虛擬輸入裝置及其虛擬輸入方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種虛擬輸入裝置及其虛擬輸入方法。虛擬輸入裝置包含影像光發(fā)射器、點陣光發(fā)射器、分光鏡、紅外光發(fā)射器、紅外光傳感器、點陣光傳感器及控制器。影像光發(fā)射器用以發(fā)射具有第一波段的影像光至操作面，以在操作面上形成虛擬影像。點陣光發(fā)射器用以發(fā)射具有第二波段的點陣光至操作面，以在操作面上形成多個光斑。分光鏡用以接收影像光及點陣光，并將影像光及點陣光合并至同一光路且發(fā)射至操作面。紅外光發(fā)射器用以發(fā)射平行且貼近于操作面的紅外光。紅外光覆蓋虛擬影像，且紅外光具有第三波段。紅外光傳感器用以檢測紅外光。點陣光傳感器電性連接紅外光傳感器，且用以檢測點陣光?？刂破麟娦赃B接點陣光傳感器。
【專利說明】虛擬輸入裝置及其虛擬輸入方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是有關(guān)于一種虛擬輸入技術(shù)，特別是有關(guān)于一種虛擬輸入裝置及其虛擬輸入方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科技的進(jìn)步，近年來廠商逐漸在科技產(chǎn)品的設(shè)計元素中加入輕巧化、人性化的考慮因素，以期許使用者在操作科技產(chǎn)品的同時能夠有更佳的操作界面及使用環(huán)境。而能夠取代傳統(tǒng)鍵盤的虛擬輸入裝置也因此誕生。
[0003]現(xiàn)有的虛擬輸入裝置以提供虛擬的輸入界面影像來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的實體輸入界面，例如傳統(tǒng)的鍵盤即可以一具有鍵盤影像的虛擬輸入裝置代替。虛擬輸入裝置不但可防止按鍵測錄程序的入侵，另一方面，若加入適當(dāng)設(shè)計，虛擬輸入裝置更可模擬各種輸入裝置界面，達(dá)到實體輸入裝置無法提供的多樣性。由于虛擬輸入裝置改善了許多于實體輸入裝置出現(xiàn)的缺點，因此近年來成為業(yè)界極欲發(fā)展的技術(shù)之一。
[0004]但現(xiàn)有的虛擬輸入裝置因以辨識自使用者手指位置所反射的檢測光束來推斷使用者所觸及的按鍵，這種間接辨識方式容易產(chǎn)生辨識失誤的情況。另外現(xiàn)有的虛擬輸入裝置無法配合使用者的需求而放大或縮小虛擬鍵盤的投影尺寸，為其不便之處。更甚者就算虛擬鍵盤能夠改變尺寸，虛擬輸入裝置如何配合改變尺寸后的虛擬鍵盤的位置辨識也是問
題之一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種虛擬輸入裝置及其虛擬輸入方法，以改善現(xiàn)有技術(shù)中虛擬輸入裝置的檢測精度。
[0006]本發(fā)明的虛擬輸入裝置包含影像光發(fā)射器、點陣光發(fā)射器、分光鏡、紅外光發(fā)射器、紅外光傳感器、點陣光傳感器及控制器。影像光發(fā)射器用以發(fā)射影像光至操作面，以在操作面上形成虛擬影像，影像光具有第一波段。點陣光發(fā)射器用以發(fā)射點陣光至操作面，以在操作面上形成多個光斑，點陣光具有第二波段。分光鏡用以接收影像光及點陣光，并將影像光及點陣光合并至同一光路且發(fā)射至操作面。紅外光發(fā)射器用以發(fā)射平行且貼近于操作面的紅外光。紅外光覆蓋虛擬影像，且紅外光具有第三波段。紅外光傳感器用以檢測紅外光。點陣光傳感器電性連接紅外光傳感器，當(dāng)物體觸及虛擬影像時，對應(yīng)區(qū)域的紅外光被反射而被紅外光傳感器檢測到，使得紅外光傳感器啟動點陣光傳感器，點陣光傳感器檢測點陣光。點陣光傳感器借由比對多個光斑于初始狀態(tài)與物體觸及虛擬影像后的光斑差異而產(chǎn)生控制信號。控制器電性連接點陣光傳感器，控制器根據(jù)控制信號以及多個光斑與虛擬影像各部分的對應(yīng)關(guān)系而產(chǎn)生對應(yīng)的輸入訊息。
[0007]在本發(fā)明一或多個實施方式中，虛擬輸入裝置還包含調(diào)焦裝置，設(shè)置于分光鏡及操作面之間，用以改變影像光及點陣光的聚焦面。
[0008]在本發(fā)明一或多個實施方式中，虛擬輸入裝置還包含平面反射鏡，設(shè)置于分光鏡及操作面之間，用以改變影像光及點陣光發(fā)射至操作面的位置。
[0009]在本發(fā)明一或多個實施方式中，虛擬輸入裝置還包含凸面反射鏡，設(shè)置于分光鏡及操作面之間，用以改變操作面上的虛擬影像及多個光斑的尺寸。
[0010]在本發(fā)明一或多個實施方式中，虛擬輸入裝置還包含反射鏡角度控制器，用以控制凸面反射鏡的角度，借以改變操作面上的虛擬影像及多個光斑的位置。
[0011]在本發(fā)明一或多個實施方式中，影像光發(fā)射器包含影像光源、濾光片及影像膠片。影像光源提供包含第一波段的光。濾光片用以濾除影像光源內(nèi)的第二波段的光。影像膠片用以提供虛擬影像的圖像。影像光源通過濾光片的光在通過影像膠片后，即成為形成虛擬影像的影像光。
[0012]本發(fā)明的另一態(tài)樣在提供一種虛擬輸入方法，包含下列步驟:提供影像光，影像光具有第一波段；提供點陣光，點陣光具有第二波段；合并影像光及點陣光，并一并發(fā)射至操作面，影像光在操作面上形成虛擬影像，點陣光在操作面上形成多個光斑；發(fā)射平行且貼近于操作面的紅外光，紅外光覆蓋虛擬影像，且紅外光具有第三波段；當(dāng)物體觸及虛擬影像時，檢測被反射的部分紅外光，從而啟動點陣光傳感器，以檢測點陣光；比對多個光斑于初始狀態(tài)與物體觸及虛擬影像后的光斑差異而產(chǎn)生控制信號；根據(jù)控制信號以及多個光斑與虛擬影像各部分的對應(yīng)關(guān)系而產(chǎn)生一對應(yīng)的輸入訊息。
[0013]在本發(fā)明一或多個實施方式中，上述的方法還包含步驟:改變影像光及點陣光的聚焦面。
[0014]在本發(fā)明一或多個實施方式中，上述的方法還包含步驟:改變影像光及點陣光發(fā)射至操作面的位置。
[0015]在本發(fā)明一或多個實施方式中，上述的方法還包含步驟:改變操作面上的虛擬影像及多個光斑的尺寸。
[0016]綜上所述，本發(fā)明所提供的虛擬輸入裝置結(jié)合了影像光與點陣光，兩者在操作面上分別形成的虛擬影像的各部分與多個光斑之間存在一對應(yīng)關(guān)系。利用檢測與比對點陣光，虛擬輸入裝置可反推輸入信號，由此不但可增加檢測精度，也可避免誤按的情形發(fā)生。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]為讓本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】作詳細(xì)說明，其中:
[0018]圖1為本發(fā)明一實施方式的虛擬輸入裝置于操作時的示意圖。
[0019]圖2為圖1中的虛擬輸入裝置于操作時的側(cè)視圖。
[0020]圖3為本發(fā)明一實施方式的虛擬影像及點陣光斑的示意圖。
[0021]圖4為本發(fā)明另一實施方式的虛擬輸入裝置于操作時的光路圖。
[0022]圖5為本發(fā)明再一實施方式的虛擬輸入裝置于操作時的光路圖。
[0023]圖6為本發(fā)明一實施方式的虛擬輸入方法的流程圖。
[0024]圖7為本發(fā)明另一實施方式的虛擬輸入方法的流程圖。
[0025]主要組件符號說明:
[0026]100、100a、IOOb:虛擬輸入裝置
[0027]110:影像光發(fā)射器
【權(quán)利要求】
1.一種虛擬輸入裝置，其特征在于，包含: 影像光發(fā)射器，用以發(fā)射影像光至操作面，以在所述操作面上形成虛擬影像，所述影像光具有第一波段； 點陣光發(fā)射器，用以發(fā)射點陣光至所述操作面，以在所述操作面上形成多個光斑，所述點陣光具有第二波段； 分光鏡，用以接收所述影像光及所述點陣光，并將所述影像光及所述點陣光合并至同一光路且發(fā)射至所述操作面； 紅外光發(fā)射器，用以發(fā)射一平行且貼近于所述操作面的紅外光，所述紅外光覆蓋所述虛擬影像，且所述紅外光具有第三波段； 紅外光傳感器，用以檢測所述紅外光； 點陣光傳感器，電性連接所述紅外光傳感器，當(dāng)物體觸及所述虛擬影像時，對應(yīng)區(qū)域的所述紅外光被反射而被所述紅外光傳感器檢測到，使得所述紅外光傳感器啟動所述點陣光傳感器，所述點陣光傳感器檢測所述點陣光，所述點陣光傳感器借由比對所述多個光斑于初始狀態(tài)與所述物體觸及所述虛擬影像后的光斑差異而產(chǎn)生一控制信號；以及 控制器，電性連接所述點陣光傳感器，所述控制器根據(jù)所述控制信號以及所述多個光斑與所述虛擬影像各部分的對應(yīng)關(guān)系而產(chǎn)生一對應(yīng)的輸入訊息。
2.如權(quán)利要求1所述的虛擬輸入裝置，其特征在于，還包含調(diào)焦裝置，設(shè)置于所述分光鏡及所述操作面之間，用以改變所述影像光及所述點陣光的聚焦面。
3.如權(quán)利要求1所述的虛擬輸入裝置，其特征在于，還包含平面反射鏡，設(shè)置于所述分光鏡及所述操作面之間，用以改變所述影像光及所述點陣光發(fā)射至所述操作面的位置。
4.如權(quán)利要求1所述的虛擬輸入裝置，其特征在于，還包含凸面反射鏡，設(shè)置于所述分光鏡及所述操作面之間，用以改變所述操作面上的所述虛擬影像及所述多個光斑的尺寸。
5.如權(quán)利要求4所述的虛擬輸入裝置，其特征在于，還包含反射鏡角度控制器，用以控制所述凸面反射鏡的角度，借以改變所述操作面上的所述虛擬影像及所述多個光斑的位置。
6.如權(quán)利要求1所述的虛擬輸入裝置，其特征在于，所述影像光發(fā)射器包含: 影像光源，提供一包含所述第一波段的光； 濾光片，用以濾除所述影像光源內(nèi)的所述第二波段的光；以及影像膠片，用以提供所述虛擬影像的圖像，所述影像光源通過所述濾光片的光在通過所述影像膠片后，即成為形成所述虛擬影像的所述影像光。
7.—種虛擬輸入方法，其特征在于，包含下述步驟: 提供影像光，所述影像光具有第一波段； 提供點陣光，所述點陣光具有第二波段； 合并所述影像光及所述點陣光，并一并發(fā)射至操作面，所述影像光在所述操作面上形成虛擬影像，所述點陣光在所述操作面上形成多個光斑； 發(fā)射平行且貼近于所述操作面的紅外光，所述紅外光覆蓋所述虛擬影像，且所述紅外光具有第三波段； 當(dāng)物體觸及所述虛擬影像時，檢測被反射的部分紅外光，從而啟動點陣光傳感器，以檢測所述點陣光；比對所述多個光斑于初始狀態(tài)與所述物體觸及所述虛擬影像后的光斑差異而產(chǎn)生一控制信號；以及 根據(jù)所述控制信號以及所述多個光斑與所述虛擬影像各部分的對應(yīng)關(guān)系而產(chǎn)生一對應(yīng)的輸入訊息。
8.如權(quán)利要求7所述的虛擬輸入方法，其特征在于，還包含下述步驟: 改變所述影像光及所述點陣光的聚焦面。
9.如權(quán)利要求7所述的虛擬輸入方法，其特征在于，還包含下述步驟: 改變所述影像光及所述點陣光發(fā)射至所述操作面的位置。
10.如權(quán)利要求7所述的虛擬輸入方法，其特征在于，還包含下述步驟: 改變所述操作面上的所述 虛擬影像及所述多個光斑的尺寸。
【文檔編號】G06F3/042GK103793107SQ201210435924
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2012年11月5日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月5日
【發(fā)明者】蔡琦飛, 陳孟傳 申請人:名碩電腦(蘇州)有限公司, 永碩聯(lián)合國際股份有限公司