[发明专利]光学式轨迹捕捉输入装置

说明书

技术领域

本发明是关于一种光学式轨迹捕捉输入装置，尤指一种光学与图像处理技术以模拟操作者对广义电脑设备输入动作的方法。

背景技术

目前市面上现有的光学滑鼠是1981年发明并提出专利申请专利。而光学滑鼠运用在不需要移动且具有操作平面的狭义电脑设备(如个人电脑)上获得了极为广泛的应用，并且创造了数以亿计的销量。然而，光学滑鼠在使用上仍然需要固定的操作平面，但对于广义的电脑设备或具有电脑的家电设备而言，其可能必须具备可以移动且并无操作平面可供使用的特性，则必须在一操作平面使用的光学滑鼠自无法满足广义电脑设备执行输入动作的要求。无法适用于越来越广泛应用的移动广义电脑设备以及带有电脑的家用电器。

而在电脑科技和运算技术与日俱进的状况下，有所谓的手势控制及虚拟键盘等发明问世，所称的手势控制或可解决光学滑鼠需要在操作平面上使用的问题。但该等发明均需要复杂的神经网路演算法等，而须耗费庞大的运算资源，其生产成本极高，不易获得市场的普遍性接纳。

至于虚拟键盘则是一种输入、纠错、确认输入的断裂输入过程，从使用体验来说，其输入效率相对低落；同时虚拟键盘是采用可见的雷射光标示输入内容，将对操作者的视力造成伤害。

发明内容

因此，本发明主要目的在提供一种操作灵活且成本低的光学式输入装置，其采用低阶(低解析度)的光学感应设备配合简单的运算技术，以捕捉操作者利用手指或其他物体产生的轨迹，透过判读轨迹以转换成移动、敲击、点击、双击、手写等动作；借此，不仅不需要在一固定的操作平面上使用，且因光学感应设备是采用可以直视的弱可见光或红外光，故不虞伤害操作者视力，另因生产成本相对低廉，容易获得市场的普遍性肯定。

为达成前述目的采取的主要技术手段是令前述输入装置包括有：

一光学感应模块，具有一光源和一光学感应器，其中该光源为一可直视的弱可见光或红外光，在其投射范围内形成一轨迹感应区，供操作者透过手指或利用其他物体在轨迹感应区内产生移动的轨迹，该光学感应器是相对于光源所产生的轨迹感应区，当操作者利用手指或其他物体在轨迹感应区内挥动而产生轨迹时，将对光学感应器接收的光产生影响，进而输出一对应的感应讯号；

一传输协定模块，是用以传送光学感应模块送出的感应讯号，其可为有线或无线、串列或并列的传输介面；

一处理单元，内建一软件系统，是用以运算光学感应模块透过传输协定模块送出的感应讯号，其由感应讯号中判断轨迹的运动方向和速度，进而产生一对应于特定输入动作的操作指令；

利用前述技术，光学感应模块的光源并不需要投射在一平面上，其可以相对于操作者向上或向外投射，利用光源所产生轨迹感应区和光学感应器间的角度，当操作者在轨迹感应区内挥动手指或其他物体以产生轨迹时，将对光学感应器产生折射或遮蔽作用，当光学感应器将感应讯号传送给软件系统处理时，可据以判读出移动滑鼠、敲击、点击、双击、手写等动作，进而实现操作者对手机、各种微型手持电脑设备、个人电脑、图形工作站、电视机等电子设备进行灵活多样的输入操作。

又利用本发明的前述技术具有下列优点：

1.消耗功率小，节能环保，同时不会加重设备本身的能耗负担。

2.使用红外光作为光源，相当于普通热度的物体发出的红外线，因此不会对操作者视力造成任何伤害。

3.输入方式简单易行，与普通滑鼠的输入操作方式极为相似，利于操作者迅速掌握。

4.透过操作者在空中挥动产生轨迹来实现输入动作，不需要依赖于任何实体的操作平面。

5.能够提供包括双击、点击、拖曳、绘画、书写多种输入可能，并且能够提供多级压感。

附图说明

图1为本发明第一较佳实施例的结构示意图；

图2为本发明第一较佳实施例的系统架构示意图；以及

图3为本发明第二较佳实施例的结构示意图。

具体实施方式

关于本发明的第一较佳实施例请参阅图1所示，其包括一载体10，该载体10可以是输入装置的机壳，也可以是广义电脑设备的外壳，又载体10上设有一显示器11，该显示器11可以是广义电脑设备本身的显示器，再者，该载体10在一侧延伸出一支撑臂12，在支撑臂12的末端部上设有一光学感应模块20，在本实施例中，该光学感应模块20包括有：