专利名称：屏幕控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种屏幕控制系统(Screen control system)，尤其涉及一种利用磁传感器(Magnetic inductive sensor)进行位置感测的屏幕控制系统。
背景技术：
近来，触控屏幕(Touch screen)的应用愈来愈广泛，例如游客导览系统、自动柜员机、销售点终端机、工业控制系统等。一般而言，触控屏幕可分为下列二种电阻式触控屏幕以及电容式触控屏幕。
电阻式触控屏幕的最表层是一层聚酯薄膜(Myler)，其内侧有导电金属涂膜。而屏幕的最底层(即贴在液晶显示器(Liquid crystal display，LCD)之上)是一片涂有导电材料的玻璃板。玻璃板与聚酯薄膜之间，则用一层聚酯制成的微小分隔点隔开。沿着玻璃板的X轴，以及聚酯薄膜的Y轴，各有一个控制器，会施加微小的电压梯度。每当手指触及屏幕，就会把两片导电层压在一起，于是电子装置就能侦测出触点的X坐标与Y坐标。
电容式触控屏幕的玻璃板，则是两面都涂上导电材料，外侧再覆上防刮涂膜。玻璃板周围的电极会在外侧导电层上产生均匀的低压电场。内侧导电层则可以提供电磁屏蔽，并减低噪声。每当手指接触到屏幕时，就会与外侧导电层上的电场产生电容耦合，而吸去微小的电流。各电极负责测量来自各个角落的电流，再由控制器定出手指的坐标。
然而，由于上述的触控屏幕的LCD上存在玻璃板，所以会减少LCD的输出亮度。因此，本发明的目的在于提供一种不需设置玻璃板的屏幕控制系统，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种屏幕控制系统，此屏幕控制系统利用磁传感器进行位置感测，藉此，即可不需于屏幕的面板上设置玻璃板，进而维持面板的输出亮度。
根据一优选具体实施例，本发明的屏幕控制系统(Screen control system)包含面板(Panel)、磁性构件(Magnetic member)、至少三个磁传感器(Magneticinductive sensor)以及处理单元(Processing unit)。磁性构件用以于面板上指示特定位置。这些磁传感器设置于面板下，每一磁传感器分别用以感测磁性构件于特定位置的磁场(Magnetic field)，并且将感测到的磁场转换为输出电压。处理单元分别与每一磁传感器以及面板相耦接，用以根据所有输出电压，计算出特定位置的坐标(Coordinate)。藉此，屏幕控制系统即可将磁性构件所指示的特定位置显示给使用者观视。
因此，由于本发明的屏幕控制系统利用磁传感器进行位置感测，并不须于面板上设置玻璃板供使用者按压，使得面板的输出亮度可维持稳定。
关于本发明的优点与精神可以藉由以下的发明详述及附图得到进一步的了解。
图1为绘示根据本发明的一优选具体实施例的屏幕控制系统的外观视图；图2为绘示图1中的面板的正视图；图3为绘示图1中的屏幕控制系统的功能方块图；以及图4为绘示输出电压与转动角度的关系图。
简单符号说明1屏幕控制系统 10面板12磁性构件 14a、14b、14c磁传感器16处理单元 e、f、Ra、Rb、Rc距离P特定位置 B磁场Va、Vb、Vc输出电压 X、Y坐标具体实施方式
请参阅图1至图3，图1为绘示根据本发明的一优选具体实施例的屏幕控制系统1的外观视图。图2为绘示图1中的面板10的正视图。图3为绘示图1中的屏幕控制系统1的功能方块图。屏幕控制系统(Screen controlsystem)1包含面板(Panel)10、磁性构件(Magnetic member)12、至少三个磁传感器(Magnetic inductive sensor)以及处理单元(Processing unit)16。这些磁传感器包含第一磁传感器14a、第二磁传感器14b以及第三磁传感器14c，分别设置于面板10下的相异角落，如图1以及图2所示。
于此实施例中，第一磁传感器14a定义为坐标原点，第二磁传感器14b至第一磁传感器14a的距离为e，并且第三磁传感器14c至第一磁传感器14a的距离为f。需注意的是，屏幕控制系统1亦可设置多于三个磁传感器，以增进位置感测的准确度。第一磁传感器14a、第二磁传感器14b以及第三磁传感器14c为二轴的磁传感器。
如图3所示，处理单元16分别与磁传感器14a、14b、14c以及面板10相耦接。
于此实施例中，磁性构件12可为磁铁或其它类似元件，并且面板10可为液晶面板或其它类似元件。优选地，可将磁性构件12装设于笔中，以方便使用者拿取使用。
如图1所示，使用者可将磁性构件12靠近面板10上方的一定距离，以于面板10上指示特定位置P。于此实施例中，特定位置P至第一磁传感器14a的距离定义为Ra，特定位置P至第二磁传感器14b的距离定义为Rb，并且特定位置P至第三磁传感器14c的距离定义为Rc，如图2所示。
接着，每一磁传感器14a、14b、14c会分别感测到磁性构件12于特定位置P的磁场(Magnetic field)B，并且将感测到的磁场转换为输出电压。于此实施例中，第一磁传感器14a输出的输出电压定义为Va，第二磁传感器14b输出的输出电压定义为Vb，并且第三磁传感器14c输出的输出电压定义为Vc。
之后，处理单元16会根据输出电压Va、Vb、Vc，以迭代法(Iteration method)计算出特定位置P的坐标(Coordinate)(X，Y)。其计算公式如下所示公式一Ra-Rb=αVa-Vb3······ARb-Rc=αVb-Vc3······BRc-Ra=αVc-Va3······C;]]>以及公式二X2+Y2=Ra2······(D)(X-e)2+Y2=Rb2······(E)X2+(Y-f)2=Rc2······(F).]]>
公式一中的(A)式、(B)式以及(C)式非为相依方程式。此外，α可为预定常数或经由下列公式计算公式三B=α1R3,]]>其中R代表面板10上的预定距离。
于此实施例中，处理单元16可先估计一个Ra值，并将其代入公式一中的(A)式，以计算Rb值。接着，处理单元16会将Rb值代入公式一中的(B)式，以计算Rc值。接着，处理单元16会将Ra、Rb、Rc分别代入公式二，以计算出三组坐标(X1，Y1)、(X2，Y2)、(X3，Y3)。接着，处理单元16会将坐标(X1，Y1)、(X2，Y2)、(X3，Y3)平均计算出一组平均坐标(Xavg，Yavg)，并且计算一个新的Ra’值Ra′=Xavg2+Yavg2.]]>之后，处理单元16会再根据Ra’计算出Rb’值以及Rc’值，并且重复上述计算过程。同理，开始时，处理单元16亦可先估计一个Rb值或Rc值，以进行后续计算过程。
当Ra’-Ra＜10mm，Rb’-Rb＜10mm，且Rc’-Rc＜10mm，处理单元16会停止运算，并输出特定位置P的相对应坐标(X，Y)。藉此，屏幕控制系统1即可将磁性构件12所指示的特定位置P显示给使用者观视。
此外，当磁性构件12于特定位置P转动时，处理单元16可根据磁传感器14a、14b或14c输出的输出电压的变化，判断磁性构件12转动的方向(角度)。请参阅图4，图4为绘示输出电压与转动角度的关系图。如图4所示，当使用者转动磁性构件12，磁传感器的输出电压(X轴与Y轴)会产生正负的变化。藉此，屏幕控制系统1可根据磁性构件12转动的方向(角度)，定义不同的功能，如下表一所示。
表一
于另一优选具体实施例中，本发明的磁传感器14a、14b、14c亦可为三轴的磁传感器。
相较于现有技术，由于本发明的屏幕控制系统利用磁传感器进行位置感测，并不须于面板上设置玻璃板供使用者按压，使得面板的输出亮度可维持稳定。此外，本发明可根据磁性构件12转动的方向(角度)，定义不同的功能(如鼠标的左右键)，对于使用者而言更加便利。
藉由以上优选具体实施例的详述，希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所揭露的优选具体实施例来对本发明的范畴加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明的范围内。因此，本发明的范围应该根据上述的说明作最宽广的解释，以致使其涵盖所有可能的改变以及具相等性的安排。
权利要求
1.一种屏幕控制系统，包括面板；磁性构件，用以于该面板上指示特定位置；至少三个磁传感器，设置于该面板下，每一该些磁传感器分别用以感测该磁性构件于该特定位置的磁场，并且将感测到的该磁场转换为输出电压；以及处理单元，分别与该些磁传感器以及该面板相耦接，用以根据该些输出电压，计算出该特定位置的坐标。
2.如权利要求1所述的屏幕控制系统，其中该些磁传感器包括第一磁传感器、第二磁传感器以及第三磁传感器，该第一磁传感器、该第二磁传感器以及该第三磁传感器分别设置于该面板下的相异角落。
3.如权利要求2所述的屏幕控制系统，其中该特定位置至该第一磁传感器的距离定义为Ra，该特定位置至该第二磁传感器的距离定义为Rb，该特定位置至该第三磁传感器的距离定义为Rc，该第一磁传感器输出的该输出电压定义为Va，该第二磁传感器输出的该输出电压定义为Vb，该第三磁传感器输出的该输出电压定义为Vc，Ra、Rb、Rc以及Va、Vb、Vc具有下列的关系Ra-Rb=αVa-Vb3,]]>Rb-Rc=αVb-Vc3,]]>Rc-Ra=αVc-Va3;]]>其中，α代表预定常数。
4.如权利要求3所述的屏幕控制系统，其中该坐标包含纵坐标X以及横坐标Y，该第一磁传感器定义为坐标原点，该第二磁传感器至该第一磁传感器的距离定义为e，该第三磁传感器至该第一磁传感器的距离定义为f，Ra、Rb、Rc、X、Y以及e、f具有下列的关系X2+Y2＝Ra2，(X-e)2+Y2＝Rb2，X2+(Y-f)2＝Rc2。
5.如权利要求4所述的屏幕控制系统，其中该处理单元以迭代法计算出该特定位置的该坐标。
6.如权利要求1所述的屏幕控制系统，其中当该磁性构件于该特定位置转动时，该处理单元可根据每一该些磁传感器输出的该输出电压的变化，判断该磁性构件转动的方向。
7.如权利要求1所述的屏幕控制系统，其中每一该些磁传感器为二轴的磁传感器。
8.如权利要求1所述的屏幕控制系统，其中每一该些磁传感器为三轴的磁传感器。
9.如权利要求1所述的屏幕控制系统，其中该磁性构件为磁铁。
10.如权利要求1所述的屏幕控制系统，其中该面板为液晶面板。
全文摘要
本发明揭露一种屏幕控制系统，其包括面板、磁性构件、至少三个磁传感器以及处理单元。磁性构件用以于面板上指示特定位置。这些磁传感器设置于面板下，每一磁传感器分别用以感测磁性构件于特定位置的磁场，并且将感测到的磁场转换为输出电压。处理单元分别与每一磁传感器以及面板相耦接，用以根据所有输出电压，计算出特定位置的坐标。藉此，屏幕控制系统即可将磁性构件所指示的特定位置显示给使用者观视。
文档编号G06F3/041GK101059741SQ20061007435
公开日2007年10月24日 申请日期2006年4月17日 优先权日2006年4月17日
发明者邓智仁 申请人:广达电脑股份有限公司