CN102163103B - 触控式输入方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种触控式输入方法及其装置，适用于触控式显示器，此触控式显示器包含一显示模组、一背光模组、至少一光感应单元及一处理模组。显示模组可显示影像，背光模组可发出光源，光感应单元可感应至少一对象在显示模组上反射光源的一反射光以对应产生一光强度讯号，处理模组接收光强度讯号，并根据光强度讯号判断对象在显示模组上的至少一触控点，此触控式输入方法包含下列步骤，首先使用处理模组接收影像，再利用处理模组分析影像以得影像分析结果，最后藉由处理模组根据影像分析结果调整背光模组所发出的一不可见光的光强度。

Description

触控式输入方法及其装置

技术领域

本发明有关于一种触控式输入方法及其装置，特别是有关于一种以显示影像内容做为触控信息判断参考值的触控式输入方法及其装置。

背景技术

习知的液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)多由背光模组产生光源，再藉由控制液晶的扭转或形变改变背光的透射率，以决定显示在显示器上影像的亮度。目前LCD的显示方式多以冷阴极荧光灯管(ColdCathode Fluorescent Lamp，CCFL)或LED为主。

随着科技的进展，触控式屏幕也随之有了长足的进步。目前的光学式触控屏幕可分为外贴式及内嵌式(In-cell)，外贴式触控屏幕主要利用设置在两个边角的红外线发射单元发射红外光，再利用影像撷取单元撷取触控对象阻挡红外光而在反光条上造成的阴影，使光学式触控屏幕的处理器根据此阴影计算出触控点位置。使用外贴式设计的优点在于可应用于大尺寸的触控显示器，但外贴式设计具有因触控显示器需设置反光条而造成需要一定的机构厚度，无法达到轻薄化的问题。

内嵌式触控屏幕的设计则利用传感器所感测的可见光亮度的强弱，以达辨识触控点位置，其具有可整合制程的优点，而使触控式屏幕的厚度变薄。请参阅图1，为习知的触控显示器的表面示意图。该图中，在背光光源11中，由红外光LED 110发出不可见光111亮度为定值，当显示器12的上方或表面有对象13时，显示器12的内嵌式光感应器会侦测到被对象13反射的不可见光111；若无，则内嵌式光感应器便输出无侦测反应，藉此，来实现触控显示器的技术。然而，当显示影像的颜色或亮度不同时，显示器12中不同位置的像素121状态也不同，会让触控对象13所造成的反射光112强度不同，而导致近端触控影像分析的分辨率降低，或容易造成误判对象的触碰位置。例如，当显示器12因显示特定颜色而使得透光率降低时，即使对象13靠近显示器12，但是低透光率的关系使得内嵌式光感应器所侦测到的光强度过低，所以判断无对象，此现象便会造成误判。

发明内容

有鉴于上述习知技艺的问题，本发明的目的就是提供一种触控式输入方法及其装置，以解决因为显示屏幕上显示的图像的各个区域亮度或颜色不同所导致无法提高辨识分辨率或辨识对象的能力降低的问题。

根据本发明的目的，提出一种触控式输入方法，适用于一触控式显示器，此触控式显示器包含一显示模组、一背光模组、至少一光感应单元及一处理模组，显示模组用以显示一影像，背光模组用以发出一光源，光感应单用以感应至少一对象于显示模组上反射光源的一反射光以对应产生一光强度讯号，处理模组用以接收光强度讯号，并根据光强度讯号判断对象于显示模组上的至少一触控点，此触控式输入方法为使用处理模组接收显示模组所显示的影像，再利用处理模组分析影像，以得一影像分析结果，最后藉由处理模组根据影像分析结果调整背光模组所发出的一不可见光的光强度。

根据本发明的目的，提出一种触控式输入装置，其包含一显示模组、一背光模组、至少一光感应单元及一处理模组。显示模组用以显示一影像。背光模组用以发射一光源。光感应单元感应至少一对象于显示模组上反射光源的一反射光以对应产生一光强度讯号。处理模组连接显示模组、背光模组及光感应单元，处理模组用以接收该光强度讯号，并根据该光强度讯号以判断该至少一对象于该显示模组上的至少一触控点。其中处理模组接收影像并分析该影像，以得一影像分析结果，并根据影像分析结果调整背光模组所发出的一不可见光的光强度。

根据本发明的目的，又提出一种触控式输入方法，适用于一触控式显示器，此触控式显示器包含一显示模组、一背光模组、至少一光感应单元、一储存单元及一处理模组，显示模组用以显示一影像，背光模组用以发出一光源，光感应单用以感应至少一对象于显示模组上反射光源的一反射光以对应产生一光强度讯号，储存单元储存一门槛值，处理模组用以接收光强度讯号及此门槛值，并比较光强度讯号与门槛值以判断对象于显示模组上的至少一触控点，此触控式输入方法为使用处理模组接收显示模组所显示的影像，再利用处理模组分析影像，以得一影像分析结果，最后藉由处理模组根据影像分析结果调整门槛值。

根据本发明的目的，更提出一种触控式输入装置，其包含一显示模组、一背光模组、至少一光感应单元、一储存单元及一处理模组。显示模组用以显示一影像。背光模组用以发射一光源。光感应单元感应至少一对象于显示模组上反射光源的一反射光以对应产生一光强度讯号。储存单元用以储存一门槛值。处理模组连接显示模组、背光模组、储存单元及光感应单元，处理模组用以接收该光强度讯号及门槛值，并比较光强度讯号及门槛值以判断该至少一对象于该显示模组上的至少一触控点。其中，处理模组接收影像并分析此影像，以得一影像分析结果，并根据影像分析结果调整门槛值。

承上所述，依本发明的触控式输入方法及其装置，其可具有一个或多个下述优点：

(1)此触控式输入方法及其装置可藉由分析显示屏幕上的图像，藉此可调整触控式显式屏幕所发出的不可见光强度，以达成提高辨识分辨率。

(2)此触控式输入方法及其装置可藉由分析显示屏幕上的图像，藉此可调整触控式显式屏幕接收不可见光强度的灵敏度，以达成提高辨识分辨率。

附图说明

图1为习知的触控显示器的表面示意图；

图2为本发明触控式输入装置的第一实施例的方块图；

图3为本发明触控式输入装置的第一实施例的显示模组与背光模组横切面示意图；

图4A为本发明触控式输入装置的影像分析的示意图；

图4B为本发明触控式输入装置的影像分析的示意图；

图5为本发明触控式输入装置的第二实施例示意图；

图6为本发明触控式输入方法的第一实施例的实施步骤流程图；

图7为本发明的产生影像分析结果的实施流程图；

图8为本发明触控式输入装置的第三实施例的方块图；

图9A为本发明触控式输入装置的第三实施例的门槛值调整示意图；

图9B为本发明触控式输入装置的第三实施例的门槛值调整示意图；以及

图10为本发明触控式输入方法的第二实施例的实施流程图。

附图标记：

11：背光光源；

110：红外光LED；

111：不可见光；

112：反射光；

12：显示器；

121：像素；

13：触控对象；

2：触控式输入装置；

21：显示模组；

211：滤波单元；

212：像素；

213：设定区域；

214：触控点；

22：背光模组；

221：可见光源；

222：不可见光源；

2221：红外光；

2222：反射的红外光；

224：红外光LED；

23：光感应单元；

231：光强度讯号；

24：处理模组；

241：触控资料分析单元；

242：影像分析单元；

25：储存单元；

251：门槛值；

26：对象；

S10～S40：步骤；

S21～S23：步骤；以及

S50～S80：步骤。

具体实施方式

请参阅图2，为本发明的触控式输入装置的第一实施例方块图。该图中，触控输入装置2包含显示模组21、背光模组22、光感应单元23及处理模组24，而处理模组24分别电性连接显示模组21、背光模组22及光感应单元23。

显示模组21可用以显示影像，此显示模组21较佳为液晶显示屏幕(LCD)或有机发光二极管屏幕(OLED)。而背光模组22包含一可见光源221及一不可见光源222，且背光模组22以直下式(Direct-lit)或侧光式(Edge-lit)的方式设置于显示模组21的下方。其中，不可见光源222较佳为一红外光(IR)发光单元所发出的红外光，或由具有较宽发光频谱的红光发光单元所发出的红外光。而此可见光源221较佳为分别发出红光、绿光及蓝光的红光LED、绿光LED及蓝光LED。

请参阅图3，为本发明触控式输入装置的第一实施例的显示模组与背光模组横切面示意图。图3中，显示模组21包含滤波单元211及光感应单元23，滤波单元211可吸收可见光，而光感应单元23则可接收红外光。当有对象26接近显示模组21的触控表面时，对象26会将不可见光源222所发出的红外光2221反射后，由光感应单元23接收被反射的红外光2222，并根据被反射的红外光2222产生光强度讯号231，传送至处理模组24。其中，光感应单元23在图3中的设置位置仅为举例，并不以此为限，光感应单元除了可设置于显示模组21中，亦可外贴在显示模组21上，且藉由多个光感应单元23达成面状感测。

在图2中，处理模组24包含一触控资料分析单元241及一影像分析单元242，触控资料分析单元241根据所接收的光强度讯号231分析出触控点数目、触控位置、触控手势或触控高度等触控信息，而影像分析单元242则可根据显示模组21所显示影像内容得到影像分析结果，此影像分析结果较佳为影像的灰阶分布分析结果或红光分布分析结果，以得到显示模组21不同区域实际上透出的亮度或红外光的光亮。

当红外光2221是由红光发射单元发射时，影像分析单元242可进行红光分布分析结果，以得到显示模组21中各区域的红光光量以及红外光光量。

处理模组24并藉由此红外光光量选择增加或降低不同区域的红光发射单元的驱动电流或驱动电压，如可在红外光透出光量较弱的区域提高驱动电流或驱动电压，或在红外光透出光量较弱的区域降低其驱动电流或驱动电压，以使对象在显示模组上不同的区域范围所反射的红外光能有相同的反射光强度。如此对象可在不同区域进行相同的触控动作，虽然各区域实际上透出的红外光量的不同，而导致感应单元产生的光讯号强度不同，但处理模组24仍可调整红外光强度，以做出正确的触控判断。

当红外光是由红外光发射单元发射时，影像分析单元242则可进行灰阶分布分析，由此灰阶分布分析可得知显示模组上不同区域实际上亮度，并由此亮度的分析中得知在各不同区域的红外光的光量。藉此，处理模组24可调整驱动红外光发射单元的驱动电压或电流，以达成使触控对象在显示模组21上不同的区域范围所反射的红外光能有相同的反射光强度。

上述的红光发射单元或红外光发射单元的驱动电压或驱动电流的调整方式可为分为三种。第一种为分析显示模组21中的每一个红光或红外光发射单元，以分别调整每一个像素212中的红光发射单元或红外光发射单元的发光量。第二种则为对一个设定区域中的红光或红外光发射单元进行分析如图4A所示，在图4A中以4个像素212组成此设定区域213，并且以2×2个像素212的方式组成，影像分析单元242分别对各设定区域内的对应影像进行红光或灰阶分析，并且平均此设定区域213内的红光或红外光量，以得在各区域内的红外光光量分布，并且同时提高或降低将同一设定区域213内的红光发射单元或红外光发射单元的驱动电压或驱动电流。第三种方式则是只针对包围触控点的位置的像素212所发出的红光或红外光进行分析，如图4B所示，并只调整被分析的红光或红外光发射单元的驱动电流或驱动电压，若有多点触控点214时，则同时分析各触控点214对应的红光发射单元或红外光发射单元。

请参阅图5，为本发明的触控式输入装置的第二实施例示意图。第一实施例与第二实施例的不同之处在于，第二实施例的光感应单元23设置于显示模组21的左上方与右上方，光感应单元23的视角可涵盖显示模组21的大部分区域。另外亦可增设另一光感应单元23于前述两个光感应单元23之间，并藉由光感应单元23接收被反射的红外光2222，以产生光讯号强度231传送至触控资料分析单元241，而在触控资料分析单元241可用习知的三角定位法计算出前述的触控信息。显示模组21的显示区域表面或上方定义为一坐标侦测区。其余部分皆与第一实施例相同，就不在此赘述。

请参阅图6，为本发明触控式输入方法的第一实施例的实施步骤流程图。此触控式输入方法适用于触控式显示器，此触控式显示器包含显示模组、背光模组、至少一光感应单元及处理模组，显示模组用以显示影像，背光模组用以发出光源，光感应单元用以感应至少一对象于显示模组上反射光源的反射光，并对应产生反射光的光强度讯号。图6中，本发明的触控式输入方法包含下列步骤：

S10：使用处理模组接收光强度讯号。

S20：利用处理模组根据光强度讯号分析出触控点信息。

S30：使用处理模组根据影像分析结果调整背光模组发出不可见光的光强度。

S40：再次取得光强度讯号，并根据再取得的光强度讯号输出触控结果。

请续参阅图7，其绘示了本发明的产生影像分析结果的实施流程图。该图中，此产生步骤包含：

S21：取得影像内容。

S22：分析影像内容。

S23：产生影像分析结果。再进行图6中的步骤S30。

请参阅图8，为本发明触控式输入装置的第三实施例的方块图。与触控式输入装置2的第一实施例相比较，其差异在于第三实施例的触控式输入装置2更包含一储存单元25以储存一门槛值251，使处理模组24根据影像分析结果调整门槛值。当光强度讯号大于门槛值时，处理模组24则会判断对应的位置上有触控对象，因此本发明的触控式输入装置2将会分析显示模组21所显示的影像内容调整门槛值251，如图9A及图9B所示，在图9A中，影像分析单元242以红外光分析所显示的影像，由于图框中的上半部显示深色系的影像，而下半部则为显示浅色系的影像，当上半部与下半部的门槛值相同以及触控对象相同时，触控资料分析单元241可能会做出不适当的判断，因此本发明根据红外光分析来调整门槛值，将深色系的显示内容门槛值降低，而浅色系的显示内容对应的门槛值提高，使触控资料分析单元241根据反射光强度所产生的光强度讯号以及此修改过后的门槛值251判断出正确的触控结果。图9A与图9B的差异在于图9B中，影像分析单元242将显示影像内容灰阶化，以得灰阶分布分析结果，处理模组24并根据此灰阶分布分析结果调整对应位置光感应单元23的门槛值251，其余部分皆为相同，就不在此赘述。

请参阅图10，为本发明触控式输入方法的第二实施例的实施流程图。与触控式输入方法的第一实施例相比较，其差异在于第二实施例中，触控式显示器更包含一储存单元以储存门槛值，处理模组比较所接收的光强度讯号及门槛值，以判断触控结果，当光强度讯号大于门槛值时，则处理模组则判断对象在显示模组上有触控动作，当光强度讯号小于门槛值时，则处理模组判断对象在没有触控动作。图10中，触控式输入方法的第二实施例包含下列步骤：

S50：使用处理模组接收光强度讯号。

S60：利用处理模组根据光强度讯号分析出触控点信息。

S70：使用处理模组根据影像分析结果调整门槛值。

S80：再次取得光强度讯号，并根据再取得的光强度讯号输出触控结果。

此触控式输入方法的第二实施例的产生影像分析结果的步骤与图7所述的实施流程相同，就不在此赘述。

在触控式输入方法的第一实施例中，处理模组根据影像分析结果调整不可见光的强度以做出正确的判断，在触控式输入方法的第二实施例中，处理模组则改为调整门槛值。光感应单元虽然接收不同强度的反射光所产生不同的光强度讯号，但因为处理模组已经根据影像分析结果调整门槛值，因此处理模组在比较门槛值及光强度讯号时，仍能做出正确的触控判断。

以上所述仅为举例性，而非为限制性。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于权利要求范围中。

Claims (10)

1.一种触控式输入方法，适用于一触控式显示器，该触控式显示器包含一显示模组、一背光模组、至少一光感应单元及一处理模组，该背光模组包括一可发出一不可见光的不可见光源，该至少一光感应单元感应至少一对象于该显示模组上反射该不可见光的一反射光以对应产生一光强度讯号，该处理模组接收该光强度讯号，并根据该光强度讯号判断该至少一对象于该显示模组上的至少一触控点，该触控式输入方法包含下列步骤：

利用该处理模组分析一将被该显示模组显示的影像，以得一影像分析结果，其中，该影像分析结果为一灰阶分布分析结果或一红光分布分析结果；以及

藉由该处理模组根据该影像分析结果调整该背光模组所发出的该不可见光的光强度。

2.如权利要求1所述的触控式输入方法，其中，该背光模组更包含至少一红光发射单元、一绿光发射单元及一蓝光发射单元，该红光发射单元发射该不可见光。

3.一种触控式输入装置，包含：

一显示模组；

一背光模组，包括一可发出一不可见光的不可见光源；

至少一光感应单元，用于感应至少一对象于该显示模组上反射该不可见光的一反射光以对应产生一光强度讯号；以及

一处理模组，连接该显示模组、该背光模组及该至少一光感应单元，该处理模组用于接收该光强度讯号，并根据该光强度讯号以判断该至少一对象于该显示模组上的至少一触控点；

其中，该处理模组分析一将被该显示模组显示的影像，以得一影像分析结果，并根据该影像分析结果调整该背光模组所发出的该不可见光的光强度，其中，该影像分析结果为一灰阶分布分析结果或一红光分布分析结果。

4.如权利要求3所述的触控式输入装置，其中，该不可见光为一红外光。

5.如权利要求4所述的触控式输入装置，其中，该背光模组更包含至少一红外光发射单元以发射该红外光。

6.如权利要求3所述的触控式输入装置，其中，该至少一光感应单元设置该背光模组之中。

7.一种触控式输入方法，适用于一触控式显示器，该触控式显示器包含一显示模组、一背光模组、至少一光感应单元、一储存单元及一处理模组，该背光模组包括一可发出一不可见光的不可见光源，该至少一光感应单元感应至少一对象于该显示模组上反射该不可见光的一反射光以对应产生一光强度讯号，该储存单元储存一门槛值，该处理模组接收该光强度讯号及该门槛值，并比较该光强度讯号与该门槛值以判断该至少一对象于该显示模组上的至少一触控点，该触控式输入方法包含下列步骤：

利用该处理模组分析一将被该显示模组显示的影像，以得一影像分析结果，其中，该影像分析结果为一灰阶分布分析结果或一红光分布分析结果；以及

藉由该处理模组根据该影像分析结果调整该门槛值。

8.一种触控式输入装置，包含：

一显示模组；

一背光模组，包括一可发出一不可见光的不可见光源；

至少一光感应单元，用于感应至少一对象于该显示模组上反射该不可见光的一反射光以对应产生一光强度讯号；

一储存单元，用于储存一门槛值；以及

一处理模组，连接该显示模组、该背光模组、该至少一光感应单元及该储存单元，该处理模组用于接收该光强度讯号及该门槛值，并比较该光强度讯号与该门槛值以判断该至少一对象于该显示模组上的至少一触控点；

其中，该处理模组分析一将被该显示模组显示的影像，以得一影像分析结果，并根据该影像分析结果调整该门槛值，其中，该影像分析结果为一灰阶分布分析结果或一红光分布分析结果。

9.如权利要求8所述的触控式输入装置，其中，该不可见光为一红外光。

10.如权利要求9所述的触控式输入装置，其中，该背光模组更包含至少一红外光发射单元以发射该红外光。