所接收到的信號強(qiáng)度會大于第三接收線圈14a 的信號強(qiáng)度。在圖3G與圖3H中，當(dāng)使用者的操作為往左(X軸反方向)移動時(shí)，第一發(fā)射線圈 22會往接近第三接收線圈14a與第四接收線圈14b的方向移動，同時(shí)第一發(fā)射線圈22會遠(yuǎn)離第一接收線圈12a、第二接收線圈12b、第五接收線圈16a與第六接收線圈16b。并且，第一發(fā)射線圈22至第三接收線圈14a的距離，會比第一發(fā)射線圈22至第四接收線圈14b的距離來的近。因此，第一接收線圈12a、第二接收線圈12b、第五接收線圈16a與第六接收線圈16b所接收到的信號強(qiáng)度會變小，而第三接收線圈14a與第四接收線圈14b所接收到的信號強(qiáng)度則會變大，并且第三接收線圈14a所接收到的信號強(qiáng)度會大于第四接收線圈14b 的信號強(qiáng)度。在圖31與圖3J中，當(dāng)使用者的操作為往上(Z軸方向)移動時(shí)，第一發(fā)射線圈22 會同時(shí)會向第一接收線圈12a、第二接收線圈12b、第三接收線圈14a、第四接收線圈14b、第五接收線圈16a與第六接收線圈16遠(yuǎn)離的方向移動。因此，第一接收線圈12a、第二接收線圈12b、第三接收線圈14a、第四接收線圈14b、第五接收線圈16a與第六接收線圈16b所接收到的信號強(qiáng)度都會變小。在圖3K與圖3L中，當(dāng)使用者的操作為往下(Z軸反方向)移動時(shí)，第一發(fā)射線圈 22會同時(shí)會向第一接收線圈12a、第二接收線圈12b、第三接收線圈14a、第四接收線圈14b、 第五接收線圈16a與第六接收線圈16b接近的方向移動。因此，第一接收線圈12a、第二接收線圈12b、第三接收線圈14a、第四接收線圈14b、第五接收線圈16a與第六接收線圈16b所接收到的信號強(qiáng)度都會變大。通過上述的方式，根據(jù)第一接收線圈12a、第二接收線圈12b、第三接收線圈14a、 第四接收線圈14b、第五接收線圈16a與第六接收線圈16b所接收到信號相對大小(變大或變小)的關(guān)系，并且根據(jù)第五接收線圈16a與第六接收線圈16b彼此之間的信號大小，即可分別對應(yīng)“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”的操作，以產(chǎn)生六種控制信號。上述的操作方式，為判斷信號相對大小的關(guān)系。若是將接收信號轉(zhuǎn)換成多個(gè)位元的數(shù)字信號，則可做出更多種類的控制信號，以對應(yīng)不同的操作，比如說“前傾”、“后傾”、 “左傾”與“右傾”等。此電腦輸入裝置的三維控制裝置可整合至一般的電腦周邊裝置，比如說鼠標(biāo)或是鍵盤中，也可整合至手持式數(shù)字裝置中，以增加使用者在操作上的便利性。請參照圖4A與圖4B，為本發(fā)明第二實(shí)施例的相對位置示意圖。本發(fā)明所提出的電腦輸入裝置的三維控制裝置，包括第一構(gòu)件10與第二構(gòu)件20。此三維控制裝置，可視為前述的三維控制裝置的應(yīng)用。第一構(gòu)件10包括第一感應(yīng)單元12、第二感應(yīng)單元14與第三感應(yīng)單元16。每個(gè)感應(yīng)單元包括二個(gè)相鄰的接收線圈。也就是說，第一感應(yīng)單元12包括第一接收線圈12a與第二接收線圈12b，且第一接收線圈12a與第二接收線圈12b的邊緣會彼此相鄰。同樣地，第二感應(yīng)單元14包括彼此相鄰的第三接收線圈14a與第四接收線圈14b，第三感應(yīng)單元16包括彼此相鄰的第五接收線圈16a與第六接收線圈16b。第二構(gòu)件20則包括一個(gè)第一發(fā)射線圈22，第一發(fā)射線圈22介于第一感應(yīng)單元 12、第二感應(yīng)單元14與第三感應(yīng)單元16之間。第一構(gòu)件10可為一基座，并且可固定于其他裝置上。第二構(gòu)件20上包括一桿體 30。第一構(gòu)件10與第二構(gòu)件20之間，可通過彈簧或是其他連接構(gòu)件相連，以便使用者操作第二構(gòu)件20上的桿體30來進(jìn)行多軸向運(yùn)動。請參照圖5，為本發(fā)明第三實(shí)施例的示意圖。本發(fā)明所提出的電腦輸入裝置的三維控制裝置，包括第一構(gòu)件10與第二構(gòu)件20。第一構(gòu)件10包括第一感應(yīng)單元12、第二感應(yīng)單元14與第三感應(yīng)單元16。第一感應(yīng)單元12配置于第一構(gòu)件10中心點(diǎn)的90度角方向，第二感應(yīng)單元14配置于第一構(gòu)件10 中心點(diǎn)的180度角方向，且第三感應(yīng)單元16配置于第一構(gòu)件10中心點(diǎn)的0度角方向。第一感應(yīng)單元12包括彼此相鄰的第一接收線圈12a與第二接收線圈12b，第一接收線圈12a 設(shè)置于第二接收線圈12b的左方。第二感應(yīng)單元14包括彼此相鄰的第三接收線圈14a與第四接收線圈14b，第三接收線圈14a設(shè)置于第四接收線圈14b的上方。第三感應(yīng)單元16 包括彼此相鄰的第五接收線圈16a與第六接收線圈16b，第五接收線圈16a設(shè)置于第六接收線圈16b的上方。第二構(gòu)件20則包括第一發(fā)射線圈22、第二發(fā)射線圈24與第三發(fā)射線圈26。請參照圖6A與圖6B，為本發(fā)明第三實(shí)施例的相對位置示意圖。第二構(gòu)件20上包括一桿體30。使用者可操作桿體30使第二構(gòu)件20相對于第一構(gòu)件10進(jìn)行多軸向運(yùn)動。第一發(fā)射線圈22、第二發(fā)射線圈24與第三發(fā)射線圈26以一對一方式，對應(yīng)設(shè)置于第一感應(yīng)單元12、第二感應(yīng)單元14與第三感應(yīng)單元16之上。更進(jìn)一步說，第一發(fā)射線圈22設(shè)置于第一接收線圈12a與第二接收線圈12b之間的上方，第二發(fā)射線圈24設(shè)置于第三接收線圈14a與第四接收線圈14b之間的上方，第三發(fā)射線圈沈設(shè)置于第五接收線圈 16a與第六接收線圈16b之間的上方。當(dāng)?shù)诙?gòu)件20往前移動時(shí)，第一發(fā)射線圈22會往遠(yuǎn)離第一接收線圈1 與第二接收線圈12b的方向移動，同時(shí)第二發(fā)射線圈M會接近第三接收線圈14a，并遠(yuǎn)離第四接收線圈14b，第三發(fā)射線圈沈會接近第五接收線圈16a，并遠(yuǎn)離第六接收線圈16b。因此，第三接收線圈Ha與第五接收線圈16a所接收到的信號強(qiáng)度會變大，而第一接收線圈12a、第二接收線圈12b、第四接收線圈14b與第六接收線圈16b所接收到的信號強(qiáng)度會變小。當(dāng)?shù)诙?gòu)件20往右移動時(shí)，第一發(fā)射線圈22會接近第二接收線圈12b，并遠(yuǎn)離第一接收線圈12a，第二發(fā)射線圈M會同時(shí)遠(yuǎn)離第三接收線圈14a與第四接收線圈14b，且第三發(fā)射線圈沈也會同時(shí)遠(yuǎn)離第五接收線圈16a與第六接收線圈16b。因此，第二接收線圈12b所接收到的信號強(qiáng)度會變大，而第一接收線圈12a、第三接收線圈14a、第四接收線圈 14b、第五接收線圈16a與第六接收線圈16b所接收到的信號強(qiáng)度會變小。當(dāng)?shù)诙?gòu)件20往后移動時(shí)，第一發(fā)射線圈22會往遠(yuǎn)離第一接收線圈12a 與第二接收線圈12b的方向移動，同時(shí)第二發(fā)射線圈M會接近第四接收線圈14b，并遠(yuǎn)離第三接收線圈14a，第三發(fā)射線圈沈會接近第六接收線圈16b，并遠(yuǎn)離第五接收線圈16a。因此，第四接收線圈14b與第六接收線圈16b所接收到的信號強(qiáng)度會變大，而第一接收線圈12a、第二接收線圈12b、第三接收線圈1 與第五接收線圈16a所接收到的信號強(qiáng)度會變小。當(dāng)?shù)诙?gòu)件20往左移動時(shí)，第一發(fā)射線圈22會接近第一接收線圈12a，并遠(yuǎn)離第二接收線圈12b，第二發(fā)射線圈M會同時(shí)遠(yuǎn)離第三接收線圈14a與第四接收線圈14b，且第三發(fā)射線圈沈也會同時(shí)遠(yuǎn)離第五接收線圈16a與第六接收線圈16b。因此，第一接收線圈1 所接收到的信號強(qiáng)度會變大，而第二接收線圈12b、第三接收線圈14a、第四接收線圈 14b、第五接收線圈16a與第六接收線圈16b所接收到的信號強(qiáng)度會變小。當(dāng)?shù)诙?gòu)件20往上移動時(shí)，第一發(fā)射線圈22會遠(yuǎn)離接收線圈12a與第二接收線圈12b，第二發(fā)射線圈M會遠(yuǎn)離第三接收線圈14a、第四接收線圈14b，第三發(fā)射線圈沈會遠(yuǎn)離第五接收線圈16a與第六接收線圈16b。因此，第一接收線圈12a、第二接收線圈12b、 第三接收線圈14a、第四接收線圈14b、第五接收線圈16a與第六接收線圈16b所接收到的信號強(qiáng)度都會變小。當(dāng)?shù)诙?gòu)件20往下移動時(shí)，第一發(fā)射線圈22會接近第一接收線圈12a與第二接收線圈12b，第二發(fā)射線圈M會接近第三接收線圈14a、第四接收線圈14b，第三發(fā)射線圈 26會接近第五接收線圈16a與第六接收線圈16b。因此，第一接收線圈12a、第二接收線圈 12b、第三接收線圈14a、第四接收線圈14b、第五接收線圈16a與第六接收線圈16b所接收到的信號強(qiáng)度都會變大。當(dāng)?shù)诙?gòu)件20往右旋轉(zhuǎn)(順時(shí)鐘方向)時(shí)，第一發(fā)射線圈22會接近第二接收線圈12b并遠(yuǎn)離第一接收線圈12a，第二發(fā)射線圈M會接近第三接收線圈1 并遠(yuǎn)離第四接收線圈14b，第三發(fā)射線圈沈會接近第六接收線圈16b并遠(yuǎn)離第五接收線圈16a。因此，第二接收線圈12b、第三接收線圈1 與第六接收線圈16b所接收到的信號強(qiáng)度會變大。第一接收線圈12a、第四接收線圈14b與第五接收線圈16a所接收到的信號強(qiáng)度會變小。當(dāng)?shù)诙?gòu)件20往左旋轉(zhuǎn)(逆時(shí)鐘方向)時(shí)，第一發(fā)射線圈22會接近第一接收線圈1 并遠(yuǎn)離第二接收線圈12b，第二發(fā)射線圈M會接近第四接收線圈14b并遠(yuǎn)離第三接收線圈14a，第三發(fā)射線圈沈會接近第五接收線圈16a并遠(yuǎn)離第六接收線圈16b。因此，第一接收線圈12a、第四接收線圈14b與第五接收線圈16a所接收到的信號強(qiáng)度會變大。第二接收線圈12b、第三接收線圈1 與第六接收線圈16b所接收到的信號強(qiáng)度會變小。當(dāng)?shù)诙?gòu)件20往右傾斜時(shí)，第一發(fā)射線圈22會接近第二接收線圈12b并遠(yuǎn)離第一接收線圈12a，第二發(fā)射線圈M會遠(yuǎn)離第三接收線圈Ha與第四接收線圈14b，第三發(fā)射線圈沈會接近第五接收線圈16a與第六接收線圈16b。因此，第二接收線圈12b、第五接收線圈16a與第六接收線圈16b所接收到的信號強(qiáng)度會變大。第一接收線圈12a、第三接收線圈14a與第四接收線圈14b所接收到的信號強(qiáng)度會變小。當(dāng)?shù)诙?gòu)件20往左傾斜時(shí)，第一發(fā)射線圈22會接近第一接收線圈12a并遠(yuǎn)離第二接收線圈12b，第二發(fā)射線圈M會接近第三接收線圈Ha與第四接收線圈14b，第三發(fā)射線圈沈會遠(yuǎn)離第五接收線圈16a與第六接收線圈16b。因此，第一接收線圈12a、第三接收線圈Ha與第四接收線圈14b所接收到的信號強(qiáng)度會變大。第二接收線圈12b、第五接收線圈16a與第六接收線圈16b所接收到的信號強(qiáng)度會變小。通過上述的方式，根據(jù)第一接收線圈12a、第二接收線圈12b、第三接收線圈14a、 第四接收線圈14b、第五接收線圈16a與第六接收線圈16b所接收到信號相對大小(變大或變小)的關(guān)系，即可分別對應(yīng)“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“左旋”、“右旋”、“左傾”、 “右傾”的操作，以產(chǎn)生十種控制信號。上述的操作方式，為判斷信號相對大小的關(guān)系。若是將接收信號轉(zhuǎn)換成多個(gè)位元的數(shù)字信號，則可做出更多種類的控制信號，以對應(yīng)不同的操作，比如說“前傾”、“后傾”等。請參照圖7，為本發(fā)明第四實(shí)施例的示意圖。本發(fā)明所提出的電腦輸入裝置的三維控制裝置，包括第一構(gòu)件10與第二構(gòu)件20。第一構(gòu)件10包括第一感應(yīng)單元12、第二感應(yīng)單元14、第三感應(yīng)單元16與第四感應(yīng)單元18。第一感應(yīng)單元12配置于第一構(gòu)件10中心點(diǎn)的90度角方向，第二感應(yīng)單元14 配置于第一構(gòu)件10中心點(diǎn)的180度角方向，第三感應(yīng)單元16配置于第一構(gòu)件10中心點(diǎn)的 0度角方向，第四感應(yīng)單元18配置于第一構(gòu)件10中心點(diǎn)的270度角方向。第一感應(yīng)單元 12包括彼此相鄰的第一接收線圈12a與第二接收線圈12b，第一接收線圈1 設(shè)置于第二接收線圈12b的左方。第二感應(yīng)單元14包括彼此相鄰的第三接收線圈1 與第四接收線圈14b，第三接收線圈1 設(shè)置于第四接收線圈14b的上方。第三感應(yīng)單元16包括彼此相鄰的第五接收線圈16a與第六接收線圈16b，第五接收線圈16a設(shè)置于第六接收線圈16b的上方。第四感應(yīng)單元18包括彼此相鄰的第七接收線圈18a與第八接收線圈18b，第七接收線圈18a設(shè)置于第八接收線圈18b的左方。第二構(gòu)件20則包括第一發(fā)射線圈22、第二發(fā)射線圈M與第三發(fā)射線圈沈、第四發(fā)射線圈觀。請參照圖8A與圖8B，為本發(fā)明第四實(shí)施例的相對位置示意圖。第二構(gòu)件20上包括一桿體30。使用者可操作桿體30使第二構(gòu)件20相對于第一構(gòu)件10進(jìn)行多軸向運(yùn)動。第一發(fā)射線圈22、第二發(fā)射線圈24、第三發(fā)射線圈沈與第四發(fā)射線圈28以一對一方式，對應(yīng)設(shè)置于第一感應(yīng)單元12、第二感應(yīng)單元14、第三感應(yīng)單元16與第四感應(yīng)單元 18之上。更進(jìn)一步說，第一發(fā)射線圈22設(shè)置于第一接收線圈1 與第二接收線圈12b之間的上方，第二發(fā)射線圈M設(shè)置于第三接收線圈Ha與第四接收線圈14b之間的上方，第三發(fā)射線圈沈設(shè)置于第五接收線圈16a與第六接收線圈16b之間的上方，第四發(fā)射線圈28 設(shè)置于第七接收線圈18a與第八接收線圈18b之間的上方。第一接收線圈12a、第二接收線圈12b、第三接收線圈14a、第四接收線圈14b、第五接收線圈16a、第六接收線圈16b、第七接收線圈1 與第八接收線圈18b所接收到信號相對大小(變大或變小)與多軸向運(yùn)動所對應(yīng)的接收信號的相對關(guān)系，可分別對應(yīng)“上”、 “下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“左旋”、“右旋”、“左傾”、“右傾”、“前傾“與”后傾”的操作，以產(chǎn)生十二種控制信號。這十二種控制信號與多軸向的操作之間的關(guān)系，可以整理成下表。本領(lǐng)域技術(shù)人員，可將接收信號以查表的方式，對應(yīng)輸出控制信號。
權(quán)利要求
1.一種電腦輸入裝置的三維控制裝置，包括有至少三個(gè)感應(yīng)單元，每個(gè)該感應(yīng)單元具有二個(gè)相鄰的接收線圈；以及至少一發(fā)射線圈，該發(fā)射線圈介于該三個(gè)感應(yīng)單元之間，該發(fā)射線圈相對于該三個(gè)感應(yīng)單元進(jìn)行一多軸向運(yùn)動，以改變該三個(gè)感應(yīng)單元中每一該接收線圈的接收信號關(guān)系進(jìn)行控制。
2.如權(quán)利要求1所述的電腦輸入裝置的三維控制裝置，其中該三個(gè)感應(yīng)單元根據(jù)所述多個(gè)接收線圈接收信號的信號相對大小，以進(jìn)行控制。
3.一種電腦輸入裝置的三維控制裝置，包括一第一構(gòu)件，包含至少三個(gè)感應(yīng)單元，每個(gè)該感應(yīng)單元具有二個(gè)相鄰的接收線圈；以及一第二構(gòu)件，包含至少一發(fā)射線圈，并且該發(fā)射線圈介于該三個(gè)感應(yīng)單元之間；其中，該第一構(gòu)件與該第二構(gòu)件以可進(jìn)行一多軸向運(yùn)動的關(guān)系相互設(shè)置，且該多軸向運(yùn)動改變該發(fā)射線圈對應(yīng)該三個(gè)感應(yīng)單元中每一該接收線圈的一接收信號的關(guān)系，該三個(gè)感應(yīng)單元根據(jù)該接收信號產(chǎn)生至少六種控制信號。
4.如權(quán)利要求3所述的電腦輸入裝置的三維控制裝置，其中該三個(gè)感應(yīng)單元根據(jù)所述多個(gè)接收線圈的該接收信號的信號相對大小，產(chǎn)生該至少六種控制信號。
5.一種電腦輸入裝置的三維控制裝置，包括一第一構(gòu)件，包含至少三個(gè)感應(yīng)單元，每個(gè)該感應(yīng)單元具有二個(gè)相鄰的接收線圈；以及一第二構(gòu)件，包含至少三個(gè)發(fā)射線圈，該三個(gè)發(fā)射線圈與該三個(gè)感應(yīng)單元以一對一方式對應(yīng)設(shè)置；其中，該第一構(gòu)件與該第二構(gòu)件以可進(jìn)行一多軸向運(yùn)動的關(guān)系相互設(shè)置，且該多軸向運(yùn)動改變這些發(fā)射線圈對應(yīng)該三個(gè)感應(yīng)單元中每一該接收線圈的一接收信號的關(guān)系，該三個(gè)感應(yīng)單元根據(jù)該接收信號產(chǎn)生至少十種控制信號。
6.如權(quán)利要求5所述的電腦輸入裝置的三維控制裝置，其中該三個(gè)感應(yīng)單元根據(jù)所述多個(gè)接收線圈的該接收信號的信號相對大小，產(chǎn)生該至少十種控制信號。
7.一種電腦輸入裝置的三維控制裝置，包括一第一構(gòu)件，包含至少四個(gè)感應(yīng)單元，每個(gè)該感應(yīng)單元具有二個(gè)相鄰的接收線圈；以及一第二構(gòu)件，包含至少四個(gè)發(fā)射線圈，該四個(gè)發(fā)射線圈與該四個(gè)感應(yīng)單元以一對一方式對應(yīng)設(shè)置；其中，該第一構(gòu)件與該第二構(gòu)件以可進(jìn)行一多軸向運(yùn)動的關(guān)系相互設(shè)置，且該多軸向運(yùn)動改變這些發(fā)射線圈對應(yīng)該四個(gè)感應(yīng)單元中每一該接收線圈的一接收信號的關(guān)系，該四個(gè)感應(yīng)單元根據(jù)該接收信號產(chǎn)生至少十二種控制信號。
8.如權(quán)利要求7所述的電腦輸入裝置的三維控制裝置，其中該四個(gè)感應(yīng)單元根據(jù)所述多個(gè)接收線圈的該接收信號的信號相對大小，產(chǎn)生該至少十二種控制信號。
9.一種電腦輸入裝置的三維控制方法，為利用一第一構(gòu)件與一第二構(gòu)件之間對應(yīng)的信號強(qiáng)弱來產(chǎn)生多個(gè)控制信號，并且通過所述多個(gè)控制信號來進(jìn)行多軸向方位的控制。
10.如權(quán)利要求9所述的三維控制方法，其中該第一構(gòu)件包含多個(gè)感應(yīng)單元，每個(gè)感應(yīng)單元至少有二個(gè)相鄰的接收線圈。
11.如權(quán)利要求9所述的三維控制方法，其中該第二構(gòu)件包含一個(gè)或一個(gè)以上的發(fā)射線圈。
全文摘要
一種電腦輸入裝置的三維控制裝置及其方法，該裝置用以感應(yīng)三維運(yùn)動關(guān)系進(jìn)而輸出多重三維控制信號，包括有設(shè)置有多個(gè)感應(yīng)單元的第一構(gòu)件，以及設(shè)置有多個(gè)發(fā)射線圈的第二構(gòu)件。第一構(gòu)件的每一個(gè)感應(yīng)單元具有二個(gè)相鄰的接收線圈，第二構(gòu)件則可相對于第一構(gòu)件進(jìn)行三維多軸向運(yùn)動，進(jìn)而根據(jù)多個(gè)發(fā)射線圈與多個(gè)接收線圈之間的相對位置關(guān)系，產(chǎn)生多重三維控制信號，來進(jìn)行三個(gè)維度的控制。本發(fā)明所提出的電腦輸入裝置的三維控制裝置在結(jié)構(gòu)上相當(dāng)?shù)暮唵危粌H可節(jié)省制造成本，也可有效的減少體積，以利整合于其他電腦周邊裝置。
文檔編號G06F3/01GK102467233SQ20101060281
公開日2012年5月23日 申請日期2010年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月17日
發(fā)明者劉志岷, 吳合崧 申請人:昆盈企業(yè)股份有限公司