[發(fā)明專利]主動式超聲波輸入裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910207125.4
• 申請日: 2019-03-19
• 公開（公告）號: CN110362238B
• 公開（公告）日: 2022-10-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 龐大成
• 申請（專利權(quán)）人: 高雄科技大學(xué)
• 主分類號: G06F3/043
• 分類號: G06F3/043;G06F3/038;G06F3/0354
• 代理公司: 北京戈程知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉;孫荀

本發(fā)明為一種主動式超聲波輸入裝置，包含有一操作界面及一超聲波操控筆，其中在該操作界面上包含有多個(gè)陣列排列的超聲波換能器陣列，各超聲波換能器陣列以不同振蕩頻率的超聲波換能器構(gòu)成，該超聲波操控筆還包含有多個(gè)不同振蕩頻率的超聲波換能器；當(dāng)該超聲波操控筆近接該操作界面時(shí)，該操作界面上的超聲波換能器陣列可偵測從超聲波操控筆輸出的信號，從而辨識出超聲波操控筆所指向的坐標(biāo)，以執(zhí)行對應(yīng)的輸入功能，達(dá)到懸浮遠(yuǎn)距觸控的效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明關(guān)于一種輸入裝置，尤其是指一種超聲波換能器構(gòu)成的輸入裝置。

背景技術(shù)

現(xiàn)有觸控型電子產(chǎn)品已相當(dāng)普及，包括智能型手機(jī)、平板電腦、智能型手表等，在該觸控型電子產(chǎn)品上通常具有一觸控界面，用戶利用其手指實(shí)際接觸該產(chǎn)品的觸控界面操作，或使用觸控筆點(diǎn)擊該觸控界面以達(dá)到書寫輸入的目的，然而，目前該觸控界面要求必須與一導(dǎo)電性對象直接接觸才能產(chǎn)生感應(yīng)效果。

但針對某些特殊電子產(chǎn)品，例如小尺寸的腕型穿載式裝置，其觸控操作區(qū)域相對于手機(jī)或平板電腦較小，用戶若要在該觸控面板執(zhí)行某特定按鍵等其他精細(xì)操控，以手指碰觸將仍有一定的難度，可能發(fā)生誤觸該按鍵周圍區(qū)域的問題。再者，若使用者是以手指直接接觸觸控界面，對于有衛(wèi)生考慮或工業(yè)安全的應(yīng)用場所恐仍不適合。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種主動式超聲波輸入裝置，可達(dá)到非接觸式的輸入操作。

本發(fā)明的主動式超聲波輸入裝置包含有：

一操作界面，包含有：

一透明基板；

多個(gè)超聲波換能器陣列，設(shè)置在該透明基板上，其中，每個(gè)超聲波換能器陣列包含有多個(gè)輸入元件，該多個(gè)輸入元件收發(fā)不同振蕩頻率的超聲波信號；

一超聲波操控筆，包含有：

一筆身，在該筆身的一端設(shè)有一信號收發(fā)端；

多個(gè)超聲波換能器，設(shè)置在該信號收發(fā)端以收發(fā)與該輸入元件的振蕩頻率一致的超聲波信號，以供該操作界面的超聲波換能器陣列偵測該超聲波信號。

該操作界面可供結(jié)合于一電子產(chǎn)品的顯示屏幕以作為一輸入界面，當(dāng)利用該超聲波操控筆發(fā)出不同振蕩頻率的超聲波信號且近接該操作界面時(shí)，該操作界面的超聲波換能器陣列偵測從超聲波操控筆輸出的信號，從而識別出超聲波操控筆所指向的坐標(biāo)，該電子產(chǎn)品可根據(jù)該坐標(biāo)位置執(zhí)行相對應(yīng)的輸入功能，因此，本發(fā)明在超聲波操控筆沒有實(shí)際接觸該操作界面的情形下，根據(jù)超聲波信號的收發(fā)感測原理，能在該操作界面上進(jìn)行非接觸的懸浮輸入作業(yè)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明主動式超聲波輸入裝置的示意圖。

圖2是本發(fā)明超聲波換能器陣列的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明超聲波換能器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明中超聲波操控筆其超聲波換能器的分布示意圖。

圖5是本發(fā)明以超聲波操控筆操控該操作界面的示意圖。

圖6是本發(fā)明以直徑3.6mm圓形超聲波源在超聲波換能器陣列以偏離中心點(diǎn)距離r旋轉(zhuǎn)移動進(jìn)行偵測的位置示意圖。

圖7A～圖7C：本發(fā)明以直徑3.6mm的圓形超聲波源在超聲波換能器陣列以偏離中心點(diǎn)距離r為0.3mm、0.6mm、0.9mm的條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)后，該超聲波源中心點(diǎn)的位置分布圖。

具體實(shí)施方式

請參考圖1所示，本發(fā)明主動式超聲波輸入裝置包含有一操作界面10及一超聲波操控筆20。