触控输入系统、触控位置产生装置及方法_2

文档序号:9742631阅读:来源:国知局
感,可通过反射结构12的设置,例如控制及突出于触控表面10的高度,使得反射结构12反射触控位置产生装置14发射的光线时,触控位置产生装置14亦触碰到触控表面10。另外,为简化说明触控位置产生装置14根据接收的光线而决定触控位置的机制,在本文实施例均以实质上正向反射的光线(即图1中所示的光线L2a、L2b、L2c、L2d)为基础,但本发明不以此为限。
[0062]请并参阅图3,图3为触控位置产生装置14的功能方框图。在实际操作上,触控位置产生装置14包含一笔身140、一发光及接收模块142及一处理模块144。笔身140可供使用者抓持并用以触碰触控表面10。发光及接收模块142设置于笔身140,发光及接收模块142用以朝向反射结构12发射该光线(包含光线Lla、Llb、Llc、Lld)并接收被反射结构12相对于触控表面10正向反射的光线L2a、L2b、L2c、L2d。基于实际的发光及接收模块142的动作机制,发光及接收模块142可能需露出于笔身140设置,例如发光及接收模块142的发光面及收光面露出笔身140以能顺利地朝外发光及接收光线;但本发明不以此为限。处理模块144设置于笔身140并与发光及接收模块142通信连接(即能达到通信目的的连接手段,例如以有线或无线的方式连接),处理模块144用以根据接收的光线Lib、L2b、L3b、L4b而决定笔身140在触控表面10上的该触控位置。进一步来说,发光及接收模块142在实际操作上可独立完成量测并产生量测值,该量测值即相关于自触控位置产生装置14至反射结构12间的距离。处理模块144接收来自发光及接收模块142的量测值后,即可据以判断该触控位置。换句话说,发光及接收模块142根据该接收的光线L2a、L2b、L2c、L2d而产生多个量测值,处理模块144根据该多个量测值决定该触控位置。如同前段说明,该量测值通常为一时间间隔,但本发明不以此为限。
[0063]在实际操作上,在触控位置产生装置14决定出该触控位置后,触控位置产生装置14可通过处理模块144与外部的电子装置21通信(例如利用无线通信),以传送该触控位置的信息至该电子装置21。例如,电子装置21为控制一显示器的计算机主机,该显示器在其显示屏上提供该触控表面10,电子装置21可根据该触控位置的信息控制该显示器的显示,例如包含光标移动的显示、包含对应对象作动的显示等。又例如,电子装置21为控制一投影机的计算机主机,供该投影机投射影像的屏幕即可作为该触控表面10,电子装置21可根据该触控位置的信息控制该投影机的投影,例如包含光标移动的投影、包含对应对象作动的投影等。
[0064]请参阅图4至图6,图4为根据一第一实施例的触控位置产生装置34的示意图,图5为触控位置产生装置34的分解图,图6为触控位置产生装置34的剖面图。触控位置产生装置34与触控位置产生装置14逻辑结构大致相同,在触控位置产生装置34中,对于相同命名的组件,可参阅关于触控位置产生装置14的相关说明,不另赘述。触控位置产生装置34包含一笔身340、一发光及接收模块342、一处理模块344及一旋转机构346。笔身340包含一管体3400及一杆件3402,管体3400内形成的容置空间可容置旋转机构346、处理模块344等组件。杆件3402设置于管体3400内且相对于管体3400固定,例如直接与管体3400内部结构连接。杆件3402具有一接触端3402a,露出于管体3400,使得使用者可握持管体3400以经由接触端3402a触碰触控表面10。旋转机构346设置于笔身340内,旋转机构346包含一旋转件3462及一驱动模块3464,旋转件3462可转动地套在杆件3402上并可相对于笔身340绕着一旋转轴向340a (以连线表不在图6中)旋转,驱动模块3464与旋转件3462衔接以驱动旋转件3462旋转。
[0065]在第一实施例中,驱动模块3464包含一旋转套筒34642、一旋转导引结构34644及一电磁产生装置34646。旋转套筒34642具有一通孔34642a,旋转套筒34642以通孔34642a套在旋转件3462上。其中,通孔34642a的截面与旋转件3462的截面匹配,使得旋转件3462与旋转套筒34642能一起相对于杆件3402旋转且旋转套筒34642能沿旋转轴向340a在旋转件3462上滑动;例如通孔34642a及旋转件3462的截面均为异形截面。原则上,通孔34642a及旋转件3462的截面均非为圆形即可。在第一实施例中,旋转套筒34642具有一滑槽34642b,形成于通孔34642a的内壁面34642c上,旋转件3462具有一滑轨3462a,设置于旋转件3462的外表面3462b上,滑槽34642b与滑轨3462a衔接使得旋转件3462与旋转套筒34642能一起相对于杆件3402旋转且旋转套筒34642能沿旋转轴向340a在旋转件3462上滑动。在实际操作上,亦可滑槽形成于旋转件3462上,滑轨形成于通孔34642a中,此配置亦能达到旋转件3462与旋转套筒34642能一起相对于杆件3402旋转的目的。但本发明均不以此为限。
[0066]旋转导引结构34644设置于管体3400内并包含一螺旋状沟槽34644a及一导柱34644b,在旋转套筒34642的外表面34642d及管体3400的内壁面3400a上对应设置,导柱34644b可相对滑动于螺旋状沟槽34644a中,使得当旋转套筒34642相对于管体3400沿旋转轴向340a移动时,受到螺旋状沟槽34644a及导柱34644b相互作用产生导引作用,旋转套筒34642亦相对于管体3400绕着旋转轴向340a旋转,进而达到旋转件3462旋转的目的。在第一实施例中,螺旋状沟槽34644a设置于旋转套筒34642的外表面34642d,导柱34644b对应地设置于管体3400的内壁面3400a,但实际操作上,亦可螺旋状沟槽34644a设置于管体3400的内壁面3400a,导柱34644b对应地设置于旋转套筒34642的外表面34642d,亦能发挥前述旋转套筒34642在沿旋转轴向340a移动时,亦相对于管体3400绕着旋转轴向340a旋转的功效。
[0067]电磁产生装置34646设置于管体3400内并能以磁力驱动旋转套筒34642沿旋转轴向340a移动。在实际操作上,电磁产生装置34646为可产生一感应磁场的装置,例如电磁铁,而旋转套筒34642得以磁性材料或足可被磁铁吸附的材料制作。藉此,当电磁产生装置34646作用时,旋转套筒34642即可被电磁产生装置34646吸引而相对于管体3400沿旋转轴向340a移动,且受到螺旋状沟槽34644a及导柱34644b相互作用而同时相对于管体3400绕着旋转轴向340a旋转。在此配置中,根据使用者握持笔身340 (或管体3400)的视角,电磁产生装置34646位于旋转套筒34642的上方,故旋转套筒34642通过电磁产生装置34646产生的感应磁场而向上靠近电磁产生装置34646,并通过自身重量而下落。但本发明不以此为限。例如,旋转套筒34642能产生一永久磁场,例如以磁铁制作旋转套筒34642,或在旋转套筒34642上设置一永久磁铁,使得电磁产生装置34646通过该感应磁场与该永久磁场交互作用以能控制旋转套筒34642沿旋转轴向340a前进(或称向上)及后退(或称向下)移动。例如,可通过对电磁产生装置34646导通以不同流向的电流,使得电磁产生装置34646与旋转套筒34642间产生相吸或相斥的磁力,其中相斥磁力可加速旋转套筒34642向下移动的速度。
[0068]发光及接收模块342包含一测距器3422(以阴影线方框表示在图4至图6中),设置于旋转机构346的旋转件3462上,使得测距器3422能随着旋转件3462相对于笔身340(或管体3400)旋转,进而能朝向四周发射光线。在实际操作上,测距器3422可为但不限于一激光测距仪。在第一实施例中,测距器3422固定于旋转件3462的露出于管体3400的部分(即旋转件3462下端的圆盘部分)上,故测距器3422的发光面及收光面亦露出于管体3400;但本发明不以此为限。处理模块344设置于管体3400内。为简化说明,在第一实施例中,处理模块344亦负责触控位置产生装置34的控制操作及电源供应(利用通过电池),因此,处理模块344与电磁产生装置34646电连接(以粗虚线表示在图6中)以能控制旋转机构346的作动。处理模块344与测距器3422无线通信连接以能接收来自测距器3422关于量测值的输出,此配置有利于测距器3422随着旋转件3462旋转。另外,测距器3422可使用独立电源,且此独立电源亦随测距器3422设置于旋转件3462下端的圆盘部分。
[0069]补充说明的是,在第一实施例中,发光及接收模块342仅使用一个测距器3422,故旋转套筒34642需能旋转一圈(即360度)以上,以使发光及接收模块342能朝向四周发射光线。在实际操作上,发光及接收模块342亦可使用多个测距器3422,例如使用四个测距器3422且平均(或称等圆周角度)设置,此时旋转套筒34642仅需能旋转四分之一圈(即90度)以上即可实现发光及接收模块342能朝向四周发射光线的目的。旋转套筒34642可旋转的角度(或圈数)可由旋转套筒34642在管体3400内沿旋转轴向340a可移动的距离及形成于旋转套筒34642上螺旋状沟槽34644a可提供的导程而定,此可为本领域的技术人员基于本说明书而能完成,不另赘述。
[0070]请一并参阅图7及图8,图7为本发明的方法根据一第二实施例的流程图,图7所示的流程图使用前述触控位置产生装置34且仍以图2所示的流程图为基础。图8为本发明的方法使用触控位置产生装置34的俯视示意图,其中触控位置产生装置34与前述反射结构12及触控表面10搭配使用,触控位置产生装置34以圆圈表示于图8中,触控位置产生装置34在触控表面10的触控位置34a以十字标记表示于图8中。在该第二实施例中,触控表面10呈矩形,反射结构12包含四反射边12a-d,用以反射光线。反射边12a-d对应地设置于触控表面10的周边。对应于图2中步骤S100,在该第二实施例中,本发明的方法使用触控位置产生装置34以周期性地朝向四周发射光线,如图7中步骤S200所示。在实际操作上,在步骤S200中,本发明的方法可通过使旋转件3462相对于笔身340 (或管体3400)旋转,进而以达到旋转测距器3422的目的,以产生朝向反射结构12发射的光线L3a-h。亦艮P,测距器3422在旋转的同时,朝向笔身340(或管体3400)的四周发射光线;其中,为简化图面,在图8中仅表现数道光线示意。在逻辑上,在步骤S200中,触控位置产生装置34利用发光及接收模块342扫描四周(即360度)。
[0071]对应于图2中步骤S120,在该第二实施例中,本发明的方法使用触控位置产生装置34的测距器3422接收被反射结构12的反射边12a-d正向反射的光线L3a、L3c、L3e、L3g,如图7中步骤S220所示。其中,光线L3b、L3d、L3f、L3h因无法被反射边12a_d正向反射,故不会被测距器3422接收。藉此,通过测距器3422接收被反射结构12的反射边12a_d正向反射的光线L3a、L3c、L3e、L3g,本发明的方法即可决定出触控位置产生装置34(或更精确的说是测距器3422)至各个反射边12a-d (或更精确的说是反射边12a_d反射光线L3a、L3c、L3e、L3g
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