測(cè)量輸入設(shè)備的移動(dòng)的方法技術(shù)

一種測(cè)量目標(biāo)（８０）和輸入設(shè)備的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方法和輸入設(shè)備，所述運(yùn)動(dòng)包括至少一個(gè)滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)和點(diǎn)擊運(yùn)動(dòng)，使用裝置（９８、１００、１０２）來(lái)確定輸入設(shè)備的窗口（７８）上該目標(biāo)的存在。這允許用該輸入設(shè)備的一個(gè)傳感器單元（９２、９４、９６）來(lái)測(cè)量滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)和點(diǎn)擊運(yùn)動(dòng)，并允許降低輸入設(shè)備的費(fèi)用和大小。（*該技術(shù)在2023年保護(hù)過(guò)期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專(zhuān)利技術(shù)涉及一種測(cè)量目標(biāo)和用戶的輸入設(shè)備的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方法，所述運(yùn)動(dòng)包括至少一個(gè)滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)或者點(diǎn)擊運(yùn)動(dòng)，由此使用包括至少一個(gè)光傳感器單元的輸入設(shè)備，由此傳感器單元執(zhí)行的測(cè)量包括以下步驟用測(cè)量激光光束照射目標(biāo)表面、由發(fā)射測(cè)量光束的二極管激光腔捕獲由所述目標(biāo)反射的測(cè)量光束輻射和測(cè)量由重新進(jìn)入的測(cè)量光束輻射及激光腔中的光波的干擾引起的激光器操作中的變化。本專(zhuān)利技術(shù)還涉及進(jìn)行該方法的輸入設(shè)備以及涉及包括這樣一個(gè)輸入設(shè)備的裝置。這樣一個(gè)方法以及用戶的輸入設(shè)備(之后為輸入設(shè)備)從PCT專(zhuān)利申請(qǐng)WO 02/27410已知。WO 02/27410的光輸入設(shè)備試圖用于例如手持或者膝上型計(jì)算機(jī)，用以在顯示器上移動(dòng)光標(biāo)，例如選擇顯示的菜單的功能。為了從菜單選擇一個(gè)功能或者項(xiàng)目，人們的手指(目標(biāo))在輸入設(shè)備的外殼中跨越透明窗口的方向移動(dòng)。這個(gè)運(yùn)動(dòng)叫做滾動(dòng)動(dòng)作。點(diǎn)擊運(yùn)動(dòng)的方向例如可與滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)的方向垂直。為了激活選擇的功能，手指以與所述窗口垂直的方向移動(dòng)。這個(gè)運(yùn)動(dòng)被叫做點(diǎn)擊動(dòng)作。輸入設(shè)備可以很小，因?yàn)楣鈧鞲衅鲉卧茏龅煤苄　＿@就開(kāi)辟了用于輸入設(shè)備的新應(yīng)用的道路。例如，用戶的輸入功能可以裝入到移動(dòng)電話中用于選擇菜單的項(xiàng)目和用于訪問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)頁(yè)面，也可裝入到其他手持裝置或者筆記本計(jì)算機(jī)中。WO 02/37410的滾動(dòng)和點(diǎn)擊輸入測(cè)量方法和設(shè)備基本上比現(xiàn)有技術(shù)的方法和設(shè)備更可靠、更簡(jiǎn)單和更便宜。使用了對(duì)于這里所討論的輸入設(shè)備類(lèi)型是新的的思想。就如后面將解釋的，該思想是一個(gè)諸如人的手指的移動(dòng)目標(biāo)在測(cè)量激光光束中引入的多普勒位移和所謂的二極管激光器中的自混合效應(yīng)的組合，所述二極管激光器提供測(cè)量光束。自混合是這樣一個(gè)現(xiàn)象，即由二極管激光器發(fā)射以及在從目標(biāo)反射之后重新進(jìn)入二極管激光器腔的輻射誘導(dǎo)該二極管激光器的增益的變化，以及因而誘導(dǎo)該激光器發(fā)射的輻射中的變化。WO 02/37410的滾動(dòng)和點(diǎn)擊方法和設(shè)備允許測(cè)量滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)的速度和方向并通過(guò)兩個(gè)二極管激光器測(cè)量路徑(傳感器單元)的方式檢測(cè)點(diǎn)擊動(dòng)作，所述測(cè)量路徑例如朝著與設(shè)備的窗口相關(guān)的相反銳角方向。該方法將被稱(chēng)為矢量分解方法。二極管激光器可被供以周期性變化的電流，并且可比較在第一和第二半周期期間生成的測(cè)量信號(hào)以確定滾動(dòng)動(dòng)作的方向。本專(zhuān)利技術(shù)的一個(gè)目的是提供用于測(cè)量滾動(dòng)和點(diǎn)擊運(yùn)動(dòng)的新方法和設(shè)備，該方法和設(shè)備甚至比WO 02/237410的方法和設(shè)備更簡(jiǎn)單、更精簡(jiǎn)和更便宜。該方法的特征在于只使用了一個(gè)用于測(cè)量滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)和點(diǎn)擊運(yùn)動(dòng)的光傳感器單元。該新方法是基于這樣的理解，即傳感器單元的測(cè)量光束中的迄今未使用的信息能用來(lái)檢測(cè)輸入設(shè)備的窗口上手指的存在。單個(gè)點(diǎn)擊動(dòng)作包括一個(gè)手指朝著設(shè)備窗口和反向的快速運(yùn)動(dòng)，并且在點(diǎn)擊動(dòng)作之前和之后是沒(méi)有運(yùn)動(dòng)發(fā)生的時(shí)間間隔。另一個(gè)可能是將手指放到窗口上，收回手指并再次將其放到窗口。在朝著窗口運(yùn)動(dòng)和離開(kāi)窗口的運(yùn)動(dòng)之間，手指在窗口上停留了一個(gè)短暫的時(shí)間間隔。如果檢測(cè)到手指在窗口上的這樣一個(gè)停留或者存在，就能夠得出發(fā)生了點(diǎn)擊動(dòng)作的結(jié)論。該檢測(cè)能由測(cè)量滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)的傳感器單元執(zhí)行，以便能節(jié)省傳感器單元并且尤其是二極管激光器。因?yàn)槎O管激光器是輸入設(shè)備中最昂貴的部件，所以新方法實(shí)質(zhì)上比使用兩個(gè)傳感器單元，即兩個(gè)二極管激光器的方法便宜。而且節(jié)省一個(gè)二極管激光器意味著減少了原應(yīng)在裝置中保存的空間，所述裝置被配備能力來(lái)執(zhí)行該方法。本方法的第一實(shí)施例的特征在于設(shè)備窗口上目標(biāo)的存在通過(guò)確定重新進(jìn)入的測(cè)量光束輻射是否包括以比由滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)引起的幅度改變更低的頻率上改變的幅度分量來(lái)確立。在WO 02/37410的輸入設(shè)備中，傳感器輸出信號(hào)的高頻分量用來(lái)確定滾動(dòng)和點(diǎn)擊動(dòng)作。在本方法的第一個(gè)實(shí)施例中，使用以下的理解輸出信號(hào)的低頻和DC部分包括關(guān)于輸入設(shè)備窗口上手指的存在的可用信息，并因此是關(guān)于正在執(zhí)行的可能點(diǎn)擊動(dòng)作的信息。第一實(shí)施例進(jìn)一步的特征在于較低的頻率分量通過(guò)附加的檢測(cè)器的方式測(cè)量。可替換地，第一實(shí)施例的特征在于較低的頻率分量從傳感器輸出信號(hào)分離。本專(zhuān)利技術(shù)的第二實(shí)施例的特征在于設(shè)備窗口上目標(biāo)的存在通過(guò)測(cè)量用于驅(qū)動(dòng)二極管激光器的電流的變化來(lái)確立。如果手指在設(shè)備窗口上存在，二極管激光器形成部分的反饋回路，該回路通過(guò)一個(gè)例如安置在二極管激光器的后端的測(cè)量光電二極管閉合，并且自混合效應(yīng)引起激光器效率的增加。這意味著當(dāng)手指在窗口上時(shí)激光器驅(qū)動(dòng)電流減少。本方法的第三實(shí)施例，其中使用周期性調(diào)制的測(cè)量光束，其特征在于設(shè)備窗口上目標(biāo)的存在通過(guò)在時(shí)間上對(duì)應(yīng)于測(cè)量光束脈沖周期的周期中檢測(cè)輸出信號(hào)波動(dòng)的模式的存在來(lái)確立，所述模式是專(zhuān)門(mén)用于設(shè)備的窗口上目標(biāo)的存在。本實(shí)施例使用應(yīng)用了自混合效應(yīng)的光輸入設(shè)備的唯一特征，即設(shè)備窗口上手指的存在引起該傳感器輸出信號(hào)中波動(dòng)的特定模式。該特定模式能用于確定手指的存在，并且因?yàn)辄c(diǎn)擊動(dòng)作包括在窗口上輕擊手指并從窗口收回手指，還確定點(diǎn)擊動(dòng)作是否發(fā)生。周期性調(diào)制的測(cè)量光束可以是脈沖的測(cè)量光束。使用傳感器輸出信號(hào)中的波動(dòng)的方法可與使用該信號(hào)中的低頻分量的方法組合，以增加測(cè)量的冗余和可靠性。存在多種可能來(lái)測(cè)量二極管激光器的操作中的變化，從而得出本方法的若干實(shí)施例。第一實(shí)施例的特征在于測(cè)量激光器操作中的改變包括測(cè)量激光器的阻抗中的改變。二極管激光器的阻抗是其中一個(gè)參數(shù)，其由于干擾效應(yīng)而改變，并且是輸入設(shè)備和目標(biāo)或者手指的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的函數(shù)。該阻抗能通過(guò)測(cè)量二極管激光器兩端的電壓和用通過(guò)二極管激光器發(fā)送電流的已知值去除測(cè)量的電壓值來(lái)測(cè)量。本方法的第二及優(yōu)選的實(shí)施例的特征在于測(cè)量激光器的操作中的變化包括測(cè)量二極管激光器發(fā)射的輻射強(qiáng)度的改變。如果輻射被通過(guò)手指耦合回激光器腔，則當(dāng)激光器驅(qū)動(dòng)電流保持恒定時(shí)增加由二極管激光器發(fā)射的輻射強(qiáng)度。本專(zhuān)利技術(shù)還涉及一個(gè)用于測(cè)量目標(biāo)和輸入設(shè)備的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的輸入設(shè)備，所述運(yùn)動(dòng)包括至少一個(gè)滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)或者點(diǎn)擊運(yùn)動(dòng)，所述輸入設(shè)備包括至少一個(gè)光傳感器單元，該光傳感器單元包括一個(gè)具有用于提供測(cè)量光束的激光器腔的二極管激光器、用于在目標(biāo)處會(huì)聚測(cè)量光束的光學(xué)裝置和用于測(cè)量激光器的操作中的改變的測(cè)量裝置，所述改變的原因是由目標(biāo)反射和重新進(jìn)入激光器腔的測(cè)量光束輻射以及這個(gè)腔中光波的干擾，所述測(cè)量光束輻射還用于提供依賴(lài)于目標(biāo)相對(duì)輸入設(shè)備的運(yùn)動(dòng)的輸出信號(hào)。該設(shè)備的特征在于光傳感器包括附加裝置，允許確立設(shè)備窗口上目標(biāo)的存在。這個(gè)輸入設(shè)備有利地利用可從傳感器單元得到的信息，該信息在之前未被利用過(guò)。傳感器單元可利用幾種類(lèi)型的附加裝置，它們可以是分開(kāi)的或者結(jié)合的，其結(jié)合可以創(chuàng)建冗余性并且增加獲得的點(diǎn)擊運(yùn)動(dòng)信息的可靠性。輸入設(shè)備的第一個(gè)實(shí)施例的特征在于附加裝置由用于被安排去接納測(cè)量光束輻射的輻射敏感檢測(cè)器和一個(gè)電子低通濾波器的裝置構(gòu)成，這些裝置在點(diǎn)擊運(yùn)動(dòng)發(fā)生后立即提供一個(gè)信號(hào)。然而在WO 02/37410的用于確定點(diǎn)擊運(yùn)動(dòng)的設(shè)備中，估計(jì)傳感器單元的輸出信號(hào)的高頻部分，在根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的設(shè)備的這個(gè)實(shí)施例中，利用以下事實(shí)，即低頻和DC分量包括關(guān)于該設(shè)備窗口上手指的存在的有用信息，且因此而包括有關(guān)點(diǎn)擊運(yùn)動(dòng)的信息。輸入設(shè)備的第二實(shí)施例的特征在于附加裝置由用于導(dǎo)出來(lái)自測(cè)量裝置的輸出信號(hào)的低頻分量的裝置構(gòu)成。有關(guān)點(diǎn)擊運(yùn)動(dòng)的信息現(xiàn)在從諸如監(jiān)視器二極管的、供給滾動(dòng)信息的檢測(cè)器導(dǎo)出，而不是從附加的輻射敏感檢測(cè)器導(dǎo)出，使得節(jié)省了一個(gè)組件。輸入設(shè)本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種測(cè)量目標(biāo)和用戶的輸入設(shè)備的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方法，所述運(yùn)動(dòng)包括至少一個(gè)滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)或者點(diǎn)擊運(yùn)動(dòng)，由此使用包括至少一個(gè)光傳感器單元的輸入設(shè)備，由此由該傳感器單元執(zhí)行的測(cè)量包括以下步驟：用測(cè)量激光光束照射目標(biāo)表面、由發(fā)射測(cè)量光束的二極管激光器腔捕獲由所述目標(biāo)反射的測(cè)量光束輻射，以及在激光器腔中測(cè)量由重新進(jìn)入的測(cè)量光束輻射和光波的干擾引起的激光器操作中的改變，其特征在于使用一個(gè)傳感器單元來(lái)測(cè)量滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)和點(diǎn)擊運(yùn)動(dòng)兩者。

【技術(shù)特征摘要】
...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：AL維杰斯，MD里伊斯，C海恩克斯，AJMJ拉斯，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：皇家飛利浦電子股份有限公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：NL[荷蘭]