CN105320360A - 触控装置及其触控感测方法 - Google Patents

Abstract

一种触控装置及其触控感测方法。通过触控工具主动回传依据所接收到的扫描光束产生的触控资讯，并依据回传的触控资讯计算触控工具于触控区域的坐标。

Description

触控装置及其触控感测方法

技术领域

本发明是有关于一种电子装置，且特别是有关于一种触控装置及其触控感测方法。

背景技术

一般而言，光学触控技术是利用在荧幕的边缘设置光源与光学感测器，光源发出光线扫描触控区域，并利用光学感测器感测触控工具(如手指或触控笔等)反射的部分光线，再依据光学感测器的感测结果判断触控位置。已知的光学触控技术虽可有效判断出单一触控点的触控位置，然而当同时使用多个触控工具进行多点触控时，则会出现盲区与鬼点的问题。

图8A与图8B为已知的触控装置的示意图。请参照图8A，已知的触控装置通过扫描单元802与804发出扫描光束来扫描触控区域C1，当扫描单元802发出的扫描光束接触到触控区域C1内的触控工具808时，触控工具808可遮挡并反射部分扫描光束而形成一盲区D，光学感测器806适于侦测被触控工具808反射的部分扫描光束。此时若另一触控工具810位于盲区D内时，由于大部分扫描光束被触控工具808所遮挡，因此光学感测器806将难以感测到触控工具810所反射的扫描光束而无法判读触控工具810的位置。

接着请参照图8B，光学感测器806耦接一控制单元(未绘示)，光学感测器806适于侦测被触控工具808与810所反射的部分扫描光束并将信号传递给控制单元。然而控制单元是通过计算各扫描光束之间的交点以得到触控工具808与810的位置，因此控制单元亦有可能将各扫描光束的交点812与814视为触控工具的位置而造成判读错误，交点812与814即形成所谓的鬼点。此外，当光学触控技术应用于电子白板或墙面等大面积的荧幕时，扫描单元与光学感测器的架设往往费时费工，且架设完成后尚需要进行光学校准，因此使用便利性仍有待改善。

此外，与触控装置相关的专利有中国台湾专利文献第M353418号、第I402722号、第201220138号、美国专利文献第20100170725号以及第20110198134号。

发明内容

本发明提供一种触控装置及其触控方法，可有效改善鬼点的问题。

本发明的其它目的和优点可以从本发明所揭露的技术特征中得到进一步的了解。

为达上述之一或部分或全部目的或是其它目的，本发明的一实施例提供一种触控装置，包括第一扫描单元、第二扫描单元、第一控制单元以及至少一触控工具。第一扫描单元发出第一扫描光束扫描触控区域。第二扫描单元发出第二扫描光束扫描触控区域。第一控制单元耦接第一扫描单元与第二扫描单元，控制第一扫描单元与第二扫描单元扫描触控区域。触控工具于触控区域进行触控操作时接收第一扫描光束与第二扫描光束以产生触控资讯，并将触控资讯以无线的方式传输给第一控制单元，其中触控资讯包括触控工具接收到第一扫描光束与第二扫描光束的时间，第一控制单元还依据触控资讯，计算触控工具于触控区域的坐标。

在本发明的一实施例中，上述第一控制单元于第一扫描单元扫描触控区域时广播第一扫描单元的识别资料，于第二扫描单元扫描触控区域时广播第二扫描单元的识别资料，触控资讯还包括触控工具所接收的对应第一扫描光束的第一扫描单元的识别资料以及对应第二扫描光束的第二扫描单元的识别资料。

在本发明的一实施例中，上述触控工具为触控笔，触控工具包括透明笔头、接收单元、通讯单元以及第二控制单元。接收单元通过透明笔头接收第一扫描光束与第二扫描光束。第二控制单元，耦接接收单元与通讯单元，侦测接收单元是否接收到第一扫描光束与第二扫描光束，当接收单元接收到第一扫描光束与第二扫描光束时，通过通讯单元发送触控资讯至第一控制单元。

在本发明的一实施例中，上述接收单元更于透明笔头被按压时才被致能而通过透明笔头接收第一扫描光束与第二扫描光束。

在本发明的一实施例中，上述接收单元为光电二极管。

在本发明的一实施例中，上述第一控制单元还搜寻触控工具，以与触控工具进行无线连接与同步。

在本发明的一实施例中，上述第一扫描单元、第二扫描单元以及控制单元设置于一长直板体上。

本发明的一实施例提供一种触控装置的触控感测方法，其包括下列步骤。发出第一扫描光束扫描触控区域。发出第二扫描光束扫描触控区域。接收来自至少触控工具的触控资讯，其中触控资讯包括触控工具接收到第一扫描光束与第二扫描光束的时间。依据触控资讯计算触控工具于触控区域的坐标。

在本发明的一实施例中，上述触控装置的触控感测方法还包括下列步骤。于发出第一扫描光束时广播对应第一扫描光束的第一扫描单元的识别资料。于发出第二扫描光束时广播对应第二扫描光束的第二扫描单元的识别资料，触控资讯还包括触控工具所接收的对应第一扫描光束的第一扫描单元的识别资料以及对应第二扫描光束的第二扫描单元的识别资料。

在本发明的一实施例中，上述触控工具于触控区域进行触控操作时才接收第一扫描光束与第二扫描光束。

在本发明的一实施例中，上述触控工具为具有透明笔头的触控笔，触控笔于透明笔头被按压时才通过透明笔头接收第一扫描光束与第二扫描光束。

在本发明的一实施例中，上述触控装置的触控感测方法还包括，搜寻触控工具，以与触控工具进行无线连接与同步。

基于上述，本发明的实施例通过触控工具主动回传依据所接收到的扫描光束产生的触控资讯，并依据回传的触控资讯计算触控工具于触控区域的坐标，以有效解决鬼点问题。

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绘示本发明一实施例的触控装置的示意图。

图2绘示本发明一实施例的触控工具的示意图。

图3～图5绘示本发明实施例的触控装置的应用示意图。

图6～图7绘示本发明实施例的触控装置的触控方法示意图。

图8A～图8B绘示已知的触控装置的示意图。

具体实施方式

有关本发明的前述及其它技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图的一优选实施例的详细说明中，将可清楚地呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。

图1绘示本发明一实施例的触控装置的示意图，请参照图1。触控装置包括扫描单元102、扫描单元104、控制单元106以及触控工具108，控制单元106耦接扫描单元102与扫描单元104。控制单元106可分别控制扫描单元102和扫描单元104发出扫描光束L1与扫描光束L2来扫描触控区域A1，触控区域A1用以显示画面，例如可通过投影机投影影像光束至触控区域A1来显示画面。此外，控制单元106还可搜寻触控工具108，以与触控工具108进行无线连接与同步。触控工具108例如为触控笔，但不限于此，触控工具108可于触控区域A1进行触控操作时接收扫描单元102与扫描单元104所发出的扫描光束L1与扫描光束L2，依据接收到扫描光束L1与扫描光束L2的时间产生触控资讯，并将此触控资讯传送给控制单元106。控制单元106可控制扫描单元102与扫描单元104轮流扫描触控区域A1，其中扫描单元102与扫描单元104扫描触控区域A1时的转动角度与转动速度为固定，且扫描单元102与扫描单元104间的距离亦为固定。因此，当控制单元106接收到触控资讯后，可依据触控资讯所包含的触控工具108接收到扫描光束L1与扫描光束L2的时间来推算触控工具108接收到扫描光束L1与扫描光束L2时扫描单元102与扫描单元104的转动角度，并配合扫描单元102与扫描单元104间的距离，利用三角函数计算出触控工具108在触控区域A1的坐标位置。扫描光束L1与扫描光束L2例如为红外激光束，然而本发明不限于此，扫描光束L1与扫描光束L2亦可以是其它种类的非可见光束。

进一步来说，触控工具108的实施方式可如图2所示，在本实施例中，触控工具108为一触控笔，触控工具108可包括透明笔头202、接收单元204、通讯单元206以及控制单元208，控制单元208耦接接收单元204与通讯单元206。接收单元204例如为光电二极管，其通过透明笔头202接收扫描光束L1与扫描光束L2，并将扫描光束L1与扫描光束L2转换为电信号，而让控制单元208得知接收单元204已接收到扫描光束L1与扫描光束L2，并依据接收单元204接收到扫描光束L1与扫描光束L2的时间产生触控资讯，而通过通讯单元206将触控资讯传送给控制单元106。

由于接收单元204通过透明笔头202接收扫描光束L1与扫描光束L2，因此仅有部分的扫描光束L1与部分的扫描光束L2会被接收单元204所接收，其余部分的扫描光束L1与扫描光束L2则会穿过透明笔头202继续沿原方向传递。如此一来，当触控装置包括两个以上的触控工具108时，即使多个触控工具108在同一扫描光束的光路上同时进行触控操作，各个触控工具108皆可接收到扫描光束(图2以两个触控工具108为例)，因而可避免触控区域A1上出现触控的盲区，并有效解决已知触控装置在进行多点触控时出现的鬼点问题。

值得注意的是，触控工具108中的接收单元204可设计为在透明笔头202被按压时才被致能，例如可设计接收单元204在透明笔头202被按压时才电连接至控制单元208，而接收扫描光束L1与扫描光束L2并将其转换为电信号给控制单元208。如此可确保触控工具108在进行触控操作时才接收扫描光束，避免透明笔头202在尚未真正触碰到触控区域A1的平面时即先接收到扫描光束，进而造成触控位置误判的情形发生。

此外，在部分实施例中，当控制单元106可控制扫描单元102和扫描单元104发出扫描光束L1与扫描光束L2扫描触控区域A1时，还可同时广播扫描单元102和扫描单元104的识别资料，以告知触控工具108其所接收的扫描光束为来自哪个扫描单元。而触控工具108所产生的触控资讯除了上述接收到扫描光束的时间外，还可包括对应发出扫描光束的扫描单元的识别资料，如此可让控制单元106更加地确定触控工具108接收到各扫描光束的时间以及其所对应的扫描单元，进一步地避免触控位置误判的情形发生。

图3～图5绘示本发明实施例的触控装置的应用示意图。在图3～图5中，触控装置的扫描单元102、104以及接收触控资讯的控制单元106皆设置于长直板体B1上，为求图面简洁，接收触控资讯的控制单元106并未在图3～图5中绘示出。由于长直板体B1上的扫描单元102、104间的距离皆为固定，因此不论长直板体B1如何摆放，控制单元皆可依据触控资讯与扫描单元102、104间的距离计算出触控工具108的触控位置，例如在图3与图5中长直板体B1设置于触控区域A1的一侧，而在图4中长直板体B1设置于触控区域A1的角落处。如此通过将扫描单元102、104固定设置于长直板体B1上，在安装触控装置时仅需将长直板体B1放置在触控区域A1所在的平面即可，而可避免如已知技术般花费大量的时间与人工成本在装置的架设上。

其中，扫描单元102、104固定在长直板体B1上的位置可依实际情形设计，只要扫描单元102、104的扫描范围可涵盖触控区域A1即可，如此可确保触控区域A1上的所有位置皆可进行触控操作。在部分实施例中，若触控区域A1太大，亦可增加扫描单元的个数，以补足扫描光束(如图3～图5所示的虚线)的扫描范围。例如在图5的实施例中，由于扫描单元102、104的扫描范围有限，不足以涵盖触控区域A1，因此在长直板体B1上增设扫描单元502、504，以尽量使触控区域A1上的各个位置皆起码在两个扫描单元的扫描范围内。其中扫描单元502、504的作用与连接关系类似于扫描单元102、104，本领域技术人员应可依据上述实施例推得其作动方式，因此在此不再赘述。

图6绘示本发明一实施例的触控装置的触控感测方法示意图，请参照图6。归纳上述触控装置的触控感测方法可包括下列步骤，首先，发出第一扫描光束扫描触控区域(步骤S602)。接着，发出第二扫描光束扫描触控区域(步骤S604)。然后，接收来自至少一触控工具的触控资讯(步骤S606)，其中，触控工具例如为具有透明笔头的触控笔，触控笔于透明笔头被按压时才通过透明笔头接收第一扫描光束与第二扫描光束，也就是触控工具于触控区域进行触控操作时才接收第一扫描光束与第二扫描光束，而触控资讯可包括触控工具接收到第一扫描光束与第二扫描光束的时间。最后，再依据触控资讯计算触控工具于触控区域的坐标(步骤S608)。

图7绘示本发明一实施例的触控装置的触控感测方法示意图，请参照图7。在本实施例中，于进行触控操作前，可先搜寻触控工具，以与触控工具进行无线连接与同步(步骤S702)。然后，于发出第一扫描光束时广播对应第一扫描光束的一第一扫描单元的识别资料(步骤S704)。之后，于发出第二扫描光束时广播对应第二扫描光束的一第二扫描单元的识别资料(步骤S706)。接着，便可进入步骤S606，接收来自至少一触控工具的触控资讯，再依据触控资讯计算触控工具于触控区域的坐标(步骤S608)。值得注意的是，在本实施例中，触控资讯除了上述接收到扫描光束的时间外，还包括触控工具所接收的对应第一扫描光束的第一扫描单元的识别资料以及对应第二扫描光束的第二扫描单元的识别资料。

综上所述，本发明的实施例通过触控工具主动回传依据所接收到的扫描光束产生的触控资讯，并依据回传的触控资讯计算触控工具于触控区域的坐标，以有效解决鬼点问题，并避免触控区域上出现触控盲区。在部分实施例中，将扫描单元固定设置于长直板体上，更可避免如已知技术般花费大量的时间与人工成本在触控装置的架设上。

惟以上所述者，仅为本发明的优选实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即所有依本发明权利要求及发明说明内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。另外本发明的任一实施例或权利要求不须达成本发明所揭露的全部目的或优点或特点。此外，摘要部分和发明名称仅是用来辅助专利文件检索之用，并非用来限制本发明的权利范围。再者，说明书中提及的第一、第二…等，仅用以表示元件的名称，并非用来限制元件数量上的上限或下限。

【符号说明】

102、104、502、504、802、804：扫描单元

106：控制单元

108、808、810：触控工具

202：透明笔头

204：接收单元

206：通讯单元

208：控制单元

806：光学感测器

812、814：交点

L1、L2：扫描光束

A1、C1：触控区域

B1：长直板体

D：盲区

S602～S608、S702～S706：触控装置的触控感测方法步骤

Claims (12)

1.一种触控装置，包括一第一扫描单元、一第二扫描单元、一第一控制单元以及至少一触控工具，

所述第一扫描单元发出一第一扫描光束扫描一触控区域，

所述第二扫描单元，发出一第二扫描光束扫描所述触控区域，

所述第一控制单元，耦接所述第一扫描单元与所述第二扫描单元，控制所述第一扫描单元与所述第二扫描单元扫描所述触控区域，

所述至少一触控工具，于所述触控区域进行触控操作时接收所述第一扫描光束与所述第二扫描光束以产生一触控资讯，并将所述触控资讯以无线的方式传输给所述第一控制单元，其中所述触控资讯包括所述触控工具接收到所述第一扫描光束与所述第二扫描光束的时间，所述第一控制单元还依据所述触控资讯，计算所述触控工具于所述触控区域的坐标。

2.如权利要求1所述的触控装置，其特征在于，所述第一控制单元于所述第一扫描单元扫描所述触控区域时广播所述第一扫描单元的识别资料，于所述第二扫描单元扫描所述触控区域时广播所述第二扫描单元的识别资料，所述触控资讯还包括所述至少一触控工具所接收的对应所述第一扫描光束的所述第一扫描单元的识别资料以及对应所述第二扫描光束的所述第二扫描单元的识别资料。

3.如权利要求1所述的触控装置，其特征在于，所述触控工具为一触控笔，所述触控工具包括一透明笔头、一接收单元、一通讯单元以及一第二控制单元，

所述接收单元通过所述透明笔头接收所述第一扫描光束与所述第二扫描光束，

所述第二控制单元耦接所述接收单元与所述通讯单元，侦测所述接收单元是否接收到所述第一扫描光束与所述第二扫描光束，当所述接收单元接收到所述第一扫描光束与所述第二扫描光束时，通过所述通讯单元发送所述触控资讯至所述第一控制单元。

4.如权利要求3所述的触控装置，其特征在于，所述接收单元更于所述透明笔头被按压时才被致能而通过所述透明笔头接收所述第一扫描光束与所述第二扫描光束。

5.如权利要求3所述的触控装置，其特征在于，所述接收单元为一光电二极管。

6.如权利要求1所述的触控装置，其特征在于，所述第一控制单元还搜寻所述触控工具，以与所述触控工具进行无线连接与同步。

7.如权利要求1所述的触控装置，其特征在于，所述第一扫描单元、所述第二扫描单元以及所述控制单元设置于一长直板体上。

8.一种触控装置的触控感测方法，包括：

发出一第一扫描光束扫描一触控区域；

发出一第二扫描光束扫描所述触控区域；

接收来自至少一触控工具的一触控资讯，其中所述触控资讯包括所述触控工具接收到所述第一扫描光束与所述第二扫描光束的时间；以及

依据所述触控资讯计算所述触控工具于所述触控区域的坐标。

9.如权利要求8所述的触控装置的触控感测方法，还包括：

于发出所述第一扫描光束时广播对应所述第一扫描光束的一第一扫描单元的识别资料；以及

于发出所述第二扫描光束时广播对应所述第二扫描光束的一第二扫描单元的识别资料，所述触控资讯还包括所述至少一触控工具所接收的对应所述第一扫描光束的所述第一扫描单元的识别资料以及对应所述第二扫描光束的所述第二扫描单元的识别资料。

10.如权利要求8所述的触控装置的触控感测方法，其特征在于，所述触控工具于所述触控区域进行触控操作时才接收所述第一扫描光束与所述第二扫描光束。

11.如权利要求8所述的触控装置的触控感测方法，其特征在于，所述触控工具为具有一透明笔头的一触控笔，所述触控笔于所述透明笔头被按压时才通过所述透明笔头接收所述第一扫描光束与所述第二扫描光束。

12.如权利要求8所述的触控装置的触控感测方法，还包括：

搜寻所述触控工具，以与所述触控工具进行无线连接与同步。