光學觸控裝置與光學觸控方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種觸控裝置與觸控方法，且特別涉及一種光學觸控裝置與光學觸控方法。
【背景技術】
[0002]近年來觸控式的電子產品由于操作方便，直覺性高，因此深受消費者喜愛而已漸漸成為市場上的主流趨勢。在以往使用的電阻式、電容式、背投影式的觸控屏幕中，以電容式觸控屏幕的觸控效果最好，但其成本亦最為昂貴，且會隨著屏幕尺寸的變大而增加，因而限制了電容式觸控屏幕的應用。為尋求電容式觸控屏幕的替代方案，目前有一種利用光學感測模塊檢測觸碰位置的光學式觸控技術，其具有成本低、準確度佳等優點，在競爭的市場中更具有優勢，目前也已成為大尺寸觸控屏幕的另外一種選擇。
[0003]一般而言，光學式觸控技術是利用在屏幕的邊緣設置光源模塊與光學感測模塊，并經由光源模塊的導光構件將觸控光源導引于觸控區域后，根據觸控物反射或遮斷觸控光源的部分光線而致使光學感測模塊產生的觸碰特征進行判斷，并因此計算出觸控物所在的位置。
[0004]然而，當觸控物數量為兩個以上時，處理單元在辨識與計算觸控點位置上就較為復雜，且易產生誤判或干擾的狀況而需加以解決，例如所謂的“鬼點問題”即是一例。舉例而言，當有二觸控物同時碰觸觸控區域時，在光學感測模塊交叉擷取影像的作用下，會產生四個交點，其中具有兩個觸控點以及兩個鬼點。此時處理單元會再根據光學感測模塊感測到的影像計算出二觸控點的坐標以及二鬼點的坐標，再藉由某些特征及條件來判斷及篩選辨認后認定二觸控點才是真實觸控點，而只輸出確認過后的二觸控點的坐標。而當觸控物的數量越多時，鬼點的數量亦越多，例如當觸控物的數量為三個時，在光學感測模塊交叉擷取影像的作用下而產生的交點會有九個，其中鬼點的數目則為六個。換言之，當觸控物的數量越多時，鬼點的判斷式越復雜，所需的計算量也越高。
[0005]此外，為達到多點觸控的目的，現行解決方法為在觸控區的不同位置上增加感測器的數目以輔助鬼點判斷并濾除鬼點，以利于進行真實觸控點的判斷。然而，如此一來會增加產品成本，且仍然容易因為計算量過高而耗費許多時間。
[0006]因此，需要提供一種光學觸控裝置與光學觸控方法來解決上述問題。

【發明內容】

[0007]本發明提供一種光學觸控裝置，其可達到多點觸控，并可降低產品成本以及節省運算時間。
[0008]本發明提供一種光學觸控方法，其可達到多點觸控，并可降低產品成本以及節省運算時間。
[0009]本發明的光學觸控裝置包括:一光源模塊、二光學感測模塊以及一處理單元；該光源模塊對一觸控區域提供一觸控光源；該些光學感測模塊分別對應該觸控區域的二角落而配置；該處理單元耦接該光源模塊與該些光學感測模塊，其中該處理單元控制該光源模塊在一第一觸控模式與一第二觸控模式時提供該觸控光源，并控制該光源模塊在一第三觸控模式時停止提供該觸控光源，各該光學感測模塊在該第一觸控模式、該第二觸控模式以及該第三觸控模式下持續感測并輸出多個感測信號，且該處理單元依據該第一觸控模式、該第二觸控模式以及該第三觸控模式分別判斷該些感測信號中的多個觸碰特征而計算出在該觸控區域上的多個觸控物的位置。
[0010]本發明的光學觸控方法包括下列步驟:控制一光源模塊在一第一觸控模式與一第二觸控模式時提供一觸控區域一觸控光源；控制該光源模塊在一第三觸控模式時停止提供該觸控光源；使二光學感測模塊在該第一觸控模式、該第二觸控模式以及該第三觸控模式下持續感測并輸出多個感測信號，其中該些光學感測模塊分別對應該觸控區域的二角落而配置；以及依據該第一觸控模式、該第二觸控模式以及該第三觸控模式分別判斷該些感測信號中的多個觸碰特征而計算出在該觸控區域上的多個觸控物的位置。
[0011]在本發明的一實施例中，上述的第一觸控模式、第二觸控模式以及第三觸控模式發生于不同時刻。
[0012]在本發明的一實施例中，上述的觸控物包括選自于兩個第一觸控物、兩個第二觸控物與兩個第三觸控物中的數個，這些第一觸控物適于遮斷觸控光源，這些第二觸控物適于反射觸控光源，且這些第三觸控物適于產生一感測光束。
[0013]在本發明的一實施例中，上述的觸控光源與感測光束在不同時刻時發出。
[0014]在本發明的一實施例中，上述的觸碰特征包括一第一觸碰特征，處理單元在第一觸控模式下判斷接收的感測信號中響應于觸控光源被遮斷的下降部分作為第一觸碰特征。
[0015]在本發明的一實施例中，上述的觸碰特征包括一第二觸碰特征，處理單元在第二觸控模式下判斷接收的感測信號中響應于觸控光源被反射的突出部分作為第二觸碰特征。
[0016]在本發明的一實施例中，上述的觸碰特征包括一第三觸碰特征，處理單元在第一觸控模式下判斷接收的感測信號中響應于一感測光束的突出部分作為第三觸碰特征。
[0017]在本發明的一實施例中，上述的感測信號包括一第一感測信號、一第二感測信號以及一第三感測信號，各光學感測模塊在第一觸控模式、第二觸控模式以及第三觸控模式下持續感測并分別輸出第一感測信號、第二感測信號以及第三感測信號。
[0018]在本發明的一實施例中，上述的感測信號包括一第一感測信號以及一第二感測信號，各光學感測模塊在提供觸控光源與不提供觸控光源下持續感測并分別輸出第一感測信號以及第二感測信號。
[0019]在本發明的一實施例中，上述的處理單元依據第一觸控模式與第二觸控模式兩者對第一感測信號進行判斷。
[0020]在本發明的一實施例中，上述的觸控物的數量大于等于一，且小于等于六。
[0021]在本發明的一實施例中，上述的各光源模塊包括至少一發光組件以及一導光構件。至少一發光組件適于提供觸控光源。導光構件適于將觸控光源導引于觸控區域內。
[0022]在本發明的一實施例中，上述的觸碰特征包括一第一觸碰特征，且判斷第一觸碰特征的方法包括在第一觸控模式下判斷接收的感測信號中響應于觸控光源被遮斷的下降部分作為第一觸碰特征。
[0023]在本發明的一實施例中，上述的觸碰特征包括一第二觸碰特征，且判斷第二觸碰特征的方法包括在第二觸控模式下判斷接收的感測信號中響應于觸控光源被反射的突出部分作為第二觸碰特征。
[0024]在本發明的一實施例中，上述的觸碰特征包括一第三觸碰特征，且判斷第三觸碰特征的方法包括在第一觸控模式下判斷接收的感測信號中響應于一感測光束的突出部分作為第三觸碰特征。
[0025]在本發明的一實施例中，上述的感測信號包括一第一感測信號、一第二感測信號以及一第三感測信號，且輸出感測信號的方法包括使各光學感測模塊在第一觸控模式、第二觸控模式以及第三觸控模式下持續感測并分別輸出第一感測信號、第二感測信號以及第二感測號O
[0026]在本發明的一實施例中，上述的感測信號包括一第一感測信號以及一第二感測信號，且輸出感測信號的方法包括使各光學感測模塊在提供觸控光源與不提供觸控光源下持續感測并分別輸出第一感測信號以及第二感測信號。
[0027]在本發明的一實施例中，上述的光學觸控方法還包括依據第一觸控模式與第二觸控模式兩者對第一感測信號進行判斷。
[0028]基于上述，本發明的光學觸控裝置與光學觸控方法藉由在不同觸控模式下控制光源模塊提供觸控光源與否，且使光學感測模塊在不同觸控模式下持續感測并輸出多個感測信號，進而可在不同時刻中針對不同觸控物進行感測。并且，光學觸控裝置與光學觸控方法可分別判斷這些感測信號中的多個觸碰特征而計算出在觸控區域上的多個觸控物的位置。藉此，光學觸控裝置可大幅降低鬼點出現的機率，進而降低判斷錯誤的可能性，以在不需增加光學感測模塊數目的情況下實現多點觸控的功能，并可因此降低產品成本以及節省運算時間。
[0029]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，并配合所附附圖作詳細說明如下。
【附圖說明】
[0030]圖1是本發明的一實施例的一種光學觸控裝置的架構示意圖。
[0031]圖2是本發明的一實施例的一種光學觸控方法的流程圖。
[0032]圖3A是觸控物在第一觸控模式時碰觸圖1的光學觸控裝置的示意圖。
[0033]圖3B是圖3A的第一觸碰特征的示意圖。
[0034]圖3C是觸控物在第二觸控模式時碰觸圖1的光學觸控裝置的示意圖。
[0035]圖3D是圖3C的第二觸碰特征的示意圖。
[0036]圖3E是觸控物在第三觸控模式時碰觸圖1的光學觸控裝置的示意圖。
[0037]圖3F是圖3E的第二觸碰特征的不意圖。
[0038]圖3G是處理單元接收不同感測信號以及觸控光源開啟與關閉的一種時序模式示意圖。
[0039]圖3H是處理單元接收不同感測信號以及觸控光源開啟與關閉的另一種時序模式示意圖。
[0040]圖4A是兩個第一觸控物碰觸圖1的光學觸控裝置的示意圖。
[0041]圖4B與圖4C分別是圖4A的二光學感測模塊在第一觸控模式時的第一觸碰特征的示意圖。
[0042]圖4D是兩個第二觸控物碰觸圖1的光學觸控裝置的示意圖。
[0043]圖4E與圖4F分別是圖4D的二光學感測模塊在第二觸控模式時的第二觸碰特征的示意圖。
[0044]圖4G是兩個第三觸控物碰觸圖1的光學觸控裝置的示意圖。
[0045]圖4H與圖41分別是圖1的二光學感測模塊在第三觸控模式時的第三觸碰特征的示意圖。
[0046]圖5A是觸控物在第一觸控模式時在觸控區域上的軌跡趨勢示意圖。
[0047]圖5B是觸控物在第二觸控模式時在觸控區域上的軌跡趨勢示意圖。
[0048]圖5C是觸控物在第三觸控模式時在觸控區域上的軌跡趨勢示意圖。
[0049]圖6A是第二觸控物在觸控區域上的移動示意圖。
[0050]圖6B與圖6C分別是圖6A的二光學感測模塊所感測到的第二感測信號的示意圖。
[0051]圖6D是第二觸控物在觸控區域上的移動示意圖。
[0052]圖6E與圖6F分別是圖6D的二光學感測模塊所感測到的第二感測信號的示意圖。
[0053]圖6G是第二觸控物在觸控區域上的移動示意圖。
[0054]圖6H與圖61分別是圖6G的二光學感測模塊所感測到的第二感測信號的示意圖。
[0055]圖7A是不同觸控物同時碰觸圖1的光學觸控裝置的示意圖。
[0056]圖7B至圖7D是圖7A的光學感測模塊在提供觸控光源時的感測信號的示意圖。
[0057]圖7E是圖7A的處理單元接收不同感測信號以及觸控光源開啟與關閉的一種時序模式示意圖。
[0058]圖7