TWI720885B - 手寫觸控裝置及其運作方法 - Google Patents

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Abstract

一種手寫觸控裝置運作方法，適用於一手寫觸控裝置，包含一手寫筆裝置及一觸控板，其中該觸控板的一表面劃分出一功能區及一書寫區，該手寫觸控裝置運作方法包含：以該手寫筆裝置發送一信標訊號，以該觸控板接收該信標訊號，當該觸控板接收的該信標訊號的訊號強度大於一閾值時，以該觸控板一發光層內的一發光元件朝向該表面落於功能區的一圖案發出第一光線，在該觸控板受按壓時，以該觸控板辨識該表面受到接觸的一位置，以及當該位置落於該圖案時，該發光元件對該圖案改發出第二光線，並以該觸控板產生及輸出一控制訊號。

Description

手寫觸控裝置及其運作方法
本發明係關於一種觸控裝置及其運作方法，特別係關於一種手寫觸控裝置及其運作方法。
市面上筆記型電腦大多配有觸控板作為輸入裝置，讓使用者不需額外攜帶滑鼠等裝置即可正常操作筆記型電腦。市面上亦存在需搭配觸控筆使用的手寫板裝置，依照繪圖、電子簽名認證、圖文聊天、正常輸入指令等不同目的供消費者選購，而上述目的亦可藉由手寫板裝置連接到筆記型電腦來達成。其中部分專業繪圖板更具有畫面顯示功能，能直接於其上進行繪製。
然而專業繪圖板的製造成本對一台筆記型電腦來說相對高昂，於消費端而言不一定具有必要購買之需求。於電腦公司研發端而言，在開發新筆記型電腦產品，特別是中低價位產品時亦沒有結合高昂繪圖板功能的必要。市面上筆記型電腦尚無含有具切換至手寫功能，同時劃分出功能區的觸控板。
鑒於上述，本發明提供一種以滿足上述需求的可切換功能的觸控裝置及其運作方法。
依據本發明一實施例的手寫觸控裝置運作方法，適用於一手寫觸控裝置， 包含一手寫筆裝置及一觸控板，其中該觸控板的一表面劃分出互不重疊的一功能區及一書寫區，該功能區具有一坐標集合，該手寫觸控裝置運作方法包含：以該手寫筆裝置發送一信標訊號；以該觸控板接收該信標訊號；當該觸控板接收的該信標訊號的訊號強度大於一閾值時，以該觸控板的一發光層內的一發光元件朝向該表面發出具有第一光學特性的一第一光線，其中該第一光線穿透該發光層的可透光的一圖案，且該圖案於該表面的正投影與該坐標集合重疊；在該觸控板受按壓時，以該觸控板辨識該表面受到接觸的一位置；以及當該位置落於該坐標集合時，將該發光元件對該圖案發出的第一光線改變為具有第二光學特性的一第二光線，並以該觸控板產生及輸出關聯於該坐標集合的一控制訊號。
依據本發明一實施例的手寫觸控裝置運作方法，適用於一手寫觸控裝置，包含一手寫筆裝置及一觸控板，該觸控板表面上具有多個候選功能區，該些候選功能區各具有一坐標集合，該手寫觸控裝置運作方法包含：以該手寫筆裝置發送一信標訊號；以該觸控板接收該信標訊號；以該觸控板依據一切換訊號由該些候選功能區中選定一者做為一功能區；當以該觸控板接收的該信標訊號的訊號強度大於一閾值時，將該觸控板的表面劃分出互不重疊的該功能區及一書寫區；該觸控板被按壓時，以該觸控板辨識接觸於該觸控板表面上一位置；以及當該位置落於該功能區的該坐標集合時，以該觸控板產生及輸出關聯於該坐標集合的一控制訊號。
依據本發明一實施例的手寫觸控裝置，包含： 一手寫筆裝置，輸出一信標訊號；以及一觸控板，通訊連接該手寫筆裝置，該觸控板具有一發光層，該發光層具有一發光元件，該觸控板劃分出互不重疊的一功能區及一書寫區，其中該功能區具有一坐標集合，該發光層在其表面具有可透光的一圖案，該圖案於該觸控板的一表面的正投影與該坐標集合重疊；其中該觸控板接收到該信標訊號的訊號強度大於一閾值時，以該發光元件朝向該表面發出具有第一光學特性的一第一光線，且該第一光線穿透該圖案，且當該觸控板辨識受按壓的一位置落於該坐標集合時，將該些發光元件對該圖案發出的第一光線改變為具有第二光學特性的一第二光線，並以該觸控板產生及輸出關聯於該坐標集合的一控制訊號。
綜上所述，本發明一實施例的手寫觸控裝置及其運作方法提供一種具手寫功能的觸控裝置，整合一般手指觸控功能及手寫筆功能。當該觸控板接收到該手寫筆裝置發出之該信標訊號時，該觸控板方劃分出該功能區及該書寫區，並在該功能區的選定圖案被按壓時，該觸控板產生並輸出對應該選定圖案的控制訊號。
以上之關於本揭露內容之說明及以下之實施方式之說明係用以示範與解釋本發明之精神與原理，並且提供本發明之專利申請範圍更進一步之解釋。
以下在實施方式中詳細敘述本發明之詳細特徵以及優點，其內容足以使任何熟習相關技藝者了解本發明之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本發明相關之目的及優點。以下之實施例係進一步詳細說明本發明之觀點，但非以任何觀點限制本發明之範疇。
請參考圖1。圖1為本發明第一實施例的手寫觸控裝置的元件圖，手寫觸控裝置包含手寫筆裝置10及觸控板20。手寫觸控裝置在本發明一實施例中必須使用人性化介面裝置 (HID, Human Interface Device) 通訊協定，手寫筆裝置10發出之信標訊號需符合該協定允許之例如特定頻段等條件。
詳言之，觸控板20具有一般以手指觸控操作之功能，然而在接收到手寫筆裝置10的該信標訊號後更能具有筆寫功能。此「筆寫」定義為利用手寫筆裝置對觸控板進行操控。在本實施例中，觸控板20在未接收到該信標訊號下，其表層全區皆可以觸控方式進行操作，而在觸控板20接收訊號強度大於一閾值的該信標訊號而對應轉換為筆寫模式後，觸控板20的表層劃分出一功能區FA及一書寫區，且功能區FA與該書寫區不重疊。此「劃分」並非指實際上有實線劃分出區域，而是依各區域的不同作用分區，且「劃分出」代表不限於將上述表層劃分為上述兩區，觸控板20亦可能劃分出其他區域，本發明非用以限制於此。觸控板20在其可透光的表層下方具有一發光層，該發光層中具有多個發光元件，且在該發光層表面具有可透光且不重疊的多個圖案I，其中該些發光元件在本實施例中為多個發光二極體(LED)，而該些圖案I在觸控板20表層的正投影係位於功能區FA內，且與多個預先設定的坐標集合一一對應重疊。本發明不限定該些坐標集合的形狀及相對於該些圖案I孰大孰小，每個圖案I各對應一個坐標集合，任一圖案可大於對應的坐標集合，也可小於對應的坐標集合。雖然圖1繪示功能區FA具有多個圖案I，但本發明第一實施例的觸控板20的發光層亦可以只具有一個發光元件及一個圖案I，此時亦只有一個坐標集合。圖案I可以為複雜圖形，直接對應不一樣的功能或應用程式，或可以為簡單幾何圖形，不受綁定的功能或應用程式限制，本發明的圖案I圖形不限於此。觸控板20接收該信標訊號，以及觸控板20被按壓時辨識接觸於觸控板20上的一位置。觸控板20於本發明第一實施例之運作於下方流程說明會繼續詳加介紹。
請參考圖2。圖2為本發明第一實施例的手寫觸控裝置運作方法的流程圖。請先參考步驟S1，手寫筆裝置10發送信標訊號。手寫筆裝置10可設有電源開關，當開啟電源開關時才發送該信標訊號。
請參考步驟S2，觸控板20接收來自手寫筆裝置10的該信標訊號。
請參考步驟S3，觸控板20接收的該信標訊號的訊號強度大於一閾值時，觸控板20的發光元件發出具第一光學特性的第一光線穿透圖案I。該閾值可依需求設定大小，使得手寫筆裝置10一發出該信標訊號即轉為筆寫模式，或需使手寫筆裝置10距離觸控板20一定距離內方轉為筆寫模式。請同時參考圖3及圖4，圖3為當觸控板20接收到該信標訊號的訊號強度小於該閾值時，觸控板20不做任何行為；而圖4為當觸控板20接收到該信標訊號的訊號強度大於該閾值時，觸控板20的表層劃分出前述的功能區FA及書寫區。發光元件對圖案I發出具有第一光學特性的一第一光線，該第一光線再經過可透光的圖案I發散至觸控板20的表層，使得從外部觀察便可在觸控板20表層看出圖案I出現於功能區FA，如圖4所示，其中圖4功能區FA旁的虛線係用以易於理解觸控板20劃分出功能區FA及該書寫區，實務上不需存有該虛線。
此外，當觸控板20轉為筆寫模式後更可進行一懸浮操作。在觸控板20接收到的該信標訊號的訊號強度大於該閾值，特別係手寫筆裝置10距離觸控板20小於一預定距離後，觸控板20可辨識其表面接收該信標訊號的強度最大的一懸浮位置，並據以產生一懸浮坐標資訊。該懸浮坐標資訊的坐標可用以判定該懸浮位置於觸控板20的何處。當該懸浮位置落入該書寫區時，觸控板20產生並輸出該懸浮坐標資訊。若本發明第一實施例的手寫觸控裝置連接至一電子裝置，例如為一筆記型電腦，則該書寫區的坐標對應到該筆記型電腦的顯示螢幕上的絕對坐標，而該懸浮坐標資訊則用以控制該筆記型電腦的游標，或在該顯示螢幕上顯示該懸浮坐標資訊對應的絕對坐標的圖案，本發明非用以限定於此。
請參考步驟S4，觸控板20被按壓時辨識觸控板20受接觸的一位置。詳言之，當觸控板20轉為筆寫模式後若進一步被按壓，則觸控板20辨識出表面被接觸的該位置。
請同時參考圖5及步驟S5，當該位置落入對應選定圖案IS的坐標集合，將該發光元件對對應於該坐標集合的選定圖案IS發出的第一光線改變為具有第二光學特性的一第二光線，並以該觸控板產生及輸出關聯於該坐標集合的一控制訊號。當接觸於觸控板20的位置落入該些圖案I 對應的該些坐標集合之一，此時定義其為選定圖案IS對應的該坐標集合，則觸控板20驅動該發光元件對選定圖案IS原發出的第一光線改變為具有第二光學特性的該第二光線，並產生及輸出關聯於該坐標集合的該控制訊號。該第一光線與該第二光線各具不同的光學特性，可例如為光的頻率、強度等。若該發光層為只具有一個圖案I、一個發光元件，及觸控板20只具有一坐標集合的狀況下，當該位置落入對應該圖案I的坐標集合，該圖案I即為選定圖案IS。該控制訊號可包含該坐標集合代表的參數值，若本發明第一實施例的手寫觸控裝置連接至一電子裝置，則該電子裝置可判別該控制訊號並呼叫與該參數對應的功能，例如為開啟一應用程式等，其中該參數對應的功能可透過編程修改，本發明不對此做限制。
本發明第一實施例係關於觸控板20接收來自手寫筆裝置10發送的該信標訊號及在之後該功能區的圖案被按壓時，於該功能區分別產生該第一光線及該第二光線且觸控板20產生並輸出該控制訊號。相較於此，本發明另提供第二實施例，如圖6所示，觸控板21可依據一切換訊號由多個候選功能區FAC中選定其中一候選功能區FAC作為一功能區FA，而在觸控板21接收來自手寫筆裝置10發送的一信標訊號時，觸控板21方劃分出該功能區FA及一書寫區。當按壓觸控板21的一位置落入一坐標集合時，觸控板21產生及輸出關聯於該坐標集合的一控制訊號。以下開始說明本發明第二實施例的手寫觸控裝置運作方法。
本發明第二實施例的手寫觸控裝置10與第一實施例相同，顧不在此贅述。
請參考圖6。本發明第二實施例的觸控板21表層具有多個候選功能區FAC，各佔據觸控板21一定面積。候選功能區FAC具有多個預先設定的彼此不重疊的多個坐標集合，如圖6候選功能區FAC內虛線圓圈所示，但該些坐標集合之形狀及數量不限於此，且實務上不需存有該虛線。同理，圖6候選功能區FAC旁的虛直線係用以易於理解觸控板21劃分出的候選功能區FAC，實務上不需存有該虛線。觸控板21具有一般以手指觸控操作之功能，在接收到手寫筆裝置10的該信標訊號後更能具有手寫功能。在本實施例中觸控板21在未接收到該信標訊號下，其表層全區皆可以觸控方式進行操作，而在觸控板21接收訊號強度大於一閾值的該信標訊號轉為筆寫模式後，觸控板21依據一切換訊號在該些候選功能區FAC中選定其中一候選功能區FAC作為一功能區FA，且觸控板21劃分出該功能區FA及一書寫區，此時該書寫區包含其餘的候選功能區FAC。此「劃分」並非指實際上有實線劃分出區域，而是依各區域的不同作用分區，且功能區FA與該書寫區不重疊，且「劃分出」代表不限於劃分上述兩區，觸控板21亦可能劃分出其他區域，本發明非用以限制於此。該切換訊號可來自電性連接觸控板21的一電子裝置，或來自儲存於觸控板21內印刷電路板的儲存單元，更可來自電性連接觸控板21的一切換組件，其非用以限定本發明。觸控板21接收該信標訊號，以及當觸控板21被按壓時辨識接觸於觸控板21上的一位置。當該位置落入一坐標集合時，相當於使用者按壓接觸對應於該坐標集合的選定圖案IS時，觸控板21產生及輸出關聯於該坐標集合的一控制訊號。以下將以候選功能區FAC具有多個坐標集合進行說明，但本發明第二實施例的候選功能區FAC亦可各只具有一個坐標集合。
請參考圖7，圖7為本發明第二實施例的手寫觸控裝置運作方法的流程圖。本發明第二實施例流程前面步驟同於第一實施例的步驟S1及步驟S2，故不在此贅述。
請參考步驟S30，觸控板21依據一切換訊號在多個候選功能區FAC中選定一者作為功能區FA。此步驟可為先前預設將任一候選功能區FAC選定一功能區FA，亦可由使用者自行界定。
請參考步驟S40，該信標訊號大於一閾值時，將觸控板21劃分出功能區FA及一書寫區。該閾值可依需求設定大小，使得手寫筆裝置10一發出該信標訊號即轉為筆寫模式，或需使手寫筆裝置10距離觸控板21一定距離內方轉為筆寫模式。其中在步驟S30選定功能區FA且在步驟S40劃分出該書寫區後，其餘候選功能區FAC在重新選定功能區FA前便等同該書寫區。
此外，當觸控板21轉為筆寫模式後更可進行一懸浮操作。該懸浮操作之說明除了觸控板21不同於觸控板20，其餘已於第一實施例中說明，故不在此贅述。
請參考步驟S50，觸控板21被按壓時辨識接觸於觸控板21上的一位置。同上段落所述原因，該說明不在此贅述。
請參考步驟S60，當該位置落入該坐標集合，以該觸控板21產生及輸出關聯於該坐標集合的一控制訊號。該控制訊號可包含該坐標集合代表的參數值，若本發明第一實施例的手寫觸控裝置連接至一電子裝置，則該電子裝置可判別該控制訊號並呼叫與該參數對應的功能，例如為開啟一應用程式等，其中該參數對應的功能可透過編程修改，本發明不對此做限制。
本案的第三實施例係同時包含第一實施例的發光功能及第二實施例的功能區FA選擇。請參考圖8，本發明第三實施例的觸控板22如同第一實施例的觸控板20，具有一發光層及關聯於該發光層之組件，例如多個發光元件及多個圖案I等。亦如同第二實施例的觸控板21，具有多個候選功能區FAC及關聯於候選功能區FAC的多個坐標集合。此時觸控板22除了具有多個候選功能區FAC，其該發光層亦具有可透光的多個圖案I，且該些圖案I於觸控板22可透光的表層上的正投影處於該些候選功能區FAC內，且與多個預先設定的坐標集合一一對應重疊。是故第三實施例的手寫觸控裝置能進行兩實施例相同處的流程，例如該懸浮操作，且除了可進行第二實施例的在接收到一切換訊號後，觸控板22從該些候選功能區FAC選定一功能區FA的流程之外，亦可進行第一實施例的該發光元件發出該第一光線及該第二光線的流程。該些流程在上述兩實施例已詳實介紹，故不在此贅述。圖8候選功能區FAC內圖案以虛線繪示之係表示因無任何光投向該些圖案，所以於觸控板22的表面看不到該些圖案。
綜上所述，本發明一實施例的手寫觸控裝置及其運作方法提供一種具手寫功能的觸控裝置，整合一般手指觸控功能及手寫筆功能。當該觸控板接收到該手寫筆裝置發出之該信標訊號時，該觸控板方劃分出該功能區及該書寫區，並在該功能區的選定圖案被按壓時，該觸控板產生並輸出對應該選定圖案的控制訊號。
雖然本發明以前述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。在不脫離本發明之精神和範圍內，所為之更動與潤飾，均屬本發明之專利保護範圍。關於本發明所界定之保護範圍請參考所附之申請專利範圍。
10:手寫筆裝置 20:觸控板 21:觸控板 22:觸控板 I:圖案 IS:選定圖案 FA:功能區 FAC:候選功能區
圖1係繪製本發明第一實施例的手寫觸控裝置的元件圖。 圖2係繪製本發明第一實施例的手寫觸控裝置運作方法的流程圖。 圖3係繪製本發明第一實施例的觸控板未接收到信標訊號的示意圖。 圖4係繪製本發明第一實施例的發光元件發出第一光線的示意圖。 圖5係繪製本發明第一實施例的發光元件發出第二光線的示意圖。 圖6係繪製本發明第二實施例的候選功能區切換示意圖。 圖7係繪製本發明第二實施例的手寫觸控裝置運作方法的流程圖。 圖8係繪製本發明第三實施例的手寫觸控裝置的示意圖。
10:手寫筆裝置
20:觸控板
I:圖案
FA:功能區

Claims (10)

  1. 一種手寫觸控裝置運作方法，適用於一手寫觸控裝置，包含一手寫筆裝置及一觸控板，其中該觸控板的一表面劃分出互不重疊的一功能區及一書寫區，該功能區具有一坐標集合，該手寫觸控裝置運作方法包含：以該手寫筆裝置發送一信標訊號；以該觸控板接收該信標訊號；當該觸控板接收的該信標訊號的訊號強度大於一閾值時，以該觸控板的一發光層內的一發光元件朝向該表面發出具有第一光學特性的一第一光線，其中該第一光線穿透該發光層的可透光的一圖案，且該圖案於該表面的正投影與該坐標集合重疊；在該觸控板受按壓時，以該觸控板辨識該表面受到接觸的一位置；以及當該位置落於該坐標集合時，將該發光元件對該圖案發出的第一光線改變為具有第二光學特性的一第二光線，並以該觸控板產生及輸出關聯於該坐標集合的一控制訊號。
  2. 如請求項1所述之手寫觸控裝置運作方法，其中該觸控板更具有多個候選功能區，且以該觸控板的該發光元件朝向該表面發出該第一光線前，該手寫觸控裝置運作方法更包含：以該觸控板依據一切換訊號由該些候選功能區中選定一者做為該功能區。
  3. 如請求項1所述之手寫觸控裝置運作方法，其中當以該觸控板接收的該信標訊號的訊號強度大於該閾值時，該手寫觸控裝置運作方法更包含：以該觸控板辨識該表面關聯於該信標訊號的一懸浮位置並據以產生一懸浮坐標資訊，其中該懸浮位置係為該表面對該信標訊號感測得訊號最強的位置；當該懸浮位置落入該書寫區時，以該觸控板輸出該懸浮坐標資訊。
  4. 一種手寫觸控裝置運作方法，適用於一手寫觸控裝置，包含一手寫筆裝置及一觸控板，該觸控板表面上具有多個候選功能區，該些候選功能區各具有一坐標集合，該手寫觸控裝置運作方法包含：以該手寫筆裝置發送一信標訊號；以該觸控板接收該信標訊號；以該觸控板依據一切換訊號由該些候選功能區中選定一者做為一功能區；當以該觸控板接收的該信標訊號的訊號強度大於一閾值時，將該觸控板的表面劃分出互不重疊的該功能區及一書寫區；該觸控板被按壓時，以該觸控板辨識接觸於該觸控板表面上一位置；以及當該位置落於該功能區的該坐標集合時，以該觸控板產生及輸出關聯於該坐標集合的一控制訊號。
  5. 如請求項4的手寫觸控裝置運作方法，該觸控板更具有一發光層，該發光層內具有多個發光元件，該發光層的表面具有可透光多個圖案，該些發光元件各對應該些圖案，該些圖案於該觸控板表面的正投影與該些候選功能區的該些坐標集合一一重疊，其中將該觸控板的表面劃分出該功能區及該書寫區後，手寫觸控裝置運作方法更包含：以該發光元件發出具有第一光學特性的一第一光線穿透該功能區的該圖案。
  6. 如請求項5的手寫觸控裝置運作方法，其中當該位置落於該功能區的該坐標集合時，手寫觸控裝置運作方法更包含：將該發光元件對該圖案發出的第一光線改變為具有第二光學特性的一第二光線。
  7. 如請求項4所述之手寫觸控裝置運作方法，其中將該觸控板的表面劃分出該功能區及該書寫區後，手寫觸控裝置運作方法更包含：以該觸控板辨識該表面關聯於該信標訊號的一懸浮位置並據以產生一懸浮坐標資訊，其中該懸浮位置係為該表面對該信標訊號感測得訊號最強的位置；當該懸浮位置落入該書寫區時，以該觸控板產生並輸出該懸浮坐標資訊。
  8. 一種手寫觸控裝置，包含：一手寫筆裝置，輸出一信標訊號；以及一觸控板，通訊連接該手寫筆裝置，該觸控板具有一發光層，該發光層具有一發光元件，該觸控板劃分出互不重疊的一功能區及一書寫區，其中該功能區具有一坐標集合，該發光層在其表面具有可透光的一圖案，該圖案於該觸控板的一表面的正投影與該坐標集合重疊；其中該觸控板接收到該信標訊號的訊號強度大於一閾值時，以該發光元件朝向該表面發出具有第一光學特性的一第一光線，且該第一光線穿透該圖案，且當該觸控板辨識受按壓的一位置落於該坐標集合時，將該些發光元件對該圖案發出的第一光線改變為具有第二光學特性的一第二光線，並以該觸控板產生及輸出關聯於該坐標集合的一控制訊號。
  9. 如請求項8所述之手寫觸控裝置，其中該觸控板更具有至少一候選功能區，該些候選功能區各具有一坐標集合，該發光層更具有多個發光元件，該發光層在其表面更具有多個圖案，該些發光元件各對應該些圖案，該些圖案於該觸控板的正投影與該些候選功能區的該坐標集合一一重疊，其中該觸控板更依據一切換訊號，在該些候選功能區中選定一者作為該功能區。
  10. 如請求項8所述之手寫觸控裝置，其中該觸控板更用於辨識該表面關聯於該信標訊號的一懸浮位置並據以產生一懸浮坐標資訊，其中該懸浮位置係為該表面對該信標訊號感測得訊號最強的位置，當該懸浮位置落入該書寫區時，該觸控板產生並輸出該懸浮坐標資訊。
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