CN102236474A - 光学式触控装置 - Google Patents

Abstract

本发明是有关于一种光学式触控装置，此光学式触控装置包含红外激光光源发射模块、两个红外光侦测模块与系统控制模块。红外激光光源发射模块用于产生红外激光光源，而两个红外光侦测模块分别用于侦测红外激光光源射至触控物体而反射的红外光。系统控制模块则用于接收红外光侦测模块的侦测结果以判断触控物体的坐标位置。

Description

光学式触控装置

技术领域

本发明涉及一种触控装置，特别是涉及一种可适用于不同显示装置的光学式触控装置。

背景技术

触控已为现今大多数电子装置必备的功能之一，常见于个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)等。由于触控功能加入电子装置上，让电子装置的使用方法变得更容易。触控技术主要可分为电阻式、电容式与光学式等。电阻式的驱动原理是利用电压降的方式找出触控位置的坐标，而电容式的架构是以氧化铟锡(Indium Tin Oxide，ITO)玻璃为透明导电结构，其驱动原理是在ITO玻璃的四角放电，使表面形成一个均匀的电场，当可以导电的物体，例如手指，使微量的电流导通流失，可计算出电流流失的比例，并进而算出触控位置所在的X轴和Y轴坐标。

而一般的光学式触控的工作原理是在X轴和Y轴坐标上各放置至少一个光源发射器和接收器，互相对应。光源发射器可接续性的射出红外线光束，构成矩阵。当手指、笔或任何能阻挡光线的物体来触摸时，会挡住通过该点的光束，在X轴与Y轴的接收器可侦测出触摸物体的位置，以判断其坐标。另一种光学式触控的方式，如图1所示，此触控装置10利用现有的红外激光发射模块(例如中国台湾专利公告号M368224的红外激光发射模块)搭配红外光侦测模块。藉由聚焦镜片与波浪镜片将点光源的红外激光光转换成线光源，然后射入整个触控区域12。红外光侦测模块用于侦测触控物体所反射回来的红外光，藉由镜片呈像于其后的线型光感测元件(如CCD或CMOS)，此线型光感测元件由点光感测元件所组成，藉由侦测线型光感测元件所在的点位置(判断光感应电流)，再藉由几何的计算，可推算出触控物体的位置。

然而，上述的藉由红外激光发射模块所构成的光学式触控，必须采用至少两个包含各自独立的红外激光发射模块与红外光侦测模块的触控装置10，将此两个触控装置10设置于显示器或触控区域12的两个角落上，藉由两个触控装置10之间的位置关系以及与触控物体14所形成的角度θ计算出触控物体14的X与Y坐标位置，如图1所示。若两个触控装置10之间的距离有所变动会影响到其计算位置的精准度。所以只能将两个各自独立的红外激光发射模块与红外光侦测模块的触控装置10放置于固定触控区域12的外框上，无法达到可携的要求。因此存在一种需求设计另一种光学式触控装置，仅需一组触控整合系统，即可计算出触控物体的坐标，不仅可提升计算位置的精准度，亦可达到可携的要求。

由此可见，上述现有的光学式触控装置在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新型的光学式触控装置，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。

发明内容

本发明的主要目的在于，提供一种触控装置，此触控装置可以随身携带以适用于不同的显示装置。

本发明的另一目的在于，提供一种触控装置应用新的判断触控位置的方式降低触控装置元件数量的使用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种光学式触控装置，其至少包含：一红外激光光源发射模块，用于产生一红外激光光源；至少两个红外光侦测模块，分别用于侦测该红外激光光源射至一触控物体的多个红外反射光；以及一系统控制模块，用于接收该些红外光侦测模块的侦测结果以判断该触控物体的坐标位置。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的光学式触控装置，其中所述的红外激光光源发射模块包含一聚焦镜片与一波浪镜片，用于将该红外激光光源的点光源转换成线光源并射入一触控区域。

前述的光学式触控装置，其中所述至少两个红外光侦测模块分别侦测该红外反射光，以算出所述红外反射光之间的一角度。

前述的光学式触控装置，其中所述的系统控制模块根据已知的所述红外光侦测模块之间的一距离与该至少两个红外光侦测模块所侦测的该角度以算出该触控物体的坐标位置。

前述的光学式触控装置，其中所述的光学式触控装置设置于该触控区域的周围。

前述的光学式触控装置，其中所述的红外激光光源为一具有指向性的光源。

本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种光学式触控装置，其至少包含：一红外激光光源发射模块，用于产生一红外激光光源，且包含一聚焦镜片与一波浪镜片，用于将该红外激光光源射入一触控区域；至少两个红外光侦测模块，分别用于侦测该红外激光光源射入一触控物体的多个红外反射光；以及一系统控制模块，用于接收该至少两个红外光侦测模块的侦测结果以判断该触控物体的坐标位置。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的光学式触控装置，其中所述至少两个红外光侦测模块分别侦测该红外反射光，以算出所述红外反射光之间的一角度。

前述的光学式触控装置，其中所述的系统控制模块根据已知的该至少两个红外光激光侦测模块之间的一距离与所述红外光侦测模块所侦测的该角度以算出该触控物体的坐标位置。

前述的光学式触控装置，其中所述光学式触控装置设置于该触控区域的周围。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本发明光学式触控装置至少具有下列优点及有益效果：本发明的触控装置可以任意变换在显示装置的触控区域的设置位置(如触控区域周围的四个角落等)而不会影响侦测，所以无须固定于显示装置上，可以随时携带而套用在任何显示装置上。而且相较于现有习知需要两组触控装置才能侦测出触控物体的坐标位置，本发明的触控装置仅需一组触控装置，故可达到节省成本与便于携带的目的。

综上所述，本发明光学式触控装置包含红外激光光源发射模块、两个红外光侦测模块与系统控制模块。红外激光光源发射模块用于产生红外激光光源，而两个红外光侦测模块分别用于侦测红外激光光源射至触控物体而反射的红外光。系统控制模块则用于接收红外光侦测模块的侦测结果以判断触控物体的坐标位置。本发明在技术上有显著的进步，并具有明显的积极效果，诚为一新颖、进步、实用的新设计。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1为传统的红外激光触控装置的示意图。

图2为本发明的红外激光触控装置的示意图。

图3为本发明另一实施例的红外激光触控装置的示意图。

10：触控装置                12：触控区域

14：触控物体                20：触控装置

202：红外激光光源发射模块    2022：聚焦镜片

2024：波浪镜片               204：红外光侦测模块

206：系统控制模块            208：触控区域

210：触控物体                30：触控装置

302：红外激光光源发射模块    304：红外线激光侦测模块

308：触控区域                306：系统控制模块

310：触控物体

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的光学式触控装置其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

有关本发明的前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合参考图式的较佳实施例的详细说明中将可清楚呈现。通过具体实施方式的说明，当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解，然而所附图式仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。

请参阅图2所示，显示本发明的触控装置的示意图。，此触控装置20主要包含红外激光光源发射模块202、两个红外光侦测模块204与系统控制模块206。红外激光光源发射模块202用于产生红外激光，并将红外激光射入整个触控区域208。当触控物体210触碰到触控区域208，射入触控区域208的红外激光会产生反射红外光，两个红外光侦测模块204分别会侦测到反射的红外光，并将侦测结果传送到系统控制模块206。系统控制模块206藉由红外光侦测模块204所侦测的红外光，进而得到两条反射的红外光的夹角角度θ。然后根据已知的两个红外光侦测模块204之间的距离，以及所得到的反射的红外光夹角θ，系统控制模块206即可计算出触控物体210所在的坐标位置。故，藉由上述的触控装置20，仅需一组触控装置即可辨识出触控物体210的位置。

另外，在此需要说明的是，本发明的红外激光光源发射模块202为可产生具有指向性的红外激光光源。而且本发明的红外激光光源发射模块202更包含至少一聚焦镜片2022与波浪镜片2024，藉由聚焦镜片2022与波浪镜片2024，让红外激光光源可以射入及覆盖整个触控区域208。由于藉由聚焦镜片与波浪镜片将红外激光光源射入整个触控区域208为现有习知的技术，故将光源射入的步骤在此省略。当触控物体210位于触控区域208内的可侦测区域范围内，红外光侦测模块204会侦测到红外激光光射到触控物体210的红外反射光，进而得到两个红外光侦测模块204与触控物体210之间的夹角，最后算出触控物体所触碰的坐标位置。

请参阅图3所示，显示本发明另一实施例的触控装置的示意图。不同于图2的触控装置20的地方在于图3的触控装置30在触控区域308的摆设位置。图2的触控装置20设置于触控区域208的左下角落，而在图3的触控装置30设置于触控区域308的中间上方，红外激光光源发射模块302从上方将红外激光光源射入整个触控区域308。同样在图3中的触控装置30，仅需通过两个红外光侦测模块304侦测出触控物体310与反射的红外光源之间的夹角角度θ，配合已知的红外光侦测模块304之间的距离，即可藉由系统控制模块306通过数学几何的运算以算出触控物体310的坐标位置。由图2与图3可以明显看出，本发明的触控装置可以任意变换在显示装置的触控区域的设置位置(如触控区域周围的四个角落等)而不会影响侦测，所以无须固定于显示装置上，可以随时携带而套用在任何显示装置上。而且相较于现有习知需要两组触控装置才能侦测出触控物体的坐标位置，本发明的触控装置仅需一组触控装置，故可达到节省成本与便于携带的目的。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种光学式触控装置，其特征在于其至少包含：

一红外激光光源发射模块，用于产生一红外激光光源；

至少两个红外光侦测模块，分别用于侦测该红外激光光源射至一触控物体的多个红外反射光；以及

一系统控制模块，用于接收该些红外光侦测模块的侦测结果以判断该触控物体的坐标位置。

2.根据权利要求1所述的光学式触控装置，其特征在于其中所述的红外激光光源发射模块包含一聚焦镜片与一波浪镜片，用于将该红外激光光源的点光源转换成线光源并射入一触控区域。

3.根据权利要求2所述的光学式触控装置，其特征在于其中所述至少两个红外光侦测模块分别侦测该红外反射光，以算出所述红外反射光之间的一角度。

4.根据权利要求3所述的光学式触控装置，其特征在于其中所述的系统控制模块根据已知的所述红外光侦测模块之间的一距离与该至少两个红外光侦测模块所侦测的该角度以算出该触控物体的坐标位置。

5.根据权利要求2所述的光学式触控装置，其特征在于其中所述的光学式触控装置设置于该触控区域的周围。

6.根据权利要求1所述的光学式触控装置，其特征在于其中所述的红外激光光源为一具有指向性的光源。

7.一种光学式触控装置，其特征在于其至少包含：

一红外激光光源发射模块，用于产生一红外激光光源，且包含一聚焦镜片与一波浪镜片，用于将该红外激光光源射入一触控区域；

至少两个红外光侦测模块，分别用于侦测该红外激光光源射入一触控物体的多个红外反射光；以及

一系统控制模块，用于接收该至少两个红外光侦测模块的侦测结果以判断该触控物体的坐标位置。

8.根据权利要求7所述的光学式触控装置，其特征在于其中所述至少两个红外光侦测模块分别侦测该红外反射光，以算出所述红外反射光之间的一角度。

9.根据权利要求7所述的光学式触控装置，其特征在于其中所述的系统控制模块根据已知的该至少两个红外光激光侦测模块之间的一距离与所述红外光侦测模块所侦测的该角度以算出该触控物体的坐标位置。

10.根据权利要求7所述的光学式触控装置，其特征在于其中所述光学式触控装置设置于该触控区域的周围。

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