CN105005417A - 光学触控装置及光学触控方法 - Google Patents

光学触控装置及光学触控方法 Download PDF

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Abstract

一种光学触控装置及光学触控方法。该光学触控装置包括：一触控面板、一第一光学感测器、一第二光学感测器以及一处理器；该第一光学感测器用以感测一光笔以输出一第一感测信号；该第二光学感测器用以感测该光笔以输出一第二感测信号；该处理器用以根据该第二感测信号决定一阈值，并判断该第一感测信号是否大于该阈值，当该第一感测信号大于该阈值，判定该光笔接触该触控面板。本发明能动态地根据第二感测信号决定阈值，再判断第一感测信号是否大于阈值，减少触控面板的触控点的误判。

Description

光学触控装置及光学触控方法
技术领域
本发明涉及一种触控装置及触控方法，且特别涉及一种光学触控装置及光学触控方法。
背景技术
传统无反射边框的光学触控系统，将光学感测器固定于触控面板。光学感测器感测光笔以输出感测信号。光笔经由光学感测器的发光二极管的照射来反射光源。传统光学触控系统藉由一个固定阈值来判断光笔是否接触触控面板。然而，随着光笔距离光学感测器的远近不同，感测信号的大小亦不相同。若前述固定阈值太低，则当光笔靠近光学感测器附近的区域，会有过早开始计算触控点的问题。反之，若前述固定阈值太高，当光笔位于距离感测器较远的区域，会有检测不到触控信号的问题。
因此，需要提供一种光学触控装置及光学触控方法来解决上述问题。
发明内容
本发明涉及一种光学触控装置及光学触控方法。
根据本发明，提出一种光学触控装置，该光学触控装置包括：一触控面板、一第一光学感测器、一第二光学感测器以及一处理器；该第一光学感测器用以感测一光笔以输出一第一感测信号；该第二光学感测器用以感测该光笔以输出一第二感测信号；该处理器用以根据该第二感测信号决定一阈值，并判断该第一感测信号是否大于该阈值，当该第一感测信号大于该阈值，判定该光笔接触该触控面板。
根据本发明，提出一种光学触控方法，该光学触控方法包括：藉由一第一光学感测器感测一光笔以输出一第一感测信号；藉由一第二光学感测器感测该光笔以输出一第二感测信号；根据该第二感测信号决定一阈值；判断该第一感测信号是否大于该阈值；以及当该第一感测信号大于该阈值，判定该光笔接触一触控面板。
本发明能动态地根据第二感测信号决定阈值，再判断第一感测信号是否大于阈值，减少触控面板的触控点的误判。
为了对本发明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下：
附图说明
图1绘示为依照第一实施例的一种光学触控装置的方框图。
图2绘示为依照第一实施例的一种光学触控装置及光笔的外观示意图。
图3绘示为依照第一实施例的一种光学触控方法的流程图。
图4绘示为将触控面板划分为强光区及弱光区的示意图。
图5绘示为根据第二光学感测器的感测角度将触控面板划分为数个区域的示意图。
图6绘示为第二光学感测器的感测角度在强光区所对应的信号强度。
图7绘示为第二光学感测器的感测角度在弱光区所对应的信号强度。
图8绘示为第一感测信号的示意图。
图9绘示为第二感测信号的示意图。
图10绘示为第一感测信号大于阈值的示意图。
图11绘示为依照第二实施例的一种光学触控装置的方框图。
图12绘示为第一对角线与第一感测角度的示意图。
图13绘示为第一对角线上的第一信号强度的示意图。
图14绘示为第二对角线与第二感测角度的示意图。
图15绘示为第二对角线上的第二信号强度的示意图。
图16绘示为第一对角线与第二对角线相交于基准点的示意图。
图17绘示为基准点及第一感测信号或第二感测信号发生变化的信号变化位置。
图18绘示为基准点及信号变化位置所对应的第二信号强度。
图19绘示为将图13的第一信号强度乘上比例后的示意图。
主要组件符号说明：
1、3                              光学触控装置
2                                 光笔
11                                触控面板
12                                第一光学感测器
13                                第二光学感测器
14                                处理器
15                                储存装置
31～35                            步骤
111                               强光区
112                               弱光区
113a～113f                        阈区域
114                               第一对角线
115                               第二对角线
151                               第一区对照表
152                               第二区对照表
251                               第一对照表
252                               第二对照表
B                                 基准点
C                                 信号变化位置
HT1～HT6                          强光区阈值
LT1～LT6                          弱光区阈值
θ1、θ2                          第二感测角度
θ3                               第一感测角度
S1                                第一感测信号
S2                                第二感测信号
具体实施方式
第一实施例
请同时参照图1、图2及图3，图1绘示为依照第一实施例的一种光学触控装置的方框图，图2绘示为依照第一实施例的一种光学触控装置及光笔的外观示意图，图3绘示为依照第一实施例的一种光学触控方法的流程图。光学触控装置1例如为电子白板，且光学触控装置1无反射边框。光学触控装置1包括触控面板11、第一光学感测器12、第二光学感测器13、处理器14以及储存装置15。第一光学感测器12可例如设置于触控面板11的左上角，且第二光学感测器13可例如设置于触控面板11的右上角，但不以此为限。第一光学感测器12的第一感测角度包括0°(度)至90度，且第二光学感测器13的第二感测角度包括0度至90度。
光学触控装置1的光学触控方法包括如下步骤：首先如步骤31所示，第一光学感测器12感测光笔2以输出第一感测信号S1，且第二光学感测器13感测光笔2以输出第二感测信号S2。接着如步骤32所示，处理器14根据第二感测信号S2决定阈值。跟着如步骤33所示，处理器14判断第一感测信号S1是否大于阈值。当第一感测信号S1大于阈值，则执行步骤34。如步骤34所示，处理器14判定光笔2接触触控面板11。相反地，当第一感测信号S1不大于阈值，则执行步骤35。如步骤35所示，处理器14判定光笔2未接触触控面板11。进一步来说，储存装置15储存第一区对照表151及第二区对照表152。第一区对照表151可例如为强光区对照表，第二区对照表152可例如为弱光区对照表。处理器14根据第一感测信号S1选择第一区对照表151或第二区对照表152作为阈对照表，并根据阈对照表及第二感测信号S2决定阈值。
请同时参照图1、图4、图5、图6以及图7，图4绘示为将触控面板划分为强光区及弱光区的示意图，图5绘示为根据第二光学感测器的感测角度将触控面板划分为数个区域的示意图，图6绘示为第二光学感测器的感测角度在强光区所对应的信号强度，图7绘示为第二光学感测器的感测角度在弱光区所对应的信号强度。
触控面板11可依据第一光学感测器12的发光二极管的光源特性进一步划分为强光区111及弱光区112(如图4所示)。光笔2落于强光区111所产生的反光信号大于光笔2落于弱光区112所产生的反光信号。第一区对照表151及第二区对照表152分别对应于图4绘示的强光区111及弱光区112。举例来说，强光区111对应于第一光学感测器12的第一感测角度范围为15度至75度之间，而弱光区112对应于第一光学感测器12的第一感测角度范围0度至15度之间及第一感测角度范围75度至90度之间。
当第二光学感测器13的感测角度越小，表示光笔2越接近第一光学感测器12。相反地，当第二光学感测器13的感测角度越大，表示光笔2越远离第一光学感测器12。触控面板11还可依据光笔2距离第一光学感测器的远近划分为阈区域113a至113f(如图5所示)。举例来说，阈区域113a对应于第二感测角度范围0度至10度之间。阈区域113b对应于第二感测角度范围10度至30度之间。阈区域113c对应于第二感测角度范围30度至45度之间。阈区域113d对应于第二感测角度范围45度至60度之间。阈区域113e对应于第二感测角度范围60度至80度之间。阈区域113f对应于第二感测角度范围80度至90度之间。
第一区对照表151包括如图6绘示的强光区阈值HT1至HT6，且强光区阈值HT1至HT6分别对应于阈区域113a至113f。第二区对照表152包括如图7绘示的弱光区阈值LT1至LT6，且弱光区阈值LT1至LT6分别对应于阈区域113a至113f。当光笔2落于强光区111时，处理器14根据第一感测信号S1选择第一区对照表151作为阈对照表，再根据第二感测信号S2选择强光区阈值HT1至HT6其中之一作为阈值。相对地，当光笔2落于弱光区112时，处理器14根据第一感测信号S1选择第二区对照表152作为阈对照表，再根据第二感测信号S2选择弱光区阈值LT1至LT6其中之一作为阈值。
请同时参照图1、图4、图6、图8、图9以及图10，图8绘示为第一感测信号的示意图，图9绘示为第二感测信号的示意图，图10绘示为第一感测信号大于阈值的示意图。举例来说，处理器14根据第一感测信号S1判断光笔2落于强光区111或弱光区112。当第一感测信号S1的信号变化位置位于第一感测角度范围15度至75度之间，表示光笔2落于强光区111。相对地，当第一感测信号S1位于第一感测角度范围0度至15度之间或位于第一感测角度范围75度至90度之间，表示光笔2落于弱光区112。
当第一感测信号S1的信号变化位置如图8绘示位于第一感测角度范围15度至75度之间，处理器14根据第一感测信号S1的信号变化位置选择第一区对照表151作为阈对照表。接着，当第二感测信号S2如图9绘示位于第二感测角度范围45度至60度之间，处理器14在第一区对照表151中选择强光区阈值HT3作为阈值。跟着，处理器14判断第一感测信号S1是否大于强光区阈值HT3。当第一感测信号S1如图10绘示大于强光区阈值HT3，处理器14判定光笔2接触触控面板11。
第二实施例
请参照图11，图11绘示为依照第二实施例的一种光学触控装置的方框图。第二实施例与第一实施例主要不同之处在于光学触控装置3的储存装置15储存第一对照表251及第二对照表252。处理器14根据第二感测信号S2及第二对照表252决定一高度比例，再根据高度比例、第一感测信号S1及第一对照表251决定阈值。
请同时参照图11、图12及图13，图12绘示为第一对角线与第一感测角度的示意图，图13绘示为第一对角线上的第一信号强度的示意图。第一光学感测器12的第一感测角度包括0度至90度，且触控面板11具有第一对角线114。第一对角线114与第一光学感测器12相对，且第一对角线114由左下角至右上角依序对应于第一感测角度90度至0度。在第一对角线114上的第一信号强度如图13绘示。第一对照表251包括图13绘示的数个第一信号强度，第一信号强度分别对应于第一感测角度。第二实施例依据第一对角线114建立第一对照表251。然而实际应用并不局限于此，在其他实施例中亦可依据一由左下角至右上角的第一弧线建立第一对照表251。
请同时参照图11、图14及图15，图14绘示为第二对角线与第二感测角度的示意图，图15绘示为第二对角线上的第二信号强度的示意图。第二光学感测器13的第二感测角度包括0度至90度，且触控面板11具有第二对角线115。第二对角线115与第二光学感测器13相对。第二对角线115由右下角至左上角依序对应于第二感测角度90度至0度。在第二对角线115上的第二信号强度如图14绘示。第二对照表252包括图14绘示的数个第二信号强度，第二信号强度分别对应于第二感测角度。第二实施例依据第二对角线115建立第二对照表252。然而实际应用并不局限于此，在其他实施例中亦可依据一由右下角至左上角的第二弧线建立第二对照表252。
请同时参照图16及图17，图16绘示为第一对角线与第二对角线相交于基准点的示意图，图17绘示为基准点及第一感测信号或第二感测信号发生变化的信号变化位置。第一对角线114及第二对角线115相交于基准点B。当光笔2接近信号变化位置C时，第一感测信号S1及第二感测信号S2在信号变化位置C发生变化。
请同时参照图17、图18及图19，图18绘示为基准点及信号变化位置所对应的第二信号强度，图19绘示为将图13的第一信号强度乘上比例后的示意图。处理器14根据基准点B选择第二信号强度其中之一作为基准点信号强度，并根据第二感测信号S2选择第二信号强度其中之一作为第二候选信号强度。处理器14根据基准点信号强度及第二候选信号强度决定比例。举例来说，在图18中，θ1为基准点B对应的第二感测角度，而θ2为信号变化位置C对应的第二感测角度。处理器14根据第二感测角度θ1选择第二信号强度100作为基准点信号强度，并根据第二感测角度θ2选择第二信号强度70作为第二候选信号强度。
处理器14计算第二候选信号强度及基准点信号强度的高度比例为0.7。图13绘示的第一信号强度乘上0.7后则如图19所示。在图19中，θ3为信号变化位置C对应的第一感测角度。处理器14根据第一感测信号S1选择第一信号强度80作为第一候选信号强度，并将第一候选信号强度乘上高度比例及预设比例以得阈值。预设比例例如为0.75，故信号变化位置C所对应的阈值为80×0.7×0.75＝42。
上述实施例所记载的光学触控装置能动态地根据第二感测信号决定阈值，再判断第一感测信号是否大于阈值。相比传统做法仅利用单一阈值来判断光笔是否接触触控面板，上述实施例将能减少触控面板的触控点的误判。
综上所述，虽然本发明已以较佳实施例公开如上，然而其并非用以限定本发明。本发明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，应当可作各种更动与润饰。因此，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 (18)

1.一种光学触控装置，该光学触控装置包括：
一触控面板；
一第一光学感测器，该第一光学感测器用以感测一光笔以输出一第一感测信号；
一第二光学感测器，该第二光学感测器用以感测该光笔以输出一第二感测信号；以及
一处理器，该处理器用以根据该第二感测信号决定一阈值，并判断该第一感测信号是否大于该阈值，当该第一感测信号大于该阈值，判定该光笔接触该触控面板。
2.如权利要求1所述的光学触控装置，还包括：
一储存装置，该储存装置用以储存一第一区对照表及一第二区对照表，该第一区对照表及该第二区对照表分别对应于该第一光学感测器的多个第一感测角度范围，该处理器根据该第一感测信号选择该第一区对照表或该第二区对照表作为一阈对照表，并根据该阈对照表及该第二感测信号决定该阈值。
3.如权利要求2所述的光学触控装置，其中该第一区对照表包括多个强光区阈值，该些强光区阈值分别对应于该第二光学感测器的多个第二感测角度范围，该第二区对照表包括多个弱光区阈值，该些弱光区阈值分别对应于该第二光学感测器的该些第二感测角度范围。
4.如权利要求3所述的光学触控装置，其中当该处理器选择该第一区对照表作为该阈对照表，该处理器根据该第二感测信号选择该些强光区阈值其中之一作为该阈值。
5.如权利要求3所述的光学触控装置，其中当该处理器选择该第二区对照表作为该阈对照表，该处理器根据该第二感测信号选择该些弱光区阈值其中之一作为该阈值。
6.如权利要求1所述的光学触控装置，还包括：
一储存装置，该储存装置用以储存一第一对照表及一第二对照表；
其中，该处理器根据该第二感测信号及该第二对照表决定一高度比例，并根据该高度比例、该第一感测信号及该第一对照表决定该阈值。
7.如权利要求6所述的光学触控装置，其中该触控面板具有一第一对角线及一第二对角线，该第一对角线与该第一光学感测器相对，且该第二对角线与该第二光学感测器相对，该第一对角线及该第二对角线相交于一基准点，该第一对照表包括该第一对角线上的多个第一信号强度，该些第一信号强度分别对应于该第一光学感测器的多个第一感测角度，该第二对照表包括该第二对角线上的多个第二信号强度，该些第二信号强度分别对应于该第二光学感测器的多个该些第二感测角度。
8.如权利要求7所述的光学触控装置，其中该处理器根据该基准点选择该些第二信号强度其中之一作为一基准点信号强度，并根据该第二感测信号选择该些第二信号强度其中之一作为一第二候选信号强度，该处理器根据该基准点信号强度及该第二候选信号强度决定该高度比例。
9.如权利要求8所述的光学触控装置，其中该处理器根据该第一感测信号选择该些第一信号强度其中之一作为一第一候选信号强度，并将该第一候选信号强度乘上该高度比例及一预设比例以得该阈值。
10.一种光学触控方法，该光学触控方法包括：
藉由一第一光学感测器感测一光笔以输出一第一感测信号；
藉由一第二光学感测器感测该光笔以输出一第二感测信号；
根据该第二感测信号决定一阈值；
判断该第一感测信号是否大于该阈值；以及
当该第一感测信号大于该阈值，判定该光笔接触一触控面板。
11.如权利要求10所述的光学触控方法，还包括：
储存一第一区对照表及一第二区对照表至一储存装置，该第一区对照表及该第二区对照表分别对应于该第一光学感测器的多个第一感测角度范围；
其中，该阈值决定步骤根据该第一感测信号选择该第一区对照表或该第二区对照表作为一阈对照表，并根据该阈对照表及该第二感测信号决定该阈值。
12.如权利要求11所述的光学触控方法，其中该第一区对照表包括多个强光区阈值，该些强光区阈值分别对应于该第二光学感测器的多个第二感测角度范围，该第二区对照表包括多个弱光区阈值，该些弱光区阈值分别对应于该第二光学感测器的该些第二感测角度范围。
13.如权利要求12所述的光学触控方法，其中当选择该第一区对照表作为该阈对照表，根据该第二感测信号选择该些强光区阈值其中之一作为该阈值。
14.如权利要求12所述的光学触控方法，其中当选择该第二区对照表作为该阈对照表，根据该第二感测信号选择该些弱光区阈值其中之一作为该阈值。
15.如权利要求10所述的光学触控方法，还包括：
储存一第一对照表及一第二对照表至一储存装置；
其中，根据该第二感测信号及该第二对照表决定一高度比例，并根据该高度比例、该第一感测信号及该第一对照表决定该阈值。
16.如权利要求15所述的光学触控方法，其中该触控面板具有一第一对角线及一第二对角线，该第一对角线与该第一光学感测器相对，且该第二对角线与该第二光学感测器相对，该第一对角线及该第二对角线相交于一基准点，该第一对照表包括该第一对角线上的多个第一信号强度，该些第一信号强度分别对应于该第一光学感测器的多个第一感测角度，该第二对照表包括该第二对角线上的多个第二信号强度，该些第二信号强度分别对应于该第二光学感测器的多个第二感测角度。
17.如权利要求16所述的光学触控方法，其中根据该基准点选择该些第二信号强度其中之一作为一基准点信号强度，并根据该第二感测信号选择该些第二信号强度其中之一作为一第二候选信号强度，根据该基准点信号强度及该第二候选信号强度决定该高度比例。
18.如权利要求17所述的光学触控方法，其中根据该第一感测信号选择该些第一信号强度其中之一作为一第一候选信号强度，并将该第一候选信号强度乘上该高度比例及一预设比例以得该阈值。
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