TWI443552B - 投射觸控裝置 - Google Patents

Description

投射觸控裝置

本發明係有關觸控裝置，尤其是有關利用回射幕及攝影機組成的觸控裝置。

有一些觸控裝置藉由偵測一物體的座標，作為對應的文字、圖案、符號的輸入資訊，或作為互動式電子遊戲機的輸入資訊。

台灣專利M396445，揭示一種具均光效果之攝影觸控裝置，包括一界定一偵測區域的外框體，該外框體於側壁處係設複數個為主動發光之發光元件及設置用於將發光元件所產生之光源進行均光的均光層，及於外框體的角落處設置有至少一用於攝錄該偵測區域的攝影機；該攝影機係藉由電性連接至一用於分析影像定位的控制裝置。當使用者點選觸碰而進入該偵測區域時，亦於觸碰位置處將光源遮斷，同時該攝影機將偵測區域攝錄下將畫面傳遞至該控制裝置進行影像定位分析。

台灣公開專利第201042520號，揭示一種觸控裝置，包括一觸控屏、至少兩個光源模組及一影像攝取模組。該至少兩個光源模組所發出之光於觸控屏表面形成一交錯分佈之光場。該影像攝取模組之取景端位於該光場之相對於該觸控屏之另一側，該影像攝取模組之攝取範圍為該觸控屏之全部表面。當一物體與該光場相交時，該影像攝取模組接收該物體反射該光場中之部分光線後之光線。

台灣公開專利第201135560號，揭示一種觸控裝置，包括顯示屏、紅外光源、紅外感測模組及聲音感測器；該紅外光源、紅外感測模組及聲音感測器設置於顯示屏的周邊。該紅外光源用於發出紅外光線至顯示屏表面，以在顯示屏表面形成一光場。該紅外感測模組用於感測觸控物反射該光場的部分光線後的光線或攝取光場被觸控物截斷後的影像，以確定觸控物在顯示屏表面的位置。該聲音感測器用於感測觸控物敲擊顯示屏表面的聲音或振動，以產生相應指令。

上述專利揭示的觸控裝置，皆需要在偵測區域的外圍設置一框體，將發光元件及攝影機或紅外感測模組及聲音感測器的安裝於框體，結構較為複雜，且難以確定物體是否碰觸偵測區域的一面。

為了進一步改良習知的觸控裝置，而提出本發明。

本發明的主要目的，在提供一種投射觸控裝置，包括一具有回射本體的幕、一投射光源、一攝影機及一微處理器所組成；使投射光源將光線投射於幕，由於回射本體具有回射光線功能，因此在幕被照射的區域形成一發亮的操作區；當有一物件在操作區時，由於物件阻擋投射光源射向幕的部分光線，而在幕上形成一對應於物件的物件影子；利用攝影機攝取物件及物件影子及操作區的影像，藉由微處理器選取物件與物件影子接觸而有一接觸點的影像，進而使微處理器藉由一般的影像分析技術分析影像中接觸點的位置資訊，獲得接觸點相對於操作區的座標，而產生一對應的觸控訊號，結構簡單，可節省成本，且方便將幕放置於任何位置進行觸控作業，且就能準確認定物件是否接觸幕。

本發明的另一目的，在提供一種投射觸控裝置，可利用一般投影機投射的影像進行觸控作業。

本發明的其他目的、功效，請參閱圖式及實施例，詳細說明如下。

如第1圖所示，本發明的投射觸控裝置1，包括一幕10、一投射光源20、一攝影機30、一微處理器40及一投影機50所組成。攝影機30電氣連結微處理器40。

如第2、3圖所示，幕10包括一回射本體11及一阻擋可見光而讓不可見光，如紅外線或紫外線穿過的膜12；回射本體11是一回射幕(retro-reflector screen)，設有多個回射器微結構111；回射本體1於設有多個回射器微結構111的一端面結合膜12。如第2圖所示，回射器微結構111呈稜鏡狀的微結構。如第3圖所示，回射器微結構111呈圓珠狀的微結構。

如第1圖所示，投射光源20、攝影機30及投影機50分別設置於幕10的前方適當位置。當使投射光源20將光線21投射於幕10時，由於回射本體11具有回射光線功能，因此在幕10被照射的區域形成一發亮的操作區13。當有一物件60在操作區13時，由於物件60阻擋投射光源20射向幕10的部分光線21，而在幕10上形成一對應於物件60的物件影子61。

如第1、4圖所示，利用攝影機30攝取物件60及物件影子61及操作區13的影像；當物件60未碰觸幕10時，物件60與物件影子61呈未接觸的狀態的第一影像31；如第1、5圖所示，當物件60接觸幕10而有一接觸點14時，物件60與物件影子61呈接觸的狀態的第二影像32。藉由微處理器40選取物件60與物件影子61接觸的影像，進而使微處理器40藉由一般的影像分析技術分析第二影像32中接觸點14的位置資訊，可獲得接觸點14相對於操作區13的座標，而產生一對應的觸控訊號。

如第1、2、3圖所示，利用投影機50可將可見光51投射於幕10上，而於操作區13上顯示投射的影像52。膜12可阻擋投影機50投射的可見光51射到回射本體11的多個回射器微結構111，而不會被多個回射器微結構111反射，產生刺眼的眩光，妨害使用者在與幕10較近的距離觀看投射的影像52。

當配合投影機50使用時，可選用發射不可見光，如紅外線或紫外線的投射光源20。使用者可利用物件60配合投影機50投射的影像52，在影像52的特定位置接觸幕10，進行觸控作業。

當不使用投影機50進行觸控作業時，本發明的幕10可為回射本體11，不需使回射本體11結合膜12，即可進行觸控作業。

本發明的投射觸控裝置結構簡單，僅需要一具有回射本體的幕、一投射光源、一攝影機及一微處理器，就能提供觸控作業，可節省成本，且方便將幕放置於任何位置進行觸控作業。且利用判斷物件60與物件影子61是否呈接觸狀態，就能確認物件60是否接觸幕10，不須其他器具的輔助確認，更是本發明首創的技術特徵。

本發明的投射觸控裝置，可進一步包括一投影機，利用一般投影機投射的影像進行觸控作業，使一般的投影機具有觸控功能。

以上所記載者，僅為利用本發明技術內容之實施例，任何熟悉本項技藝者運用本發明所為之修飾、變化，皆屬本創作所主張之專利範圍。

1．．．投射觸控裝置

10．．．幕

11．．．回射本體

111．．．回射器微結構

12．．．膜

13．．．操作區

14．．．接觸點

20．．．投射光源

21．．．光線

30．．．攝影機

31．．．第一影像

32．．．第二影像

40．．．微處理器

50．．．投影機

51．．．可見光

52．．．影像

60．．．物件

61．．．物件影子

第1圖為本發明投射觸控裝置的示意圖。

第2圖為本發明的幕的剖面示意圖。

第3圖為本發明的另一幕的剖面示意圖。

第4圖為物件未接觸物件影子的示意圖。

第5圖為物件接觸物件影子的示意圖。

1．．．投射觸控裝置

10．．．幕

13．．．操作區

14．．．接觸點

20．．．投射光源

21．．．光線

30．．．攝影機

40．．．微處理器

50．．．投影機

51．．．可見光

52．．．影像

60．．．物件

61．．．物件影子

Claims (7)

1. 一種投射觸控裝置，包括：
   一幕，具有一回射本體；該回射本體的一端面設有多個回射器微結構，具有回射光線的功能；
   一投射光源；
   一微處理器；
   一攝影機，電氣連結該微處理器；
   其中該投射光源及該攝影機分別設置於該幕的前方；當使該投射光源將光線投射於該幕時，由於該回射本體具有回射光線功能，因此在該幕被照射的區域形成一發亮的操作區；當有一物件在該操作區時，將在該幕上形成一對應於物件的物件影子；俾利用該攝影機攝取該物件及該物件影子及該操作區的影像，藉由該微處理器選取該物件與該物件影子接觸而有一接觸點的影像，進而使該微處理器分析該有一接觸點的影像中該接觸點的位置資訊，獲得該接觸點相對於該操作區的座標，而產生一對應的觸控訊號。
2. 如申請專利範圍第1項所述的投射觸控裝置，其中該投射光源為發射紅外線或紫外線中之一的投射光源。
3. 如申請專利範圍第2項所述的投射觸控裝置，其中該幕進一步包括一阻擋可見光而讓不可見光穿過的膜；該回射本體於設有該多個回射器微結構的一端面結合該膜。
4. 如申請專利範圍第1項所述的投射觸控裝置，其中該回射器微結構是稜鏡狀的微結構或圓珠狀的微結構中之一。
5. 如申請專利範圍第2項所述的投射觸控裝置，其中該回射器微結構是稜鏡狀的微結構或圓珠狀的微結構中之一。
6. 如申請專利範圍第3項所述的投射觸控裝置，其中該回射器微結構是稜鏡狀的微結構或圓珠狀的微結構中之一。
7. 如申請專利範圍第1至6項中任一項所述的投射觸控裝置，進一步包括一投影機；該投影機設置於該幕的前方，俾將可見光投射於該幕上，而於該操作區上顯示投射的影像。