触控输入系统、触控位置产生装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种触控输入系统、触控位置产生装置及方法，尤指一种使用触控位置产生装置实施触控操作的触控输入系统、触控位置产生装置及方法。
【背景技术】
[0002]目前的触控技术可大致分为两种，一种是由提供触控表面的装置来判断触控位置，另一种是由实施触碰的触控笔来提供触碰信息以供其他装置利用。对于前者，电容、电阻式的触控技术都属于此类，大部分的光学式的触控技术也是。对于后者，触控笔虽可提供触碰信息，例如相对于触控表面移动的距离，但此局部性的触碰信息并无法使该触控笔能仅以该触碰信息而决定在该触控表面上的触控位置，在实际操作上，实际的触控位置则需其他装置，通常是提供该触控表面的装置根据该触碰信息及其他辅助信息始能进行触控位置的判断。换言之，对于前者，触控功能需由提供该触控表面的装置来实现；对于后者，触控功能需由触控笔及提供该触控表面的装置协同运作来实现。因此，目前的触控技术均需依靠提供该触控表面的装置，使得目前的触控技术缺乏设计及使用灵活性。
[0003]因此，需要提供一种触控输入系统、触控位置产生装置及方法来解决上述问题。
【发明内容】
[0004]鉴于先前技术中的问题，本发明的目的之一在于提供一种方法，用以决定一触控位置产生装置在一触控表面上的一触控位置。该方法能独立于提供该触控表面的装置而决定该触控位置，有效解决目前的触控技术缺乏设计及使用弹性的问题。
[0005]本发明的方法用以决定一触控位置产生装置在一触控表面上的一触控位置，一反射结构环绕该触控表面设置并突出于该触控表面，该方法包括下列步骤:(a)使用该触控位置产生装置靠近该触控表面并朝向该反射结构发射光线；(b)使用该触控位置产生装置以接收被该反射结构相对于该触控表面反射的该光线；以及(C)使用该触控位置产生装置以根据该接收的光线，决定该触控位置。藉此，该方法通过该触控位置产生装置而能独立于提供该触控表面的装置以决定该触控位置；换言之，该方法能利用该触控位置产生装置而轻松地适用于各种触控表面(例如显示屏、投影屏等)以提供触控功能。
[0006]本发明的另一目的在于提供一种触控输入系统，使用本发明的方法，故具有独立于提供该触控表面的装置的触控位置判断机制，同样能有效解决目前的触控技术缺乏设计及使用弹性的问题。
[0007]本发明的触控输入系统包括一触控表面、一反射结构及一触控位置产生装置。该反射结构环绕该触控表面设置并突出于该触控表面。该触控位置产生装置包括一笔身、一发光及接收模块及一处理模块。该笔身用以在该触控表面实施触控操作。该发光及接收模块设置于笔身，该发光及接收模块用以朝向该反射结构发射光线并接收被该反射结构相对于该触控表面反射的该光线。该处理模块与该发光及接收模块通信连接，该处理模块用以根据该接收的光线而决定该笔身在该触控表面上的一触控位置。藉此，该触控位置产生装置能独立于提供该触控表面的装置而能决定该触控位置；换言之，该触控输入系统能轻松地适用于各种触控表面(例如显示屏、投影屏等)。
[0008]本发明的触控输入系统包括:一触控表面；一反射结构，该反射结构环绕该触控表面设置并突出于该触控表面；一触控位置产生装置，该触控位置产生装置包括:一笔身，该笔身用以在该触控表面实施触控操作；一发光及接收模块，该发光及接收模块设置于该笔身，该发光及接收模块用以朝向该反射结构发射光线并接收被该反射结构相对于该触控表面正向反射的该光线；以及一处理模块，该处理模块与该发光及接收模块通信连接，该处理模块用以根据该接收的光线而决定该笔身在该触控表面上的一触控位置。
[0009]本发明的另一目的在于提供一种触控位置产生装置，使用于本发明的触控输入系统，故该触控位置产生装置具有独立于提供该触控表面的装置的触控位置判断机制，同样能有效解决目前的触控技术缺乏设计及使用弹性的问题。
[0010]本发明的触控位置产生装置使用于一触控输入系统，该触控输入系统包括一触控表面及一反射结构，该反射结构环绕该触控表面设置并突出于该触控表面，该触控位置产生装置包括:一笔身、一发光及接收模块以及一处理模块；该笔身用以在该触控表面实施触控操作；该发光及接收模块设置于该笔身，该发光及接收模块用以朝向该反射结构发射光线并接收被该反射结构相对于该触控表面反射的该光线，该发光及接收模块根据该接收的光线而产生多个量测值；该处理模块设置于该笔身并与该发光及接收模块通信连接，该处理模块用以根据该多个量测值而决定该笔身在该触控表面上的一触控位置。同理，该触控位置产生装置能独立于提供该触控表面的装置而能决定该触控位置；换言之，该触控位置产生装置在该反射结构设置存在的前提下，即能轻松地适用于各种触控表面(例如显示屏、投影屏等)。
[0011]相比先前技术，本发明的触控位置产生装置利用环绕该触控表面设置的该反射结构反射光线的特性，获取该触控位置产生装置相对于该反射结构的相对位置信息，例如发光、接收的时间差，并通过反射结构相对于该触控表面的设置关系，本发明即能决定出在该触控表面上的该触控位置，无需与提供该触控表面的装置协同运作。因此，本发明的触控输入系统及其方法能独立于提供该触控表面的装置而决定出该触控位置，故能轻易地适用于各种尺寸的触控表面，提供更具弹性的设计及使用。
[0012]关于本发明的优点与精神可以藉由以下的发明详述及所附的附图得到进一步的了解。
【附图说明】
[0013]图1为本发明的触控输入系统的示意图。
[0014]图2为本发明用于决定触控位置的方法的主要流程图。
[0015]图3为图1中触控位置产生装置的功能方框图。
[0016]图4为根据一第一实施例的触控位置产生装置的TK意图。
[0017]图5为图4中触控位置产生装置的分解图。
[0018]图6为图4中触控位置产生装置的剖面图。
[0019]图7为本发明的方法根据一第二实施例的流程图。
[0020]图8为图7所表TJK的方法使用触控位置广生装置的俯视TJK意图。
[0021]图9为图7中步骤S240根据一实施例的细部流程图。
[0022]图10为图7中步骤S240根据另一实施例的细部流程图。
[0023]图11为本发明的方法根据一第三实施例的流程图。
[0024]图12为图11所表TK的方法使用一触控位置产生装置的俯视TK意图。
[0025]图13为根据一第四实施例的触控位置产生装置的分解图。
[0026]图14为图13中触控位置产生装置的剖面图。
[0027]图15为根据一第五实施例的触控位置产生装置实施于触控表面的侧视示意图。
[0028]图16为图15中触控表面的发光模块的俯视配置TK意图。
[0029]图17为本发明的方法根据一第六实施例的流程图。
[0030]图18为图17所表示的方法使用图15中触控位置产生装置的俯视示意图。
[0031]主要组件符号说明:
[0032]I 触控输入系统21 电子装置
[0033]10 触控表面12 反射结构
[0034]12a-d反射边14、34、44、54、64 触控位置产生
[0035]装置
[0036]34a、44a、64a 触控位置140、340、540、640 笔身
[0037]340a, 540a 旋转轴向
[0038]142、342、542、642 发光及接收模块
[0039]144、344、544、644 处理模块 346、546 旋转机构
[0040]3400 管体3400a 内壁面
[0041]3402 杆件3402a、640a 接触端
[0042]3422、3422a-d、5422 测距器 3462、5462 旋转件
[0043]3462a 滑轨3462b 外表面
[0044]3464、5464 驱动模块5400 本体部
[0045]5402 接触部5462a 内齿轮
[0046]5404 限位件6422 发光模块
[0047]6424 接收模块34642 旋转套筒
[0048]34642a 通孔:34?? 滑槽
[0049]34642c 内壁面34642d 外表面
[0050]34644 旋转导引结构34644a 螺旋状沟槽
[0051]34644b导柱34646 电磁产生装置
[0052]54002 开口54004 断差结构
[0053]54006 凹槽54622 突缘
[0054]54642 马达54642a 外齿轮
[0055]64222 发光单元64222a 光源
[0056]64222b透镜74222 发光单元
[0057]Lla_d、L2a_d、L3a_h、L4a_h、L5、L6a_h 光线
[0058]Cl 第一坐标轴C2 第二坐标轴
[0059]SlOO ?S140、S200 ?S248、S2401 ?S2414、S300 ?S348、S400 ?S450 实施步骤
【具体实施方式】
[0060]请参阅图1及图2，图1为本发明的触控输入系统I的示意图，图2为本发明用于决定触控位置的方法的主要流程图。触控输入系统I应用该方法并包含一触控表面10、一反射结构12及一触控位置产生装置14。反射结构12环绕触控表面10设置并突出于触控表面10。在使用触控输入系统I时，根据本发明的方法，使用者可使用触控位置产生装置14靠近或触碰触控表面10并朝向反射结构12发射光线(包含光线Lla、Llb、Llc、Lld)，如步骤SlOO所示；接着，本发明的方法使用触控位置产生装置14以接收被反射结构12相对于触控表面10反射的光线L2a、L2b、L2c、L2d，如步骤S120所示；然后，本发明的方法使用触控位置产生装置14以根据接收的光线L2a、L2b、L2c、L2d，决定触控位置产生装置14在触控表面10上的一触控位置(即触控位置产生装置14触碰触控表面10的处或触控表面10最接近触控位置产生装置14的处)，如步骤S140所示。其中，在步骤S140中，本发明的方法使用触控位置产生装置14以根据接收的光线L2a、L2b、L2c、L2d，可决定相关于自触控位置产生装置14至反射结构12间的距离的多个量测值，并使用触控位置产生装置14以根据该多个量测值，决定该触控位置。为了实际操作便利，该量测值通常为一时间间隔，原则上该时间间隔即为光线自触控位置产生装置14行进至反射结构12、被反射结构12反射而再行进至触控位置产生装置14所需的时间，该时间即反映了光线行进的路径长，亦即反映了触控位置产生装置14至反射结构12(反射处)的两倍距离；但本发明不以此为限，例如基于测量组件的输出(例如直接输出距离)，本发明的方法亦可直接以距离作为量测值，并据以决定该触控位置。
[0061]此外，原则上，触控位置产生装置14发射的光线能被反射结构12反射而后被触控位置产生装置14接收，即可实施本发明，故本发明不限于触控位置产生装置14实际触碰到触控表面10的情形。在实际操作上，为增加使用者触控操作的手