觸控物件與光學(xué)觸控組件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種觸控物件與光學(xué)觸控組件。光學(xué)觸控組件包括顯示裝置、感測裝置以及觸控物件。顯示裝置具有觸控區(qū)。感測裝置電連接顯示裝置。觸控物件用以進(jìn)入觸控區(qū),并通過感測裝置感測觸控物件的運(yùn)動狀態(tài)而控制顯示裝置。觸控物件具有光控制元件,隨著觸控物件的運(yùn)動狀態(tài)改變而產(chǎn)生光線。感測裝置感測光線的特性變化以觸發(fā)顯示裝置的至少一操作功能。
【專利說明】觸控物件與光學(xué)觸控組件
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種觸控物件,且特別是涉及應(yīng)用該觸控物件的一種光學(xué)觸控組件。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科技的進(jìn)步與市場的趨勢,具有觸控功能的電子裝置或顯示熒幕已經(jīng)越來越多。而受限于制造成本與觸控效果,目前電容式或電阻式的觸控?zé)赡欢贾贿m用于小尺寸的裝置,如手機(jī)。而隨著感光元件的發(fā)展,大尺寸的觸控?zé)赡欢嗍鞘褂霉鈱W(xué)式觸控?zé)赡?,而光學(xué)式觸控?zé)赡徊粌H制造成本低廉并且觸控的準(zhǔn)確度也很好,所以在大尺寸觸控?zé)赡坏氖袌鲋?,光學(xué)式觸控?zé)赡痪哂懈偁巸?yōu)勢。而光學(xué)式觸控?zé)赡坏脑硎峭ㄟ^偵測手指的位置再將此位置轉(zhuǎn)換為熒幕位置,以實(shí)現(xiàn)觸控功能。
[0003]無論是以電容式、電阻式亦或光學(xué)式的觸控?zé)赡?,隨著熒幕尺寸的增加,使用者在進(jìn)行相關(guān)觸控動作時常會因特定的選擇或切換動作,而需在偌大的熒幕上移動觸控物件。舉例來說,當(dāng)使用者以觸控物件在熒幕的左下角進(jìn)行圖案繪制,但此時用以切換圖案顏色或線條的選單卻是位在熒幕右上角。如此一來,使用者便需將觸控物件先移至右上角進(jìn)行點(diǎn)選,而后再移回左下角繼續(xù)繪制。如此不斷地在熒幕上往返多次方能完成圖案的繪制,因而造成使用者相當(dāng)不便。反過來說,當(dāng)觸控?zé)赡惠^小時,其操作界面的選單也會較小,則反而容易造成使用者點(diǎn)選錯誤。
[0004]據(jù)此,提供一種觸控操作組件,能同時提高使用者的使用效率、方便性以及正確率,以解決目前技術(shù)所存在的問題,實(shí)有其必要性。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種觸控物件與應(yīng)用其的光學(xué)觸控組件,以通過感測觸控物件所產(chǎn)生的光線變化而觸發(fā)顯示裝置的至少一操作功能。
[0006]為達(dá)上述目的,本發(fā)明的光學(xué)觸控組件,包括顯示裝置、感測裝置以及觸控物件。顯示裝置具有觸控區(qū)。感測裝置電連接顯示裝置。觸控物件用以進(jìn)入觸控區(qū)并通過感測裝置感測觸控物件的運(yùn)動狀態(tài)而控制顯示裝置。觸控物件具有光控制元件,該光控制元件隨著觸控物件的運(yùn)動狀態(tài)改變而產(chǎn)生多個第一光線。感測裝置感測第一光線的特性變化以觸發(fā)顯示裝置的操作功能。
[0007]本發(fā)明的觸控物件,包括本體與多個光控制元件。本體具有中心軸。光控制元件配置于本體且環(huán)繞中心軸排列。光控制元件的光學(xué)特性隨著環(huán)繞中心軸排列而改變。
[0008]在本發(fā)明的一實(shí)施例中,上述的光控制元件包括多個具有不同亮度的光源。
[0009]在本發(fā)明的一實(shí)施例中,上述的光控制元件包括多個具有不同波長的光源。
[0010]在本發(fā)明的一實(shí)施例中,上述的觸控物件具有光源,用以產(chǎn)生多個第二光線。第二光線經(jīng)由光控制元件而產(chǎn)生上述的第一光線。
[0011]在本發(fā)明的一實(shí)施例中,上述的光控制元件為多個具有不同穿透率的光學(xué)元件。
[0012]在本發(fā)明的一實(shí)施例中,上述的光控制元件為多個具有不同穿透波長的光學(xué)元件。
[0013]在本發(fā)明的一實(shí)施例中,光學(xué)觸控組件還包括光源,電連接感測裝置且位在觸控區(qū)旁。光源適于向觸控區(qū)發(fā)射至少一第三光線。第三光線經(jīng)由觸控物件的光控制元件而產(chǎn)生第一光線。
[0014]在本發(fā)明的一實(shí)施例中,上述的光控制兀件為多個具有不同反射率的光學(xué)兀件。
[0015]在本發(fā)明的一實(shí)施例中,上述的光控制元件為多個具有不同反射波長的光學(xué)元件。
[0016]在本發(fā)明的一實(shí)施例中,上述的光控制元件所產(chǎn)生第一光線的特性隨著環(huán)繞中心軸排列而依序遞增或遞減。
[0017]在本發(fā)明的一實(shí)施例中,上述的光控制元件包括多個從控制單元,且同一光控制元件的該些從控制單元,其所產(chǎn)生的第一光線的特性隨著環(huán)繞中心軸排列而依序地增或遞減。
[0018]基于上述,觸控物件通過配置其上的光控制元件,而使觸控物件因運(yùn)動狀態(tài)改變而造成光控制元件所產(chǎn)生的光線特性也隨之改變,因而得以讓感測裝置感測到觸控物件的運(yùn)動狀態(tài),進(jìn)而作為驅(qū)動顯示裝置并觸發(fā)其至少一操作功能的依據(jù)。
[0019]為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂,下文特舉實(shí)施例,并配合所附附圖作詳細(xì)說明如下。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1是依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的一種光學(xué)觸控組件的示意圖;
[0021]圖2是圖1中觸控物件的局部示意圖;
[0022]圖3是圖2光控制元件的俯視圖;
[0023]圖4與圖5分別繪示感測裝置所感測到觸控物件的光線狀態(tài);
[0024]圖6是本發(fā)明另一實(shí)施例的一種觸控物件的局部示意圖;
[0025]圖7是本發(fā)明又一實(shí)施例的一種觸控物件的局部示意圖;
[0026]圖8是本發(fā)明另一實(shí)施例的光控制元件的局部示意圖。
[0027]符號說明
[0028]10:光學(xué)觸控組件
[0029]100:顯示裝置
[0030]110:顯示面
[0031]120:觸控區(qū)
[0032]200:感測裝置
[0033]300:控制電路
[0034]400:觸控物件
[0035]410:本體
[0036]420、520、620、720:光控制元件
[0037]530:光源
[0038]621:從控制元件
[0039]C1:中心軸
[0040]CW、CCW:方向
[0041]L1:第一光線
[0042]L2:第二光線
[0043]L3:第三光線
[0044]Ml:選單
【具體實(shí)施方式】
[0045]圖1是依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的一種光學(xué)觸控組件的示意圖。圖2是圖1中觸控物件的局部示意圖。請同時參考圖1與圖2,在本實(shí)施例中,光學(xué)觸控組件10包括顯示裝置100、感測裝置200、控制電路300與觸控物件400。顯示裝置100例如是觸控?zé)赡?,其具有顯示面110與位在顯示面110前的觸控區(qū)120。感測裝置200是光學(xué)感測器,例如電荷耦合元件(CXD)、互補(bǔ)式金氧半導(dǎo)體(CMOS)、或光電二極管(photo d1de)等,其配置在于顯示裝置100以感測觸控區(qū)120的光線變化??刂齐娐?00電連接感測裝置200與顯示裝置100,以在觸控物件400進(jìn)入觸控區(qū)120時,通過感測裝置200感測觸控物件400的運(yùn)動狀態(tài)而觸發(fā)顯示裝置100的至少一操作功能。
[0046]進(jìn)一步地說,觸控物件400包括本體410與配置在本體上的光控制元件420。在本實(shí)施例中以筆形的觸控物件400為例。當(dāng)使用者握持觸控物件400進(jìn)入觸控區(qū)120后,感測裝置200便能通過因觸控物件400上的光控制元件420所產(chǎn)生的光線特性,而據(jù)以提供對應(yīng)的感測信號傳送至控制電路300,控制電路300便能依據(jù)所接收的感測信號判斷并觸發(fā)顯示裝置100的特定功能。
[0047]在此,本發(fā)明并未限制上述顯示裝置100、感測裝置200與觸控物件400的型式、數(shù)量及配置方式。在另一未繪示的實(shí)施例中,顯示裝置可為電子白板等現(xiàn)有技術(shù)中利用光學(xué)方式進(jìn)行觸控操作的電子裝置。再者,感測裝置可視觸控需求而以適當(dāng)?shù)臄?shù)量配置在適當(dāng)?shù)奈恢?,且感測裝置可以內(nèi)建的方式嵌設(shè)于顯示裝置中,也可以外掛的方式組合于顯示裝置。
[0048]基于上述,由于在觸控物件400的本體410上配置光控制元件420,因此當(dāng)觸控物件400進(jìn)入觸控區(qū)120時,便能由此產(chǎn)生不同特性的光線。圖3是圖2光控制元件的俯視圖。圖4與圖5分別繪示感測裝置所感測到觸控物件的光線狀態(tài)。請同時參考圖2至圖5,以本實(shí)施例而言,本體410具有中心軸Cl與多個配置在本體410上的光控制元件420,且這些光控制元件420以多個具有不同亮度的光源(例如發(fā)光二極管或激光二極管)所組成并環(huán)繞中心軸Cl排列。據(jù)此,這些光控制元件410便能產(chǎn)生多個不同亮度的第一光線LI以讓感測裝置200進(jìn)行偵測以判斷觸控物件400的運(yùn)動狀態(tài)。
[0049]舉例來說,如圖3所示,上述的光控制元件420是依其亮度分布而使其隨著環(huán)繞中心軸Cl逐漸遞增或遞減。在此以數(shù)字代表亮度,數(shù)字越大代表亮度越大。因此,在感測時間Tl內(nèi),當(dāng)觸控物件400相對于中心軸Cl而以方向CW旋轉(zhuǎn)一圈時,感測裝置200便能感測出如圖4所示在感測時間Tl內(nèi)的亮度-時間的關(guān)系分布,即亮度從數(shù)字I的程度遞增至數(shù)字10的圖形。換句話說,當(dāng)感測裝置200所感測到如圖4所示,在感測時間Tl內(nèi)的第一光線LI的亮度分布為所示圖形時,便能判斷出觸控物件400是相對于中心軸Cl以方向CW進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
[0050]再者,為提高感測裝置200于判斷時的準(zhǔn)確性,使用者可通過重復(fù)的旋轉(zhuǎn)動作,而使觸控物件400的光控制元件420對感測裝置200造成如圖4所示,感測時間T1至T3的圖形分布即代表觸控物件400沿方向CW旋轉(zhuǎn)3圈,如此便能通過圖形的重復(fù)性來提高判斷時的準(zhǔn)確性。反過來說,當(dāng)感測裝置200感測到第一光線L1的亮度分布如圖5所示遞減圖形時,便能判斷出此時觸控物件400是相對于中心軸C1而以方向CCW進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。在此并未限定觸控物件400的運(yùn)動方式,其能對感測裝置200造成漸進(jìn)式的光學(xué)特性變化以供判斷者,皆可適用于本實(shí)施例。
[0051]如此,本實(shí)施例的光學(xué)觸控組件10便能利用光線特性而判斷觸控物件400的運(yùn)動狀態(tài),并據(jù)以讓控制元件300觸發(fā)顯示裝置100的至少一操作功能。舉例來說,請再參考圖1,當(dāng)使用者欲以觸控物件400進(jìn)行圖像繪制時,其操作界面會以選單Ml讓使用者進(jìn)行選擇線條種類。在現(xiàn)有技術(shù)中仍須以觸控物件400碰觸該選單Ml在觸控區(qū)120的位置,方能達(dá)到選擇的效果。但,本實(shí)施例通過配置上述光控制元件420,使觸控物件400改變其運(yùn)動狀態(tài)后便能被感測裝置200所得知,因此使用者便無須將觸控物件400移至圖1右上角的選單Ml處,亦即使用者無須移至選單Ml在觸控區(qū)112的對應(yīng)位置,便能達(dá)到選擇的效果。
[0052]此外,在本實(shí)施例中,在進(jìn)行光線感測之前(即在上述感測時間T1之前),光學(xué)觸控組件10尚能通過顯示裝置100或感測裝置200感測觸控物件400在觸控區(qū)120的位置,并據(jù)以比對該位置所應(yīng)該對應(yīng)的光線特性,以進(jìn)一步確保后續(xù)感測時的準(zhǔn)確性。
[0053]如上述并未限制感測裝置200的型式,在另一未繪示的實(shí)施例中,感測裝置也可用以感測光線的波長。換句話說,上述實(shí)施例中的光控制元件可為多個具有不同波長的光源,而其波長也隨著圍繞中心軸C1排列而遞增或遞減,此舉同樣能達(dá)到與上述實(shí)施例相同的效果。
[0054]圖6是本發(fā)明另一實(shí)施例的一種觸控物件的局部示意圖。請參考圖6,本實(shí)施例的觸控物件包括本體410、多個光控制元件520與配置在本體410內(nèi)的光源530,其中光控制元件520與前述實(shí)施例類似,其同樣環(huán)繞中心軸C1并依其光學(xué)特性遞增或遞減地排列在本體410上。而與前述實(shí)施例不同的是,本實(shí)施例的光控制元件520則是多個具有不同穿透率(或不同穿透波長)的光學(xué)元件。據(jù)此,在本體410內(nèi)的光源530所產(chǎn)生相同特性的第二光線L2,會經(jīng)由這些光控制元件520而轉(zhuǎn)換成多個不同光學(xué)特性的第一光線L1射出本體410,同樣能達(dá)到與前述實(shí)施例相同的效果。
[0055]圖7是本發(fā)明又一實(shí)施例的一種觸控物件的局部示意圖。請參考圖7,與上述實(shí)施例不同的是,觸控物件的光控制元件720是多個具有不同反射率(或不同反射波長)的光學(xué)元件。據(jù)此,光控制元件720得以接受外來的第三光線L3并經(jīng)反射后產(chǎn)生具有不同光學(xué)特性的的第一光線L1射出本體410外以供感測裝置200所感測。在此,可在圖1的觸控區(qū)120旁設(shè)置光源(未繪示于圖1)以對觸控區(qū)120發(fā)射第三光線L3,以作為具有穩(wěn)定且均一的第三光線L3的來源,但本實(shí)施例并不以此為限。
[0056]圖8是本發(fā)明另一實(shí)施例的光控制元件的局部示意圖。請參考圖8并對照圖6為例予以說明,如圖8所示,本實(shí)施例的每一個光控制元件620可進(jìn)一步地區(qū)分為多個從控制元件621 (如圖8所示,將光控制元件區(qū)620區(qū)分為十個從控制元件621并分別標(biāo)注1_1、1-2、1-3、…1-9、1-10),且所述從控制兀件621的光學(xué)特性(例如亮度或波長)同樣相對于中心軸C1環(huán)繞而呈遞增或遞減地排列。換句話說,本實(shí)施例的使用者無須將觸控物件600完整旋轉(zhuǎn)一圈,而改以旋轉(zhuǎn)原旋轉(zhuǎn)路徑的十分之一(即相對于前述實(shí)施例將環(huán)繞中心軸Cl的光控制元件420分為十等分),便能產(chǎn)生如圖4或圖5所示的圖形效果,因而能有效降低使用者的操作復(fù)雜性。
[0057]綜上所述,在本發(fā)明的上述實(shí)施例中,觸控物件通過配置其上的光控制元件,而使觸控物件因運(yùn)動狀態(tài)改變而造成光控制元件所產(chǎn)生的光線特性也隨之改變,因而得以讓感測裝置感測到觸控物件的運(yùn)動狀態(tài),進(jìn)而作為驅(qū)動顯示裝置并觸發(fā)其至少一操作功能的依據(jù)。
[0058]再者,光控制元件可為主動式光源(直接產(chǎn)生不同特性的光線)或被動式光學(xué)元件(將另外光線轉(zhuǎn)換成不同特性的光線),且其環(huán)繞于中心軸而使其光學(xué)特性呈漸進(jìn)式(遞增或遞減)排列,因此讓觸控物件以中心軸旋轉(zhuǎn)時能產(chǎn)生周期性的圖案以供感測裝置所感測,進(jìn)而據(jù)以觸發(fā)顯示裝置的操作功能,而能有效避免使用者需不斷在觸控區(qū)來回移動等不便于觸控等動作產(chǎn)生。
[0059]雖然已結(jié)合以上實(shí)施例公開了本發(fā)明,然而其并非用以限定本發(fā)明,任何所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中熟悉此技術(shù)者,在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi),可作些許的更動與潤飾,故本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以附上的權(quán)利要求所界定的為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種光學(xué)觸控組件,包括: 顯示裝置,具有一觸控區(qū); 感測裝置,電連接該顯示裝置;以及 觸控物件,用以進(jìn)入該觸控區(qū)并通過該感測裝置感測該觸控物件的運(yùn)動狀態(tài)而控制該顯示裝置,其中該觸控物件具有一光控制元件,該光控制元件隨著該觸控物件的運(yùn)動狀態(tài)改變而產(chǎn)生多個第一光線,該感測裝置感測該些第一光線的特性變化以觸發(fā)該顯示裝置的操作功能。
2.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)觸控組件,其中該光控制元件包括環(huán)繞該觸控物件一中心軸排列的多個光控制元件,且該觸控物件以該中心軸旋轉(zhuǎn),以使該感測裝置感測到從該些光控制元件所產(chǎn)生不同的該些第一光線。
3.如權(quán)利要求2所述的光學(xué)觸控組件,其中該些光控制元件包括多個具有不同亮度的光源。
4.如權(quán)利要求2所述的光學(xué)觸控組件,其中該些光控制元件包括多個具有不同波長的光源。
5.如權(quán)利要求2所述的光學(xué)觸控組件,其中該觸控物件具有一光源,用以產(chǎn)生多個第二光線,該些第二光線經(jīng)由該些光控制元件而產(chǎn)生該些第一光線。
6.如權(quán)利要求5所述的光學(xué)觸控組件,其中該些光控制元件為多個具有不同穿透率的光學(xué)兀件。
7.如權(quán)利要求5所述的光學(xué)觸控組件,其中該些光控制元件為多個具有不同穿透波長的光學(xué)兀件。
8.如權(quán)利要求2所述的光學(xué)觸控組件,還包括一光源,電連接該感測裝置且位在該觸控區(qū)旁,該光源適于向該觸控區(qū)發(fā)射至少一第三光線,該第三光線經(jīng)由該觸控物件的該些光控制元件而產(chǎn)生該些第一光線。
9.如權(quán)利要求8所述的光學(xué)觸控組件,其中該些光控制元件為多個具有不同反射率的光學(xué)兀件。
10.如權(quán)利要求8所述的光學(xué)觸控組件,其中該些光控制元件為多個具有不同反射波長的光學(xué)元件。
11.如權(quán)利要求2所述的光學(xué)觸控組件,其中該些光控制元件所產(chǎn)生該些第一光線的特性隨著環(huán)繞該中心軸排列而依序遞增或遞減。
12.如權(quán)利要求2所述的光學(xué)觸控組件,其中各該光控制元件包括多個從控制單元,且同一光控制元件的該些從控制單元,其所產(chǎn)生的該些第一光線的特性隨著環(huán)繞該中心軸排列而依序地增或遞減。
13.一種觸控物件,包括: 本體,具有一中心軸;以及 多個光控制元件,配置于該本體且環(huán)繞該中心軸排列,該些光控制元件的光學(xué)特性隨著環(huán)繞該中心軸排列而改變。
14.如權(quán)利要求13所述的觸控物件,其中該些光控制元件為多個具有不同波長的光源。
15.如權(quán)利要求13所述的觸控物件,其中該些光控制元件為多個具有不同亮度的光源。
16.如權(quán)利要求13所述的觸控物件,還包括: 光源,配置于該本體內(nèi),且該些光控制元件轉(zhuǎn)換該光源的光線成多個不同特性的光線射出該本體外。
17.如權(quán)利要求16所述的觸控物件,其中該些光控制元件為多個不同穿透率的光學(xué)元件。
18.如權(quán)利要求16所述的觸控物件,其中該些光控制元件為多個不同穿透波長的光學(xué)元件。
19.如權(quán)利要求13所述的觸控物件,其中該些光控制元件為多個具有不同反射率的光學(xué)元件。
20.如權(quán)利要求13所述的觸控物件,其中該些光控制元件為多個具有不同反射波長的光學(xué)兀件。
21.如權(quán)利要求13所述的觸控物件,其中該些光控制元件的光學(xué)特性隨著環(huán)繞該中心軸排列而依序遞增或遞減。
22.如權(quán)利要求13所述的觸控物件,其中各該光控制元件包括多個從控制單元,且同一光控制元件的該些從控制單元的光學(xué)特性隨著環(huán)繞該中心軸排列而依序地增或遞減。
【文檔編號】G06F3/042GK104461175SQ201310463569
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2013年10月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月18日
【發(fā)明者】魏守德, 蘇上欽, 張洵豪 申請人:緯創(chuàng)資通股份有限公司