[發明專利]光學式觸控裝置

有效

• 申請號: 200910166192.2
• 申請日: 2009-08-20
• 公開（公告）號: CN101995999A
• 公開（公告）日: 2011-03-30
• 發明（設計）人: 徐瑯;顏孟新;王威;周忠誠
• 申請（專利權）人: 瑞鼎科技股份有限公司
• 主分類號: G06F3/042
• 分類號: G06F3/042;G02F1/133
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 吳貴明;張英

技術領域

本發明涉及光學觸控，并且特別地，本發明涉及一種可有效接收顯示單元中各種方向的光信號，并減少圖像成像誤差的光學式觸控裝置。

背景技術

近年來，隨著觸控圖像顯示技術不斷地發展，各種觸控技術的產品已逐步取代傳統的鍵盤及鼠標的輸入功能，致使電子產品無需設置鍵盤或攜帶其他輸入配件，可提升電子產品使用的方便性及機動性。此外，由于電子產品上無需保留按鍵設置的區域位置，因此，電子產品的顯示屏幕可選擇較大的面板，讓使用者得以在較大的顯示屏幕上獲得更好的視覺享受及輸入數據的準確性。

請參照圖1，圖1示出傳統的光學式觸控裝置2的示意圖。如圖1所示，傳統的光學式觸控裝置2包含顯示單元20及光感測模塊28，其中光感測模塊28包含光路單元22及光感測單元24。需要注意的是，傳統的光路單元22為立體球面的光學透鏡，其球狀透鏡的一面為平面需固定于顯示單元20的一側。

由于傳統的球狀透鏡為單一曲率的透鏡，當該球狀透鏡裝設于顯示單元20時，往往使得傳統的光學式觸控裝置2體積需增大，而增加成本與破壞空間設計的美感。

并且，如果光感測模塊28其成像狀態如圖2A所示，圖2A示出圖1中傳統的光感測模塊28的放大圖。值得注意的是，由y-z軸方向可發現成像于光感測單元24的成像區域A_s僅占光路單元22最大面積的部分，如圖2B所示，所以裝設時需注意光感測模塊28中的光感測單元24是否已準確設置于預先設定的位置。換言之，光感測模塊28的選定位置必須與感測區域、背景在設定范圍內完整匹配，才能達到感測及獲取有效圖像的功能，所以選擇適當的光感測模塊28相當重要。

若光感測模塊28已設置于顯示單元20的一側時，也可能因為人員組裝或搬運震動等因素，造成光感測模塊28的光感測單元24移開原來設置的位置，導致光感測模塊28無法感測到可供有效判讀的圖像信號，即如圖2C所示。

因此，本發明提出一種光學式觸控裝置，以解決上述問題。

發明內容

因此，本發明的一個方面在于提供一種通過光學透鏡的適當設計使得光感測模塊能夠有效接收光信號，并且確保光信號能被光感測模塊準確辨識，以降低圖像誤差。

根據本發明的一個具體實施例為一種光學式觸控裝置，該光學式觸控裝置包含至少一個光路單元、至少一個感測單元、顯示單元及處理模塊。該至少一個光路單元設置于該顯示單元的第一側，該至少一個光路單元用于接收至少一個方向的入射光，該至少一個方向的入射光于該至少一個光路單元內完成至少一次折射，以聚焦成圖像于成像區域內。其中，該至少一個光路單元通過透鏡的設計，以接收該顯示單元中的該入射光。并且，該透鏡的第一面為凸出曲面，該凸出曲面包含至少一個曲度，而相對于該第一面的第二面用于貼合至該顯示單元的該第一側。

在此實施例中，該至少一個光感測單元設置于該至少一個光路單元的相對位置，該至少一個光感測單元用于根據該成像區域的該圖像產生感測結果，其中該至少一個光路單元與光感測單元可組合成光感測模塊。該處理模塊耦接至該至少一個光感測單元，并用于根據該感測結果判定至少一個物體于該顯示單元上所形成的至少一個觸控點位置。

根據本發明的光學式觸控裝置，其中，透鏡進一步包含第三面及第四面，且第三面對稱于第四面。

根據本發明的光學式觸控裝置，其中，當至少一個方向的入射光于至少一個光路單元中完成至少一次折射后，至少一個方向的入射光將于成像區域內形成圖像，且圖像可輸出至至少一個光感測單元。

根據本發明的光學式觸控裝置，其中，感測結果和至少一個物體與參考區域之間的比對結果有關，參考區域設置于顯示單元上相對于第一側的第二側。

根據本發明的光學式觸控裝置，其中，當至少一個物體于顯示單元上阻擋住至少一個方向的入射光時，將會導致圖像產生變化，至少一個光感測單元根據圖像的變化情形產生感測結果。

根據本發明的光學式觸控裝置，其中，參考區域包含至少一個參考樣式，至少一個參考樣式以明暗交錯的方式呈現，用于與至少一個物體進行比對以產生比對結果。

根據本發明的光學式觸控裝置，其中，比對結果與至少一個物體阻擋住至少一個方向的入射光所形成的遮蔽區域涵蓋參考區域的比例大小有關。

根據本發明的光學式觸控裝置，其中至少一個光路單元可由多個透鏡構成。