CN104423726B - 光学式坐标输入装置 - Google Patents

Abstract

本发明为一种光学式坐标输入装置。光学式坐标输入装置包括边框、第一触控检测区域、第二触控检测区域、第一检测模块、第二检测模块及处理模块。第二触控检测区域部分重叠于第一触控检测区域。第一检测模块设置于边框上，且邻近于第二触控检测区域，用以检测第一触控检测区域，以产生第一触控坐标信号。第二检测模块设置于边框上，且邻近于第一触控检测区域，用以检测第二触控检测区域，以产生第二触控坐标信号；其中第二检测模块与第一检测模块位于边框上的不同平面。处理模块用以根据第一及第二触控坐标信号执行坐标计算程序。

Description

光学式坐标输入装置

技术领域

本发明涉及一种光学式坐标输入装置，特别是一种可以用于超大尺寸的光学式坐标输入装置。

背景技术

随着科技的进步，触控面板已经被广泛应用于日常生活中，使得使用者可以更直觉地操控电子产品。在现有技术中，触控面板通常是电阻式或是电容式的架构。但电阻式或是电容式的触控面板仅适用于小尺寸的触控面板，若要用于大尺寸的触控面板时，就会造成制造成本的大幅增加。

因此在现有技术中已经发明一种光学式的坐标输入装置，以解决利用电阻式或是电容式的大尺寸触控面板时成本过高的问题。请先参考图1现有技术的光学式坐标输入装置的示意图。

图1光学式坐标输入装置90包括检测区域91、第一光机模块92、第二光机模块93、反光边框94与处理模块95。检测区域91用以供物体96接触。第一光机模块92与第二光机模块93会向反光边框94发出不可见光，再撷取经由反光边框94反射回来的信号。若检测区域91有物体96接近或触碰时，物体96就会遮断反光边框94反射回来的光线影像，因此处理模块95可以根据此时第一光机模块92与第二光机模块93撷取的影像计算出物体96的坐标。

但现有技术中使用光学式的坐标输入装置做到大尺寸时，例如超过100英寸时，会受限于处理模块95本身对于接收信号的解析能力和第一光机模块92与第二光机模块93对于对角上的反射信号太弱的问题。若要提升处理模块95的解析能力，要增加第一光机模块92与第二光机模块93的透镜数来改善成像品质和增加解析能力。但这会使得成本大幅提高。另外，若要使角落的信号增强，可以增加第一光机模块92与第二光机模块93的发射亮度。但如此一来会让靠近第一光机模块92或第二光机模块93的触控点的接收信号过曝。过曝信号对于处理模块95在执行触控演算法时，会导致造成靠近光机模块的触控操作区坐标不准确。

因此，需要发明一种用于大尺寸的光学式坐标输入装置，以解决现有技术的缺失。

发明内容

本发明的主要目的在提供一种光学式坐标输入装置，其具有可以用于超大尺寸的效果。

为达成上述的目的，本发明光学式坐标输入装置包括边框、第一触控检测区域、第二触控检测区域、第一检测模块、第二检测模块及处理模块。第二触控检测区域部分重叠于第一触控检测区域，其中第一触控检测区域及第二触控检测区域用以供使用者触控。第一检测模块设置于边框上，且邻近于第二触控检测区域，用以检测第一触控检测区域，以在使用者触控时产生第一触控坐标信号。第二检测模块设置于边框上，且邻近于第一触控检测区域，用以检测第二触控检测区域，以在使用者触控时产生第二触控坐标信号；其中第二检测模块与第一检测模块位于边框上的不同平面。处理模块电连接第一检测模块及第二检测模块，用以根据第一触控坐标信号及第二触控坐标信号执行坐标计算程序；藉此可同时操作第一触控检测区域及第二触控检测区域。

藉由本发明光学式坐标输入装置，可配合所需的触控区域大小做延伸，可以避免因面积过大而造成解析能力不足的问题，也可解决因距离过近而造成的过曝问题。

附图说明

图1为现有技术光学式坐标输入装置的示意图。

图2为本发明光学式坐标输入装置的第一实施例的架构示意图。

图3A为本发明光学式坐标输入装置的第一实施例的正面示意图。

图3B为本发明光学式坐标输入装置的第一实施例的立体示意图。

图4为本发明光学式坐标输入装置的第二实施例的架构示意图。

图5A为本发明光学式坐标输入装置的第二实施例的正面示意图。

图5B为本发明光学式坐标输入装置的第二实施例的立体示意图。

其符号说明如下：

现有技术：

光学式坐标输入装置90

检测区域91

第一光机模块92

第二光机模块93

反光边框94

处理模块95

本发明：

光学式坐标输入装置1a、1b

边框10

第一触控检测区域21

第二触控检测区域22

第三触控检测区域23

第四触控检测区域24

第一检测模块31

第二检测模块32

第三检测模块33

第四检测模块34

处理模块41

第一光机模块51

第二光机模块52

第三光机模块53

第四光机模块54

第五光机模块55

第六光机模块56

第七光机模块57

第八光机模块58

第一反光条61

第二反光条62

第三反光条63

第四反光条64

部分重叠区域A1、A2、A3

触控点P1、P2

过曝缓冲区域S1、S2

具体实施方式

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出本发明的具体实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

请先一并参考图2到图3B关于本发明光学式坐标输入装置的第一实施例的相关示意图，其中图2为本发明光学式坐标输入装置的第一实施例的架构示意图，图3A为本发明光学式坐标输入装置的第一实施例的正面示意图，图3B为本发明光学式坐标输入装置的第一实施例的立体示意图。

本发明光学式坐标输入装置1a适用于超过100英寸的超大尺寸的触控范围，但本发明并不限定于此种规格。光学式坐标输入装置1a包括边框10、第一触控检测区域21、第二触控检测区域22、第一检测模块31、第二检测模块32及处理模块41，第一检测模块31具有一第一光机模块51及一第二光机模块52，第二检测模块32具有一第三光机模块53及一第四光机模块54。边框10的高度可介于24mm至18mm之间，但本发明并不限于此。第一触控检测区域21及第二触控检测区域22设置于边框10的范围内，并且第二触控检测区域22部分重叠于第一触控检测区域21，以供使用者进行触控。第一触控检测区域21与第二触控检测区域22之间会具有部分重叠区域A1。本发明并不限定第一触控检测区域21及第二触控检测区域22的大小需相同，两者也可以具有不同的面积。

第一检测模块31及第二检测模块32皆设置于边框10上，以检测使用者触控。当使用者接触第一触控检测区域21或第二触控检测区域22而有触控点P1或P2时，第一检测模块31或第二检测模块32得到藉此产生触控信号。而其中第一检测模块31的第一光机模块51及第二光机模块52设置于邻近第二触控检测区域22的边框10处，用以朝向第一触控检测区域21，藉此检测由使用者触控第一触控检测区域21时，产生代表触控点P1的第一触控坐标信号。同样地，第二检测模块32的第三光机模块53及第四光机模块54设置于邻近第一触控检测区域21的边框10处，用以朝向第二触控检测区域22进行检测。如此一来，使用者触控第二触控检测区域22时即可产生代表触控点P2的第二触控坐标信号。并须注意的是，第一检测模块31与第二检测模块32位于该边框10上的不同厚度处。也就是说，第一检测模块31与第二检测模块32位于该边框10上的不同的平面，以避免彼此之间的信号干扰。

而于本发明的第一实施例中，第一检测模块31的第一光机模块51及第二光机模块52分别位于第二触控检测区域22的相对两侧。第二检测模块32的第三光机模块53及第四光机模块54分别位于第一触控检测区域21的相对两侧。边框10则包括第一反光条61及第二反光条62，其中第一反光条61与第一检测模块31位于边框10上的相同厚度，也就是第一反光条61与第一检测模块31处于一共平面，并围绕第一触控检测区域21，且延伸连接至邻近于第二触控检测区域22的第一光机模块51及第二光机模块52。如此一来，第一光机模块51及第二光机模块52可以分别发出不可见光信号，再藉由第一反光条61反射后接收，藉此检测第一触控检测区域21上是否有使用者触控的触控点P1。同样地，第二反光条62与第二检测模块32位于边框10上的相同厚度，也就是第二反光条62与第二检测模块32处于一共平面，并围绕第二触控检测区域22，且延伸连接至邻近于第一触控检测区域21的第三光机模块53及第四光机模块54。藉此，第三光机模块53及第四光机模块54同样可以分别发出不可见光的信号，再藉由第二反光条62反射后接收，以检测得知第一触控检测区域21上是否有使用者触控的触控点P2。

最后处理模块41电连接第一检测模块31及第二检测模块32。当第一检测模块31的第一光机模块51及第二光机模块52，以及第二检测模块32的第三光机模块53及第四光机模块54分别得到第一触控坐标信号或第二触控坐标信号时，处理模块41根据第一触控坐标信号或第二触控坐标信号，以得知第一触控检测区域21及第二触控检测区域22是否具有触控点P1或P2，并执行一坐标计算程序，以算出触控点P1或P2的确切坐标，再进行后续的处理流程。处理模块41也可同时得到第一触控坐标信号及第二触控坐标信号，以算出触控点P1及P2的坐标。

并须注意的是，该第一触控检测区域21及第二触控检测区域22之间具有一部分重叠区域A1，此部分重叠区域A1相当于第一光机模块51、第二光机模块52、第三光机模块53及第四光机模块54的过曝缓冲区域S1及S2的总和。过曝缓冲区域S1及S2随着光机模块的规格而做改变，本发明并不限定此过曝缓冲区域S1及S2的面积大小。因此当触控点P1位于第一光机模块51及第二光机模块52的过曝缓冲区域S2内时，虽然第一光机模块51及第二光机模块52也可以产生第一触控坐标信号，但由于在过曝缓冲区域S2内容易受到过曝影响导致得到错误的坐标信号，因此此时处理模块41仅根据第三光机模块53及第四光机模块54所产生的第二触控坐标信号执行坐标计算程序，而不计算第一触控坐标信号。同样地，若触控点P2位于过曝缓冲区域S1内时，处理模块41也仅根据第一光机模块51及第二光机模块52对第一触控坐标信号执行坐标计算程序，才可得到正确的坐标。

藉此使用者可同时操作第一触控检测区域21及第二触控检测区域22，而不会受到第一触控检测区域21及第二触控检测区域22的尺寸影响。由于藉由光学式坐标输入装置计算坐标的方式及得到的坐标进行后续的应用已经被本发明所属技术领域中具通常知识者所熟知，且并非本发明所要改进的重点所在，故在此不再赘述。

接着请先一并参考图4到图5B关于本发明光学式坐标输入装置的第二实施例的相关示意图，其中图4为本发明光学式坐标输入装置的第二实施例的架构示意图，图5A为本发明光学式坐标输入装置的第二实施例的正面示意图，图5B为本发明光学式坐标输入装置的第二实施例的立体示意图。

本发明并不以第一实施例所列举的范围为限。就如图4所示，光学式坐标输入装置1b除了上述的第一触控检测区域21及第二触控检测区域22之外，还可再包括第三触控检测区域23及第四触控检测区域24，以及对其进行触控检测的第三检测模块33及第四检测模块34，第三检测模块33具有一第五光机模块55及一第六光机模块56，第四检测模块34具有一第七光机模块57及一第八光机模块58。于本发明的第二实施例中，第三触控检测区域23部分重叠于第二触控检测区域22，第二触控检测区域22及第三触控检测区域23之间会具有部分重叠区域A2。此外第四触控检测区域24部分重叠于第一触控检测区域21，第一触控检测区域21与第四触控检测区域24之间会具有部分重叠区域A3。需注意的是，于第二实施例中光学式坐标输入装置1b同时设置第三触控检测区域23及第四触控检测区域24，但本发明并不以此为限，光学式坐标输入装置1b也可以仅增加第三触控检测区域23，或是再根据需求而再延伸设置新的触控检测区域及检测模块。

第三检测模块33的第五光机模块55及第六光机模块56设置于边框10上，且邻近于第二触控检测区域22，用以检测第三触控检测区域23，于使用者触控时产生第三触控坐标信号。第四检测模块34的第七光机模块57及第八光机模块58设置于边框10上，且邻近于第一触控检测区域21，用以检测第四触控检测区域24，于使用者触控时产生第四触控坐标信号。同样地，于本发明的第二实施例中，第三检测模块33的第五光机模块55及第六光机模块56分别位于第二触控检测区域22的相对两侧。第四检测模块34的第七光机模块57及第八光机模块58分别位于第一触控检测区域21的相对两侧。而边框10还包括对应的第三反光条63及第四反光条64。第三反光条63围绕第三触控检测区域23，并连接至第五光机模块55及第六光机模块56，使第五光机模块55及第六光机模块56所发出的不可见光可藉由第三反光条63反射，藉此检测第三触控检测区域23上的触控点。第四反光条64围绕第四触控检测区域24，并连接至第七光机模块57及第八光机模块58，使第七光机模块57及第八光机模块58所发出的不可见光可藉由第四反光条64反射，藉此检测第四触控检测区域24上的触控点。

第三检测模块33与第二检测模块32位于边框10上的不同的厚度，也就是说，第三检测模块33与第二检测模块32位于边框10上的不同平面，第四检测模块34与第一检测模块31位于边框10上的不同的厚度，也就是说，第四检测模块34与第一检测模块31位于边框10上的不同平面，但第三检测模块33可与第一检测模块31设置于边框10上的相同的厚度，第四检测模块34可与第二检测模块32设置于边框10上的相同的厚度，本发明并不限于此。

同样地，第二触控检测区域22及第三触控检测区域23之间具有部分重叠区域A2，其中部分重叠区域A2对应于第五光机模块55及第六光机模块56的过曝缓冲区域。第一触控检测区域21及第四触控检测区域24之间具有部分重叠区域A3，其中部分重叠区域A3对应于第七光机模块57及第八光机模块58的过曝缓冲区域。

最后处理模块41进一步根据上述第一到第四触控坐标信号执行坐标计算程序，以得到确切的坐标。藉此可同时操作第一触控检测区域21、第二触控检测区域22、第三触控检测区域23及第四触控检测区域24。上述任一光机模块与边框10可相夹45度角，以得到最佳的发射及接收信号的效果，但本发明并不限于此。

因此藉由本发明光学式坐标输入装置1a或1b，可配合所需的触控区域大小做延伸，可以避免因面积过大而造成解析能力不足的问题，也可解决因距离过近而造成的过曝问题。

综上所陈，本发明无论就目的、手段及功效，处处均显示其迥异于习知技术的特征，恳请贵审查委员明察，早日赐准专利，使嘉惠社会，实感德便。惟应注意的是，上述诸多实施例仅为了便于说明而举例而已，本发明所主张的权利范围自应以权利要求所述为准，而非仅限于上述实施例。

Claims (11)

1.一种光学式坐标输入装置，其特征在于，所述光学式坐标输入装置包括：

一边框；

一第一触控检测区域；

一第二触控检测区域，部分重叠于该第一触控检测区域，其中该第一触控检测区域及该第二触控检测区域用以供一使用者触控；

一第一检测模块，设置于该边框上，且邻近于该第二触控检测区域，用以检测该第一触控检测区域，以在该使用者触控时产生一第一触控坐标信号；

一第二检测模块，设置于该边框上，且邻近于该第一触控检测区域，用以检测该第二触控检测区域，以在该使用者触控时产生一第二触控坐标信号；其中该第二检测模块与该第一检测模块位于该边框上的不同平面；以及

一处理模块，电连接该第一检测模块及该第二检测模块，用以根据该第一触控坐标信号及该第二触控坐标信号执行一坐标计算程序；藉此可同时操作该第一触控检测区域及该第二触控检测区域。

2.如权利要求1所述的光学式坐标输入装置，其特征在于：

该边框包括一第一反光条及一第二反光条；

该第一检测模块具有一第一光机模块及一第二光机模块，该第一光机模块及该第二光机模块分别位于该第二触控检测区域的相对两侧；其中该第一反光条围绕该第一触控检测区域，并延伸连接该第一光机模块及该第二光机模块，使该第一光机模块及该第二光机模块藉由该第一反光条检测该第一触控检测区域；以及

该第二检测模块具有一第三光机模块及一第四光机模块，该第三光机模块及该第四光机模块分别位于该第一触控检测区域的相对两侧；其中该第二反光条围绕该第二触控检测区域，并延伸连接至该第三光机模块及该第四光机模块，使该第三光机模块及该第四光机模块藉由该第二反光条检测该第二触控检测区域。

3.如权利要求2所述的光学式坐标输入装置，其特征在于，该第一触控检测区域及该第二触控检测区域之间具有一部分重叠区域，该部分重叠区域对应于该第一光机模块、该第二光机模块、该第三光机模块及该第四光机模块所各具有的一过曝缓冲区域的总和。

4.如权利要求1所述的光学式坐标输入装置，其特征在于，所述光学式坐标输入装置包括：

一第三触控检测区域，部分重叠于该第二触控检测区域；以及

一第三检测模块，设置于该边框上，且邻近于该第二触控检测区域，用以检测该第三触控检测区域，于该使用者触控时产生一第三触控坐标信号；其中该第三检测模块与该第二检测模块位于该边框上的不同的平面；其中该处理模块进一步用以根据该第三触控坐标信号执行该坐标计算程序。

5.如权利要求4所述的光学式坐标输入装置，其特征在于：

该边框包括一第三反光条；以及

该第三检测模块具有一第五光机模块及一第六光机模块，该第五光机模块及该第六光机模块分别位于该第二触控检测区域的相对两侧；其中该第三反光条围绕该第三触控检测区域，并连接至该第五光机模块及该第六光机模块，使该第五光机模块及该第六光机模块藉由该第三反光条检测该第三触控检测区域。

6.如权利要求5所述的光学式坐标输入装置，其特征在于，该第二触控检测区域及该第三触控检测区域之间具有一部分重叠区域，该部分重叠区域对应于该第五光机模块及该第六光机模块所各具有的一过曝缓冲区域。

7.如权利要求5所述的光学式坐标输入装置，其特征在于，该光学式坐标输入装置包括：

一第四触控检测区域，部分重叠于该第一触控检测区域；以及

一第四检测模块，设置于该边框上，且邻近于该第一触控检测区域，用以检测该第四触控检测区域，于该使用者触控时产生一第四触控坐标信号；其中该第四检测模块与该第一检测模块位于该边框上的不同的平面；其中该处理模块进一步用以根据该第四触控坐标信号执行坐标计算。

8.如权利要求7所述的光学式坐标输入装置，其特征在于：

该边框包括一第四反光条；以及

该第四检测模块具有一第七光机模块及一第八光机模块，该第七光机模块及该第八光机模块分别位于该第一触控检测区域的相对两侧；其中该第四反光条围绕该第四触控检测区域，并连接该第七光机模块及该第八光机模块，使该第七光机模块及该第八光机模块藉由该第四反光条检测该第四触控检测区域。

9.如权利要求8所述的光学式坐标输入装置，其特征在于，该第一触控检测区域及该第四触控检测区域之间具有一部分重叠区域，其中该部分重叠区域对应于该第七光机模块及该第八光机模块所各具有的一过曝缓冲区域。

10.如权利要求7所述的光学式坐标输入装置，其特征在于，该第三检测模块与该第一检测模块位于该边框上相同的平面，该第四检测模块与该第二检测模块位于该边框上相同的平面。

11.如权利要求2到10的任一项所述的光学式坐标输入装置，其特征在于，任一光机模块与该边框相夹45度角。