CN104898893B - 光学触控装置与光学触控方法 - Google Patents

光学触控装置与光学触控方法 Download PDF

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Abstract

一种光学触控装置与光学触控方法。光学触控装置包括:光源模块、二光学感测模块以及处理单元;光源模块对触控区域提供触控光源;光学感测模块分别对应触控区域的二角落而配置;处理单元耦接光源模块与光学感测模块,其中处理单元控制光源模块在第一触控模式与第二触控模式时提供触控光源,并控制光源模块在第三触控模式时停止提供触控光源,各光学感测模块在第一触控模式、第二触控模式以及第三触控模式下持续感测并输出多个感测信号,且处理单元依据第一触控模式、第二触控模式以及第三触控模式分别判断感测信号中的多个触碰特征而计算出在触控区域上的多个触控物的位置。本发明可大幅降低鬼点出现的机率,并可降低产品成本及节省运算时间。

Description

光学触控装置与光学触控方法
技术领域
本发明涉及一种触控装置与触控方法,且特别涉及一种光学触控装置与光学触控方法。
背景技术
近年来触控式的电子产品由于操作方便,直觉性高,因此深受消费者喜爱而已渐渐成为市场上的主流趋势。在以往使用的电阻式、电容式、背投影式的触控屏幕中,以电容式触控屏幕的触控效果最好,但其成本亦最为昂贵,且会随着屏幕尺寸的变大而增加,因而限制了电容式触控屏幕的应用。为寻求电容式触控屏幕的替代方案,目前有一种利用光学感测模块检测触碰位置的光学式触控技术,其具有成本低、准确度佳等优点,在竞争的市场中更具有优势,目前也已成为大尺寸触控屏幕的另外一种选择。
一般而言,光学式触控技术是利用在屏幕的边缘设置光源模块与光学感测模块,并经由光源模块的导光构件将触控光源导引于触控区域后,根据触控物反射或遮断触控光源的部分光线而致使光学感测模块产生的触碰特征进行判断,并因此计算出触控物所在的位置。
然而,当触控物数量为两个以上时,处理单元在辨识与计算触控点位置上就较为复杂,且易产生误判或干扰的状况而需加以解决,例如所谓的“鬼点问题”即是一例。举例而言,当有二触控物同时碰触触控区域时,在光学感测模块交叉撷取影像的作用下,会产生四个交点,其中具有两个触控点以及两个鬼点。此时处理单元会再根据光学感测模块感测到的影像计算出二触控点的坐标以及二鬼点的坐标,再藉由某些特征及条件来判断及筛选辨认后认定二触控点才是真实触控点,而只输出确认过后的二触控点的坐标。而当触控物的数量越多时,鬼点的数量亦越多,例如当触控物的数量为三个时,在光学感测模块交叉撷取影像的作用下而产生的交点会有九个,其中鬼点的数目则为六个。换言之,当触控物的数量越多时,鬼点的判断式越复杂,所需的计算量也越高。
此外,为达到多点触控的目的,现行解决方法为在触控区的不同位置上增加感测器的数目以辅助鬼点判断并滤除鬼点,以利于进行真实触控点的判断。然而,如此一来会增加产品成本,且仍然容易因为计算量过高而耗费许多时间。
因此,需要提供一种光学触控装置与光学触控方法来解决上述问题。
发明内容
本发明提供一种光学触控装置,其可达到多点触控,并可降低产品成本以及节省运算时间。
本发明提供一种光学触控方法,其可达到多点触控,并可降低产品成本以及节省运算时间。
本发明的光学触控装置包括:一光源模块、二光学感测模块以及一处理单元;该光源模块对一触控区域提供一触控光源;该些光学感测模块分别对应该触控区域的二角落而配置;该处理单元耦接该光源模块与该些光学感测模块,其中该处理单元控制该光源模块在一第一触控模式与一第二触控模式时提供该触控光源,并控制该光源模块在一第三触控模式时停止提供该触控光源,各该光学感测模块在该第一触控模式、该第二触控模式以及该第三触控模式下持续感测并输出多个感测信号,且该处理单元依据该第一触控模式、该第二触控模式以及该第三触控模式分别判断该些感测信号中的多个触碰特征而计算出在该触控区域上的多个触控物的位置。
本发明的光学触控方法包括下列步骤:控制一光源模块在一第一触控模式与一第二触控模式时提供一触控区域一触控光源;控制该光源模块在一第三触控模式时停止提供该触控光源;使二光学感测模块在该第一触控模式、该第二触控模式以及该第三触控模式下持续感测并输出多个感测信号,其中该些光学感测模块分别对应该触控区域的二角落而配置;以及依据该第一触控模式、该第二触控模式以及该第三触控模式分别判断该些感测信号中的多个触碰特征而计算出在该触控区域上的多个触控物的位置。
在本发明的一实施例中,上述的第一触控模式、第二触控模式以及第三触控模式发生于不同时刻。
在本发明的一实施例中,上述的触控物包括选自于两个第一触控物、两个第二触控物与两个第三触控物中的数个,这些第一触控物适于遮断触控光源,这些第二触控物适于反射触控光源,且这些第三触控物适于产生一感测光束。
在本发明的一实施例中,上述的触控光源与感测光束在不同时刻时发出。
在本发明的一实施例中,上述的触碰特征包括一第一触碰特征,处理单元在第一触控模式下判断接收的感测信号中响应于触控光源被遮断的下降部分作为第一触碰特征。
在本发明的一实施例中,上述的触碰特征包括一第二触碰特征,处理单元在第二触控模式下判断接收的感测信号中响应于触控光源被反射的突出部分作为第二触碰特征。
在本发明的一实施例中,上述的触碰特征包括一第三触碰特征,处理单元在第一触控模式下判断接收的感测信号中响应于一感测光束的突出部分作为第三触碰特征。
在本发明的一实施例中,上述的感测信号包括一第一感测信号、一第二感测信号以及一第三感测信号,各光学感测模块在第一触控模式、第二触控模式以及第三触控模式下持续感测并分别输出第一感测信号、第二感测信号以及第三感测信号。
在本发明的一实施例中,上述的感测信号包括一第一感测信号以及一第二感测信号,各光学感测模块在提供触控光源与不提供触控光源下持续感测并分别输出第一感测信号以及第二感测信号。
在本发明的一实施例中,上述的处理单元依据第一触控模式与第二触控模式两者对第一感测信号进行判断。
在本发明的一实施例中,上述的触控物的数量大于等于一,且小于等于六。
在本发明的一实施例中,上述的各光源模块包括至少一发光组件以及一导光构件。至少一发光组件适于提供触控光源。导光构件适于将触控光源导引于触控区域内。
在本发明的一实施例中,上述的触碰特征包括一第一触碰特征,且判断第一触碰特征的方法包括在第一触控模式下判断接收的感测信号中响应于触控光源被遮断的下降部分作为第一触碰特征。
在本发明的一实施例中,上述的触碰特征包括一第二触碰特征,且判断第二触碰特征的方法包括在第二触控模式下判断接收的感测信号中响应于触控光源被反射的突出部分作为第二触碰特征。
在本发明的一实施例中,上述的触碰特征包括一第三触碰特征,且判断第三触碰特征的方法包括在第一触控模式下判断接收的感测信号中响应于一感测光束的突出部分作为第三触碰特征。
在本发明的一实施例中,上述的感测信号包括一第一感测信号、一第二感测信号以及一第三感测信号,且输出感测信号的方法包括使各光学感测模块在第一触控模式、第二触控模式以及第三触控模式下持续感测并分别输出第一感测信号、第二感测信号以及第三感测信号。
在本发明的一实施例中,上述的感测信号包括一第一感测信号以及一第二感测信号,且输出感测信号的方法包括使各光学感测模块在提供触控光源与不提供触控光源下持续感测并分别输出第一感测信号以及第二感测信号。
在本发明的一实施例中,上述的光学触控方法还包括依据第一触控模式与第二触控模式两者对第一感测信号进行判断。
基于上述,本发明的光学触控装置与光学触控方法藉由在不同触控模式下控制光源模块提供触控光源与否,且使光学感测模块在不同触控模式下持续感测并输出多个感测信号,进而可在不同时刻中针对不同触控物进行感测。并且,光学触控装置与光学触控方法可分别判断这些感测信号中的多个触碰特征而计算出在触控区域上的多个触控物的位置。藉此,光学触控装置可大幅降低鬼点出现的机率,进而降低判断错误的可能性,以在不需增加光学感测模块数目的情况下实现多点触控的功能,并可因此降低产品成本以及节省运算时间。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂,下文特举实施例,并配合所附附图作详细说明如下。
附图说明
图1是本发明的一实施例的一种光学触控装置的架构示意图。
图2是本发明的一实施例的一种光学触控方法的流程图。
图3A是触控物在第一触控模式时碰触图1的光学触控装置的示意图。
图3B是图3A的第一触碰特征的示意图。
图3C是触控物在第二触控模式时碰触图1的光学触控装置的示意图。
图3D是图3C的第二触碰特征的示意图。
图3E是触控物在第三触控模式时碰触图1的光学触控装置的示意图。
图3F是图3E的第三触碰特征的示意图。
图3G是处理单元接收不同感测信号以及触控光源开启与关闭的一种时序模式示意图。
图3H是处理单元接收不同感测信号以及触控光源开启与关闭的另一种时序模式示意图。
图4A是两个第一触控物碰触图1的光学触控装置的示意图。
图4B与图4C分别是图4A的二光学感测模块在第一触控模式时的第一触碰特征的示意图。
图4D是两个第二触控物碰触图1的光学触控装置的示意图。
图4E与图4F分别是图4D的二光学感测模块在第二触控模式时的第二触碰特征的示意图。
图4G是两个第三触控物碰触图1的光学触控装置的示意图。
图4H与图4I分别是图1的二光学感测模块在第三触控模式时的第三触碰特征的示意图。
图5A是触控物在第一触控模式时在触控区域上的轨迹趋势示意图。
图5B是触控物在第二触控模式时在触控区域上的轨迹趋势示意图。
图5C是触控物在第三触控模式时在触控区域上的轨迹趋势示意图。
图6A是第二触控物在触控区域上的移动示意图。
图6B与图6C分别是图6A的二光学感测模块所感测到的第二感测信号的示意图。
图6D是第二触控物在触控区域上的移动示意图。
图6E与图6F分别是图6D的二光学感测模块所感测到的第二感测信号的示意图。
图6G是第二触控物在触控区域上的移动示意图。
图6H与图6I分别是图6G的二光学感测模块所感测到的第二感测信号的示意图。
图7A是不同触控物同时碰触图1的光学触控装置的示意图。
图7B至图7D是图7A的光学感测模块在提供触控光源时的感测信号的示意图。
图7E是图7A的处理单元接收不同感测信号以及触控光源开启与关闭的一种时序模式示意图。
图7F是图7A的处理单元接收不同感测信号以及触控光源开启与关闭的另一种时序模式示意图。
图8A是本发明的一实施例的一种光学触控装置的架构示意图。
图8B是不同触控物位于图8A的光学触控装置的示意图。
符号说明:
100、800 光学触控装置 TL 触控光源
110 光源模块 SL 感测光束
111 发光组件 TA 触控区域
113 导光构件 RP1、RP2、GP1、GP2 交点
120a、120b 光学感测模块 RP1、RP2 触控点
130 处理单元 GP1、GP2 鬼点
O、O1、O1a、O1b、O2、 触控物 PA、PB、PC、PD、PE、 触控点
O2a、O2b、O3、O3a、O3b PF、PG、PH
SS、SS1、SS2、SS3、SS1a、 感测信号 C1、C2、C3、C4 角落
SS1b、SS2a、SS2b、SS3a、 S1、S2、S3、S4 侧边
SS3b CA1、CA2、CA3、CA4、 中心点
TP、TP1、TP2、TP3、 触碰特征 CB1、CB2、CB3、CB4
TP1aa、TP1ab、TP1ba、 DA1、DA2、DA3、DA4、 间距
TP1bb、TP2aa、TP2ab、 DB1、DB2、DB3、DB4
TP2ba、TP2bb、TP2AA、 DL 对角线
TP2AB、TP2AC、TP2AD、 D1 第一方向
TP2AE、TP2AF、TP2AG、 D2 第二方向
TP2AH、TP2BA、TP2BB、 S110、S120、S130、S140 步骤
TP2BC、TP2BD、TP2BE、
TP2BF、TP2BG、TP2BH
具体实施方式
图1是本发明的一实施例的一种光学触控装置的架构示意图。请参照图1,本实施例的光学触控装置100包括一光源模块110、二光学感测模块120a、120b以及一处理单元130。处理单元130则耦接光源模块110与这些光学感测模块120a、120b。举例而言,在本实施例中,光学感测模块120a、120b可为电荷耦合器件(Charge-coupled Device,CCD)感测器或互补金属氧化物半导体(Complementary Metal-Oxide Semiconductor,CMOS)感测器,但本发明不以此为限。此外,处理单元130可为硬件和/或软件所实现的功能模块,其中硬件可包括中央处理器、芯片组、微处理器等具有数据运算处理功能的硬件设备或上述硬件设备的组合,而软件则可以是操作系统、驱动程序等,但本发明亦不以此为限。
具体而言,在本实施例中,光源模块110包括至少一发光组件111以及一导光构件113。至少一发光组件111适于提供触控光源TL,举例而言,发光组件111可为发光二极管。导光构件113则适于将触控光源TL导引于一触控区域TA内。进一步而言,请参照图1,当光源模块110的发光组件111提供触控光源TL时,触控光源TL会行经触控区域TA,且触控光源TL会被导光构件113反射。换言之,在本实施例中,光源模块110可对触控区域TA提供触控光源TL。另一方面,在本实施例中,光学感测模块120a、120b分别对应触控区域TA的二角落而配置。举例而言,在本实施例中,光学感测模块120a、120b分别配置于触控区域TA的同一边侧的相对二角落C1、C2,而可持续感测并输出多个感测信号SS。以下将搭配图2至图7F,针对本实施例的光学触控装置100各组件及模块的功能进行进一步地说明。
图2是本发明一实施例的一种光学触控方法的流程图。请参照图2,在本实施例中,光学触控方法例如可利用图1中的光学触控装置100来执行。以下一并搭配光学触控装置100中的各组件以对本实施例的光学触控方法的详细步骤进行进一步的描述。
首先,执行步骤S110与S120,处理单元130控制一光源模块110在一第一触控模式与一第二触控模式时提供一触控区域TA一触控光源TL,并控制光源模块110在一第三触控模式时停止提供触控光源TL。接着,执行步骤S130,使各光学感测模块120a、120b在第一触控模式、第二触控模式以及第三触控模式下持续感测并输出多个感测信号SS。之后,执行步骤S140,处理单元130依据第一触控模式、第二触控模式以及第三触控模式分别判断这些感测信号SS中的多个触碰特征而计算出在触控区域TA上的多个触控物O的位置。
举例而言,如图1所示,在本实施例中,触控区域TA上的多个触控物O包括选自于两个第一触控物O1、两个第二触控物O2与两个第三触控物O3中的数个。换言之,在本实施例中,触控物O的数量可大于等于一,且小于等于六。更详细而言,在本实施例中,第一触控模式、第二触控模式以及第三触控模式发生于不同时刻。进一步而言,在本实施例中,感测信号SS包括感测信号SS1、SS2、SS3,各光学感测模块120a、120b可在第一触控模式、第二触控模式以及第三触控模式下持续感测并分别输出感测信号SS1、SS2、SS3,而可在不同时刻中针对不同触控物O进行感测。意即,本实施例的光学触控装置100适于进行多点触控。以下将搭配图3A至图3H,针对第一触控物O1、第二触控物O2以及第三触控物O3的差异以及处理单元130如何控制触控光源TL的亮暗并以此判断不同触控物的方法进行进一步地说明。
图3A是第一触控物在第一触控模式时碰触图1的光学触控装置的示意图。图3B是图3A的第一触碰特征的示意图。请参照图3A与图3B,在本实施例中,第一触控物O1适于遮断触控光源TL,而可遮断部分触控光源TL的光线,并使光学感测模块120a、120b在第一触控模式下所感测到并输出的感测信号SS1的触碰特征包括一第一触碰特征TP1。进一步而言,如图3B所示,在本实施例中,判断第一触碰特征TP1的方法为处理单元130在第一触控模式下会判断接收的感测信号SS1中响应于触控光源TL被遮断的下降部分作为第一触碰特征TP1。
图3C是触控物在第二触控模式时碰触图1的光学触控装置的示意图。图3D是图3C的第二触碰特征的示意图。请参照图3C与图3D,在本实施例中,第二触控物O2适于反射触控光源TL。并且,由于第二触控物O2较导光构件113更为靠近光学感测模块120a、120b,因此经由第二触控物O2传递至光学感测模块120a、120b的部份触控光源TL的光线强度将会较被导光构件113反射的部份触控光源TL的光线强度更为突出,并使在第二触控模式下所感测到并输出的感测信号SS2的触碰特征包括一第二触碰特征TP2。进一步而言,如图3D所示,在本实施例中,判断第二触碰特征TP2的方法为处理单元130在第二触控模式下判断接收的感测信号SS2中响应于触控光源TL被反射的突出部分作为第二触碰特征TP2。
图3E是触控物在第三触控模式时碰触图1的光学触控装置的示意图。图3F是图3E的第三触碰特征的示意图。在本实施例中,第三触控物O3适于产生一感测光束SL,且光源模块110在第三触控模式时停止提供触控光源TL。换言之,在本实施例中,触控光源TL与感测光束SL会在不同时刻时发出,因此光学感测模块120a、120b在第三触控模式下所感测到并输出的感测信号SS3的触碰特征将会响应于感测光束SL。进一步而言,如图3F所示,在本实施例中,触碰特征包括一第三触碰特征TP3,判断第三触碰特征TP3的方法包括处理单元130在第三触控模式下判断接收的感测信号SS3中响应于感测光束SL的突出部分作为第三触碰特征TP3。
图3G是处理单元接收不同感测信号以及触控光源开启与关闭的一种时序模式示意图。图3H是处理单元接收不同感测信号以及触控光源开启与关闭的另一种时序模式示意图。进一步而言,请参照图3G与图3H,在本实施例中,处理单元130控制触控光源TL的亮暗以使光学触控装置100在不同时刻执行不同触控模式来针对不同触控物O1、O2、O3进行感测。举例而言,如图3G所示,由于光源模块110在第三触控模式时会停止提供触控光源TL,因此处理单元可控制触控光源TL的一种触控光源明灭模式为:触控光源TL会在时刻T1、T4、时刻T2、T5时开启以分别在时刻T1、T4时执行第一触控模式以及在时刻T2、T5时执行第二触控模式,触控光源TL并会在时刻T3、T6时关闭,以执行第三触控模式。换言之,光学感测模块120a、120b在时刻T1、时刻T2、时刻T3时将会分别输出感测信号SS1、SS2、SS3,而可在不同时刻中针对不同触控物O1、O2、O3进行感测。在此种触控光源明灭模式下,触控光源TL处于开启状态与关闭状态的时间长度将不一致(例如开启时间较长而关闭时间较短),而执行不同触控模式的频率将会一致,但本发明不以此为限。
如图3H所示,在另一实施例中,处理单元可控制触控光源TL在时刻T1、T5、时刻T3、T7时开启以分别在时刻T1、T5时执行第一触控模式以及在时刻T3、T7时执行第二触控模式,并在时刻T2、T4、T6、T8时关闭,以执行第三触控模式。换言之,光学感测模块120a、120b在时刻T1、T5时将会输出感测信号SS1,在时刻T3、T7时将会输出感测信号SS2,在时刻T2、T4、T6、T8时将会输出感测信号SS3,而可在不同时刻中针对不同触控物O1、O2、O3进行感测。在此种触控光源明灭模式下,触控光源TL处于开启状态与关闭状态的时间长度将会一致,不过执行不同触控模式的频率将会不一致。在此,第一触控模式与第二触控模式执行之后都会进行第三触控模式。如此一来,执行第三触控模式的频率将会是第一触控模式的两倍,也是第二触控模式的两倍。
以下将搭配图4A至图4I,针对处理单元130如何依据上述的第一触碰特征TP1、第二触碰特征TP2以及第三触碰特征TP3而计算出在触控区域TA上的多个触控物O的位置的方法进行进一步地说明。
图4A是两个第一触控物O1碰触图1的光学触控装置100的示意图。图4B至图4C分别是图4A的二光学感测模块在第一触控模式时的第一触碰特征的示意图。请参照图4A,为了便于说明,在本实施例中,假设光学感测模块120a、120b由多个排为一列的感光像素所组成,则感测的角度可依据感光像素的位置换算后得到,亦即各角度对应一特定位置的感光像素。并且,为了便于说明,假设光学感测模块120a、120b的感光像素的位置编号由小至大的排列方向相同于侧边S1至侧边S2的第一方向D1(即感光像素1至感光像素2的方向),以及光学感测模块120a、120b的感光像素的位置编号由小至大的排列方向相同于侧边S3至侧边S1的第二方向D2(即感光像素3至感光像素4的方向)。依照图1所示,侧边S1相对于侧边S4,侧边S2相对于侧边S3,由侧边S1及S2所形成的角落C1相对于由侧边S3及S4所形成的角落C3,由侧边S1及S3所形成角落C2相对于由侧边S2及S4所形成的角落C4。
如图4A所示,在本实施例中,在光学感测模块120a、120b交叉撷取影像的作用下,会产生四个交点RP1、RP2、GP1、GP2,其中具有两个触控点RP1、RP2(即第一触控物O1所在的位置)以及两个鬼点GP1、GP2。在本实施例中,滤除鬼点GP1、GP2的方法例如可依照第一触碰特征TP1的宽度大小来进行判断。
举例而言,当二第一触控物O1同时碰触于触控区域TA上,处理单元130则可根据二光学感测模块120a、120b感测到的第一触碰特征TP1(即第一触碰特征TP1aa、TP1ab、TP1ba、TP1bb)的宽度大小辨识出交点RP1、RP2、GP1、GP2为第一触控物O1的触控点,并输出第一触控物O1的坐标。更详细而言,如图4B及图4C所示,当二第一触控物O1同时碰触于触控区域TA上时,二光学感测模块120a、120b会分别感测到第一感测信号SS1a、SS1b,其中第一感测信号SS1a是光学感测模块120a由感光像素1扫描至感光像素2的感测结果,第一感测信号SS1b是光学感测模块120b由感光像素3扫描至感光像素4的感测结果。如第一感测信号SS1a所示,距离光学感测模块120a较远的第一触控物O1b的第一触碰特征TP1ab的宽度较窄,而距离光学感测模块120a较近的第一触控物O1a的第一触碰特征TP1aa的宽度较宽。如第一感测信号SS1b所示,距离光学感测模块120b较远的第一触控物O1b的第一触碰特征TP1bb的宽度较窄,而距离光学感测模块120b较近的第一触控物O1a的第一触碰特征TP1ba的宽度较宽。此时,处理单元130即可根据第一触碰特征TP1aa、TP1ab、TP1ba、TP1bb的宽度辨识出交点RP1、RP2、GP1、GP2哪二者才是第一触控物O1的触控点,再计算并输出第一触控物O1的真实坐标。
图4D是两个第二触控物碰触图1的光学触控装置的示意图。图4E至图4F分别是图1的二光学感测模块在第二触控模式时的第二触碰特征的示意图。请参照图4D,光学感测模块120a、120b的感光像素的位置编号绘制方式与图4A相同,在此就不予赘述。如图4D所示,在本实施例中,在光学感测模块120a、120b交叉撷取影像的作用下,亦会产生四个交点RP1、RP2、GP1、GP2,其中具有两个触控点RP1、RP2(即第二触控物O2所在的位置)以及两个鬼点。在本实施例中,滤除鬼点GP1、GP2的方法例如可依照第二触碰特征TP2的强度大小来进行判断。
举例而言,当二第二触控物O2同时碰触于触控区域TA上,处理单元130则可根据二光学感测模块120a、120b感测到的第二触碰特征TP2(即第二触碰特征TP2aa、TP2ab、TP2ba、TP2bb)的强度大小辨识出交点RP1、RP2、GP1、GP2为第二触控物O2的触控点,并输出第二触控物O2的坐标。更详细而言,如图4E及图4F所示,当二第二触控物O2同时碰触于触控区域TA上时,二光学感测模块120a、120b会分别感测到第二感测信号SS2a、SS2b,其中第二感测信号SS2a是光学感测模块120a由感光像素1扫描至感光像素2的感测结果,第二感测信号SS2b是光学感测模块120b由感光像素3扫描至感光像素4的感测结果。如第二感测信号SS2a所示,距离光学感测模块120a较远的第二触控物O2b的第二触碰特征TP2ab的强度较低,而距离光学感测模块120a较近的第二触控物O2a的第二触碰特征TP2aa的强度较高。如第二感测信号SS2b所示,距离光学感测模块120b较远的第二触控物O2b的第二触碰特征TP2bb的强度较低,而距离光学感测模块120b较近的第二触控物O2a的第二触碰特征TP2ba的强度较高。此时,处理单元130即可根据第二触碰特征TP2aa、TP2ab、TP2ba、TP2bb的强度辨识出交点RP1、RP2、GP1、GP2哪二者才是第二触控物O2的触控点,再计算并输出第二触控物O2的真实坐标。
图4G是两个第三触控物碰触图1的光学触控装置的示意图。图4H至图4I分别是图1的二光学感测模块在第三触控模式时的第三触碰特征的示意图。请参照图4G,光学感测模块120a、120b的感光像素的位置编号绘制方式与图4A相同,在此就不予赘述。如图4G所示,在本实施例中,在光学感测模块120a、120b交叉撷取影像的作用下,亦会产生四个交点RP1、RP2、GP1、GP2,其中具有两个触控点RP1、RP2(即第三触控物O3所在的位置)以及两个鬼点GP1、GP2。在本实施例中,滤除鬼点GP1、GP2的方法亦可依照第三触碰特征TP3的强度大小来进行判断。
举例而言,如图4H及图4I所示,当二第三触控物O3同时碰触于触控区域TA上,处理单元130则可根据二光学感测模块120a、120b感测到的第三触碰特征TP3(即TP3aa、TP3ab、TP3ba、TP3bb)的强度大小辨识出交点RP1、RP2、GP1、GP2为第三触控物O3的触控点,并输出第三触控物O3的坐标。此时,处理单元130根据图4H及图4I的第三触碰特征TP3aa、TP3ab以及第三触碰特征TP3ba、TP3bb中的强度大小辨识出哪二者才是真实的第三触控物O3的方法,与在图4E及图4F中所述如何判断第二触控物O2的方法类似,在此就不予赘述。
换言之,在本实施例中,处理单元130滤除鬼点的方法例如可依据第一触碰特征TP1、第二触碰特征TP2以及第三触碰特征TP3的宽度大小或是强度大小来进行判断,进而计算出于触控区域TA上的触控物O的真实位置,此部分的具体实施方式并可参照中国台湾专利公开第201344532号(美国专利公开第2013/0278563号)。
另一方面,在本实施例中,处理单元130亦可储存触控物O在不同时间点下的各感测信号SS,并且依据这些感测信号SS执行轨迹估测,以取得关于触控物O的移动趋势。以下将搭配图5A至图7F进行进一步地解说。
图5A是触控物在第一触控模式时在触控区域上的轨迹趋势示意图。图5B是触控物在第二触控模式时在触控区域上的轨迹趋势示意图。图5C是触控物在第三触控模式时在触控区域上的轨迹趋势示意图。请参照图5A至图5C,在本实施例中,处理单元130亦可储存触控物O在不同时间点下的各位置信息。具体而言,在执行步骤S130时,处理单元130可得到各光学感测模块120a、120b在第一触控模式、第二触控模式以及第三触控模式下持续感测并输出的多个第一感测信号SS1、第二感测信号SS2以及第三感测信号SS3并储存。换言之,处理单元130可分别取得在不同时刻下的第一感测信号SS1来执行关于第一触控物O1的轨迹估测,而取得关于第一触控物O1的移动趋势(如图5A所示)。同理,如图5B及图5C所示,处理单元130亦可藉由分别取得在不同时刻下的第二感测信号SS2或第三感测信号SS3来执行关于第二触控物O2或第三触控物O3的轨迹估测,而取得关于第二触控物O2或第三触控物O3的移动趋势。
以下将搭配图6A至图6F来针对处理单元130如何取得关于触控物O移动趋势的方法,进行进一步地解说。此外,需要说明的是,以下的实施例将以根据在不同时刻下的第二感测信号SS2以取得关于第二触控物O2的移动趋势的方法为例示,进行进一步地说明。
图6A是第二触控物在触控区域上的移动示意图。图6B与图6C分别是图6A的二光学感测模块所感测到的第二感测信号的示意图。请参照图6A至图6C,在本实施例中,假设触控区域TA的两个第二触控物O2a、O2b由触控点PA及PB移动到触控点PC及PD,亦即触控区域TA的第二触控物O2a、O2b朝向侧边S2移动,并且触控点PA及PB之间的间距与触控点PC及PD之间的间距大致相同。此时,第二感测信号SS2a中的第二触碰特征TP2会对应地由第二触碰特征TP2AA与TP2AB移动到第二触碰特征TP2AC与TP2AD,亦即第二触碰特征TP2的中心点会由第二触碰特征TP2AA与TP2AB的中心点CA1(对应第一中心点)移动到第二触碰特征TP2AC与TP2AD的中心点CA2(对应第一中心点)。以图示的移动方向来看,这些第二触碰特征TP2的中心点的移动方向(即中心点CA1往中心点CA2的方向)会相同于光学感测模块120a的感光像素的位置编号由小至大的排列方向(即第一方向D1)。
另一方面,第二感测信号SS2b中的第二触碰特征TP2会对应地由第二触碰特征TP2BA与TP2BB移动到第二触碰特征TP2BC与TP2BD,亦即这些第二触碰特征TP2的中心点会由第二触碰特征TP2BA与TP2BB的中心点CB1(对应第二中心点)移动到第二触碰特征TP2BC与TP2BD的中心点CB2(对应第二中心点)。以图示的移动方向来看,这些第二触碰特征TP2的中心点的移动方向(即中心点CB1往中心点CB2的方向)会相同于光学感测模块120b的感光像素的位置编号由小至大的排列方向(即第二方向D2)。
此外,为了防止手指的颤动或触控机制所造成的误差使中心点(如CA1、CA2、CB1或CB2)被误判为移动,因此可设定一预设值,在中心点(如CA1、CA2、CB1或CB2)的移动量小于或等于预设值时判定中心点未移动,而在中心点(如CA1、CA2、CB1或CB2)的移动量大于预设值时判定中心点移动。其中,预设值的单位可以为感光像素(例如10个感光像素的宽度),此可依据本领域普通技术人员而定。
依据上述,当第二感测信号SS2a的多个第二触碰特征TP2(如TP2AA~TP2AD)的中心点(如CA1、CA2)沿第一方向D1移动的移动量大于预设值及第二感测信号SS2b的多个第二触碰特征TP2(如TP2BA~TP2BD)的中心点(如CB1、CB2)沿第二方向D2移动的移动量大于预设值时,处理单元130可判断第二触控物O2a、O2b为朝向侧边S2移动,以使用者视角而言为左移。
此外,由于触控点PC及PD相比于触控点PA及PB更靠近光学感测模块120a,因此第二触碰特征TP2AC与TP2AD的间距DA2(对应第一间距)会大于第二触碰特征TP2AA与TP2AB的间距DA1(对应第一间距),亦即这些第二触碰特征TP2的间距会随时间逐渐变大。并且,由于触控点PC及PD相比于触控点PA及PB更远离光学感测模块120b,因此第二触碰特征TP2BC与TP2BD的间距DB2(对应第二间距)会小于第二触碰特征TP2BA与TP2BB的间距DB1(对应第二间距),亦即这些第二触碰特征TP2的间距会随时间逐渐变小。
依据上述,在本实施例中,当第二感测信号SS2a的多个第二触碰特征TP2(如TP2AA~TP2AD)的中心点(如CA1、CA2)沿第一方向D1移动的移动量大于预设值、第二感测信号SS2b的多个第二触碰特征TP2(如TP2BA~TP2BD)的中心点(如CB1、CB2)沿第二方向D2移动的移动量大于预设值、上述第二触碰特征TP2(如TP2AA~TP2AD)彼此之间的间距(如DA1、DA2)变大且上述第二触碰特征TP2(如TP2BA~TP2BD)彼此之间的间距(如DB1、DB2)变小时,处理单元130可判断第二触控物O2a、O2b为左移。
图6D是第二触控物在触控区域TA上的移动示意图。图6E与图6F分别是图6D的二光学感测模块所感测到的第二感测信号的示意图。请参照图6D至图6F,图6D至图6F的实施例与图6A至图6C的实施例的不同之处在于第二触控物O2a、O2b所在的触控点(如PA、PB、PE及PF)部分不同,亦即第二触控物O2a、O2b的移动趋势不同,以下将进行进一步地说明。
举例而言,在一实施例中,假设触控区域TA的第二触控物O2a、O2b由触控点PA及PB移动到触控点PE及PF,亦即触控区域TA的第二触控物O2a、O2b朝向侧边S4移动,并且触控点PA及PB之间的间距与触控点PE及PF之间的间距大致相同。此时,第二感测信号SS2a中的第二触碰特征TP2会对应地由第二触碰特征TP2AA与TP2AB移动到第二触碰特征TP2AE与TP2AF,亦即这些第二触碰特征TP2的中心点会由第二触碰特征TP2AA与TP2AB的中心点CA1移动到第二触碰特征TP2AE与TP2AF的中心点CA3。以图示的移动方向来看,第二触碰特征TP2的中心点的移动方向(即中心点CA1往中心点CA3的方向)会相同于光学感测模块120a的感光像素的位置编号由小至大的排列方向(即第一方向D1)。
另一方面,第二感测信号SS2b中的第二触碰特征TP2会对应地由第二触碰特征TP2BA与TP2BB移动到第二触碰特征TP2BE与TP2BF,亦即这些第二触碰特征TP2的中心点会由第二触碰特征TP2BA与TP2BB的中心点CB1移动到第二触碰特征TP2BE与TP2BF的中心点CB3。以图示的移动方向来看,这些第二触碰特征TP2的中心点的移动方向(即中心点CB1往中心点CB3的方向)会相反于光学感测模块120b的感光像素的位置编号由小至大的排列方向(即第二方向D2的相反方向)。
依据上述,当第二感测信号SS2a的多个第二触碰特征TP2(如TP2AA、TP2AB、TP2AE及TP2AF)的中心点(如CA1、CA3)沿第一方向D1移动的移动量大于预设值及第二感测信号SS2b的多个第二触碰特征TP2(如TP2BA、TP2BB、TP2BE及TP2BF)的中心点(如CB1、CB3)沿第二方向D2的相反方向移动的移动量大于预设值时,处理单元130可判断第二触控物O2a、O2b为朝向侧边S4移动,以使用者视角而言为下移。
此外,由于触控点PE及PF相比于触控点PA及PB更远离光学感测模块120a,因此第二触碰特征TP2AE与TP2AF的间距DA3会小于第二触碰特征TP2AA与TP2AB的间距DA1,亦即这些第二触碰特征TP2的间距会随时间逐渐变小。并且,由于触控点PE及PF相比于触控点PA及PB更远离光学感测模块120b,因此第二触碰特征TP2BE与TP2BF的间距DB3会小于第二触碰特征TP2BA与TP2BB的间距DB1,亦即这些第二触碰特征TP2的间距会随时间逐渐变小。
依据上述,在本实施例中,当第二感测信号SS2a的多个第二触碰特征TP2(如TP2AA、TP2AB、TP2AE及TP2AF)的中心点(如CA1、CA3)沿第一方向D1移动的移动量大于预设值及第二感测信号SS2b的多个第二触碰特征TP2(如TP2BA、TP2BB、TP2BE及TP2BF)的中心点(如CB1、CB3)沿第二方向D2的相反方向移动的移动量大于预设值,上述第二触碰特征TP2(如TP2AA、TP2AB、TP2AE及TP2AF)彼此之间的间距(如DA1、DA3)变小且上述第二触碰特征TP2(如TP2BA、TP2BB、TP2BE及TP2BF)彼此之间的间距(如DB1、DB3)变小时,处理单元130可判断第二触控物O2a、O2b为下移。
另一方面,在另一实施例中,假设触控区域TA的多个触控点(在此以两个为例)由触控点PE及PF移动到触控点PA及PB,亦即触控区域TA的第二触控物O2a、O2b朝向侧边S1移动。此时,第二感测信号SS2a中的第二触碰特征TP2会对应地由第二触碰特征TP2AE与TP2AF移动到第二触碰特征TP2AA与TP2AB,亦即这些第二触碰特征TP2的中心点会由中心点CA3移动到中心点CA1。以图示的移动方向来看,这些第二触碰特征TP2的中心点的移动方向(即中心点CA3往中心点CA1的方向)会相反于光学感测模块120a的感光像素的位置编号由小至大的排列方向(即第一方向D1的相反方向)。
此外,第二感测信号SS2b中的第二触碰特征TP2会对应地由第二触碰特征TP2BE与TP2BF移动到第二触碰特征TP2BA与TP2BB,亦即这些第二触碰特征TP2的中心点会由中心点CB3移动到中心点CB1。以图示的移动方向来看,这些第二触碰特征TP2的中心点的移动方向(即中心点CB3往中心点CB1的方向)会相同于光学感测模块120b的感光像素的位置编号由小至大的排列方向(即第二方向D2)。
依据上述,当第二感测信号SS2a的多个第二触碰特征TP2(如TP2AA、TP2AB、TP2AE及TP2AF)的中心点(如CA1、CA3)沿第一方向D1的相反方向移动的移动量大于预设值及第二感测信号SS2b的多个第二触碰特征TP2(如TP2BA、TP2BB、TP2BE及TP2BF)的中心点(如CB1、CB3)沿第二方向D2移动的移动量大于预设值时,处理单元130可判断第二触控物O2a、O2b为朝向侧边S1移动,以使用者视角而言为上移。
并且,间距DA1大于间距DA3,表示这些第二触碰特征TP2的间距会随时间逐渐变大。并且,间距DB1大于间距DB3,表示这些第二触碰特征TP2的间距会随时间逐渐变大。依据上述,在本发明的一实施例中,当第二感测信号SS2a的多个第二触碰特征TP2(如TP2AA、TP2AB、TP2AE及TP2AF)的中心点(如CA1、CA3)沿第一方向D1的相反方向移动的移动量大于预设值,第二感测信号SS2b的多个第二触碰特征TP2(如TP2BA、TP2BB、TP2BE及TP2BF)的中心点(如CB1、CB3)沿第二方向D2移动的移动量大于预设值,上述第二触碰特征TP2(如TP2AA、TP2AB、TP2AE及TP2AF)彼此之间的间距(如DA1、DA3)变大且上述第二触碰特征TP2(如TP2BA、TP2BB、TP2BE及TP2BF)彼此之间的间距(如DB1、DB3)变大时,处理单元130可判断第二触控物O2a、O2b为上移。
图6G是第二触控物在触控区域上的移动示意图。图6H与图6I分别是图6G的二光学感测模块所感测到的第二感测信号的示意图。请参照图6G至图6I,图6G至图6I的实施例与图6A至图6C的实施例的不同之处在于第二触控物O2a、O2b所在的触控点(如PA、PB、PG及PH)部分不同,亦即第二触控物O2a、O2b的移动趋势不同,以下将进行进一步的说明。
举例而言,在一实施例中,假设触控区域TA的第二触控物O2a、O2b由触控点PA及PB移动到触控点PG及PH,亦即触控区域TA的第二触控物O2a、O2b朝向角落C1移动,并且触控点PA及PB之间的间距与触控点PG及PH之间的间距大致相同。此时,第二感测信号SS2a中的第二触碰特征TP2会对应地由第二触碰特征TP2AA与TP2AB移动到第二触碰特征TP2AG与TP2AH,然而由于第二触碰特征TP2AA与TP2AB的中心点CA1与第二触碰特征TP2AG与TP2AH的中心点CA4重叠,表示这些第二触碰特征TP2的中心点不会移动,亦即这些第二触碰特征TP2的中心点的移动量小于等于预设值。
另一方面,第二感测信号SS2b中的第二触碰特征TP2会对应地由第二触碰特征TP2BA与TP2BB移动到第二触碰特征TP2BG与TP2BH,亦即这些第二触碰特征TP2的中心点会由第二触碰特征TP2BA与TP2BB的中心点CB1移动到第二触碰特征TP2BG与TP2BH的中心点CB4。以图示的移动方向来看,这些第二触碰特征TP2的中心点的移动方向(即中心点CB1往中心点CB4的方向)会相同于光学感测模块120b的感光像素的位置编号由小至大的排列方向(即第二方向D2)。依据上述,当第二感测信号SS2a的多个第二触碰特征TP2(如TP2AA、TP2AB、TP2AG及TP2AH)的中心点(如CA1、CA4)的移动量小于等于预设值及第二感测信号SS2b的多个第二触碰特征TP2(如TP2BA、TP2BB、TP2BG及TP2BH)的中心点(如CB1、CB4)沿第二方向D2移动的移动量大于预设值时,处理单元130可判断第二触控物O2a、O2b为朝向角落C1移动,以使用者视角而言为往左上方移动。
此外,由于触控点PG及PH相比于触控点PA及PB更接近光学感测模块120a,因此第二触碰特征TP2AG与TP2AH的间距DA4会大于第二触碰特征TP2AA与TP2AB的间距DA1,亦即这些第二触碰特征TP2的间距会随时间逐渐变大。并且,在本实施例中,由于触控点PG及PH相比于触控点PA及PB更远离光学感测模块120b,因此第二触碰特征TP2BG与TP2BG的间距DB4会小于第二触碰特征TP2BA与TP2BB的间距DB1,亦即这些第二触碰特征TP2的间距可能随时间逐渐变小。但在其他实施例中,由于第二触控物O2a、O2b滑动的角度不同,触控点PG及PH可能比触控点PA及PB更接近光学感测模块120b,或者触控点PG及PH与光学感测模块120b的距离大致相同于触控点PA及PB与光学感测模块120b的距离,亦即这些第二触碰特征TP2的间距可能随时间逐渐变小或保持不变。
依据上述,在本发明的一实施例中,当第二感测信号SS2a的多个第二触碰特征TP2(如TP2AA、TP2AB、TP2AG及TP2AH)的中心点(如CA1、CA4)的移动量小于等于预设值、第二感测信号SS2b的多个第二触碰特征TP2(如TP2BA、TP2BB、TP2BG及TP2BH)的中心点(如CB1、CB4)沿第二方向D2移动的移动量大于预设值及上述第二触碰特征TP2(如TP2AA、TP2AB、TP2AG及TP2AH)彼此之间的间距(如DA1、DA4)变大时,处理单元130可判断第二触控物O2a、O2b为往左上方移动。
另一方面,在另一实施例中,假设触控区域TA的第二触控物O2a、O2b由触控点PG及PH移动到触控点PA及PB,亦即触控区域TA的第二触控物O2a、O2b朝向角落C3移动。此时,第二感测信号SS2a中的第二触碰特征TP2会对应地由第二触碰特征TP2AG与TP2AH移动到第二触碰特征TP2AA与TP2AB,然而由于第二触碰特征TP2AA与TP2AB的中心点CA1与第二触碰特征TP2AG与TP2AH的中心点CA4重叠,表示这些第二触碰特征TP2的中心点不会移动,亦即这些第二触碰特征TP2的中心点的移动量小于等于预设值。
另一方面,第二感测信号SS2b中的第二触碰特征TP2会对应地由第二触碰特征TP2BG与TP2BH往第二触碰特征TP2BA与TP2BB移动,亦即这些第二触碰特征TP2的中心点会由中心点CB4移动到中心点CB1。以图示的移动方向来看,这些第二触碰特征TP2的中心点的移动方向(即中心点CB4往中心点CB1的方向)会相反于光学感测模块120b的感光像素的位置编号由小至大的排列方向(即第二方向D2的相反方向)。
依据上述,当第二感测信号SS2a的多个第二触碰特征TP2(如TP2AA、TP2AB、TP2AG及TP2AH)的中心点(如CA1、CA4)的移动量小于等于预设值及第二感测信号SS2b的多个第二触碰特征TP2(如TP2BA、TP2BB、TP2BG及TP2BH)的中心点(如CB1、CB4)沿第二方向D2的相反方向移动的移动量大于预设值时,处理单元130可判断第二触控物O2a、O2b为朝向角落C3移动,以使用者视角而言为往右下方移动。
此外,间距DA1小于间距DA4,表示这些第二触碰特征TP2的间距会随时间逐渐变小。并且,在本实施例中,间距DB1大于间距DB4,但在其他实施例中,由于手势滑动的角度不同,间距DB1可能大于或等于间距DB4。依据上述,在本发明的一实施例中,当第二感测信号SS2a的多个第二触碰特征TP2(如TP2AA、TP2AB、TP2AG及TP2AH)的中心点(如CA1、CA4)的移动量小于等于预设值、第二感测信号SS2b的多个第二触碰特征TP2(如TP2BA、TP2BB、TP2BG及TP2BH)的中心点(如CB1、CB4)沿第二方向D2的相反方向移动的移动量大于预设值及上述第二触碰特征TP2(如TP2AA、TP2AB、TP2AG及TP2AH)彼此之间的间距(如DA1、DA4)变小时,处理单元130可判断第二触控物O2a、O2b为往右下方移动。
依据上述实施例可类推得知,当触控区域TA的第二触控物O2a、O2b朝向角落C2移动时,这些第二触碰特征TP2的中心点的移动方向会相反于光学感测模块120a的感光像素的位置编号由小至大的排列方向(即第一方向D1的相反方向),而这些第二触碰特征TP2的间距可能随时间逐渐变大、变小或保持不变。并且,这些第二触碰特征TP2的中心点的移动量会小于等于预设值,以及这些第二触碰特征TP2的间距会随时间逐渐变大。因此,当这些第二触碰特征TP2的中心点沿第一方向D1的相反方向移动的移动量大于预设值、这些第二触碰特征TP2的中心点的移动量小于等于预设值时,处理单元130判断第二触控物O2a、O2b为朝向角落C2移动,以使用者视角而言为往右上方移动。或者,当这些第二触碰特征TP2的中心点沿第一方向D1的相反方向移动的移动量大于预设值,这些第二触碰特征TP2的中心点的移动量小于等于预设值及这些第二触碰特征TP2的间距变大时,处理单元130判断第二触控物O2a、O2b为往右上方移动。
另一方面,当触控区域TA的第二触控物O2a、O2b朝向角落C4移动时,这些第二触碰特征TP2的中心点的移动方向会相同于光学感测模块120a的感光像素的位置编号由小至大的排列方向(即第一方向D1),而这些第二触碰特征TP2的间距可能随时间逐渐变大、变小或保持不变。并且,这些第二触碰特征TP2的中心点的移动量会小于等于预设值,以及这些第二触碰特征TP2的间距会随时间逐渐变小。因此,当这些第二触碰特征TP2的中心点沿第一方向D1移动的移动量大于预设值,这些第二触碰特征TP2的中心点的移动量小于等于预设值时,处理单元130判断第二触控物O2a、O2b为朝向角落C4移动,以使用者视角而言为往左下方移动。或者,当这些第二触碰特征TP2的中心点沿第一方向D1移动的移动量大于预设值,这些第二触碰特征TP2的中心点的移动量小于等于预设值及这些第二触碰特征TP2的间距变小时,处理单元130判断第二触控物O2a、O2b为往左下方移动。
承上述,在本实施例中,处理单元130可依据这些感测信号SS执行轨迹估测以取得关于第二触控物O2a、O2b的移动趋势。需说明的是,前述的实施例虽以根据在不同时刻下的第二感测信号SS2以取得关于第二触控物O2a、O2b的移动趋势的方法为例示,但本发明不以此为限。关于第一触控物O1或第三触控物O3的移动趋势亦可用类似的方法进行判断。在此,就不予赘述。此部分的进一步具体实施方式可参照中国台湾专利公开第201349055号(美国专利公开第2013/0314378号)。
另一方面,亦需要说明的是,前述的实施例中,虽以各光学感测模块120a、120b可在第一触控模式、第二触控模式以及第三触控模式下持续感测并分别输出第一感测信号SS1、第二感测信号SS2以及第三感测信号SS3为例示,但本发明不以此为限。在其他的实施例中,光学感测模块120a、120b亦可针对提供触控光源TL与否的状况持续感测并分别输出感测信号SS。以下将搭配图7A至图7E进行进一步地解说。
图7A是不同触控物同时碰触图1的光学触控装置的示意图。请参照图7A,在本实施例中,不同触控物O(例如第一触控物O1、第二触控物O2以及第三触控物O3)将可能同时碰触图1的光学触控装置100。换言之,在本实施例中,各光学感测模块120a、120b在提供触控光源TL与不提供触控光源TL下持续感测并分别输出的感测信号SS将可能同时包括第一触碰特征TP1、第二触碰特征TP2或是第三触碰特征TP3。
进一步而言,当光学触控装置100不提供触控光源TL时,光学感测模块120a、120b持续感测并分别输出的感测信号SS,即会响应于第三触控物O3所提供的感测光束SL,因此光学感测模块120a、120b此时所感测到并输出的感测信号SS的触碰特征将会与第三触碰特征TP3类似,处理单元130并因此可判断接收的感测信号SS中响应于感测光束SL的突出部分作为第三触碰特征TP3。
另一方面,在本实施例中,当光学触控装置100提供触控光源TL且第三触控物O3并未提供感测光束SL时,此时的处理单元130可依据第一触控模式与第二触控模式两者对光学感测模块120a、120b持续感测并分别输出的感测信号SS来分别判断出其所对应的第一触碰特征TP1以及第二触碰特征TP2。以下将搭配图7B至图7E进行进一步地解说。
图7B至图7E是图7A的光学感测模块在提供触控光源时的感测信号的示意图。请参照图7B与图7C,当处理单元130依据第一触控模式下输出的感测信号SS来判断其所对应的第一触碰特征TP1时,其可将第三触控物O3所形成的触碰特征TPS视为噪声,并同时忽略第二触控物O2所形成的第二触碰特征TP2。更详细而言,如图7B所示,由于第三触控物O3的尖端为透光材质,因此不易遮断触控光源TL,因此处理单元130在第一触控模式下将可令接收的感测信号SS中的响应于触控光源TL被遮断的下降部分需高于一预设值后,才会被判断作为第一触碰特征TP1。另一方面,如图7C所示,处理单元130在第一触控模式下亦能够只针对接收的感测信号SS中响应于触控光源TL被遮断的下降部分进行判断,换言之,在本实施例中,响应于触控光源TL被反射的突出部分(即第二触碰特征TP2)亦可被忽略。如此,当不同触控物O(例如第一触控物O1、第二触控物O2以及第三触控物O3)同时触碰光学触控装置100时,处理单元130亦可滤除第二触控物O2以及第三触控物O3所形成的触碰特征,并取得感测信号SS所对应的第一触碰特征TP1。
另一方面,请参照图7D与图7E,当处理单元130依据第二触控模式下输出的感测信号SS来判断其所对应的第二触碰特征TP2时,其能够只针对接收的感测信号SS中响应于触控光源TL被反射的突出部分(即第二触碰特征TP2)进行判断,并忽略响应于触控光源TL被遮断的下降部分。如此,当不同触控物O(例如第一触控物O1、第二触控物O2以及第三触控物O3)同时触碰光学触控装置100时,处理单元130亦可滤除第一触控物O1以及第三触控物O3所形成的触碰特征,并取得感测信号SS所对应的第二触碰特征TP2。
图7E是图7A的处理单元接收不同感测信号以及触控光源开启与关闭的一种时序模式示意图。图7F是图7A的处理单元接收不同感测信号以及触控光源开启与关闭的另一种时序模式示意图。请参照图7E与图7F,在本实施例中,处理单元130亦可控制触控光源TL的亮暗以使光学触控装置100在不同时刻执行不同触控模式来针对不同触控物O1、O2、O3进行感测。举例而言,如图7E所示,触控光源TL会在时刻T1、T3时开启,以执行第一触控模式以及第二触控模式,并在时刻T2、T3时关闭,以执行第三触控模式。更详细而言,在本实施例中,第一触控模式以及第二触控模式可被同时执行。换言之,光学感测模块120a、120b在时刻T1、T3时将会同时输出感测信号SS1、SS2的复合信号,并在时刻T2、T4时将会输出感测信号SS3,其中感测信号SS1、SS2的复合信号可以利用后续的运算处理分析出感测信号SS1与SS2才进行触碰位置的判断。但本发明不以此为限。如图7F所示,在另一实施例中,第一触控模式以及第二触控模式可在时刻T1(或时刻T2)中被先后执行。换言之,光学感测模块120a、120b在时刻T1、T3时将会先后输出感测信号SS1、SS2,并在时刻T2、T4时将会输出感测信号SS3,藉此亦可在不同时刻中针对不同触控物O1、O2、O3进行感测。值得一提的是,在图7E与图7F中,触控光源TL的点亮时间与关闭时间都是相同的。因此,光源的控制可以较为简化。当然,触控光源TL的控制可以根据每一种触控模式所需要接收信号的时间长短而调整,图3G、3H、7E与7F的表示方式仅是表达开启与关闭的顺序并非限定时间长度。
承上述,处理单元130即可依据第一触控模式、第二触控模式以及第三触控模式分别判断上述感测信号SS所对应的多个第一触碰特征TP1、第二触碰特征TP2以及第三触碰特征TP3后,进而计算出在触控区域TA上的多个触控物O的位置。在本实施例中,处理单元130依据第一触碰特征TP1、第二触碰特征TP2以及第三触碰特征TP3而计算出在触控区域TA上的多个触控物O的位置的方法可参照图4A至图4I中所述的方法进行计算,相关执行细节请见上述相关段落,在此不再重述。
图8A是本发明的一实施例的一种光学触控装置的架构示意图。图8B是不同触控物位于图8A的光学触控装置的示意图。本实施例的光学触控装置800与图1的光学触控装置100类似,而差异如下所述。请参照图8A与图8B,在本实施例中,二光学感测模块120a、120b分别设置于触控区域TA上成对角的二角落C2、C4,且二角落C2、C4的连线为一对角线DL。处理单元130还可判断不同的触控物O是否位于对角线DL的二侧来计算出触控物O的位置。举例而言,当光学感测模块120a、120b在第一触控模式下持续感测并分别输出第一感测信号SS1时,处理单元130可根据二光学感测模块120a、120b感测到的第一感测信号SS1判断第一触控物O1的二触控点是否分别位于对角线DL的二侧。举例而言,如图8B所示,二触控点RP1、RP2分别位于对角线DL的二侧,藉由将二光学感测模块120a、120b设置在对角的设计,因此就不会有鬼点出现。因此,若二触控点分别位于对角线DL的二侧,处理单元130即会根据二光学感测模块120a、120b感测到的感测信号SS依三角定位法直接计算并输出二触控点的坐标。
同理,当光学感测模块120a、120b在第二触控模式或是第三触控模式下,处理单元130亦可根据二光学感测模块120a、120b感测到的第二感测信号SS2或是第三感测信号SS3判断第二触控物O2或第三触控物O3的二触控点是否分别位于对角线DL的二侧。因此,若处理单元130判断二触控点分别位于对角线DL的二侧,亦会根据二光学感测模块120a、120b感测到的感测信号SS依三角定位法直接计算并输出二触控点的坐标,而不需判断鬼点。
另一方面,当第一触控物O1、第二触控物O2或第三触控物O3的二触控点位于对角线DL的同一侧时,处理单元130则会分别判断这些感测信号SS中的多个触碰特征而计算出在触控区域TA上的多个触控物O的位置。在本实施例中,处理单元130判断这些感测信号SS中的多个触碰特征的方法以及依据这些触碰特征而计算出在触控区域TA上的多个触控物O的位置的方法可参照图3A至图4I中所述的方法进行计算,相关执行细节请见上述相关段落,在此不再重述。
综上所述,本发明的实施例的光学触控装置与光学触控方法藉由在不同触控模式下控制光源模块提供触控光源与否,且使光学感测模块在不同触控模式下持续感测并输出多个感测信号,进而可在不同时刻针对不同触控物进行感测。并且,光学触控装置与光学触控方法可分别判断这些感测信号中的多个触碰特征而计算出在触控区域上的多个触控物的位置。藉此,光学触控装置可大幅降低鬼点出现的机率,进而降低判断错误的可能性,以在不需增加光学感测模块数目的情况下实现多点触控的功能,并可因此降低产品成本以及节省运算时间。
虽然本发明已以实施例公开如上,然而其并非用以限定本发明,任何所属技术领域中的普通技术人员,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,应当可作些许的更动与润饰,故本发明的保护范围应当视所附的权利要求书的范围所界定者为准。

Claims (22)

1.一种光学触控装置,该光学触控装置包括:
一光源模块,该光源模块对一触控区域提供一触控光源;
二光学感测模块,该些光学感测模块分别对应该触控区域的二角落而配置;以及
一处理单元,该处理单元耦接该光源模块与该些光学感测模块,其中该处理单元控制该光源模块在一第一触控模式与一第二触控模式时提供该触控光源,并控制该光源模块在一第三触控模式时停止提供该触控光源,各该光学感测模块在该第一触控模式、该第二触控模式以及该第三触控模式下持续感测并输出多个感测信号,且该处理单元依据该第一触控模式、该第二触控模式以及该第三触控模式分别判断该些感测信号中的多个触碰特征而计算出在该触控区域上的多个触控物的位置,
其中该些触碰特征包括一第一触碰特征,该处理单元在该第一触控模式下判断接收的感测信号中响应于该触控光源被遮断的下降部分作为该第一触碰特征。
2.如权利要求1所述的光学触控装置,其中该第一触控模式、该第二触控模式以及该第三触控模式发生于不同时刻。
3.如权利要求1所述的光学触控装置,其中该些触控物包括选自于两个第一触控物、两个第二触控物与两个第三触控物中的数个,该些第一触控物适于遮断该触控光源,该些第二触控物适于反射该触控光源,且该些第三触控物适于产生一感测光束。
4.如权利要求3所述的光学触控装置,其中该触控光源与该感测光束在不同时刻时发出。
5.如权利要求1所述的光学触控装置,其中该些触碰特征包括一第二触碰特征,该处理单元在该第二触控模式下判断接收的感测信号中响应于该触控光源被反射的突出部分作为该第二触碰特征。
6.如权利要求1所述的光学触控装置,其中该些触碰特征包括一第三触碰特征,该处理单元在该第一触控模式下判断接收的感测信号中响应于一感测光束的突出部分作为该第三触碰特征。
7.如权利要求1所述的光学触控装置,其中该些感测信号包括一第一感测信号、一第二感测信号以及一第三感测信号,各该光学感测模块在该第一触控模式、该第二触控模式以及该第三触控模式下持续感测并分别输出该第一感测信号、该第二感测信号以及该第三感测信号。
8.如权利要求1所述的光学触控装置,其中该些感测信号包括一第一感测信号以及一第二感测信号,各该光学感测模块在提供该触控光源与不提供该触控光源下持续感测并分别输出该第一感测信号以及该第二感测信号。
9.如权利要求8所述的光学触控装置,其中该处理单元依据该第一触控模式与该第二触控模式两者对该第一感测信号进行判断。
10.如权利要求1所述的光学触控装置,其中该些触控物的数量大于等于一,且小于等于六。
11.如权利要求1所述的光学触控装置,其中各该光源模块包括:
至少一发光组件,该至少一发光组件适于提供该触控光源;以及
一导光构件,该导光构件适于将该触控光源导引于该触控区域内。
12.一种光学触控方法,该光学触控方法包括:
控制一光源模块在一第一触控模式与一第二触控模式时提供一触控区域一触控光源;
控制该光源模块在一第三触控模式时停止提供该触控光源;
使二光学感测模块在该第一触控模式、该第二触控模式以及该第三触控模式下持续感测并输出多个感测信号,其中该些光学感测模块分别对应该触控区域的二角落而配置;以及
依据该第一触控模式、该第二触控模式以及该第三触控模式分别判断该些感测信号中的多个触碰特征而计算出在该触控区域上的多个触控物的位置,
其中该些触碰特征包括一第一触碰特征,且判断该第一触碰特征的方法包括:
在该第一触控模式下判断接收的感测信号中响应于该触控光源被遮断的下降部分作为该第一触碰特征。
13.如权利要求12所述的光学触控方法,其中该第一触控模式、该第二触控模式以及该第三触控模式发生于不同时刻。
14.如权利要求12所述的光学触控方法,其中该些触控物包括选自于两个第一触控物、两个第二触控物与两个第三触控物中的数个,该些第一触控物适于遮断该触控光源,该些第二触控物适于反射该触控光源且该些第三触控物适于产生一感测光束。
15.如权利要求14所述的光学触控方法,其中该触控光源与该感测光束在不同时刻时发出。
16.如权利要求12所述的光学触控方法,其中该些触碰特征包括一第二触碰特征,且判断该第二触碰特征的方法包括:
在该第二触控模式下判断接收的感测信号中响应于该触控光源被反射的突出部分作为该第二触碰特征。
17.如权利要求12所述的光学触控方法,其中该些触碰特征包括一第三触碰特征,且判断该第三触碰特征的方法包括:
在该第一触控模式下判断接收的感测信号中响应于一感测光束的突出部分作为该第三触碰特征。
18.如权利要求12所述的光学触控方法,其中该些感测信号包括一第一感测信号、一第二感测信号以及一第三感测信号,且输出该些感测信号的方法包括:
使各该光学感测模块在该第一触控模式、该第二触控模式以及该第三触控模式下持续感测并分别输出该第一感测信号、该第二感测信号以及该第三感测信号。
19.如权利要求12所述的光学触控方法,其中该些感测信号包括一第一感测信号以及一第二感测信号,且输出该些感测信号的方法包括:
使各该光学感测模块在提供该触控光源与不提供该触控光源下持续感测并分别输出该第一感测信号以及该第二感测信号。
20.如权利要求19所述的光学触控方法,还包括:
依据该第一触控模式与该第二触控模式两者对该第一感测信号进行判断。
21.如权利要求12所述的光学触控方法,其中该些触控物的数量大于等于一,且小于等于六。
22.如权利要求12所述的光学触控方法,其中各该光源模块包括:
至少一发光组件,该至少一发光组件适于提供该触控光源;以及
一导光构件,该导光构件适于将该触控光源导引于该触控区域内。
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