互动触控系统及光源装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种互动触控系统及光源装置，其中，互动触控系统包括一显示装置、一光源装置及一不可见光侦测装置。显示装置适于提供一影像光束至一显示面。光源装置包括一发光元件及一导光元件。导光元件具有一圆锥面及一柱状曲面，柱状曲面朝向圆锥面。柱状曲面的至少部分区段的曲率中心不位于圆锥面的中心轴上。发光元件适于往圆锥面发出一不可见光束，不可见光束被圆锥面及柱状曲面反射而发散并涵盖显示面。当一物件移至显示面时，不可见光束被物件反射而被不可见光侦测装置侦测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种互动触控系统及其光源装置，且特别涉及一种显示互动触控系统及其光源装置。
技术介绍
互动投影系统是一种可供使用者在投影面进行触控操作的投影系统。其利用光源装置发出的不可见光束(如红外线)涵盖投影面，使不可见光束在使用者对投影面进行触控时被触控物(如使用者的手指或触控笔)反射，藉以利用不可见光侦测装置来侦测触控位置。为了让配置于投影面边缘位置的光源装置发出的不可见光束能够涵盖整个投影面，一般可将两个适于发出发散角为等于或大于90度的不可见光束的光源装置结合，而成为能够发出发散角至少为180度的不可见光束的光源装置。然而将两个光源装置结合会使其体积较大且成本较高，并增加组装及调整的难度。另一种方式为将适于发出发散角为360度的不可见光束的单一光源装置配置于投影面边缘的中间位置，此光源装置包含发光元件及导光元件，且导光元件具有圆锥面。发光元件发出的不可见光束被所述圆锥面反射后能够产生发散角为360度的不可见光束以涵盖投影面。但是，在此发散角为360度的不可见光束中，只有一半的不可见光束(即发散角在180度范围内的不可见光束)往投影面行进而被利用，另一半的不可见光束(即发散角在另一180度范围内的不可见光束)则不会往投影面行进而成为无效光，造成光源装置发出的不可见光束的利用率过低。美国专利第US20130135260号揭露一种互动装置，其照明装置投射一光平面并形成一互动表面，且摄影机撷取物体触控至互动表面的画面，进而计算出物体触控于互动表面的触控点位置，其中照明装置利用圆锥状反射元件来反射光线，使光线以圆形方式扩散而形成扇形光幕。中国专利第CN202929344U号揭露一种设置在屏幕顶端中间位置的激光光幕系统，其发出的激光穿过透镜组后被锥面镜反射而产生张角大于180度且平行于屏幕的激光光幕。中国专利第CN1479079A号揭露一种全反射型的光学透镜内锥形光学扩展器，其激光模块发出的光束在锥面产生全反射而成为光平面。中国专利第CN2791601Y号揭露一种圆锥形反射镜，激光光束的光束中心与其顶角重合，以使激光光束经由圆锥形反射镜的反射而成为水平激光面。
技术实现思路
本专利技术提供一种互动触控系统，其光源装置发出的不可见光束的利用率可被提高。本专利技术提供一种光源装置，其发出的不可见光束的利用率可被提高。本专利技术的其他目的和优点可以从本专利技术所揭露的技术特征中得到进一步的了解。为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本专利技术的一实施例提供一种互动触控系统，其包括一显示装置、一光源装置及一不可见光侦测装置。显示装置适于提供一影像光束至一显示面。光源装置包括一发光元件及一导光元件。导光元件具有一圆锥面及一柱状曲面。柱状曲面朝向圆锥面，柱状曲面的至少部分区段的曲率中心不位于圆锥面的中心轴上。发光元件适于往圆锥面发出一不可见光束，不可见光束被圆锥面及柱状曲面反射而发散并涵盖显示面。当一物件移至显示面时，不可见光束被物件反射而被不可见光侦测装置侦测。为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本专利技术的一实施例提供一种光源装置，其适用于一互动触控系统。互动触控系统包括一显示装置及一不可见光侦测装置。显示装置适于提供一影像光束至一显示面。光源装置包括一发光元件及一导光元件。导光元件具有一圆锥面及一柱状曲面。柱状曲面朝向圆锥面，柱状曲面的至少部分区段的曲率中心不位于圆锥面的中心轴上。发光元件适于往圆锥面发出一不可见光束，不可见光束被圆锥面及柱状曲面反射而发散并涵盖显示面。当一物件移至显示面时，不可见光束被物件反射而被不可见光侦测装置侦测。基于上述，本专利技术的实施例至少具有以下其中一个优点，在本专利技术的上述实施例中，导光元件具有朝向圆锥面的柱状曲面，且柱状曲面的至少部分区段的曲率中心被设计为不位于圆锥面的中心轴上，如此则当不可见光束被圆锥面反射至柱状曲面并被柱状曲面反射时，至少部分被柱状曲面反射的不可见光束将不会往圆锥面的中心轴及过于接近此中心轴的位置行进而不会被圆锥面再次反射或折射。据此，当发光元件发出的不可见光束被圆锥面反射而成为发散角为360度的不可见光束时，除了其中一部分往显示面传递的不可见光束(即发散角在180度范围内的不可见光束)可被互动触控系统利用之外，另一部分的不可见光束(即发散角在另一180度范围内的不可见光束)会至少部分地被柱状曲面反射而不被圆锥面再次反射或折射并往显示面传递，使其也能够被互动触控系统利用，藉以提升光源装置发出的不可见光束的利用率。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举多个实施例，并配合附图，作详细说明如下。附图说明图1是本专利技术一实施例的互动触控系统的示意图。图2是图1的光源装置的立体图。图3是图2的光源装置的部分结构侧视图。图4是图2的光源装置的部分结构俯视图。图5是不可见光束被圆锥面反射的示意图。具体实施方式有关本专利技术的前述及其他
技术实现思路
、特点与功效，在以下配合参考图式的多个实施例的详细说明中，将可清楚地呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如上、下、前、后、左、右等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明，而非用来限制本专利技术。图1是本专利技术一实施例的互动触控系统的示意图。请参考图1，互动触控系统100包括一显示装置110、一光源装置120及一不可见光侦测装置130，其中显示装置110适于提供一影像光束PL至一显示面50a。于图1所示的实施例中，互动触控系统100为一投影互动触控系统，显示装置110为一投影装置，于其他实施例中，显示装置也可为液晶显示装置、OLED显示装置或阴极射线管(CRT)显示装置等，本专利技术不限于此。本实施例中，显示面50a为一投影面例如为固定于墙面60的白板50的局部表面，或为一适合接收影像光束PL的平面。光源装置120配置于显示面50a的边缘52的中间位置，且用以发出不可见光束IL(如红外线)，使不可见光束IL的发散角D涵盖整个显示面50a，本实施例的不可见光束IL的发散角D为大于或等于180度，其他实施例可依据光源装置和显示面的设置距离，让不可见光束IL的发散角D也可以小于180度，本专利技术不限于此。而不可见光侦测装置130例如为摄影机。当使用者对显示面50a触控而使物件70(如使用者的手指或其它物件)移近显示面50a时，不可见光束IL被所述物件反射而被不可见光侦测装置130侦测，藉以判断所述物本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种互动触控系统，包括一显示装置、一光源装置以及一不可见光侦测装置；所述显示装置适于提供一影像光束至一显示面；所述光源装置包括一发光元件以及一导光元件；其中所述导光元件具有一圆锥面及一柱状曲面，所述柱状曲面朝向所述圆锥面，所述柱状曲面的至少部分区段的曲率中心不位于所述圆锥面的中心轴上，所述发光元件适于往所述圆锥面发出一不可见光束，所述不可见光束被所述圆锥面及所述柱状曲面反射而发散并涵盖所述显示面；其中当一物件移至所述显示面时，所述不可见光束被所述物件反射而被所述不可见光侦测装置侦测。

【技术特征摘要】
2014.04.25 TW 1031150251.一种互动触控系统，包括一显示装置、一光源装置以及一不可见光
侦测装置；
所述显示装置适于提供一影像光束至一显示面；
所述光源装置包括一发光元件以及一导光元件；其中所述导光元件具有
一圆锥面及一柱状曲面，所述柱状曲面朝向所述圆锥面，所述柱状曲面的
至少部分区段的曲率中心不位于所述圆锥面的中心轴上，所述发光元件适
于往所述圆锥面发出一不可见光束，所述不可见光束被所述圆锥面及所述
柱状曲面反射而发散并涵盖所述显示面；
其中当一物件移至所述显示面时，所述不可见光束被所述物件反射而
被所述不可见光侦测装置侦测。
2.如权利要求1所述的互动触控系统，其特征在于，所述不可见光束
依序被所述圆锥面及所述柱状曲面反射后沿平行所述显示面的方向传递。
3.如权利要求1所述的互动触控系统，其特征在于，所述圆锥面的中
心轴垂直于所述显示面，所述圆锥面的顶角为90度，所述发光元件的出光
方向平行于所述圆锥面的中心轴。
4.如权利要求1所述的互动触控系统，其特征在于，所述柱状曲面的
所有曲率中心轴平行于所述圆锥面的中心轴。
5.如权利要求1所述的互动触控系统，其特征在于，所述不可见光束
的一部分被所述圆锥面反射后往所述显示面所在区域传递，所述不可见光
束的另一部分被所述圆锥面反射后往所述柱状曲面传递，并被所述柱状曲
面反射而往所述显示面所在区域传递。
6.如权利要求1所述的互动触控系统，其特征在于，所述显示面所在
区域与所述柱状曲面分别位于所述圆锥面的相对两侧。
7.如权利要求1所述的互动触控系统，其特征在于，所述光源装置配
置于所述显示面的一边缘，所述不可见光束被所述圆锥面及所述柱状曲面
反射后的发散角为大于或等于180度以涵盖所述显示面。
8.如权利要求1所述的互动触控系统，其特征在于，所述柱状曲面为
半圆柱凹面，且所述凹面朝向所述圆锥面。
9.如权利要求1所述的互动触控系统，其特征在于，所述柱状曲面上

\t具有一反射层，且所述反射层对应所述这些曲率中心不位于所述圆锥面的
中心轴的部分区段。
10.如权利要求1所述的互动触控系统，其特征在于，所述导光元件为
一柱状体，且所述柱状曲面位于所述柱状体的柱状表面上，所述圆锥面位...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖建中，林姚顺，
申请(专利权)人：中强光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71