TWI470507B - 具可切換漫射器的互動式平面電腦 - Google Patents

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Description

具可切換漫射器的互動式平面電腦
本發明係關於具可切換漫射器的互動式平面電腦。
通常情況下，使用者與電腦之互動係藉由鍵盤及滑鼠之方式。吾人已經開發了允許使用者使用一尖筆進行輸入之平板個人電腦，且亦已生產觸摸敏感螢幕，以使使用者能夠藉由觸摸螢幕(例如按壓一軟按鈕)更直接地互動。然而，尖筆或觸摸螢幕之使用大體上一直限制於在任意時刻僅偵測單一觸摸點。
最近，已經開發了平面電腦，令使用者能夠使用多個手指與顯示於電腦上之數位內容直接互動。在電腦顯示器上之此種多重觸摸輸入，向使用者提供了一種直觀式使用者介面，但偵測多個觸摸事件很困難。多重觸摸偵測之一方法係使用一高於或低於顯示器平面之攝影機，及使用電腦視覺演算法處理該等被捕獲影像。使用一高於顯示器平面之攝影機，允許針對手和該平面上之其他物件成像，但難以區分一接近該平面之物件或一實際上與該平面相接觸之物件。此外，在此等「自上而下」組態中可能出現閉塞問題。在替代之「自下而上」組態中，攝影機與一投影機一起定位於顯示器平面之後，該投影機用於將顯示之影像投影至顯示器平面上，該顯示器平面包括一漫射平面材料。此等「自下而上」系統可更輕鬆地偵測觸摸事件，但對於任意物件之成像很困難。
以下所描述之具體實施例並不限於僅能夠用來解決習知平面計算裝置之任何或所有缺點之實現。
以下展示本揭示案之一簡化「發明內容」，以便為讀者提供基本瞭解。本「發明內容」並非本揭示案之一詳盡概述，且不辨識本發明之關鍵/重要元件或描繪本發明之範疇。其唯一目的是一簡化形式作為下面展示之更詳細說明之一序，展示本文所揭示之某些概念。
本發明說明了一種具有一可切換漫射器層之互動式平面電腦。該可切換層具有兩個狀態：一透明狀態及一漫射狀態。當該層在其浸射狀態中時，顯示一數位影像，且當該層在其透明狀態中時，可透過該層捕獲一影像。在一具體實施例中，一投影機用於將該數位影像投影至處於漫射狀態中之該層上，且光學感測器用於觸摸偵測。
藉由參考以下結合所附該等圖式考慮之詳細說明，將更易於瞭解及更佳地理解許多此等輔助特徵結構。
以下結合所附該等圖式提供之「實施方式」意欲作為本發明實例之一說明，且無意於代表可建構或利用本發明實例之唯一形式。本說明闡述該實例之該等功能及用於建構及操作該實例之步驟序列。然而，可藉由不同實例完成相同或等效功能及序列。
第1圖係一平面計算裝置之示意圖，其包括：一平面101，其可切換於一漫射狀態與一透明狀態之間；一顯示構件，其在本實例中包括一投影機102；及一影像捕獲裝置103，諸如一攝影機或其他光學感測器(或感測器陣列)。舉例而言，該平面可水平內嵌於一平台中。在第1圖中所示之實例中，該投影機102及該影像捕獲裝置103均定位於該平面之下。亦可能有其他組態，以下描述若干其他組態。
「平面計算裝置」一詞，在本文中用於指一計算裝置，其包括一平面，用於顯示一圖形使用者介面及偵測該計算裝置之輸入。該平面可為平面或可為非平面(例如彎曲或球形)，且可為剛性或彈性。舉例而言，該計算裝置之輸入可透過一使用者觸摸該平面或透過使用一物件(例如，物件偵測或尖筆輸入)。所使用之任何觸摸偵測或物件偵測技術，可允許偵測單個接觸點或可允許多重觸摸輸入。
以下描述係關於「漫射狀態」及一「透明狀態」，而此等狀態指該平面大體漫射及大體透明，該平面之漫射率大體在該漫射狀態中比在該透明狀態中更高。應瞭解，在該透明狀態中該平面可能不係完全透明，及在該漫射狀態中該平面可能不係完全漫射。此外，如上所述，在某些實例中，僅該平面之一區域可被切換(或可為可切換)。
平面計算裝置操作之一實例可參照第2圖中所示之流程圖和定時圖表21-23進行說明。該等定時圖表21-23分別顯示該可切換平面101(定時圖表21)、投影機102(定時圖表22)及影像捕獲裝置(定時圖表23)之操作。當該平面101在其漫射狀態211(方塊201)中時，該投影機102將一數位影像投射至該平面(方塊202)上。此數位影像可包括一用於該平面計算裝置或任何其他數位影像之圖形使用者介面(GUI)。當該平面切換至其透明狀態212時(方塊203)，可藉由該影像捕獲裝置透過該平面捕獲一影像(方塊204)。該被捕獲影像可用於偵測物件，如以下更詳盡之描述。可重複該處理。
如本文中所述之平面計算裝置具有兩個模式：一「投影模式」，此時該平面在其漫射狀態中；及一「影像捕獲模式」，此時該平面在其透明模式中。如果該平面101以一超過閃爍知覺臨限之速率在各狀態之間切換，任何檢視該平面計算裝置之人將見到一投影於該平面上之穩定數位影像。
一具有一可切換漫射器層之平面計算裝置(例如平面101)，諸如第1圖中之所示，可提供一自下而上組態及一自上而下組態之功能，諸如：提供區分觸摸事件之能力、支援在可見頻譜中成像及在距該平面之一更大距離處執行物件之成像/感測。可被偵測及/或成像之物件，可包含一使用者之手或手指或無生命物件。
該平面101可包括一聚合物穩定性膽固醇(Polymer Stabilished Cholesteric Textured,PSCT)液晶薄片，此種薄片可藉由應用一電壓以電子方式切換於漫射及透明狀態之間。PSCT能夠以超過閃爍知覺臨限之速率進行切換。在一實例中，該平面可以大約120赫茲之頻率進行切換。在另一實例中，該平面101可包括聚合物分散液晶(Polymer Dispersed Liquid Crystal,PDLC)之一薄片；然而使用PDLC可實現之切換速度一般而言低於使用PSCT可實現之切換速度。可切換於一漫射及一透明狀態間之其他平面實例，包含一氣體填充空腔，其可選擇性填充一漫射或透明氣體；及一機器裝置，其可將分散元件切換進及切換出平面之表面(例如，以一種類似於一百葉窗之方式)。在所有此等實例中，該平面可以電子方式在一漫射與一透明狀態之間進行切換。根據用於提供該平面之技術，該平面101可僅具有兩個狀態或可具有許多其他狀態，例如，其中該漫射率可被控制以提供許多不同漫射率數值之狀態。
在某些實例中，整個該平面101可在該透明與該漫射狀態之間進行切換。在其他實例中，僅該螢幕之一部分可在各狀態之間進行切換。根據進行切換區域之控制粒度，在某些實例中，可在該平面中打開一透明窗口(例如，在一放置在該平面上之物件之後)，而該平面之其餘部分保持在其大體漫射狀態中。在該平面之切換速度低 於該閃爍臨限時，切換部分平面可能很有用，以使一影像或圖形使用者介面能夠顯示於該平面之一部分上，同時透過該平面之一不同部分成像。
在其他實例中，該平面不能切換於一漫射與一透明狀態之間，但可具有一漫射及一透明操作模式，該模式與該平面上之入射光的性質相關。舉例而言，該平面針對一方向之偏振光可充當一漫射器，而對於另一偏振光為透明。在另一實例中，該平面之光學特性(進而操作模式)可依賴於入射光之波長(例如對可見光漫射、對紅外線透明)或該入射光之入射角。以下參考第13圖和第14圖描述各實例。
第1圖中所示平面計算裝置中之顯示構件包括一投影機102，該投影機將一數位影像投射至該平面101之尾部(即該投影機位在該平面上與該檢視者相對的另一端)。此僅提供一適當顯示構件之一實例，且其他實例包含一如第7圖中所示之前投影機(即該投影機位在該平面上與該檢視者之相同側，其投射至該平面之前面)，或一如第10圖中所示之液晶顯示器(LCD)。該投影機102可為任何類型之投影機，諸如一液晶顯示器、矽上液晶(LCOS)、數位光處理TM (DLP)或雷射投影機。該投影機可為固定或可轉向。該平面計算裝置可包括一個以上投影機，如以下更詳盡之描述。在另一實例中，可使用一立體投影機。當該平面計算裝置包括一個以上投影機(或一個以上顯示構件)時，該等投影機可為相同或不同類型。舉例而言，一平面計算裝置可包括具有不同焦距、不同操作波長、不同解析度、不同指向方向等之投影機。
該投影機102可投影一影像，而此投影無關該平面是否係漫射或透明，或者投影機之操作可與該平面之切換同步，以便僅當該平面在其狀態之一者中時(例如當在其漫射狀態中時)，才投影一影像。當該投影機能夠以與該平面相同之速度進行切換時，該投影機可直接與該平面同步切換。然而，在其他實例中，可將一可切換快門(或鏡子或濾波器)104放置在該投影機之前，且該快門與該平面同步切換。可切換快門之一實例係一鐵電液晶顯示器快門。
當該平面透明時，該平面計算裝置內之任何光源(諸如投影機102)、任何其他顯示構件或另一光源，可用於以下一或多者：
●物件之照明(例如以允許文件成像)
●深度判定，例如藉由將一結構化光圖型投影至一物件上
●資料傳輸(例如使用IrDA)
此外，當該光源亦為該顯示構件時，亦可包括將一數位影像投影至該平面上(例如，如在第1圖中)。以替代方式，可在該平面計算裝置內提供多個光源，其將不同光源用於不同目的。以下描述其他實例。
該影像捕獲裝置103可包括一靜止或視訊攝影機，且該等被捕獲影像可用於偵測該平面計算裝置附近之物件，用於觸摸偵測及/或用於偵測距該平面計算裝置一定距離之物件。該影像捕獲裝置103可更包括一濾波器105，其可為波長及/或偏極化選擇性濾波器。儘管上文中描述影像係在當該平面101處於透明狀態時之「影像捕獲模式」中被捕獲(方塊204)，亦可當該平面在其漫射狀態中(例如平行於方塊202)時藉由此或另一影像捕獲裝置捕獲影像。該平面計算裝置可包括一或多個影像捕獲裝置，以下描述其他實例。
該影像之捕獲可與該平面之切換同步。當該影像捕獲裝置103之切換速度足夠迅速時，該影像捕獲裝置可直接切換。或者，一可切換快門106(諸如一鐵電液晶顯示器快門)可放置在該影像捕獲裝置103前，且該快門可與該平面同步切換。
當該平面透明時，該平面計算裝置內之影像捕獲裝置(或其他光學感測器)，諸如影像捕獲裝置103，亦可用於以下之一或多者：
●物件成像，例如文件掃描、指紋偵測等
●高解析度成像
●姿態辨識
●深度判定，例如藉由成像一投影至一物件上之結構化光圖型
●使用者之辨識
●接收資料(例如使用IrDA)
此外，在觸摸偵測中亦可使用該影像捕獲裝置，如以下之詳細說明。以替代方式，其他感測器可用於觸摸偵測。其他實例亦描述如下。
透過分析在操作模式之任一者或二者中所捕獲之影像，可執行觸摸偵測。此等影像可能已使用影像捕獲裝置103及/或另一影像捕獲裝置捕獲。在其他具體實施例中，觸摸感測可使用其他技術實施，諸如電容式、電感或電阻感測。以下描述使用化學感測器用於觸摸感測之若干實例配置。
「觸摸偵測」一詞，係指偵測與該計算裝置接觸之物件。該等被偵測物件可為無生命物件或可為一使用者身體之一部分(例如手或手指)。
第3圖顯示另一平面計算裝置之示意圖，第4圖顯示一平面計算裝置之另一實例操作方法。該平面計算裝置包括一平面101、一投影機102、一攝影機301及一紅外線通帶濾波器302。可透過以下方法執行觸摸偵測：偵測藉由與該平面101接觸之物件303、304投射之陰影(被稱為「陰影模式」)及/或偵測藉由該等物件反射回之光(被稱為「反射模式」)。在反射模式中，需要一光源(或照明體)以照亮與該螢幕接觸之物件。手指可反射20%的紅外線，因此紅外線將自一使用者之手指反射回來且被偵測，如將反射基於紅外線之指標或紅外線反射物件之廓影。僅出於說明之目的，說明了反射模式，且第3圖顯示若干紅外線光源305(儘管可以替代方式使用其他波長)。應瞭解，其他實例可使用陰影模式，且因此可能不包含該等紅外線光源305。該等光源305可包括大功率紅外線光發射二極體(LED)。第3置中所示之平面計算裝置亦包括一鏡子306，以反射藉由該投影機102所投影之光。該鏡子藉由折疊該光學元件串而使該裝置更緊密，但其他實例可能不包含該鏡子。
在反射模式中，可藉由以下方式執行觸摸偵測：照亮該等平面101(方塊401、403)，捕獲該等反射光(方塊402、204)及分析該等被捕獲影像(方塊404)。如上所述，觸摸偵測可基於在該投影(漫射)模式及/或該影像捕獲(透明)模式(第4圖顯示此二者)中捕獲之影像。透過處於漫射狀態之平面101之光被減弱之程度甚於透過處於透明狀態之平面101之光。該攝影機103捕獲灰階視域紅外線深度影像，且當該平面漫射時(如藉由虛線307所示)，被加劇之減弱在反射光中導至一清晰截止，物件僅在其接近該平面時才會顯示於捕獲影像中，且當其移動距離該平面越近時反射光之強度越高。當該平面透明時，可偵測來自距離該平面遠得多之物件的反射光，且該紅外線攝影機捕獲一具有較低尖銳程度截止之更詳細深度的影像。由於減弱方面之差異，甚至在接近該平面之該等物件尚未變更時，可在該等兩個模式之每一者中捕獲不同影像，且藉由在該等分析中(方塊404)使用此二種影像，可獲得有關該等物件之額外資訊。舉例而言，此額外資訊可允許校正一物件(例如對紅外線)之反射率。在此一實例中，透過該螢幕於其透明模式中捕獲之一影像可偵測皮膚色調或其反射率已知之另一物件(或物件類型)(例如皮膚對紅外線具有20%之反射率)。
第5圖顯示捕獲影像之兩個範例二進位表示法501、502，且亦顯示該等兩個表示法之疊加503。可使用一強度臨限產生一二進位表示(在該分析中，方塊404)，在所偵測影像中，強度超過該臨限值之區域顯示為白色，未超過該臨限值之區域顯示為黑色。該第一實例501代表當該平面漫射時捕獲之一影像(在方塊402中)，該第二實例502代表當該平面透明時捕獲之一影像(在方塊204中)。由於該漫射平面而造成之衰減加劇(及該結果產生的截止307)，該第一實例501顯示五個白色區域504，其對應於與該平面相接觸之五個指尖，而該第二實例502顯示兩隻手之位置505。藉由合併此兩個實例501、502之資料，如實例503中所示，可獲得額外資訊，且在此特定實例中，有可能判定與該平面接觸之該等五個指來自兩個不同手。
第6圖顯示使用受抑內全反射(frustrated total internal reflection,FTIR)進行觸摸偵測之另一平面計算裝置之示意圖。一光發射二極體(LED)601(或一個以上LED)用於將光射入一丙烯酸塑膠窗格602，且此光在該丙烯酸塑膠窗格602內經過全內反射(TIR)。當一指603按壓該丙烯酸塑膠窗格602之頂端平面時，此致使光被漫射。該漫射光透過該丙烯酸塑膠窗格之背部平面，且可藉由一定位於該丙烯酸塑膠窗格602後之攝影機103偵測。該可切換平面101可定位於該丙烯酸塑膠窗格602之後，且一投影機102可用於將一影像投影至該可切換平面101之尾部上，該可切換平面101在其漫射狀態中。該平面計算裝置可於該丙烯酸塑膠窗格602頂端上更包括一薄彈性層604，諸如一層矽橡膠，以輔助抑制該TIR。
在第6圖中該TIR展示於丙烯酸塑膠窗格602內。此僅為舉例，且該TIR可發生於由不同材料製成之層中。在另一實例中，該TIR可發生在該可切換平面本身之內(此時其在一透明狀態中)，或在該可切換平面內之一層內。在許多實例中，該可切換平面可包括兩個透明薄片間之一液晶或其他材料，該等兩個透明薄片可為玻璃、丙烯酸塑膠或其他材料。在此一實例中，該TIR可在該可切換平面內之該等透明薄片之一者內。
為了降低或消除環境紅外線輻射對觸摸偵測之影響，可在其中發生TIR之平面上方包含一紅外線濾波器605。此濾波器605可阻擋所有紅外線波長，或在另一實例中，一陷波濾波器可用於僅阻擋實際上用於TIR之波長。此允許紅外線在需要時用於透過該平面成像(如以下更詳盡之描述)。
使用FTIR(如第6圖中所示)進行觸摸偵測可與透過該可切換平面(在其透明狀態中)進行成像作結合，以便偵測接近該平面但未與其接觸之物件。該成像可使用與用於偵測觸摸事件相同之攝影機103，或者可提供另一成像裝置606。此外，或以替代方式，光可透過該平面在其透明狀態中投影。以下更詳盡描述此等態樣。該裝置亦可包括元件607，以下將對其進行描述。
第7圖和第8圖顯示兩個範例平面計算裝置之示意圖，該等平面計算裝置使用一陣列701之紅外線光源及紅外線感測器進行用於觸摸偵測。第9圖更詳盡顯示該陣列701之一部分。該陣列中之該等紅外線光源901發射紅外線903，紅外線903透過該可切換平面101。在該可切換平面101上或接近該可切換平面101之物件反射該紅外線，且該反射紅外線904被一或多個紅外線感測器902所偵測。濾波器905可定位於每一紅外線感測器902上方，以濾除未用於感測之波長(例如以濾除可見光)。如上所述，該紅外線透過該平面時所發生之減弱，係依賴於該平面是處於漫射狀態，還是透明狀態中，且此會影響該等紅外線感測器902之偵測範圍。
第7圖中所示之平面計算裝置使用前投影，而第8圖中所示之平面計算裝置使用楔形光學器件801，諸如由CamFPD開發之Wedge，以產生一更緊密裝置。在第7圖中，該投影機102將數位影像投射至該可切換平面102之前面，且當該平面在其漫射狀態中時此數位影像可被一檢視者看見。該投影機102可連續投影該影像，或該投影可與該平面之切換同步(如上所述)。在第8圖中，該等楔形光學器件展開在一端802輸入之投影影像，且該投影影像自該檢視面803與該輸入光成90°浮現。該等光學器件將邊沿注入光之入射角轉換至沿該檢視面之一定距離。在此配置下，該影像投影至該可切換平面之尾部上。
第10圖顯示一平面計算裝置之另一實例，該平面計算裝置使用紅外線光源1001及感測器1002進行觸摸偵測。該平面計算裝置更包括一液晶顯示器面板1003，該液晶顯示器面板1003包含該可切換平面101以替代一固定漫射器層。該液晶顯示器面板1003提供該顯示構件(如上所述)。如在第1圖、第3圖和第7-9圖中所示之該等計算裝置中，當該可切換平面101在其漫射狀態中時，因為該漫射平面之衰減，該等紅外線感測器1002僅偵測非常接近該觸摸平面1004之物件，當該可切換平面101在其透明狀態中時，可偵測距該觸摸平面1004距離更大之物件。在第1圖、第3圖和第7-9圖中所示之該等裝置中，該觸摸平面為該可切換平面101之前平面，而在第10圖中所示之裝置中(及亦在第6圖中所示之裝置中)，該觸摸平面1004在該可切換平面101之前(即比該可切換平面更靠近檢視者)。
當觸摸偵測係藉由對由在該平面上或其附近之物件所偏轉(例如使用如上所述之FTIR或反射模式)之光(例如紅外線光)進行偵測時，該光源可被調變以減少由於環境紅外線或來自其他來源之漫射紅外線之影響。在此一實例中，可對該偵測訊號進行篩選以僅考慮在該調變頻率之成分，或可進行篩選以移除某一範圍之頻率(例如低於一臨限之頻率)。亦可使用其他篩選機制。
在另一實例中，可使用放置於該可切換平面101上方之立體攝影機進行用於觸摸偵測。在S. Izadi等人之標題為「C-Slate：一種使用水平平面用於進行遠端協同運作之多重觸摸及物件辨識系統(“C-Slate:A Multi-Touch and Object Recognition System for Remote Collaboration using Horizontal Surfaces”)」之一論文中，描述了在一自上而下方法中使用立體攝影機用於進行觸摸偵測，該文發表在「IEEE水平互動人機系統會議，桌面2007(“IEEE Conference on Horizontal Interactive Human-Computer Systems,Tabletop 2007”)」上。可在一自下而上組態中以一類似方式使用立體攝影機，使該立體攝影機定位於該可切換平面之下，且使該成像在該可切換平面處於透明狀態時執行如上所述，該成像可與平面之切換同步(例如使用一可切換快門)。
平面計算裝置內之光學感測器除可用於觸摸偵測之外(或取代用於觸摸偵測)‧亦可用於成像(例如，觸摸偵測使用替代技術實現)。此外，可提供光學感測器(諸如攝影機)以提供可見及/或高解析度之成像。該成像可當該可切換平面101在其透明狀態中時執行。在某些實例中，成像亦可當該平面在其漫射狀態中時執行，且可藉由合併一物件之兩個捕獲影像而獲得額外資訊。
當透過該平面對物件成像時，對該成像可輔之以照亮該物件(如第4圖中所示)。此照明可藉由投影機102或藉由任何其他光源提供。
在一實例中，第6圖中所示之平面計算裝置包括一第二成像裝置606，其可用於透過該可切換平面處於透明狀態時進行成像。該影像捕獲可與該可切換平面101之切換同步，例如藉由直接切換/觸發該影像捕獲裝置或透過使用一可切換快門。
存在許多不同應用程式以用於透過一平面計算裝置之平面成像，且根據應用程式之不同，可能需要不同影像捕獲裝置。一平面計算裝置可包括一或多個影像捕獲裝置，且此等影像捕獲裝置可為相同或不同類型。第6圖和第11圖顯示平面計算裝置之實例，其包括一個以上影像捕獲裝置。以下描述各種實例。
一操作於可見波長之高解析度影像捕獲裝置，可用於成像或掃描物件，諸如放置在該平面計算裝置上之文件。該高解析度影像捕獲可操作於全部平面上或僅在該平面之一部分上。在一實例中，當可切換平面在其漫射狀態中時藉由一紅外線攝影機(例如與濾波器105組合之攝影機103)或紅外線感測器(例如感測器902、1002)捕獲之影像，可用於判定該影像之中需要高解析度影像捕獲之部分。舉例而言，該紅外線影像(透過該漫射平面捕獲)可偵測在該平面上一物件(例如物件303)之存在。然後，當該可切換平面101在其透明狀態中時，使用相同或一不同影像捕獲裝置捕獲高解析度影像，以辨識該物件用於進行高影像捕獲之區域。如上所述，一投影機或其他光源可用於照亮一正被成像或掃瞄之物件。
對藉由一影像捕獲裝置(其可為一高解析度影像捕獲裝置)捕獲之影像，可隨後進行處理以提供其他功能，諸如光學字元辨識(OCR)或手寫辨識。
在又一實例中，一影像捕獲裝置，諸如一視訊攝影機，可用於辨識面部及/或物件類型。在一實例中，使用外觀及形狀線索之基於隨機森林的機器學習技術，可用於偵測一特定類別之物件之存在。
一定位於該可切換平面101後之視訊攝影機，可用於透過該可切換平面在其透明狀態中捕獲一視訊剪輯。此可使用紅外線、可見光或其他波長。分析該捕獲視訊可允許使用者在距該平面一定距離處透過姿勢(例如手)與該平面計算裝置互動。在另一實例中，可使用一靜止影像序列而不是一視訊剪輯。亦可分析該資料(即該視訊或影像序列)以促使將偵測觸摸點對映至使用者。舉例而言，觸摸點可對映至手(例如使用視訊分析或上參考第5圖所述之該等方法)，且手和手臂可對映成對(例如基於其位置或其視覺特徵，諸如衣服之顏色/型樣)，以允許辨識使用者之數量，及哪些觸摸點對應於不同使用者之動作。使用類似技術，可跟蹤手，即使其臨時自視野消失然後返回。此等技術可尤其適用於能夠由一個以上使用者同時使用之平面計算裝置。在一多使用者環境中，如果沒有將觸摸點群組對映至一特定使用者之能力，可能會錯誤解釋該等觸摸點(例如將其對映至錯誤的使用者互動)。
透過該可切換平面在其漫射狀態中成像，允許追蹤物件及辨識粗條碼及其他辨識標記。然而，使用一可切換漫射器允許藉由透過該平面在其透明狀態中成像，來辨識更詳細之條碼。此可允許唯一辨識範圍更廣泛之物件(例如透過使用更複雜條碼)及/或可使條碼能夠更小。在一實例中，使用該觸摸偵測技術(其可為光學或以其他方式)或藉由透過該可切換平面(在任一狀態中)成像，可跟蹤物件之位置，且可週期捕獲一高解析度影像以允許偵測該等物件上之任何條碼。該高解析度成像裝置可操作於紅外線、UV或可見波長。
亦可使用一高解析度成像裝置進行指紋辨識。此可允許辨識使用者、對觸摸事件進行分組、驗證使用者等。根據應用程式之不同，可不必執行完整指紋偵測，且可使用指紋特定特徵之簡化分析。成像裝置亦可用於其他類型之生物辨識，諸如手掌或面部辨識。
在一實例中，使用一黑白影像捕獲裝置(例如一黑白攝影機)且藉由依序使用紅色、綠色及藍色光照亮被成像之物件，可執行色彩成像。
第11圖顯示一平面計算裝置之示意圖，該平面計算裝置包含一離軸影像捕獲裝置1101。一離軸影像捕獲裝置(舉例而言，可包括一靜止影像或視訊攝影機)可用於顯示器周圍物件及人物之成像。此可允許捕獲使用者之面部。面部辨識可隨後用於辨識使用者，或以判定使用者之數量及/或其在平面上所查看之內容(即其正檢視之平面部分)。此可用於視向辨識、視線跟蹤、驗證等。在另一實例中，此可使該計算裝置能夠回應人物圍繞該平面之位置(例如藉由改變使用者介面，藉由改變用於聲頻之揚聲器等)。第11圖中所示之平面計算裝置亦包括一高解析度影像捕獲裝置1105。
以上說明係關於一物件直接透過該平面之成像。然而，透過使用定位於該平面上方之鏡子，可對其他平面進行成像。在一實例中，如果一鏡子安裝於該平面計算裝置上方(例如，在天花板上或在一特殊安裝位置)，放置在該平面上之一文件之兩側均可成像。所使用之鏡子可固定(即始終為一鏡子)或可切換於一鏡面狀態與一非鏡面狀態之間。
如上所述，整個平面可進行切換或僅該平面之一部分可在模式之間進行切換。在一實例中，可透過觸摸偵測或藉由分析一捕獲影像偵測一物件之位置，然後可在該物件之區域切換該平面以開啟一透明窗口，透過該窗口可發生成像(例如高解析度成像)，而該等平面之其餘部分保持漫射以允許顯示一影像。舉例而言，當執行手掌或指紋辨識時，使用一觸摸偵測方法(例如，如上所述)，可偵測一與該平面接觸之手掌或指之存在。可在該手掌/指尖所在區域中之可切換平面中打開透明窗口(否則，其保持漫射)，且可透過此等視窗執行成像以允許手掌/指紋辨識。
一平面計算裝置(諸如任何上述平面計算裝置)亦可捕獲有關不與該平面相接觸之物件之深度資訊。第11圖中所示之實例平面計算裝置包括一元件1102，用於捕獲深度資訊(在本文中稱作「深度捕獲元件」)。存在若干不同技術可用於獲得此深度資訊，且以下描述其若干實例。
在一第一實例中，該深度捕獲元件1102可包括一立體攝影機或一對攝影機。在另一實例中，該元件1102可包括一3D飛行時間攝影機，例如藉由3DV Systems公司開發的3D飛行時間攝影機。該飛行時間攝影機可使用任何適當技術，包含但不限於使用聲頻、超音波、無線電或光學訊號。
在另一實例中，該深度捕獲元件1102可為一影像捕獲裝置。一結構化光圖型(諸如一規則網格)可透過該平面101(在其透明狀態中)進行投影，該投影例如藉由投影機102或藉由一第二投影機1103執行，且被投影至一物件上之型樣可藉由一影像捕獲裝置捕獲及分析。該結構化光圖型可使用可見或紅外線光。當單獨投影機用於將影像投影至該漫射平面(例如投影機102)及投影該結構化光圖型(例如投影機1103)時，可直接切換該等裝置，或者可在該等投影機102、1103之前放置可切換快門104、1104，且與該可切換平面101同步切換。
第8圖中所示之平面計算裝置(其包括楔形光學器件801，諸如由CamFPD開發之Wedge)可使用投影機102透遇該平面101在其透明狀態中投影一結構化光圖型。
該投影結構化光圖型可調變，以便可減少環境紅外線或來自其他來源漫射紅外線之影響。在此一實例中，該被捕獲影像可被篩選，以從調變之頻率中移除某些成分，或可使用另一篩選方案。
第6圖中所示之平面計算裝置(其使用FTIR進行觸摸偵測)亦可使用紅外線進行深度偵測，該深度偵測係藉由使用飛行時間技術或藉由使用紅外線投影一結構化光圖型。元件07可包括一飛行時間裝置或一投影機以用於投影該結構化光圖型。為了分離出該觸摸偵測及深度感測，可使用不同波長。舉例而言，該TIR可操作於800奈米，該深度偵測可操作於900奈米。該濾波器605可包括一波濾波器，該陷波濾波器可阻擋800奈米且因此可防止環境紅外線干擾該觸摸偵測，而不影響該深度感測。
除了使用該FTIR實例中之一濾波器之外(或不使用該濾波器)，該等紅外線光源之一者或二者均可調變，且當二者均調變時，其可調變於不同頻率，且該被偵測光(例如用於觸摸偵測及/或用於深度偵測)可被篩選以移除非期望之頻率。
因為視野之深度與該平面之漫射程度成反比，即截止307相對該平面101之位置(如第3圖中之所示)取決於該平面101之漫射，可藉由變更該可切換平面101之漫射來執行深度偵測。可捕獲影像或偵測反射光，並分析結果資料，以判定何處物件可見或不可見及何處物件聚焦和散焦。在另一實例中，可分析在不同漫射程度捕獲之灰階視域影像。
第12圖顯示另一平面計算裝置之示意圖。該裝置類似於第1圖中所示(及上述)之裝置，但包括一額外平面1201及一額外投影機1202。如上所述，該投影機1202可與該可切換平面101同步切換，或可使用一可切換快門1203。該額外平面1201可包括一第二可切換平面或一半漫射平面，諸如一全背部投影螢幕。當該額外平面1201係一可切換平面時，該平面1201切換至與該第一可切換平面101之切換狀態相反之狀態，以便當該第一平面101為透明時，該外平面1202漫射，且反之亦然。此一平面計算裝置提供一雙層顯示，且此可用於向一檢視者提供一深度外觀(例如藉由將一字元投影至該其他平面1201，及將背投影至該第一平面101)。在另一實例中，可將較少使用之視窗/應用程式投影至該後部平面上，並將主視窗/應用程式投影至該前平面上。
可延伸此想法以提供額外平面(例如兩個可切換平面及一半漫射平面或三個可切換平面)，但如果增加所使用可切換平面之數量，則若檢視者不想在該等投影影像中見到任何閃爍，需要增加該平面及該投影機或快門之切換速率。儘管以上關於尾部投影描述了多個平面之使用，所述技術可以替代方式使用前投影實施。
許多上述平面計算裝置包括紅外線感測器(例如感測器902、1002)或一紅外線攝影機(例如攝影機301)。除觸摸事件之偵測及/或成像之外，該等紅外線感測器/攝影機可被配置為從一鄰近物件接收資料。類似地，在該平面計算裝置中之任何紅外線光源(例如光源305、901、1001)可被配置以將資料傳輸至一鄰近物件。該等通信可係單向(在任一方向上)或雙向。該鄰近物件可接近該觸摸平面或與其相接觸，或在其他實例中，該鄰近物件可在距該觸摸螢幕一小段距離(例如數米或數十米而非數公里之量級)處。
該資料可在該可切換平面101處於透明狀態時由該平面電腦進行傳輸或接收。該通信可使用任何適當協定，諸如標準電視遠端控制協定或IrDA。該通信可與該可切換平面101之切換同步，或可使用短資料封包　以便最小化由於當該可切換平面101在其漫射狀態中時之衰減而導致之資料損失。
舉例而言，可使用所接收之任何資料,控制該平面計算裝置，例如以提供一指標或作為一使用者輸入(例如用於遊戲應用程式)。
如第10圖中所示，該可切換平面101可在一液晶顯示器面板1003之內使用，而非用於一固定漫射層內。在一液晶顯示器面板中需要該漫射器，以防止該影像浮動及以移除在該背光系統(未顯示於第10圖中)中之任何非線性。當鄰近感測器1002定位於該液晶顯示器面板之後時(如在第10圖中)，切換出該漫射層(即藉由將該可切換層切換至其透明狀態)之能力會增加該等鄰近感測器之範圍。在一實例中，該範圍可擴展一個數量級(例如自大約15毫米至大約15釐米)。
在一漫射狀態與一透明狀態之間切換該層之能力可具有其他應用，諸如提供視覺化效應(例如藉由促成浮動文字及一固定影像)。在另一實例中，可使用一單色液晶顯示器，並使紅色、綠色及藍色LED定位於該可切換平面層之後。當該可切換層(在其漫射狀態中)依序被照亮時，可在該螢幕上(例如，其中已適當地分佈每一頻色之LED)分佈色彩，以提供一彩色顯示。
儘管上述該等實例顯示一電子式可切換層101，但是在其他實例中，根據入射光之性質，該平面可具有一漫射及一透明操作模式(如上所述)。第13圖顯示一範例平面計算裝置之示意圖，該平面計算裝置包括一平面101，其中操作之模式依賴於該光之入射角。該平面計算裝置包括一投影機1301，其對於該平面傾斜，以允許將一影像投影在該平面上101之尾部(即該平面操作於其漫射模式中)。該計算裝置亦包括一影像捕獲裝置1302，該影像捕獲裝置組配置以便捕獲透過該螢幕之光(如箭頭1303所示)。第14圖顯示一範例平面計算裝置之示意圖，該平面計算裝置包括一平面101，其中操作之模式依賴該波長/偏振光。
該平面101之可切換性質亦可允許透過該平面自外部成像於該裝置中。在一實例中，其中將一包括一影像捕獲裝置之裝置(諸如包括一攝影機之一行動電話)放置於該平面上，該影像捕獲裝置可透過處於透明狀態之平面成像。在一多平面實例中(諸如第12圖中之所示)，如果一裝置包括一放置在該頂端平面1201上之影像捕獲裝置，其可成像於平面1201(當該平面在其漫射狀態中時)及成像於平面101上(當該頂端平面在其透明狀態中且該下平面在其漫射狀態中時)。該上平面之任何影像捕獲將失焦，且同時該下平面之影像捕獲可獲聚焦(依賴於該等兩個平面之分隔及該裝置之聚焦機制)。此裝置之一應用為可唯一辨識放置在一平面計算裝置上之裝置，以下將對此進行更詳盡之說明。
當一裝置放置在一平面計算裝置之平面上時，該平面計算裝置在該等兩個平面101之下平面上顯示一光學指示器，諸如一光圖型。然後，該平面計算裝置運行一發現協定，以辨識範圍內之無線裝置及將訊息發送至每一辨識裝置，以使其使用任何光感測器以偵測一訊號。在一實例中，該光感測器係一攝影機，且該偵測訊號係一藉由該攝影機捕獲之影像。然後每一裝置將用於辨識所偵測內容之資料發送回該平面計算裝置(例如，該被捕獲影像或代表該被捕獲影像之資料)。藉由分析此資料，該平面計算裝置可判定哪一其他裝置偵測到其顯示之指示器，且因此判定該特定裝置是否為在其平面上之裝置。重複此過程直至該平面上之裝置被唯一辨識，然後可透過在該被辨識裝置與該平面計算裝置之間之無線連結，發生配對、同步或任何其他互動。藉由使用該下平面以顯示該光學指示器，有可能使用詳細圖案/圖示，原因在於該光感測器(諸如一攝影機)可能能夠聚焦於此下平面。
第15圖係顯示一平面計算裝置之一範例操作方法之流程圖，該平面計算裝置諸如任一本文所述及顯示於第1圖、第3圖、第6-14圖及第16圖中之該等裝置。當該平面在其漫射狀態中時(自方塊201)，將一數位影像投影至該平面上(方塊202)。當該平面在其漫射狀態中時，亦可偵測在該平面上或接近該平面之物件(方塊1501)。此偵測可包括照亮該平面(如在第4圖之方塊401中)，並可使用捕獲反射光(如在第4圖之方塊402中)或替代方法。
當該平面在其透明狀態中時(如切換於方塊203中)，透過該平面捕獲一影像(方塊204)。此影像捕獲(在方塊204中)可包含照明該平面(例如，如第4圖之方塊403中所示)。該被捕獲影像(自方塊204)可用於獲得深度資訊(方塊1502)及/或透過該平面偵測物件(方塊1503)，或者，可獲得深度資訊(方塊1502)或偵測物件(方塊1503)，而無需使用一捕獲影像(自方塊204)。該被捕獲影像(自方塊204)可用於姿態辨識(方塊1504)。當該平面在其透明狀態中時，可傳輸及/或接收資料(方塊1505)。
可重複該處理，使該平面(或其部分)以任何速率在漫射及透明狀態之間進行切換。在某些實例中，該平面可以超過閃爍知覺臨限之速率進行切換。在其他影像捕獲僅定期發生之實例中，該平面可維持在其漫射狀態中直至需要影像捕獲，然後該平面可切換至其透明狀態。
第16圖圖解說明一例示性基於表面計算之裝置1600之各種組件，該平面計算裝置1600可建構為任何形式之計算及/或電子裝置，且其中可實施本文所述方法之具體實施例(例如，如第2圖、第4圖和第15圖中所示)。
基於計算之裝置1600包括一或多個處理器1601，其可微處理器、控制器或任何其他適當類型之處理器，以用於處理計算可執行指令以控制該裝置之操作，以便如上所述進行操作(例如，如第15圖中所示)。可在該基計算之裝置上提供平臺軟體(包括一作業系統1602或任何其他適當平臺軟體)，以使應用程式軟體1603-1611能夠在該裝置上執行。
該應用程式軟體可包括以下模組之一或多者：
●一影像捕獲模組1604，其經配置以控制一或多個影像捕獲裝置103、1614；
●一平面模組1605，其經配置以使該可切換平面101在透明與漫射狀態之間進行切換；
●一顯示模組1606，其經配置以控制該顯示構件1615；
●一物件偵測模組1607，其經配置以偵測接近該平面之物件；
●一觸摸偵測模組1608，其經配置以偵測觸摸事件(例如，其中使用不同技術進行物件偵測及觸摸偵測)；
●一資料傳輸/接收模組1609，其經配置以接收/傳輸資料(如上所述)；
●一姿態辨識模組1610，其經配置以從該影像捕獲模組1604接收資料，並分析該資料以辨識姿勢；及
●一深度模組1611，其經配置以獲得接近該平面之物件之深度資訊，例如藉由分析接收自該影像捕獲模組1604之資料
每一模組經配置以使該可切換平面電腦如以上在任何一或多個該等實例中所述之方式操作。
該電腦可行指令諸如該作業系統1602及應用程式軟體1603-，可使用任何電腦可讀取媒體(諸如記憶體1612)提供該記憶體係任何適當類型之記憶體，諸如隨機存取記憶體(RAM)、一諸如一磁或光儲存器裝置之任何類型之碟儲存裝置、一硬磁碟驅動機，或一CD、數位視訊光碟或其他碟驅動機。亦可使用快閃記憶體、可抹除可程式化唯讀記憶體或電子可抹除可程式化唯讀記憶體。該記憶體亦可包括一資料儲存區1613，該資料儲存區可用於儲存捕獲影像、捕獲深度資料等。
該基於計算之裝置1600亦包括一可切換平面101、一顯示構件1615及一影像捕獲裝置103。該裝置可更包括一或多個其他影像捕獲裝置1614及/或一投影機，或其他光源1616。
該基於計算之裝置1600可更包括一或多個輸入(例如任何適當類型之輸入，以用於接收媒體內容、網際網路協定(IP)輸入等)、一通訊介面及一或多個輸出，諸如一聲頻輸出。
以上第1圖、第3圖、第6-14圖及第16圖顯示平面計算裝置之各種不同實例。任何此等實例之態樣可與其他實例之態樣組合。舉例而言，FTIR(如第6圖中所示)可與前投影(如在第7圖中所示)或與使用一Wedge(如第8圖中所示)組合使用。在另一實例中，使用離軸成像(如第11圖中所示)可與FTIR(如第6圖中所示)組合使用，並使用紅外線進行觸摸感測(如第3圖中所示)。在又一實例中，一鏡子(如第3圖中所示)可用於折疊任何其他實例中之光學元件串。在本發明精神及範圍內亦可有其他未說明之組合。
儘管以上說明指出該平面計算裝置之放置方向係使該平面水平(使其他所述元件高於或低於該平面)，但該平面計算裝置可以任何方向置放。舉例而言，該計算裝置可安裝於牆壁上，以便該可切換平面垂直放置。
對於本文所述平面計算裝置，可有許多不同應用。在一實例中，該平面計算裝置可用於家庭中或在一工作環境中，及/或用於遊戲。其他實例包含使用於(或作為)一自動櫃員機(ATM)內，其中透過該平面之成像可用於使卡成像及/或以使用生物技術以驗證該ATM之使用者。在另一實例中，該平面計算裝置可用於提供隱藏閉路電視(CCTV)，例如在高安全場所，諸如機場或庫。一使用者可讀取顯示於該平面上之資訊(例如一機場中之航班資訊)，且可使用該等觸摸感測功能與該平面進行互動，而同時，可透過該平面在其透明模式中時來捕獲影像。
儘管此等實例在本文中被描述及圖解說明為實在一平面計算系統中，但所述系統係提供作為一實例而非一限制。熟習此項技術者應瞭解，此等實例適合用於各種不同類型計算系統中之應用。
在本文中，「電腦」一詞係指具有處理功能以便其可執行指令之任何裝置。熟習此項技術者將認識到，此等處理功能被併入許多不同裝置，且因此術語「電腦」包含個人電腦、伺服器、行動電話、個人數位助理及許多其他裝置。
本文所述方法可藉由以機器可讀之形式位於一有形儲存媒體上之軟體執行。該軟體可適合用於在一平行處理器或一串列處理器上執行，以便可以任何適當順序或同時執行該等方法步驟。
此認可軟體可係一有價、可單獨交易之商品。其意欲包含運行於(或控制)「啞的」或標準的硬體上以執行所期望功能之軟體。亦意欲包含「描述」或定義硬體之組態(諸如HDL(硬體描述語言)軟體，如用於設計矽晶片，或以用於配置通用可程式化晶片)以執行所期望功能之軟體。
熟習此項技術者將認識到，用於儲存程式指令之儲存裝置可分散於一網路上。舉例而言，一遠端電腦可儲存被描述為軟體之過程之實例。一區域或終端電腦可存取該遠端電腦及下載一部分或所有軟體，以運行該程式。或者，該區域電腦可視需要下載軟體片段，或在該區域終端上及某些在遠端電腦(或電腦網路)上執行某些軟體指令。熟習此項技術者亦將認識到，利用熟習此項技術者所習知之習知技術，所有該等軟體指令或其一部分可藉由一專用電路執行，諸如一數位訊號處理器、可程式邏輯陣列，或諸如此類。
如對熟習此項技術者所顯而易見，本文給出之任何範圍或裝置值可被擴展或被改變而不失所追求之效果。
當然上述該等優點及優勢可係關於一具體實施例或可係關於若干具體實施例。該等具體實施例並不限於解決任何或所有所述問題或具有任何或所有所述優點及優勢。此外應瞭解，文中所述「一」項目係指一或多個彼等項目。
本文所述該等方法之步驟可以任何適當順序執行，或在適當時同時執行。此外，在不背離在本文所描述之本發明主體之精神與範圍的情況下，可自任何該等方法中刪除個別方塊。任何上述該等實例之態樣可與所述之任何其他實例之態樣組合，以形成其他實例而不失所追求之效果。
如在本文中所使用之術語「包括」係指包含所辨識之該等方法方塊或元件，但此等方塊或元件不包括一排他性清單，且一方法或裝置可含有其他方塊或元件。
當然，以上對於一較佳具體實施例之說明僅係藉由實例之方式給出，熟習此項技術者可進行各種修改。以上說明、實例及資料提供了對於本發明之例示性具體實施例之結構及使用之完整說明。儘管以上已經以一定程度之特定性，或參考一或多個個別具體實施例，描述了本發明之各種具體實施例，但熟習此項技術者可對該等所揭示具體實施例進行眾多修改，而不背離本發明之精神或範疇。
101．．．可切換平面
102．．．投影機
103．．．影像捕獲裝置
104．．．可切換快門
105．．．濾波器
106．．．可切換快門
21-23．．．定時圖表
301．．．攝影機
302．．．紅外線通帶濾波器
303．．．物件
304．．．物件
305．．．紅外線光源
306．．．鏡子
307．．．虛線
501．．．捕獲影像
502．．．捕獲影像
503．．．捕獲影像之疊加
504．．．白色區域
601．．．光發射二極體
604．．．彈性層
605．．．紅外線濾波器
606．．．成像裝置
607．．．元件
701．．．陣列
801．．．楔形光學器件
803．．．檢視面
901．．．紅外線光源
902．．．紅外線感測器
903．．．紅外線
904．．．反射紅外線
905．．．濾波器
1001．．．紅外線光源
1002．．．感測器
1003．．．液晶顯示器面板
1004．．．觸摸平面
1101．．．離軸影像捕獲裝置
1102．．．元件
1103．．．投影機
1104．．．可切換快門
1105．．．高解析度影像捕獲裝置
1201．．．平面
1202．．．投影機
1203．．．可切換快門
1301．．．投影機
1302．．．影像捕獲裝置
1303．．．箭頭
1600．．．平面計算裝置
1601．．．處理器
1602．．．作業系統
1603．．．應用程式軟體
1604．．．影像捕獲模組
1605．．．平面模組
1606．．．顯示模組
1607．．．物件偵測模組
1608．．．露摸偵測模組
1609．．．資料通訊模組
1610．．．姿態辨識模組
1611．．．深度模組
1612．．．記憶體
1613．．．資料儲存區
1614．．．影像捕獲裝置
1615．．．顯示構件
1616．．．投影機/光源
經由參照隨附該等圖式來閱讀以上詳細說明，可更佳地瞭解本說明，其中：
第1圖係一平面計算裝置之示意圖；
第2圖係一平面計算裝置之一實例操作方法之流程圖；
第3圖係另一平面計算裝置之示意圖；
第4圖係一平面計算裝置之另一實例操作方法之流程圖；
第5圖顯示被捕獲影像之兩種範例二進位表示法；
第6-8圖顯示其他平面計算裝置之示意圖；
第9圖顯示一紅外光源及感測器陣列之示意圖；
第10-14圖顯示其他平面計算裝置之示意圖；
第15圖係顯示一平面計算裝置之又一範例操作方法之流程圖；及
第16圖係另一平面計算裝置之示意圖。
在隨附該等圖式中，相同元件符號用於指示相同元件。
21-23．．．定時圖表

Claims (20)

  1. 一種平面計算裝置，包括：一平面層，其具有至少兩個操作模式，其中在一第一操作模式中該平面層大體漫射(diffusing)，及在一第二操作模式中該平面層大體透明(transparent)；一顯示構件；及一影像捕獲裝置，其經配置以透過在該第二操作模式中之該平面層捕獲一影像。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之平面計算裝置，其中該平面層以一超過一閃爍知覺臨限之速率，在該等至少兩個操作模式之間進行切換。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之平面計算裝置，其中該顯示構件包括一投影機及一液晶顯示器面板二者之一者。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之平面計算裝置，更包括：一光源，其經配置以透過在該第二操作模式中之該平面層來投影光。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之平面計算裝置，其 中該光包括一光圖型。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之平面計算裝置，更包括物件感測設備。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之平面計算裝置，更包括：一光源，其經配置以照亮該平面層；及一光感測器，其經配置以偵測由該光源發射且由該平面層附近之一物件偏轉之光。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之平面計算裝置，其中該影像捕獲裝置包括一高解析度影像捕獲裝置。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之平面計算裝置，更包括一第二平面層。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之平面計算裝置，更包括：一處理器；記憶體，其經配置以儲存可執行指令，以致使該處理器執行以下步驟；控制該平面層於各模式間進行切換；及同步該平面層與該顯示構件之該等切換。
  11. 一種操作一平面計算裝置之方法，包括以下步驟：將一平面層在一漫射(diffuse)操作模式與一透明(transparent)操作模式之間進行切換；在該漫射之操作模式中，顯示一數位影像；及在該透明之操作模式中，透過該平面層捕獲一影像。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之方法，其中顯示一數位影像之步驟，包括將一數位影像投影至該平面層上之步驟。
  13. 如申請專利範圍第11項所述之方法，更包括以下步驟：在該漫射之操作模式中，偵測與該平面層接觸之物件。
  14. 如申請專利範圍第11項所述之方法，更包括以下步驟：在該透明之操作模式中，透過該平面投影一光圖型。
  15. 如申請專利範圍第11項所述之方法，更包括以下步驟：透過該平面層偵測物件。
  16. 如申請專利範圍第11項所述之方法，更包括以下 步驟：在該透明之操作模式中，分析該影像以辨識一使用者姿態。
  17. 如申請專利範圍第11項所述之方法，更包括以下步驟：在該透明之操作模式中，透過該平面層執行傳輸與接收資料二者之一者。
  18. 一種平面計算裝置，其具有一層，該層係以電子方式在一透明(transparent)狀態與一漫射(diffuse)狀態之間進行切換；一投影機，其經配置以將一數位影像投影至在漫射狀態中之該層上；及一影像捕獲裝置，其經配置以透過在透明狀態中之該層來捕獲一影像。
  19. 如申請專利範圍第18項所述之平面計算裝置，更包括一投影機，其經配置以透過在透明狀態中之該層來投影一光圖型。
  20. 如申請專利範圍第18項所述之平面計算裝置，更包括觸模偵測設備。
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