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1、(10)申请公布号 CN 103970292 A (43)申请公布日 2014.08.06 C N 1 0 3 9 7 0 2 9 2 A (21)申请号 201310044542.4 (22)申请日 2013.02.04 G06F 3/033(2013.01) (71)申请人原相科技股份有限公司 地址中国台湾新竹科学工业园区 (72)发明人陈晖暄 苏文彦 刘恬嘉 (74)专利代理机构北京三友知识产权代理有限 公司 11127 代理人任默闻 (54) 发明名称 光学指向装置及其判断方法 (57) 摘要 本发明是关于一种光学指向装置及其判断方 法，可用以量测一使用者的一手指的指向。该光 学指向装。
2、置包含：一盖体、一光源及一传感器。盖 体具有一按压部及一侧壁，按压部具有一第一表 面及与第一表面相对的一第二表面，且侧壁自第 二表面的周缘向下延伸。光源用以提供一主光束， 主光束适可发射至盖体的按压部，以形成穿透按 压部的一第一光束及为第二表面反射的一第二光 束。传感器适可接收为第二表面反射的第二光束， 并利用一演算法进行第二光束的判断，以输出一 第一位移坐标。其中，光源及传感器是由盖体所覆 盖，且侧壁为具有挠性的侧壁。通过本发明，让使 用者于操作时可相对获得对应的回馈力道，对游 标进行更为精准的定位，并提供更为直觉的操作 模式。 (51)Int.Cl. 权利要求书2页 说明书4页 附图3页 。
3、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书4页 附图3页 (10)申请公布号 CN 103970292 A CN 103970292 A 1/2页 2 1.一种光学指向装置，用以量测一使用者的一手指的指向，其特征在于，所述光学指向 装置包含： 一盖体，具有一按压部及一侧壁，所述按压部具有一第一表面及与所述第一表面相对 的一第二表面，且所述侧壁自所述第二表面的周缘向下延伸； 一光源，用以提供一主光束，所述主光束发射至所述盖体的所述按压部，以形成穿透所 述按压部的一第一光束及为所述第二表面反射的一第二光束；以及 一传感器，接收为所述第二表面反射的所述第二光束。
4、，并利用一演算法进行所述第二 光束的判断，以输出一第一位移坐标； 其中，所述光源及所述传感器由所述盖体所覆盖，且所述侧壁为具有挠性的侧壁。 2.根据权利要求1所述的光学指向装置，其特征在于，穿透所述按压部的所述第一光 束为所述使用者的所述手指所反射，且所述传感器接收为所述手指所反射的所述第一光 束。 3.根据权利要求2所述的光学指向装置，其特征在于，所述传感器接收所述手指所反 射的所述第一光束后，利用所述演算法进行所述第一光束的判断，以输出一第二位移坐标。 4.根据权利要求1所述的光学指向装置，其特征在于，所述侧壁依据所述按压部的一 水平移动，产生可复位的变形。 5.根据权利要求1所述的光学指。
5、向装置，其特征在于，所述光源为一LED光源。 6.根据权利要求1所述的光学指向装置，其特征在于，所述第二表面设置有多个图案。 7.根据权利要求1所述的光学指向装置，其特征在于，所述侧壁主要由橡胶、聚胺酯甲 酸基材料构成。 8.根据权利要求1所述的光学指向装置，其特征在于，所述按压部主要由聚碳酸酯、聚 甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物材料构成。 9.一种光学指向判断方法，量测一使用者的一手指的指向，其特征在于，所述光学指向 判断方法包含下列步骤： (a)提供一光源及一传感器； (b)提供一盖体以覆盖所述光源及所述传感器； (c)利用所述光源朝所述盖体所具有的一按压部发射一主光束，使所。
6、述主光束形成穿 透所述按压部的一第一光束及为所述按压部的一第二表面所反射的一第二光束； (d)利用所述传感器接收为所述按压部的所述第二表面所反射的所述第二光束；以及 (e)利用一演算法进行所述第二光束的判断，以输出一第一位移坐标。 10.根据权利要求9所述的光学指向判断方法，其特征在于，所述光学指向判断方法更 包含下列步骤： (f)当判断反射后的所述第二光束处于一固定方向并具有一固定面积时，持续输出所 述第一位移坐标。 11.根据权利要求10所述的光学指向判断方法，其特征在于，所述光学指向判断方法 更包含下列步骤： (g)使所述使用者的所述手指反射所述第一光束； (h)利用所述传感器接收为所述。
7、手指所反射的所述第一光束；以及 (i)利用所述演算法进行所述第一光束的判断，以输出一第二位移坐标。 权 利 要 求 书CN 103970292 A 2/2页 3 12.根据权利要求11所述的光学指向判断方法，其特征在于，所述光学指向判断方法 更包含下列步骤： (j)当判断反射后的所述第一光束处于一固定方向并具有一固定面积时，持续输出所 述第二位移坐标。 13.根据权利要求9所述的光学指向判断方法，其特征在于，所述按压部具有相对于所 述第二表面的一第一表面，且所述第二表面设置有多个图案。 14.根据权利要求13所述的光学指向判断方法，其特征在于，所述盖体具有一侧壁，且 所述侧壁自所述第二表面的周。
8、缘向下延伸。 15.根据权利要求14所述的光学指向判断方法，其特征在于，所述侧壁为具有挠性的 侧壁。 16.根据权利要求15所述的光学指向判断方法，其特征在于，所述侧壁依据所述按压 部的一水平移动，产生可复位的变形。 17.根据权利要求16所述的光学指向判断方法，其特征在于，所述侧壁主要由橡胶、聚 胺酯甲酸基材料构成。 权 利 要 求 书CN 103970292 A 1/4页 4 光学指向装置及其判断方法 技术领域 0001 本发明是关于一种光学指向装置及其判断方法；特别是关于一种使用于数字移动 装置上的光学指向装置及其判断方法。 背景技术 0002 数字移动装置，如笔记本电脑，其相较于传统的。
9、台式计算机，因为具有携带上的便 利性，加以在效能表现上已逐渐能与台式计算机相抗衡，故已成为多数人在购买计算机产 品时的第一选择。 0003 然而，也因为携带便利性的考量，笔记本电脑多仅将用以进行文字输入的键盘列 为基本配备，而以触控板取代传统的滑鼠，导致在游标的操作上不够直觉，且使用上也比较 不适合进行物件的拖拉动作。 0004 部分类型的笔记本电脑，虽会于键盘输入区多设置有一游标指向键，以试图供使 用者可进行更为快速的游标操作，但由于该游标指向键是采用机构移动及压力感应的缘 故，因而虽于操作上可以提供使用者移动手感，但于使用上仍难以给予快速且即时的反应。 0005 除前述的笔记本电脑外，其他。
10、种类的数字移动装置，如手机，因为受限于屏幕尺寸 与按键输入区的配置，故纵然可装设有相似于前述的游标指向键，但因缺少机构移动与压 力感应元件，使得此类产品除缺乏移动手感外，于使用上亦同样难以给予快速且即时的反 应。 0006 有鉴于此，如何提供一种具有移动手感并可给予快速且即时反应的光学指向装置 及其判断方法，乃为此一业界亟待解决的问题。 发明内容 0007 本发明的一目的在于提供一种光学指向装置，其可用以提供一移动手感，供使用 者于操作时可相对获得对应的回馈力道。 0008 本发明的另一目的在于提供一种光学指向装置的判断方法，其可当使用者的手指 往一固定方向推住不动时，依旧进行相位检测以移动游。
11、标。 0009 为达上述目的，本发明的光学指向装置包含一盖体、一光源及一传感器（sensor）。 盖体具有一按压部及一侧壁，按压部具有一第一表面及与第一表面相对的一第二表面，且 侧壁自第二表面的周缘向下延伸。光源用以提供一主光束，主光束适可发射至盖体的按压 部，以形成穿透按压部的一第一光束及为第二表面反射的一第二光束。传感器适可接收为 第二表面反射的第二光束，并利用一演算法进行第二光束的判断，以输出一第一位移坐标。 其中，光源及传感器由盖体所覆盖，且侧壁为具有挠性的侧壁。 0010 本发明的有益效果在于：通过本发明，让使用者于操作时可相对获得对应的回馈 力道，对游标进行更为精准的定位，并提供更。
12、为直觉的操作模式。 0011 为让上述目的、技术特征、和优点能更明显易懂，下文以较佳实施例配合所附图式 进行详细说明。 说 明 书CN 103970292 A 2/4页 5 附图说明 0012 图1为本发明的光学指向装置与手指接触且未被推动的剖面图； 0013 图2为本发明的光学指向装置与手指接触且被推动的剖面图；及 0014 图3为本发明的光学指向判断方法的步骤图。 0015 附图标记 0016 100 光学指向装置 0017 110 盖体 0018 112 按压部 0019 112a 第一表面 0020 112b 第二表面 0021 114 侧壁 0022 120 光源 0023 122 。
13、主光束 0024 122a 第一光束 0025 122b 第二光束 0026 130 传感器 0027 200 手指 具体实施方式 0028 如图1所示，本发明的一光学指向装置100，用以量测一使用者的一手指200的指 向，以提供数字移动装置，如笔记本电脑或手机等，进行屏幕上的游标的移动。 0029 如图所示，本发明的光学指向装置100包含一盖体110、一光源120及一传感器 130。其中，盖体110具有一按压部112及一侧壁114，按压部112具有一第一表面112a及 与第一表面112a相对的一第二表面112b，且侧壁114自第二表面112b的周缘向下延伸。 光源120用以提供一主光束122。
14、，主光束122适可发射至盖体110的按压部112，以形成穿 透按压部112的一第一光束122a及为第二表面112b反射的一第二光束122b。需提醒的 是，为方便本发明的描述，图式中的手指200与光学指向装置100的大小仅为示意，并非为 实际操作的比例。并且，光源120及传感器130皆由盖体110所覆盖，同时侧壁114为具有 挠性的侧壁。 0030 请接续参考图2，当使用者的手指200推动盖体110，而使第二光束122b的光路产 生变化时，传感器130适可接收为第二表面112b反射的第二光束122b，并利用一演算法进 行第二光束122b变化的判断，以输出一第一位移坐标供游标移动。 0031 于此。
15、同时，前述的第一光束122a于穿透按压部112后，适可为使用者的一手指200 所反射，且传感器130适可接收遭手指200所反射的第一光束122a，并利用该演算法进行第 一光束122a的判断，以输出一第二位移坐标。如此一来，传感器130便可于第一位移坐标 的移动基础上，加入第二位移坐标的数值进行判断，以获得更为精准的游标位置变化。 0032 此外，由于本案的侧壁114为具有挠性的侧壁，故当如图2所示，使使用者的手指 200推动盖体110时，侧壁114将可依据按压部112的一水平移动，产生可复位的变形而形 说 明 书CN 103970292 A 3/4页 6 成一移动手感，进而供使用者于操作时可相。
16、对获得对应的回馈力道。 0033 于本发明中，光源120较佳为一LED光源或一红外线光源，但并不以此做为限制。 此外，按压部112的第二表面112b上可设置有多个图案，使第二表面112b成为具有图案的 表面，导致被第二表面112b所反射的第二光束122b可产生显著的亮暗变化，协助传感器 130于接收第二光束122b时，得以利用演算法进行更为精准的定位判断。 0034 较佳地，侧壁114是由橡胶、PU（聚胺酯甲酸基，Polyurethane）等材料所构成，以 提供本发明所需的挠性，进而产生可复位的变形及移动手感。换言之，于本领域普通技术人 员亦可通过调和不同比例的橡胶、PU等材料，以形成具有相异。
17、移动手感的侧壁114，致使盖 体110具有不同的回馈力道供使用者选择。另一方面，盖体110的按压部112则是由PC（聚 碳酸酯，Polycarbonate）、PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯，PolymethylMethacrylate）、ABS（丙烯 腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，Acrylonitrile Butadiene Styrene）等材料所构成，以提供 主光束122适当的反射/穿透界面。 0035 如图3所示，本发明亦提供一种光学指向的判断方法，其具有如下步骤。首先，如 步骤301及步骤302所示，先提供光源120及传感器130后，再提供盖体110以覆盖光源120 及传感器130。接着，如。
18、步骤303所示，利用光源120朝盖体110所具有的按压部112发射 主光束122，使主光束122形成穿透按压部112的第一光束122a及为按压部112的第二表 面112b所反射的第二光束122b。最后，如步骤304及步骤305所示，当利用传感器130接 收为按压部112的第二表面112b所反射的第二光束122b后，便可利用一演算法进行第二 光束122b的判断，以输出第一位移坐标供游标移动。适以，通过前述步骤，便可轻易完成本 发明光学指向的判断方法。 0036 另一方面，倘若出现使用者的手指200往一固定方向（如仅往上方方向，或仅往下 方方向）推住不动的情况时，则如步骤306所示，当传感器130。
19、判断反射后的第二光束122b 处于一固定方向并具有一固定面积（即面积大小没有改变）时，则持续输出第一位移坐标， 使游标可持续沿该固定方向移动。 0037 此外，前述的判断方法亦可进一步具有如下步骤。如步骤307所示，使使用者的手 指200反射第一光束122a，并如步骤308所示，利用传感器130接收遭手指200所反射的第 一光束122a，且如步骤309所示，利用前述的演算法进行第一光束122a的判断，以输出第二 位移坐标。因而，由于传感器130可同时接收到反射自按压部112的第二表面112b的第二 光束122b，及反射自手指200的第一光束122a，故本发明的光学指向的判断方法，便得以在 分别。
20、计算第一位移坐标及第二位移坐标后，为光学指向装置100进行更为精准的定位动作 以驱动游标。 0038 相似于前述，倘若出现使用者的手指200往一固定方向推住不动的情况时，则如 步骤310所述，当传感器130判断反射后的第一光束122a处于一固定方向并具有一固定面 积时，则会持续输出该第二位移坐标，使游标可持续沿该固定方向进行移动。 0039 综上所述，通过本发明所揭示的光学指向装置100，当使用者的手指200推动盖体 110时，将因为挠性侧壁114的作用而得以具有一移动手感，以供使用者于操作时可相对获 得对应的回馈力道。另一方面，本发明所揭示的光学指向的判断方法，亦可通过前述演算法 对第一光束。
21、122a及第二光束122b的判断，对游标进行更为精准的定位；并且，当使用者的 手指200往一固定方向推住不动时，传感器130将依旧进行相位检测以移动游标，从而提供 说 明 书CN 103970292 A 4/4页 7 更为直觉的操作模式。 0040 上述的实施例仅用来例举本发明的实施态样，以及阐释本发明的技术特征，并非 用来限制本发明的保护范畴。任何熟悉此技术者可轻易完成的改变或均等性的安排均属于 本发明所主张的范围，本发明的权利保护范围应以权利要求书为准。 说 明 书CN 103970292 A 1/3页 8 图1 说 明 书 附 图CN 103970292 A 2/3页 9 图2 说 明 书 附 图CN 103970292 A 3/3页 10 图3 说 明 书 附 图CN 103970292 A 10 。