專利名稱：光學(xué)式觸控裝置及其運(yùn)行方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及觸控裝置，特別涉及一種能夠使得光源發(fā)射器在有限的旋轉(zhuǎn)角度下即 可有效覆蓋整片可能的觸控點(diǎn)落點(diǎn)區(qū)域的光學(xué)式觸控裝置及其運(yùn)行方法。
背景技術(shù)：
一般而言，目前較為常見的觸控式裝置包含有電阻式觸控裝置、電容式觸控裝置 以及光學(xué)式觸控裝置等類型，通過不同檢測原理及方式進(jìn)行單一或多重觸控點(diǎn)的檢測。在 上述各種不同類型的觸控式裝置中，光學(xué)式觸控裝置由于具有透光性佳的特性，已成為有 別于傳統(tǒng)的電阻式觸控裝置與電容式觸控裝置之外的另一常用技術(shù)。然而，傳統(tǒng)的光學(xué)式觸控裝置必須在面板的四周設(shè)置許多光源發(fā)射器及光接收器 以進(jìn)行觸控點(diǎn)的檢測，這將造成整個(gè)面板裝置額外的空間需求，使得其體積無法進(jìn)一步縮 小，加上其生產(chǎn)成本相當(dāng)可觀，也無法達(dá)到高分辨率的觸控檢測。近來，雖有人將三角定位 測量法應(yīng)用于光學(xué)觸控技術(shù)中，以進(jìn)行觸控點(diǎn)的檢測。通過該方式雖可提高觸控輸入的分 辨率，并可減少光源發(fā)射器及光接收器的數(shù)量，但仍無法解決額外的空間需求的問題，且反 而隨之帶來復(fù)雜計(jì)算及邊框反射條需精確定位等問題。目前雖有光學(xué)式觸控裝置能夠通過旋轉(zhuǎn)光源發(fā)射器、導(dǎo)光器及光電感測器等光學(xué) 組件實(shí)現(xiàn)高分辨率的觸控點(diǎn)檢測，以有效解決上述問題。然而，該光學(xué)式觸控裝置除了需要 額外增加設(shè)置導(dǎo)光器的成本之外，其旋轉(zhuǎn)光源發(fā)射器仍需旋轉(zhuǎn)相當(dāng)大范圍的角度以使得掃 描光能夠完全涵蓋面板上可能的觸控點(diǎn)落點(diǎn)區(qū)域的整個(gè)面積，導(dǎo)致該光學(xué)式觸控裝置實(shí)際 進(jìn)行觸控點(diǎn)判讀時(shí)的操作頻率并不夠理想，亟待克服。因此，本發(fā)明提出一種光學(xué)式觸控裝置及其運(yùn)行方法，以解決上述問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種光學(xué)式觸控裝置及其運(yùn)行方法。根據(jù)本發(fā)明的第一具體實(shí)施例為 一種光學(xué)式觸控裝置。于此實(shí)施例中，光學(xué)式觸控裝置包含光源發(fā)射模塊、光學(xué)模塊、光感 測模塊及處理模塊。光學(xué)模塊及光感測模塊分別設(shè)置于光學(xué)式觸控裝置的一個(gè)表面周圍。 光源發(fā)射模塊依照時(shí)序(time sequence)循序式地發(fā)射均勻地分布于該表面的直接掃描區(qū) 域上方的掃描光。當(dāng)物體于該表面上形成觸控點(diǎn)時(shí)，物體將會(huì)擋住掃描光及光學(xué)模塊反射 掃描光所形成的反射光。光感測模塊將會(huì)根據(jù)其接收掃描光及反射光的接收情形產(chǎn)生感測 結(jié)果。處理模塊根據(jù)時(shí)序及感測結(jié)果判定觸控點(diǎn)的位置。根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)式觸控裝置，在一種實(shí)施方式中，包含光源發(fā)射模塊，用于依 照時(shí)序循序式地發(fā)射出多道掃描光，以使得該多道掃描光均勻地分布于該光學(xué)式觸控裝置 的一個(gè)表面的至少一個(gè)直接掃描區(qū)域上方；第一光學(xué)模塊，設(shè)置于該表面的周圍，用于反射 該多道掃描光以形成多道第一次反射光；第一光感測模塊，設(shè)置于該表面的周圍，當(dāng)物體于 該表面上形成觸控點(diǎn)時(shí)，該物體將會(huì)于不同時(shí)間下分別擋住該多道掃描光中的至少一道掃 描光以及該多道第一次反射光中的至少一道第一次反射光，該第一光感測模塊根據(jù)其接收
4該多道掃描光及該多道第一次反射光的接收情形產(chǎn)生感測結(jié)果；以及處理模塊，耦接至該 光源發(fā)射模塊及該第一光感測模塊，用于根據(jù)該時(shí)序及該感測結(jié)果判定該觸控點(diǎn)于該表面 上的位置。根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)式觸控裝置，其中，該光源發(fā)射模塊為旋轉(zhuǎn)光源發(fā)射器，該表面 根據(jù)該光源發(fā)射模塊發(fā)射該多道掃描光的旋轉(zhuǎn)角度涵蓋范圍的大小被劃分為該至少一個(gè) 直接掃描區(qū)域及至少一個(gè)間接掃描區(qū)域。根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)式觸控裝置，其中，時(shí)序與該光源發(fā)射模塊發(fā)射該多道掃描光 的先后順序有關(guān)。根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)式觸控裝置，其中，在該時(shí)序中，該光源發(fā)射模塊分別于第一時(shí) 間、第二時(shí)間及第三時(shí)間發(fā)射該多道掃描光中的第一掃描光、第二掃描光及第三掃描光，該 第一時(shí)間早于該第二時(shí)間且該第二時(shí)間早于該第三時(shí)間。根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)式觸控裝置，其中，第一時(shí)間與該第二時(shí)間之間以及該第二時(shí) 間與該第三時(shí)間之間具有相同長度的時(shí)間間隔，該時(shí)間間隔為預(yù)設(shè)值或由使用者設(shè)定。根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)式觸控裝置，其中，第一光學(xué)模塊為選自由光反射器、光反射/ 感測器、可旋轉(zhuǎn)光反射器、多個(gè)微型可旋轉(zhuǎn)光反射器及可移動(dòng)旋轉(zhuǎn)光反射器所組成的組中 的其中之一。根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)式觸控裝置，其中，第一光學(xué)模塊及該第一光感測模塊分別設(shè) 置于該表面的第一側(cè)及第二側(cè)，該第一側(cè)與該第二側(cè)彼此相對且該第二側(cè)比該第一側(cè)較接 近該光源發(fā)射模塊。根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)式觸控裝置，在一種實(shí)施方式中，進(jìn)一步包含第二光學(xué)模塊， 設(shè)置于該表面上相異于該第一側(cè)及該第二側(cè)的第三側(cè)，用于反射該多道第一次反射光以形 成多道第二次反射光；以及第二光感測模塊，設(shè)置于該表面上相異于該第一側(cè)、該第二側(cè)及 該第三側(cè)的第四側(cè)，當(dāng)該物體于該表面上形成該觸控點(diǎn)時(shí)，該物體將會(huì)于不同時(shí)間下分別 擋住該至少一道掃描光、該至少一道第一次反射光及該多道第二次反射光中的至少一道第 二次反射光，該第一光感測模塊及該第二光感測模塊根據(jù)其接收該多道掃描光、該多道第 一次反射光及該多道第二次反射光的接收情形產(chǎn)生該感測結(jié)果。根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)式觸控裝置，其中，第二光學(xué)模塊為選自由光反射器、光反射/ 感測器、可旋轉(zhuǎn)光反射器、多個(gè)微型可旋轉(zhuǎn)光反射器及可移動(dòng)旋轉(zhuǎn)光反射器所組成的組中 的其中之一。根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)式觸控裝置，在一種實(shí)施方式中，進(jìn)一步包含第二光學(xué)模塊及 第三光學(xué)模塊，分別設(shè)置于該表面上相異于該第一側(cè)及該第二側(cè)的第三側(cè)及第四側(cè)，用于 反射該多道第一次反射光以形成多道第二次反射光，當(dāng)該物體于該表面上形成該觸控點(diǎn) 時(shí)，該物體擋住該至少一道掃描光、該至少一道第一次反射光及該多道第二次反射光中的 至少一道第二次反射光，該第一光感測模塊根據(jù)其接收該多道掃描光、該多道第一次反射 光及該多道第二次反射光的接收情形產(chǎn)生該感測結(jié)果。根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)式觸控裝置，其中，第二光學(xué)模塊及該第三光學(xué)模塊為分別選 自由光反射器、光反射/感測器、可旋轉(zhuǎn)光反射器、多個(gè)微型可旋轉(zhuǎn)光反射器及可移動(dòng)旋轉(zhuǎn) 光反射器所組成的組中的其中之一。根據(jù)本發(fā)明的第二具體實(shí)施例為一種光學(xué)式觸控裝置運(yùn)行方法。該光學(xué)式觸控裝置包含光源發(fā)射模塊、光學(xué)模塊、光感測模塊及處理模塊，并且光學(xué)模塊及光感測模塊分別 設(shè)置于光學(xué)式觸控裝置的一個(gè)表面的周圍。于此實(shí)施例中，首先，光源發(fā)射模塊依照時(shí)序循 序式地發(fā)射均勻地分布于該表面的直接掃描區(qū)域上方的掃描光。當(dāng)物體于該表面上形成觸 控點(diǎn)時(shí)，該物體將會(huì)擋住掃描光及光學(xué)模塊反射掃描光所形成的反射光。接著，光感測模塊 將會(huì)根據(jù)其接收掃描光及反射光的接收情形產(chǎn)生感測結(jié)果。最后，該處理模塊即根據(jù)該時(shí) 序及該感測結(jié)果判定該觸控點(diǎn)的位置。根據(jù)本發(fā)明的運(yùn)行光學(xué)式觸控裝置的方法，在一種實(shí)施方式中，該光學(xué)式觸控裝 置包含光源發(fā)射模塊、第一光學(xué)模塊、第一光感測模塊及處理模塊，該第一光學(xué)模塊及該第 一光感測模塊分別設(shè)置于該表面的周圍，該方法包含下列步驟該光源發(fā)射模塊依照時(shí)序 循序式地發(fā)射出多道掃描光，以使得該多道掃描光均勻地分布于該光學(xué)式觸控裝置的一個(gè) 表面的至少一個(gè)直接掃描區(qū)域上方；當(dāng)物體于該表面上形成觸控點(diǎn)時(shí)，該物體于不同時(shí)間 下分別擋住該多道掃描光中的至少一道掃描光以及多道第一次反射光中的至少一道第一 次反射光，其中該多道第一次反射光由該第一光學(xué)模塊反射該多道掃描光而形成；該第一 光感測模塊根據(jù)其接收該多道掃描光及該多道第一次反射光的接收情形產(chǎn)生感測結(jié)果；以 及該處理模塊根據(jù)該時(shí)序及該感測結(jié)果判定該觸控點(diǎn)于該表面上的位置。根據(jù)本發(fā)明的方法，其中，該光源發(fā)射模塊為旋轉(zhuǎn)光源發(fā)射器，該表面根據(jù)該光源 發(fā)射模塊發(fā)射該多道掃描光的旋轉(zhuǎn)角度涵蓋范圍的大小被劃分為該至少一個(gè)直接掃描區(qū) 域及至少一個(gè)間接掃描區(qū)域。根據(jù)本發(fā)明的方法，其中，時(shí)序與該光源發(fā)射模塊發(fā)射該多道掃描光的先后順序有關(guān)。根據(jù)本發(fā)明的方法，在一種實(shí)施方式中，該光學(xué)式觸控裝置進(jìn)一步包含第二光學(xué) 模塊及第二光感測模塊，該第一光學(xué)模塊、該第一光感測模塊、該第二光學(xué)模塊及該第二光 感測模塊分別設(shè)置于該表面的第一側(cè)、第二側(cè)、第三側(cè)及第四側(cè)，該方法進(jìn)一步包含下列步 驟該第二光學(xué)模塊反射該多道第一次反射光以形成多道第二次反射光；當(dāng)該物體于該表 面上形成該觸控點(diǎn)時(shí)，該物體于不同時(shí)間下分別擋住該至少一道掃描光、該至少一道第一 次反射光及該多道第二次反射光中的至少一道第二次反射光；以及該第一光感測模塊及該 第二光感測模塊根據(jù)其接收該多道掃描光、該多道第一次反射光及該多道第二次反射光的 接收情形產(chǎn)生該感測結(jié)果。根據(jù)本發(fā)明的方法，在一種實(shí)施方式中，該光學(xué)式觸控裝置進(jìn)一步包含第二光學(xué) 模塊及第三光學(xué)模塊，該第一光學(xué)模塊、該第一光感測模塊、該第二光學(xué)模塊及該第三光學(xué) 模塊分別設(shè)置于該表面的第一側(cè)、第二側(cè)、第三側(cè)及第四側(cè)，該方法進(jìn)一步包含下列步驟 該第二光學(xué)模塊及該第三光學(xué)模塊反射該多道第一次反射光以形成多道第二次反射光；當(dāng) 該物體于該表面上形成該觸控點(diǎn)時(shí)，該物體擋住該至少一道掃描光、該至少一道第一次反 射光及該多道第二次反射光中的至少一道第二次反射光；以及該第一光感測模塊根據(jù)其 接收該多道掃描光、該多道第一次反射光及該多道第二次反射光的接收情形產(chǎn)生該感測結(jié)^ ο關(guān)于本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與精神可以通過以下的發(fā)明詳述及附圖得到進(jìn)一步的了解。
圖1示出根據(jù)本發(fā)明的第一具體實(shí)施例的光學(xué)式觸控裝置的功能方塊圖。圖2㈧ ⑶示出不同形式的第二光學(xué)模塊的示意圖。圖3(A)示出當(dāng)光源發(fā)射模塊由0°開始旋轉(zhuǎn)至θ工并依序發(fā)射掃描光時(shí)，物體于 其掃描區(qū)域II內(nèi)形成觸控點(diǎn)P1的示意圖；圖3(B)示出當(dāng)光源發(fā)射模塊由0°開始旋轉(zhuǎn)至 θ ！并依序發(fā)射掃描光時(shí)，物體于其掃描區(qū)域I內(nèi)形成觸控點(diǎn)P2的示意圖。圖4㈧ ⑶分別示出當(dāng)光源發(fā)射模塊由θ工掃描至θ 2時(shí)，物體形成不同的觸 控點(diǎn)Ρ3、Ρ4、Ρ5&Ρ6的示意圖。圖5示出當(dāng)光源發(fā)射模塊由0°旋轉(zhuǎn)至θ工時(shí)，分辨同樣位于掃描區(qū)域II的不同 觸控點(diǎn)Pa及Pb的示意圖。圖6(A)及(B)示出現(xiàn)有技術(shù)中的光學(xué)式觸控裝置所遭遇到無法判讀雙觸控點(diǎn)的 情形。圖7(A)及(B)示出本發(fā)明的光學(xué)式觸控裝置有效解決圖6(A)及(B)中無法判讀 雙觸控點(diǎn)的難題。圖8示出根據(jù)本發(fā)明的第二具體實(shí)施例的光學(xué)式觸控裝置運(yùn)行方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明所提出的光學(xué)式觸控裝置及其運(yùn)行方法能夠在光源發(fā)射器有限的旋轉(zhuǎn)角 度下即可有效覆蓋整片可能的觸控點(diǎn)落點(diǎn)區(qū)域，因此能夠增加操作頻率并提高判讀觸控點(diǎn) 落點(diǎn)位置的準(zhǔn)確度。根據(jù)本發(fā)明的第一具體實(shí)施例為一種光學(xué)式觸控裝置。于此實(shí)施例中，該光學(xué)式 觸控裝置用于通過光學(xué)的方式進(jìn)行觸控點(diǎn)的落點(diǎn)位置的感測及判讀工作。請參照圖1，圖1 示出該光學(xué)式觸控裝置的功能方塊圖。如圖1所示，光學(xué)式觸控裝置1包含光源發(fā)射模塊10、第一光學(xué)模塊12、第一光感 測模塊14、第二光學(xué)模塊16、第二光感測模塊18及處理模塊20。其中第一光學(xué)模塊12、第 一光感測模塊14、第二光學(xué)模塊16及第二光感測模塊18分別設(shè)置于光學(xué)式觸控裝置1的 一個(gè)表面周圍的相異的第一側(cè)、第二側(cè)、第三側(cè)及第四側(cè)，但不以此為限；處理模塊20耦接 至光源發(fā)射模塊10、第一光感測模塊14及第二光感測模塊18。于實(shí)際應(yīng)用中，第一光學(xué)模塊12及第二光學(xué)模塊16并非如同現(xiàn)有技術(shù)一樣是導(dǎo) 光器，而是采用具有反射光功能的裝置。舉例而言，如圖2 (A)至圖2(D)所示，第二光學(xué)模塊 16可以是單一的光反射器、單一的可旋轉(zhuǎn)光反射器、多個(gè)微型可旋轉(zhuǎn)光反射器、單一可移動(dòng) 的旋轉(zhuǎn)光反射器、或是同時(shí)具有反射及感測功能的光反射/感測器，并無一定的限制。第一 光學(xué)模塊12的情形也相同，因此不另作贅述。于此實(shí)施例中，光源發(fā)射模塊10為旋轉(zhuǎn)式光源發(fā)射器，用于通過旋轉(zhuǎn)的方式依照 一定時(shí)序循序式地發(fā)射出多道掃描光。實(shí)際上，該時(shí)序與光源發(fā)射模塊10發(fā)射該多道掃描 光的先后順序有關(guān)。舉例而言，于該時(shí)序中，假設(shè)光源發(fā)射模塊10分別于第一時(shí)間Tl、第二 時(shí)間T2及第三時(shí)間T3發(fā)射第一掃描光、第二掃描光及第三掃描光，其中第一時(shí)間Tl早于 第二時(shí)間T2并且第二時(shí)間T2早于第三時(shí)間T3。若第一時(shí)間Tl與第二時(shí)間T2之間以及第 二時(shí)間T2與第三時(shí)間T3之間均具有相等的時(shí)間間隔At，并且該時(shí)間間隔At可以是預(yù)設(shè)值或由使用者設(shè)定。也就是說，光源發(fā)射模塊10根據(jù)該時(shí)序從第一時(shí)間Tl開始每隔時(shí)間間 隔At依序發(fā)射出第一掃描光、第二掃描光及第三掃描光。因此，于此實(shí)施例中，該時(shí)序所 包含的掃描光發(fā)射順序的確是光學(xué)式觸控裝置1進(jìn)行觸控點(diǎn)落點(diǎn)判讀時(shí)的一項(xiàng)重要依據(jù)。接下來，將先就光學(xué)式觸控裝置1判讀單一觸控點(diǎn)的情形進(jìn)行說明。請參照圖 3(A)，圖3(A)示出當(dāng)光源發(fā)射模塊10由0°開始旋轉(zhuǎn)至θ工并依序發(fā)射掃描光時(shí)，物體于 其掃描區(qū)域II內(nèi)形成觸控點(diǎn)P1的示意圖。于此實(shí)施例中，由于光源發(fā)射模塊10由0°旋轉(zhuǎn) 至θ工，故光源發(fā)射模塊10所依序發(fā)射的多條掃描光將會(huì)均勻地分布于掃描區(qū)域II上方。 如圖3(A)所示，當(dāng)光源發(fā)射模塊10發(fā)射掃描光L1時(shí)，雖然掃描光L1不會(huì)直接被位于觸控 點(diǎn)P1的物體擋住，但第一光學(xué)模塊12反射掃描光L1所形成的第一次反射光RL1即會(huì)被該 物體所阻擋而無法被第一光感測模塊14所接收。之后，當(dāng)光源發(fā)射模塊10發(fā)射掃描光L2時(shí)，掃描光L2將會(huì)直接被該物體所阻擋 住，因此，掃描光L2無法發(fā)射至第一光學(xué)模塊12，當(dāng)然也無法被反射至第一光感測模塊14。 至于光源發(fā)射模塊10在0°至Q1范圍內(nèi)所發(fā)射的其它掃描光，由于這些掃描光不會(huì)被該 物體所阻擋，故均可被第一光學(xué)模塊12所反射而被第一光感測模塊14所接收。于此實(shí)施例中，由于光源發(fā)射模塊10在0°至θ i范圍內(nèi)依照該時(shí)序所依序發(fā)射 的多條掃描光中，僅有掃描光L1及L2的反射光無法被第一光感測模塊14所接收，第一光感 測模塊14即根據(jù)此接收情形產(chǎn)生感測結(jié)果并將感測結(jié)果傳送至處理模塊20。由于光源發(fā) 射模塊10由0°掃描至θ工并且第一光感測模塊14無法接收到兩條對應(yīng)于掃描光L1及L2 的反射光，因此，處理模塊20即可據(jù)以判定觸控點(diǎn)P應(yīng)位于掃描區(qū)域II內(nèi)，并且其確切位 置位于圖3(A)中的P1點(diǎn)處。實(shí)際上，處理模塊20可通過查詢預(yù)設(shè)對照表求得掃描光發(fā)射 的時(shí)序與觸控點(diǎn)位置的對應(yīng)關(guān)系，但不以此為限。接著，請參照圖3(B)，圖3(B)示出當(dāng)光源發(fā)射模塊10由0°開始旋轉(zhuǎn)至θ工并依 序發(fā)射掃描光時(shí)，物體于其掃描區(qū)域I內(nèi)形成觸控點(diǎn)P2的示意圖。如圖3(B)所示，由于光 源發(fā)射模塊10僅由0°旋轉(zhuǎn)至θ ”故形成觸控點(diǎn)P2的該物體并無法直接阻擋住光源發(fā)射 模塊10所發(fā)射出的任何一條掃描光，該物體僅能阻擋住第一光學(xué)模塊12反射掃描光L3所 形成的第一次反射光rl3。也就是說，光源發(fā)射模塊10在0°至θ i范圍內(nèi)依照該時(shí)序所依序發(fā)射的多條掃 描光中，僅有掃描光L3的反射光RL3無法被第一光感測模塊14所接收，第一光感測模塊14 即根據(jù)此接收情形產(chǎn)生感測結(jié)果并將感測結(jié)果傳送至處理模塊20。由于光源發(fā)射模塊10 由0°掃描至Q1并且第一光感測模塊14僅無法接收到一條對應(yīng)于掃描光L3的反射光RL3, 因此，處理模塊20即可據(jù)以判定觸控點(diǎn)P2應(yīng)位于掃描區(qū)域I內(nèi)，并且其確切位置應(yīng)位于圖 3(B)中的P2點(diǎn)處。同理，圖4(A)至(D)分別示出當(dāng)光源發(fā)射模塊10由θ工掃描至θ 2時(shí)，物體形成 不同的觸控點(diǎn)P3、P4、P5及P6的示意圖。其中，形成觸控點(diǎn)P3的物體除了直接阻擋住光源 發(fā)射模塊10所發(fā)出的掃描光L1外，還會(huì)阻擋住第一光學(xué)模塊12反射掃描光L2所形成的反 射光RL2。至于形成觸控點(diǎn)P4及P5的物體，由于并未位于光源發(fā)射模塊10進(jìn)行掃描的范圍 內(nèi)，故無法直接阻擋住光源發(fā)射模塊10所發(fā)出的任一道掃描光，而僅能阻擋住第一光學(xué)模 塊12或第二光學(xué)模塊16反射形成的反射光。此外，形成觸控點(diǎn)P6的物體則僅會(huì)直接阻擋 住光源發(fā)射模塊10所發(fā)出的一道掃描光，而不會(huì)阻擋住第一光學(xué)模塊12或第二光學(xué)模塊
816所反射的反射光。由于其觸控點(diǎn)判讀原理與上述的內(nèi)容相似，可依此類推，因而在此不另 行贅述。值得注意的是，當(dāng)光源發(fā)射模塊10由0°旋轉(zhuǎn)至θ 2為止，即可涵蓋所有可能的觸 控點(diǎn)落點(diǎn)區(qū)域，而其掃描的角度不及現(xiàn)有技術(shù)中的一半，也即在同樣的掃描速率下，本發(fā)明 的光源發(fā)射模塊10掃描一次所需時(shí)間不及現(xiàn)有技術(shù)中的一半，故可大幅提高單位時(shí)間內(nèi) 的掃描次數(shù)(也即掃描頻率)。請參照圖5，圖5示出當(dāng)光源發(fā)射模塊10由0°旋轉(zhuǎn)至θ i時(shí)，分辨同樣位于掃描 區(qū)域II的不同觸控點(diǎn)Pa及&的示意圖。如圖5所示，當(dāng)光源發(fā)射模塊10由0°旋轉(zhuǎn)至Q1 時(shí)，假設(shè)物體A與物體B分別于不同時(shí)間下形成觸控點(diǎn)Pa與觸控點(diǎn)Pb，雖然形成觸控點(diǎn)Pa 物體A與形成觸控點(diǎn)Pb物體B所直接阻擋的掃描光均為掃描光L。，但物體A與物體B所阻 擋住的反射光并不相同，分別是反射光Ra與Rb。其中，反射光Ra為第一光學(xué)模塊12反射掃 描光La而得；反射光Rb為第一光學(xué)模塊12反射掃描光Lb而得。于光源發(fā)射模塊10發(fā)射 掃描光的時(shí)序中，由于掃描光La的發(fā)射順序早于掃描光Lb。因此，處理模塊20即可根據(jù)此 時(shí)序分別判定同樣位于掃描區(qū)域II的不同觸控點(diǎn)Pa及Pb的確切位置。上述為不同的觸控 點(diǎn)共線于同一道掃描光的情形，至于不同的觸控點(diǎn)共線于同一道反射光的情形，由于這些 觸控點(diǎn)所分別直接阻擋住的掃描光不同，處理模塊20即可依照光源發(fā)射模塊10發(fā)射掃描 光的時(shí)序中，這些掃描光的發(fā)射順序先后分辨出這些觸控點(diǎn)之間的位置差異。在探討完單一觸控點(diǎn)的判讀情形后，接下來，將進(jìn)一步探討多觸控點(diǎn)的判讀情形。 如圖5所示，即使物體A與物體B分別于不同時(shí)間下形成觸控點(diǎn)Pa與觸控點(diǎn)PB，雖然物體 A與物體B均位于掃描光L。發(fā)射至第一光學(xué)模塊12的路徑上，但由于物體A與物體B所阻 擋住的反射光并不同，分別是反射光Ra與Rb，故處理模塊20仍可據(jù)以分辨出觸控點(diǎn)Pa與觸 控點(diǎn)Pb之間的位置差異，而不至于有觸控點(diǎn)誤判的事情發(fā)生。請參照圖6(A)及圖6(B)，圖6(A)及圖6(B)示出現(xiàn)有技術(shù)中的光學(xué)式觸控裝置所 遭遇到無法判讀雙觸控點(diǎn)的情形。對于光學(xué)式觸控裝置7而言，無論是圖6 (A)所示的觸控 點(diǎn)Pdi及Pd2或圖6 (B)所示的觸控點(diǎn)P'D2均會(huì)造成光接收器75 78各自接收不 到光發(fā)射器71 74所發(fā)射出的光，因而產(chǎn)生相同的感測結(jié)果，導(dǎo)致傳統(tǒng)的光學(xué)式觸控裝置 7并無法分辨實(shí)際觸控點(diǎn)的落點(diǎn)情形究竟是觸控點(diǎn)Pdi及P112，還是觸控點(diǎn)P'D2。通過本發(fā)明所提出的光學(xué)式觸控裝置1即可有效地解決現(xiàn)有技術(shù)所面臨的這一 難題。如圖7 (A)所示，當(dāng)物體所形成的兩個(gè)觸控點(diǎn)分別為Pdi及Pd2時(shí)，形成觸控點(diǎn)Pd2的物 體將會(huì)阻擋住第一光學(xué)模塊12反射掃描光Ldi所形成的第一次反射光RLdi并且直接阻擋住 光源發(fā)射模塊10所發(fā)射的掃描光LD2。至于形成觸控點(diǎn)Pdi的物體則僅會(huì)阻擋住第一光學(xué) 模塊12反射掃描光Ld3所形成的第一次反射光RLD3。另一方面，如圖7(B)所示，若物體形成兩個(gè)觸控點(diǎn)P'D2，形成觸控點(diǎn) P' D2的物體將會(huì)阻擋住第一光學(xué)模塊12反射掃描光Ld4所形成的第一次反射光RLd4并且 直接阻擋住光源發(fā)射模塊10所發(fā)射的掃描光LD5。至于形成觸控點(diǎn)P' D1的物體則僅會(huì)阻 擋住第一光學(xué)模塊12反射掃描光Ld6所形成的第一次反射光RLD6。比較圖7(A)及圖7(B)可知，很明顯地，由于掃描光Ldi并不等于掃描光Ld4，也即 第一次反射光RLdi并不等于第一次反射光RLD4，還有掃描光Ld2也不等于掃描光Ld5，故光學(xué) 式觸控裝置1可根據(jù)光源發(fā)射模塊10發(fā)射這些掃描光的時(shí)序有效地分辨出觸控點(diǎn)Pd2與 P' D2。同理，由于掃描光Ld3并不等于掃描光Ld6，也即第一次反射光RLd3并不等于第一次反射光RLD6，故光學(xué)式觸控裝置1可根據(jù)光源發(fā)射模塊10發(fā)射這些掃描光的時(shí)序有效地分 辨出觸控點(diǎn)Pdi與P' D1。因此，本發(fā)明提出的光學(xué)式觸控裝置1能夠有效地改善傳統(tǒng)的光 學(xué)式觸控裝置7無法分辨實(shí)際觸控點(diǎn)的落點(diǎn)的現(xiàn)象發(fā)生。根據(jù)本發(fā)明的第二具體實(shí)施例為一種光學(xué)式觸控裝置運(yùn)行方法。于此實(shí)施例中， 該光學(xué)式觸控裝置包含光源發(fā)射模塊、第一光學(xué)模塊、第一光感測模塊、第二光學(xué)模塊、第 二光感測模塊及處理模塊。其中，該第一光學(xué)模塊、該第一光感測模塊、該第二光學(xué)模塊及 該第二光感測模塊分別設(shè)置于該表面上的第一側(cè)、第二側(cè)、第三側(cè)及第四側(cè)，但不以此為 限。請參照圖8，圖8示出該光學(xué)式觸控裝置運(yùn)行方法的流程圖。如圖8所示，于步驟SlO中，該光源發(fā)射模塊依照時(shí)序循序式地發(fā)射出多道掃描 光，以使得該多道掃描光均勻地分布于該表面的至少一個(gè)直接掃描區(qū)域上方。于實(shí)際應(yīng) 用中，該光源發(fā)射模塊為旋轉(zhuǎn)光源發(fā)射器，該表面根據(jù)該光源發(fā)射模塊發(fā)射該多道掃描光 的旋轉(zhuǎn)角度涵蓋范圍的大小被劃分為該至少一個(gè)直接掃描區(qū)域及至少一個(gè)間接掃描區(qū)域 (例如第一次反射掃描區(qū)域或第二次反射掃描區(qū)域)。此外，該時(shí)序與該光源發(fā)射模塊發(fā)射 該多道掃描光的先后順序有關(guān)。接著，于步驟S12中，當(dāng)物體于該表面上形成觸控點(diǎn)時(shí)，該物體于不同時(shí)間下分別 擋住該多道掃描光中的至少一道掃描光、多道第一次反射光中的至少一道第一次反射光以 及多道第二次反射光中的至少一道第二次反射光，其中該多道第一次反射光及第二次反射 光分別由該第一光學(xué)模塊及該第二光學(xué)模塊反射該多道掃描光而形成。然后，于步驟S14 中，該第一光感測模塊根據(jù)其接收該多道掃描光、該多道第一次反射光及該多道第二次反 射光的接收情形產(chǎn)生感測結(jié)果。最后，于步驟S16中，該處理模塊根據(jù)該時(shí)序及該感測結(jié)果 判定該觸控點(diǎn)于該表面上的位置。相較于現(xiàn)有技術(shù)，由于根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)式觸控裝置能夠通過設(shè)置于面板周圍的 具有反射功能的光學(xué)單元的協(xié)助，使得其旋轉(zhuǎn)光源模塊并不需如同現(xiàn)有技術(shù)一樣旋轉(zhuǎn)相當(dāng) 大的角度范圍來涵蓋面板上所有可能的觸控點(diǎn)的落點(diǎn)區(qū)域，而僅需旋轉(zhuǎn)不到原先一半的角 度范圍即可涵蓋面板上可能的觸控點(diǎn)落點(diǎn)區(qū)域的整個(gè)面積，故該光學(xué)式觸控裝置能夠在單 位時(shí)間內(nèi)提供更多次的來回掃描，以增加其操作頻率并提高其判讀觸控點(diǎn)落點(diǎn)位置的準(zhǔn)確 度。通過對以上較佳具體實(shí)施例的詳述，希望能更加清楚描述本發(fā)明的特征與精神， 而并非以上述所披露的較佳具體實(shí)施例來對本發(fā)明的范圍加以限制。相反地，其目的是希 望能涵蓋各種改變及等同性安排在本發(fā)明權(quán)利要求的范圍內(nèi)。主要元件符號說明
SlO S16 流程步驟75 78 光接收器
1、7:光學(xué)式觸控裝置10 光源發(fā)射模塊
12 第一光學(xué)模塊14 第一光感測模塊
16 第二光學(xué)模塊18 第二光感測模塊
20 處理模塊θ2:旋轉(zhuǎn)角度
I、II 掃描區(qū)域71 74 光發(fā)射器
ρ ρ P P P rI r6、rA rC、rDl'PD2>P' m P' D2 觸控點(diǎn)
Li L3、La Lc λ LdiLd6 掃描光
RL1, RL2, RL3> RLm, RLd3> RLd4, RLd6 第一次反射光RA、Rb:反射光。
權(quán)利要求
一種光學(xué)式觸控裝置，包含光源發(fā)射模塊，用于依照時(shí)序循序式地發(fā)射出多道掃描光，以使得所述多道掃描光均勻地分布于所述光學(xué)式觸控裝置的一個(gè)表面的至少一個(gè)直接掃描區(qū)域上方；第一光學(xué)模塊，設(shè)置于所述表面的周圍，用于反射所述多道掃描光以形成多道第一次反射光；第一光感測模塊，設(shè)置于所述表面的周圍，當(dāng)物體于所述表面上形成觸控點(diǎn)時(shí)，所述物體將會(huì)于不同時(shí)間下分別擋住所述多道掃描光中的至少一道掃描光以及所述多道第一次反射光中的至少一道第一次反射光，所述第一光感測模塊根據(jù)其接收所述多道掃描光及所述多道第一次反射光的接收情形產(chǎn)生感測結(jié)果；以及處理模塊，耦接至所述光源發(fā)射模塊及所述第一光感測模塊，用于根據(jù)所述時(shí)序及所述感測結(jié)果判定所述觸控點(diǎn)于所述表面上的位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)式觸控裝置，其中所述光源發(fā)射模塊為旋轉(zhuǎn)光源發(fā)射 器，所述表面根據(jù)所述光源發(fā)射模塊發(fā)射所述多道掃描光的旋轉(zhuǎn)角度涵蓋范圍的大小被劃 分為所述至少一個(gè)直接掃描區(qū)域及至少一個(gè)間接掃描區(qū)域。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)式觸控裝置，其中所述時(shí)序與所述光源發(fā)射模塊發(fā)射所 述多道掃描光的先后順序有關(guān)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)式觸控裝置，其中在所述時(shí)序中，所述光源發(fā)射模塊分 別于第一時(shí)間、第二時(shí)間及第三時(shí)間發(fā)射所述多道掃描光中的第一掃描光、第二掃描光及 第三掃描光，所述第一時(shí)間早于所述第二時(shí)間且所述第二時(shí)間早于所述第三時(shí)間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光學(xué)式觸控裝置，其中所述第一時(shí)間與所述第二時(shí)間之間以 及所述第二時(shí)間與所述第三時(shí)間之間具有相同長度的時(shí)間間隔，所述時(shí)間間隔為預(yù)設(shè)值或 由使用者設(shè)定。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)式觸控裝置，其中所述第一光學(xué)模塊為選自由光反射 器、光反射/感測器、可旋轉(zhuǎn)光反射器、多個(gè)微型可旋轉(zhuǎn)光反射器及可移動(dòng)旋轉(zhuǎn)光反射器所 組成的組中的其中之一。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)式觸控裝置，其中所述第一光學(xué)模塊及所述第一光感測 模塊分別設(shè)置于所述表面的第一側(cè)及第二側(cè)，所述第一側(cè)與所述第二側(cè)彼此相對且所述第 二側(cè)比所述第一側(cè)較接近所述光源發(fā)射模塊。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光學(xué)式觸控裝置，進(jìn)一步包含第二光學(xué)模塊，設(shè)置于所述表面上相異于所述第一側(cè)及所述第二側(cè)的第三側(cè)，用于反 射所述多道第一次反射光以形成多道第二次反射光；以及第二光感測模塊，設(shè)置于所述表面上相異于所述第一側(cè)、所述第二側(cè)及所述第三側(cè)的 第四側(cè)，當(dāng)所述物體于所述表面上形成所述觸控點(diǎn)時(shí)，所述物體將會(huì)于不同時(shí)間下分別擋 住所述至少一道掃描光、所述至少一道第一次反射光及所述多道第二次反射光中的至少一 道第二次反射光，所述第一光感測模塊及所述第二光感測模塊根據(jù)其接收所述多道掃描 光、所述多道第一次反射光及所述多道第二次反射光的接收情形產(chǎn)生所述感測結(jié)果。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光學(xué)式觸控裝置，其中所述第二光學(xué)模塊為選自由光反射 器、光反射/感測器、可旋轉(zhuǎn)光反射器、多個(gè)微型可旋轉(zhuǎn)光反射器及可移動(dòng)旋轉(zhuǎn)光反射器所 組成的組中的其中之一。
10. 一種運(yùn)行光學(xué)式觸控裝置的方法，所述光學(xué)式觸控裝置包含光源發(fā)射模塊、第一光 學(xué)模塊、第一光感測模塊及處理模塊，所述第一光學(xué)模塊及所述第一光感測模塊分別設(shè)置 于所述表面的周圍，所述方法包含下列步驟所述光源發(fā)射模塊依照時(shí)序循序式地發(fā)射出多道掃描光，以使得所述多道掃描光均勻 地分布于所述光學(xué)式觸控裝置的一個(gè)表面的至少一個(gè)直接掃描區(qū)域上方；當(dāng)物體于所述表面上形成觸控點(diǎn)時(shí)，所述物體于不同時(shí)間下分別擋住所述多道掃描光 中的至少一道掃描光以及多道第一次反射光中的至少一道第一次反射光，其中所述多道第 一次反射光由所述第一光學(xué)模塊反射所述多道掃描光而形成；所述第一光感測模塊根據(jù)其接收所述多道掃描光及所述多道第一次反射光的接收情 形產(chǎn)生感測結(jié)果；以及所述處理模塊根據(jù)所述時(shí)序及所述感測結(jié)果判定所述觸控點(diǎn)于所述表面上的位置。
全文摘要
一種光學(xué)式觸控裝置，包含光源發(fā)射模塊、光學(xué)模塊、光感測模塊及處理模塊。光學(xué)模塊及光感測模塊分別設(shè)置于光學(xué)式觸控裝置的一個(gè)表面的周圍。光源發(fā)射模塊依照時(shí)序循序式地發(fā)射均勻地分布于該表面的直接掃描區(qū)域上方的掃描光。當(dāng)物體在該表面上形成觸控點(diǎn)時(shí)，該物體擋住掃描光及光學(xué)模塊反射掃描光所形成的反射光。光感測模塊根據(jù)其接收掃描光及反射光的接收情形產(chǎn)生感測結(jié)果。該處理模塊根據(jù)該時(shí)序及該感測結(jié)果判定該觸控點(diǎn)的位置。本發(fā)明還提供了一種運(yùn)行光學(xué)式觸控裝置的方法。本發(fā)明的光學(xué)式觸控裝置及其運(yùn)行方法能夠使得光源發(fā)射器在有限的旋轉(zhuǎn)角度下即可有效覆蓋整片可能的觸控點(diǎn)落點(diǎn)區(qū)域。
文檔編號F21V14/04GK101957690SQ200910160038
公開日2011年1月26日 申請日期2009年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月16日
發(fā)明者周忠誠, 王威, 顏孟新 申請人:瑞鼎科技股份有限公司