TW201514601A - 觸控投影系統及其方法 - Google Patents

Abstract

一種觸控投影系統，包括一布幕、多個觸控電極、一觸控晶片、一電子運算單元及一投影單元。布幕適於顯示一第一影像。這些觸控電極配置於布幕，這些觸控電極用以感測一觸控訊號。觸控晶片電性連接至這些觸控電極，以將觸控訊號轉換為一座標訊號。電子運算單元電性連接於觸控晶片。電子運算單元接收座標訊號，以執行對應於第一影像的事件並產生一第二影像。投影單元電性連接於電子運算單元，用以將第一與第二影像輸出至布幕。本發明更提供一種觸控投影方法。

Description

觸控投影系統及其方法

本發明是有關於一種觸控系統及其方法，且特別是有關於一種觸控投影系統及其方法。

目前，應用於投影系統的觸控技術多為光學式。主要是將兩個或兩個以上之攝像鏡頭配置於投影布幕的邊緣，用以拍攝手指的影像，再利用座標計算的方式，而達到定位手指的觸碰位置。然而，此種方式受到環境光源的影響甚鉅。若攝像鏡頭要得到清楚的影像，必須要在較光亮的環境。但是，普遍來說，投影機在使用時為了增加畫面對比度，通常會在較暗的環境下使用。因此，此技術的應用便受到了限制。另外，由於使用攝像鏡頭的關係，若要拍攝到整個投影布幕的範圍，通常要使用廣角鏡。這會使得所擷取到的影像變形，而嚴重地影響程式判斷時的精確度。

除此之外，投影系統的觸控技術亦有透過將感測器裝在感應筆與投影機上，並藉由雷射、紅外線、超音波等傳遞座標與訊號的方式來操作。但是，此類裝置都需要額外使用感應筆，較 為不便。

本發明提供一種觸控投影系統及其方法，其提供更直覺的方式操作，不需要多餘的光學機構，並具有低環境光源干擾等特色。

本發明的一種觸控投影系統，包括一布幕、多個觸控電極、一觸控晶片、一電子運算單元及一投影單元。布幕適於顯示一第一影像。這些觸控電極配置於布幕，這些觸控電極用以感測一觸控訊號。觸控晶片電性連接至這些觸控電極，以將觸控訊號轉換為一座標訊號。電子運算單元電性連接於觸控晶片。電子運算單元接收座標訊號，以執行對應於第一影像的事件並產生一第二影像。投影單元電性連接於電子運算單元，用以將第一與第二影像輸出至布幕。

在本發明的一實施例中，上述的觸控訊號可以是一電容訊號或是一壓電訊號。

在本發明的一實施例中，上述的這些觸控電極包括多條導電纖維。

在本發明的一實施例中，上述的各導電纖維包括一導線及包覆導線之一絕緣層。

在本發明的一實施例中，上述的各導電纖維包括多個導電微粒。

在本發明的一實施例中，上述的這些導電纖維包括沿一第一方向排列之多條第一導電纖維與沿一第二方向排列之多條第二導電纖維，其中第一方向垂直於第二方向。

在本發明的一實施例中，上述的這些導電纖維與布幕的紡織纖維交錯地編織。

在本發明的一實施例中，上述的這些導電纖維貼附於布幕上。

在本發明的一實施例中，上述的這些觸控電極以轉印、塗佈、熱壓的方式固定於布幕。

本發明更提供一種觸控投影方法，包括下列步驟。首先，提供一布幕，其中多個觸控電極配置於布幕，且布幕顯示一第一影像。接著，觸碰布幕以使這些觸控電極感測一觸控訊號。再來，轉換觸控訊號為一座標訊號。接著，執行座標訊號所對應於第一影像的事件並產生一第二影像。最後，輸出第二影像至布幕。

在本發明的一實施例中，上述的觸控訊號可以是一電容訊號或是一壓電訊號。

在本發明的一實施例中，一觸控晶片電性連接於這些觸控電極，以將觸控訊號轉換為座標訊號。

在本發明的一實施例中，一電子運算單元電性連接於觸控晶片，以執行座標訊號所對應於第一影像的事件並產生第二影像。

在本發明的一實施例中，一投影單元電性連接於電子運 算單元，以將第二影像輸出至布幕。

基於上述，本發明之觸控投影系統與方法可運用在各類電子投影裝置，相較於傳統的布幕僅能投影，本發明之觸控投影系統與觸控投影方法藉由將觸控電極(例如是導電纖維)以與紡織纖維共同編織的方式製作成布幕，或是將觸控電極以貼附、轉印、塗佈、熱壓的方式固定於現有布幕上。使用者可透過直接接觸布幕的方式，以使觸控電極感應觸控訊號。此觸控訊號被傳遞至觸控晶片以轉換為座標訊號，電子運算單元(例如電腦)根據座標訊號執行所對應的事件並產生對應的影像，投影單元將影像投射到布幕上，以達成觸控功能。觸控電極可配置於各種尺寸的布幕，相較於大尺寸的觸控面板更為經濟。並且，由於觸控電極具有可撓性，本發明之觸控投影系統的布幕可符合一般布幕的收納方式。此外，本發明之觸控投影系統不需外加任何光學機構，因此體積與重量並不會增加，在使用上不會受到環境光的干擾，也不會有影像變形導致定位失準的問題，且直覺式的使用手指操作，使得本發明之觸控投影系統與方法具有較佳的反應速度與定位精度。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

100‧‧‧觸控投影系統

110‧‧‧布幕

120‧‧‧觸控電極

122‧‧‧導電纖維

122a‧‧‧導線

122b‧‧‧絕緣層

124‧‧‧第一導電纖維

126‧‧‧第二導電纖維

130‧‧‧觸控晶片

140‧‧‧電子運算單元

150‧‧‧投影單元

200‧‧‧觸控投影方法

210~250‧‧‧步驟

圖1是依照本發明的一實施例的一種觸控投影系統的示意圖。

圖2是圖1之觸控投影系統的導電纖維的剖面示意圖。

圖3是依照本發明的一實施例的一種觸控投影方法的流程示意圖。

圖1是依照本發明的一實施例的一種觸控投影系統的示意圖。請參閱圖1，本實施例之觸控投影系統100包括一布幕110、多個觸控電極120、一觸控晶片130、一電子運算單元140及一投影單元150。

布幕110適於顯示一第一影像。這些觸控電極120配置於布幕110，這些觸控電極120用以感測一觸控訊號，本實施例中，觸控訊號例如是一電容訊號或是一壓電訊號。在本實施例中，觸控電極120具有可撓性，例如是導電纖維122。導電纖維122的種類相當多，本實施例的導電纖維122可參考圖2，圖2是圖1之觸控投影系統的導電纖維的剖面示意圖。導電纖維122包括位於中心的一導線122a及包覆導線122a之一絕緣層122b。位於中心的導線122a用來傳導電荷，而位於外層的絕緣層122b可確保導電纖維122之間不會互相影響。

在本實施例中，導電纖維122以絕緣層122b包覆的導線122a為例。但導電纖維122的種類不以此為限制，在其他實施例 中，導電纖維122亦可是將碳黑或白色金屬化合物作為導電微粒，按照一定濃度配合制作成的導電材料，再與高聚合物通過熔融複合紡絲而製成，例如已存在於市面上的Belltron。

請再回到圖1，這些導電纖維122包括沿一第一方向排列之多條第一導電纖維124與沿一第二方向排列之多條第二導電纖維126，第一導電纖維124與第二導電纖維126，其中第一方向並不同於第二方向，本實施例中第一方向與第二方向例如是相互垂直，以感應兩個方向之觸控訊號。在本實施例中，布幕110是由這些第一導電纖維124、第二導電纖維126與紡織纖維交錯地編織而成。製造者可視所需改變第一導電纖維124與第二導電纖維126的編織密度，以調整觸控的靈敏度，但觸控靈敏度的調整方式不限於此。

當然，觸控電極120配置於布幕110上的方式以及觸控電極120的種類不以上述為限制。在其他實施例中，這些觸控電極120(例如是導電纖維122)亦可以貼附的方式固定於布幕110上。例如，若本實施例之觸控投影系統100要應用在現有的投影布幕上時，可依據投影布幕的大小選取適當尺寸的觸控電極120，並將這些觸控電極120貼附在現有投影布幕上即可。在其他實施例中，觸控電極120亦可以轉印、塗佈、熱壓的方式固定於布幕110。

觸控晶片130電性連接至這些觸控電極120，以將觸控訊號轉換為一座標訊號。在本實施例中，觸控訊號是經由導線傳遞 至觸控晶片130，但在其他實施例中，觸控訊號亦可以無線等其他方式傳輸。

電子運算單元140電性連接於觸控晶片130。電子運算單元140接收座標訊號，以執行對應於第一影像的事件並產生一第二影像。電子運算單元140可包括一桌上型電腦、一筆記型電腦、一平板電腦或一智慧型手機等，但電子運算單元140的種類不限於此，只要是可以接收觸控晶片130的座標訊號並可進行影像處理的裝置均在本發明之電子運算單元140的範圍內。投影單元150電性連接於電子運算單元140，以將第一影像與第二影像輸出至布幕110。

下面將詳細地描述觸控投影系統的詳細運作方式。圖3是依照本發明的一實施例的一種觸控投影方法的流程示意圖。請參閱圖3，首先，提供布幕110，其中多個觸控電極120配置於布幕110，且布幕110顯示一第一影像(步驟210)。例如，投影單元150將電子運算單元140(例如是電腦)的顯示桌面投射於布幕110上。

當使用者欲點選布幕110上所顯示的第一影像上的標誌或是欲執行第一影像上的某項指令時，使用者可直接觸碰布幕110上對應的位置，配置在布幕110上的這些觸控電極120便可感測到觸控訊號(步驟220)。例如，若使用者欲將顯示桌面上的文件開啟，可直接碰觸布幕110上顯示此文件的位置。本實施例中，觸控訊號例如是一電容訊號或是一壓電訊號。

再來，觸控電極120所感測到的觸控訊號會被傳遞至觸控晶片130，觸控晶片130將此觸控訊號轉換為一座標訊號(步驟230)。觸控晶片130便能得到使用者在布幕110上所觸碰位置的座標訊號。

接著，座標訊號會被傳輸至電子運算單元140，電子運算單元140執行座標訊號所對應於第一影像的事件並產生一第二影像(步驟240)。也就是說，電子運算單元140會根據第一影像在對應的位置上執行觸碰動作的內容，並對應產生後續的第二影像。例如，此文件被點選而開啟。

最後，電子運算單元140將第二影像的資訊傳輸至投影單元150，第二影像透過投影單元輸出至布幕110(步驟250)。因此，文件被開啟的影像便可被投影單元150輸出至布幕110上，而在布幕上達到觸控的效果。

在上述所舉的例子中，雖以單點觸控為例，但配置於布幕110上的這些觸控電極120亦可同時偵測多點觸控所產生的電容變化，以符合多點觸控的使用方式。例如，藉由將兩指在布幕上往遠離的方向移動，來讓電子運算單元執行將影像放大等指令，此部分在此不多加贅述。

綜上所述，本發明之觸控投影系統與方法可運用在各類電子投影裝置，相較於傳統的布幕僅能投影，本發明之觸控投影系統與觸控投影方法藉由將觸控電極(例如是導電纖維)以與紡織纖維共同編織的方式製作成布幕，或是將觸控電極以貼附、轉 印、塗佈、熱壓的方式固定於現有布幕上。使用者可透過直接接觸布幕的方式，以使觸控電極感應觸控訊號。此觸控訊號被傳遞至觸控晶片以轉換為座標訊號，電子運算單元(例如電腦)根據座標訊號執行所對應的事件並產生對應的影像，投影單元將影像投射到布幕上，以達成觸控功能。觸控電極可配置於各種尺寸的布幕，相較於大尺寸的觸控面板更為經濟。並且，由於觸控電極具有可撓性，本發明之觸控投影系統的布幕可符合一般布幕的收納方式。此外，本發明之觸控投影系統不需外加任何光學機構，因此體積與重量並不會增加，在使用上不會受到環境光的干擾，也不會有影像變形導致定位失準的問題，且直覺式的使用手指操作，使得本發明之觸控投影系統與方法具有較佳的反應速度與定位精度。

100‧‧‧觸控投影系統

110‧‧‧布幕

120‧‧‧觸控電極

122‧‧‧導電纖維

124‧‧‧第一導電纖維

126‧‧‧第二導電纖維

130‧‧‧觸控晶片

140‧‧‧電子運算單元

150‧‧‧投影單元

Claims (19)

1. 一種觸控投影系統，包括：一布幕，適於顯示一第一影像；多個觸控電極，配置於該布幕，該些觸控電極用以感測一觸控訊號；一觸控晶片，電性連接至該些觸控電極，以將該觸控訊號轉換為一座標訊號；一電子運算單元，電性連接於該觸控晶片，該電子運算單元用以接收該座標訊號，以執行對應該第一影像的事件並產生一第二影像；以及一投影單元，電性連接於該電子運算單元，適於將該第一影像與該第二影像輸出至該布幕。
2. 如申請專利範圍第1項所述的觸控投影系統，其中該觸控訊號可以是一電容訊號或是一壓電訊號。
3. 如申請專利範圍第1項所述的觸控投影系統，其中該些觸控電極包括多條導電纖維。
4. 如申請專利範圍第3項所述的觸控投影系統，其中各該導電纖維包括一導線及包覆該導線之一絕緣層。
5. 如申請專利範圍第3項所述的觸控投影系統，其中各該導電纖維包括多個導電微粒。
6. 如申請專利範圍第3項所述的觸控投影系統，其中該些導電纖維包括沿一第一方向排列之多條第一導電纖維與沿一第二方 向排列之多條第二導電纖維，其中該第一方向垂直於該第二方向。
7. 如申請專利範圍第3項所述的觸控投影系統，其中該些導電纖維與該布幕的紡織纖維交錯地編織。
8. 如申請專利範圍第1項所述的觸控投影系統，其中該些觸控電極以貼附、轉印、塗佈、熱壓的方式固定於該布幕。
9. 一種觸控投影方法，包括：提供一布幕，其中多個觸控電極配置於該布幕，且該布幕顯示一第一影像；觸碰該布幕以使該些觸控電極感測一觸控訊號；轉換該觸控訊號為一座標訊號；執行該座標訊號所對應於該第一影像的事件並產生一第二影像；以及輸出該第二影像至該布幕。
10. 如申請專利範圍第9項所述的觸控投影方法，其中該觸控訊號可以是一電容訊號或是一壓電訊號。
11. 如申請專利範圍第9項所述的觸控投影方法，其中一觸控晶片電性連接於該些觸控電極，以將該觸控訊號轉換為該座標訊號。
12. 如申請專利範圍第11項所述的觸控投影方法，其中一電子運算單元電性連接於該觸控晶片，以執行該座標訊號所對應於該第一影像的事件並產生該第二影像。
13. 如申請專利範圍第12項所述的觸控投影方法，其中一投 影單元電性連接於該電子運算單元，以將該第二影像輸出至該布幕。
14. 如申請專利範圍第9項所述的觸控投影方法，其中該些觸控電極包括多條導電纖維。
15. 如申請專利範圍第14項所述的觸控投影方法，其中各該導電纖維包括一導線及包覆該導線之一絕緣層。
16. 如申請專利範圍第14項所述的觸控投影方法，其中各該導電纖維包括多個導電微粒。
17. 如申請專利範圍第14項所述的觸控投影方法，其中該些導電纖維包括沿一第一方向排列之多條第一導電纖維與沿一第二方向排列之多條第二導電纖維，其中該第一方向垂直於該第二方向。
18. 如申請專利範圍第14項所述的觸控投影方法，其中該些導電纖維與該布幕的紡織纖維交錯地編織。
19. 如申請專利範圍第9項所述的觸控投影方法，其中該些觸控電極以貼附、轉印、塗佈、熱壓的方式固定於該布幕。