TWI461765B - 具有位置資訊的薄膜和導光板以及使用此薄膜或導光板的位置偵測系統 - Google Patents

Description

具有位置資訊的薄膜和導光板以及使用此薄膜或導光板的位置偵測系 統

本發明有關於一種薄膜和導光板，以及使用此薄膜或導光板的位置偵測系統，特別有關於可提供位置資訊的薄膜和導光板以及使用此薄膜或導光板的位置偵測系統。

若欲在電子裝置上使用書寫功能，常見的技術為各式觸控板、繪圖手寫版、或是數位筆之類的OID(Object Identifier，物件識別碼)技術等。

然而，前述技術都存在著一些難以克服的缺點。舉例來說，使用者在使用觸控板時，可能會習慣性的將手掌放置在觸控板上，因此觸控板容易誤判使用者對其執行觸控行為而產生不必要的相對應動作。然而，電容、電阻或光學式的觸控板均無法克服此類問題。而電磁性的觸控板相對來說可以減少此類干擾，但因觸控板本身以及觸控筆都需要有電磁裝置，其造價較昂貴。數位筆則需將光源設置在數位筆上，且需要將微碼以油墨印製在物體表面，接收反射於物體表面之光束，因此須使用特定的裝置，較難跟一般螢幕做良好的結合。

因此，本發明之一目的為提供一種可利用外在光源之位置偵測系統，而不須在數位筆之類的收發器上額外設置光源。

本發明之又一目的為提供一種具有位置資訊的導光板，使其能 運用在各種顯示裝置上。

本發明之又一目的為提供一種具有位置資訊的薄膜，使其能運用在各種發光裝置或光源上。

本發明之一實施例提供了一種位置偵測系統，包含：一位置資訊提供裝置，具有一光射出側，至少一位置資訊區分佈於該光射出側的外側表面，當一光束自該光射出側的至少一部份射出時，該光束會帶有該至少一位置資訊區之一位置資訊；一收發器，用以接收帶有該位置資訊的該光束；以及一處理器，根據該收發器所接收到的該位置資訊判斷該收發器相對應該位置資訊提供裝置的一位置。

前述之位置偵測系統可包含具有位置資訊的一導光板，其包含：一光接收側，用以自一光源接收光；一光射出側，至少一位置資訊區分佈於該光射出側的外側表面，當該光自該光射出側的至少一部份射出時，該光會帶有該位置資訊區之一位置資訊。

前述之位置偵測系統可包含具有位置資訊的一薄膜，包含：一光接收側，用以自一發光源接收光；以及一光射出側，至少一位置資訊區分佈於該光射出表面，當該光自該光射出側的至少一部份射出時，該光會帶有該位置資訊區之一位置資訊。

請留意，上述之導光板和薄膜除了可運用在前述位置偵測系統，亦可運用在其他電子裝置上。

根據前述之實施例，收發器本身不須具備光源，因此可有較低的耗電量。而且，本發明利用導光板或薄膜來提供位置資訊，因此可以輕易的跟很多現有的顯示裝置或投影裝置做結合，大幅堤升了本發明可運用的範圍。

在說明書及後續的申請專利範圍當中使用了某些詞彙來指稱特定的元件。所屬領域中具有通常知識者應可理解，硬體製造商可能會用不同的名詞來稱呼同一個元件。本說明書及後續的申請專利範圍並不以名稱的差異來作為區分元件的方式，而是以元件在功能上的差異來作為區分的準則。在通篇說明書及後續的請求項當中所提及的「包含」係為一開放式的用語，故應解釋成「包含但不限定於」。

第1圖繪示了根據本發明之一實施例的位置偵測系統100。如第1圖所示，位置偵測系統100包含一位置資訊提供裝置101、一收發器103以及一處理器105。位置資訊提供裝置101具有一光射出側107，至少一位置資訊區109(僅標示一部份)分佈於光射出側107的外側表面，當一光束L自光射出側107的至少一部份射出時，光束L會帶有至少一位置資訊區之一位置資訊。收發器103(例如，一數位筆)接收帶有位置資訊的光束L以接收相關影像。處理器105根據收發器103所接收到的影像判斷收發器103相對應位置資訊提供裝置101的一位置。

於一實施例中，位置資訊區109使得光束L無法通過，而形成較暗之亮度，或者，亦可以使光的一部份擴散，而形成較亮之亮度。因此，位置資訊區109可改變光射出側107所呈現的整體亮度。位置資訊區109可包含油墨、吸光材料、激光材料等，可為肉眼可見的材質，或是透明不可視的材質。於另一實施例中，位置資訊區109包含波長轉換材料，可阻擋具有特定波長的光。因此光束L可為具有特定波長的不可見光(如紅外光)，如此可為位置資訊區109所阻 擋以判斷位置，且不會干擾使用者的視線。

位置資訊區109可具有不同的疏密分佈、大小、材質以及形狀(即位置資訊區109所構成的形狀)。因此收發器103在接收到光束L形成的影像後，會將這些影像傳送給處理器105。處理器105會將這些影像跟預先儲存的資料做比較，來計算出亮度以及前述疏密、大小、材質以及形狀等參數後，據以得到收發器103相對應位置資訊提供裝置101的一位置。因此，位置資訊區可視為一種編碼過，具有位置資訊的佈點或圖案，這些編碼方式可採用各種不同的微碼演算法，例如先前所述的OID技術來達成，但並不限定。

第2圖繪示了第1圖中的位置資訊提供裝置101之一結構示意圖。如第2圖所示，位置資訊提供裝置101包含了一光源201以及一導光板203。導光板203包含了第1圖中的光射出側107以及自光源201接收光的一光接收側205。位置資訊區109分佈於光射出側107之外側表面上。導光板原本的特性是光射入導光板203後，會在導光板內不斷的進行全反射，不會射出導光板外。然而，透過在導光板203的光射出側107塗佈如前述的位置資訊區109，可讓光能夠射出導光板，而不限定在導光板203內進行全反射。

在第2圖所示的實施例中，由於導光板203為一長方形，因此光接收側205垂直於光射出側107。然而，導光板亦可以為其他形狀。第3圖繪示了第2圖所示之實施例的一延伸實施例。在第3圖所示的實施例中，位置資訊提供裝置101亦包含了一光源201以及一導光板303。導光板303亦具有第1圖中所述的光射出側107和自光源201接收光的一光接收側305。且光射出側107上亦具有位 置資訊區109。第2圖所示之實施例跟第3圖所示之實施例不同之處在於，第2圖所示的導光板203為一長方形，但第3圖所示的導光板303為楔形，因此第3圖中光射出側107以及光接收側305並非彼此垂直。由於現代的電子裝置為了符合人體工學，其形狀較不似以往一般限定在長方形，因此藉由提供不同形狀的導光板，不僅可以更彈性的控制光行進路徑和亮度，更可以讓本發明有更寬廣的運用。

第4圖繪示了第1圖中的位置資訊提供裝置101之另一結構示意圖。如第4圖所示，位置資訊提供裝置101包含了一發光裝置401(例如液晶螢幕等，但亦可為燈管等發光源)以及一薄膜403。發光裝置401用以提供光。薄膜403位於發光裝置401上，包含第1圖所示之光射出側107以及用以自發光裝置401接收光的一光接收側405，其中光射出側107與光接收側405相對。第3圖中的光射出側107上亦具有位置資訊區109，因此光自發光裝置401射出並穿透薄膜107後，會形成帶有位置資訊的光L。

請留意，前述第2圖、第3圖中所示的導光板以及第4圖中所示的薄膜，並不限定使用在第1圖所示的位置偵測系統裝，其亦可運用在其他電子裝置上。

根據前述之實施例，光束L係以出射於光射出側107的方式而帶有位置資訊，因此收發器本身不須具備光源，而可有較低的耗電量。而且，本發明利用導光板或薄膜來提供位置資訊，因此可以輕易的跟很多現有的顯示裝置或投影裝置做結合，大幅堤升了本發明可運用的範圍。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

100‧‧‧位置偵測系統

101‧‧‧位置資訊提供裝置

103‧‧‧收發器

105‧‧‧處理器

107‧‧‧光射出側

109‧‧‧位置資訊區

201‧‧‧光源

203、303‧‧‧導光板

205、305、405‧‧‧光接收側

401‧‧‧發光裝置

403‧‧‧薄膜

第1圖繪示了根據本發明之一實施例的位置偵測系統。

第2圖繪示了第1圖中的位置資訊提供裝置之一結構示意圖。

第3圖繪示了第2圖所示之實施例的一延伸實施例。

第4圖繪示了第1圖中的位置資訊提供裝置之另一結構示意圖。

100‧‧‧位置偵測系統

101‧‧‧位置資訊提供裝置

103‧‧‧收發器

105‧‧‧處理器

107‧‧‧光射出側

109‧‧‧位置資訊區

Claims (23)

1. 一可提供位置資訊的導光板，包含：一光接收側，用以自一光源接收光；一光射出側，至少一位置資訊區分佈於該光射出側的外側表面，當該光自該光射出側的至少一部份射出時，該光會帶有該位置資訊區之一位置資訊；其中該光為具有特定波長的不可見光。
2. 如申請專利範圍第1項所述之導光板，其中該位置資訊區使得該光無法通過。
3. 如申請專利範圍第1項所述之導光板，其中該位置資訊區使得該光的一部份擴散。
4. 如申請專利範圍第1項所述之導光板，其中該位置資訊區包含波長轉換材料、用以阻擋具有該特定波長的光。
5. 如申請專利範圍第1項所述之導光板，其中該位置資訊可藉由該位置資訊區下列至少一特性來判斷：疏密、大小、材質以及形狀。
6. 如申請專利範圍第1項所述之導光板，其中該位置資訊區改變了該光射出側所呈現的亮度。
7. 如申請專利範圍第1項所述之導光板，其中該光接收側垂直於該光射出側。
8. 一可提供位置資訊的薄膜，包含：一光接收側，用以自一發光源接收光；以及一光射出側，至少一位置資訊區分佈於該光射出表面，當該光自該光射出側的至少一部份射出時，該光會帶有該位置資訊區之一位置資訊；其中該光為具有特定波長的不可見光。
9. 如申請專利範圍第8項所述之薄膜，其中該位置資訊區使得該光無法通過。
10. 如申請專利範圍第8項所述之薄膜，其中該位置資訊區使得該光的一部份擴散。
11. 如申請專利範圍第8項所述之薄膜，其中該位置資訊區包含波長轉換材料、用以阻擋具有該特定波長的光。
12. 如申請專利範圍第8項所述之薄膜，其中該位置資訊可藉由該位置資訊區下列至少一特性來判斷：疏密、大小、材質以及形狀。
13. 如申請專利範圍第8項所述之薄膜，其中該位置資訊區改變了 該光射出側所呈現的亮度。
14. 一種位置偵測系統，包含：一位置資訊提供裝置，具有一光射出側，至少一位置資訊區分佈於該光射出側的外側表面，當一光束自該光射出側的至少一部份射出時，該光束會帶有該至少一位置資訊區之一位置資訊；一收發器，用以接收帶有該位置資訊的該光束；以及一處理器，根據該收發器所接收到的該位置資訊判斷該收發器相對應該位置資訊提供裝置的一位置。
15. 如申請專利範圍第14項所述之位置偵測系統，其中該位置資訊提供裝置包含：一光源；以及一導光板，包含該光射出側以及用以自該光源接收該光的一光接收側。
16. 如申請專利範圍第15項所述之位置偵測系統，其中該光接收側垂直於該光射出側。
17. 如申請專利範圍第14項所述之位置偵測系統，其中該位置資訊提供裝置包含：一發光裝置，用以提供該光；以及一薄膜，位於該發光裝置上，包含該光射出側以及用以自該發光裝 置接收該光的一光接收側。
18. 如申請專利範圍第14項所述之位置偵測系統，其中該位置資訊區使得該光無法通過。
19. 如申請專利範圍14項所述之位置偵測系統，其中該位置資訊區使得該光的一部份擴散。
20. 如申請專利範圍第14項所述之位置偵測系統，其中該光為具有特定波長的不可見光。
21. 如申請專利範圍第20項所述之位置偵測系統，其中該位置資訊區包含波長轉換材料、用以阻擋具有該特定波長的光。
22. 如申請專利範圍第14項所述之位置偵測系統，其中該位置資訊可藉由該位置資訊區下列至少一特性來判斷：疏密、大小、材質以及形狀。
23. 如申請專利範圍第14項所述之位置偵測系統，其中該位置資訊區改變了該光射出側所呈現的亮度。