触控系统及其操作方法与流程

1.本发明大致上是关于一种触控系统及一种操作所述触控系统之方法。


背景技术：

2.交互式显示器广泛地用于不同场合中。触控膜可设置在计算机终端之前侧(诸如其显示器)上以实施触控侦测能力。然而，具有较大大小之习知触控显示器可为昂贵并且易损坏的。


技术实现要素：

3.在一或多个实施例中，本发明提供一种触控系统。所述触控系统包括：一橱窗玻璃，其具有一触控区域；及一显示设备，其与所述橱窗玻璃间隔开并且具有对应于所述橱窗玻璃之所述触控区域的一显示区域。复数个子区域经界定于所述触控区域上。所述显示设备包括一平面不可见光光源，其经组态以朝向所述橱窗玻璃之所述触控区域发射一第一不可见光。所述触控系统进一步包括一摄影机装置，其经组态以侦测自所述复数个子区域中之一子区域反射的一第二不可见光。所述触控系统进一步包括一处理器，其电连接至所述摄影机装置且经组态以撷取经侦测第二不可见光之一电气信息。若经侦测第二不可见光之所述电气信息超过一临限值，则所述处理器判定触控了所述显示区域上对应于所述复数个子区域中之所述子区域的一位置。
4.在一或多个实施例中，本发明提供一种触控系统。所述触控系统包括一橱窗玻璃及与所述橱窗玻璃间隔开的一显示设备。所述显示设备包括一不可见光光源，其经组态以朝向所述橱窗玻璃发射一不可见光。所述触控系统进一步包括：一摄影机装置，其经组态以撷取所述橱窗玻璃之一或多个光学信息；及一处理器，其电连接至所述摄影机装置。所述处理器经组态以基于所述橱窗玻璃之所述一或多个光学信息判定所述橱窗玻璃上对应于所述显示设备上之一第二位置的一第一位置是否被触控。所述橱窗玻璃上之所述第一位置与所述显示设备上之所述第二位置间隔开。
5.在一或多个实施例中，本发明提供一种操作一触控系统之方法。所述方法包括将一橱窗玻璃之一区域划分成复数个子区域。所述方法进一步包括撷取所述橱窗玻璃之一或多个光学信息及基于所述橱窗玻璃之所述一或多个光学信息来判定一显示设备上之一对应的位置。
附图说明
6.当结合附图阅读时，自以下详细描述容易理解本发明之态样。应注意，各种特征可能未按比例绘制。为论述清楚起见，可任意增大或减小各种特征的尺寸。
7.图1为根据本发明之一实施例之触控系统的横截面视图。
8.图2为根据本发明之一实施例之显示设备的俯视图。
9.图3为根据本发明之一实施例之显示设备的横截面视图。
10.图4a为根据本发明之一实施例之橱窗玻璃的俯视图。
11.图4b为根据本发明之一实施例之屏幕的俯视图。
12.图5展示根据本发明之一些实施例之触控系统的亮度相对于距离之特征曲线(profile)。
13.图6为根据本发明之一实施例之触控系统的横截面视图。
14.图7为根据本发明之一实施例之触控系统的一部分之横截面视图。
15.图8为根据本发明之一实施例之触控系统的一部分之横截面视图。
16.贯穿该等图式及详细描述使用共同参考数字以指示相同或类似组件。自结合附图进行的以下详细描述，本发明将更显而易见。
具体实施方式
17.以下揭示内容提供用于实施所提供主题之不同特征的许多不同实施例或实例。在下文描述组件及配置之具体实例。当然，此等组件及配置仅为实例且不意欲为限制性的。本发明可在各种实例中重复参考数字及/或字母。此重复系出于简单及明晰之目的，且本身并不规定所论述之各种实施例及/或组态之间的关系。
18.在下文详细地论述本发明之实施例。然而，应了解，本发明提供可在广泛多种特定情境中体现之许多适用的概念。所论述之具体实施例仅为说明性的且并不限制本发明之范畴。
19.图1为根据本发明之一实施例之触控系统1的横截面视图。
20.参考图1，触控系统1包括显示设备10、橱窗玻璃11、摄影机装置12及处理器13。
21.如图1中所展示，橱窗玻璃11具有两侧(例如，左侧及右侧，在图中未标记)，且显示设备10、摄影机装置12及处理器13可安置或配置于橱窗玻璃11之同一侧(例如，右侧)上。在一些实施例中，橱窗玻璃11可保护显示设备10、摄影机装置12及处理器13免于水及灰尘的侵害。
22.橱窗玻璃11与显示设备10间隔开。换言之，橱窗玻璃11不与显示设备10接触。
23.摄影机装置12可配置在显示设备10外部。在一些其他实施例中，摄影机装置12可配置于显示设备10上。举例而言，摄影机装置12可配置于显示设备10之框架上。摄影机装置12经配置以面向橱窗玻璃11。
24.处理器13可配置在显示设备10外部。在一些其他实施例中，处理器13可配置于显示设备10上。举例而言，处理器13配置于显示设备10之框架上。处理器13电连接至摄影机装置12。在一些实施例中，触控系统1之组件之配置可根据设计要求来调节并且不限于图中所说明之具体实施例。
25.另外，本发明中之系统及方法可应用于任一计算机终端(例如，任一交互式信息站(interactive kiosk)或任一数字标牌(digital signage))且可与任一商店橱窗(或显示橱窗或商铺橱窗)整合。
26.举例而言，在一些实施例中，触控系统1可包括数字标牌。举例而言，数字标牌、摄影机装置12及处理器13可安置于壳体(图中未展示)之内侧，且橱窗玻璃11可为所述壳体之一侧(或一侧之一部分)。使用者可触控橱窗玻璃11以与触控系统1交互。
27.在一些实施例中，触控系统1可与商店橱窗整合。举例而言，橱窗玻璃11可为商店
橱窗之一部分，且显示设备10、摄影机装置12及处理器13可安置于橱窗玻璃11之内侧上。使用者可触控商店橱窗之橱窗玻璃11以与触控系统1交互。
28.仍参考图1，显示设备10包括屏幕10d及光源10a。屏幕10d具有显示区域10r。在一些实施例中，显示区域10r经组态以展示显示设备10之内容(例如，用户接口(ui))。在一些实施例中，显示区域10r可界定为展示显示设备10之内容的区域。在一些实施例中，屏幕10d之整个表面可为显示区域10r。举例而言，显示设备10之内容可展示在屏幕10d之整个表面上。
29.屏幕10d可配置在光源10a的前方，使得光源10a可朝向屏幕10d及橱窗玻璃11发射电磁(em)辐射。在一些实施例中，经描述em辐射可包括(例如但不限于)不可见光(诸如无线电波、微波、红外线辐射(ir))及/或可见光。
30.举例而言，光源10a可朝向屏幕10d发射可见光(图中未展示)并且产生在屏幕10d上展示之内容。可见光可穿过橱窗玻璃11，且使用者可藉由橱窗玻璃11看见展示在屏幕10d上之内容。
31.举例而言，光源10a可朝向橱窗玻璃11发射穿过屏幕10d之不可见光(在图1中标注为「l1」)。不可见光l1可经反射为不可见光l2。在一些实施例中，不可见光l2可在橱窗玻璃11上产生相对明亮的光点，此将稍后关于图4a及图4b进一步描述。
32.在一些实施例中，显示设备10可包括(例如但不限于)液晶显示器(lcd)、发光二极管(led)或有机发光装置(oled)。在一些实施例中，光源10a可包括(例如但不限于)背光、平面不可见光光源、一或多个不可见光光源或其组合。
33.请参考图2。图2为根据本发明之一实施例之显示设备10的俯视图。在一些实施例中，图2中之光源10a可为平面不可见光光源。在一些实施例中，图2中之光源10a可为与lcd的背光整合之平面不可见光光源。
34.举例而言，光源10a包括复数个发光像素(或子区域)10p，并且每一发光像素10p进一步包括经配置为群集之若干子像素。
35.在一些实施例中，子像素可为在群集中彼此实体上分离之发光组件。举例而言，光源10a之每一发光像素10p包括子像素「r」、「g」、「b」及「ir」。
36.在一些实施例中，子像素「r」、「g」及「b」可经设计成发射具有不同波长之可见光。在一些实施例中，每一发光像素10p中之子像素「r」、「g」及「b」的具有不同波长之可见光可汇集且可包括使用者检视之一种单个颜色。
37.发光像素10p朝向显示区域10r发光，从而在显示区域10r上产生用户检视之内容。因此，尽管发光像素10p存在于光源10a之层上(而非实体地存在于显示区域10r之层上)，但显示区域10r可展示(且因此在本发明中被称作「包括」)发光像素10p。
38.另一方面，在一些实施例中，子像素「ir」可经设计成发射不可见光。在一些实施例中，光源10a之每一发光像素10p可包括一或多个子像素「ir」，使得不可见光作为平面不可见光朝向橱窗玻璃11发射。
39.换言之，复数个不可见光光源(例如，子像素「ir」)横越光源10a配置。举例而言，若干不可见光束自光源10a朝向橱窗玻璃(诸如图1中之橱窗玻璃11)发射。
40.在一些实施例中，不可见光光源越多，则用于侦测使用者的触控之准确度越高。在一些实施例中，显示设备10可根据设计要求具有任何数目个子像素「ir」并且不限于图中所
说明之具体实施例。举例而言，子像素「ir」之数目可为n，且n为大于1之整数。另外，子像素「ir」在光源10a上之位置可根据设计要求来调节并且不限于图中所说明之具体实施例。
41.对于另一实例，参考图3，图3为根据本发明之一实施例之显示设备10'的横截面视图。在一些实施例中，图1中之显示设备10可用图3中之显示设备10'来替换。
42.显示设备10'包括光源10a'，其经设计成发射不可见光。图3中之光源10a'与图2中之光源10a之间的差异中之一者在于图3中之光源10a'可为实体地附接或安装至lcd或led之背光的不可见光光源或实体地附接或安装至lcd或oled之光导的不可见光光源。举例而言，光源10a'(其发射不可见光)不与用于发射可见光之发光组件(例如，子像素「r」、「g」、「b」)整合。在一些实施例中，光源10a'可视需要安装至显示设备10'或自所述显示设备拆卸。
43.在一些实施例中，光源10a'可配置于背光之周边上。在一些实施例中，光源10a'可配置于显示区域10r之周边上。在一些实施例中，光源10a'可配置于显示设备10'之周边上。
44.在一些实施例中，显示设备10'可根据设计要求具有任何数目个光源10a'并且不限于图中所说明之具体实施例。举例而言，光源10a'之数目可为n，且n为大于1之整数。另外，光源10a'之位置可根据设计要求来调节，且不限于图中所说明之具体实施例。
45.返回参考图1，在一些实施例中，橱窗玻璃11可包括硅酸盐玻璃。在一些实施例中，橱窗玻璃11可包括二氧化硅、石英或其他适合的材料。在一些实施例中，橱窗玻璃11可用抗反射涂层、防眩光涂层、防紫外线(防uv)涂层及/或提供免于水及灰尘侵害之保护的其他涂层涂布。
46.在一些实施例中，橱窗玻璃11对于包括不可见光及可见光之em辐射可为透明的。
47.橱窗玻璃11具有触控区域11r。在一些实施例中，触控区域11r可经组态以接收使用者的触控。在一些实施例中，触控区域11r可经界定为接收用户的触控之区域。在一些实施例中，橱窗玻璃11之整个表面可为触控区域11r。
48.橱窗玻璃11之触控区域11r可对应于显示设备10的显示区域10r。举例而言，触控区域11r可具有复数个子区域(或位置)，且触控区域11r之每一子区域可对应于显示区域10r之一或多个发光像素(或位置)。
49.在一些实施例中，摄影机装置12可经组态以扫描橱窗玻璃11。举例而言，摄影机装置12可撷取来自橱窗玻璃11之不可见光的信息(诸如电气信息或光学信息)。举例而言，摄影机装置12可扫描橱窗玻璃11以获得来自橱窗玻璃11之不可见光的信息。在一些实施例中，摄影机装置12可经组态以仅当开启显示设备10的可见光源时扫描橱窗玻璃11。举例而言，摄影机装置12可经组态以当断开显示设备10的可见光源时自动断开。举例而言，摄影机装置12可经组态以当不存在展示在屏幕10d上之内容时自动断开。
50.在一些实施例中，不可见光的信息可包括(例如但不限于)亮度、功率、光谱、图案、分布、频率、增益或其组合。
51.在一些实施例中，不可见光的信息可藉由电连接至摄影机装置12之处理器13撷取以供进一步处理。在一些实施例中，处理器13可基于不可见光的信息判定是否触控显示区域10r的一或多个发光像素。
52.在一些实施例中，处理器13可动态地处理不可见光的信息，且产生橱窗玻璃11的实时触控信息。举例而言，橱窗玻璃11的实时触控信息可被输入。显示设备11可响应于输入，诸如改变其内容(例如，ui)。
53.在一些比较实施例中，触控膜或近接传感器可设置在显示区域上，从而可不利地影响使用者的体验且成本较高。
54.本发明的目标为提供一种允许侦测用户的输入之系统及方法。本发明在显示区域(诸如图1中之显示区域10r)之前侧上设置触控区域(诸如图1中之触控区域11r)并且藉由自触控区域反射之不可见光(诸如不可见光l2)侦测使用者的输入。相较于以上比较性实施例，本发明成本相对较低。此外，由于触控区域系与显示区域间隔开，因此ui不会受影响且触控系统的安装系简单的。
55.参考图4a及图4b，图4a为根据本发明之一实施例之橱窗玻璃11的俯视图。图4b为根据本发明之一实施例之屏幕10d的俯视图。在一些实施例中，图4a中之橱窗玻璃11的俯视图可在图1中之橱窗玻璃11的左侧。
56.如图4a中所展示，触控区域11r藉由虚线指示。在一些实施例中，触控区域11r可为虚拟区域。举例而言，触控区域11r在橱窗玻璃11上可不具有可见边界线。橱窗玻璃11之另一区域(诸如触控区域11r外部之区域)可为无效触控区域(未在图中标记)。在一些实施例中，如所提及，橱窗玻璃11之整个表面可为触控区域11r。
57.触控区域11r可藉由处理器(例如，图1中之处理器13)划分成复数个子区域(诸如子区域11r1)或位置。
58.在一些实施例中，触控区域11r之子区域可为虚拟区域，且可不具有可见边界线。因此，触控区域11r之子区域藉由复数个虚线指示。在一些实施例中，触控区域11r之子区域可包括以周期性图案配置的晶格。然而，触控区域11r之子区域的配置可根据设计要求来调节，且不限于图中所说明之具体实施例。
59.如图4b中所展示，显示区域10r藉由虚线指示。在一些实施例中，显示区域10r可为虚拟区域。举例而言，显示区域10r在屏幕10d上可不具有可见边界线。在一些实施例中，如所提及，屏幕10d之整个表面可为显示区域10r。
60.显示区域10r包括复数个子区域(诸如子区域10r1)或位置。在一些实施例中，显示区域10r之复数个子区域可包括或对应于一或多个发光像素(诸如图2中之发光像素10p)。在一些实施例中，触控区域11r之每一子区域可对应于显示区域10r之一或多个子区域。
61.在一些实施例中，不可见光可朝向经组态以接收使用者的触控之触控区域11r的子区域发射。在一些实施例中，不可见光可朝向触控区域11r的每一子区域发射。在一些实施例中，不可见光可藉由不可见光光源(例如，图1中之光源10a)发射。
62.摄影机装置(例如，图1中之摄影机装置12)可扫描触控区域11r之复数个子区域，且侦测自触控区域11r之子区域中之一或多者反射的不可见光。接着，处理器(例如，图1中之处理器13)可基于经侦测不可见光判定是否触控显示区域10r之子区域中之一或多者。
63.举例而言，使用者的手指触控了触控区域11r之子区域11r1，所述子区域对应于显示区域10r之子区域10r1。朝向子区域11r1发射之不可见光系由使用者的手指反射且由摄影机装置侦测。
64.在一些实施例中，处理器撷取不可见光的信息，并且判定不可见光的信息是否超过临限值。若不可见光的信息超过临限值，则处理器判定触控了显示区域10r之子区域10r1。
65.参考图5，图5展示根据本发明之一些实施例之亮度相对于距离的特征曲线。
66.在一些实施例中，距离可为对象(诸如用户的手指)与橱窗玻璃(例如，图1中之橱窗玻璃11)之间的距离。在一些实施例中，亮度可为经侦测光(例如，图1中之不可见光l2)的亮度。
67.在一些实施例中，若距离足够短使得亮度超过临限值，则摄影机装置(例如，图1中之摄影机装置12)可在触控区域之经触控子区域(诸如触控区域11r之子区域11r1)上获得相对明亮的光点。处理器(例如，图1中之所述处理器13)可判定触控了显示区域之对应的子区域(诸如显示区域10r之子区域10r1)。
68.参考图6，图6为根据本发明之一实施例之触控系统1'的横截面视图。图6中之触控系统1'类似于图1中之触控系统1，且在下文描述其间的差异。
69.触控系统1'之橱窗玻璃11具有触控区域11r'，其相对于显示设备10之显示区域10r相对较小。触控区域11r之子区域相对于显示区域10r之子区域亦可相对较小。
70.在一些实施例中，处理器13可基于不可见光的信息且亦基于触控区域11r'与显示区域10r之间的相对比例判定是否触控了显示区域10r之一或多个发光像素。
71.参考图7，图7为根据本发明之一实施例之触控系统的一部分之横截面视图。在一些实施例中，图1中之触控系统1可经配置为图7中之组态。
72.在图7中，摄影机装置12及处理器13经配置在显示设备(诸如图1中之显示设备10)之框架10f内部。摄影机装置12及处理器13安置在光源10a之顶部上。
73.参考图8，图8为根据本发明之一实施例之触控系统的一部分之横截面视图。在一些实施例中，图1中之触控系统1可经配置为图8中之组态。
74.在图8中，处理器13安置于光源10a后方。在一些实施例中，图1中之触控系统1可经配置为任一组态，且本发明不限于图中所说明之具体实施例。
75.为易于描述如图中所说明之一个组件或特征与另一组件或特征之关系，可在本文中使用空间相对术语，诸如「在...之下」、「在...下方」、「下部」、「在...上方」、「上部」、「左边」、「右边」等等。除图中所描绘的定向之外，空间相对术语意欲涵盖装置在使用或操作中的不同定向。所述设备可以其他方式定向(旋转90度或处于其他定向)，且本文中所使用的空间相对描述词可同样相应地进行解释。应理解，当将组件称为「连接」或「耦接」至另一组件时，其可直接连接或耦接至另一组件，或可存在介入组件。
76.如本文中所使用，术语「大致」、「实质上」、「大体」及「约」系用以描述及考虑小的变化。当与事件或情形结合使用时，术语可指其中事件或情形明确发生之例子以及其中事件或情形极近似于发生之例子。如本文中所使用，针对既定值或范围，术语「约」通常指在既定值或范围的
±
10％、
±
5％、
±
1％或
±
0.5％内。范围可在本文中表达为自一个端点至另一端点或在两个端点之间。除非另外指定，否则本文中所揭示之所有范围包括端点。在称数值或特性「实质上」相同时，所述术语可指该等值处于该等值之平均值的
±
10％、
±
5％、
±
1％或
±
0.5％内。
77.前述内容概述本发明之若干实施例及详细态样的特征。本发明中所描述之实施例可易于用作设计或修改用于进行本文中引入之实施例的相同或类似目的及/或达成相同或类似优势的其他程序及结构的基础。此类等效构造并不脱离本发明之精神及范畴，且可在不脱离本发明之精神及范畴的情况下进行各种改变、替代及更改。
78.符号说明
79.1:触控系统
80.1':触控系统
81.10:显示设备
82.10':显示设备
83.10a:光源
84.10a':光源
85.10d:屏幕
86.10f:框架
87.10p:发光像素
88.10r:显示区域
89.10r1:子区域
90.11:橱窗玻璃
91.11r:触控区域
92.11r':触控区域
93.11r1:子区域
94.12:摄影机装置
95.13:处理器
96.b:子像素
97.g:子像素
98.ir:子像素
99.l1:不可见光
100.l2:不可见光
101.r:子像素。