專利名稱：遙控裝置、電子裝置、顯示裝置和游戲機(jī)控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及允許用戶能采用空間中的自由移動(dòng)，以快速和直觀地移動(dòng)遠(yuǎn)距離位置上的顯示裝置屏上的光標(biāo)的遙控裝置，并具體地涉及能簡(jiǎn)化被顯示在電視機(jī)或其它類型顯示器的屏上的操作的遙控裝置、電子裝置、顯示裝置和游戲機(jī)控制裝置。
傳統(tǒng)地，已被添加為遠(yuǎn)程控制器的十字形定位鍵或球定位裝置可用作定位裝置而實(shí)現(xiàn)，這種定位裝置將指示器作為遠(yuǎn)距離位置上的顯示裝置的屏上的光標(biāo)而操作。另外，配有靜電墊的坐標(biāo)輸入裝置或游戲桿也被普遍使用。當(dāng)使用這些裝置將指示器移動(dòng)到當(dāng)前電視屏上的預(yù)期菜單時(shí)，需要重復(fù)地按壓移動(dòng)方向鍵。盡管如果移動(dòng)方向鍵被一直按下，指示器將快速移動(dòng)，然而當(dāng)移動(dòng)距離很大而按鈕被長(zhǎng)時(shí)間地按下后，指示器的移動(dòng)速度呈加速度地增加以使用戶所希望選擇的位置被錯(cuò)過并最終必須將移動(dòng)方向按鈕按下若干次以進(jìn)行微調(diào)，因此操作性經(jīng)常很差。另外，球指示器、靜電墊和游戲桿對(duì)單純單手操作而言是不便的，且指示器的移動(dòng)是不直觀的。
估計(jì)在不遠(yuǎn)的將來(lái)，諸如數(shù)字電視、機(jī)頂盒和DVD記錄器之類裝置中頻道選擇、預(yù)編程記錄和其它操作將變得更復(fù)雜，這是因?yàn)楦鄶?shù)量和種類的頻道、更多交互的節(jié)目以及與互聯(lián)網(wǎng)的連接等?，F(xiàn)有超過幾百個(gè)頻道以瀏覽有線電視和數(shù)字陸基電視，而且頻道的數(shù)目表現(xiàn)出將來(lái)進(jìn)一步增加的態(tài)勢(shì)。另外，由于允許聽眾加入的交互節(jié)目以及更廣泛的數(shù)據(jù)電視廣播的普及，電視廣播內(nèi)容日益豐富伴隨的是觀眾在電視機(jī)屏上的操作也會(huì)變得越來(lái)越復(fù)雜。傳統(tǒng)十字形定位鍵和球定位裝置已不適于執(zhí)行這類操作。
另外，在某些遠(yuǎn)程控制裝置的接收側(cè)，半導(dǎo)體位置檢測(cè)元件(位置靈敏檢測(cè)器，此后稱為“PSD”)被用作光接收元件(例如參閱3040045號(hào)日本專利)。然而，提供有這些PSD的裝置在允許指示器平滑和直觀的二維移動(dòng)的方面同樣無(wú)法解決這些問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是基于對(duì)這些課題的考慮而作出的，本發(fā)明的一個(gè)目的是使顯示裝置的屏上的光標(biāo)的移動(dòng)能被平滑和直觀地操作。
根據(jù)本發(fā)明的遙控裝置設(shè)有用于光接收和光標(biāo)移動(dòng)量檢測(cè)的裝置，該裝置在光接收元件從光發(fā)射元件接收光并從其信號(hào)中檢測(cè)顯示裝置的屏上光標(biāo)的移動(dòng)量，以使諸如顯示裝置的屏上的指示器的光標(biāo)移動(dòng)響應(yīng)于光發(fā)射元件的光發(fā)射點(diǎn)的移動(dòng)量的裝置，其中光接收元件包括半導(dǎo)體位置檢測(cè)元件并被配置成能夠檢測(cè)光發(fā)射點(diǎn)沿水平方向和垂直方向的移動(dòng)，而顯示裝置的屏上的光標(biāo)基于來(lái)自光接收元件的信號(hào)而移動(dòng)。
在這種配置中，當(dāng)來(lái)自光發(fā)射元件的光入射于由半導(dǎo)體位置檢測(cè)元件組成的光接收元件上時(shí)，根據(jù)本發(fā)明的遠(yuǎn)程控制裝置在入射位置產(chǎn)生與光量成比例的電荷。該電荷作為光電流被傳送到阻抗層并按與到輸出終端的距離成反比地被分割，并作為輸出電流被取出。通過獲得電流的差或比，可檢測(cè)到光接收元件上光的光接收位置。由于光接收元件能檢測(cè)兩軸上的移動(dòng)，即光發(fā)射點(diǎn)的水平方向和垂直方向，因此可檢測(cè)到光接收元件的光發(fā)射點(diǎn)的二維移動(dòng)，并通過移動(dòng)光發(fā)射點(diǎn)，屏上的光標(biāo)可沿預(yù)定方向移動(dòng)預(yù)定量。在這種方法中，通過采用能夠沿光接收元件的二維方向接收光的半導(dǎo)體位置檢測(cè)元件，本發(fā)明的遠(yuǎn)程控制裝置允許對(duì)顯示裝置的屏上的光標(biāo)進(jìn)行平滑和直觀的操作。
另外，根據(jù)本發(fā)明的遙控裝置，可將光接收元件提供到顯示裝置側(cè)并在可把持的光學(xué)操作裝置處提供光發(fā)射元件。
再有，在本發(fā)明的遙控裝置中，可將顯示裝置屏上的光標(biāo)的移動(dòng)量調(diào)節(jié)成響應(yīng)于光發(fā)射元件和光接收元件之間的距離。通過這種配置，光標(biāo)可在屏上移動(dòng)與光發(fā)射元件的移動(dòng)量對(duì)應(yīng)的預(yù)定距離，而不管光發(fā)射元件和光接收元件之間的距離。
還有，在根據(jù)本發(fā)明的遙控裝置中，可使用光接收元件的輸出電流之和或在光接收側(cè)添加光接收元件而測(cè)量光發(fā)射元件和光接收元件之間的距離，所添加的光接收元件與前述光接收元件不同并由半導(dǎo)體位置檢測(cè)元件組成。通過這種配置，可基于光發(fā)射元件的光發(fā)射點(diǎn)與光接收元件之間的距離信息而獲得用于調(diào)節(jié)光標(biāo)移動(dòng)量的距離信息。
再者，在根據(jù)本發(fā)明的遙控裝置中，可將光接收元件設(shè)置在光學(xué)操作裝置側(cè)而將光發(fā)射元件設(shè)置在顯示裝置側(cè)，在光學(xué)操作裝置側(cè)檢測(cè)光學(xué)操作裝置相對(duì)于顯示裝置側(cè)的位置。通過這種配置，光學(xué)信號(hào)從顯示裝置側(cè)被發(fā)送到光學(xué)操作裝置側(cè)以檢測(cè)顯示裝置側(cè)與光學(xué)操作裝置側(cè)之間的相對(duì)位置關(guān)系。將該位置信息從光學(xué)操作裝置發(fā)送到顯示裝置側(cè)，而屏上的光標(biāo)的移動(dòng)響應(yīng)于該位置信息。
另外在根據(jù)本發(fā)明的遙控裝置中，較為有利的是將模式改變裝置設(shè)置在用于發(fā)送使光標(biāo)移動(dòng)的命令的光學(xué)操作裝置處，而僅當(dāng)模式改變裝置工作時(shí)才發(fā)送光標(biāo)移動(dòng)信號(hào)，在遙控器的普通操作期間，普通的遙控器代碼信號(hào)被發(fā)送，而光標(biāo)移動(dòng)信號(hào)是快于普通遙控器代碼信號(hào)的信號(hào)。盡管現(xiàn)有的遙控器在對(duì)普通控制器操作(例如選擇頻道和調(diào)節(jié)音量)的響應(yīng)速度方面已經(jīng)足夠，普通遙控器代碼無(wú)法獲得光標(biāo)移動(dòng)操作的直接感覺。為此，當(dāng)移動(dòng)本發(fā)明的遙控裝置中的光標(biāo)時(shí)，模式改變裝置工作并同時(shí)比普通遙控器代碼更快調(diào)制的信號(hào)被發(fā)送。通過這樣，用于普通遙控器代碼的發(fā)送時(shí)間變得不需要，而光學(xué)操作裝置的移動(dòng)能直接反應(yīng)在光標(biāo)的移動(dòng)上。
此外，使用本發(fā)明的遙控器，僅當(dāng)對(duì)光標(biāo)移動(dòng)進(jìn)行操作的模式改變裝置正在工作時(shí)，光標(biāo)移動(dòng)信號(hào)從顯示裝置側(cè)發(fā)出。在這種情況下，模式改變裝置工作以將位置檢測(cè)信號(hào)的輸出命令發(fā)送到顯示裝置側(cè)，而顯示裝置側(cè)用安裝在光學(xué)操作裝置中的光接收元件處接收的信號(hào)由該信號(hào)引起的輸出位置檢測(cè)信號(hào)，由于該信號(hào)。因此無(wú)需將位置檢測(cè)信號(hào)連續(xù)地輸出，只需在模式改變裝置工作時(shí)將位置檢測(cè)信號(hào)輸出就足夠了。
另外較為有利的是僅從使光標(biāo)移動(dòng)的模式改變裝置工作時(shí)起到接收到最后位置信號(hào)為止的期間內(nèi)，電源被提供到光接收元件而位置檢測(cè)功能被開啟。在這種情況下，光接收元件無(wú)需無(wú)需停留在工作狀態(tài)，僅從模式改變裝置工作時(shí)起到接收到最后位置信號(hào)為止的期間內(nèi)給光接收元件供電并開啟位置檢測(cè)功能。
在根據(jù)本發(fā)明的遙控裝置中，可響應(yīng)光發(fā)射元件和光接收元件之間的距離而調(diào)節(jié)光發(fā)射元件的光發(fā)射強(qiáng)度。僅普通的干電池用作設(shè)有光發(fā)射元件的光學(xué)操作裝置的電源。普通的傳送是由能實(shí)現(xiàn)最大標(biāo)定距離的傳送的光發(fā)射強(qiáng)度實(shí)現(xiàn)的，并因此光發(fā)射量對(duì)平常使用的距離而言過強(qiáng)，因此造成電池使用的浪費(fèi)。通過將流至該裝置的光發(fā)射元件的電流響應(yīng)于距離而進(jìn)行優(yōu)化，可調(diào)整光發(fā)射量并延長(zhǎng)電池壽命。通過本發(fā)明的遙控裝置的這種配置，可由光學(xué)操作裝置檢測(cè)到該距離并因此可基于該信息調(diào)節(jié)所發(fā)射的光量以使電池壽命延長(zhǎng)。
在根據(jù)本發(fā)明的遙控裝置中，較為有利的是用于放大光接收元件的光可接收的角度范圍的裝置被設(shè)置在光接收元件前面。通過這種配置，即使光的入射角很大也可使用光接收元件檢測(cè)發(fā)射點(diǎn)的移動(dòng)，并因此其中可操作光接收元件的發(fā)射點(diǎn)的范圍變得更寬。
再有，在根據(jù)本發(fā)明的遙控裝置中，通過測(cè)量光發(fā)射元件和光接收元件之間距離而獲得的移動(dòng)距離信息可反映于光標(biāo)在屏上的逐深度方向的移動(dòng)?？梢酝浦氖悄軌蜻M(jìn)行三維立體顯示的諸如電視機(jī)的顯示裝置能在未來(lái)被實(shí)現(xiàn)。傳統(tǒng)的平面定位操作將無(wú)法適應(yīng)于這些情況，且逐深度方向操作同樣變得必要?？紤]到這些情況，通過將距離上的改變量反映于指示器在屏上沿深度方向移動(dòng)距離的改變量，根據(jù)本發(fā)明的遙控裝置將變得能夠進(jìn)行三維定位。
在根據(jù)本發(fā)明電子裝置中，光接收元件的輸出可用于檢測(cè)普通的遠(yuǎn)程控制器代碼。在這種情況下，可使用一個(gè)光接收元件接收光標(biāo)移動(dòng)信號(hào)和普通遙控器代碼信號(hào)。另外，不僅在諸如數(shù)字電視機(jī)、機(jī)頂盒和DVD記錄器的裝置中，而且在例如使用個(gè)人計(jì)算機(jī)對(duì)顯示于液晶投影儀上的屏中的指示器進(jìn)行操作時(shí)，通過將設(shè)有光接收元件的光接收裝置設(shè)置在屏附近并將其連接于個(gè)人計(jì)算機(jī)，則可遠(yuǎn)距離地實(shí)現(xiàn)投影儀的屏上操作。
本發(fā)明可以是使用本電子裝置的游戲機(jī)控制裝置。近年來(lái)，使用液晶或等離子顯示器的平板電視已變得比CRT更為主流。在傳統(tǒng)的游戲機(jī)控制器中，例如CRT中的掃描線的光發(fā)射點(diǎn)是通過它而檢測(cè)到的，而控制是基于屏上其位置信息而執(zhí)行的。隨著越來(lái)越少地將CRT用于電視機(jī)中，可構(gòu)思出這類系統(tǒng)是無(wú)法用于將來(lái)的。為了這個(gè)原因，通過使用本發(fā)明的系統(tǒng)的控制器可將控制器信息發(fā)送到屏，而不管是否有掃描線，并因此這樣的控制器可用作未來(lái)的游戲機(jī)的控制器。


圖1是表示根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的遙控裝置的立體圖。
圖2a是表示矩形的二維PSD的主視圖，而圖2b表示其中彼此垂直地設(shè)有雙帶型PSD的配置。
圖3是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例光接收裝置的方框圖。
圖4是表示PSD結(jié)構(gòu)和工作原理的剖視圖。
圖5是表示如何使用PSD檢測(cè)光學(xué)操作裝置的位置以在屏上移動(dòng)指示器的示意圖。
圖6a是表示出屏上指示器的移動(dòng)距離隨著光學(xué)操作裝置和屏之間的距離變小而改變的狀態(tài)的主視圖。圖6b是表示出屏上指示器的移動(dòng)距離隨著光學(xué)操作裝置和屏之間的距離變大而改變的狀態(tài)的主視圖。
圖7是表示本發(fā)明另一實(shí)施例的光接收裝置方框圖。
圖8是表示通過添加PSD而檢測(cè)光學(xué)操作裝置的光發(fā)射點(diǎn)和屏之間的距離的原理的俯視圖。
圖9是表示根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的遙控裝置的立體圖，其中PSD被安裝在光學(xué)操作裝置側(cè)而光發(fā)射元件被安裝在顯示裝置側(cè)。
圖10是表示如何通過使用多條縫隙而增大PSD的可接收光范圍的俯視圖。
圖11是使用投影儀實(shí)現(xiàn)屏的遠(yuǎn)程控制的立體圖。
圖12是表示指示器如何在屏上三維移動(dòng)的概略透視圖。
具體實(shí)施例方式
此后，將參考附圖對(duì)本發(fā)明諸實(shí)施例進(jìn)行說明。
圖1是表示根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的遙控裝置輪廓的立體圖。圖2是表示光接收元件的配置的主視圖。圖3是光接收裝置側(cè)的方框圖。圖4是表示PSD檢測(cè)原理的剖視圖。
圖1所示遙控裝置100上設(shè)有作為光學(xué)操作裝置的定位裝置1，該光學(xué)操作裝置上設(shè)有例如發(fā)射紅外線的光發(fā)射元件21；具有屏2a的顯示裝置2以及作為光接收元件設(shè)置于顯示裝置2的PSD3。
如圖4所示，PSD3是一種元件，其中P層形成在硅平板的表面上，而N層形成在背層，I層在中間。當(dāng)光點(diǎn)L為入射時(shí)，在入射位置產(chǎn)生正比于光能的電荷，由此所產(chǎn)生的電荷作為光電流通過阻抗層(P層)并分流并作為電流Ia、Ib從設(shè)置在PSD3端部的電極3a、3b輸出。
由于P層被配置成貫穿整個(gè)層具有相等的阻抗值，電流Ia和Ib被分流并作與距離呈反比地從電極3a和3b入射位置輸出，也就是反比于阻抗值。這里，當(dāng)電極3a、3b之間的距離(有效光接收部分的長(zhǎng)度)被給定為2y而從PSD3中心0到光L入射位置的距離被給定為x，則建立下面的關(guān)系式(Ib-Ia)/(Ia+Ib)＝x/y…(1)因此，通過獲得電流Ia和Ib的差與和，可通過表達(dá)式(1)獲得入射光L的入射位置x。
如圖5所示，具有狹縫6的屏壁13被設(shè)置在PSD3的前面。通過將屏壁13設(shè)置在PSD3前，通過狹縫6的光L形成方向受限的光點(diǎn)。當(dāng)光發(fā)射元件的光發(fā)射點(diǎn)H移動(dòng)時(shí)，通過狹縫6的光L的PSD3上的光接收位置也改變。因此，如果檢測(cè)到PSD3上的光接收位置中的改變，那么光發(fā)射點(diǎn)H的位置改變也能被檢測(cè)出。要注意的是，也可使用透鏡代替設(shè)有狹縫6的屏壁13。
光發(fā)射點(diǎn)H的二維移動(dòng)可通過給PSD3配備同一平面的水平和垂直方向的兩條軸而檢測(cè)到，該平面平行于顯示裝置2的屏2a。如果使光發(fā)射點(diǎn)H移動(dòng)，從而使光接收位置的移動(dòng)作為顯示在顯示裝置2的屏2a上的光標(biāo)而反映在指示器16的移動(dòng)上，那么屏2a上的指示器16可沿所要求方向移動(dòng)。例如，如圖2a所示，PSD3是水平方向電極3a、3b和垂直方向電極3c、3d被設(shè)置在矩形二維PSD3上的元件。另外，如圖2b所示，PSD3被設(shè)置成使設(shè)置在水平方向的帶型PSD3A和設(shè)置在垂直方向的帶型PSD3B形成直角。
接著，將參閱圖3所示的方框圖對(duì)設(shè)置在顯示裝置2的光接收裝置4的工作例子進(jìn)行說明。為簡(jiǎn)明起見，圖3中的PSD3被顯示為分成PSD3A和PSD3B，但這也包括圖2a所示的單個(gè)PSD。
光接收裝置4設(shè)有PSD3A和3B，處理電路5和控制裝置7。處理電路5由將放大器8、限幅器9和帶通濾波器10集成在一塊半導(dǎo)體芯片上的電子裝置組成。通過屏壁13狹縫6以入射在各PSD3A、3B上的光L經(jīng)歷光電轉(zhuǎn)換并被分流并作為電流Ia、Ib、Ic和Id從設(shè)置在PSD3A、3B端部的電極3a、3b、3c和3d輸出。輸出電流分別由放大器8放大，在限幅器9處經(jīng)歷波形整形并由帶通濾波器10輸出作為僅為預(yù)定頻率信號(hào)，該控制信號(hào)被發(fā)送到控制裝置7。
通過這樣地在處理電路5執(zhí)行信號(hào)處理，可在安裝于顯示裝置2側(cè)的PSD3處處理兩種信號(hào)，即指示器移動(dòng)信號(hào)以及普通遙控代碼信號(hào)(例如，在控制電視接收機(jī)的例子中，這包括諸如電源通/斷、音量增/減和頻道改變信號(hào)的控制信號(hào))。
移動(dòng)按鈕15作為模式改變裝置被設(shè)置于定位裝置1。盡管現(xiàn)有的遙控器在對(duì)普通遙控器操作(諸如選擇頻道和調(diào)節(jié)音量)的響應(yīng)速度方面是綽綽有余的，但遙控器代碼無(wú)法獲得對(duì)指示器16移動(dòng)的操作的直觀感覺。為此，在移動(dòng)指示器16時(shí)，移動(dòng)按鈕15被按下并同時(shí)指示器移動(dòng)信號(hào)從光發(fā)射元件21被送出，指示器移動(dòng)信號(hào)具有比遙控器代碼信號(hào)更快的調(diào)制。籍此可使遠(yuǎn)程控制器代碼的傳送時(shí)間變得不必要，且定位裝置1的移動(dòng)可直接反映到指示器16的移動(dòng)上。
盡管現(xiàn)有的遙控器在對(duì)普通遙控器操作(諸如選擇頻道和調(diào)節(jié)音量)的響應(yīng)速度方面是綽綽有余的，但遙控器代碼無(wú)法獲得對(duì)指示器移動(dòng)的操作的直觀感覺。為此，在移動(dòng)指示器時(shí)，移動(dòng)按鈕15被按下并同時(shí)送出比遙控器代碼信號(hào)更快調(diào)制的信號(hào)。籍此可使遠(yuǎn)程控制器代碼的傳送時(shí)間變得不必要，且定位裝置1的移動(dòng)可直接反映到指示器的移動(dòng)上。
另外，光接收裝置4設(shè)有距離檢測(cè)裝置12，它檢測(cè)顯示裝置2側(cè)和定位裝置1側(cè)的距離(在光發(fā)射元件和光接收元件之間)。明確地說，由于設(shè)置在PSD3前面的屏壁13的狹縫6界定了入射光L的方向，當(dāng)光發(fā)射點(diǎn)H移動(dòng)時(shí)，通過狹縫的光的PSD3的光接收位置也移動(dòng)(見圖5)。因此，如果檢測(cè)到PSD3的光接收位置的改變，那么光發(fā)射點(diǎn)H的位置改變也能被檢測(cè)到。光發(fā)射點(diǎn)H的移動(dòng)是通過PSD3檢測(cè)到的，并且在由光發(fā)射點(diǎn)H的移動(dòng)范圍和狹縫位置所形成的三角形與PSD3的光接收范圍和狹縫位置所形成的三角形之間具有相似關(guān)系。
因此，給定光發(fā)射點(diǎn)H的相等移動(dòng)量α，當(dāng)光發(fā)射點(diǎn)H靠近狹縫6的位置(等于屏位置)時(shí)，PSD3上光接收位置的移動(dòng)范圍β1變大(見圖6a)，反之，當(dāng)光發(fā)射點(diǎn)H遠(yuǎn)離狹縫6的位置時(shí)，PSD3上光接收位置的移動(dòng)范圍β2變小(見圖6b)，通常，屏上的指示器16將移動(dòng)與PSD3上的光接收位置的移動(dòng)量成正比的量，并因此如果這種情況保持不變，使指示器16在畫面2a上移動(dòng)相同的距離所需的光發(fā)射點(diǎn)H的移動(dòng)量將最終隨屏2a和光發(fā)射點(diǎn)H之間的不同距離而變化。另外，即使當(dāng)光發(fā)射點(diǎn)H的移動(dòng)量為相同時(shí)，由于到屏2a的距離，指示器16的移動(dòng)量將最終變得不同。
這種行為絕不會(huì)被說成提供好的使用性。為了解決這個(gè)問題，需要檢測(cè)PSD3(屏2a)和光發(fā)射點(diǎn)H之間的距離，然后根據(jù)距離糾正和調(diào)節(jié)指示器的移動(dòng)量。例如，當(dāng)光發(fā)射點(diǎn)H相對(duì)于PSD3的可移動(dòng)距離為0.5m-5m時(shí)，當(dāng)距離為5m時(shí)PSD3的分辨率為最小分辨率，該分辨率為當(dāng)距離是0.5m時(shí)的PSD3分辨率的1/10。因此，當(dāng)距離為0.5m時(shí)，指示器16在光接收位置移動(dòng)10次最小分辨率的情況下可在PSD上移動(dòng)一個(gè)單位。
如上所述，PSD3的輸出為流入兩個(gè)電極的電流，并一般來(lái)說，為在PSD3檢測(cè)光發(fā)射點(diǎn)H的移動(dòng)量，從輸出電流的和中減去輸出電流之間的差值，使其不依賴于所接收光的總量。在本實(shí)施例中設(shè)有距離檢測(cè)裝置12以檢測(cè)光發(fā)射點(diǎn)H和PSD3之間的距離，這是通過下面的事實(shí)而實(shí)現(xiàn)的即當(dāng)PSD3和光發(fā)射點(diǎn)H之間的距離變大時(shí)，輸出電流之和變?。划?dāng)PSD3和光發(fā)射點(diǎn)H之間的距離變小時(shí)，輸出電流之和變大。距離檢測(cè)裝置12基于輸出電流之和檢測(cè)距離。其距離信息被發(fā)送到控制裝置7并基于所發(fā)送的距離信息，控制裝置7調(diào)節(jié)并修正移動(dòng)量以使指示器16移動(dòng)對(duì)應(yīng)于光發(fā)射點(diǎn)H移動(dòng)距離的預(yù)定距離而不考慮光發(fā)射點(diǎn)H和屏2a之間的距離(即使當(dāng)定位裝置1任意地遠(yuǎn)離顯示裝置2)。
圖7和圖8示出光接收裝置4的一個(gè)不同的實(shí)施例。要注意與前述實(shí)施例相同的部件以相同的符號(hào)表示并省去其說明。在本實(shí)施例中，另一PSD20被用于測(cè)量光發(fā)射點(diǎn)H和屏2a之間的距離。光發(fā)射點(diǎn)H和屏2a之間的距離可通過如圖8所示地添加PSD20和前述PSD3(例如水平方向PSD3A)中的一個(gè)而檢測(cè)到。
關(guān)于PSD3Aa∶d＝x∶zaz＝dx…(2)要注意，狹縫6a和6b以及屏2a被設(shè)置在相同表面上。另外“a”是從狹縫6a到PSD3A的光接收位置的距離?！癲”是從狹縫6a、6b到PSD3A和PSD20的距離。
關(guān)于PSD20，b∶d＝(W-x)∶zbz＝(W-x)d…(3)要注意“b”是從狹縫6b到PSD20光接收位置的距離。“W”是在狹縫6a和6b之間的距離。
根據(jù)表達(dá)式(2)和(3)
x＝aW/(a+b)，z＝dW/(a+b)…(4)如果“a”和“b”是已知的，光發(fā)射點(diǎn)H和屏2a之間的距離z可使用表達(dá)(4)來(lái)確定，并能獲得用于調(diào)整指示器移動(dòng)量的距離信息?；赑SD3A和PSD20的信息，距離檢測(cè)裝置12執(zhí)行上述計(jì)算并將結(jié)果信息發(fā)送到控制裝置7。
另外，如上所述，由于在本實(shí)施例中可檢測(cè)屏2a和光發(fā)射點(diǎn)H之間的距離，可基于那信息調(diào)節(jié)由光發(fā)射元件21發(fā)射的光量以延長(zhǎng)電池壽命。明確地說，僅普通干電池能作為定位裝置1的電源。通常配置中以能實(shí)現(xiàn)最大標(biāo)定距離傳送的光發(fā)射強(qiáng)度執(zhí)行傳送，且由于光發(fā)射量對(duì)平常使用的距離而言過強(qiáng)，因此造成電池使用的浪費(fèi)。通過在光接收裝置4中設(shè)置對(duì)應(yīng)屏2a和光發(fā)射點(diǎn)H之間距離而將信息發(fā)送到定位裝置1側(cè)的發(fā)送裝置，并使發(fā)送裝置將信息發(fā)送到設(shè)置于定位裝置1側(cè)的接收裝置，可對(duì)流至光發(fā)射元件的光電流進(jìn)行優(yōu)化以調(diào)節(jié)光發(fā)射量，由此使干電池壽命延長(zhǎng)。
圖9中的另一實(shí)施例是一種配置，其中PSD3被設(shè)置在定位裝置1側(cè)而光發(fā)射元件被設(shè)置在顯示裝置2側(cè)，由此定位裝置1相對(duì)于顯示裝置2側(cè)的位置在定位裝置1處被檢測(cè)。另外這是這樣一種配置，即僅當(dāng)設(shè)置在定位裝置1中的移動(dòng)按鈕15被按下時(shí)對(duì)來(lái)自顯示裝置2側(cè)的指示器移動(dòng)信號(hào)進(jìn)行發(fā)送。
首先，按下定位裝置1的移動(dòng)按鈕15以將位置檢測(cè)信號(hào)的輸出命令傳送到顯示裝置2側(cè)，顯示裝置2由于該信號(hào)而輸出位置檢測(cè)信號(hào)，該信號(hào)在設(shè)置于定點(diǎn)裝置1中的PSD3處被接收。因此，無(wú)需對(duì)顯示裝置2側(cè)的位置檢測(cè)信號(hào)恒定地輸出，僅當(dāng)移動(dòng)按鈕15被按下時(shí)將位置檢測(cè)信號(hào)輸出也是可以的。
另外，僅從按下移動(dòng)按鈕15開始到接收到最后位置信號(hào)為止的期間內(nèi)，電源被提供給PSD3而位置檢測(cè)功能被啟用。這樣，無(wú)需使PSD3永久地處于工作狀態(tài)，僅從按下移動(dòng)按鈕15開始到接收到最后位置信號(hào)為止的期間內(nèi)，電源被提供給PSD3而位置檢測(cè)功能被啟用。
如圖10所示，在本實(shí)施例中，在PSD3前面具有多個(gè)狹縫6、6……的屏壁13可作為用于擴(kuò)大在光接收元件處可接收的光角度范圍的裝置。如果在存在一個(gè)狹縫6時(shí)，光發(fā)射點(diǎn)H的位置上存在大偏差，則可在除了PSD3的其它位置接收通過狹縫6的光L。由于當(dāng)光L被接收于除PSD外的其它位置上時(shí)，光信號(hào)不被檢測(cè)到，因此指示器16變得無(wú)法移動(dòng)。為此設(shè)置多個(gè)狹縫6、6……以使光僅由一個(gè)狹縫6接收。籍此，即使當(dāng)光L具有很大的入射角，也能使用PSD3檢測(cè)到發(fā)射點(diǎn)的移動(dòng)，并因此PSD可工作的發(fā)射點(diǎn)范圍變得更寬。要注意的是在本實(shí)施例中，具有狹縫6、6……的屏壁13被例示地表示為用于在光接收元件處擴(kuò)大可接受光角度范圍的裝置，但也可以使用透鏡代替屏壁13。
另外，不僅用于諸如數(shù)字電視機(jī)、機(jī)頂盒以及DVD記錄器之類的裝置中，也適用于如圖11所示的使用個(gè)人計(jì)算機(jī)23在顯示于液晶投影儀24的屏幕24a上操作指示器16的場(chǎng)合中，例如通過將提供有PSD的光接收裝置4設(shè)置在屏幕附近并將其連接于個(gè)人計(jì)算機(jī)，則可實(shí)現(xiàn)從遠(yuǎn)端對(duì)投影儀24進(jìn)行屏上操作。
近年來(lái)，使用液晶或等離子顯示器的平板電視機(jī)相對(duì)CRT而言變得越來(lái)越主流。在傳統(tǒng)的游戲控制器中，例如檢測(cè)出CRT中的掃描線的光發(fā)射點(diǎn)并根據(jù)其屏上的位置信息進(jìn)行控制。隨著電視機(jī)中CRT使用的減少，可預(yù)計(jì)未來(lái)將不使用這種系統(tǒng)。為此，通過使用本發(fā)明系統(tǒng)的控制器，可將控制器信息送至屏幕而不考慮是否存在掃描線，并因此這種控制器適于用作未來(lái)游戲機(jī)的控制器。
另外，可預(yù)期將來(lái)諸如能進(jìn)行三維立體顯示的電視機(jī)的顯示裝置會(huì)出現(xiàn)。傳統(tǒng)的平面定位操作將不能適應(yīng)這種情況而逐深度方向操作會(huì)變得必要。由于可如上述實(shí)施例中所描述的那樣檢測(cè)定點(diǎn)裝置1和顯示裝置2之間的距離，如圖12所示通過將指示器16的移動(dòng)上的距離變化量反映到屏幕的逐深度方向上，三維定位是可能實(shí)現(xiàn)的。
本發(fā)明在不脫離其精神和實(shí)質(zhì)特征的情況下可以其它不同形式體現(xiàn)和實(shí)踐。因此，上述實(shí)施例從各方面都應(yīng)被認(rèn)為為例示的和非限定的。本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求書表示，而不是由前面的說明限定。所有落在所附權(quán)利要求等效范圍內(nèi)的變化和修正都被權(quán)利要求所涵蓋。
權(quán)利要求
1.一種遙控裝置，設(shè)有一用于接收光并檢測(cè)光標(biāo)移動(dòng)量的裝置，所述裝置在光接收元件從光發(fā)射元件接收光并從其信號(hào)中檢測(cè)顯示裝置的屏上光標(biāo)的移動(dòng)量，以使諸如顯示裝置的屏上指示器的移動(dòng)響應(yīng)于光發(fā)射元件的光發(fā)射點(diǎn)的移動(dòng)量，其中，所述光接收元件包括半導(dǎo)體位置檢測(cè)元件并被配置成能夠檢測(cè)光發(fā)射點(diǎn)沿水平方向和垂直方向的移動(dòng)，而所述顯示裝置的屏上的光標(biāo)基于來(lái)自所述光接收元件的信號(hào)而移動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的遙控裝置，其特征在于，可將所述光接收元件提供到顯示裝置側(cè)并在光學(xué)操作裝置處提供所述光發(fā)射元件。
3.如權(quán)利要求1所述的遙控裝置，其特征在于，將所述顯示裝置屏上的光標(biāo)的所述移動(dòng)量調(diào)節(jié)成響應(yīng)于所述光發(fā)射元件和所述光接收元件之間的距離。
4.如權(quán)利要求2所述的遙控裝置，其特征在于，將所述顯示裝置屏上的光標(biāo)的移動(dòng)量調(diào)節(jié)成響應(yīng)于所述光發(fā)射元件和所述光接收元件之間的距離。
5.如權(quán)利要求3所述的遙控裝置，其特征在于，所述光發(fā)射元件和所述光接收元件之間的距離是基于所述光接收元件的輸出電流之和而檢測(cè)到的。
6.如權(quán)利要求4所述的遙控裝置，其特征在于，所述光發(fā)射元件和所述光接收元件之間的距離是基于所述光接收元件的輸出電流之和而檢測(cè)到的。
7.如權(quán)利要求3所述的遙控裝置，其特征在于，可在光接收側(cè)添加光接收元件而測(cè)量所述光發(fā)射元件和所述光接收元件之間的距離，所添加的光接收元件與前述光接收元件不同并由半導(dǎo)體位置檢測(cè)元件組成。
8.如權(quán)利要求4所述的遙控裝置，其特征在于，在光接收側(cè)添加光接收元件而測(cè)量所述光發(fā)射元件和所述光接收元件之間的距離，所添加的光接收元件與前述光接收元件不同并由半導(dǎo)體位置檢測(cè)元件組成。
9.如權(quán)利要求1所述的遙控裝置，其特征在于，將所述光接收元件設(shè)置在所述光學(xué)操作裝置側(cè)而將所述光發(fā)射元件設(shè)置在所述顯示裝置側(cè)，所述光學(xué)操作裝置相對(duì)于所述顯示裝置側(cè)的位置被檢測(cè)于所述光學(xué)操作裝置側(cè)。
10.如權(quán)利要求1-9任何一項(xiàng)所述的遙控裝置，其特征在于，將模式改變裝置設(shè)置在用于發(fā)送使光標(biāo)移動(dòng)的命令的所述光學(xué)操作裝置處，而僅當(dāng)所述模式改變裝置工作時(shí)才發(fā)送光標(biāo)移動(dòng)信號(hào)，在遙控器的普通操作期間，普通的遙控器代碼信號(hào)被發(fā)送，而所述光標(biāo)移動(dòng)信號(hào)是快于普通遙控器代碼信號(hào)的信號(hào)。
11.如權(quán)利要求9所述的遙控裝置，其特征在于，模式改變裝置被設(shè)置在所述光學(xué)操作裝置處以發(fā)送使光標(biāo)移動(dòng)的命令，且僅當(dāng)所述模式改變裝置正在工作時(shí)，光標(biāo)移動(dòng)信號(hào)從所述顯示裝置側(cè)發(fā)出。
12.如權(quán)利要求9所述的遙控裝置，其特征在于，模式改變裝置被設(shè)置在所述光學(xué)操作裝置處以發(fā)送使光標(biāo)移動(dòng)的命令，且僅在從所述模式改變裝置工作時(shí)起到接收到最后位置信號(hào)為止的期間內(nèi)，電源被提供到光接收元件而位置檢測(cè)功能被開啟。
13.如權(quán)利要求1-9任何一項(xiàng)所述的遙控裝置，其特征在于，可響應(yīng)所述光發(fā)射元件和所述光接收元件之間的距離而調(diào)節(jié)所述光發(fā)射元件的光發(fā)射強(qiáng)度。
14.如權(quán)利要求1-9任何一項(xiàng)所述的遙控裝置，其特征在于，用于放大在所述光接收元件上可接收的光角度范圍的裝置被設(shè)置在所述光接收元件前面。
15.如權(quán)利要求3所述的遙控裝置，其特征在于，通過測(cè)量所述光發(fā)射元件和所述光接收元件之間距離而獲得的移動(dòng)距離信息被反映于光標(biāo)在屏上的逐深度方向的移動(dòng)。
16.如權(quán)利要求4所述的遙控裝置，其特征在于，通過測(cè)量所述光發(fā)射元件和所述光接收元件之間距離而獲得的移動(dòng)距離信息被反映于光標(biāo)在屏上的逐深度方向的移動(dòng)。
17.一種可被用于如權(quán)利要求1所述遙控裝置的電子裝置，包括在光接收元件處接收遙控器代碼信號(hào)和光標(biāo)移動(dòng)信號(hào)并處理這些信號(hào)的裝置。
18.一種包括如權(quán)利要求17所述電子裝置的顯示裝置。
19.一種使用如權(quán)利要求17所述電子裝置的游戲機(jī)控制裝置。
全文摘要
一種裝置，設(shè)有用于在光接收元件3從光發(fā)射元件21接收光并從其信號(hào)中檢測(cè)顯示裝置2的屏2a上光標(biāo)16的移動(dòng)量以使諸如顯示裝置的屏上指示器的移動(dòng)響應(yīng)于光發(fā)射元件的光發(fā)射點(diǎn)H的移動(dòng)量的裝置，其中光接收元件包括半導(dǎo)體位置檢測(cè)元件并被配置成能夠檢測(cè)光發(fā)射點(diǎn)沿水平方向和垂直方向的移動(dòng)，而顯示裝置的屏上的光標(biāo)基于來(lái)自光接收元件的信號(hào)而移動(dòng)。
文檔編號(hào)G08C23/04GK1782971SQ20051012874
公開日2006年6月7日 申請(qǐng)日期2005年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月30日
發(fā)明者久川浩司, 吉房幸治, 松村和彥, 樫田元, 青木文彥 申請(qǐng)人:夏普株式會(huì)社