觸控輸入系統(tǒng)、觸控位置產(chǎn)生裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種觸控輸入系統(tǒng)、觸控位置產(chǎn)生裝置及方法，尤指一種使用觸控位置產(chǎn)生裝置實施觸控操作的觸控輸入系統(tǒng)、觸控位置產(chǎn)生裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前的觸控技術(shù)可大致分為兩種，一種是由提供觸控表面的裝置來判斷觸控位置，另一種是由實施觸碰的觸控筆來提供觸碰信息以供其他裝置利用。對于前者，電容、電阻式的觸控技術(shù)都屬于此類，大部分的光學(xué)式的觸控技術(shù)也是。對于后者，觸控筆雖可提供觸碰信息，例如相對于觸控表面移動的距離，但此局部性的觸碰信息并無法使該觸控筆能僅以該觸碰信息而決定在該觸控表面上的觸控位置，在實際操作上，實際的觸控位置則需其他裝置，通常是提供該觸控表面的裝置根據(jù)該觸碰信息及其他輔助信息始能進行觸控位置的判斷。換言之，對于前者，觸控功能需由提供該觸控表面的裝置來實現(xiàn)；對于后者，觸控功能需由觸控筆及提供該觸控表面的裝置協(xié)同運作來實現(xiàn)。因此，目前的觸控技術(shù)均需依靠提供該觸控表面的裝置，使得目前的觸控技術(shù)缺乏設(shè)計及使用靈活性。
[0003]因此，需要提供一種觸控輸入系統(tǒng)、觸控位置產(chǎn)生裝置及方法來解決上述問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]鑒于先前技術(shù)中的問題，本發(fā)明的目的之一在于提供一種方法，用以決定一觸控位置產(chǎn)生裝置在一觸控表面上的一觸控位置。該方法能獨立于提供該觸控表面的裝置而決定該觸控位置，有效解決目前的觸控技術(shù)缺乏設(shè)計及使用彈性的問題。
[0005]本發(fā)明的方法用以決定一觸控位置產(chǎn)生裝置在一觸控表面上的一觸控位置，一反射結(jié)構(gòu)環(huán)繞該觸控表面設(shè)置并突出于該觸控表面，該方法包括下列步驟:(a)使用該觸控位置產(chǎn)生裝置靠近該觸控表面并朝向該反射結(jié)構(gòu)發(fā)射光線；(b)使用該觸控位置產(chǎn)生裝置以接收被該反射結(jié)構(gòu)相對于該觸控表面反射的該光線；以及(C)使用該觸控位置產(chǎn)生裝置以根據(jù)該接收的光線，決定該觸控位置。藉此，該方法通過該觸控位置產(chǎn)生裝置而能獨立于提供該觸控表面的裝置以決定該觸控位置；換言之，該方法能利用該觸控位置產(chǎn)生裝置而輕松地適用于各種觸控表面(例如顯示屏、投影屏等)以提供觸控功能。
[0006]本發(fā)明的另一目的在于提供一種觸控輸入系統(tǒng)，使用本發(fā)明的方法，故具有獨立于提供該觸控表面的裝置的觸控位置判斷機制，同樣能有效解決目前的觸控技術(shù)缺乏設(shè)計及使用彈性的問題。
[0007]本發(fā)明的觸控輸入系統(tǒng)包括一觸控表面、一反射結(jié)構(gòu)及一觸控位置產(chǎn)生裝置。該反射結(jié)構(gòu)環(huán)繞該觸控表面設(shè)置并突出于該觸控表面。該觸控位置產(chǎn)生裝置包括一筆身、一發(fā)光及接收模塊及一處理模塊。該筆身用以在該觸控表面實施觸控操作。該發(fā)光及接收模塊設(shè)置于筆身，該發(fā)光及接收模塊用以朝向該反射結(jié)構(gòu)發(fā)射光線并接收被該反射結(jié)構(gòu)相對于該觸控表面反射的該光線。該處理模塊與該發(fā)光及接收模塊通信連接，該處理模塊用以根據(jù)該接收的光線而決定該筆身在該觸控表面上的一觸控位置。藉此，該觸控位置產(chǎn)生裝置能獨立于提供該觸控表面的裝置而能決定該觸控位置；換言之，該觸控輸入系統(tǒng)能輕松地適用于各種觸控表面(例如顯示屏、投影屏等)。
[0008]本發(fā)明的觸控輸入系統(tǒng)包括:一觸控表面；一反射結(jié)構(gòu)，該反射結(jié)構(gòu)環(huán)繞該觸控表面設(shè)置并突出于該觸控表面；一觸控位置產(chǎn)生裝置，該觸控位置產(chǎn)生裝置包括:一筆身，該筆身用以在該觸控表面實施觸控操作；一發(fā)光及接收模塊，該發(fā)光及接收模塊設(shè)置于該筆身，該發(fā)光及接收模塊用以朝向該反射結(jié)構(gòu)發(fā)射光線并接收被該反射結(jié)構(gòu)相對于該觸控表面正向反射的該光線；以及一處理模塊，該處理模塊與該發(fā)光及接收模塊通信連接，該處理模塊用以根據(jù)該接收的光線而決定該筆身在該觸控表面上的一觸控位置。
[0009]本發(fā)明的另一目的在于提供一種觸控位置產(chǎn)生裝置，使用于本發(fā)明的觸控輸入系統(tǒng)，故該觸控位置產(chǎn)生裝置具有獨立于提供該觸控表面的裝置的觸控位置判斷機制，同樣能有效解決目前的觸控技術(shù)缺乏設(shè)計及使用彈性的問題。
[0010]本發(fā)明的觸控位置產(chǎn)生裝置使用于一觸控輸入系統(tǒng)，該觸控輸入系統(tǒng)包括一觸控表面及一反射結(jié)構(gòu)，該反射結(jié)構(gòu)環(huán)繞該觸控表面設(shè)置并突出于該觸控表面，該觸控位置產(chǎn)生裝置包括:一筆身、一發(fā)光及接收模塊以及一處理模塊；該筆身用以在該觸控表面實施觸控操作；該發(fā)光及接收模塊設(shè)置于該筆身，該發(fā)光及接收模塊用以朝向該反射結(jié)構(gòu)發(fā)射光線并接收被該反射結(jié)構(gòu)相對于該觸控表面反射的該光線，該發(fā)光及接收模塊根據(jù)該接收的光線而產(chǎn)生多個量測值；該處理模塊設(shè)置于該筆身并與該發(fā)光及接收模塊通信連接，該處理模塊用以根據(jù)該多個量測值而決定該筆身在該觸控表面上的一觸控位置。同理，該觸控位置產(chǎn)生裝置能獨立于提供該觸控表面的裝置而能決定該觸控位置；換言之，該觸控位置產(chǎn)生裝置在該反射結(jié)構(gòu)設(shè)置存在的前提下，即能輕松地適用于各種觸控表面(例如顯示屏、投影屏等)。
[0011]相比先前技術(shù)，本發(fā)明的觸控位置產(chǎn)生裝置利用環(huán)繞該觸控表面設(shè)置的該反射結(jié)構(gòu)反射光線的特性，獲取該觸控位置產(chǎn)生裝置相對于該反射結(jié)構(gòu)的相對位置信息，例如發(fā)光、接收的時間差，并通過反射結(jié)構(gòu)相對于該觸控表面的設(shè)置關(guān)系，本發(fā)明即能決定出在該觸控表面上的該觸控位置，無需與提供該觸控表面的裝置協(xié)同運作。因此，本發(fā)明的觸控輸入系統(tǒng)及其方法能獨立于提供該觸控表面的裝置而決定出該觸控位置，故能輕易地適用于各種尺寸的觸控表面，提供更具彈性的設(shè)計及使用。
[0012]關(guān)于本發(fā)明的優(yōu)點與精神可以藉由以下的發(fā)明詳述及所附的附圖得到進一步的了解。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明的觸控輸入系統(tǒng)的示意圖。
[0014]圖2為本發(fā)明用于決定觸控位置的方法的主要流程圖。
[0015]圖3為圖1中觸控位置產(chǎn)生裝置的功能方框圖。
[0016]圖4為根據(jù)一第一實施例的觸控位置產(chǎn)生裝置的TK意圖。
[0017]圖5為圖4中觸控位置產(chǎn)生裝置的分解圖。
[0018]圖6為圖4中觸控位置產(chǎn)生裝置的剖面圖。
[0019]圖7為本發(fā)明的方法根據(jù)一第二實施例的流程圖。
[0020]圖8為圖7所表TJK的方法使用觸控位置廣生裝置的俯視TJK意圖。
[0021]圖9為圖7中步驟S240根據(jù)一實施例的細部流程圖。
[0022]圖10為圖7中步驟S240根據(jù)另一實施例的細部流程圖。
[0023]圖11為本發(fā)明的方法根據(jù)一第三實施例的流程圖。
[0024]圖12為圖11所表TK的方法使用一觸控位置產(chǎn)生裝置的俯視TK意圖。
[0025]圖13為根據(jù)一第四實施例的觸控位置產(chǎn)生裝置的分解圖。
[0026]圖14為圖13中觸控位置產(chǎn)生裝置的剖面圖。
[0027]圖15為根據(jù)一第五實施例的觸控位置產(chǎn)生裝置實施于觸控表面的側(cè)視示意圖。
[0028]圖16為圖15中觸控表面的發(fā)光模塊的俯視配置TK意圖。
[0029]圖17為本發(fā)明的方法根據(jù)一第六實施例的流程圖。
[0030]圖18為圖17所表示的方法使用圖15中觸控位置產(chǎn)生裝置的俯視示意圖。
[0031]主要組件符號說明:
[0032]I 觸控輸入系統(tǒng)21 電子裝置
[0033]10 觸控表面12 反射結(jié)構(gòu)
[0034]12a-d反射邊14、34、44、54、64 觸控位置產(chǎn)生
[0035]裝置
[0036]34a、44a、64a 觸控位置140、340、540、640 筆身
[0037]340a, 540a 旋轉(zhuǎn)軸向
[0038]142、342、542、642 發(fā)光及接收模塊
[0039]144、344、544、644 處理模塊 346、546 旋轉(zhuǎn)機構(gòu)
[0040]3400 管體3400a 內(nèi)壁面
[0041]3402 桿件3402a、640a 接觸端
[0042]3422、3422a-d、5422 測距器 3462、5462 旋轉(zhuǎn)件
[0043]3462a 滑軌3462b 外表面
[0044]3464、5464 驅(qū)動模塊5400 本體部
[0045]5402 接觸部5462a 內(nèi)齒輪
[0046]5404 限位件6422 發(fā)光模塊
[0047]6424 接收模塊34642 旋轉(zhuǎn)套筒
[0048]34642a 通孔:34?? 滑槽
[0049]34642c 內(nèi)壁面34642d 外表面
[0050]34644 旋轉(zhuǎn)導(dǎo)引結(jié)構(gòu)34644a 螺旋狀溝槽
[0051]34644b導(dǎo)柱34646 電磁產(chǎn)生裝置
[0052]54002 開口54004 斷差結(jié)構(gòu)
[0053]54006 凹槽54622 突緣
[0054]54642 馬達54642a 外齒輪
[0055]64222 發(fā)光單元64222a 光源
[0056]64222b透鏡74222 發(fā)光單元
[0057]Lla_d、L2a_d、L3a_h、L4a_h、L5、L6a_h 光線
[0058]Cl 第一坐標(biāo)軸C2 第二坐標(biāo)軸
[0059]SlOO ?S140、S200 ?S248、S2401 ?S2414、S300 ?S348、S400 ?S450 實施步驟
【具體實施方式】
[0060]請參閱圖1及圖2，圖1為本發(fā)明的觸控輸入系統(tǒng)I的示意圖，圖2為本發(fā)明用于決定觸控位置的方法的主要流程圖。觸控輸入系統(tǒng)I應(yīng)用該方法并包含一觸控表面10、一反射結(jié)構(gòu)12及一觸控位置產(chǎn)生裝置14。反射結(jié)構(gòu)12環(huán)繞觸控表面10設(shè)置并突出于觸控表面10。在使用觸控輸入系統(tǒng)I時，根據(jù)本發(fā)明的方法，使用者可使用觸控位置產(chǎn)生裝置14靠近或觸碰觸控表面10并朝向反射結(jié)構(gòu)12發(fā)射光線(包含光線Lla、Llb、Llc、Lld)，如步驟SlOO所示；接著，本發(fā)明的方法使用觸控位置產(chǎn)生裝置14以接收被反射結(jié)構(gòu)12相對于觸控表面10反射的光線L2a、L2b、L2c、L2d，如步驟S120所示；然后，本發(fā)明的方法使用觸控位置產(chǎn)生裝置14以根據(jù)接收的光線L2a、L2b、L2c、L2d，決定觸控位置產(chǎn)生裝置14在觸控表面10上的一觸控位置(即觸控位置產(chǎn)生裝置14觸碰觸控表面10的處或觸控表面10最接近觸控位置產(chǎn)生裝置14的處)，如步驟S140所示。其中，在步驟S140中，本發(fā)明的方法使用觸控位置產(chǎn)生裝置14以根據(jù)接收的光線L2a、L2b、L2c、L2d，可決定相關(guān)于自觸控位置產(chǎn)生裝置14至反射結(jié)構(gòu)12間的距離的多個量測值，并使用觸控位置產(chǎn)生裝置14以根據(jù)該多個量測值，決定該觸控位置。為了實際操作便利，該量測值通常為一時間間隔，原則上該時間間隔即為光線自觸控位置產(chǎn)生裝置14行進至反射結(jié)構(gòu)12、被反射結(jié)構(gòu)12反射而再行進至觸控位置產(chǎn)生裝置14所需的時間，該時間即反映了光線行進的路徑長，亦即反映了觸控位置產(chǎn)生裝置14至反射結(jié)構(gòu)12(反射處)的兩倍距離；但本發(fā)明不以此為限，例如基于測量組件的輸出(例如直接輸出距離)，本發(fā)明的方法亦可直接以距離作為量測值，并據(jù)以決定該觸控位置。
[0061]此外，原則上，觸控位置產(chǎn)生裝置14發(fā)射的光線能被反射結(jié)構(gòu)12反射而后被觸控位置產(chǎn)生裝置14接收，即可實施本發(fā)明，故本發(fā)明不限于觸控位置產(chǎn)生裝置14實際觸碰到觸控表面10的情形。在實際操作上，為增加使用者觸控操作的手