專利名稱:投射控制圖形的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種將圖形投射(PROJECT)到表面上的系統(tǒng)和方法, 尤其是涉及將控制圖形投射到包括控制功能例如控制面板和/或觸摸面 氺反表面上的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù):
電子部件在現(xiàn)代生活的很多方面變得很普遍。在很多情況中,將電 子部件設(shè)計成響應(yīng)用戶輸入。在這點上,對于電子部件通常包括響應(yīng)用 戶交互的控制功能,例如借助于控制面板、遠程控制單元、圖形用戶界 面(GUI)等等。在用戶交互受到控制面板支持的情況中,對于控制面 板一般采用觸摸屏或者類似結(jié)構(gòu)/機構(gòu)的形式。對于控制面板非不平常 的是包括圖形信息例如,文字和/或圖標/符號,以有助于與此的用戶交 互。
電視單元和計算機系統(tǒng)是電子部件的典型類型,它們通常適于響應(yīng) 用戶輸入和/或用戶交互。在多個應(yīng)用中,控制面板和/或觸摸屏適于有 助于用戶和這種電碎見/計算機系統(tǒng)的交互。典型地,控制面+反和/或觸4莫 屏包括關(guān)于控制面板/觸摸屏的各個控制部件特性的圖形信息。例如, 在電視單元的情況中,第一控制部件可以適于控制"音量",第二控制 部件可以適于控制"頻道,,,第三控制部件可以適于控制"輸入"等等。 類似地,在其它電子部件的情況中,通常提供圖形信息,例如文字和/ 或圖標/符號以有助于與此的交互(INTERACTION)。
對于多個原因,不期望包括和支持用戶交互的控制元件密切相關(guān)的 圖形信息。例如,圖形信息通??赡苁遣缓每吹暮?或降低電子部件的 期望的視覺效果/表現(xiàn)。另外,在某些情況下,圖形信息在一些時間點, 對于延長的時間周期,可以是不必要的。因此,就電^L控制特征來i兌以 及基于遠程控制技術(shù)的普遍使用,很少要求觀眾直接和設(shè)置在其控制臺 上的控制元件交互。而且,包含圖形信息影響到電子部件的空間設(shè)計/ 布局,因為設(shè)計者/制造者必須提供印刷、粘接或者相對于各個控制元 件在適當位置對于文字/圖標/符號的其它定位。
Cappendijk的美國專利公開號2003/0025676描述了一種專門用于 觸摸屏面板的動態(tài)圖形用戶界面。圖形用戶界面包括顯示信息內(nèi)容的窗 口和包括觸摸選擇元件的圖形菜單,例如圖標或者按鈕。設(shè)計圖形的用 戶界面,使得當感知裝置檢測到面板附近的存在物時顯示圖形菜單。菜 單的顯示使得信息內(nèi)容的顯示變化。菜單可以使得窗口減小或者菜單可 以覆蓋窗口。在預定的時間周期之后,菜單再次隱藏并恢復窗口。
Kurakane的美國專利公開號2 003/0092470公開了 一種折疊型蜂窩 電話,包括蓋板和通過鉸鏈耦合的基礎(chǔ)面板,鉸鏈用于使蓋板在折疊狀 態(tài)和打開狀態(tài)之間旋轉(zhuǎn)?;灏ò惭b在其上觸敏面板,然而蓋板包括 圖像投射器,用于將鍵盤信息投射到觸敏面板上。鍵盤信息包括用于指 定每個鍵盤的鍵盤功能的標簽。還提供了控制單元,檢測由基板的前表 面上的輸入操作指定的功能。
盡管對數(shù)據(jù)進行了努力,但是仍然需要一種系統(tǒng)和方法,其使得直 到所需要的用戶剌激,和控制面板有關(guān)的圖形信息,例如文字和/或圖 標/符號才會可見或者存在。另外,仍然需要系統(tǒng)/方法,其中直到用戶 在接近于控制面板的預定附近處移動時才使得上述的圖形信息可見或 者存在。通過公開的系統(tǒng)和方法使這些需要得到滿足,通過下面的描述 這對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的。
提供了將圖形投射到表面上的系統(tǒng)和方法。才艮據(jù)典型實施例,提供 了將控制圖形投射到包括控制功能的表面上的系統(tǒng)和方法。該表面可以 采用控制面板、觸摸面板等等的形式??刂泼姘逋ǔ?刹僮鞯剡B接到多 個部件和/或系統(tǒng),并典型地適于控制多種操作和/或功能。為了響應(yīng)刺
激(STIMULUS),例如用戶交互,控制圖形通常投射到表面上,例如控 制面板或者觸摸面板。在典型實施例中,刺激/用戶交互可以采用聲音 指令、用戶接近(例如和傳感器)等等的形式。投射到表面上的圖形的 強度可以變化(例如在暗淡到明亮的范圍中),并在沒有必須的刺激的 時候是無法檢測的(例如,不存在)。在另一個典型實施例中,可以將 信息(例如編程提醒信號)或者圖像(例如裝飾圖像)投射到表面上來 代替控制圖形,例如在沒有必須的刺激時。
根據(jù)本發(fā)明^^開的典型實施例,系統(tǒng)包括投射單元、和包括控制元 件的投射單元對準的表面,以及定位成感知預定刺激的感知機構(gòu)。例 如,感知機構(gòu)可以適于感知用戶的聲音指令、在接近表面的預定范圍內(nèi)
個體的存在或者其它的預定刺激。控制元件通常和相關(guān)的控制系統(tǒng)電通 訊。因此,例如,在電一見系統(tǒng)的情況中,音量控制元件通常和電-見系統(tǒng) 內(nèi)的音量控制電路電通訊等等。
在本發(fā)明公開的典型實施例中,相對于控制面板表面將投射單元定 位在升高的位置中。在替換實施例中,可以將投射單元定位在控制面板 表面的后面或者內(nèi)部,例如以當啟動時荻得"背面點亮"的效果。投射 的圖形可以采用多種形式,例如文字、圖標、符號和/或其組合。投射 的圖形可以直4妄在控制面板表面例如觸摸面*反表面的響應(yīng)部分或者在 接近于響應(yīng)部分中顯示??梢砸圆煌念伾筒煌膹姸韧渡鋱D形。例 如,投射圖形的強度/亮度可以和不同的感知等級成比例,例如個體越 靠近控制面板表面,光強度越亮。投射的圖形通常在預定時間之后和/ 或響應(yīng)用戶對該部分的最終作用之后消失,例如聲音指令和/或控制元 件的執(zhí)行。
公開的系統(tǒng)和方法可以有利地應(yīng)用在多種應(yīng)用中,包括用戶應(yīng)用、 工業(yè)應(yīng)用、醫(yī)藥應(yīng)用等等。因此,例如,所公開的用于將圖形信息投射 到控制面板表面上的投射系統(tǒng)可以有利地應(yīng)用在醫(yī)藥應(yīng)用中,例如在和
需要定期用戶接口的醫(yī)藥設(shè)備的連接中(例如雨R單元、MRI單元、X 射線單元)。類似地,牙科應(yīng)用、眼科/驗光應(yīng)用和病房監(jiān)控設(shè)備可以 受益于公開的圖形投射系統(tǒng)。附加的應(yīng)用包括電話亭接口、制造設(shè)備、 住宅應(yīng)用等等。
公開的系統(tǒng)/方法向系統(tǒng)制造商和系統(tǒng)用戶提供了多種優(yōu)點。根據(jù) 典型實施例,除非以及直到用戶使投射單元將控制圖形投射到相關(guān)的控 制面板表面上才能看見控制圖形。以這種方式,控制面板表面保持清楚 并沒有被當時不需要的控制圖形弄亂。另外,可以以很多方式和/或為 了其他的目的,應(yīng)用包括控制元件的區(qū)域/表面,直到圖形信息投射到 其上時,例如,作為不混亂或者另外沒有被前述的圖形信息弄模糊的可 視顯示器的部分。實際上,公開的投射單元可以將第一圖形內(nèi)容投射到 控制表面上,直到感知機構(gòu)接收到預定的刺激、和第二圖形內(nèi)容,例如 響應(yīng)預定刺激的圖形控制文字、圖標和/或符號的時候。
通過隨后的具體描述,尤其是當結(jié)合附圖閱讀時,和所公開的系統(tǒng) /方法有關(guān)的附加特征和功能將變得顯而易見。
為了幫助所屬本領(lǐng)域技術(shù)人員,其中這里的主題涉及制造和使用公開的系統(tǒng)和方法,參考附圖作出參考,其中
圖1是根據(jù)本發(fā)明公開的典型電視系統(tǒng)的示意圖; 圖2是圖1的典型電視系統(tǒng)部分的剖視圖3是涉及本發(fā)明公開的典型實施例的操作的示意流程單/方框 圖;以及
圖4是具有投射到其上的圖形的典型電視系統(tǒng)部分的剖視圖。
本發(fā)明的公開提供了有利的系統(tǒng)和方法,用于將圖形投射到控制面 板表面上。 一般來說,控制表面采用了控制面板的形式,其和整個設(shè)備 (例如,電視機、計算機系統(tǒng)、電話亭、設(shè)備等等)的多個部件和/或 系統(tǒng)電通訊和/或可操作地連接。盡管考慮到控制面板可以"硬連接" 到有關(guān)的元件部分,但是還考慮到控制面板(和其各個控制元件)通過 無線裝置例如紅外線、RF等等可以和有關(guān)的部件通訊??刂泼姘宓目刂?元件通??刂葡旅嬖O(shè)備的多個特征和/或功能,并可以在"導通"和"關(guān) 斷"狀態(tài)之間"轉(zhuǎn)換"特征/功能,或者可以通過例如改變音量、強度、 頻道等等調(diào)節(jié)特征/功能的等級、位置和/或振幅。
根據(jù)本發(fā)明的典型實施例,系統(tǒng)包括投射單元、和包括控制元件的 才殳射單元對準的表面以及定位成感知預定刺激的感知機構(gòu)。例如,感知 機構(gòu)可以適于感知用戶的聲音指令、在接近表面的預定范圍內(nèi)個體的存 在或者其它的預定刺激。 一旦啟動,投射單元將控制圖形投射到控制面 板表面上或者在控制面板表面的附近。
因此,參考圖1,示意性地描述根據(jù)本發(fā)明公開的典型系統(tǒng)10。系 統(tǒng)10包括限定觀察屏14的電視控制臺12、在觀察屏14下面的殼體16 和控制面板18。盡管在電視控制臺12的基座上示出了控制面板18,但 是本發(fā)明的公開不局限于這種控制面板18的相對定位。而是,控制面 板18可以沿著觀察屏14的左側(cè)、沿著觀察屏l4的右側(cè)或者這種相對 定位的組合定位。類似地,在不脫離本發(fā)明公開的精神或者范圍時可以 改變電視控制臺12和/或觀察屏14的設(shè)計/幾何圖形,這對于本領(lǐng)域技
術(shù)人員將是顯而易見的。
再參考圖1,典型系統(tǒng)IO還包括在殼體16的上部區(qū)域從其突出的 殼體延伸部20。在圖1的典型實施例中,殼體延伸部M基本上是矩形 的幾何形狀并跨過電—見控制臺12的前表面延伸。然而,在不脫離本發(fā) 明的公開時可以應(yīng)用替換的殼體延伸部幾何形狀以實現(xiàn)所需要的裝飾/
可視效果。例如,可以將殼體延伸部的前表面22分成彼此相對成一定 角度的兩個面板,在電視控制臺12的中間點接觸垂直平面。殼體延伸 部20限定內(nèi)空腔或者區(qū)域22,在其內(nèi)部定位著投射單元24。向下引導 投射單元24的投射透鏡或者成像元件,使得從其投射的圖像出現(xiàn)在控 制面板18上。
回到圖2,提供殼體延伸部20的剖面圖,以便于對內(nèi)部空腔/區(qū)域 22和定位在其中的典型投射單元24提供更大的可見性。投射單元24包 括多個投射透鏡/成像元件26a-26d,將朝著控制面板18向下引導它 們。盡管在圖2中將投射透鏡/成像元件26a-26d示意性地描繪為獨立 的元件,但是可以理解的是本發(fā)明的公開接受多種實施和設(shè)計。因此, 例如,投射單元24的成像表面可以采用連續(xù)(也就是不間斷)成像元 件的形式,該成像元件適于將不同的圖形圖像投射到控制面板18上面。 可以很好地在成像領(lǐng)域的技術(shù)人員范圍內(nèi)設(shè)計和操作投射單元,根據(jù)本 發(fā)明的公開,容易實現(xiàn)對合適的投射單元24的選擇和使用。
再參考圖1和圖2,配置和對準投射透鏡/成像元件26a-26d以朝著 控制面板18投射圖形圖像,使得(i )從成像元件26a投射的圖像和 控制元件28a對準/或覆蓋(完全地或部分地)在控制元件28a上面, (ii )從成像元件26b投射的圖像和控制元件28b對準/或覆蓋(完全 地或部分地)在控制元件28b上面等等。投射圖像可以采用圖形文字(以 多種語言)、圖標和/或符號的形式。眾所周知,通過編寫適當?shù)能浖?和/或處理相對投射單元24的驅(qū)動的變化來以適當?shù)膰艺Z言投射圖 形文字的能力有助于有利的制造和庫存管理結(jié)果。
如圖1示意性示出的,電視控制臺12還包括一個或者多個感知機 構(gòu)30,其從電視控制臺12向外引導。在圖1的典型實施例中,感知機 構(gòu)30是"運動傳感器",其適于在相對于電視控制臺12的預定距離內(nèi) 4全測運動。因此,在本發(fā)明乂^開的典型實施例中,通過感知才幾構(gòu)感知三 英尺(或者更短)的預定距離內(nèi)的運動,由此觸發(fā)投射單元24 (如下所 述的)。在不脫離本發(fā)明公開的精神或者范圍時可以使用不同的觸發(fā)距 離。實際上,還要考慮的是設(shè)計/實施系統(tǒng)10,使得通過終端用戶可以 調(diào)節(jié)感知距離,使得可以將公開的系統(tǒng)的觸發(fā)特性調(diào)節(jié)/定制成使用的 特殊位置??梢砸远喾N方式實施感知機構(gòu)30操作的所需調(diào)節(jié),例如改 變感知^L構(gòu)30相對于水平平面(也就是地面)的角度。
要注意的是,根據(jù)本發(fā)明公開的感知機構(gòu)不局限于這里參考典型系 統(tǒng)10所述的運動傳感器。而是,在不脫離本發(fā)明公開的精神或者范圍 時,可以使用替換的感知機構(gòu),例如聲音識別傳感器。實際上,可以相
對于電視控制臺12安裝多個感知機構(gòu),每一個感知機構(gòu)響應(yīng)不同的刺
激,以便于進一步增強公開的系統(tǒng)/方法的響應(yīng)和/或靈活性。因此,在 典型實施例中圖,刺激/用戶交互可以采用聲音指令、用戶接近感知機
構(gòu)等等形式。
回到圖3,提供了控制系統(tǒng)40的示意性描述??刂葡到y(tǒng)40包括響 應(yīng)從感知;^構(gòu)3(U妻收到的信號42的處理器44。信號42通過內(nèi)部電線/ 光纖或者通過適當?shù)臒o線技術(shù)傳送到處理器44。處理器44和向投射單 元24提供輸入的一個或者多個驅(qū)動器46通訊。眾所周知,驅(qū)動器46 可以采取對處理器44進行操作的軟件的形式,但是為了說明的目的, 將驅(qū)動器46描述成圖3中的獨立部件。
根據(jù)本發(fā)明公開的典型實施例,投射到控制表面18上的圖形的強 度可以基于由處理器44和/或驅(qū)動器46提供的輸入而變化(例如在暗 淡到明亮的范圍中),例如基于系統(tǒng)用戶的接近程度和/或提供給聲音 識別傳感器的指令。然而,根據(jù)本發(fā)明公開的典型實施例,當預定刺激 不連續(xù)時,例如用戶移動到預定距離外面/超出預定距離,處理器"從 感知機構(gòu)30接收改變的信號42。在這種情形中,處理器"可以適于立 即停用投射單元24,或者開始計時器序列,其將使投射單元24在預定 周期之后停用。
在圖4中提供了和控制表面54上的控制元件52相鄰的典型投射圖 像50。投射圖像采取文字的形式,盡管還可以使用(單獨或者組合)如 這里所述的圖標和/或符號。附加的控制元件(沒有示出)通常定位在 控制表面54上,以及適當投射的圖像通常顯示在這些附加控制元件上 或者和這些附加控制元件相鄰(或者其組合)。
通常以軟件/程序?qū)崿F(xiàn)公開系統(tǒng)的典型實施例的操作細節(jié),軟件/程 序操作/運行處理器44和/或驅(qū)動器46。例如,可以編程公開的系統(tǒng)/ 方法的處理器44 ,以便于將輔助信息(例如編程提醒信號)或者圖像(例 如裝飾圖像)投射到控制表面上,代替控制圖形,例如在沒有必須的刺 激時。
因此,本發(fā)明的公開提供了相對于控制面板表面定位在升高位置上
的投射單元。在替換實施例中,可以將投射定位在控制面板表面的后面 或者之內(nèi),例如當觸發(fā)時實現(xiàn)"背面點亮"的效果。如這里所述的,投 射圖形可以采用多種形式,例如,文字、圖標、符號和/或其組合。投 射圖形可以直接在控制面板表面的響應(yīng)部分上顯示,例如觸摸面板表面 或者靠近這些響應(yīng)部分的地方??梢砸圆煌念伾筒煌膹姸韧渡渫?射的圖形。例如,投射圖形的強度/亮度可以與不同的感知等級成比例, 例如,個體越靠近控制面板表面,強度則越明亮。投射圖形通常在預定 時間之后和/或響應(yīng)用戶對該部分的最終作用之后消失,例如聲音指令 和/或控制元件的執(zhí)行。
如上所述,公開的系統(tǒng)和方法可以有利地應(yīng)用在多種應(yīng)用中,包括 用戶應(yīng)用、工業(yè)應(yīng)用、醫(yī)藥應(yīng)用等等。因此,例如,所公開的用于將圖 形信息投射到控制面板表面上的投射系統(tǒng)可以有利地應(yīng)用在醫(yī)藥應(yīng)用
中,例如在和需要定期用戶接口的醫(yī)藥設(shè)備的連接中(例如麗R單元、 MRI單元、X射線單元)。類似地,牙科應(yīng)用、眼科/驗光應(yīng)用和病房監(jiān) 控設(shè)備可以受益于公開的圖形投射系統(tǒng)。附加的應(yīng)用包括電話亭接口 、 制造設(shè)備、住宅應(yīng)用等等。
公開的系統(tǒng)/方法向系統(tǒng)制造商和系統(tǒng)用戶提供了多種優(yōu)點。根據(jù) 典型實施例,除非以及直到用戶使投射單元將控制圖形投射到相關(guān)的控 制面板表面上才能看見控制圖形。以這種方式,控制面板表面保持清楚 并沒有被當時不需要的控制圖形弄亂。另外,可以以很多方式和/或為 了其他的目的,應(yīng)用包括控制元件的區(qū)域/表面,直到圖形信息投射到 其上時,例如,作為不混亂或者另外沒有被前述的圖形信息弄模糊的可 視顯示器的部分。實際上,公開的投射單元可以將第一圖形內(nèi)容投射到 控制表面上,直到感知機構(gòu)接收到預定的刺激、和第二圖形內(nèi)容,例如 響應(yīng)預定刺激的圖形控制文字、圖標和/或符號的時候。
盡管參考本發(fā)明的有利投射系統(tǒng)的典型實施例和/或應(yīng)用已經(jīng)描述
用。而是,在不脫離本發(fā)明的精神或者范圍時,這里公開的系統(tǒng)和方法 接受多種變形和改變。例如,可以基于預定的因素,例如用戶的接近程 度、始于最后的用戶的交互的時間周期、用戶的優(yōu)選等等,以變化的強 度等級(例如暗淡、明亮等等)投射投射的圖形。類似地,基于用戶選 擇的標準,可以使用投射圖形向系統(tǒng)用戶(例如編程提醒信號)提供輔
助信息。因此,對于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是,在不脫離本發(fā)明的 精神或者范圍時,可以增強、更改和/或變化公開的系統(tǒng)和方法。
權(quán)利要求
1.一種用于將圖形投射到表面上的系統(tǒng),包括a.投射單元;b.定位成接收從所述投射單元投射的圖像的表面;以及c.感知機構(gòu),用于感知預定刺激,該感知機構(gòu)適于使得控制信號傳輸?shù)酵渡鋯卧?br>
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng),還包括處理器,可對其編程以接收來自感知機構(gòu)的信號,并基于預定的標〉龜,產(chǎn)生傳輸?shù)酵渡鋯卧囊粋€或 者多個控制信號。
3. 根據(jù)前述任一權(quán)利要求的系統(tǒng),其中該投射單元定位在表面上。
4. 根據(jù)前述任一權(quán)利要求的系統(tǒng),其中該投射單元包括多個投射 元件。
5. 根據(jù)前述任一權(quán)利要求的系統(tǒng),其中該表面是包括一個或者多 個控制元件的控制面板。
6. 根據(jù)前述任一權(quán)利要求的系統(tǒng),其中該表面是用于電視單元的 控制面板,以及其中該控制面板包括用于控制和電浮見單元相關(guān)的功能的 多個控制元件。
7. 沖艮據(jù)前述任一權(quán)利要求的系統(tǒng),其中相對于控制臺安裝該感知 機構(gòu),并且該感知機構(gòu)適于感知在控制臺的預定距離內(nèi)用戶的存在。
8. 根據(jù)前述任一權(quán)利要求的系統(tǒng),其中投射圖像選自于由文字、 圖標、符號及其組合構(gòu)成的組中。
9. 根據(jù)前述任一權(quán)利要求的系統(tǒng),其中基于預定的強度標準以變 化的強度標準投射被投射圖像。
10. 根據(jù)前述任一權(quán)利要求的系統(tǒng),其中該表面和一臺設(shè)備有關(guān)聯(lián)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10的系統(tǒng),其中該一臺設(shè)備是包括一個或者多 個控制元件的一個電視單元、 一臺醫(yī)藥設(shè)備、 一件消費電子產(chǎn)品、 一臺 器械或者另一臺設(shè)備。
12. 4艮據(jù)前述任一^K利要求的系統(tǒng),其中該感知^L構(gòu)響應(yīng)聲音指令。
13. —種用于控制投射圖像的方法,包括a.提供包括投射單元、接收投射圖像的表面以及和該投射單元通訊(直接或者間接)的感知機構(gòu)的單元;b. 向所述感知機構(gòu)提供刺激;以及c. 允許所述感知機構(gòu)產(chǎn)生傳輸?shù)酵渡鋯卧目刂菩盘枴?br>
14. 根據(jù)權(quán)利要求13的方法,其中響應(yīng)控制信號,該投射單元產(chǎn) 生一個或者多個投射到表面上的圖像。
15. 根據(jù)前述任一方法權(quán)利要求的方法,其中該投射單元適于產(chǎn)生 選自于文字、圖標、符號及其組合的圖像。
16. 根據(jù)前述任一方法權(quán)利要求的方法,其中該刺激響應(yīng)系統(tǒng)用戶 的接近程度。
17. 根據(jù)前述任一方法權(quán)利要求的方法,其中該刺激是聲音指令。
全文摘要
提供了將圖形投射到表面上的系統(tǒng)和方法。根據(jù)實施例,提供了用于將控制圖形投射到包括控制功能的表面上的系統(tǒng)和方法。該表面可采用控制面板、觸摸面板等形式。控制面板可操作地連接到多個部件和/或系統(tǒng),并通常適于控制多個操作和/或功能。響應(yīng)刺激,例如用戶交互,通常將控制圖形投射到例如控制面板或者觸摸面板的表面上。在示例中,刺激/用戶交互可以采取聲音指令、用戶接近度(如到傳感器)等形式。投射到表面上的圖形的強度可改變(例如,在從暗淡到明亮范圍中),并可以在沒有刺激時不能檢測(如不存在)。在另一示例中,信息(如編程提醒信號)或者圖像(如裝飾圖像)可以投射到表面上,代替控制圖形,例如在沒有所需的刺激時。
文檔編號G06F1/16GK101171560SQ200680015131
公開日2008年4月30日 申請日期2006年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月4日
發(fā)明者C·比肖夫, E·斯塔姆, G·格里梅斯, T·科林斯 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司