TW201800917A - 光學膜片以及使用者輸入系統 - Google Patents

Abstract

一種光學膜片包含一光學調變層以及一編碼圖案。光學調變層具有一第一表面以及一第二表面，且光學調變層可受電性或光照驅動以調整光學調變層之透射性。編碼圖案設置於光學調變層之第一表面以及第二表面至少其中之一。編碼圖案可吸收、反射或放射一感測光，且編碼圖案包含一編碼資訊。上述光學膜片可在透明狀態以及霧化狀態間選擇性切換。同時亦揭露一種包含上述光學膜片之使用者輸入系統。

Description

光學膜片以及使用者輸入系統

本發明是有關一種光學膜片以及使用者輸入系統，特別是一種讓使用者以光學讀取裝置輸入之光學膜片以及使用者輸入系統。

一種使用者輸入系統是在基板上設置包含定址資訊之編碼圖案，使用者利用適當之讀取裝置解碼編碼圖案中之定址資訊，以記錄讀取裝置在基板表面移動的軌跡。一般而言，讀取裝置為一筆型結構，如此，使用者能夠以習慣的書寫方式與電子裝置互動。舉例而言，在顯示面板表面設置定址資訊，使用者即可在顯示面板書寫並記錄所書寫的內容。然而，顯示面板不透光的特性，難以融入使用環境，因而限制了應用範圍。

有鑑於此，提供一種與使用環境融合度較佳之光學膜片以提昇其應用範圍便是目前極需努力的目標。

本發明提供一種光學膜片以及使用者輸入系統，其是在一光學調變層上設置編碼圖案，以使本發明之光學膜片可在透明狀態以及霧化狀態之間切換，以提升與使用環境之融合度。

本發明一實施例之光學膜片包含一光學調變層以及一編碼圖案。光學調變層具有一第一表面以及一第二表面，且光學調變層可受電性或光照驅動以調整光學調變層之透射性。編碼圖案設置於光學調變層之第一表面以及第二表面至少其中之一。編碼圖案可吸收、反射或放射一感測光，且編碼圖案包含一編碼資訊。

本發明另一實施例之使用者輸入系統包含一光學膜片以及一光學讀取裝置。光學膜片包含一光學調變層以及一編碼圖案。光學調變層具有一第一表面以及一第二表面，且光學調變層可受電性或光照驅動以調整光學調變層之透射性。編碼圖案設置於光學調變層之第一表面以及第二表面至少其中之一。編碼圖案可吸收、反射或放射一感測光，且編碼圖案包含一編碼資訊。光學讀取裝置具有一尖端，其用以抵靠於編碼圖案。光學讀取裝置包含一發光單元、一影像感測器、一處理單元以及一通訊介面。發光單元用以產生感測光或一激發光照射光學膜片。影像感測器用以感測來自編碼圖案之感測光，並輸出一感測影像。處理單元與影像感測器電性連接，用以分析感測影像以獲得編碼圖案之一編碼資訊。通訊介面與處理單元電性連接，用以將編碼資訊傳送至一外部電子裝置。

以下藉由具體實施例配合所附的圖式詳加說明，當更容易瞭解本發明之目的、技術內容、特點及其所達成之功效。

以下將詳述本發明之各實施例，並配合圖式作為例示。除了這些詳細說明之外，本發明亦可廣泛地施行於其它的實施例中，任何所述實施例的輕易替代、修改、等效變化都包含在本發明之範圍內，並以申請專利範圍為準。在說明書的描述中，為了使讀者對本發明有較完整的瞭解，提供了許多特定細節；然而，本發明可能在省略部分或全部特定細節的前提下，仍可實施。此外，眾所周知的步驟或元件並未描述於細節中，以避免對本發明形成不必要之限制。圖式中相同或類似之元件將以相同或類似符號來表示。特別注意的是，圖式僅為示意之用，並非代表元件實際之尺寸或數量，有些細節可能未完全繪出，以求圖式之簡潔。

請參照圖1a以及圖1b，本發明之一實施例之光學膜片10包含一光學調變層11以及一編碼圖案12。光學調變層11具有一第一表面111以及一第二表面112。光學調變層11可受電性或光照驅動來調整光學調變層11之透射性。舉例而言，光學調變層11可在透明狀態以及霧化狀態之間切換。處於透明狀態之光學調變層11對於透射光學調變層11之入射光L1具有較低之散射性，如圖1a所示，而處於霧化狀態之光學調變層11對於透射光學調變層11之入射光L1具有較高之散射性，如圖1b所示。

於一實施例中，光學調變層11包含一聚合物分散液晶(polymer dispersed liquid crystal，PDLC)層11a以及二個透明電極11b、11c。透明電極11b、11c分別設置於聚合物分散液晶層11a之兩側，其可選擇性提供一電場以改變聚合物分散液晶層11a之光學特性。舉例而言，聚合物分散液晶層11a在未受到電場作用的情況下為霧化狀態，亦即具有較高之散射性；聚合物分散液晶層11a在受到電場作用的情況下則為透明狀態，亦即具有較低之散射性。於另一實施例中，光學調變層11可包含一流體以及多個金屬氧化物微粒，其分散於流體中，且金屬氧化物微粒之粒徑小於或等於1μm。需注意的是，依據實際需求，光學調變層11在未受到電場作用的情況下為透明狀態，以及在受到電場作用的情況下為霧化狀態亦可實現本發明。

編碼圖案12設置於光學調變層11之第一表面111或第二表面112。編碼圖案12用以吸收、反射或放射一感測光L2。於一實施例中，感測光L2可為不可見光，例如紅外光或紫外光。於一實施例中，光學調變層11以及編碼圖案12允許可見光透射。可以理解的是，在光學調變層11為霧化狀態時，其可散射可見光而屏蔽光學調變層11兩側之影像，以達到隱密的效果。編碼圖案12可為螢光材料或偏光性材料，或者編碼圖案12可為金屬、金屬氧化物、氮化矽、氧化矽或合金。可以理解的是，編碼圖案12為經過特殊設計之圖案，其包含一編碼資訊。於一實施例中，編碼圖案12可為多個幾何圖案單元，舉例而言，幾何圖案單元可為圓形、橢圓形、多邊形或以上之組合。編碼資訊可為定址資訊、文字資訊、圖片資訊、控制指令以及防偽資訊至少其中之一。

於圖1a以及圖1b所示之實施例中，編碼圖案12具有反射感測光L2之性質。因此，不論光學調變層11為透明狀態(如圖1a所示)或霧化狀態(如圖1b所示)，編碼圖案12皆可反射感測光L2，使光學讀取裝置能夠擷取編碼圖案12之影像，而可解碼編碼圖案12以獲得定址資訊、文字資訊、圖片資訊、控制指令或防偽資訊等編碼資訊。

於圖2a以及圖2b所示之實施例中，編碼圖案12具有吸收感測光L2之性質。因此，當光學調變層11為透明狀態(如圖2a所示)時，照射於編碼圖案12之感測光L2被吸收，而照射於編碼圖案12間之間隙之感測光L2透射光學調變層11。換言之，光學讀取裝置無法擷取到編碼圖案12之影像，亦即無法解碼編碼圖案12以獲得編碼資訊。當光學調變層11為霧化狀態(如圖2b所示)時，照射於編碼圖案12間之間隙之感測光L2可被光學調變層11反射散射，此時光學讀取裝置即可擷取編碼圖案12之影像，並解碼編碼圖案12以獲得編碼資訊。可以理解的是，於圖2a以及圖2b所示之實施例中，亦可設置適當之反射結構，使照射於編碼圖案12間之間隙之感測光L2可被反射，並由光學讀取裝置擷取反射之感測光L2成像。

請參照圖3，於一實施例中，編碼圖案12a、12b可分別設置於光學調變層11之第一表面111以及第二表面112，且編碼圖案11a、11b之特徵配置互異。舉例而言，針對第一表面111側之編碼圖案12a，應設計適合第一表面111側之定址資訊，而針對第二表面112側之編碼圖案12b，則應設計適合第二表面112側之定址資訊。例如，第一表面111側以及第二表面112側之使用者之書寫方向皆是由左至右，因此，第一表面111側以及第二表面112側之定址資訊彼此左右相反。

請參照圖4，於一實施例中，本發明之光學膜片更包含一塗佈層13，其覆蓋編碼圖案12，以避免編碼圖案12因光學讀取裝置頻繁接觸而磨損。於一實施例中，塗佈層13具有硬化(hard coating)、抗眩光(anti-glare)、抗反射(anti-reflection)、抗指紋(anti-fingerprint)、疏水性以及抗靜電(anti-static)至少其中之一性質。

請參照圖5以及圖6，本發明一實施例之使用者輸入系統包含一光學膜片10以及一光學讀取裝置20。光學膜片10之詳細結構如前所述，在此不再贅述。光學讀取裝置20具有一尖端21，其用以抵靠於光學膜片10之編碼圖案12，讓使用者以習慣的書寫動作與電子裝置互動。光學讀取裝置20包含一發光單元201、一影像感測器202、一處理單元203以及一通訊介面204。

發光單元201用以產生感測光L2或激發光以照射光學膜片10。舉例而言，發光單元201可為紅外光或紫外光之發光二極體，較佳者，發光單元201為紅外光之發光二極體。影像感測器202用以感測來自編碼圖案之感測光L2，並輸出一感測影像。舉例而言，影像感測器202包含透鏡以及電荷耦合元件(Charge Coupled Device，CCD)或互補式金屬氧化物半導體(Complementary Metal Oxide Semiconductor，CMOS)感測器。透鏡可由聚甲基丙烯酸甲脂(poly methyl methacrylate，PMMA)製成，通常為注入模造之光學元件。PMMA具有抗刮性，在波峰為810nm之光線的穿透性約90%。CCD或CMOS感測器大小可為128 x 128像素，較佳者，CCD或CMOS感測器大小可為140 x 140像素，以具備較佳的製造容錯度。

處理單元203與影像感測器202電性連接。處理單元203可分析感測影像以獲得編碼圖案12內含之編碼資訊，例如定址資訊、文字資訊、圖片資訊、控制指令或防偽資訊。通訊介面204與處理單元203電性連接。通訊介面204可將處理單元203所取得之定址資訊、文字資訊、圖片資訊、控制指令以及防偽資訊等編碼資訊傳送至一外部電子裝置30。舉例而言，通訊介面204可為一有線通訊介面或一無線通訊介面。較佳者，通訊介面204為一無線通訊介面，如此可避免使用者在書寫操作時纜線所造成的干擾。舉例而言，無線通訊介面可為藍牙(Bluetooth)、無線區域網路(WLAN)、ZigBee通訊、無線USB或行動通訊網路。

於一實施例中，本發明之使用者輸入系統更包含一投影裝置31，其與外部電子裝置30電性連接。依據此架構，外部電子裝置30即可將接收自光學讀取裝置20之編碼資訊經由投影裝置31即時呈現出來。舉例而言，使用者以光學讀取裝置20在本發明之光學膜片10上簽名或繪畫，外部電子裝置30可立即將使用者的簽名或繪畫經由投影裝置31即時投影於光學膜片10上。或者，演講者可藉由光學讀取裝置20點選特定區域以解碼出對應之控制指令，以進行翻頁或捲動頁面之操作。

請參照圖7，編碼圖案包含虛擬格線41和多個標記42。虛擬格線41並不是真實設置於光學膜片10上，因此以虛線繪製。於一實施例中，虛擬格線41彼此垂直相交，形成多個交叉點。定址資訊、文字資訊、圖片資訊、控制指令或防偽資訊等編碼資訊則是依據標記42相對於虛擬格線41之交叉點的位置進行編碼。舉例而言，標記42可分別設置於虛擬格線41之交叉點的0度、90度、180度或270度的位置上以代表4個不同的編碼值。編碼資訊即能夠以標記42加以編碼。於一實施例中，請參照圖8，標記42亦可分別設置於虛擬格線41之交叉點的45度、135度、225度或315度的位置上以代表4個不同的編碼值。詳細編碼方法已為本發明所屬技術領域中具有通常知識者所熟知，且編碼方法非為本發明之主要技術特徵，故在此不再贅述。需注意的是，除上述編碼方法外，編碼資訊亦能夠以其它適當之編碼方法加以實現。

綜合上述，本發明之光學膜片以及使用者輸入系統是在一光學調變層上設置編碼圖案，因此，本發明之光學膜片可在透明狀態以及霧化狀態之間切換，以提升電子產品與使用環境之融合度，例如應用於玻璃隔間或櫥窗等。

以上所述之實施例僅是為說明本發明之技術思想及特點，其目的在使熟習此項技藝之人士能夠瞭解本發明之內容並據以實施，當不能以之限定本發明之專利範圍，即大凡依本發明所揭示之精神所作之均等變化或修飾，仍應涵蓋在本發明之專利範圍內。

10‧‧‧光學膜片
11‧‧‧光學調變層
11a‧‧‧聚合物分散液晶層
11b、11c‧‧‧透明電極
111‧‧‧第一表面
112‧‧‧第二表面
12、12a、12b‧‧‧編碼圖案
13‧‧‧塗佈層
20‧‧‧光學讀取裝置
201‧‧‧發光單元
202‧‧‧影像感測器
203‧‧‧處理單元
204‧‧‧通訊介面
21‧‧‧尖端
30‧‧‧外部電子裝置
31‧‧‧投影裝置
41‧‧‧虛擬格線
42‧‧‧標記
L1‧‧‧入射光
L2‧‧‧感測光

圖1a為一示意圖，顯示處於透明狀態之本發明第一實施例之光學膜片。 圖1b為一示意圖，顯示處於霧化狀態之本發明第一實施例之光學膜片。 圖2a為一示意圖，顯示處於透明狀態之本發明第二實施例之光學膜片。 圖2b為一示意圖，顯示處於霧化狀態之本發明第二實施例之光學膜片。 圖3為一示意圖，顯示本發明第三實施例之光學膜片。 圖4為一示意圖，顯示本發明第四實施例之光學膜片。 圖5為一示意圖，顯示本發明一實施例之使用者輸入系統。 圖6為一示意圖，顯示本發明一實施例之使用者輸入系統之一光學讀取裝置。 圖7為一示意圖，顯示一編碼圖案之配置。 圖8為一示意圖，顯示另一編碼圖案之配置。

10‧‧‧光學膜片

11‧‧‧光學調變層

11a‧‧‧聚合物分散液晶層

11b、11c‧‧‧透明電極

111‧‧‧第一表面

112‧‧‧第二表面

12‧‧‧編碼圖案

L1‧‧‧入射光

L2‧‧‧感測光

Claims (24)

1. 一種光學膜片，包含： 一光學調變層，其具有一第一表面以及一第二表面，並受電性或光照驅動來調整該光學調變層之透射性；以及 一編碼圖案，其設置於該光學調變層之該第一表面以及該第二表面至少其中之一，其中該編碼圖案吸收、反射或放射一感測光，且該編碼圖案包含一編碼資訊。
2. 如請求項1所述之光學膜片，其中該光學調變層包含一聚合物分散液晶(polymer dispersed liquid crystal，PDLC)層以及二個透明電極，該二個透明電極分別設置於該聚合物分散液晶層之兩側，用以選擇性提供一電場以改變該聚合物分散液晶層之透射性。
3. 如請求項1所述之光學膜片，其中該光學調變層包含一流體以及分散於該流體之多個金屬氧化物微粒，且該金屬氧化物微粒之粒徑小於或等於1μm。
4. 如請求項1所述之光學膜片，其中該光學調變層以及該編碼圖案允許可見光透射，且該感測光為不可見光。
5. 如請求項1所述之光學膜片，其中該感測光為紅外光或紫外光。
6. 如請求項1所述之光學膜片，其中該編碼圖案設置於該光學調變層之該第一表面以及該第二表面，且該第一表面以及該第二表面之該編碼圖案之特徵配置互異。
7. 如請求項1所述之光學膜片，其中該編碼圖案包含多個幾何圖案單元，且該幾何圖案單元包含圓形、橢圓形、多邊形或以上之組合。
8. 如請求項1所述之光學膜片，其中該編碼圖案包含螢光材料或偏光性材料。
9. 如請求項1所述之光學膜片，其中該編碼圖案包含金屬、金屬氧化物、氮化矽、氧化矽或合金。
10. 如請求項1所述之光學膜片，其中該編碼資訊包含定址資訊、文字資訊、圖片資訊、控制指令以及防偽資訊至少其中之一。
11. 如請求項1所述之光學膜片，更包含： 一塗佈層，其覆蓋該編碼圖案，其中該塗佈層具有硬化、抗眩光、抗反射、抗指紋、疏水性以及抗靜電至少其中之一之性質。
12. 一種使用者輸入系統，包含： 一光學膜片，其包含： 一光學調變層，其具有一第一表面以及一第二表面，並受電性或光照驅動來調整該光學調變層之透射性；以及 一編碼圖案，其設置於該光學調變層之該第一表面以及該第二表面至少其中之一，其中該編碼圖案吸收、反射或放射一感測光，且該編碼圖案包含一編碼資訊；以及 一光學讀取裝置，其具有一尖端用以抵靠於該編碼圖案，且該光學讀取裝置包含： 一發光單元，其用以產生該感測光或一激發光照射該光學膜片； 一影像感測器，其用以感測來自該編碼圖案之該感測光，並輸出一感測影像； 一處理單元，其與該影像感測器電性連接，用以分析該感測影像以獲得該編碼圖案之一編碼資訊；以及 一通訊介面，其與該處理單元電性連接，用以將該編碼資訊傳送至一外部電子裝置。
13. 如請求項12所述之使用者輸入系統，其中該光學調變層包含一聚合物分散液晶(polymer dispersed liquid crystal，PDLC)層以及二個透明電極，該二個透明電極分別設置於該聚合物分散液晶層之兩側，用以選擇性提供一電場以改變該聚合物分散液晶層之透射性。
14. 如請求項12所述之使用者輸入系統，其中該光學調變層包含一流體以及分散於該流體之多個金屬氧化物微粒，且該金屬氧化物微粒之粒徑小於或等於1μm。
15. 如請求項12所述之使用者輸入系統，其中該光學膜片之該光學調變層以及該編碼圖案允許可見光透射，且該感測光為不可見光。
16. 如請求項12所述之使用者輸入系統，其中該感測光為紅外光或紫外光。
17. 如請求項12所述之使用者輸入系統，其中該編碼圖案設置於該光學調變層之該第一表面以及該第二表面，且該第一表面以及該第二表面之該編碼圖案之特徵配置互異。
18. 如請求項12所述之使用者輸入系統，其中該編碼圖案包含多個幾何圖案單元，且該幾何圖案單元包含圓形、橢圓形、多邊形或以上之組合。
19. 如請求項12所述之使用者輸入系統，其中該編碼圖案包含螢光材料或偏光性材料。
20. 如請求項12所述之使用者輸入系統，其中該編碼圖案包含金屬、金屬氧化物、氮化矽、氧化矽或合金。
21. 如請求項12所述之使用者輸入系統，其中該編碼資訊包含定址資訊、文字資訊、圖片資訊、控制指令以及防偽資訊至少其中之一。
22. 如請求項12所述之使用者輸入系統，其中該光學膜片更包含： 一塗佈層，其覆蓋該編碼圖案，其中該塗佈層具有硬化、抗眩光、抗反射、抗指紋、疏水性以及抗靜電至少其中之一之性質。
23. 如請求項12所述之使用者輸入系統，更包含： 一投影裝置，其與該外部電子裝置電性連接，以投影一影像於該光學膜片。
24. 如請求項12所述之使用者輸入系統，其中該通訊介面為一無線通訊介面。