[發明專利]光學掃描式觸控裝置及其操作方法

無效

• 申請號: 201110145905.4
• 申請日: 2011-06-01
• 公開（公告）號: CN102650919A
• 公開（公告）日: 2012-08-29
• 發明（設計）人: 羅欣祥;趙士賓;黃瑞峰;林顯昌;林俊全;刁國棟;林耕華
• 申請（專利權）人: 財團法人工業技術研究院
• 主分類號: G06F3/042
• 分類號: G06F3/042
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 陳小雯

技術領域

本發明涉及一種光學掃描式觸控裝置及其操作方法。

背景技術

觸控技術簡化人機界面的溝通，使用者可簡單通過手指觸摸來操控裝置，如iPhone、iPad或是Windows?7等，來進行相應的操作。就目前技術成本上來說，應用于大尺寸顯示器的觸控技術仍以光學掃描式為主，且在大尺寸顯示器普及的趨勢下，光學掃描式觸控技術具有發展的動力。就目前光學掃描式觸控技術來說，以雙取像裝置、紅外光源照明及光反射片為主流，而此類型的光學掃描式觸控裝置都需要一固定框架，無法隨顯示器畫面大小即時調整，進而降低使用的便利性。

美國專利公告號第US6,480,187號的專利提供一種觸摸裝置。此專利是在屏幕一邊配置兩組投光器與光接收器，其余三邊裝置光反射片。當屏幕顯示區域中無任何觸摸物時，投射的光線將被屏幕三邊光反射片反射回光接收器中。另一方面，當觸摸物進入屏幕顯示區域時，則會形成反射光明暗度降低的現象。接著，利用三角量測法計算遮光區域的中心坐標位置，以視為觸摸點位置。

美國專利公告號第US6,816,537號的專利提供一種觸控裝置。此專利通過光線的開關頻率調制來解碼觸摸位置的深度，再輔以激光的射出角度，便能由極坐標計算出觸摸點的位置。

美國專利公告號第US7,538,759號的專利提供一種觸控裝置。此專利在屏幕底邊置入一排紅外光源，底邊的左右兩個角落放置各種光感應器，其余三邊則為反光條，并于屏幕面板上放置散光板，且將紅外光源射入屏幕面板的散光板中。此時，如果散光板上方若無觸摸物體進入，則射入的紅外光將反射回底邊左右兩個光感應器中。反之，如果有觸摸物體進入散光板上方時，觸摸物體將阻擋反光條反射的光線進入底邊左右兩個光感應器中，而形成遮蔽區域。接著，通過遮蔽區域位置的計算，以取得觸摸點進入散光板的位置。

美國專利公告號第US6,803,906的專利提供一種觸控裝置。此專利主要是在屏幕矩形邊框的角落配置兩支以上的攝影機，并利用所拍攝屏幕畫面的前后畫格差異位置，以進行觸摸位置的判斷。

美國專利公開號第US2007/0089915A1號提供一種觸控裝置。此專利在屏幕四邊框中，頂邊為兩支內含紅外光源投射功能的二維紅外光圖像攝影機，其余三邊為反射區域。并且，基于觸摸區域會有遮光效應，以明亮度較暗的條件做為判斷觸摸位置的依據。

美國專利公開號第US2010/0045634A1號提供一種觸控裝置。此專利在屏幕底邊的兩側角落配置激光線，而其余三邊裝置光感應器。當沒有觸摸物體出現在屏幕上時，射出的激光將被光感應器接收到。然而，當有觸摸物體進入屏幕上時，則會阻斷激光進入光感應器中，于是觸摸點的位置便可以利用沒有接收到激光光信號的光感應器求得。

發明內容

本發明提供一種光學掃描式觸控裝置，藉以有效取得物體觸摸于觸控區域上的位置。

本發明的示范實施例提出一種光學掃描式觸控裝置，包括觸控區域、光源掃描模塊、取像模塊與計算模塊。光源掃描模塊配置于觸控區域的一角落，用以發出掃描光線，并使掃描光線于觸控區域上進行掃描。取像模塊配置于觸控區域的相鄰于光源掃描模塊的另一角落，用以接收該掃描光線傳遞至物體而產生的散射光線，以取得第一夾角。計算模塊耦接光源掃描模塊與取像模塊，依據并計算第一夾角、第二夾角及光源掃描模塊與取像模塊之間的距離(此三項為三角法計算的元素)，計算物體于該觸控區域上的位置。

本發明的示范實施例提出一種光學掃描式觸控裝置的操作方法，其中光學掃描式觸控裝置包括光源掃描模塊、取像模塊與計算模塊。上述的操作方法包括下列步驟。首先，在觸控區域上，通過光源掃描模塊發射掃描光線。接著，通過取像模塊接收掃描光線傳遞至一物體而產生的散射光線，以取得散射光線傳遞至取像模塊時，散射光線與觸控區域的邊緣的第一夾角，其中邊緣位于光源掃描模塊與取像模塊之間。之后，通過該計算模塊，依據第一夾角、一第二夾角以及一距離，以計算物體于觸控區域上的位置，其中第二夾角為掃描光線傳遞至物體時與觸控區域的邊緣的夾角，上述距離位于光源掃描模塊與取像模塊之間

為讓本發明的上述特征和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合附圖作詳細說明如下。

附圖說明

圖1A繪示為一示范實施例的光學掃描式觸控裝置的示意圖。

圖1B繪示為圖1A的光源掃描模塊的示意圖。

圖2繪示為圖1A的光學掃描式觸控裝置進行多點觸控的示意圖。

圖3A繪示為另一示范實施例的光學掃描式觸控裝置的示意圖。