TWI419017B - 一種具有片狀光層之指標輸入系統 - Google Patents

一種具有片狀光層之指標輸入系統 Download PDF

Info

Publication number
TWI419017B
TWI419017B TW098117270A TW98117270A TWI419017B TW I419017 B TWI419017 B TW I419017B TW 098117270 A TW098117270 A TW 098117270A TW 98117270 A TW98117270 A TW 98117270A TW I419017 B TWI419017 B TW I419017B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
sheet
light
display screen
optical layer
input system
Prior art date
Application number
TW098117270A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201042509A (en
Inventor
Li Wen Ting
Original Assignee
Micro Nits Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Micro Nits Co Ltd filed Critical Micro Nits Co Ltd
Priority to TW098117270A priority Critical patent/TWI419017B/zh
Priority to JP2010003375U priority patent/JP3161486U/ja
Priority to US12/785,689 priority patent/US20100295825A1/en
Publication of TW201042509A publication Critical patent/TW201042509A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI419017B publication Critical patent/TWI419017B/zh
Priority to US14/504,049 priority patent/US20150015545A1/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/042Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by opto-electronic means
    • G06F3/0421Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by opto-electronic means by interrupting or reflecting a light beam, e.g. optical touch-screen
    • G06F3/0423Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by opto-electronic means by interrupting or reflecting a light beam, e.g. optical touch-screen using sweeping light beams, e.g. using rotating or vibrating mirror
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/042Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by opto-electronic means
    • G06F3/0421Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by opto-electronic means by interrupting or reflecting a light beam, e.g. optical touch-screen
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/042Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by opto-electronic means
    • G06F3/0425Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by opto-electronic means using a single imaging device like a video camera for tracking the absolute position of a single or a plurality of objects with respect to an imaged reference surface, e.g. video camera imaging a display or a projection screen, a table or a wall surface, on which a computer generated image is displayed or projected
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/042Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by opto-electronic means
    • G06F3/0428Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by opto-electronic means by sensing at the edges of the touch surface the interruption of optical paths, e.g. an illumination plane, parallel to the touch surface which may be virtual

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)

Description

一種具有片狀光層之指標輸入系統
本案係關於一種指標輸入系統,尤指一種具有平面或曲面光層之指標輸入系統。
有關指標輸入系統的發展技術,因事涉如何能提供使用者一種更為簡便、能即時反應且互動性佳的輸入操作介面,故一直以來都是熱門的技術焦點之一。
請參閱圖1A~1C,其係分別為習知常見的三種指標輸入系統之概念示意圖;於圖1A中,習知指標輸入系統10至少包含一顯示幕12(例如,為一投影布幕)、一背投影式投影裝置13以及一偵測裝置14(例如,可為一攝影裝置或光接收元件);其中,該投影裝置13與該偵測裝置14之投影光束範圍與偵測光束範圍,係分別標示為I11、I12者。
當一使用者11運用一雷射光指示器或一指示棒(圖未示出)將一指示點經由一傳遞動作M(例如,投射或指引)而被傳送到該投影布幕12之一對應顯示位置X1時,藉由該偵測裝置14之偵測與後續的影像信號比對、分析(由電連接於該投影裝置13與該偵測裝置14之一主機遂行之,但圖未示出),將可得知該對應顯示位置X1之具體座標,如此一來,該主機即可於相對應於該對應顯示位置X1之螢幕位置處,遂行一指標輸入動作。
再請參閱圖1B,其係另一種習知常見指標輸入系統;於圖1B中,習知指標輸入系統20至少包含一顯示幕21以及設置於左右角落處之兩偵測裝置22、23(例如,可為兩攝影裝置)。其中,該顯示幕21可以是一般電視、液晶電視、電漿電視、手寫板、手持裝置等等電子產品的螢幕。
一種常見做法,是當使用者將一會主動發出光線的光筆(圖未示出)置於該顯示幕21之一對應顯示位置X2時,藉由該些攝影裝置22、23之拍攝與後續的影像信號比對、分析(由電連接於該顯示幕21與該兩攝影裝置22、23之一主機遂行之,但圖未示出),將可得知該對應顯示位置X2之具體座標(即,光點位置),如此一來,該主機即可於相對應於該對應顯示位置X2之螢幕位置處,遂行一指標輸入動作。
另一種常見做法,則是在該顯示幕21的左右兩側增加發光光條24、25,且該兩偵測裝置22、23改為光接收元件,以為持續接收該些發光光條24、25所產生之光束I21。一旦有任何實體物件進入該些發光光條24、25所能涵蓋的光束區域,則將因該實體物件之阻擋而遮蔽掉部分能被該兩光接收元件22、23接收到之光束,如此一來,藉由該兩光接收元件22、23之偵測與後續的影像信號比對、分析(由電腦連接於該顯示幕21與該兩光接收元件22、23之一主機遂行之,但圖未示出),將可得知該對應顯示位置X2之具體座標(即,遮蔽位置),如此一來,該主機即可於相對應於該對應顯示位置X2之螢幕位置處,遂行一指標輸入動作。
又,請參閱圖1C,其亦係另一種習知常見指標輸入系統;於圖1C中,習知指標輸入系統30至少包含一顯示幕31、設置於該 顯示幕31之頂部側邉與左側側邉的複數個光發射元件32,以及設置於該顯示幕31之底部側邉與右側側邉的複數個光接收元件33,且該些光發射元件32與該些光接收元件33係相互對準設置,以使該些光接收元件33能持續對應接收來自該些光發射元件32之光束I31。
其中,該顯示幕31可以是一般電視、液晶電視、電漿電視、手寫板、手持裝置等等電子產品的螢幕。當使用者以一手指或一棒狀物置等實體物件置於該顯示幕31之一對應顯示位置X3時,因會阻擋由該些光發射元件32所產生之部分光束,以致部份的光接收元件33會被遮擋到而無法接收到光束,如此一來,即可順利判斷出該對應顯示位置X3之具體座標,並使電連接於該顯示幕31之一主機(圖未示出)可於相對應於該對應顯示位置X3之螢幕位置處,遂行一指標輸入動作。
是以,無論上述何者習知做法,除使用能主動發光之光筆外,皆採取偵測光束被遮蔽區域之做法,據以判斷正確的指標輸入位置;惟,此等作法對於使用者而言,並不直觀或能直接被感受到,尤其是對於欲遂行一觸控動作時,皆無法順利表現出”觸控”的感覺,因此,對目前極為流行的觸控輸入技術而言即屬一大缺憾,而此正是本案極欲解決的技術課題。
本案的主要目的,在於提供一種能讓使用者於遂行一觸控輸入動作時同步產生光點效果之具有片狀光層之指標輸入系統。
本案之一較佳做法,係關於一種具有片狀光層之指標輸入系統,包含:一顯示幕;一具有複數個片狀光束之片狀光層,分離地貼近並分佈形成於顯示幕之表面處;其中,該片狀光層係由一具有點光源之光源產生模組所展開形成之片狀型式光層;以及一偵測裝置,其分離地設置於該顯示幕的前方或後方,並且該偵測裝置到該顯示幕的垂直距離遠大於該片狀光層到該顯示幕的垂直距離,該顯示幕、該片狀光層以及該偵測裝置成不同平面的並列位置關係,該偵測裝置用以偵測一實體物件介入該片狀光層後所形成之具複數個反射光束之一光點,以供該顯示幕中相對應於該光點之一對應顯示位置產生一指標輸入動作;其中,該實體物件介入該片狀光層後因阻擋該些片狀光束而使該實體物件形成周圍呈反射發光狀之該光點。
根據上述較佳之做法,其中該片狀光層係可為一平面或曲面光層。
根據上述較佳之做法,其中該光源產生模組係可為單一組光源產生模組,且貼近地設置於該顯示幕之一特定角落處。
根據上述較佳之做法,其中該光源產生模組係可包含兩組光源產生模組,且分別貼近地設置於該顯示幕之一左右兩側之角落處。
根據上述較佳之做法,其中該光源產生模組係可包含兩組光源產生模組,且分別貼近地設置於該顯示幕之頂側側邉與底側側邉中之任一者以及左側側邉與右側側邉中之任一者。
根據上述較佳之做法,其中該光源產生模組係可包含三組以上線性排列之光源產生模組。
根據上述較佳之做法,其中該光源產生模組包含:一發光元件,貼近地設置於該顯示幕之表面處,且可產生一屬於點光源之光束源;以及一光路徑改變機構,以對應於該發光元件之方式設置,且因應該光束源,以於該顯示幕之表面處折射或反射產生具有該些片狀光束之該片狀光層。
根據上述較佳之做法,其中該光路徑改變機構包含複數個呈水平排列之傾斜狀穿透與折射或反射鏡,以使該光束源可穿經該些傾斜狀穿透與折射或反射鏡後,依序分別折射或反射部分光線而產生形成該些片狀光束。
根據上述較佳之做法,其中該光路徑改變機構包含一多邊形折射或反射鏡,且使該多邊形折射或反射鏡轉動以折射或反射該光束源,以產生形成該些片狀光束。
根據上述較佳之做法,其中該光路徑改變機構包含一單面折射或反射鏡,且使該單面折射或反射鏡轉動以折射或反射該光束源,俾產生形成該些片狀光束。
根據上述較佳之做法,其中該光路徑改變機構更包含一角度放大透鏡置於該多邊形折射或反射鏡之一特定邉前方,抑或置於該單面折射或反射鏡之前方,以擴大該些片狀光束之折射角度與折射數量。
根據上述較佳之做法,其中該光路徑改變機構係為一半月型凹凸透鏡。
根據上述較佳之做法,其中該些片狀光束係可彼此互不干涉,抑或可彼此呈交錯干涉。
根據上述較佳之做法,其中該偵測裝置係可為單一組攝影機 構或偵測陣列(linear array)。
根據上述較佳之做法,其中該偵測裝置係包含兩組攝影機構或偵測陣列,且分別貼近地設置於該顯示幕之左右兩角落處。
根據上述較佳之做法,其中該偵測裝置係包含兩組攝影機構或偵測陣列,且分別貼近地設置於該顯示幕之頂側側邉與底側側邉中之任一者以及左側側邉與右側側邉中之任一者。
根據上述較佳之做法,其中該偵測裝置係包含三組以上線性排列之攝影機構或偵測陣列。
根據上述較佳之做法,其中該偵測裝置係可為複數個光接收元件,且分佈於該顯示幕之四週邊界中之至少一側處。
根據上述較佳之做法,其中該實體物件係為一手指或多根手指,抑或係為一棒狀物。
根據上述較佳之做法,其中該顯示幕係為一電腦顯示幕、一電視顯示幕、一手持裝置顯示幕、一手寫板顯示幕、多螢幕電視牆或為一投影布幕。
根據上述較佳之做法,其中該指標輸入動作包含同步確認與輸入至少包含滑鼠左右鍵、光點位置、光點大小及/或觸控壓力等資訊在內之指標輸入資訊。
本案之另一較佳做法,係關於一種具有片狀光層之指標輸入系統,包含:一顯示幕;一發光元件,貼近地設置於一顯示幕之表面處,且可產生一屬於點光源之光束源;一光路徑改變機構,以對應於該發光元件之方式設置,且因應該光束源,以於該顯示幕之表面處折射產生一包含複數個片狀光束之片狀光層,該片狀光層分離地位於該顯示幕的前方;以及一偵測裝置,其分離地設 置於該顯示幕的前方或後方,並且該偵測裝置到該顯示幕的垂直距離遠大於該片狀光層到該顯示幕的垂直距離,該顯示幕、該片狀光層以及該偵測裝置成不同平面的並列位置關係,該偵測裝置偵測一實體物件介入該片狀光層後因阻擋該些片狀光束而所反射形成之複數個反射光束,以得知該實體物件之一介入位置資訊,且使該顯示幕中相對應於該介入位置資訊之一對應顯示位置產生一指標輸入動作。
根據上述較佳之做法,其中該片狀光層係可為一平面或曲面光層。
根據上述較佳之做法,其中該發光元件與該光路徑改變機構可共同組成一光源產生模組。
以下茲列舉一較佳實施例以說明本創作,然熟悉此項技藝者皆知此僅為一舉例,而並非用以限定創作本身。
請參閱圖2A、2B,其係分別為以本案之一第一較佳實施例遂行觸控輸入動作之前與之後的側視實施概念示意圖;於圖2A、2B中,一指標輸入系統40至少包含一呈側視狀之顯示幕41、一具有複數個片狀光束之呈平面或曲面形式之片狀光層42、可產生輸出該片狀光層42之一光源產生模組43、一投影裝置44以及一偵測裝置45(例如,為一攝影裝置、偵測陣列(linear array)或光接收元件)。其中,有關該光源產生模組43之內部組成、設置位置以及該些片狀光束之產生方式,將另以圖3A~圖3F進行後續說明。 又,該投影裝置44與該偵測裝置45之投影光束範圍與偵測光束範圍,係分別標示為I41、I42者。
其中,該片狀光層42係貼近並分佈形成於該顯示幕41之表面處,且需保證圖2B所示之一實體物件F介入該片狀光層42之前,該偵測裝置45不會接收到或拍攝到任何明顯反射性的光束自作用區內發射出來。當然,於該實體物件F介入該片狀光層42後,因干涉該片狀光層42中之該些片狀光束的結果,將產生具複數個反射光束LR1~LR5之一光點,以供該顯示幕41中相對應於該光點之一對應顯示位置X4產生一指標輸入動作;其中,該實體物件F介入該片狀光層42後,因阻擋該些片狀光束而使該實體物件F形成周圍呈反射發光狀之該光點。
再則,該實體物件F係可為一手指(如圖2B所示者)或多根手指,抑或係為一棒狀物(圖未示出),而該顯示幕41係為一電腦顯示幕、一電視顯示幕、一手持裝置顯示幕、一手寫板顯示幕、一多螢幕電視牆或為一投影布幕。
另一方面,請進一步參閱圖3A~圖3F,其係分別為用以產生片狀光層42之該光源產生模組43的各種不同實施態樣。惟,於此需首先說明的是,該光源產生模組可如圖3A~圖3D所示,皆由單一發光元件與一光路徑改變機構所共同組成,且該光源產生模組亦係貼近於該顯示幕41設置;但,該光源產生模組43亦可如圖3E、3F所示,由至少兩個以上的發光元件所構成;甚或,由單一發光元件搭配可電動旋轉之驅動裝置(圖未示出)所構成。當然,此可由任何熟悉本技藝之人士,於參考前述內容後而進一步遂行各種的均等變化與設計,於此不再予以贅述
申言之,請先參閱圖3A~圖3E(並請配合參閱圖2A、2B);於其中,任一圖示中之光源產生模組43皆包含:一發光元件L10、L20、L30、L40、L501~L502,貼近地設置於該顯示幕41之表面處,且可產生一屬於點光源之光束源L11、L21、L31、L41、L511~L512;以及一光路徑改變機構D11~D15、D2、D31、D32、D4、D5,以分別對應於該發光元件L10、L20、L30、L40、L501~L502之方式設置,且分別因應該光束源L11、L21、L31、L41、L511~L512,以於該顯示幕41之表面處折射或反射產生具有該些片狀光束LB11~LB15、LB21~LB25、LB31~LB35、LB41~LB45、LB51~LB55之該片狀光層42。
但產生該些片狀光束LB11~LB15、LB21~LB25、LB31~LB35、LB41~LB45、LB51~LB55之細部方式顯各有所不同;請參閱圖3A所示者,該光路徑改變機構係包含複數個呈水平排列之傾斜狀穿透與折射或反射鏡D11~D15,以使該發光元件L10所產生之該光束源L11可穿經該些傾斜狀穿透與折射或反射鏡D11~D15後,依序分別折射部分光線而產生形成該些片狀光束LB11~LB15。
請參閱圖3B所示者,該光路徑改變機構包含一多邊形反射鏡D2,且使可該多邊形折或反射鏡遂行一轉動動作R以折射或反射該發光元件L20所產生之該光束源L21,俾產生形成該些片狀光束LB21~LB25。
請參閱圖3C所示者,該光路徑改變機構除包含一多邊形折射或反射鏡D31之外,更可包含一角度放大透鏡D32,且將其置於該多邊形折射或反射鏡D31之一特定邉前方,以於折射或反射該 發光元件L30所產生之該光束源L31後,進一步擴大該些片狀光束LB31~LB35之折射角度與折射數量。當然。該光路徑改變機構亦可含一單面折射或反射鏡(圖未示出)。
請參閱圖3D所示者,該光路徑改變機構係為一半月型凹凸透鏡D4,折射該發光元件L40所產生之該光束源L41之光線而產生形成該些片狀光束LB41~LB45。同理,即使如圖3E所示使用多個發光元件L501~L502,亦可折射由該些發光元件L501~L502所產生之該光束源L511~L512之光線,以形成該些片狀光束LB51~LB55。
當然,該些片狀光束LB11~LB15、LB21~LB25、LB31~LB35、LB41~LB45、LB51~LB55係可彼此互不干涉,抑或可彼此呈交錯干涉。
至於圖3F所示者,則捨去使用該光路徑改變機構,而直接僅使用多個發光元件L601~L605作為發光源;當然,該些發光元件L601~L602所產生之該光束源L611~L612可以彼此以不同的角度向外發射,抑或以彼此平行方式向外發射(如圖6所示者)。
簡言之,透過本案之做法,當圖2B中之該實體物件F(例如,單指或多指)介入該片狀光層42,後因阻擋該些片狀光束LB11~LB15、LB21~LB25、LB31~LB35、LB41~LB45、LB51~LB55、L611~L612而使該實體物件F形成由該些反射光束LR1~LR5於其周圍所呈現的反射發光狀之至少一光點,如此一來,即可使使用者所欲進行的單指或多指觸控輸入動作更加明顯化;當然,對於後續確認與輸入該至少一光點之位置資訊與觸控狀態,亦可以提供較佳的判斷。
再請參閱圖4,其係為以本案之一第二較佳實施例遂行觸控輸入動作之前的側視實施概念示意圖;於圖4中,一指標輸入系統50至少包含一呈側視狀之顯示幕51、一具有複數個片狀光束之片狀光層52、可產生輸出該片狀光層52之一光源產生模組53、一設置於該顯示幕51之頂部左側及/或右側之偵測裝置54(例如,為一攝影裝置、偵測陣列(linear array)或光接收元件)。其中,有關該光源產生模組53之內部組成、設置位置以及該些片狀光束之產生方式,可如前述圖2A與圖2B中所示之該光源產生模組43,於此亦不再予以贅述。且,標示I51者,係為該偵測裝置54之偵測光束範圍。
其中,該片狀光層52係貼近並分佈形成於該顯示幕51之表面處,且需保證如以圖2B所示之該實體物件F介入該片狀光層52之前,該偵測裝置54不會接收到或拍攝到任何明顯反射性的光束。當然,於該實體物件F介入該片狀光層52後,因干涉該片狀光層52中之該些片狀光束的結果,將產生具複數個反射光束之一光點。
又請參閱圖5,其係為以本案之一第三較佳實施例遂行觸控輸入動作之前的頂視實施概念示意圖;於圖5中,一指標輸入系統60至少包含一呈頂視狀之顯示幕61、一具有複數個片狀光束之片狀光層62、可產生輸出該片狀光層62之一光源產生模組63以及一設置於該顯示幕61之底部側邉與右側側邉的複數個光接收元件64;其中,該些光接收元件64之位置安排,必須確保使該光源產生模組63所產生之該些片狀光束62不會與該些光接收元件64相互對準,以使該些光接收元件64於以如圖2B所示之該實體物件 F介入該些片狀光束62之前,該些光接收元件64不會接收到任何明顯光束。當然,於該實體物件F介入該些片狀光束62後,因干涉該些片狀光束62的結果,將產生具複數個反射光束之一光點。另外,該光源產生模組63之較佳實施方式,係可參閱圖3F所示者。
最後,再請參閱圖6,其係為以本案之一第四較佳實施例遂行觸控輸入動作之前的頂視實施概念示意圖;於圖6中,一指標輸入系統70至少包含一呈頂視狀之顯示幕71、一具有複數個片狀光束之片狀光層72、一設置於該顯示幕71之頂部側邉與左側側邉之可產生輸出該片狀光層72之複數個光源產生模組73、以及一設置於該顯示幕71之底部側邉與右側側邉的複數個光接收元件74;其中,該些光接收元件74之位置安排,必須確保使該些光源產生模組73所產生之該些片狀光束72不會與該些光接收元件74相互對準,以使該些光接收元件74於以如圖2B所示之該實體物件F介入該些片狀光束72之前,該些光接收元件74不會接收到任何明顯光束。當然,於該實體物件F介入該些片狀光束72後,因干涉該些片狀光束72的結果,將產生具複數個反射光束之一光點。
當然,於本實施例中,該些光源產生模組73之較佳實施方式,係可參考如圖3F所示者,直接使用多個發光元件L601~L605作為發光源,且該些發光元件L601~L602所產生之該光束源L611~L612改以彼此平行方式向外發射。
本案得由熟悉本技藝之人士任施匠思而為諸般修飾,然皆不脫如附申請專利範圍所欲保護者。
圖1A~圖1C
10、20、30‧‧‧習知指標輸入系統
11‧‧‧使用者
12、21、31‧‧‧顯示幕
13‧‧‧背投影式投影裝置
14、22、23‧‧‧偵測裝置
I11‧‧‧投影光束範圍
I12‧‧‧偵測光束範圍
M‧‧‧傳遞動作
X1、X2、X3‧‧‧對應顯示位置
24、25‧‧‧發光光條
I21‧‧‧發光光條之光束
32‧‧‧光發射元件
33‧‧‧光接收元件
I31‧‧‧光發射元件32之光束
圖2A~圖5
40、50、60、70‧‧‧指標輸入系統
41、51、61、71‧‧‧顯示幕
42、52、62、72‧‧‧片狀光層
43、53、63、73‧‧‧光源產生模組
44‧‧‧背投影式投影裝置
45、54、64、74‧‧‧偵測裝置
I41‧‧‧投影光束範圍
I42、I51‧‧‧偵測光束範圍
F‧‧‧實體物件
LR1~LR5‧‧‧複數個反射光束
X4‧‧‧對應顯示位置
L10、L20、L30、L40、L501~L502、L601~L605‧‧‧發光元件
L11、L21、L31、L41、L511~L512、L611~L612‧‧‧光束源
D11~D15、D2、D31、D32、D4、D5‧‧‧光路徑改變機構
LB11~LB15、LB21~LB25、LB31~LB35、LB41~LB45、LB51~LB55‧‧‧複數個片狀光束
圖1A~1C:其係分別為習知三種指標輸入系統之概念示意圖。
圖2A、2B:其係分別為以本案之一第一較佳實施例遂行觸控輸入動作之前與之後的側視實施概念示意圖。
圖3A~圖3F:係分別為用以產生圖2A與圖2B中片狀光層之該光源產生模組的各種不同實施態樣之概念示意圖。
圖4:其係為以本案之一第二較佳實施例遂行觸控輸入動作之前的側視實施概念示意圖。
圖5:其係為以本案之一第三較佳實施例遂行觸控輸入動作之前的頂視實施概念示意圖。
圖6:其係為以本案之一第四較佳實施例遂行觸控輸入動作之前的頂視實施概念示意圖。
40‧‧‧指標輸入系統
41‧‧‧顯示幕
42‧‧‧片狀光層
43‧‧‧光源產生裝置
44‧‧‧投影裝置
45‧‧‧偵測裝置
F‧‧‧實體物件
LR1~LR5‧‧‧複數個反射光束
I41‧‧‧投影光束範圍
I42‧‧‧偵測光束範圍

Claims (43)

  1. 一種具有片狀光層之指標輸入系統,包含:一顯示幕;一具有複數個片狀光束之片狀光層,該片狀光層分離地設置於該顯示幕的前方、貼近並分佈形成於該顯示幕之表面處;其中,該片狀光層係由一具有點光源之光源產生模組所展開形成之片狀型式光層;以及一偵測裝置,其分離地設置於該顯示幕的前方或後方,並且該偵測裝置到該顯示幕的垂直距離遠大於該片狀光層到該顯示幕的垂直距離,該顯示幕、該片狀光層以及該偵測裝置成不同平面的並列位置關係,該偵測裝置用以偵測一實體物件介入該片狀光層後所形成之具複數個反射光束之一光點,以供該顯示幕中相對應於該光點之一對應顯示位置產生一指標輸入動作;其中,該實體物件介入該片狀光層後因阻擋該些片狀光束而使該實體物件形成周圍呈反射發光狀之該光點。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之具有片狀光層之指標輸入系統,其中該片狀光層係可為一平面或曲面光層。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之具有片狀光層之指標輸入系統,其中該光源產生模組係可為單一組光源產生模組,且貼近地設置於該顯示幕之一特定角落處。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之具有片狀光層之指標輸入系統,其中該光源產生模組係可包含兩組光源產生模組,且分別貼近地設置於該顯示幕之一左右兩側之角落處。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之具有片狀光層之指標輸入系統,其中該光源產生模組係可包含兩組光源產生模組,且分別貼近地設置於該顯示幕之頂側側邉與底側側邉中之任一者以及左側側邉與右側側邉中之任一者。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之具有片狀光層之指標輸入系統,其中該光源產生模組係可包含三組以上線性排列之光源產生模組。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之具有片狀光層之指標輸入系統,其中該光源產生模組包含:一發光元件,貼近地設置於該顯示幕之表面處,且可產生一屬於點光源之光束源;以及一光路徑改變機構,以對應於該發光元件之方式設置,且因應該光束源,以於該顯示幕之表面處折射或反射產生具有該些片狀光束之該片狀光層。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之具有片狀光層之指標輸入系統,其中該光路徑改變機構包含複數個呈水平排列之傾斜狀穿透與折射或反射鏡,以使該光束源可穿經該些傾斜狀穿透與折射或反射鏡後,依序分別折射或反射部分光線而產生形成該些片狀光束。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之具有片狀光層之指標輸入系統,其中該光路徑改變機構包含一多邊形折射或反射鏡,且使該多邊形折射或反射鏡轉動以折射或反射該光束源,以產生形成該些片狀光束。
  10. 如申請專利範圍第7項所述之具有片狀光層之指標輸入系統,其中該光路徑改變機構包含一單面折射或反射鏡,且使該單面折 射或反射鏡轉動以折射或反射該光束源,俾產生形成該些片狀光束。
  11. 如申請專利範圍第9項或第10項所述之具有片狀光層之指標輸入系統,其中該光路徑改變機構更包含一角度放大透鏡置於該多邊形折射或反射鏡之一特定邉前方,抑或置於該單面折射或反射鏡之前方,以擴大該些片狀光束之折射角度與折射數量。
  12. 如申請專利範圍第7項所述之具有片狀光層之指標輸入系統,其中該光路徑改變機構係為一半月型凹凸透鏡。
  13. 如申請專利範圍第7項所述之具有片狀光層之指標輸入系統,其中該些片狀光束係可彼此互不干涉,抑或可彼此呈交錯干涉。
  14. 如申請專利範圍第1項所述之具有片狀光層之指標輸入系統,其中該偵測裝置係可為單一組攝影機構或偵測陣列(linear array)。
  15. 如申請專利範圍第1項所述之具有片狀光層之指標輸入系統,其中該偵測裝置係包含兩組攝影機構或偵測陣列,且分別貼近地設置於該顯示幕之左右兩角落處。
  16. 如申請專利範圍第1項所述之具有片狀光層之指標輸入系統,其中該偵測裝置係包含兩組攝影機構或偵測陣列,且分別貼近地設置於該顯示幕之頂側側邉與底側側邉中之任一者以及左側側邉與右側側邉中之任一者。
  17. 如申請專利範圍第1項所述之具有片狀光層之指標輸入系統,其中該偵測裝置係包含三組以上線性排列之攝影機構或偵測陣列。
  18. 如申請專利範圍第1項所述之具有片狀光層之指標輸入系統,其中該偵測裝置係可為複數個光接收元件,且分佈於該顯示幕之 四週邊界中之至少一側處。
  19. 如申請專利範圍第1項所述之具有片狀光層之指標輸入系統,其中該實體物件係為一手指或多根手指,抑或係為一棒狀物。
  20. 如申請專利範圍第1項所述之具有片狀光層之指標輸入系統,其中該顯示幕係為一電腦顯示幕、一電視顯示幕、一手持裝置顯示幕、一手寫板顯示幕、多螢幕電視牆或為一投影布幕。
  21. 如申請專利範圍第1項所述之具有片狀光層之指標輸入系統,其中該指標輸入動作包含同步確認與輸入至少包含滑鼠左右鍵、光點位置、光點大小及/或觸控壓力等資訊在內之指標輸入資訊。
  22. 一種具有片狀光層之指標輸入系統,包含:一顯示幕;一發光元件,貼近地設置於一顯示幕之表面處,且可產生一屬於點光源之光束源;一光路徑改變機構,以對應於該發光元件之方式設置,且因應該光束源,以於該顯示幕之表面處折射產生一包含複數個片狀光束之片狀光層,該片狀光層分離地位於該顯示幕的前方;以及一偵測裝置,其分離地設置於該顯示幕的前方或後方,並且該偵測裝置到該顯示幕的垂直距離遠大於該片狀光層到該顯示幕的垂直距離,該顯示幕、該片狀光層以及該偵測裝置成不同平面的並列位置關係,該偵測裝置偵測一實體物件介入該片狀光層後因阻擋該些片狀光束而所反射形成之複數個反射光束,以得知該實體物件之一介入位置資訊,且使該顯示幕中相對應於該介入位置資訊之一對應顯示位置產生一指標輸入動作。
  23. 如申請專利範圍第22項所述之具有片狀光層之指標輸入系 統,其中該片狀光層係可為一平面或曲面光層。
  24. 如申請專利範圍第22項所述之具有片狀光層之指標輸入系統,其中該發光元件與該光路徑改變機構可共同組成一光源產生模組。
  25. 如申請專利範圍第24項所述之具有片狀光層之指標輸入系統,其中該光源產生模組係可為單一組光源產生模組,且貼近地設置於該顯示幕之一特定角落處。
  26. 如申請專利範圍第24項所述之具有片狀光層之指標輸入系統,其中該光源產生模組係可包含兩組光源產生模組,且分別貼近地設置於該顯示幕之一左右兩側之角落處。
  27. 如申請專利範圍第24項所述之具有片狀光層之指標輸入系統,其中該光源產生模組係可包含兩組光源產生模組,且分別貼近地設置於該顯示幕之頂側側邉與底側側邉中之任一者以及左側側邉與右側側邉中之任一者。
  28. 如申請專利範圍第24項所述之具有片狀光層之指標輸入系統,其中該光源產生模組係可包含三組以上線性排列之光源產生模組。
  29. 如申請專利範圍第22項所述之具有片狀光層之指標輸入系統,其中該路徑改變機構包含複數個呈水平排列之傾斜狀穿透與折射或反射鏡,以使該光束源可穿經該些傾斜狀穿透與折射或反射鏡後,依序分別折射或反射部分光線而產生形成該些片狀光束。
  30. 如申請專利範圍第22項所述之具有片狀光層之指標輸入系統,其中該光路徑改變機構包含一多邊形折射或反射鏡,且使該多邊形折射或反射鏡轉動以折射或反射該光束源,以產生形成該 些片狀光束。
  31. 如申請專利範圍第24項所述之具有片狀光層之指標輸入系統,其中該光路徑改變機構包含一單面折射或反射鏡,且使該單面折射或反射鏡轉動以折或反射該光束源,俾產生形成該些片狀光束。
  32. 如申請專利範圍第30項或第31項所述之具有片狀光層之指標輸入系統,其中該光路徑改變機構更包含一角度放大透鏡置於該多邊形折射或反射鏡之一特定邉前方,抑或置於該單面折射或反射鏡之前方,以擴大該些片狀光束之折射角度與折射數量。
  33. 如申請專利範圍第22項所述之具有片狀光層之指標輸入系統,其中該光路徑改變機構係為一半月型凹凸透鏡。
  34. 如申請專利範圍第22項所述之具有片狀光層之指標輸入系統,其中該些片狀光束係可彼此互不干涉,抑或可彼此呈交錯干涉。
  35. 如申請專利範圍第22項所述之具有片狀光層之指標輸入系統,其中該偵測裝置係可為單一組攝影機構或偵測陣列(linear array)。
  36. 如申請專利範圍第22項所述之具有入裝置,其中該偵測裝置係包含兩組攝影機構或偵測陣列,且分別貼近地設置於該顯示幕之左右兩角落處。
  37. 如申請專利範圍第22項所述之具有片狀光層之指標輸入系統,其中該偵測裝置係包含兩組攝影機構或偵測陣列,且分別貼近地設置於該顯示幕之頂側側邉與底側側邉中之任一者以及左側側邉與右側側邉中之任一者。
  38. 如申請專利範圍第22項所述之具有片狀光層之指標輸入系統,其中該偵測裝置係包含三組以上線性排列之攝影機構或偵測陣列。
  39. 如申請專利範圍第22項所述之具有片狀光層之指標輸入系統,其中該偵測裝置係可為複數個光接收元件,且分佈於該顯示幕之四週表面中之至少一側處。
  40. 如申請專利範圍第22項所述之具有片狀光層之指標輸入系統,其中該實體物件係為一手指或多根手指,抑或係為一棒狀物。
  41. 如申請專利範圍第22項所述之具有片狀光層之指標輸入系統,其中該顯示幕係為一電腦顯示幕、一電視顯示幕、一手持裝置顯示幕、一手寫板顯示幕、或多螢幕電視牆或為一投影布幕。
  42. 如申請專利範圍第22項所述之具有片狀光層之指標輸入系統,其中該實體物件介入該片狀光層後因阻擋該些片狀光束而使該實體物件形成周圍呈反射發光狀之光點。
  43. 如申請專利範圍第42項所述之具有片狀光層之指標輸入系統,其中該指標輸入動作包含同步確認與輸入至少包含滑鼠左右鍵、光點位置、光點大小及/或觸控壓力等資訊在內之指標輸入資訊。
TW098117270A 2009-05-25 2009-05-25 一種具有片狀光層之指標輸入系統 TWI419017B (zh)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW098117270A TWI419017B (zh) 2009-05-25 2009-05-25 一種具有片狀光層之指標輸入系統
JP2010003375U JP3161486U (ja) 2009-05-25 2010-05-21 ポインター入力装置
US12/785,689 US20100295825A1 (en) 2009-05-25 2010-05-24 Pointing input device having sheet-like light beam layer
US14/504,049 US20150015545A1 (en) 2009-05-25 2014-10-01 Pointing input system having sheet-like light beam layer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW098117270A TWI419017B (zh) 2009-05-25 2009-05-25 一種具有片狀光層之指標輸入系統

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201042509A TW201042509A (en) 2010-12-01
TWI419017B true TWI419017B (zh) 2013-12-11

Family

ID=43124286

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW098117270A TWI419017B (zh) 2009-05-25 2009-05-25 一種具有片狀光層之指標輸入系統

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20100295825A1 (zh)
JP (1) JP3161486U (zh)
TW (1) TWI419017B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103226411B (zh) * 2013-04-10 2015-12-02 苏州佳世达光电有限公司 一种交互式投影系统及其触控交互方法
US10120214B2 (en) 2016-06-24 2018-11-06 Qualcomm Incorporated Systems and methods for light beam position detection

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5914709A (en) * 1997-03-14 1999-06-22 Poa Sana, Llc User input device for a computer system
US6153836A (en) * 1997-04-02 2000-11-28 Goszyk; Kurt A. Adjustable area coordinate position data-capture system
TWI262427B (en) * 2003-11-25 2006-09-21 Apple Computer Touch pad for handheld device
TW200717294A (en) * 2005-10-28 2007-05-01 Zebex Ind Inc Laser touch-controlled module equipped with a coordinate-detecting device
TW200811697A (en) * 2006-08-31 2008-03-01 Egalax Empia Technology Inc Apparatus and method for detecting position, and touch panel using the same
TWM346865U (en) * 2007-12-26 2008-12-11 Li Shu Fen Display device of optical touch medium
TW200921485A (en) * 2007-11-07 2009-05-16 Atlab Inc Touch panel device and method of detecting contact position thereof

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3881148B2 (ja) * 2000-02-18 2007-02-14 株式会社リコー 座標検出用受光装置、座標入力/検出装置、電子黒板、装着位置検出方法及び記憶媒体
US7333094B2 (en) * 2006-07-12 2008-02-19 Lumio Inc. Optical touch screen
EP2137717A4 (en) * 2007-03-14 2012-01-25 Power2B Inc DISPLAY DEVICES AND INFORMATION INPUT DEVICES

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5914709A (en) * 1997-03-14 1999-06-22 Poa Sana, Llc User input device for a computer system
US6153836A (en) * 1997-04-02 2000-11-28 Goszyk; Kurt A. Adjustable area coordinate position data-capture system
TWI262427B (en) * 2003-11-25 2006-09-21 Apple Computer Touch pad for handheld device
TW200717294A (en) * 2005-10-28 2007-05-01 Zebex Ind Inc Laser touch-controlled module equipped with a coordinate-detecting device
TW200811697A (en) * 2006-08-31 2008-03-01 Egalax Empia Technology Inc Apparatus and method for detecting position, and touch panel using the same
TW200921485A (en) * 2007-11-07 2009-05-16 Atlab Inc Touch panel device and method of detecting contact position thereof
TWM346865U (en) * 2007-12-26 2008-12-11 Li Shu Fen Display device of optical touch medium

Also Published As

Publication number Publication date
TW201042509A (en) 2010-12-01
JP3161486U (ja) 2010-07-29
US20100295825A1 (en) 2010-11-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7087368B2 (ja) 空中像表示装置
US9185277B2 (en) Panel camera, and optical touch screen and display apparatus employing the panel camera
KR101831350B1 (ko) 카메라 기반 멀티 터치 상호작용 및 조명 시스템과 방법
JP6757779B2 (ja) 非接触入力装置
CN101231450B (zh) 多点及物体触摸屏装置及多点触摸的定位方法
TWI571769B (zh) 非接觸輸入裝置及方法
TW201214245A (en) Touch system using optical components to image multiple fields of view on an image sensor
CN108762585A (zh) 非接触地检测再现图像的指示位置的方法及装置
JP2016154035A5 (zh)
WO2013035553A1 (ja) ユーザインタフェース表示装置
WO2018216619A1 (ja) 非接触入力装置
JP2012173029A (ja) 光学式位置検出装置および入力機能付き表示システム
TWI419017B (zh) 一種具有片狀光層之指標輸入系統
JP2019133690A (ja) 物理的タイプの対話性を再現する通信のシステム及び方法
JP6663736B2 (ja) 非接触表示入力装置及び方法
JP2013024579A (ja) 光学式位置検出装置および入力機能付き表示システム
Jackson et al. FiberBoard: compact multi-touch display using channeled light
JP5856357B1 (ja) 非接触入力装置及び方法
WO2024079832A1 (ja) インタフェース装置
JP2010079818A (ja) イメージセンサを用いた位置検出装置
TW201243655A (en) Electronic book device
JP2004101317A (ja) 位置検出方法、位置検出装置及び電子黒板
JP5957611B1 (ja) 非接触入力装置及び方法
CN201732355U (zh) 一种具有片状光层的输入装置
JP2023180053A (ja) 空中像インタラクティブ装置

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees