CN102446033A - 光学触控定位系统与方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是有关于一种光学触控定位系统与方法，该光学触控装置定位方法，其至少包含下列步骤。坐标定位模块的启动步骤；两个光学触控装置间的距离的计算步骤；多个定位点坐标的依序定位步骤；当指示侦测一第一定位点，指标元件触碰在显示装置的四个角落的其中之一的步骤；依序侦测以定位其余的定位点坐标的步骤；根据两个光学触控装置之间的距离与所侦测的定位点坐标，完成触控工作区的定位步骤。
Description
技术领域
本发明涉及一种光学触控定位系统与方法，特别是涉及一种用于增加光学触控装置的触控辨识度的定位系统与方法。
背景技术
触控功能为现今的电子装置都希望具备的主要功能之一，因为触控的直觉式操控可以降低使用者对于电子装置的学习难度，让具备触控功能的电子产品可以在市场上拥有较佳的销售成绩。
然而，对于大尺寸面板或投影荧幕，需要应用可携式触控模块让大尺寸面板或投影荧幕达到可触控的目的。由于传统的可携式触控模块或大尺寸触控模块都是设置于触控装置工作区周围(附近)的固定位置，因此触控模块均已知所需侦测的触控区域范围，若可携式触控模块并非放置于显示装置的固定位置，则会造成此可携式触控模块对于不同的尺寸的工作区域或显示装置无法正确识别工作区域，也因此易造成触控点坐标辨识错误，进而影响触控辨识准确性。
因此，若希望可携式触控模块可以适用于不同尺寸的显示装置上，需要一种定位方法，让可携式触控模块知道所要侦测的触控的工作区范围大小，进而增进触控的准确度。
由此可见，上述现有的光学触控定位系统与方法在产品结构、方法与使用上，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，而一般产品及方法又没有适切的结构及方法能够解决上述问题，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的光学触控定位系统与方法，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
本发明的目的在于，提供一种光学触控装置的定位系统，此光学触控装置可适用于不同尺寸的显示装置，且不会降低触控辨识的准确度。
本发明的另一目的在于，提供一种光学触控装置的定位方法，藉由此定位方法可以定义出光学触控装置所需侦测的触控工作区，进而增进触控辨识的准确性。
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触控定位系统，至少包含：两个光学触控装置，其中每个该光学触控装置包含：一光学发射模块，用于发射多个光学信号；及一光学接收模块，用于接收反射的所述光学信号；以及一坐标定位模块，用于根据反射的所述光学信号计算出一触控工作区；其中该坐标定位模块根据从一指标元件所反射的所述光学信号，依序定位以确认多个定位点坐标，进而完成该触控工作区的定位。
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。
前述的光学触控定位系统，其中一个该光学触控装置的该光学接收模块根据从另一个光学触控装置所反射的该光学信号，进而确定该两个光学触控装置之间的一距离。
前述的光学触控定位系统，其中所述的坐标定位模块根据所述定位点坐标与在该两个光学触控装置之间的该距离，完成该触控工作区的定位。
前述的光学触控定位系统，其中每一该光学触控装置还包含一信号处理电路，其用于根据从该光学接收模块所接收的反射的该光学信号计算出一触控坐标信号。
前述的光学触控定位系统，其中每一该光学触控装置还包含一控制单元，其输出一控制信号以控制该光学发射模块、该光学接收模块与该信号处理电路的信号的发射与接收。
前述的光学触控定位系统，其中每一该光学触控装置还包含一传输接口，其用于将该触控坐标信号传输至一电子装置。
前述的光学触控定位系统，其中所述的传输接口为一通用序列汇流排(Universal Serial Bus，USB)传输接口。
前述的光学触控定位系统，其中每一该光学触控装置还包含一定距接收模块，其中一个该光学触控装置的该定距接收模块根据从另一个光学触控装置所反射的该光学信号，进而更精确地确定该两个光学触控装置之间的该距离。
前述的光学触控定位系统，其中所述的坐标定位模块根据所述定位点坐标与在该两个光学触控装置之间的该距离，完成该触控工作区的定位。
前述的光学触控定位系统，其中所述的坐标定位模块为一软件或一固件。
前述的光学触控定位系统，其中每一该光学触控装置还包含一增益控制及放大电路，其用于增益放大该光学信号。
前述的光学触控定位系统，其中所述的定位系统根据所述定位点坐标，确认该两个光学触控装置所放置的位置。
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触控装置定位方法，至少包含以下步骤：启动一坐标定位模块；计算两个光学触控装置之间的一距离；依序定位多个定位点坐标；当指示侦测第一个该定位点坐标，一指标元件触碰在一显示装置的四个角落的其中之一，并依序侦测以定位出其余的所述定位点坐标；以及根据该两个光学触控装置之间的该距离与所侦测的所述定位点坐标，完成一触控工作区的定位。
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。
前述的光学触控装置定位方法，其中所述的两个光学触控装置之间的该距离是藉由一光学接收模块所侦测。
前述的光学触控装置定位方法，其中所述的两个光学触控装置之间的该距离是藉由一定距接收模块所侦测。
前述的光学触控装置定位方法，其还包含藉由所述定位点坐标的信号强弱，确定该两个光学触控装置的放置位置。
本发明的目的及解决其技术问题另外再采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种光学触控定位系统，至少包含：两个光学触控装置，其中每个该光学触控装置包含：一光学发射模块，用于发射多个光学信号；一光学接收模块，用于接收反射的所述光学信号；及一定距接收模块，用于接收反射的所述光学信号以计算该两个光学触控装置之间的一距离；以及一坐标定位模块，用于根据反射的所述光学信号计算出一触控工作区；其中该坐标定位模块根据从一指标元件所反射的所述光学信号，依序定位以确认多个定位点坐标，进而完成该触控工作区的定位。
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。
前述的光学触控定位系统，其中每一该光学触控装置更包含一信号处理电路，其用于根据从该光学接收模块所接收的反射的该光学信号计算出一触控坐标信号。
前述的光学触控定位系统，其中每一该光学触控装置还包含一控制单元，其输出一控制信号以控制该光学发射模块、该光学接收模块与该信号处理电路的信号的发射、接收与信号处理。
前述的光学触控定位系统，其中每一该光学触控装置还包含一传输接口，其用于将该触控位置信号传输至一电子装置。
前述的光学触控定位系统，其中所述的坐标定位模块为一软件或一固件。
前述的光学触控定位系统，其中所述的定位系统根据所述定位点坐标的信号强弱，确认该两个光学触控装置所放置的位置。
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，本发明光学触控定位系统与方法至少具有下列优点及有益效果：
1、本发明提供一种光学触控装置的定位系统，此光学触控装置可适用于不同尺寸的显示装置，且不会降低触控辨识的准确度。
2、本发明提供一种光学触控装置的定位方法，藉由此定位方法可以定义出光学触控装置所需侦测的触控工作区，进而增进触控辨识的准确性
综上所述，本发明的光学触控装置定位方法，其至少包含下列步骤。坐标定位模块的启动步骤；两个光学触控装置间的距离的计算步骤；多个定位点坐标的依序定位步骤；当指示侦测一第一定位点，指标元件触碰在显示装置的四个角落的其中之一的步骤；依序侦测以定位其余的定位点坐标的步骤；根据两个光学触控装置之间的距离与所侦测的定位点坐标，完成触控工作区的定位步骤。
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为本发明实施例的光学触控定位系统的示意图。
图2为本发明另一实施例的光学触控定位系统的示意图。
图3A为本发明定位系统的光学触控装置的概略方块图。
图3B为本发明定位系统的另一光学触控装置的概略方块图。
图4A-图4D为本发明另一实施例的光学触控装置的概略方块图。
图5为本发明的光学触控装置的定位方法流程图。
图6为本发明另一实施例的光学触控装置的概略方块图。
10：定位系统 102：光学触控装置
1022：光学发射模块 1024：光学接收模块
1026：定距接收模块 104：坐标定位模块
106：指标元件 302：光学触控装置
3021：光学发射模块 3022：光学接收模块
3023：控制单元 3024：信号处理模块
3025：传输接口 3026：定距接收模块
402：光学触控装置 4021：光学发射模块
4022：光学接收模块 4023：控制单元
4024：信号处理模块 4025：传输接口
4026：定距接收模块 4027：增益控制与放大电路
502～512：步骤 60：定位系统
602：光学触控装置 6022：光学发射模块
6024：光学接收模块 604：坐标定位模块
606：坐标定位模块 608：指标元件
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触控定位系统与方法其具体实施方式、结构、方法、步骤、特征及其功效，详细说明如后。
图1显示本发明的光学触控定位系统10的示意图。如图1所示，在此实施例中包含两个光学触控装置102，而两个光学触控装置102设置于显示装置或触控工作区域(如大尺寸面板或投影荧幕)上方的左右两侧。此光学触控装置102较佳为侦测红外光或激光等指向性光源的触控装置，且此光学触控装置102至少包含光学发射模块1022与光学接收模块1024。在放置好两个光学触控装置102的位置后，先利用其中一个光学触控装置102的光学发射模块1022发射信号，并由另一个的光学触控装置102的光学接收模块1024接收信号，经由计算得知两个光学触控装置102之间的距离。在此需要说明的是，由于两个光学触控装置102均设置光学发射模块1022与光学接收模块1024，在本发明的实施例中无需特别指定哪个光学触控装置102的光学发射模块1024发射信号，或哪个光学触控装置102的光学接收模块1024接收信号。接着，利用坐标定位模块104进行定位点坐标的定位与确认。举例来说，当坐标定位模块104要进行”定位点1”的定位与确认时，利用指标元件106(较佳为一触控笔)触碰点击显示装置或触控工作区域，由左右两侧的光学触控装置102侦测出指标元件106的坐标点，并将其定位成”左上”。然后继续进行”定位点2”、”定位点3”与”定位点4”，并依序纪录为”右上”、”右下”以及”左下”。将四个角的定位点定位完成后，四个角的定位点所包含的区域即为触控工作区。
在此需要说明的是，坐标定位模块104可以是一软件程序或固件(即韧体，本文均称为固件)内建或外接于电子装置(未图示)，当电子装置需要对触控工作区做定位时，开启此坐标定位模块104即可开始定位。另外，坐标定位模块104对于定位点定位的顺序并非固定，可藉由使用者的设定而改变。而且藉由定位点的侦测，电子装置可藉由侦测到的定位点所在位置的信号强度大小与定位点的顺序，可得知两个光学触控装置102所放置的位置是水平向亦或垂直向。在不同的实施例中，为了增进对于两个光学触控装置102的定距侦测，在光学触控装置102更包含一定距接收模块1026，藉由此定距接收模块1026接收光学发射模块1022的信号，更准确地计算出两个光学触控装置102之间的距离，进而增加触控工作区的定位准确性。
图2显示本发明另一实施例的光学触控定位系统10的示意图。如图2所示，两个光学触控装置102分别放置于显示装置的右侧上下位置，同样如图1所示的实施例，由其中一个光学触控装置102的光学发射模块1022发射信号，并由另一个的光学触控装置102的光学接收模块1024接收信号，经由计算得知两个光学触控装置102之间的距离。然后，藉由指标元件106依序定位出四个角的定位点，进而确定触控工作区。在此需要说明的是，由图1与图2的两个实施例可以明显看出，两个光学触控装置102可以任意变换其放置的位置，均可应用本发明的定位系统以界定触控工作区。
图3A显示本发明定位系统的光学触控装置的概略方块图。如图3A所示，此光学触控装置302主要包含光学发射模块3021、光学接收模块3022、控制单元3023与信号处理模块3024。光学发射模块3021用于发射红外线或激光等具指向性光源，而光学接收模块3022用于接收反射的指向性光源。控制单元3023分别电性连接光学发射模块3021、光学接收模块3022与信号处理模块3024，用于提供控制信号以控制光学发射模块3021、光学接收模块3022与信号处理模块3024的信号发射、接收及信号处理。信号处理模块3024电性连接光学接收模块3022，用于接收反射的光学信号以判断触控位置，并进一步将触控位置信号转换成坐标资讯并通过一传输接口3025(如通用序列汇流排(Universal Serial Bus，USB)接口等)传输至电子装置以辨识触控工作区。然而，在不同的实施例中，此光学触控装置302可以直接传输触控坐标资讯无须通过传输接口3025(例如通过无线传输的方式等)，如图3B所示，同样可以达到辨识此触控工作区的工作。另外，此光学触控装置302更包含一定距接收模块3026，藉由此定距接收模块3026接收从光学触控装置302反射的光学信号，更准确地计算出两个光学触控装置302之间的距离，进而增加触控工作区的定位准确性。
图4A显示本发明另一实施例的光学触控装置的概略方块图。如图4A所示，此光学触控装置402同样包含光学发射模块4021、光学接收模块4022、控制单元4023与信号处理模块4024。由于此光学触控装置402与图3A的光学触控装置302的结构与功能相似，也分别具有包含传输接口4025(如图4A)与不包含传输接口4025(图4B)的设计，而且也可以包含定距接收模块4026的设计，故其功能与连接关系在此不在赘述。然而与图3A的光学触控装置302不同的地方在于此光学触控装置402更包含一增益控制与放大电路4027，此增益控制与放大电路4027放置于控制单元4023与光学发射模块4021之间，用于增益放大光学发射模块4021所发射的信号的强度。
图4C显示本发明的另一光学触控装置的概略方块图。如图4C所示，在此实施例中光学触控装置402的增益控制与放大电路4027用于增益放大光学接收模块4022所接收的反射的光学信号，并将增益的反射光学信号传递至信号处理电路4024进行进一步处理。同样，在不同实施例中，光学触控装置402也可以不包含图4C中的传输接口4025的设计，如图4D所示。
图5显示本发明的光学触控装置的定位方法流程图。如图5所示，本发明的定位方法包含在步骤502中启动一坐标定位模块；在步骤504中计算两个光学触控装置之间的距离；在步骤506中藉由指标元件依序定位出定位点坐标；在步骤508中当坐标定位模块指示侦测第一定位点，指标元件触碰在显示装置的四个角落的其中之一；在步骤510中依序侦测以定位出其余三个定位点；在步骤512中完成工作区的定位。在此需要说明的是，四个定位点的定位顺序可以是顺时针、逆时针或任何顺序，在此并不局限。
图6显示本发明又一实施例的光学触控装置的概略方块图。在此实施例中定位系统60同样包含两个光学触控装置602、坐标定位模块604与指标元件606。然而，由于光学触控装置602设置于显示装置上时，两个光学触控装置602在设置时有可能无法很准确地水平放置，而导致侦测触控物件的角度误差而降低了触控侦测的准确性；或者因为光学触控装置602的晃动而导致触控侦测的误差。为了让光学触控装置602水平放置以及防止晃动，在两个光学触控装置602之间设置一条横杆608以增加光学触控装置602设置的稳定性，更可以确定两个光学触控装置602放置在同一水平上。而且，两个光学触控装置602在横杆608上可横向移动以适用于不同尺寸的显示装置，若放置于较大尺寸上，两个光学触控装置602之间的距离较大，若放置于较小尺寸上，两个光学触控装置602之间的距离较小。由于在此实施例的定位系统60的工作原理与上述的实施例相同，故在此不再赘述。
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方法及技术内容作出些许的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 (22)
1.一种光学触控定位系统，其特征在于其至少包含：
两个光学触控装置，其中每个该光学触控装置包含：
一光学发射模块，用于发射多个光学信号；及
一光学接收模块，用于接收反射的所述光学信号；以及
一坐标定位模块，用于根据反射的所述光学信号计算出一触控工作区；
其中该坐标定位模块根据从一指标元件所反射的所述光学信号，依序定位以确认多个定位点坐标，进而完成该触控工作区的定位。
2.根据权利要求1所述的光学触控定位系统，其特征在于其中一个该光学触控装置的该光学接收模块根据从另一个光学触控装置所反射的该光学信号，进而确定该两个光学触控装置之间的一距离。
3.根据权利要求2所述的光学触控定位系统，其特征在于其中所述的坐标定位模块根据所述定位点坐标与在该两个光学触控装置之间的该距离，完成该触控工作区的定位。
4.根据权利要求1所述的光学触控定位系统，其特征在于其中每一该光学触控装置还包含一信号处理电路，其用于根据从该光学接收模块所接收的反射的该光学信号计算出一触控坐标信号。
5.根据权利要求4所述的光学触控定位系统，其特征在于其中每一该光学触控装置还包含一控制单元，其输出一控制信号以控制该光学发射模块、该光学接收模块与该信号处理电路的信号的发射与接收。
6.根据权利要求5所述的光学触控定位系统，其特征在于其中每一该光学触控装置还包含一传输接口，其用于将该触控坐标信号传输至一电子装置。
7.根据权利要求6所述的光学触控定位系统，其特征在于其中所述的传输接口为一USB传输接口。
8.根据权利要求1所述的光学触控定位系统，其特征在于其中每一该光学触控装置还包含一定距接收模块，其中一个该光学触控装置的该定距接收模块根据从另一个光学触控装置所反射的该光学信号，进而更精确地确定该两个光学触控装置之间的该距离。
9.根据权利要求8所述的光学触控定位系统，其特征在于其中所述的坐标定位模块根据所述定位点坐标与在该两个光学触控装置之间的该距离，完成该触控工作区的定位。
10.根据权利要求1所述的光学触控定位系统，其特征在于其中所述的坐标定位模块为一软件或一固件。
11.根据权利要求1所述的光学触控定位系统，其特征在于其中每一该光学触控装置还包含一增益控制及放大电路，其用于增益放大该光学信号。
12.根据权利要求1所述的光学触控定位系统，其特征在于其中所述的定位系统根据所述定位点坐标，确认该两个光学触控装置所放置的位置。
13.一种光学触控装置定位方法，其特征在于其至少包含以下步骤：
启动一坐标定位模块；
计算两个光学触控装置之间的一距离；
依序定位多个定位点坐标；
当指示侦测第一个该定位点坐标，一指标元件触碰在一显示装置的四个角落的其中之一，并依序侦测以定位出其余的所述定位点坐标；以及
根据该两个光学触控装置之间的该距离与所侦测的所述定位点坐标，完成一触控工作区的定位。
14.根据权利要求13所述的光学触控装置定位方法，其特征在于其中所述的两个光学触控装置之间的该距离是藉由一光学接收模块所侦测。
15.根据权利要求13所述的光学触控装置定位方法，其特征在于其中所述的两个光学触控装置之间的该距离是藉由一定距接收模块所侦测。
16.根据权利要求13所述的光学触控装置定位方法，其特征在于其还包含藉由所述定位点坐标的信号强弱，确定该两个光学触控装置的放置位置。
17.一种光学触控定位系统，其特征在于其至少包含：
两个光学触控装置，其中每个该光学触控装置包含：
一光学发射模块，用于发射多个光学信号；
一光学接收模块，用于接收反射的所述光学信号；及
一定距接收模块，用于接收反射的所述光学信号以计算该两个光学触控装置之间的一距离；以及
一坐标定位模块，用于根据反射的所述光学信号计算出一触控工作区；
其中该坐标定位模块根据从一指标元件所反射的所述光学信号，依序定位以确认多个定位点坐标，进而完成该触控工作区的定位。
18.根据权利要求17所述的光学触控定位系统，其特征在于其中每一该光学触控装置更包含一信号处理电路，其用于根据从该光学接收模块所接收的反射的该光学信号计算出一触控坐标信号。
19.根据权利要求18所述的光学触控定位系统，其特征在于其中每一该光学触控装置还包含一控制单元，其输出一控制信号以控制该光学发射模块、该光学接收模块与该信号处理电路的信号的发射、接收与信号处理。
20.根据权利要求19所述的光学触控定位系统，其特征在于其中每一该光学触控装置还包含一传输接口，其用于将该触控位置信号传输至一电子装置。
21.根据权利要求17所述的光学触控定位系统，其特征在于其中所述的坐标定位模块为一软件或一固件。
22.根据权利要求17所述的光学触控定位系统，其特征在于其中所述的定位系统根据所述定位点坐标的信号强弱，确认该两个光学触控装置所放置的位置。
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