台湾专利TW201319897A 位置輸入系統及方法

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专利摘要:
提供一種位置輸入系統及方法。一位置輸入方法可包括使藉由一來源所產生的一偏振光通過配置在一顯示器裝置表面上的一可見透明偏光元件的預定圖案。該方法更包括偵測對應於該顯示器裝置上的一位置該偏振光在該偏光狀態上的一改變。
公开号:TW201319897A
申请号:TW101133460
申请日:2012-09-13
公开日:2013-05-16
发明作者:Fred Charles Thomas Iii
申请人:Hewlett Packard Development Co；
IPC主号:G06F3-00

专利说明:
位置輸入系統及方法發明領域
本發明係有關於位置輸入系統及方法。發明背景
現代工業設計持續增加對組合式輸入輸出裝置的倚賴。諸如電容性或電阻性觸控螢幕的裝置提供了優雅、簡單及工業地「乾淨」的設計來提供輸入(觸控)能力及輸出(顯示)能力兩者。觸控螢幕可藉由放置一緊鄰顯示器表面的透明覆蓋片而形成。此等覆蓋片通常根據覆蓋片電氣特性上的變化來偵測輸入(例如「觸碰」)的出現及位置。雖然使用此類裝置之觸控準確度及解析度的水準對許多消費性電子產品係足夠，但其準確度及解析度對需要高度觸控準確度及解析度之專業性應用上的使用則時常不足夠。
提供專業或商業使用者可接受之以高解析度觸控及/或位置為基礎的輸入裝置，即出現挑戰。提供專業人員所要求之預期水準的準確度及解析度之系統，當緊鄰顯示器放置時，常提供令人無法接受地不透明或「類似窗網」的外觀。發明概要
本發明係關於一種位置輸入方法，其包含：使藉由一來源所產生的一偏振光通過設置在一顯示器之一表面上的一可見透明偏光元件之預定圖案；以及偵測對應於該表面上的一位置該偏振光在偏光狀態上的一改變。
100、400‧‧‧位置輸入系統
105、410‧‧‧偏振光來源
110、135、140、420、430‧‧‧偏光狀態
115‧‧‧顯示器
120‧‧‧表面
125‧‧‧載體
130‧‧‧偏光元件
145‧‧‧偵測器
200、300、500、600‧‧‧位置輸入方法
210、220、310、320、510、520、610、620‧‧‧步驟
415‧‧‧偏光狀態(偏振光)
425‧‧‧材料
一或多個所揭露之實施例的優點在閱讀以下詳細的描述及參照圖式時可顯而易見，圖式中：圖1為一描繪依照本文所描述之一實施例使用一偏振光來源之樣本位置輸入系統的方塊圖；圖2為一描繪依照本文所描述之一實施例使用一內部第一偏振光來源之樣本位置輸入方法的流程圖；圖3為一描繪依照本文所描述之一實施例使用該第一偏振光來源作為液晶顯示器(LCD)背光之另一樣本位置輸入方法的流程圖；圖4為一描繪依照本文所描述之一實施例使用一外部第二偏振光來源之另一樣本位置輸入系統的方塊圖；圖5為一描繪依照本文所描述之一實施例使用一外部第二偏振光來源之樣本位置輸入方法的流程圖；以及圖6為一描繪依照本文所描述之一實施例使用作為對外部運算裝置之輸入的樣本位置輸入方法之流程圖。較佳實施例之詳細說明
以顯示器為基礎之輸入裝置在工業與家庭兩者之內均有增加的接受度及使用。雖然慣用的以電阻性及電容性觸控為基礎之輸入系統在消費者與商業市場空間之內已有廣泛的使用及接受度，在提供精確、高解析度、以觸碰為基礎之輸入上的困難卻限制此等裝置在專業及商業市場空間之內的接受度。在消費者及商業市場空間之內增加地精密的要求對於更高解析度、更高精確度、以觸碰為基礎之顯示器也能接受。
電容性及電阻性觸碰感測器已看見在顯示器裝置中的使用，該顯示器裝置範圍從小螢幕手機與可攜式媒體播放器到大電影或多螢幕「觸控牆」(“touchwall”)顯示器。此技術具有對藉由顯示器所提供之資料的外觀只提供有最小衝擊的優點，然而用來提供電阻性及電容性觸碰感測器之以電氣為基礎之觸控技術的固有限制可以限制此等裝置的解析度及準確度。
提供具有高解析度及增加的準確度之視覺上透明輸入系統及方法可使得在專業應用上及在越來越多的消費者和商業應用上之以觸碰為基礎之顯示器的使用成為可能。使用一檢測器及通常呈元件、點或相似記號形式之預定系列元件的以檢測為基礎之技術，可提供用以對顯示器裝置提供一高精確度及高解析度的輸入之系統及方法。提供一在其表面上具有視覺上透明的元件、點或記號之預定圖案的可檢測但視覺上透明的載體，提供了一種使用一顯示器裝置作為具有高度接觸點位置輸入解析度的一高精確度輸入裝置之系統及方法。
一例示預定圖案為由Anoto Group AB(Lund,Sweden)提供。使用諸如由Anoto提供的獨特、預定元件圖案，當感測器擺放鄰近該圖案時，其可決定其相關於該圖案的位置。藉由增加元件的密度(例如，藉由減少元件之間的距離來增加點密度，及可能地減少元件本身的大小)，感測器的位置解析度性能係同等地增加。放置在一視覺上透明的載體之中、之上或附近之視覺上透明、預定元件圖案提供了具有高度精確度及解析度的輸入系統及方法。元件及載體的透明度允許此等系統及方法與顯示器裝置一起使用。
提供一種位置輸入系統及方法。一說明性的位置輸入方法可包括使一藉由來源所產生的偏振光通過配置在一顯示器裝置之表面上的可見透明偏光狀態變更元件的一預定圖案。該方法更包括偵測對應於顯示器裝置上的位置該偏振光在偏光狀態上的改變。
如本文所用，術語「光」係關於落在人類可視之光譜內的電磁輻射-其光譜從400奈米(紫)延伸至800奈米(紅)。術語「光」也可包含落在紅外線光譜內的電磁輻射，從800奈米延伸至3000奈米。
一說明性的位置輸入系統可包含一偏振光來源及一可見透明偏光狀態變更元件的預定圖案，其用以改變偏振光的偏光狀態。該系統可進一步包含一偵測器，其基於編碼元件圖案來決定位置，該編碼元件圖案具有透過對比而與其背景相區辨的高解析度位置資訊，該對比係藉由使該位置編碼元件圖案與其背景間的偏光狀態不一致所提供。
另一說明性的位置輸入系統可包含一液晶顯示器(“LCD”)，其包含線性偏振背光及以一預定圖案配置在液晶顯示器之外表面上的複數個可見透明偏光狀態變更元件。每一可見透明偏光變更元件就線性偏振光的偏光狀態可改變成具一特定圓形偏光旋向性的¼波延遲光。該系統可進一步包括一手持組件，其包括：一偵測器，其具有區辨圓形偏光元件之元件，來基於編碼在有來自原輸入線性偏振光之經改變的偏光狀態之經區辨元件圖案中的資訊決定LCD上的位置；以及一傳送器，其用以傳送該手持組件的位置至一運算裝置，該運算裝置通訊性耦接於該手持組件。
圖1為一描繪依照一實施例使用一偏振光來源105之樣本位置輸入系統的方塊圖。系統100可包含一偏振光來源105，其可提供具有偏光狀態110之光。偏振光來源105可在包含具有表面120之顯示器115的顯示器裝置之內或在其鄰近。具有可見透明偏光變更元件130之預定圖案的載體125可鄰近表面120配置，以改變或者變更至少一部份藉由偏振光來源105所產生的入射光之偏光狀態110，來提供具有一經改變偏光狀態135之光。通過載體125但無通過偏光元件130的光之偏光狀態被改變至偏光狀態140，其有一或多個不同於具有偏光狀態110的光(即，來自來源105的光)及具有經改變偏光狀態135的光(即，離開偏光元件125之一者的光)之特性。
離開顯示器115的光之不同的經改變偏光狀態135、140使得使用一能夠區別經改變偏光狀態135、140之偵測器145而能有偏光元件130的圖案之「讀取」。基於偵測器能識別離開偏光元件130之經改變偏光狀態135的光與離開載體125之背景經改變偏光狀態140的光，讀取偏光元件的圖案係為可能的。
基於在可見透明偏光元件130之間的獨特編碼絕對位置資訊，偵測器可決定其在顯示器115之表面120上的位置。可見透明偏光元件130的圖案及密度有助於偵測器145在決定其相關於顯示器115之位置的準確度。遍於顯示器115之表面120配置的可見透明偏光元件130之較高密度圖案通常改善偵測器145位置決定的準確度。基於在可見透明偏光元件130之間的獨特編碼絕對位置資訊，相關於偏光元件130之圖案的偵測器145位置之極端精確的決定係為可能的。
偏光狀態110可包含複數個偏光狀態。然而，在某些實施例中，可使用產生只具有偏光狀態110的光之一偏振光來源105來提供光(例如，只產生垂直偏振光或水平偏振光其中之一者的線性偏振光來源)。在另外的實施例中，可使用產生具有複數個偏光狀態的光之一非特定的偏振光來源105來提供光(例如，產生垂直、水平或圓偏振光至少其中兩種的偏振光來源105)。使用非特定偏振光來源105產生的光可被過濾或相似調整以提供只具有偏光狀態110的光。偏振光來源105可包含任何數量的個別偏振光來源。
顯示器115可具有表面120，具有偏光狀態110的光從其中離開或者發射。顯示器115可結合任何技術，例如液晶顯示器(LCD)技術；發光二極體(LED)；有機LED(OLED)；主動矩陣OLED(AMOLED)；或任何其他顯示器技術。雖然無如在圖1中所描繪，偏振光來源105可結合併入顯示器115之內，例如形成一LED顯示器115的獨立LED可各被看做一偏振光來源105。替換性地，LCD顯示器經由其固有的設計發射線性偏振光。
具有可見透明偏光元件130之預定圖案配置於其中之載體125可鄰近表面120配置，以改變或者變更偏光狀態110，來提供具有一經改變偏光狀態135(對於通過偏光元件130的光)及140(對於通過載體125的光)的光。可見透明偏光元件125的預定圖案可直接施加至顯示器115的表面120。然而，在其他實施例中，可見透明偏光元件125的預定圖案可施加至基體或載體，例如一不影響通過基體或載體之光的偏光狀態的材料，其可經由黏合劑依次施加至顯示器115的表面120。
通過配置在顯示器115之表面120上各透明偏光元件130的光之偏光狀態可基於偏光元件130之物理特性、組成或其任何結合來變更或者改變。每一透明偏光元件130可由能夠轉變或者變更通過該偏光元件的光之偏光狀態的一材料所組成，例如一聚合材料。例如，由一來源所產生且通過偏光元件130的線性垂直偏振光可在一方向上，例如左或右，被相位延遲¼波，然而只通過載體125的線性偏振光可在相反方向上被相位延遲¼波的。可利用其他在通過載體125、偏光元件130或兩者的光之偏光狀態上的改變。同樣地，可利用任何偏振光來源105以使只通過偏光元件130的光之經改變偏光狀態135可與只通過載體125的光之經改變偏光狀態140區別。
能夠提供透明偏光元件130的實例聚合材料可包含，但不為限於，諸如由Rolic^®研究有限公司所生產的光對準、各向異性光學薄膜，雖然能夠提供相似偏光狀態為基礎之過濾能力的其他材料及其他製造商可被取代。Rolic^®提供一適合用以光學微影生產在載體125內的偏光元件130之可固化、液體、光控制分子方向(“LCMO”)聚合材料。經由LCMO材料的使用，利用LCMO材料內之分子的光誘導性空間對準而創造在微觀或巨觀尺度上的結構化光學元件是可能的。藉由以紫外線偏振光輻照分子，LCMO以一預定方式在光對準層中對準分子，例如，形成偏光元件130的分子。基於材料的選擇以及用於形成偏光元件130的光之入射及偏振方向，形成偏光元件130之分子要在三維空間的任何方向對準是可能的。折射雙折射的折射率可引入在材料中因此產生這些偏振變更相位延遲元件。
當配置在合適的載體125上或形成在合適的載體125內，可見透明偏光元件130在背照時(例如，當藉由偏振光來源105所背照)係肉眼不可見。可見透明偏光元件125可使用任何方法或系統沉積在基體上或者形成在基體內，包含但不為限於，光微影法及慣用的印刷技術。
偏光元件130可以一獨特的、特定的、空間的或位置的圖案配置在載體130內。此一圖案的使用在偏光元件130與其在顯示器115上的位置之間創造地理關係。偏光元件130與顯示器115之間的該地理關係容許能夠在偵測器145鄰近顯示器115配置時決定出對由偏光元件130所發射之光的經改變偏光狀態130敏感之偵測器145的位置。
藉由偵測器145所感測之具有經改變偏光狀態130的光之圖案容許偵測器145在顯示器115上之實體位置的準確決定。增加偏光元件130的數量或密度(例如，藉由形成更大數量之實體上更小、更加靠近之聚集的偏光元件130)增強了偵測器145的位置偵測能力。每一偏光元件的大小可基於諸如期望解析度、主控性技術及顯示器115的整體大小等因素而改變，然而，一般而言，偏光元件130的大小為40微米等級且可小到5至10微米徑長。
能夠提供在可見透明偏光元件130之間的獨特編碼絕對位置資訊之範例圖案為如上所述之Anoto點圖案。配置在Anoto順應式圖案中的偏光元件130提供了使用偵測器145之獨特位置辨識系統，該偵測器145係能夠偵測通過偏光元件130的光之經改變偏光狀態135。雖然Anoto點圖案係用為一闡示性範例，任何相當的能夠提供在可見透明偏光元件130之間的獨特編碼絕對位置資訊之預定圖案可同樣地用於配置或定位偏光元件130在載體125中、上或附近。
由於在光之偏光狀態上的改變為人眼察覺不到的，由顯示器115所發射的光遍於顯示器將看似均勻，儘管有光的經改變偏光狀態135、140。可提供包含可見透明偏光元件130的可見透明載體125的能力使得能夠使用一對通過偏光元件130的光之經改變偏光狀態135為敏感的偵測器145，來決定偵測器145在顯示器115上的實體地點或位置，同時提供顯示器115的使用者視野之最小減損。提供對偵測器145之以位置為基礎的資料同時提供對使用者之最小減損顯示器115視野的這個能力提供了顯示器有能力來同時作用為輸入裝置(即，一種能夠經由偵測器145來偵測以位置為基礎的輸入之裝置)及輸出裝置(即，一種能夠顯示資料的顯示器)。此一裝置的效用之實例可在以顯示器為基礎之輸入平板電腦中看到-此一平板電腦使平板電腦表面上能有簡單、可客制的、多樣磚片(tiles)及輸入指示器的使用者組態。
偵測器145可包含適用於偵測離開偏光元件130的光之經改變偏光狀態135的任何裝置、系統或系統與裝置的組合。例如，對離開偏光元件130的光之經改變偏光狀態135敏感的偵測器145可結合一沃拉斯吞(Wollaston)稜鏡，在技術上與使用在磁光資料儲存裝置之技術相似，來辨別具有經改變偏光狀態135的光。替代性地，合適旋向性之圓偏光件可用來區別使用¼波偏光元件130的圖案。其他具有相似性能之偏光敏感技術可用作為偵測器145的基礎。
在偵測器145將用作為對平板電腦之一輸入裝置處或者在偵測器145將用作類似一繪圖筆處，橫跨於顯示器115表面120之偵測器145的實體位移影響到偵測器145用以適當識別偏光點135之圖案的掃描速率、曝光及模糊降減能力。因此，附加的邏輯可至少部分地根據偵測器橫跨顯示器115表面120移動之速率而結合進偵測器145內來增加或減少偵測器掃描速率。同樣地，提供用於曝光補償及模糊抑制之邏輯也可至少部分地根據偵測器橫跨顯示器115表面120移動之速率而結合進偵測器145內。
圖2為一描繪依照一實施例使用一內部第一偏振光來源105之樣本位置輸入方法200的流程圖。具有偏光狀態110之偏振光可通過包含透明偏光元件130的預定圖案之載體125。偵測器145具有區別通過偏光元件130的光之經改變偏光狀態135與通過載體125的光之經改變偏光狀態140之能力。
在步驟210中，藉由偏振光來源105所產生且具有偏光狀態110的光一部分可通過載體125，而藉由偏振光來源105所產生且具有偏光狀態110的光剩下的部分可通過配置在顯示器裝置115之表面120上的可見透明偏光元件125。偏光狀態110可包含具有單一偏光狀態、多重偏光狀態或無偏光狀態的光。在使用具有多重偏光狀態或無偏光狀態的光之處，在使用配置在來源105與顯示器115之間的濾光器的條件下，偏光狀態110可為單一偏光狀態。
在步驟220中，偵測從偏光元件130出去的光之經改變偏光狀態135。在可見透明偏光元件130之間的獨特編碼絕對位置資訊相應於顯示器115表面120上的偵測器145之獨特實體位置。
圖3為一描繪依照一實施例使用偏振光來源105作為液晶顯示器(LCD)背光之另一樣本位置輸入方法的流程圖。在由圖3所提供的實例中，線性偏振光來源105係與液晶顯示器(LCD)顯示器115一起使用。雖然在圖3的上下文中討論一線性偏振光來源，具有任何偏光狀態110的一或多個相似偏振光來源105可類似地代替之。
在步驟310中，具有偏光狀態110的光係使用偏振光來源105來產生，其偏振光來源105至少部分地用作LCD面板背光。偏振光來源105係位在顯示器115之不可見或相反側上，在此實例中是LCD面板。
在步驟320中，藉由偏振光來源105所產生之線性偏振光110可通過顯示器115，離開LCD顯示器的表面120。藉由顯示器所提供之線性偏振光係通過LCD面板(例如，顯示器115)且離開LCD面板的表面120，保持在線性偏振狀態110但90度旋轉或正交於偏振光來源線性偏振。從LCD面板115離開後，一部分的線性偏振光110通過載體125，而剩下部份的線性偏振光110通過偏光元件130。通過偏光元件130的線性偏振光110之偏光狀態成為經改變偏光狀態135，而通過載體125的線性偏振光110之偏光狀態成為經改變偏光狀態140。
圖4為一描繪依照一實施例使用一外部第二偏振光來源410之另一樣本位置輸入系統400的方塊圖。有時，第二偏振光來源410可配置於顯示器115外部，例如，在對於資料輸入有用的手持組件之內。在描繪於圖4之實例中，使用兩個偏振光來源，用作為用於顯示器115之背光的偏振光來源105，以及安置在顯示器115外部的第二偏振光來源410。偏振光來源105、410使用不同的偏光狀態、波長、或者偏光狀態及波長。既然偵測器145依靠從顯示器115離開的光，顯示器115可具有半透明反射性材料425，該材料425鄰近載體125配置，該載體125包含透明偏光元件130之圖案。該半透明反射性材料425可容許從顯示器115之表面120來的偏振光110之通過，而反射至少一部份由第二偏振光來源410所提供的第二偏振光415。
藉由第二偏振光來源410所提供且具有第二偏光狀態415的入站光落在載體125及偏光元件130上。一部分的光通過載體125，得到一經改變偏光狀態420。剩下部分的光通過偏光元件130，得到一經改變偏光狀態430。
不管入站光(inbound light)是否照在載體125或偏光元件130上，具有經改變偏光狀態420、430的光係由配置在載體125與顯示器115表面120之間的材料425所反射。因為反射不會影響光的偏光狀態，出站(outbound)/反射的光仍保持該經改變偏光狀態420、430。然而，反射光將受到出站/反射通過載體125或偏光元件130所影響。
例如，假如載體125使入射光的偏光狀態逆時針延遲波及偏光元件130使入射光的偏光狀態順時針延遲波，則具有偏光狀態415之光的偏光狀態將因通過載體125逆時針延遲波；一旦從材料425反射，當反射光經由材料425反射回來時，其將再次被逆時針延遲波，總計的經改變偏光狀態420為逆時針(入站)+波(反射)=¼波(總計)。同樣地，入射在偏光元件130上的入站光將因通過偏光元件130被順時針延遲波，且一旦從材料425反射，反射光將再次通過偏光元件130，其將被進一步順時針延遲波，總計的經改變偏光狀態430達順時針的波(入站)+波(射出)=¼波(總計)。雖然使用波延遲來闡述，其它在偏光狀態的改變係可能的，且具有相當的性能。
因此，藉由使用第二偏振光來源410，第二偏振光415之經改變偏光狀態430容許決定出偵測器145在顯示器115表面120上的位置。
配置於顯示器115外部，第二偏振光來源410可與偵測器145共同定位，例如，兩者可配置在單一組件之內，該單一組件係舒適地合於在使用者手內。在其他實施例中，第二偏振光來源410可與偵測器145分開或以一距離定位，例如，第二偏振光來源410係用用一般或區域照明，且偵測器145係配置於手持組件之內。第二偏振光來源410可產生肉眼可見的一第二偏振光415，例如，偏振近紅外光。一實例第二偏振光來源415係近紅外光發光二極體(LED)。
相似於參照圖1如上所述的偏振光來源105，第二偏振光來源410提供具有第二偏光狀態415的光。藉由第二偏振光來源410所產生的光之波長不同於藉由偏振光來源105所產生的光之波長。偏光狀態415可包含複數個偏光狀態。然而，在某些實施例中，可使用只產生具有第二偏光狀態415的光之偏振光來源410來提供光(例如，只產生垂直偏振光或水平偏振光其中之一者的線性偏振光來源)。在另外的其他實施例中，可使用產生具有複數個偏光狀態的光之非特定的偏振光來源410來提供光(例如，產生垂直、水平或圓偏振光其中至少兩者的偏振光來源410)。使用非特定的偏振光來源410所產生的光可被過濾或相似地調整來提供具有唯第二偏光狀態415的光。偏振光來源410可包含任何數目的個別偏振光來源。
半透明反射性材料425係配置在或接近顯示器115的表面120。在某些實施例中，材料425可部分地或完全地結合至載體125之內。在其他實施例中，材料425可配置在載體125與顯示器115的表面120之間。該半透明反射性材料425可不影響由偏振光來源105所提供且通過顯示器115之光的偏光狀態110。因為半透明反射性材料425不影響由偏振光來源105所提供之光的通過，顯示在顯示器115上的資料對使用者將易於辨識。
半透明反射性材料425可包含任何形式的金屬或非金屬材料，其係能夠反射由第二偏振光來源410所提供從顯示器115表面120上入射的光之全部或一部份。半透明反射性材料425可直接結合至顯示器115內以提供合適的反射性質給顯示器。
圖5為一描繪依照一實施例使用一外部第二偏振光來源410之樣本位置輸入方法500的流程圖。在步驟510，第二偏振光來源410係位於顯示器115外部。第二偏振光來源410可產生具有第二偏光狀態415的光，例如，具有至少一波長不同於藉由偏振光來源105所提供之具有偏光狀態110的光之線性偏振光。在偏振光來源105與第二偏振光來源410之間的光之不同波長容許偵測器來辨別各個來源105、410所產生的光。至少一部分藉由第二偏振光來源410所提供的光成為入射在顯示器115上。
一部分的第二偏振光415通過偏光元件130而剩下部份的第二偏振光415只通過載體125。不論通過載體125或偏光元件130何者，由第二偏振光來源410所提供而入射在顯示器115上之至少一部分的光係藉由半透明反射性材料425所反射。
在步驟520，半透明反射性材料425反射至少由第二偏振光來源410所提供的入射光。記得至少一部分由第二偏振光來源410所提供的光因為已通過偏光元件的結果而係在中間偏光狀態。至少一部分具有第二偏光狀態410的光(即，由第二偏振光來源410所提供且沒有入射在偏光元件125上或通過偏光元件125的光)及至少一部分的中間偏振光(即，藉由第二偏振光來源410所提供且入射在偏光元件125之上及通過偏光元件125的光)兩者，係藉由半透明反射性材料425所反射。
從材料425反射的中間偏振光在其從第二偏振光來源410到顯示器115的行程上已經通過偏光元件一次，其可能往回通過或不往回通過偏光元件130。因為可歸因於載體125及偏光元件之在偏光狀態上的不同影響，離開顯示器的光可具有若干偏光狀態的其中任一：
來源105通過載體125= CCW相延遲(例如，偏光狀態140)。
來源105通過偏光元件130= CW相延遲(例如，偏光狀態135)。
來源410通過載體125入站及反射= CCW(入站)+ CCW(反射)=¼ CCW相延遲(例如，偏光狀態420)。
來源410通過偏光元件130入站及反射= CW(入站)+ CW(反射)=¼ CW相延遲(例如，偏光狀態430)。
來源410通過載體125入站並通過偏光元件130反射= CCW(入站)+ CW(反射)=無延遲(例如，偏光狀態415)。
來源410通過偏光元件130入站並通過載體125反射= CW(入站)+ CCW(反射)=無延遲(例如，偏光狀態415)。
因此，當使用第二偏振光來源410時，從顯示器115可發射出總共五種偏光狀態。使用只對五種偏光狀態的其中之一敏感的偵測器130，例如，對具有¼ CW相延遲的偏振光敏感，能夠精密測定出顯示器115表面120上的偵測器位置。
圖6為一描繪依照一實施例使用作為對外部運算裝置之輸入的樣本位置輸入方法600之流程圖。溝通式地耦接偵測器145至一運算裝置容許將至少部份與偵測器145在顯示器115表面120上之位置相關的輸入資料傳輸至運算裝置。此等資料可使用在，例如，顯示器115至少部份作為諸如一平板電腦之資料進入裝置。顯示器裝置作為平板電腦的使用輕易地容許顯示器的重新組配以滿足使用者的要求。
在步驟610，至少部份作為輸入裝置之偵測器145可耦合至一運算裝置。在步驟620，在顯示器115上偵測器145之位置可被傳輸至運算裝置。
200‧‧‧位置輸入方法
210‧‧‧步驟
220‧‧‧步驟

权利要求:
Claims (15)
[1] 一種位置輸入方法，其包含：使藉由一來源所產生的一偏振光通過配置在一顯示器之一表面上的一可見透明偏光元件之一預定圖案；以及偵測對應於該表面上的一位置該偏振光在偏光狀態上的一改變。
[2] 如申請專利範圍第1項之方法，其更包含：定位該來源至該顯示器外部；使用該來源產生一圓偏振光；以及反射至少一部分的來自該表面的該圓偏振光。
[3] 如申請專利範圍第1項之方法，其更包含：使用一液晶顯示器背光作為該來源產生一線性偏振光；以及在使該線性偏振光通過配置在該顯示器之該表面上的該可見透明偏光元件之圖案之前，使該線性偏振光通過該LCD顯示器。
[4] 如申請專利範圍第1項之方法，其更包含：將一運算裝置通訊性耦接至該偵測器；以及將該表面上在該偏振光之偏光狀態上偵測到改變之位置從該偵測器傳送至該運算裝置。
[5] 如申請專利範圍第4項之方法，其中將該表面上在該偏振光之偏光狀態上偵測到改變之位置從該偵測器傳送至該運算裝置的步驟包含下列之一者：將該位置資料從一偵測器無線地傳送至該運算裝置；或者將該位置資料經由一或多個導體從該偵測器傳送至該運算裝置。
[6] 如申請專利範圍第1項之方法，在偏光狀態上的該改變是由將通過至少一部分的該可見透明偏光元件的至少一部分該偏振光從一線性偏振光改變成圓偏振光組成。
[7] 一種位置輸入系統，其包含：一偏振光來源；一可見透明偏光元件的預定圖案，其用以改變該偏振光之偏光狀態；以及一偵測器，其基於在該偏振光之該偏光狀態上之改變來決定一位置。
[8] 如申請專利範圍第7項之系統，其更包含：一顯示器；用以改變該偏振光之偏光狀態的該可見透明偏光元件的圖案配置在該顯示器表面的一看得見的部分上。
[9] 如申請專利範圍第8項之系統，該顯示器裝置包含：一液晶顯示器(LCD)；以及由一線性偏振LCD背光所組成之該偏振光來源。
[10] 如申請專利範圍第8項之系統，其更包含：一表面，用以反射至少一部分入射其上的光，其配置在用以改變該偏振光偏光狀態之該可見透明偏光元件的預定圖案與該顯示器表面的該看得見的部分之間。
[11] 如申請專利範圍第10項之系統，其更包含：一容置該偏振光來源及該偵測器之手持組件；該偏振光來源由一圓偏振光來源所組成。
[12] 如申請專利範圍第7項之系統，其更包含：一容置該偵測器之手持組件；該偏振光來源由一線性偏振光來源所組成。
[13] 如申請專利範圍第7項之系統，其中該可見透明偏光元件的圖案係一可見遮罩可程式化相位延遲器薄膜所提供。
[14] 一種位置輸入系統，其包含：一液晶顯示器(“LCD”)，其包括一線性偏振背光；複數個可見透明偏光元件，其係以一預定圖案配置在該液晶顯示器的一外部表面上；每一該可見透明偏光元件，其就該線性偏振光之該偏光狀態改變為圓偏振；以及一手持組件，其包括：一偵測器，其基於在該線性偏振光之偏光狀態上的改變來決定在該LCD上之一位置；以及一傳送器，其將該手持組件的該位置傳送至一通訊性耦接至該手持組件的運算裝置。
[15] 如申請專利範圍第14項之系統，其中該傳送器包含下列之一者：一無線地耦接至該運算裝置的傳送器；一經由一或多個導體耦接至該運算裝置的傳送器。

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同族专利:

公开号 | 公开日

EP2756373B1|2017-11-22|

US20160077669A1|2016-03-17|

JP2014512631A|2014-05-22|

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BR112013020986A2|2018-07-10|

TWI588715B|2017-06-21|

US9223166B2|2015-12-29|

US10191593B2|2019-01-29|

US20130308066A1|2013-11-21|

CN103415831A|2013-11-27|

EP2756373A4|2016-03-02|

EP2756373A1|2014-07-23|

JP5813862B2|2015-11-17|

引用文献:

公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题

US10088917B2|2014-07-30|2018-10-02|Hewlett-Packard Development Company, L.P.|Detector for a display|JPH06230897A|1993-02-01|1994-08-19|Fuji Xerox Co Ltd|位置指示装置|

EP1081633A2|1999-08-31|2001-03-07|Daicel Chemical Industries, Ltd.|Touch panel and display device using the same|

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US6816261B2|2001-05-15|2004-11-09|Optellios, Inc.|Polarization analysis unit, calibration method and optimization therefor|

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