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(shí)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(lái)判斷觸控位置，另一種是由實(shí)施觸碰的觸控筆來(lái)提供觸碰信息以供其他裝置利用。對(duì)于前者，電容、電阻式的觸控技術(shù)都屬于此類(lèi)，大部分的光學(xué)式的觸控技術(shù)也是。對(duì)于后者，觸控筆雖可提供觸碰信息，例如相對(duì)于觸控表面移動(dòng)的距離，但此局部性的觸碰信息并無(wú)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(shí)際操作上，實(shí)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(jìn)行觸控位置的判斷。換言之，對(duì)于前者，觸控功能需由提供該觸控表面的裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)；對(duì)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(yùn)作來(lái)實(shí)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(jì)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(lái)解決上述問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]鑒于先前技術(shù)中的問(wèn)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(dú)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(jì)及使用彈性的問(wèn)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(xiàn)；(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(duì)于該觸控表面反射的該光線(xiàn)；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(xiàn)，決定該觸控位置。藉此，該方法通過(guò)該觸控位置產(chǎn)生裝置而能獨(dú)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(dú)立于提供該觸控表面的裝置的觸控位置判斷機(jī)制，同樣能有效解決目前的觸控技術(shù)缺乏設(shè)計(jì)及使用彈性的問(wèn)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(shí)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(xiàn)并接收被該反射結(jié)構(gòu)相對(duì)于該觸控表面反射的該光線(xiàn)。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(xiàn)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(dú)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(shí)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(xiàn)并接收被該反射結(jié)構(gòu)相對(duì)于該觸控表面正向反射的該光線(xiàn)；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(xiàn)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(dú)立于提供該觸控表面的裝置的觸控位置判斷機(jī)制，同樣能有效解決目前的觸控技術(shù)缺乏設(shè)計(jì)及使用彈性的問(wèn)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(shí)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(xiàn)并接收被該反射結(jié)構(gòu)相對(duì)于該觸控表面反射的該光線(xiàn)，該發(fā)光及接收模塊根據(jù)該接收的光線(xiàn)而產(chǎn)生多個(gè)量測(cè)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(gè)量測(cè)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(dú)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(xiàn)的特性，獲取該觸控位置產(chǎn)生裝置相對(duì)于該反射結(jié)構(gòu)的相對(duì)位置信息，例如發(fā)光、接收的時(shí)間差，并通過(guò)反射結(jié)構(gòu)相對(duì)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(wú)需與提供該觸控表面的裝置協(xié)同運(yùn)作。因此，本發(fā)明的觸控輸入系統(tǒng)及其方法能獨(dú)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(jì)及使用。
[0012]關(guān)于本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與精神可以藉由以下的發(fā)明詳述及所附的附圖得到進(jìn)一步的了解。
【附圖說(shuō)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(shí)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(shí)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(shí)施例的細(xì)部流程圖。
[0022]圖10為圖7中步驟S240根據(jù)另一實(shí)施例的細(xì)部流程圖。
[0023]圖11為本發(fā)明的方法根據(jù)一第三實(shí)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(shí)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(shí)施例的觸控位置產(chǎn)生裝置實(shí)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(shí)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(hào)說(shuō)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(jī)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(cè)距器 3462、5462 旋轉(zhuǎn)件
[0043]3462a 滑軌3462b 外表面
[0044]3464、5464 驅(qū)動(dòng)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(kāi)口54004 斷差結(jié)構(gòu)
[0053]54006 凹槽54622 突緣
[0054]54642 馬達(dá)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(xiàn)
[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(shí)施步驟
【具體實(shí)施方式】
[0060]請(qǐng)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(shí)，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(xiàn)(包含光線(xiàn)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(duì)于觸控表面10反射的光線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(gè)量測(cè)值，并使用觸控位置產(chǎn)生裝置14以根據(jù)該多個(gè)量測(cè)值，決定該觸控位置。為了實(shí)際操作便利，該量測(cè)值通常為一時(shí)間間隔，原則上該時(shí)間間隔即為光線(xiàn)自觸控位置產(chǎn)生裝置14行進(jìn)至反射結(jié)構(gòu)12、被反射結(jié)構(gòu)12反射而再行進(jìn)至觸控位置產(chǎn)生裝置14所需的時(shí)間，該時(shí)間即反映了光線(xiàn)行進(jìn)的路徑長(zhǎng)，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(cè)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(cè)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(xiàn)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(shí)施本發(fā)明，故本發(fā)明不限于觸控位置產(chǎn)生裝置14實(shí)際觸碰到觸控表面10的情形。在實(shí)際操作上，為增加使用者觸控操作的手