使用者输入系统及其光学波板组件技术方案

一种使用者输入系统包括光学波板组件及读取装置。光学波板组件包含相位波板及相位延迟层，相位延迟层设置于相位波板的至少一表面，相位延迟层包含一编码图案，且编码图案包含一坐标信息，通过具编码图案的相位延迟层，光学波板组件将入射光转换为具有第一偏振型态的第一偏振光及具有第二偏振型态的第二偏振光的至少其中一种，其中第一偏振型态及第二偏振型态不相同。读取装置供于光学波板组件上作动，感测第一偏振光的有无，以分析亮度的变化，并进行解码以获取坐标信息。

【技术实现步骤摘要】
使用者输入系统及其光学波板组件
本专利技术涉及一种使用者输入系统，尤其涉及一种以读取装置与电子装置互动的使用者输入系统及其光学波板组件。
技术介绍
近年来随着科技不断地进步，电子装置的功能越来越强大，而人们对电子装置的依赖性亦逐渐增加。其中，在电子装置逐渐朝向人性化及功能性佳的发展趋势下，具有触摸屏(touchscreen)的电子装置更是受到一般大众的喜爱。在电容式触摸屏上，使用者可通过手指、电容触控专用笔或电磁感应笔来进行互动操作，其中电容触控专用笔或电磁感应笔必须与触控组件上的感应电容结构进行电性交互作用才能具有输入操作的功能，因此电容触控专用笔或电磁感应笔并无法在无电源供应或非电性书写界面上进行书写以达数字化记录及传送效果。
技术实现思路
本专利技术提供了一种使用者输入系统及其光学波板组件，可在有光源但不供电的情况下进行数字化书写与纪录。本专利技术所提供的使用者输入系统包括光学波板组件及读取装置。光学波板组件包含相位波板及相位延迟层，相位延迟层设置于相位波板的至少一表面，相位延迟层包含一编码图案，且编码图案包含坐标信息，通过具编码图案的相位延迟层，光学波板组件将入射光转换为具有第一偏振型态的第一偏振光及具有第二偏振型态的第二偏振光的至少其中一种，其中第一偏振型态及第二偏振型态不相同。读取装置供于光学波板组件上作动，感测第一偏振光的有无，以分析编码图案的亮度的变化分布，并进行解码以获取所述坐标信息。本专利技术所提供的光学波板组件，应用于一使用者输入系统中，光学波板组件包括相位波板及相位延迟层，相位延迟层设置于相位波板的至少一表面，相位延迟层包含一编码图案，且编码图案包含一坐标信息，通过相位延迟层，光学波板组件将入射光转换为具有第一偏振型态的第一偏振光及具有第二偏振型态的第二偏振光的至少其中一种，其中第一偏振型态及第二偏振型态不相同。在本专利技术的一实施例中，上述的第一偏振型态及第二偏振型态选自垂直线偏振、水平线偏振、左旋圆偏振及右旋圆偏振其中一种。在本专利技术的一实施例中，上述的读取装置包含偏振光选择器、影像传感器及微处理模块。偏振光选择器允许具有第一偏振型态的第一偏振光通过；影像传感器感测第一偏振光的有无而输出至少一个具亮暗强度分布的亮暗分布图样影像；微处理模块与影像传感器电性连接，用以分析亮暗分布图样影像，并进行解码以获取所述坐标信息。在本专利技术的一实施例中，上述的读取装置更包含一光源模块，设置于偏振光选择器一侧，光源模块发射光束作为入射光。于一实施例中，光束先通过偏振光选择器后，再作为入射光入射至光学波板组件。在本专利技术的一实施例中，上述的光学波板组件设置于显示装置的显示表面，由显示装置透出的光作为入射光。在本专利技术的一实施例中，上述的相位延迟层包含多个镂空区域，编码图案由多个镂空区域或者非镂空区域所构成。在本专利技术的一实施例中，上述的编码图案包含多个图案单元，图案单元的形状为单一种几何图样或者多种几何图样的混合。在本专利技术的一实施例中，上述的相位波板选自二分之一波长波板及四分之一波长波板其中一种，且上述的相位延迟层选自二分之一相位延迟波板及四分之一相位延迟波板其中一种。在本专利技术的一实施例中，上述的入射光通过相位波板成为第一偏振光，入射光通过相位波板及相位延迟层成为第二偏振光。在本专利技术的一实施例中，上述的入射光通过相位波板及相位延迟层成为第一偏振光，入射光通过相位波板成为第二偏振光。本专利技术采用将相位延迟层进行坐标图样化编码，使经光学波板组件透射或反射的光具有两种偏振型态的偏振光，读取装置选择允许其中一种偏振型态的偏振光进入，并感测偏振光的有无，以分析亮暗分布图样影像的亮度变化分布，并进行解码以获取坐标信息，进而取得进行电子书写与触控操作时所需的平面坐标信息。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图,详细说明如下。附图说明图1是本专利技术一实施例使用者输入系统的示意图。图2是本专利技术一第一实施例的读取装置示意图。图3是本专利技术一实施例使用者输入系统设置于显示装置示意图。图4是本专利技术一第二实施例的读取装置示意图。图5a及图5b分别是不同偏振型态的入射光进入本专利技术一第一实施例光学波板组件的示意图。图6a及图6b分别是不同偏振型态的入射光进入本专利技术一第二实施例光学波板组件的示意图。图7a及图7b分别是不同偏振型态的入射光进入本专利技术一第三实施例光学波板组件的示意图。具体实施方式图1是本专利技术一实施例使用者输入系统的示意图，如图所示，使用者输入系统10包含光学波板组件12及读取装置14，光学波板组件12包含相位波板16及相位延迟层18，相位波板16具有相对的第一表面161及第二表面162，相位延迟层18设置于第一表面161及第二表面162其中一面或二者，在图1所示的实施例中，相位延迟层18设置于第一表面161。相位延迟层18包含一编码图案18a，且编码图案18a包含坐标信息。举例而言，编码图案18a可为多个图案单元，图案单元的形状为单一种几何图样或者多种几何图样的混合，图案单元于相位波板16上的方位分布由一坐标编码方式所决定。当入射光Li入射至光学波板组件12，光学波板组件12依据相位延迟层18，将入射光Li转换为具有第一偏振型态的第一偏振光L1及具有第二偏振型态的第二偏振光L2的至少其中一种，其中第一偏振型态及第二偏振型态不相同。读取装置14用于在光学波板组件12上作动，例如滑动或移动，读取装置14于作动时会感测第一偏振光L1的有无，以分析移动路径上的亮度的变化分布，对其所得到的亮暗分布图样影像进行解码来分析所处的坐标信息，藉以取得读取装置14的移动路线。于一实施例中，如图1所示，相位延迟层18包含多个镂空区域181，编码图案18a例如为多个非镂空区域所定义(如图1所示)，惟不限于此，在其他的实施例中，编码图案亦可由多个镂空区域181所定义。于一实施例中，因相位延迟层18具有编码图案18a及镂空区域181，当入射光Li进入光学波板组件12时，会因有无受到相位延迟层18的相位改变而分别转换为具有第一偏振型态的第一偏振光L1及具有第二偏振型态的第二偏振光L2，第一偏振型态例如为线偏振，第二偏振型态例如为圆偏振。举例而言，若入射光Li通过相位波板16及编码图案18a，则入射光被转换具线偏振态的为第一偏振光L1，若入射光Li只通过相位波板16(以及相位延迟层18的镂空区域)，则入射光Li被相位波板16转换为具圆偏振态的第二偏振光L2。接续上述说明，如图2所示，读取装置14包含偏振光选择器20、影像传感器22及微处理模块24。偏振光选择器20允许第一偏振光L1与第二偏振光L2的其中一种通过，于一实施例中，偏振光选择器20允取具有第一偏振型态的第一偏振光L1通过，惟不限于此，于另一实施例中，偏振光选择器20选择允取具有第二偏振型态的第二偏振光L2通过；影像传感器22感测来自偏振光选择器20的第一偏振光L1的有无输出至少一个亮暗分布图样影像，此亮暗分布图样影像与相位延迟层18的编码图案定义直接相关。微处理模块24与影像传感器22电性连接，用以分析多个第一影像及多个第二影像，并进行解码以获取坐标信息。举本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种使用者输入系统，其特征在于，包括：一光学波板组件，包含一相位波板及一相位延迟层，所述相位延迟层设置于所述相位波板的至少一表面，所述相位延迟层包含一编码图案，且所述编码图案包含一坐标信息，通过所述相位延迟层，所述光学波板组件将一入射光转换为具有第一偏振型态的第一偏振光及具有第二偏振型态的第二偏振光的至少其中一种，其中所述第一偏振型态及所述第二偏振型态不相同；以及一读取装置，供于所述光学波板组件上作动，感测具有第一偏振型态的所述第一偏振光的有无，以分析所述编码图案的亮度的变化分布，并进行解码以获取所述坐标信息。

【技术特征摘要】
2017.06.05 US 62/515,1101.一种使用者输入系统，其特征在于，包括：一光学波板组件，包含一相位波板及一相位延迟层，所述相位延迟层设置于所述相位波板的至少一表面，所述相位延迟层包含一编码图案，且所述编码图案包含一坐标信息，通过所述相位延迟层，所述光学波板组件将一入射光转换为具有第一偏振型态的第一偏振光及具有第二偏振型态的第二偏振光的至少其中一种，其中所述第一偏振型态及所述第二偏振型态不相同；以及一读取装置，供于所述光学波板组件上作动，感测具有第一偏振型态的所述第一偏振光的有无，以分析所述编码图案的亮度的变化分布，并进行解码以获取所述坐标信息。2.如权利要求1所述的使用者输入系统，其特征在于，所述第一偏振型态及所述第二偏振型态选自垂直线偏振、水平线偏振、左旋圆偏振及右旋圆偏振其中一种。3.如权利要求1所述的使用者输入系统，其特征在于，所述读取装置包含：一偏振光选择器，允许具有所述第一偏振型态的所述第一偏振光通过；一影像传感器，感测所述第一偏振光的有无而输出至少一个亮暗分布图样影像；以及一微处理模块，与所述影像传感器电性连接，用以分析所述亮暗分布图样影像，并进行解码以获取所述坐标信息。4.如权利要求3所述的使用者输入系统，其特征在于，所述第一偏振型态选自垂直线偏振、水平线偏振、左旋圆偏振及右旋圆偏振其中一种。5.如权利要求3所述的使用者输入系统，其特征在于，所述读取装置更包含一光源模块，设置于所述偏振光选择器一侧，所述光源模块发射一光束作为所述入射光。6.如权利要求5所述的使用者输入系统，其特征在于，所述光束通过所述偏振光选择器后，再作为所述入射光入射至所述光学波板组件。7.如权利要求1所述的使用者输入系统，其特征在于，所述光学波板组件设置于一显示装置的显示表面，由所述显示装置透出的光作为所述入射光。8.如权利要求1所述的使用者输入系统，其特征在于，所述相位延迟层包含多个镂空区域，所述编码图案由多个所述镂空区域或者非镂空区域所构成。9...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚柏宏，
申请(专利权)人：奇象光学有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71