CN102163106A - 触控感应装置以及触碰点侦测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及触控感应装置以及触碰点侦测方法，所述触控感应装置，包含一触控垫，受到四个边框的围绕，其中三个边框上包含倒反射材质。两侧边框设置有光源和针孔，并在触控垫外缘的针孔后方设置感光组件。该三个边框上的倒反射材质可将光源反射至针孔而在感光组件上形成投射成像。通过判断成像中的阴影位置，可判断触碰点在该触控垫上的位置。

Description

触控感应装置以及触碰点侦测方法

技术领域

本发明涉及触控式屏幕，更具体地说，涉及一种利用针孔结构收集反射光来感应触控点的装置与方法。

背景技术

触控式界面已广泛使用在各种电子装置中，例如手持式行动装置或者是显示面板。现有技术中，感应触碰点的位置的方式通常是使用与电阻式或电容式的感应数组，迭合在操作界面上以侦测触碰位置。然而对于大型显示面板而言，要运作感应数组的成本极高。另外一方面，有些传统的触控式界面采用影像侦测的方式，利用摄影器材判断触控感应的表层是否接受到触碰。然而，摄影器材的运作额外增加了感光组件和镜头的成本，而且遇到多点触碰的情况时，往往必须设置多组感光组件和镜头同时运作，才有办法区分多个触碰点的位置。因此，传统触控感应的制作成本总是相当昂贵。

发明内容

本发明提出一种触控感应，可在不使用高成本摄影器材的前提下感应触控点的位置。本发明实施例的触控感应装置，包含一触控垫，受到四个边框的围绕。其中第一、第二及第三边框上包含倒反射(retro-reflection)材质。本发明实施例在两侧边框设置光源和针孔，并在触控垫外缘的针孔后方设置感光组件接收所述针孔投射的成像。所述第一、第二、第三边框上的倒反射材质可将光源反射至针孔而投射在感光组件上形成影像。通过判断成像中的阴影位置，可判断触碰点在所述触控垫上的位置。

一第一光源和第一针孔设置于所述第一边框和所述第四边框的交界处。第一光源发出第一光束照射第二边框和第三边框，以产生第一反射光。另一方面，一第二光源和第二针孔设置于所述第二边框和所述第四边框的交界处。所述第二光源发出第二光束照射所述第一边框和第三边框，以产生一第二反射光。一第一感光模块设置于所述触碰垫外缘与所述第一针孔相隔一特定距离处，用于感应所述第一反射光透过所述第一针孔投射于所述第一感光模块上的一第一成像。一第二感光模块设置于所述触碰垫外缘与所述第二针孔相隔所述特定距离处，用于感应所述第二反射光透过所述第二针孔投射于所述第二感光模块上的一第二成像。所述第一感光模块及所述第二感光模块接收所述第一成像和所述第二成像之后传送至一处理器。

当至少一物体碰触于所述触控垫时，所述处理器可根据所述第一成像以及所述第二成像进行一影像分析程序，以判断所述至少一物体与所述触控垫的触碰点的坐标位置。

本发明另一实施例是基于上述触控感应装置所执行的触碰点侦测方法。详细实施例将搭配图示于下段说明。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1为本发明实施例的一触控感应装置；

图2为本发明感应一触碰点的实施例；

图3为本发明同时感应两个触碰点的实施例；

图4a为本发明同时感应两个触碰点的实施例；

图4b为本发明同时感应两个触碰点的实施例；

图5为本发明感应一触碰点的实施例的流程图；以及

图6为本发明同时感应两个触碰点的实施例的流程图。

【主要元件符号说明】：

100触控感应装置    110第一边框    120第二边框

130第三边框        140第四边框    112第一针孔

140第四边框        112第一针孔    114第一光源

116第一感光模块    122第二针孔    124第二光源

126第二感光模块    132第三针孔  136左半部感光器

146右半部感光器    150触控垫    160运算单元

具体实施方式

相对于现有触控侦测技术，本发明实施例采用针孔投射原理来产生成像，减低了使用镜头及摄影装置的成本。除此之外，触控感应的设置方式也经过特定的安排，以便于多点触控的侦测。图1为本发明实施例的一触控感应装置100。该触控感应装置100中设置有一触控垫150，作为接受触碰的界面。在该触控垫150的四周，设置了一第一边框110、一第二边框120、一第三边框130和一第四边框140。其中为了说明起见，定义该第一边框110和第二边框120分立触控垫150的左右两侧，而该第三边框130和第四边框140分别摆设于触控垫150的上侧与下侧。

该第一、第二及第三边框上设置了一种倒反射(retro-reflection)材质，可让任何角度的入射光沿着原来入射路径反射回去。倒反射的材质运用可搭配各种广泛的既有技术而实施，因此详细作法不在此介绍。在触控垫150的右上角，第一边框110和第四边框140的交界处，设置了一第一针孔112和一第一光源114。该第一光源114可发出一视野范围为90度的第一光束，恰好完全照射该第二边框120和该第三边框130的全部区域。而该第一针孔112可收集该第二边框120和第三边框130反射回来的第一反射光。在该触控垫150外缘与该第一针孔112相隔一特定距离处，设置了一第一感光模块116。该第一反射光可透过该第一针孔112投射于该第一感光模块116上，形成一第一成像。基本上，只要第一光源114和第二边框120、第三边框130之间没有遮蔽物，该第一成像呈现出来的即是第二边框120和第三边框130本身的倒影。

同样地，一第二针孔122和一第二光源124设置于触控垫150的左上角，第二边框120和第四边框140的交界处。该第二光源124可发出一视角范围为90度的第二光束，恰好照射该第一边框110和该第三边框130的全部区域。由该第一边框110和第三边框130产生的第二反射光，则可由该第二针孔122负责收集。一第二感光模块126设置于该触碰垫外缘与该第二针孔122相隔该特定距离处，用于感应该第二反射光透过该第二针孔122投射于该第二感光模块126上的一第二成像。

换言之，只要有任何物体接近或碰触该触控垫150的表面任何位置，该第一感光模块116上的第一成像和该第二感光模块126上的第二成像中的对应位置会出现颜色、亮度或样纹的改变。举例来说，该第一光源114及该第二光源124可以是特定灯具或发光二极管，用于产生特定射线例如雷射光、红外线甚或是冷光，而该第一感光模块116和第二感光模块126可为对应的接收器。更进一步的说，可见光也可应用于本实施中来作为光源，本发明的实际应用并无限制。

本发明实施例利用侦测这些改变来判断触碰点的位置。在触控感应装置100中，有一运算单元160耦接该第一感光模块116及该第二感光模块126，用于接收该第一成像和该第二成像以进行影像分析。当至少一物体碰触于该触控垫150时，该运算单元160根据该第一成像以及该第二成像以判断该至少一物体与该触控垫150的触碰点的坐标位置。至于详细的判断方式，将于下段详细说明。

图2为本发明感应第一触碰点P1的实施例。为了方便说明起见，图2简化了图1以呈现触控垫150上的光线路径。在本发明实施例中，为了方便计算，第一感光模块116与第二感光模块126的长度可以设定为相同，表示为S。第一感光模块116与第四边框140呈45度夹角，中垂线指向该第一针孔112，使第一感光模块116的两端点和第一针孔112的连线形成一等腰三角形，可以透过第一针孔112完整的接收触控垫150中任何位置投射进来的光线，尤其是来自第二边框120和第三边框130的反射光。同样的，第二感光模块126的两端点和第一针孔112的连线也形成一等腰三角形，可接收来自第一边框110和第三边框130的反射光。

当有一物体例如手指或触控笔接触了触控垫150的第一触碰点P1时，第二边框120和第三边框130的反射光被遮蔽而到达不了该第一针孔112，因而在第一感光模块116上的t1位置投射了一个影子j1。同样的，在第二感光模块126上的t2处，第一触碰点P1透过第二针孔122投射了一个影子j2。由于触控垫150是平面，第一感光模块116和第二感光模块126只需要感测一维(即线性)的影像即可判断第一触碰点P1的位置，因此该第一感光模块116和该第二感光模块126可以是特定的单行结构，不需要大面积画素数组。而且此应用场合中，只需要感测特定光源的变化，例如灰阶，未必需要精细的颜色阶调。因此成本比起传统的感光组件，是相当低廉。举例来说，该第一感光模块116和第二感光模块126上的第一成像和该第二成像呈现出来即是特定颜色的细长线条影像。

如图2所示，该第一边框110及第二边框120的长度即为触控垫150的高度，表示为H，而第三边框130和第四边框140的长度，也代表触控垫150的宽度，表示为W。为了计算出该第一触碰点P1所在的坐标(x，y)，本发明实施例利用图1的运算单元160进行了一影像分析程序，主要包含夹角换算和坐标换算两个步骤。如图2所示，本发明定义第一触碰点P1至第一针孔112的联机与第一边框110的夹角为θ₁，而第一触碰点P1至第二针孔122的连线与第二边框120的夹角为θ₂。

在第一感光模块116和第二感光模块126感测到阴影j1和j2之后，运算单元160遂根据下列公式进行夹角换算：

$\tan \mathrm{\θ}=\frac{t/s}{1-t/s}---\left(1\right)$

其中θ表示由针孔至感光组件上的投影点的连线，与纵轴(如第一边框110和第二边框120)的夹角。t代表投影点在感光组件上的位置，而S为感光组件的总长度。以第一感光模块116和第二感光模块126的长度皆为S为例，图2中的θ₁和θ₂可根据j 1和j2的位置代入第(1)式而得：

$\tan {\mathrm{\θ}}_1=\frac{t_1/s}{1-t_1/s}---\left(2\right)$

$\tan {\mathrm{\θ}}_2=\frac{t_2/s}{1-t_2/s}---\left(3\right)$

上述公式基于第一感光模块116和第二感光模块126与第四边框140呈45度角设置方式所推得。若是第一感光模块116和第二感光模块126的摆设角度有所不同，则获得的公式也会不同。本发明并不限定实际的做法。然而只要是透过第一针孔112和第二针孔122，事实上该触控垫150上不论是任何一点的坐标，皆可在第一感光模块116和第二感光模块126上产生一对一的对应关系。因此，只要透过适当的换算公式，即可根据j1和j2算出坐标(x，y)。

更确切地说，以图2为例，由于第一触碰点P1为由第一针孔112和第二针孔122延伸出来的两条直线的交点，在求得θ₁，θ₂之后，运算单元160可进一步根据该θ₁，θ₂，触控垫150的高度H以及宽度W进行一转换运算，以三角函数的联立方程式求得该第一触碰点P1的位置坐标。而本例中所使用的转换运算所使用的公式，省略推导过程后，可直接表示结果如下：

$x=\frac{W\tan {\mathrm{\θ}}_2}{(\tan {\mathrm{\θ}}_1+\tan {\mathrm{\θ}}_2)}---\left(4\right)$

$y=H-\frac{W}{(\tan {\mathrm{\θ}}_1+\tan {\mathrm{\θ}}_2)}---\left(5\right)$

由第(4)式和第(5)式可知，基本上第一触碰点P1的坐标(x，y)是由角度各为θ₁和θ₂的两条线段交叉的联立方程式解，再根据触控垫150的长宽换算而得。实际的方程式可能随着针孔的摆设位置以及触控垫150的长宽不同而异。因此本发明实施例并不限定第(4)式和第(5)式的详细计算方式。为了简化后续说明，在此将转换函式在此一般化地表示为：

P(x，y)＝F(Θ_a，Θ_b)     (6)

其中P(x，y)表示任一点P的坐标，而F(Θ_a，Θ_b)可概括代表第(4)式和第(5)式的运算过程，意指代入任何数值的Θ_a和Θ_b皆可在交叉点找出一组对应的坐标(x，y)。举例来说，将θ₁，θ₂代入第(6)式，即可求得第一触碰点P1的坐标值，表示如下：

P1(x，y)＝F(θ₁，θ₂)    (7)

更进一步地，本发明可应用在多点触控的场合。图3为本发明同时感应第一触碰点P1和第二触碰点P2的实施例。在触控垫150中，由于同时出现两个触碰点P1和P2，该第二边框120和第三边框130的第一反射光受到遮蔽而在第一感光模块116上产生两个阴影K1和K2，而同样地，该第二感光模块126上出现两个阴影K3和K4。将阴影K1、K2、K3和K4的位置代入第(1)式，可得到对应第一针孔112的两个角度θ₁、θ₂，以及对应第二针孔122的两个角度φ₁、φ₂。为了反推出两个触碰点P1和P2的实际坐标，运算单元160的计算逻辑是，以第一针孔112和第二针孔122出发点，各别以角度θ₁，θ₂，及φ₁，φ₂延伸出两条直线，在触控垫150上产生四个交叉点P1、P2、Q1和Q2。根据第(6)式，其坐标可表示为：

P1(x，y)＝F(θ1，θ2)    (8)

P2(x，y)＝F(φ1，φ2)    (9)

Q1(x，y)＝F(θ2，φ1)    (10)

Q2(x，y)＝F(θ₁，φ₂)    (11)

换言之，对运算单元160而言，可能的解有两组，一组是(P1，P2)，而另一组是(Q1，Q2)。如果第一触碰点在P1，则第二触碰点必然在P2。相对的，如果第一触碰点在Q1，则第二触碰点必然在Q2。由于单凭四个投影K1、K2、K3和K4无法确定何为真正的解，P1、P2、Q1和Q2只能列为候选解。为了确认真正的解，本发明实施例进一步提出下列做法。

图4a为本发明同时感应第一触碰点P1和第二触碰点P2的另一实施例。在第四边框140的中点，额外设置了一第三针孔132，用于捕捉额外一组成像，由此辅助第一针孔112和第二针孔122判断多点触控的正确解。由于第三针孔132的视野范围有180度，可在其外缘设置左半部感光器136和右半部感光器146。左半部感光器136和右半部感光器146具有相同长度，互相垂直摆设而形成等腰三角形。而该左半部感光器136及该右半部感光器146的中垂线各正对该第三针孔132。由此，可透过第三针孔132完整捕捉180度的视野，收集第一边框110，第二边框120和第三边框130的反射光投射出来的成像。其中左半部感光器136可侦测的视野范围为触控垫150的左半部，而右半部感光器146的视野范围为触控垫150的右半部，因此在触控垫150中任何位置的触碰点的阴影皆可透过第三针孔132被侦测到。虽然在此感光模块的设置方式为左半部感光器136和右半部感光器146垂直摆设，但是也可能有其它捕捉180度视角的操作方式，例如以第三针孔132为圆心设置一个半圆弧形的感光组件。本发明并不限定其操作方式。

以图4a为例，若是有两个物体同时接触该触控垫150的点P1和P2处，则在第一感光模块116上形成阴影K1和K2，在第二感光模块126上形成阴影K3和K4。其中第一触碰点P1实际上位于触控垫150的右半部，因此落入右半部感光器146的成像范围，在右半部感光器146上形成了阴影K5。另一方面，第二触碰点P2实际上位于触控垫150的左半部，所以在左半部感光器136上形成阴影K6。当左半部感光器136和右半部感光器146感测到此状况，运算单元160可依照第(1)式，从第一感光模块116上的阴影K1、K2，和第二感光模块126上的阴影K3、K4各推导出两个角度θ₁，θ₂，及角度φ₁，φ₂，接着依照第(8)、(9)、(10)、(11)式找出两组可能的候选解(P1、P2)和(Q1、Q2)。另一方面，左半部感光器136所侦测到的阴影K6代入第(1)式后可得θ₃，其延伸直线与第二针孔122延伸而来的角度为θ₂和φ₂的两条直线交叉于R1和P2两点，坐标值根据第(6)式可推得为：

R1(x，y)＝F(θ3，θ2)    (12)

P2(x，y)＝F(θ3，φ2)    (13)

再另一方面，右半部感光器146侦测到的阴影K5代入第(1)式后可得θ₄，其延伸直线与第一针孔112延伸而来的θ₁和φ₁交叉于R2和P1两点，坐标值根据第(6)式可推得为：

R2(x，y)＝F(θ4，φ1)    (14)

P1(x，y)＝F(θ1，θ4)    (15)

由第(12)式至第(15)式的四个解可知，单凭左半部感光器136上的阴影K6和第二感光模块126上的阴影K3、K4只能判断出两个可能结果R1和P2，而单凭右半部感光器146上的阴影K5和第一感光模块116上的阴影K1、K2只能判断出两个可能结果R2和P1。然而将第(12)至(15)式与先前第(8)至(11)式比较，可以立刻发现(P1、P2)是两组候选解的交集，至此已可确认(P1、P2)就是实际触碰点的位置。

在某些状况中，第一触碰点P1和P2可能同时位于左半部，或同时位于右半部。但是推算的原理基本上相同，并不受到位置差异的影响。举例来说，图4b为本发明同时感应第一触碰点P1和第二触碰点P2的另一情况。有两个触控物体同时接触该触控垫150的第一触碰点P1和P2处，则在第一感光模块116上形成阴影K1和K2，在第二感光模块126上形成阴影K3和K4。其中第一触碰点P1和P2实际上皆位于触控垫150的右半部，因此落入右半部感光器146的成像范围，在右半部感光器146上形成了阴影K5和K6。至此，运算单元160可依照第(1)式，从第一感光模块116上的阴影K1、K2，和第二感光模块126上的阴影K3、K4各推导出两组角度θ₁、θ₂，及φ₁、φ₂，接着依照第(8)、(9)、(10)、(11)式找出两组可能的候选解(P1、P2)和(Q1、Q2)。另一方面，右半部感光器146所侦测到的阴影K5和K6代入第(1)式后可得θ₃和φ3，其延伸直线与第一针孔112延伸而来的θ₁和φ₁总共交叉于P1、P2、R1和R2四点，坐标值根据第(6)式可推得为：

P1(x，y)＝F(θ₁，θ₃)    (16)

P2(x，y)＝F(φ1，φ3)    (17)

R1(x，y)＝F(θ3，φ1)    (18)

R2(x，y)＝F(θ1，φ3)    (19)

由第(16)式至第(19)式的四个解可知，单凭右半部感光器146上的阴影K5、K6和第一感光模块116上的阴影K1、K2只能判断出可能的候选结果有(P1、P2)或(R1、R2)两种。然而将第(16)至(19)式与先前第(8)至(11)式比较，可以立刻发现(P1、P2)是两组候选解皆符合的交集，至此已可确认(P1、P2)就是实际触碰点的位置。

另一方面基于相同原理，若是利用第二感光模块126测得的角度θ₂，φ₂与右半部感光器146测得的角度θ₃，φ3联立代入第(6)式，也同样可以找出多个可能候选解，但是其中必然与第(8)至(11)式存在交集，也就是(P1、P2)。更进一步地说，在某些情况下，求得的候选解可能超出了触控垫150的范围，则可以直接排除其可能性，由此加速判定真正的触碰点坐标。

综上所述，多点触控的判定方式实际上是在解联立方程式。欲确认两个触碰点的位置，至少需要两条联立方程式。第一感光模块116搭配第二感光模块126的条件足以提供第一组候选解答，而左右两半部感光器136/146搭配第一/第二感光模块116/126可提供第二组候选解答。第一组和第二组候选解答的交集，即具有充分的联立方程式解答条件。同理，若是有N个以上的触碰点发生于该触控垫150上，可通过N+1组针孔，配合同样的运算规则而判断每一触碰点的位置。

图5为本发明感应第一触碰点P1的实施例的流程图。图2的运算过程可以简单归纳为下列流程。首先在步骤501中，启动如图1所示的触控感应装置100。第一光源114和第二光源124发出光束，而第一针孔112和第二针孔122利用针孔投射原理将第一边框110，第二边框120和第三边框130的反射光投射在第一感光模块116和第二感光模块126上。触控垫150上接受一物体的触碰，而触碰点位于第一触碰点P1。在步骤503中，第一感光模块116的t1处侦测到一阴影j1。由第(1)式可求得该第一触碰点P1至第一针孔112连线与该第一边框110的夹角θ₁。另一方面，在步骤505中，第二感光模块126在t2处侦测到一阴影j2，进而推算出θ₂。接着在步骤507中，将θ₁和θ₂代入如第(4)和第(5)式所述的联立方程式，即可求得第一触碰点P1的坐标。

图6为本发明同时感应第一触碰点P1和第二触碰点P2的实施例的流程图。首先在步骤601中启动如图1所示的触控感应装置100，并同时接受多点触碰。在步骤603中，由第一感光模块116和第二感光模块126感测到的成像，可求得第一组候选解，例如第(8)至(11)式所示的坐标值。在步骤605中，由第一/第二感光模块116/126和左右半部感光器136/146感测到的成像联立求解，可得到第二组候选解，例如第(12)至(15)式所示的坐标值。在步骤607中，比较第一组候选解和第二组候选解中的交集，即可判定实际触碰点的坐标。例如第(13)和(15)式所述的第一触碰点P1和第二触碰点P2的坐标值。

本发明实施例的触控感应装置100可应用在手持式行动装置中，或者大型投影幕、触控面板或手写版。触控垫，边框与针孔的实际摆设可视实际运用而有不同的长宽变化及相对位置的调整。例如第一光源114和第二光源124的位置可以是设置在不影响针孔接收反射光的任何位置。触控垫150的范围大小可以小于等于第一边框110，第二边框120，第三边框130和第四边框140所围起来的面积。运算单元160可以是专门执行成像的分析运算的硬件线路，也可以是由一可执行作业统及软件来达成功能的处理器。

虽然本发明以较佳实施例说明如上，但可以理解的是本发明的范围未必如此限定。相对的，任何基于相同精神或对本发明所属技术领域中具有通常知识者为显而易见的改良皆在本发明涵盖范围内。因此专利要求范围必须以最广义的方式解读。

Claims (22)

1.一种触控感应装置，其特征在于，用于侦测物体的触碰点位置，包含：

一触控垫，用于接受至少一物体的触碰；

一第一边框、一第二边框、一第三边框和一第四边框围绕所述触控垫，其中所述第一和第二边框为对边，所述第三和第四边框为对边，而所述第一、第二及第三边框上包含倒反射材质；

一第一针孔和一第一光源，设置于所述第一边框和所述第四边框的交界处，发出一第一光束照射所述第二边框和所述第三边框，以产生一第一反射光；

一第二针孔和一第二光源，设置于所述第二边框和所述第四边框的交界处，发出一第二光束照射所述第一边框和所述第三边框，以产生一第二反射光；

一第一感光模块，设置于所述触碰垫外缘与所述第一针孔相隔一特定距离处，用于感应所述第一反射光透过所述第一针孔投射于所述第一感光模块上的一第一成像；

一第二感光模块，设置于所述触碰垫外缘与所述第二针孔相隔所述特定距离处，用于感应所述第二反射光透过所述第二针孔投射于所述第二感光模块上的一第二成像；

一运算单元，耦接所述第一感光模块及所述第二感光模块，用于接收所述第一成像和所述第二成像，当至少一物体碰触于所述触控垫时，所述运算单元根据所述第一成像以及所述第二成像进行一影像分析程序，以判断所述至少一物体与所述触控垫的触碰点的坐标位置。

2.根据权利要求1所述的触控感应装置，其特征在于，其中所述第一感光模块和所述第二感光模块为具有相同长度的一维结构，而所述第一成像和所述第二成像为一维影像。

3.根据权利要求2所述的触控感应装置，其特征在于，其中：

所述第一边框及所述第二边框具有第一长度；

所述第三边框及所述第四边框具有第二长度。

4.根据权利要求3所述的触控感应装置，其特征在于，其中：

所述第一光源及所述第二光源为发光二极管；以及

第一光束及所述第二光束为雷射光、红外线或可见光。

5.根据权利要求3所述的触控感应装置，其特征在于，其中：

当所述触控垫在一第一触碰点受到一第一物体的碰触时，所述第一反射光受到所述第一物体的遮蔽而使所述第一成像包含一第一阴影，所述第二反射光受到所述第一物体的遮蔽而使所述第二成像包含产生一第二阴影；以及

所述运算单元进行所述影像分析程序时，根据所述第一阴影在所述第一成像上的相对位置计算所述第一物体至所述第一针孔的联机与所述第一边框的一第一夹角，并根据所述第二阴影在所述第二成像上的相对位置计算所述第一物体至所述第二针孔的联机与所述第二边框的一第二夹角。

6.根据权利要求5所述的触控感应装置，其特征在于，其中所述运算单元进行所述影像分析程序时，进一步根据下列夹角公式求得所述第一夹角和所述第二夹角：

$\tan {\mathrm{\θ}}_1=\frac{t_1/s}{1-t_1/s}$

${\tan \mathrm{\θ}}_2=\frac{t_2/s}{1-t_2/s}$

其中θ₁为所述第一夹角，t₁为所述第一阴影在所述第一感光模块上的位置；

其中θ₂为所述第二夹角，t₂为所述第二阴影在所述第二感光模块上的位置；以及

S为所述第一感光模块及所述第二感光模块的长度。

7.根据权利要求6所述的触控感应装置，其特征在于，其中所述运算单元进行所述影像分析程序时，进一步根据所述第一夹角，所述第二夹角，所述第一长度以及所述第二长度进行一转换运算，以求得所述第一触碰点的位置坐标。

8.根据权利要求7所述的触控感应装置，其特征在于，其中所述转换运算为下列公式：

$x=\frac{{W\tan \mathrm{\θ}}_2}{({\tan \mathrm{\θ}}_1+{\tan \mathrm{\θ}}_2)}$

$y=H-\frac{W}{({\tan \mathrm{\θ}}_1+{\tan \mathrm{\θ}}_2)}$

其中x为横坐标，y为纵坐标，W为所述第一长度，H为所述第二长度。

9.根据权利要求8所述的触控感应装置，其特征在于，其中：

当所述触控垫同时受到所述第一物体和一第二物体碰触不同位置时，所述第一反射光受到所述第一物体和所述第二物体的遮蔽而在所述第一成像上产生两个阴影，而所述第二反射光受到所述第一物体和所述第二物体的遮蔽而在所述第二成像上产生两个阴影；

所述运算单元将所述第一成像上的两个阴影以及所述第二成像上的两个阴影的相对位置两两组合代入夹角公式并进行转换运算，得到第一组可能解，包含四个候选触碰点坐标。

10.根据权利要求9所述的触控感应装置，其特征在于，进一步包含：

一第三针孔，设置于所述第四边框的中点；以及

一第三感光模块，设置于所述第四边框外缘正对所述第三针孔，用于感应所述第一反射光和所述第二反射光透过所述第三针孔投射于所述第三感光模块上的一第三成像。

11.根据权利要求10所述的触控感应装置，其特征在于，其中：

所述第一物体及所述第二物体在所述第三成像上造成两个阴影，所述运算单元将所述第一成像和所述第三成像上的两个阴影的相对位置两两组合代入上述夹角公式并进行转换运算，得到一第二组可能解，包含四个候选触碰点坐标；

所述运算单元判断所述第一组可能解和所述第二组可能解中具有交集的两个候选触碰点坐标，即为所述第一物体和所述第二物体的实际触碰点坐标。

12.根据权利要求10所述的触控感应装置，其特征在于，其中：

所述第三感光模块包含一左半部感光器与一右半部感光器，具有相同长度，互相垂直架设于所述第四边框上形成一等腰三角形；

所述左半部感光器及所述右半部感光器的中垂线各正对所述第三针孔；以及

所述第三成像包含：

一左半部成像，由所述左半部感光器感应所述第二边框和所述第三边框上的所述第一反射光所获得；以及

一右半部成像，由所述右半部感光器感应所述第一边框和所述第三边框上的所述第二反射光所获得。

13.根据权利要求12所述的触控感应装置，其特征在于，其中：

所述运算单元将所述左半部成像和所述第二成像代入上述夹角公式并进行转换运算以求出所述第二组可能解的一部份候选触碰点；以及

所述运算单元将所述右半部成像和所述第二成像代入上述夹角公式并进行转换运算以求出所述第二组可能解中的另一部份候选触碰点。

14.一种触碰点侦测方法，其特征在于，用于侦测一触控垫上受到至少物体触碰的触碰点位置，包含：

提供一第一边框、一第二边框、一第三边框和一第四边框围绕所述触控垫，其中所述第一和第二边框为对边，所述第三和第四边框为对边，而所述第一、第二及第三边框上包含倒反射材质；

于所述第一边框和所述第四边框的交界处提供一第一光束照射所述第二边框和所述第三边框，以产生一第一反射光；

于所述第二边框和所述第四边框的交界处提供一第二光束照射所述第一边框和所述第三边框，以产生一第二反射光；

设置一第一针孔于所述第一边框和所述第四边框的交界处，及一第二针孔于所述第二边框和所述第四边框的交界处；

设置一第一感光模块于所述触碰垫外缘与所述第一针孔相隔一特定距离处，用于感应所述第一反射光透过所述第一针孔投射于所述第一感光模块上的一第一成像；

设置一第二感光模块于所述触碰垫外缘与所述第二针孔相隔所述特定距离处，用于感应所述第二反射光透过所述第二针孔投射于所述第二感光模块上的一第二成像；

当至少一物体碰触于所述触控垫时，根据所述第一成像以及所述第二成像进行一影像分析程序，以判断所述至少一物体与所述触控垫的触碰点的坐标位置。

15.根据权利要求14所述的触碰点侦测方法，其特征在于，其中：

所述第一感光模块和所述第二感光模块为具有相同长度的一维结构，而所述第一成像和所述第二成像为一维影像；

所述第一边框及所述第二边框具有一第一长度；以及

所述第三边框及所述第四边框具有一第二长度。

16.根据权利要求15所述的触碰点侦测方法，其特征在于，其中提供所述第一光束和第二光束的步骤包含：使用发光二极管发出红外线或可见光。

17.根据权利要求15所述的触碰点侦测方法，其特征在于，其中：

当所述触控垫在一第一触碰点受到一第一物体的碰触时，所述第一反射光受到所述第一物体的遮蔽而使所述第一成像包含一第一阴影，所述第二反射光受到所述第一物体的遮蔽而使所述第二成像包含产生一第二阴影；

所述影像分析程序包含：

根据在所述第一阴影在所述第一成像上的相对位置计算所述第一物体至所述第一针孔的连线与所述第一边框的一第一夹角θ₁；

根据在所述第二阴影在所述第二成像上的相对位置计算所述第一物体至所述第二针孔的连线与所述第二边框的一第二夹角θ₂。

18.根据权利要求17项所述的触碰点侦测方法，其特征在于，其中所述影像分析程序进一步包含：

将所述第一阴影在所述第一感光模块上的位置及所述第二阴影在所述第二感光模块上的位置，代入下列夹角公式求得所述第一夹角和所述第二夹角：

$\tan \mathrm{\θ}=\frac{t/s}{1-t/s}$

其中将所述第一阴影在所述第一感光模块上的位置代入t时，所得Θ即为所述第一夹角；

将所述第二阴影在所述第二感光模块上的位置代入t时，所得Θ即为所述第二夹角；以及

S为所述第一感光模块及所述第二感光模块的长度。

19.根据权利要求18所述的触碰点侦测方法，其特征在于，其中：

所述影像分析程序进一步包含：将所述第一夹角，所述第二夹角，所述第一长度以及所述第二长度代入一转换函式，以求得所述第一触碰点的位置坐标；以及

所述转换函式为：

$x=\frac{{W\tan \mathrm{\θ}}_2}{({\tan \mathrm{\θ}}_1+{\tan \mathrm{\θ}}_2)}$

$y=H-\frac{W}{({\tan \mathrm{\θ}}_1+{\tan \mathrm{\θ}}_2)}$

其中x为横坐标，y为纵坐标，W为所述第一长度，H为所述第二长度。

20.根据权利要求19所述的触碰点侦测方法，其特征在于，进一步包含：设置一第三针孔于所述第四边框的中点，以及一第三感光模块于所述第四边框外缘正对所述第三针孔，用于感应所述第一反射光和所述第二反射光透过所述第三针孔投射于所述第三感光模块上的一第三成像；其中：

当所述触控垫同时受到所述第一物体和一第二物体碰触不同位置时，所述第一反射光受到所述第一物体和所述第二物体的遮蔽而在所述第一成像上产生两个阴影，所述第二反射光受到所述第一物体和所述第二物体的遮蔽而在所述第二成像上产生两个阴影，而所述第一物体及所述第二物体在所述第三成像上造成两个阴影；

所述影像分析程序进一步包含：

将所述第一物体和所述第二物体的阴影在所述第一成像及所述第二成像上的相对位置两两组合代入上述夹角公式和转换函式，得到一第一组可能解，包含四个候选触碰点坐标；

将所述第一物体和所述第二物体的阴影在所述第一成像和所述第三成像上的相对位置两两组合代入上述夹角公式和转换函式，得到一第二组可能解，包含四个候选触碰点坐标；

判断所述第一组可能解和所述第二组可能解中具有交集的两个候选触碰点坐标，即为所述第一物体和所述第二物体的实际触碰点坐标。

21.根据权利要求20所述的触碰点侦测方法，其特征在于，其中：

所述第三感光模块包含一左半部感光器与一右半部感光器，具有相同长度，互相垂直地架设于所述第四边框上形成一等腰三角形，且所述左半部感光器及所述右半部感光器的中垂线各正对所述第三针孔；

影像分析程序进一步包含：

由所述左半部感光器感应所述第二边框和所述第三边框上的所述第一反射光获得所述第三成像的一左半部成像；以及

由所述右半部感光器感应所述第一边框和所述第三边框上的所述第二反射光获得所述第三成像的一右半部成像。

22.根据权利要求21所述的触碰点侦测方法，其特征在于，进一步包含：

将所述左半部成像和所述第二成像代入上述夹角公式及转换函式以求出所述第二组可能解中的一部份候选触碰点；以及

所述右半部成像和所述第二成像代入夹角公式及转换公式以求出所述第二组可能解中的另一部份候选触碰点。

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