CN107688402A - 光学膜片以及用户输入系统 - Google Patents
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Abstract
一种光学膜片包含一基板、一散射层、一编码图案以及一涂布层。基板具有一感测面以及相对的一背面。散射层设置于基板的感测面以及背面至少其中之一，以散射一感测光。编码图案设置于散射层，以反射感测光，其中编码图案包含一编码信息。涂布层覆盖散射层以及编码图案。上述的光学膜片中的编码图案能够散射性反射感测光，使光学读取装置可获得均匀且易于分辨的编码图案的影像。
Description
【技术领域】
本发明是有关一种光学膜片以及用户输入系统，特别是一种让用户以光学读取装置输入的光学膜片以及用户输入系统。
【背景技术】
一种用户输入系统是在基板上设置包含寻址信息的编码图案，用户利用适当的读取装置译码编码图案中的寻址信息，即可记录读取装置在基板表面移动的轨迹。一般而言，读取装置为一笔型结构，如此，用户能够以习惯的书写方式与电子装置互动。为了有效译码编码图案，如何获得均匀且易于分辨的编码图案即为一重要课题。
【发明内容】
本发明提供一种光学膜片以及用户输入系统，其是在光学膜片上设置一散射层，再于散射层上设置具有反射特性的编码图案，如此编码图案即具有散射性反射的光学效果，使一光学读取装置可获得均匀且易于分辨的编码图案影像。
本发明一实施例的光学膜片包含一基板、一散射层、一编码图案以及一涂布层。基板具有一感测面以及相对的一背面。散射层设置于基板的感测面以及背面至少其中之一，以散射一感测光。编码图案设置于散射层，以反射感测光，其中编码图案包含一编码信息。涂布层覆盖散射层以及编码图案。
本发明另一实施例的用户输入系统包含一光学膜片以及一光学读取装置。光学膜片包含一基板、一散射层、一编码图案以及一涂布层。基板具有一感测面以及相对的一背面。散射层设置于基板的感测面以及背面至少其中之一，以散射一感测光。编码图案设置于散射层，以反射感测光，其中编码图案包含一编码信息。涂布层覆盖散射层以及编码图案。光学读取装置具有一接触端用以抵靠于光学膜片的感测面侧。光学读取装置包含一发光单元、一影像传感器、一处理单元以及一通信接口。发光单元用以产生感测光照射光学膜片。影像传感器用以感测编码图案所反射的感测光，并输出一感测影像。处理单元与影像传感器电性连接，用以分析感测影像以获得编码图案的编码信息。通信接口与处理单元电性连接，用以将编码信息传送至一外部电子装置。
以下借由具体实施例配合所附的图式详加说明，当更容易了解本发明的目的、技术内容、特点及其所达成的功效。
【附图说明】
图1为一示意图，显示本发明一实施例的光学膜片。
图2为一示意图，显示本发明一实施例的光学膜片的俯视结构。
图3为一示意图，显示本发明另一实施例的光学膜片的俯视结构。
图4为一示意图，显示本发明一实施例的用户输入系统。
图5为一示意图，显示本发明一实施例的用户输入系统的一光学读取装置。
图6为一示意图，显示一编码图案的配置。
图7为一示意图，显示另一编码图案的配置。
【符号说明】
10 光学膜片
11 基板
111 感测面
112 背面
12 散射层
13 编码图案
14 涂布层
15 粘着层
20 光学读取装置
201 发光单元
202 影像传感器
203 处理单元
204 通信接口
21 接触端
30 外部电子装置
31 显示设备
61 虚拟网格线
62 图案单元
L1 感测光
L2 可见光
【具体实施方式】
以下将详述本发明的各实施例，并配合图式作为例示。除了该多个详细说明之外，本发明亦可广泛地施行于其它的实施例中，任何所述实施例的轻易替代、修改、等效变化都包含在本发明的范围内，并以申请专利范围为准。在说明书的描述中，为了使读者对本发明有较完整的了解，提供了许多特定细节；然而，本发明可能在省略部分或全部特定细节的前提下，仍可实施。此外，众所周知的步骤或组件并未描述于细节中，以避免对本发明形成不必要的限制。图式中相同或类似的组件将以相同或类似符号来表示。特别注意的是，图式仅为示意之用，并非代表组件实际的尺寸或数量，有些细节可能未完全绘出，以求图式的简洁。
请参照图1，本发明的一实施例的光学膜片10包含一基板11、一散射层12、一编码图案13以及一涂布层14。基板11具有一感测面111以及相对的一背面112。于一实施例中，基板11的材料可为聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate，PET)、聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)、聚酸甲酯(Polymethylmethacrylate，PMMA)、聚亚酰胺(Polyimide，PI)、纤维素三乙酸酯(cellulose triacetate，TAC)、环烯烃聚合物(cyclic olefinpolymer，COP)或聚碳酸酯-聚酸甲酯(PC-PMMA)复合膜。
散射层12设置于基板11的感测面111以及背面112至少其中之一。于图1所示的实施例中，散射层12设置于基板11的感测面111。散射层12可散射一感测光L1。于一实施例中，感测光L1可为不可见光，例如红外光或紫外光。于一实施例中，散射层12为粗糙化的基板11的感测面111或背面112。可以理解的是，此散射层12为一连续结构。此外，以其它适当方式在基板11的感测面111或背面112额外形成不平坦的膜层亦可实现本发明的散射层12。
编码图案13设置于散射层12上。编码图案13具有反射的光学特性，且编码图案13设置于散射层12上，如此，编码图案13即可散射性反射感测光L1，使光学读取装置能够获得一均匀且易于分辨的编码图案影像。举例而言，编码图案13可为多个图案单元，且每一图案单元可为线段、椭圆形、多边形，或线段与圆形、椭圆形或多边形的组合。较佳者，每一图案单元的长轴以及短轴的长度不同，如此即可判断图案单元的方位差异，例如旋转角度。可以理解的是，编码图案13包含一编码信息。举例而言，编码信息可为寻址信息、文字信息、图片信息、控制指令以及防伪信息至少其中之一
于一实施例中，编码图案13可为金属、金属氧化物或合金，使编码图案13具有反射性。举例而言，金属可为金、铝、银、铜等；金属氧化物可为氧化铟锡(ITO)、氧化铝锌(AZO)、氧化铝等；合金可为镍铜合金、镍钛铜合金等。但不限于此，于一实施例中，编码图案13是由不同折射率的介电材料交互堆栈所形成。可以理解的是，其它可反射感测光L1的技术亦可用以实现本发明的编码图案13。于一实施例中，编码图案13的厚度介于3nm至20μm。可以理解的是，为使本发明的光学膜片具有高穿透率(例如大于70％)，编码图案13的密度、大小、间距以及组成材料皆可做适当的调整。
于一实施例中，为了使感测光L1反射至特定方向，亦即控制反射光的分布，编码图案13可为一维结构，如图2所示，或为二维结构，如图3所示。或者，不控制反射光分布时，编码图案13亦可为单纯的粗糙结构。
涂布层14则覆盖散射层12以及编码图案13。涂布层14可避免编码图案13因光学读取装置频繁接触而磨损。于一实施例中，涂布层14具有硬化(hard coating)、抗眩光(anti-glare)、抗反射(anti-reflection)、抗指纹(anti-fingerprint)、疏水性以及抗静电(anti-static)至少其中之一性质。可以理解的是，涂布层14可为多层结构。于一实施例中，涂布层14的折射率与基板11的折射率相同或相异。于一实施例中，基板11、散射层12、编码图案13以及涂布层14允许可见光L2透射，如此本发明的光学膜片10可应用于显示设备上，亦即显示设备所显示的可见光影像可穿透本发明的光学膜片10。
请再参照图1，于一实施例中，本发明的光学膜片10更包含一粘着层15，其设置于基板11的背面112。如此即可将本发明的光学膜片10贴附于适当的操作表面，例如显示设备的显示表面或白板上。于一实施例中，粘着层15可包含吸收特定波长的光吸收材料，例如染料或其它光吸收剂，以符合实际应用的需求。举例而言，可加入蓝色染料来改变膜材基调颜色。
请参照图4以及图5，本发明一实施例的用户输入系统包含一光学膜片10以及一光学读取装置20。光学膜片10的详细结构如前所述，在此不再赘述。光学读取装置20具有一接触端21，其用以抵靠于光学膜片10的感测面111侧，让使用者以习惯的书写动作与电子装置互动。光学读取装置20包含一发光单元201、一影像传感器202、一处理单元203以及一通信接口204。
发光单元201用以产生感测光L1以照射光学膜片10。举例而言，发光单元201可为红外光或紫外光的发光二极管，较佳者，发光单元201为红外光的发光二极管。影像传感器202用以感测来自编码图案的感测光L1，并输出一感测影像。举例而言，影像传感器202包含透镜以及电荷耦合组件(Charge Coupled Device，CCD)或互补式金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor，CMOS)传感器。透镜可由聚甲基丙烯酸甲脂(poly methyl methacrylate，PMMA)制成，通常为注入模造的光学组件。PMMA具有抗刮性，在波峰为810nm的光线的穿透性约90％。CCD或CMOS传感器大小可为128x 128像素，较佳者，CCD或CMOS传感器大小可为140x 140像素，以具备较佳的制造容错度。
处理单元203与影像传感器202电性连接。处理单元203可分析感测影像以获得编码图案内含的编码信息，例如寻址信息、文字信息、图片信息、控制指令或防伪信息等。通信接口204与处理单元203电性连接。通信接口204可将处理单元203所取得的寻址信息、文字信息、图片信息、控制指令以及防伪信息等编码信息传送至一外部电子装置30。举例而言，通信接口204可为一有线通信接口或一无线通信接口。较佳者，通信接口204为一无线通信接口，如此可避免用户在书写操作时缆线所造成的干扰。举例而言，无线通信接口可为蓝牙(Bluetooth)、无线局域网络(WLAN)、ZigBee通信、无线USB或移动通信网络。
于一实施例中，本发明的用户输入系统更包含一显示设备31，其设置于光学膜片10的背面侧，亦即光学膜片10设置于显示设备31的显示面。显示设备31与外部电子装置30电性连接。依据此架构，外部电子装置30即可将接收自光学读取装置20的编码信息经由显示设备31实时呈现出来。举例而言，用户以光学读取装置20在本发明的光学膜片10上签名或绘画，外部电子装置30可立即将用户的签名或绘画经由显示设备31实时显示出来。或者，用户可借由光学读取装置20点选光学膜片10的特定区域以译码出对应的控制指令，以进行点击、圈选、下一页或卷动页面等的操作。
请参照图6，于一实施例中，编码图案包含虚拟网格线61和多个图案单元62。虚拟网格线61并不是真实设置于光学膜片10上，因此以虚线绘制。于一实施例中，虚拟网格线61彼此垂直相交，形成多个交叉点。寻址信息、文字信息、图片信息、控制指令或防伪信息等编码信息则是依据图案单元62相对于虚拟网格线61的交叉点的位置进行编码。于图6所示的实施例中，图案单元62是由线段以及圆形所组成，且图案单元62以其中心点设置于虚拟网格线61的交叉点。如图6所示，呈现水平、垂直、向右倾斜45度以及向左倾斜45度的图案单元62可分别代表4个不同的编码值。如此，编码信息即能够以图案单元62加以编码。可以理解的是，多个图案单元62可形成一个集合，以编码较多的编码信息。
请参照图7，于一实施例中，图案单元62亦能够以其的一端点设置于虚拟网格线61的交叉点。如图7所示，呈现0度、45度、90度、135度、180度、225度、270度以及315度可分别代表8个不同的编码值。详细编码方法已为本发明所属技术领域中具有通常知识者所熟知，且编码方法非为本发明的主要技术特征，故在此不再赘述。需注意的是，除上述编码方法外，编码信息亦能够以其它适当的编码方法加以实现。
综合上述，本发明的光学膜片以及用户输入系统是在光学膜片上设置一散射层，再于散射层上设置具有反射特性的编码图案，如此编码图案即具有散射性反射的光学效果，使一光学读取装置可获得均匀且易于分辨的编码图案影像。
以上所述的实施例仅是为说明本发明的技术思想及特点，其目的在使熟习此项技艺的人士能够了解本发明之内容并据以实施，当不能以的限定本发明的专利范围，即大凡依本发明所揭示的精神所作的均等变化或修饰，仍应涵盖在本发明的专利范围内。
Claims (14)
1.一种光学膜片，其特征在于，包含：
一基板，其具有一感测面以及相对的一背面；
一散射层，其设置于该基板的该感测面以及该背面至少其中之一，以散射一感测光；
一编码图案，其设置于该散射层，以反射该感测光，其中该编码图案包含一编码信息；以及
一涂布层，其覆盖该散射层以及该编码图案。
2.如权利要求1所述的光学膜片，其特征在于，该基板、该散射层、该编码图案以及该涂布层允许可见光透射，且该感测光为不可见光。
3.如权利要求1所述的光学膜片，其特征在于，该散射层为粗糙化的该基板的该感测面或该背面。
4.如权利要求1所述的光学膜片，其特征在于，该编码图案为一维结构、二维结构或粗糙结构。
5.如权利要求1所述的光学膜片，其特征在于，该编码图案包含金属、金属氧化物或合金，或者是以不同折射率的介电材料交互堆栈所形成。
6.如权利要求1所述的光学膜片，其特征在于，更包含：
一粘着层，其设置于该基板的该背面。
7.如权利要求6所述的光学膜片，其特征在于，该粘着层包含吸收特定波长的光吸收材料。
8.一种用户输入系统，其特征在于，包含：
一光学膜片，其包含：
一基板，其具有一感测面以及相对的一背面；
一散射层，其设置于该基板的该感测面以及该背面至少其中之一，以散射一感测光；
一编码图案，其设置于该散射层，以反射该感测光，其中该编码图案包含一编码信息；以及
一涂布层，其覆盖该散射层以及该编码图案；以及
一光学读取装置，其具有一接触端用以抵靠于该光学膜片的该感测面侧，且该光学读取装置包含：
一发光单元，其用以产生该感测光照射该光学膜片；
一影像传感器，其用以感测该编码图案所反射的该感测光，并输出一感测影像；
一处理单元，其与该影像传感器电性连接，用以分析该感测影像以获得该编码图案的该编码信息；以及
一通信接口，其与该处理单元电性连接，用以将该编码信息传送至一外部电子装置。
9.如权利要求8所述的用户输入系统，其特征在于，该散射层为粗糙化的该基板的该感测面或该背面。
10.如权利要求8所述的用户输入系统，其特征在于，该编码图案为一维结构、二维结构或粗糙结构。
11.如权利要求8所述的用户输入系统，其特征在于，该编码图案包含金属、金属氧化物或合金，或者是以不同折射率的介电材料交互堆栈所形成。
12.如权利要求8所述的用户输入系统，其特征在于，该光学膜片更包含：
一粘着层，其设置于该基板的该背面。
13.如权利要求12所述的用户输入系统，其特征在于，该粘着层包含吸收特定波长的光吸收材料。
14.如权利要求8所述的用户输入系统，其特征在于，更包含：
一显示设备，其设置于该光学膜片的该背面侧，且与该外部电子装置电性连接。
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