TW201239693A - Three dimensional touch display device and touch input method thereof - Google Patents

Description

201239693 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於-種立闕控齡裝置及_控輸人方法，尤指一 種可感應馳輸人狀財的讀馳顯示裝置及·控輸入 方法。 【先前技術】 、隨著影像顯示科技的進步，傳統平面影像已經無法滿足觀賞者 在視覺感官上的需求，因峨示技術逐漸從平面發展至立體，而 此除了可提供平面的影像與色彩外，更可提供立體空間的視覺感 受。，立體顯示技術之原理主要建立在兩眼視差的基礎上，透過不同 的光學設計’造成不同晝素的絲_或是空間上有不同的分布區 域，使觀賞者之左、右眼接㈣雨彡像訊號，此具有差異的影像 訊號經過大職覺化處理之後，即可產生立魏知之域視覺效果。 於立體顯示裝置進行的觸控操作為目前新型電子產品的趨勢，然 而現行的觸控操馳_構於二維座標(χ，γ)，其可定位出觸控 輸入點的平面純’但並無法感測_控輸人闕深度，因此使用 者無法與立體辭駭所_之具有景_讀影像制更即時的 【發明内容】 201239693 月之主要目的之一在於提供一種立體觸控顯示裝置及其觸 控輸入方法，以增加使用者與立體影像的互動體驗。 為達上述之目的，树·供—社__ 裝置及-觸域絲置。赠顯示裝置係肋提供具有不 同尽冰的立體影像。觸控感雜與社軸轉置連接，其且 有多個感應平面，且觸控感應裝置係用來感應出—觸控輸入點之二 平面座標及一深度。 為達上述之㈣，本發贿供—贼胁立_控騎裝置之觸 =輸入方法，包括下列步驟。_—立體顯示裝置提供具有不同景 冰的一立體影像。於-觸控輸入點進行一觸控輸入。利用一具有不 同感應平面之觸域縣置感應_控輸人點之—平賴標。比對 7控輸入點之平面鍊與讀影像，倾得立體影像對應於平面座 標之-對應深度。當·輸人社—深朗達謂影像之對應深度 時，實現觸控輸入。 【實施方式】 為使熟習本發明所屬技術領域之一般技藝者能更進一步了解本 發明，下文特列舉本發明之較佳實施例，並配合所附圖式，詳細說 明本發明的構成内容及所欲達成之功效。 β月參考第1圖。第1圖繪示了本發明之一較佳實施例之立體觸控

S 4 201239693 ^裝置之魏_。本細狀讀 含-立體顯示裝請與一觸控感應裝置i 00至-包 可描徂1古立體顯示裝置101 叮祕具有不同景冰的立體影像。立體顯示裝置ι〇ι 類型之立體顯示裝置’舉例而言，立體顯示裝置⑼可為二辦 顯示裝置例如視差祕式立體_裝置或透鏡式立_^^ = 是眼:式立體顯示裝置，但不以此為限，控感應裝置二體

=谢連接，其中觸控感應裝請具有多個感應J 备使用者於一觸控輸入點進行觸控輸入時，觸控感應裝置搬可感 應出觸控輸入點之-平面座標及一深度。觸控感應裝置搬可為各 ==之·感絲置，例如電阻_城顧置、電容式觸 應裝置、、絲摘域練置、超音波__練置、電磁感應 式觸控感應裝置以及聲波式糖航裝置f，但抑此為限。本實 施例之立體觸控顯示裝置刚可另包括一處理單元⑼及一知覺回 饋單元刚。處理單元1〇3係分別與立體顯示裝置ι〇ι及觸控感應 裝置102連接。處理單元103可接收觸控感應裝置1〇2感應出之觸 控輸入點之平面座標，並崎立體顯示裝置1G1所提供之立體晝面 對應於此觸控輸人點之平面座標_示物件所在之對應深度 外’處理單元103並可接收觸控感應裝置1〇2⑨應出之觸控輸入點 的冰度’並比對出觸控輸人闕深度與立體畫面對應於此觸控輸入 點的顯示物件所在之對應深度，當觸控輸入點的深度到達立體畫面 對應於此觸控輸入點的顯示物件所在之對應深度時，會發出觸控輸 入訊號以實現觸控輸入。此外，知覺回饋單元1〇4係與處理單元1〇3 連接，當觸控輸入實現時，知覺回饋單元1〇4可提供一知覺回饋， 201239693 ^參考第2圖’第2圖_ 了本㈣之—触實關之立 =置之示意圖。如第2圖所示，本實施例之立__置 -;20立體顯不裝置3〇以及一觸控感應裝置4〇，且立體觸控顯 :裝置可進-步包括處理單元(圖未示)與知覺回饋單元(圖未·’貝 I)在本實把例中’觸控感應裝置4〇包括複數個觸控感應單元， 各觸控感應單元分別具有一感應平面，且觸控感應單元係以一多層 堆且方式設置於立體顯示裝置3〇之一顯示面則上。舉例而言，觸 控感應早从括第-觸控感應單元、第二觸控感應單元撕、第 二觸控感應單元403與第四觸控感應單元姻，依序堆疊於立體顯 示裝置30之顯示面301上，其中第一觸控感應單元4〇1具有一第一 感應平面侧、第二觸控感應單元他具有-第二感應平面侧、 第-觸控感應單το 403具有-第三感應平面侧，以及第四觸控感 應單元404具有-第四感應平面侧。在本實施例中，各觸控感應 單元L括it學式觸控感應單元(g|未^)，但从此為限，且各光 學式觸控感應單元分別包括至少一光學發射元件與至少一光學接收 70件。舉例而言，第一觸控感應單元401包括至少-光學發射元件 401A與至少-光學接收元件4_、第二觸控感應單元4〇2包括至 少:光學發射元件4G2A歧少—絲触元件搬B、帛三觸控感 應單元4〇3包括至少一光學發射元件4〇3A與至少一光學接收元件 403B且第四觸控感應單元4〇4包括至少一光學發射元件4〇4八與 201239693 至少一光學接收元件404B。上述光學發射元件與光學接收元件可分 別為例如紅外線發射元件與紅外線接收元件，但並不以此為限而可 為各式光學發航件與絲接收树。錄確地說，在本實施例中， 各觸控感鮮元分職有-組絲飾/接收讀，設置於各觸控感 應單元之水平方向的兩相對側邊，用以判斷出觸控輸入點的Y座 標’以及另-組光學發射/接收元件，設置於各觸控感應單元之垂直 方向的兩相對側邊，用以判斷出觸控輸入點的χ座標。在本實施例 _光予發射元件U於各觸控感應單元的—側邊，而光學接收 ^制u於各觸域應單元的另—側邊，但不以此為限。例如， 光學發射元件與光學接收元件亦可以交錯方式設置於各觸控感應單 ::邊。此外，由於第一觸控感應單元·、第二觸控感應單元 第二觸控感料π 與第四觸域應單元係以堆叠方式 :1S於第立體:Γ裝置3。之顯示面301上’也就是說第-感應平面 传^面402S、第三感應平面403S與第四感應平面· 用 == 顯示裝置3G之顯示面3G1不同深度的平面， 出觸控輸入點的z座標。精確地說，第-感應平面侧、 第一感應平面402S、第三感應平面4〇 剛出使用者之手指與立體顯示装置3〇之顯=〇應平面侧可感 實現出在不_深度下進行觸面狗距離，因而可 感應裝置4〇具有可感測出觸控入H此本實施例之觸控 說明的是树攸觸城齡及顧之魏。值得 之觸控感應單元數目可依立H 觸控顯不裝置2〇之需求調整，不以四個為限。 體 201239693 田觸控發生時，位於各觸控感應單元的各光學接收元件會持續將 所接收之職傳回域理單元，由於光線受_蔽，能接收到訊號 之光學接收元件個數減少，使得受到遮蔽影響之觸控感應單元所接 收之訊號強度顧，處理單元可根觀時難收之訊龍度與未發 生觸控時之訊號強度做比對，以計算_控輸人點之平面座標及深 度。 ^參考第3A ®。第3A ®繪示了本發明之立體難顯示裝置之 操作系統之tf意圖。如第3A圖所示，於進行糖輸人時，觸控感 應裝置4G可伽，_控輸人點之平面座標(χ座標與γ座標），而類 比數位轉換早心會將觸控訊號由類比訊號轉為數位訊號，並將代 表觸控輸入點位置的數位訊號提供給處理單元44。另一方面，圖形 處理單7G 46亦會提供代餘於此觸控輸人驗置的立咖示物件 的深度的峨給處理單元44，且域理單元44比對類比數位轉換 單几42及_處理單元46所之喊，以顧㈣馳輸入點 的深度與立體顯科件之對躲度是否烟，當觸控輸人點的深度 與立體顯示物狀對應職相晴，處轉元44即會通知驅動單元 48 ’而驅動單元48可驅動應用裝置5G岐成觸控輸入。 為詳細說明本發明之立體觸控顯示裝置之運作程序，請再參考第 3B圖’並-併參考第2圖與第3A圖。帛3b圖繪示了本發明之一 較佳實施例之立__示裝置痛控輸人崎糊。首先，如步 驟5K)所示’位於觸控感應裝置⑽最外層之細觸減應單元· 201239693 可偵測出觸控輸入點之平面座標(x座標與γ座標）。接著，如步驟 汹所示，處理單元1()3會對具有相同平面座標之相對應立體顯示 物件的對應深度與觸錄人關深度(在此為第喊解面侧)進 > ’十也就是處理單元1〇3會判斷立體顯示物件之對應深度與觸 控輸入點之深度是否相同，若是，則進行步驟525 ;若否，則進行 步驟530。步驟525可確認目前觸控輸入點的深度與立體顯示物件 之對應深度相同（亦即第四感應平面侧即為立體顯示物件之對應 深·並再進行步驟590，提供一知覺回饋給使用者。步驟 判定目前觸控輸入點的深度與立體顯示物件之對應深度不同，並可 主動指引侧者繼續朝向更深的深度進行觸控輸人，或是在未提供 ^回饋的情況下’使用者會繼續朝向更深的财進行觸控輸入: 2驟54G所示，當觸控感應裝置4Q之第三觸控感應較 ==輸入點之深度時，處理單元1〇3會比對相對應立體顯示物件 的對應深度编錄人闕深度，也就枝科元⑼ 是否與觸控輸入點之深度(在此為第三Γ應平 牛驟545 右疋，則進订步驟545丨若否，則進行步驟550。 進U 面侧即為立義轉件之對魏度），並再 =續朝向更深的深度進行觸控輸入、;是在未提=: 會繼續朝向更深的深度進行觸控輸入。如步驟娜 所不*觸控感應裝置4〇之第二觸控感應單元舰偵測出觸控輸入 201239693 點之深度時，處理單元1G3會比對相對應立體顯示物件的對庫深度 與觸控輸入點的深度，也就是處理單元1〇3會判斷立體顯 對應深度是否與觸控輸入點之深度(在此為第二感應平面侧)相 同，若是，則進行步驟565 ;若否，則進行步驟別。步驟565可確 刻則觸控輸入點的深度與立體顯示物件之對應深度相同(亦即第 二感應平面402S即為立體顯示物件之對應深度），並再進行步驟 590，提供-知覺回饋給使用者。步驟57〇可判定目前觸控輪入點的 ==顯示物件之對應深度不同，並可主動指_者繼續朝 的深度進行觸錄人，或是在未提供知細饋的情況下，使 用者曰繼續朝向更深的深度進行觸控輸入。如步驟，所示，當觸 :感:二4〇之第一觸控感應單元偵測出觸控輸入點之深度 二度 =與，輸入點之深度(在此為第一感應平面：

Ml驟Μ5，奸，則表示對應此觸控輸人點的位置並不呈有 面401Sg Γ立體顯示物件之對應深度相同(亦即第一感應平 一知覺回^^吏體^示物件之對應深度），並再進行步驟·，提供 -卓!1 參音考第M圖至第4D圖，第4A圖至第4D晴示了本發明之 觸二例之立__示裝置之操作示_。本實施例之立體 工.，、、頁不裝置20包括立體_置％以及觸控感應裝置.立體 201239693

顯示裝置30可提供具有景深的-立體圓球景彡像Q。觸控感應裝置 40設置於使用者與立體顯示裝置30間，用以感應出使用者=手 指60之一觸控輸入點！！之平面座標及深度。如第4八圖所示，當 手指60接觸到立體觸控顯示裝置2〇時，觸控輸入點τι位於τ第四田感 應平面404S ’處理單元1〇3可選取對應觸控輸入點τι之平面座標 之立體影像’亦即立_雜置3G所提供之位於第喊應平面4二 之相對應立翻球f彡像Q ’接著，進行觸錄人點TI之深度與立體 圓球影像Q之對應深度的比對，因觸控輸人點TI與立_球影像〇 具有相同深度，觸控輸人得以實現，且立體觸控顯示I置進一 步提供視覺回饋，例如使立體圓球影像q發亮。如第4b圖所示， 當手指60接觸到立體觸控顯示裝置2〇時，觸控輸入點Ή位於第四 感應平面404S，*立體顯示裝置3G所提供之相對應立體圓球影像 Q位於第-感應平面娜，關控輸人點了〖之財與相對應立體 圓球影像(3之_深度㈣，立體觸控顯示裝置2G將補供知覺 回饋。此時’未得知覺回饋的使用者，會本能上持續將手指6〇往立 ，圓球影像Q靠近直到獲得知覺回饋，或是立體觸控顯示裝置扣 2由放大立體圓球影像q以吸引使用者將手指6〇繼續往立體圓球 〜像Q移動’其中引導手指6Q朝向立體誠影像Q移動之方式， 不以此為限。如第4C圖所示’當手指6G往立體圓球影像Q方向移 動’在經過第三感應平面403S、第二感應平面4〇2S時，觸控輸入 點TI之深度與立體圓球影像Q之對應深度仍不同，所以尚不能實 現觸控，直到觸控輸入點TI接觸到位於第一感應平面401S的立體 圓球衫像Q，此B寺’觸控輸入點Ή之深度與相對應立體圓球影像Q 201239693 之對應深度相同，觸控輸入得以實現，立體觸控顯示 視覺回饋，例如使立體圓球影像Q發 。 、 ” 控顯示裝置亦適用於多點觸控輸入，如第4另〇外，本實施例之立體觸 觸扣势入EtTTi * 圖所示’若於一第一 觸控輸入點TO與—第二觸控輸入點ΤΙ2 6〇在第-馳輸人謂賴峰…曰 對應第一立體__，賴旨應平面娜的一 产繼祕盆^ ^ 在第二觸控輸入點Ή2的深 t Γ: 面德的—對槪域_轉，此 時第一觸控輸入點TI1與其相對應的第— 二觸控輸入點ΤΠ與其相對應第二立體圓 ^^像Q1及第 深度，第-觸控輸入點TI1及第 具有相同 ^ 翰入點™的觸控輸入皆得 立:二： 2°可提供視覺回饋，亦即使第- ^立„_ Q2皆發 $饋方灯峨覺_雜，㈣可為觸細饋月中 它各種型式的_。 “見 法，本發賴供—種謂觸細稀置，及_控輸入方 典由2 置包括—立體顯示裝置及—觸控感應裝置， 曰二縣絲置德觸控點之平面座標及深度，簡控點之深 度與该立體顯示裝置提供之相對應立體影像的對應深度做比對，當 觸控點之#度與謂影像⑽縣翩符合，辭伽者知覺回 饋’以增加制者與立體影像的互動體驗。 以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發”請專利範圍 201239693 蓋範圍 所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵 【圖式簡單說明】 第示了本發明之—較佳實施例之立體觸控顯示装 置之功能方 塊圖。 =圖_ 了本發狀-較佳實_之觸贿魏置示音圖。 第3A圖繪不了本發明之立體觸控顯示 第3B _示了本發明之 操作系奴不思圖。 入的流程圖。較佳實施例之立體觸控顯示裝置觸控輸 第：=繪示了本發明之一較佳實施例之立體觸控顯示裝 【主要元件符號說明】 100, 20 101，30 102,40 103,44處理單元 3〇1 顯示面 401A, 402A, 403A, 404A 40IB, 402B, 403B, 404B 401S第一感應平面 402S第二感應平面 403S第三感應平面 立體觸控顯示裝置 立體顯示裝置 觸控感應裝置 104 知覺回饋單元 401第一觸控感應單元 光學發射元件 光學接收元件 402第二觸控感應單元 403第三觸控感應單元 404第四觸控感應單元 13 201239693 404S 第四感應平面 42 類比數位轉換單元 46 圖形處理單元 48 驅動單元 50 應用裝置 510, 520, 525, 530, 540, 545, 550，步驟 560, 565, 570, 580, 585, 590 Q 立體圓球影像 TI 觸控輸入點 Q1 第一立體圓球影像 Q2 第二立體圓球影像 TI1 第一觸控輸入點 TI2 第二觸控輸入點 60 手指 14

Claims (1)

1. 201239693 七、申請專利範圍： 1· 一種立__示裝置，包括： ’’、、頁不裝置’用以提供具有不同景深的立體影像丨以及 :感應I置立體顯示裝置連接，其巾_控感應裝置 具有多個感應平面，且該觸控感應裝置係用於感應出-觸 控輸入點之—平面座標及一深度。 月求項1所述之立體觸控顯示裝置，其中該觸控感應裝置包括 魏個觸_應單元，且鱗觸減應單μ少包括： :第一觸控感應單元，其具有一第一感應平面；以及 一第二觸控感應單元’其具有—第二感應平面。 3. 4. 5. 1°月求項2所述之立體馳顯示裝置’其+各铜控感應單元包 二光學式觸控感應單元，且各該光學式觸概應單元分別包括 至少-光學發射元件與至少―鮮接收元件。 如》月求項2所述之立體觸控顯示裝置，其中該等觸控感應單元係 以一多層堆疊方式設置於該立體顯示裝置之—顯示面上。 求項2所述之立體觸控顯示裝置，其中對應於該觸控輸入點 二立體具有-對應景深，該第—觸贿鱗元剌以感應 _控輸人點之該平面絲以及簡控輸人點之該深度係位 於該第-感應平面上，第二觸控感應單_用喊應出該觸 15 201239693 控輸入點之該深度係位於該第二感應平面上。 6.如請求項5所述之立體觸控顯示裝置，另包栝〆知覺回饋單元， 用以於該觸控輸入點之該深度到達該立體影像之該對應深度 時，提供一知覺回饋。 7. 如凊求項6所述之立體觸控顯示裝置，其中該知覺回饋包括一觸 覺回饋、一聽覺回饋或一視覺回饋。 8. —種於具有不同景深的立體影像中進行觸控輸入之方法，包括： 利用一立體顯示裝置提供具有不同景深的一立體影像； 於一觸控輸入點進行一觸控輸入； 利用-具有不同感應平面之觸控感應裝置感應出該觸控輸入點 之一平面座標； 比對該觸錄人點之該平面座標與社體雜，峨得該立體影 像對應於該平面座標之一對應深度；以及 當該觸控輸人狀-深朗辆立體娜之鱗鱗 該觸控輸入。 見 9.如請求項8所述之於具有不同景深的立體 方法’其t該觸控感應裝置包括複數個觸控感應單 影像中進行觸控輸入之 元，且該等觸 之一顯 控感應單元細-錢堆疊方式設置於該立體 - 示面上。 ’、裝置 16 & 201239693 1〇^^11所叙於具細景_鳩彡像巾進行觸控輸入 乂、巾各該觸域應單元包括_光學_控感應單元，卫 各α亥光干式觸控感應單元分別包括至少一光學發射元件與至 一光學接收元件。 ' 11. 如請求項8所述之於具有不同景深的立體影像中進行觸控輸入 之方法，另包括當該觸控輸入點之該深度到達該立體影像之該對 應深度時，提供一知覺回饋。 12. 如請求項11所述之於具有不同景深的立體影像中進行觸_輸人 之方法，其中該知覺回饋包括一觸覺回饋、一聽覺回饋戋一視覺 回饋。 八、圖式： 17