用于手动输入数据的输入装置及移动电话制造方法及图纸

本发明专利技术的目的为一种全新的用于手动输入数据到电子设备（５）中的输入装置，该装置包括在该设备（５）的主体外面的输入区（７Ａ）中检测障碍物的临时出现来确定数据输入的装置。该装置还包括在表面（８）上的输入区（７Ａ）上投影画面的装置。在所述装置前方的这一表面（８）上或折叠部分上投影虚拟键盘。利用激光二极管与衍射光学器件在表面（８）上生成虚拟键盘的图象，及利用红外发射器与接收器（９）在该虚拟键盘的精确区上检测指针或手指（ｆｉｎｇｅｒ）。利用该精确区来找出按压的键Ａ－０、ＥＮＴ。最好将虚拟键盘画成包含明亮的红色水平与垂直线以及字母、数字及如“＋”与“－”等可能的特殊字符。这些线界定单个键的区域。本发明专利技术特别适用于移动电话。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的目的为用于手动输入数据的输入装置，它构成应用这一装置的小型电子设备及移动电话的键盘与/或图形输入盘。带有键1-9、*、0与#的小型移动电话键盘以及带有从a到z与1到0的字母数字键的所谓通信装置的键盘是已知的。这些键盘是小的从而使之难以使用。电气设备的软键盘也是已知的。这些键盘通常配置成显示器上的触摸屏。已知设备中的问题是在小型装置中键盘所需的空间。这迫使将键盘设计成带少的或小的键。已知的设备表示在附图说明图1中。可见到第一部分1A包含显示嚣2而第二部分1B包含键盘3。将设备1A、1B保持在诸如桌子的表面4上。本专利技术的目的为提供新的键盘装置，它即使在小尺寸的装置上也能实现合理数目的适当尺寸的键。本专利技术涉及用于手动输入数据到装在主体内的电子设备的输入装置。按照本专利技术，该装置包括在设备的主体外面的输入区中检测障碍物的临时出现以确定输入的装置。本专利技术还涉及电子设备。按照本专利技术，该电子设备包括用于手动输入数据的输入装置，该装置带有在表面上的输入区上投影画面的装置及在输入区中的表面上检测障碍物的出现以确定输入的装置。本专利技术的结果是在关注的装置的紧接的邻域中建立输入区。有利地使用激光二极管与衍射光学器件在表面上生成虚拟键盘的图象，以及使用诸如红外线发射器与接收器等无线器件在该虚拟键盘的精确区上检测指针或手指(finger)。该表面通常是桌面。利用该精确区或位置来找出意欲按压的键。最好将虚拟键盘画成包含明亮的水平与垂直线以及字母、数字与诸如“+”与“-”等可能的特殊字符。这些线作为单个键的区域的边界。该投影虚拟键盘的光学技术是众所周知的。最好在从设备垂直延伸出的第一方面上从红外线衰减及与设备平行的第二方向上从最大反射处检测输入区内的指针的位置。用水平与垂直线构成的网络指导设备的用户指点键区。当指针与红外光束相交时，导致在设备中检测到反射。必须使该红外光束非常有方向性以便能用光束的反射检测。也可通过选择反射最强的方向来进行检测。通过在邻接的发射器接收器对中使用不同的波长来降低相邻的方向之间的检测的串音。使用平方衰减律1/r2进行来自红外线衰减的检测。然后将该反射电压分成与离散状态关联的范围。这些范围等于虚拟键盘中的行。本专利技术的优点在于能将设备制造得小但能配备大的虚拟键盘。容易触摸足够大的键并能用分立的键将所有字母配置在键盘上，而不是象在号码键盘中那样将号码键与不同的字母互相关联。本专利技术的进一步优点是降低设备的成本与重量。在从属权利要求中给出了本专利技术的最佳实施例。下面通过参照附图详细描述本专利技术；在附图中图1表示带有键盘的已知设备，图2表示按照本专利技术的实施例的带有虚拟键盘的装置及带有图形输入盘的装置，图3表示测定的IR光反射强度的实例，图4表示按照本专利技术的实施例的IR光反射强度，图5以框图表示按照本专利技术的设备的一些部件，图6表示用于检测指示器在输入区中的位置的一些替代装置，以及图7表示用号码键输入到移动电话中本专利技术的实施例的装置。图1在上面先有技术部分中进行了说明。在图2A中可见到按照本专利技术的实施例的带有显示器6与虚拟键盘7A的设备5的配置。设备5位于桌面8上。设备5与虚拟键盘7A是激活的。用激光射线9A将正文网络构成的虚拟键盘7A从设备5投影到表面8上。表示的键盘7A的布置只是示范性的，并可配置成QWERTY型布置或任何其它有意义的布置。图2B中是装置的更具体的图。示出了带有按照本专利技术的显示器6与虚拟键盘7的设备5及表面8。设备5包括键盘的所有的列的红外线收发器9。在这些列上发射9A窄红外光束，并且如果光从诸如手指等障碍物10或诸如笔等指示器反射回到设备5则接收9B之。在图2C中可见带有按照本专利技术的实施例的显示器6与虚拟画图平面或图形输入盘7B的设备5的配置。设备5位于桌面8上。设备5与图形输入盘7B是激活的。用激光射线将包含边界与可能地功能键的图形输入盘7B从设备5投影到表面8上。精确地检测指示器10的位置并在显示嚣6上对应地放置用于作图的十字线。通过在输入区7B中移动指示器10及观察显示器6上的轨迹进行画图。也可能实现图形输入盘7B而无须投影任何画面在表面8上。在所有图2A、2B、2C中，设备5是从正面与侧面示出的。在图3中，用从对应于本专利技术的用于手动输入数据的输入装置测定的红外线反射强度数据的实例描述衰减。红外线强度是用输出与强度对应的电压的检测器检测的。1700mV的最大可见输出电压自然是从最靠近设备处反射的。对应于反射的电压迅速下降到只是稍为在400mV的噪声最低限度以上的600mV以下。测定数据是通过在光束方向上的直线中移动手指获取的，并且反射是在10mm间距上测定的。与测定值一起检测的噪声最低限度主要是由从发射器到接收器的泄漏光通量导致的。用这一侧定发现至少从10到70mm的范围可应用于该设备，但即使100mm的距离也能使用。这里最长的距离受到泄漏光通量的制约。图4中分两个图示出按照本专利技术的样机测定的IR光的反射强度。图4A中示出测定的水平反射曲线。这里表示的曲线是通过在10、30、与70mm距离上在平行于设备的侧面的方向上通过输入区中的一列移动测试手指进行测定的结果。测定是在1mm间距上进行的。正规化测定结果以更好地说明检测反射光中的成比例变化。在正规化的垂直标度上，值1对应于从中点看到的水平距离上的结果的平均值。利用一个检测器即使在70mm的距离上也有可能检测出1mm的水平移动。通过同时使用一个以上检测器来检测障碍物的位置，无论如何能达到更明确的检测。可用时分操作或波长来区分检测器。在10mm的距离上来自从中点10mm的水平手指运动的实际检测器电压差为782mV，在30mm上为128mV，在50mm上为47mV而在70mm上为12mV。图4B中示出测定的距离衰减曲线。所表示的曲线是通过在设备的侧面的横向上移动测试手指到70mm的距离测定的。测定的结果以实际值表示。观察了0-5mm、6-27mm及28-70mm三个区的曲线。第一区A受到遮蔽接收器的印刷电路板的影响，第二区B受来自手指的直接反射的控制，而第三区C受来自手指的扩散反射的控制。扩散反射是由从手指反射的环境红外辐射导致的。除了上面提到的手指本身辐射一些红外线。来自手指的反射量还取决于手指甲、皮肤与手指的大小。即使在70mm的距离上，也有可能检测出1mm的垂直运动。在10mm距离上来自1mm的垂直手指运动的检测器电压差为24mV，在30mm上为9mV，在50mm上为4mV，而在70mm上为3mV。与图2B中所示的相比，也可能只使用一半数目的红外线收发器来实现图2A的键输入装置。在图2B中收发器与键列的数目是相等的。以下也可应用于图2C中所表示的画图输入。通过同时使用两个同时作用的收发器来检测在设备前方的障碍物的位置，使用带标定的图4A与4B中所表示的反射测定数据，即使在垂直于该设备从收发器向外延伸的线之间也有可能实现。这是基于测定的水平反射曲线的宽度及当障碍物从反射最大的中心线移动时的衰减。使用预先构成的表来校正两个最强检测到的值的较高者而计算障碍物距设备的距离。该表是使用定标该设备时的衰减测定数据构成的。示范性的表如下< 表的左侧列表示具有较强读数的检测器的绝对电压1.0、2.0、3.0。顶上的行表示V1/V本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种将手动输入数据输入到置于主体内的电子设备的输入装置，包括检测设备的主体外面的输入区中障碍物的临时出现以确定输入的装置。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：P沃里，
申请(专利权)人：诺基亚流动电话有限公司，
类型：发明
国别省市：FI[芬兰]