201250549 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種用於觸控面板的技術，特別是才t 一種用於光學式觸控面板的觸碰點定位方法及光學式觸^^ 面板。 【先前技術】 現有的光學式觸控面板相關技術，例如台灣公開Tw 201030578號專利所揭露的光學偵測系統，其包括一處理單 元（圖未示）’及一個分別位於一伯測區1 〇的二個頂角上 的模組11、12。其中，位於右頂角之模組^的偵測單元 111包括一焦距為厂的導引光學鏡片112，及一偵測器ms 位於左頂角之模組12的偵測單元121包括一焦距為尸的導 引光學鏡片122’及一偵測器123;該導引光學鏡片ip的 一中心114 ’及該導引光學鏡片122的一中心124連線形成 長度為S之一線段13;該導引光學鏡片112的一轴線115與 線段13形成夾角’該導引光學鏡片122的一軸線125與 線段13形成夾角02。 當物件2與該偵測區1〇接觸，會分別將該等模組丨t、 12的發光單元（圖未示）發出的光線反射成二個反射光束 21、22 ’該等反射光束21、22分別穿越該等導引光學鏡片 112、122後，並分別於該等偵測器113 ' 123形成影像23 ' 24 ;其中’該導引光學鏡片in的轴線115與該偵測器113 之交點，及影像23的距離為叫；該導引光學鏡片122的軸 線125與該偵測器123之交點，及影像24的距離為AL2 ;該 201250549 處理單元先利用式子（1)〜(2)求得該等反射光束21、22分別 與該線段13的夾角爲及爲。 Δ<9„ = arctani^^).................................................⑴ βη =θη ........................................................ (2) 其中，η = 1，2。 然後，該處理單元再根據供、爲，及5，配合利用三角 定位法來計算物件2接觸該偵測區10的位置。 然’上述現有的光學偵測系統需先經過反三角函數運 算後再進行三角定位法’其計算複雜度較高。 【發明内容】 因此，本發明之目的，即在提供一種低計算複雜度的 用於光學式觸控面板的觸碰點定位方法。該光學式觸控面 板包括界定出一表面的一面板本體、複數個感光元件陣列 ’及-處理單元，每-感光元件陣列具有分別對應於預設 的複數個索引的複數個感光元件，每一感光元件用以產生 用於指示其所感測到之光線的強度之一訊號 於疋本發明用於光學式觸控面板的觸碰點定位方法 ，包含下列步驟： (A) 該處理單元接收分別由該等感光元件陣列的該等 感光元件所產生的該等訊號； (B) 該處理單元根據步驟（A)所接收到的該等訊號 判斷是否有一觸碰件觸碰到該表面； (C) 當由步驟（B)判斷出有觸碰件觸碰到該表面時 ’該處理單元_步驟（A)所純到的料崎，得到每 201250549 :感光元件陣列中感測到相關於該觸碰件的光㈣該等感 元凡件分別對應的該等索引； (D) 該處理單元根據步驟（c)所得到的感測到相關 ^觸碰件的光線的該等感光元件分別對應的該等索引， ’、得刀別對應於該等感光元件陣列的複數個查找索引； (E) 根據步驟（D)所求得的該等查找索引，配合預 #查找表’付到分別相關於該等查找索引的複數 個角度資訊；及 (F) 根據步驟（E)所得到的該等角度資訊求得對 應於該觸碰件的一觸碰點座標。 因此本發明之另—目的，即在提供—種光學式觸控 面板。 於是，本發明光學式觸控面板，包含一面板本體、複 數：感光單元，及-處理單元。該面板本體具有一周緣且 定出纟面，該等感光單元間隔地設置於該周緣，每一 感光單元包括一感光元件陣列，每一感光元件陣列具有分 別對應於預設的複數個㈣的複數個感光元件，每一感光 凡件用以產生用於指示其所感測到之光線的強度之-訊號 •’該處理單元電連接於該等感光單元。 其中，该處理單元用以：接收分別由該等感光元件陣 列的該等感光元件所產生的該等訊號；根據接收到的該等 Λ说判斷疋否有—觸碰件觸碰到該表面；當判斷出有觸碰 件觸碰到該表面時’根據接收到的該等訊號得到每一感 光几件陣列巾❹⑻目關於該觸碰件的光線的料感光元 201250549 件分別對應的該等索引；根據感測到相關於該觸碰件的光 線的該等感光元件分別對應的該等索引，求得分別對應於 該等感光it件陣列的複數個查找索引；根據該等查找索引 ’配合預先建立的一查找表，得到分別相關於該等查找索 引的複數個肖度資訊；及根據該^度資訊 該觸碰件的-觸碰㈣標。 ^ 本發明之功效在於：藉由該等感光單元的該等感光元 料列的該等感光元件所對應的該等索引，以及相關於該 等索引的該查找表，該處理單元完全不需要進行任何的三 角函數運算’即可求得該觸碰點座標，大幅降低定位所需 的計算複雜度。 【實施方式】 有關本發明之前述及其他技術内容、特點與功效，在 以下配合參考圖式之較佳實施例的詳細說明中將可清楚 的呈現。 在本發明被詳細描述之前，要注意的是，在以下的說 明内容中，類似的元件是以相同的編號來表示。 參閱圖2與圖3,本發明光學式觸控面板3之第一較佳 實施例包含具有一周緣311且界定出一表面312的一面板本 體31、設置於該面板本體31的該周緣311的至少—光源32 、設置於該面板本體31的該周緣311的複數個感光單元33 、設置於該面板本體31的該周緣311的至少一吸光元件34 、電連接於該等感光單元33的一處理單元35,及電連接於 該處理單元35的一記憶體36。其中，該表面312適用於供 201250549 一觸碰件4觸碰；該光源32提供沿該表面312行進的光線 ，且其提供的光、㈣不可見光（例如，紅外線）。其卜圖 2是用於辅助㈣’其元件的大小及相對距離並 非完全依實際的比例繪示。在本第一較佳實施例中該面 板本體31概呈矩形；該等感光單元33的一數量為2,其等 是間隔地設置於該面板本體31的該周緣311料中一邊緣 ’更進-步來說’該«光單元33是分職於該面板本體 31的-右上角及-左上角’·該吸光元件34係設置於該面板 本體31的該周緣311的另外三邊緣。 其中，该光源32具有用以發射光束的一發光元件321 ，及用以將光束轉換成片狀光線的一轉換鏡片322。 其中，如圖3所示’每一感光單元33包括界定出一容 置工間3 31且具有使s亥容置空間3 3丨向外連通的一開口 3 3 2 的一殼體333、容置於該容置空間331且相對鄰近該開口 332的一導引鏡片334，及容置於該容置空間331且相對遠 離該開口 332的一感光元件陣列335 ;每一感光單元33的 該導引鏡片334與一軸心C及通過該軸心c的一軸線^相 關；該感光元件陣列335具有分別對應於預設的複數個索 引（index)的複數個感光元件336，每一感光元件336用 以產生用於指示其所感測到之光線的強度之一訊號；該等 感光元件336係沿著垂直於該軸線Li的一第一參考線L2排 列，該破體333的該開口 332的一口徑R!小於該感光元件 陣列335的一長度r2，藉此，可降低該感光元件陣列335 感測到不必要的雜訊光線的機率。更進一步來說，如圖2 201250549 所不’該等感光單it 33係對稱地設置於—第二參考線^的 兩側’與該等導引鏡片334相關的該等軸線 二參考線L” 果於該第 其中，該吸光元件34的一内側341係以吸光且不反射 先的材料來塗佈，其亦可降低該等感光元件陣Η 335感測 到不必要的雜訊光線的機率。 其中，該處理單元35接收分別由該等感光元件陣列 335的該等感光元件336所產生的該等訊號；當有觸碰件4 觸碰到該面板本體31 @該表自312時，該處理單元35根 據其接收到的該等訊號，配合儲存於該記憶體％的一查找 表（lookup table)，可求得對應於該觸碰件4的一觸碰點座 標》 參閱圖2、目4與圖5 ’對應上述本發明光學式觸控面 板3之第一較佳實施例，以下配合一用於光學式觸控面板 的觸碰點定位方法，進一步說明該處理單元35的運作。其 中，圖4是用於輔助說明的一示意圖，其元件的大小及相 對距離並非完全依實際的比例繪示。 值得一提的是’在進行該用於光學式觸控面板的觸碰 點定位方法之前，必須預先建立該查找表，其建立方式敘 述如下：首先，該處理單元35於該面板本體31的該表面 312的複數個已知位置（圖未示）上分別顯示複數個測試點 ’每一測試點對應複數個已知索引，及分別相關於該等已 知索引的複數個已知角度資訊；接著，以該觸碰件4分別 觸碰該等測試點，針對每次觸碰，該處理單元35接收分別 8 201250549 由該等感光元件陣列335的該等感光元件336所產生的複 數個測試訊號’·最後’該處理單元35根據該等測試訊號來 校正分別相關於該等已知余引.的該等已知角度資訊並根 據其校正結絲建立該查找表，且將該查找表儲存於該記 憶體36。 在本第一較佳實施例中，假設每一感光元件陣列335 的該等感光元件336的一數量為w，該等感光元件336分別 對應的該等索引為：1，2—；分別位於該面板本體31的該 左上角之該等感光單元33分別以Sr、&表示該查找 =括分別對應於該等感光單元33(Sr、Sl)的感光元件 的複數個子表，每一子表具有複數個查找角度資 、表的°亥等查找角度資訊分別相關於該子表所對 光元件陣歹〇35的該等感光元件说分別對應的 该#索引。 ^第-較佳實施例中，該等子表分別為對應於該感 先早7033(80的感光元件陣列335的一第一子表，及對 應於該感光單元33 β帛？表及對 表，其内容如表所 感光元件陣列335的一第二子
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值得—提較 找表的該等查找角度資訊係為三角函數值（即，正切（ tan:ent)值），然’該等查找角度資訊也可以是角度值（分 别疋k2”.”4 "，及Uu” l )，並不限於本第一較佳 實施例所揭露。 在該查找表建立完成後，即可開始進行該用於光學式 觸控面板的觸碰料位方法，該方法包含下列步驟。 在步驟5〇1巾，該處理單元35接收分別由該等感光元 件陣列335的該等感光元#说所產生的複數個訊號。 在步驟502巾，該處理單元35根據步驟5〇1所接收到 的該等訊號’判斷是否有一觸碰件4觸碰到該面板本體Η 的該表面M2;當判斷出有該觸碰件4觸碰到該面板本體 31的該表面312 _，繼續至步驟503進行處理；否則，回 到步驟501進行處理。 更進步來說’當该觸碰件4觸碰到該面板本體Μ的 該表面312時’該觸碰件4會反射該錢32所提供的光線 ，且反射的光線分別透過該等感光單元33的該等導引鏡片 10 201250549 334而分別由該等感光單元33的該等感光元件陣列335 的該等感光元件336所感測，其中，每一感光元件陣列335 中白會有一串連續的該等感光元件336感測到相關於該觸 碰件4的光線’而「有感測到相關於該觸碰件4的光線的 該等感光元件336」與「未感測到相關於該觸碰件4的光線 的"亥等感光元件336」，所產生的該等訊號分別屬於一第一 狀態（active)及一第二狀態。基於此一現象該處理單元 35根據步驟501所接收到的該等訊號所屬的狀態（該第一 一狀態）’先判斷出每一感光元件陣列335中是否皆有一 串連續的該等感光元件336感測到相關於該觸碰件4的光 線’再據以判斷出是否有觸碰件4觸碰到該面板本體Η的 該表面3 12。 在步驟503卜該處理單元35根據㈣5〇1所接收到 的該等訊號，得到每一感光元件陣列335中感測到相關於 該觸碰件4的光線的該等感光元件336對應的該等索引。 更進一步來說’該處理單元35是根據步驟5〇1所接收 到的該等訊號中屬於該第一狀態者，得到每一感光元件陣 列335中感測到相關於該觸碰件4的光線的該等感光元件 336對應的該等索引。 舉例來說，假設該感光單元33 (Sr)的該感光元件陣 列335中’感測到相關於該觸碰件4的光線的該等感光元 件336對應的該等索引分別以，…，0表示，更進 -步來說，感測到相關於該觸碰# 4的光線的—串連續的 感光元件336對應的該等索引的一起始值為&，_終止值為 201250549 ’且該串連續的感光元件336的一數量為；；+ 1 ;假設該 感光單元33 ( Sl )的該感光元件陣列335中，感測到相關 於該觸碰件4的光線的該等感光元件336對應的該等索引 分別以d +U, +2”..Λ U表示，更進一步來說，感測到相關 於該觸碰件4的光線的一串連續的感光元件336對應的該 等索引的一起始值為，一終止值為L ，且該串連續的感 光元件336的一數量為Α + 1。 在步驟504中，該處理單元35根據步驟5〇3所得到的 感測到相關於該觸碰件4的光線的該等感光元件336對應 的該等索引，求得分別對應於該等感光單元33 (Sr'Sl) 的複數查找索引。 延續以上範例，該處理單元35根據&名+1名+2，， 求得對應於該感光單元33 (SR)的該查找索引（以办办心表 不）’該處理單元35根據/^+1，^+2，...，^+*,求得對應於該 感光單元33(SL)的該查找索引（以^表示）；其算式 整理如式子（1)〜(2)。
Index R
Index L = (iR +ίϋ+Ρ^ζ \iL+iL+k)^ Ο)(2) 在步驟505中，該處理單元35根據步驟5〇4所求得的 該等查找索引，配合預先建立的該查找表，得到分別相關 於該等查找索引的複數個角度資訊。 延續以上範例，假設該處理單元35根據加&〜由表—所 不的該查找表的第一子表，得到相關於办&的該角度資訊 為一第一正切值；根據Λ办心由該查找表的第二子表，得到 12 201250549 相關於祕' 的該角度資訊為一第二正切值。 …在步驟506中’該處理單元35根據步驟5〇5所得到的 该等角度資訊’求得對應於該觸碰件4的 、延用以上範例，如圖4所示，為了便於說明1定義 下表示方式.第二參考線L4通過相關於該等感光單元 D的該等導引鏡片334的轴心C，該等轴心二= 心距離以Z)表示；以該面板本體31的該表面312的一左上 角為-參考《 0 (座標為_)，相對於該參考原點〇的 該觸碰點座標以（尤。㈣，匕⑽）表示；該參考原點〇與該感光單 元33 (Sl)的該導引鏡片334的軸心c的一水平距離及一 光單疋33 (SR)的該導引鏡片334的軸心c的一連線與 該第三參考線L4的一夾角以ΘΛ表示，該觸碰點座標 dwU與該感光單元33 (SL)的該導引鏡片334的軸心 C的一連線，與該第三參考線“的一夹角以&表示；該觸 碰點座標（Z,。㈣，}；wA)與該感光單元33 (Sr)的該導引鏡片334 的軸心C的一水平距離以&表示，該觸碰點座標與該感光 單元33 (SL)的該導引鏡片334的軸心c的一水平距離以 A表示，該觸碰點座標與該第三參考線L4的一垂直距離以 y表示。 值待一 k的疋，由於該等感光單元33的設置位置皆為 已知，故/'、F，、Z)也是已知數值。 該處理單元35分別利用式子〜(4)來計算'及夂，其 中，該第一正切值、該第二正切值是由該查找表查找出的 13 201250549 數值在本第較佳實施例中’該第-正切值為tan% 該第二正切值為tan &。
=(第二正切值X 正切值+第二正切值） (3) ⑷
Xl = D ~ XR.............. 然後’該處理單元35根據A及义，配合該第一正切值 、該第二正切值’利用以下式子(5)〜⑺來計算，。 A =第一正切值............... ...................................(5) (6) ⑺ Κ _第一正切值......................... 7 = 最後’該處理單元35根據义及y，配合JT及r ’利用 =下式子⑻〜⑼’即可求得對應於該觸碰件4的該觸碰點座 touch > ^touch ) ° ^touch - ^X* .......(8) ..........(9) ♦··*··« ^touch ~y ~y* 由此可知，在該第一較佳實施例中，藉由該等感光單 元33的特定設置方式，配合該等感光單元33的該等感光 元件陣列335的該等感光元# 336所對應的該等♦引以 及相關於該等索引的該查找表；該處理單元35完全不需要 進行任何的三角聽運算，即可求得關碰點座標。 參閱圖6,本發明光學式觸控面 類似於該第-較佳實施例，該光學式觸控:;6較佳實施例 干八觸控面板6包含該第 一較佳實施例的該面板本體31、該等感光單元33、該吸 元件34、該處理單元35 ’及該記憶體％ ;其等的設°置方式 14 201250549 與運作也類似於該第-較佳實施例，故不在此贊述。 該第一較佳實施例與該第二較佳實施例的差別僅在於 :該第二較佳實施例不包含該光;原32;且該第二較佳實施 例必須搭配自發光的一觸碰筆7來使用’其中，該觸碰筆7 的會發出不可見光（例如，紅外線）；而該等感 光單兀33的該等感光元件陣列335所感測到的光線則是直 接來自於該觸碰筆7本身，而非經由反射的光線；換言之 ，相關於該觸碰件（即，觸碰筆7)的紐是直接來自於該 觸碰件（即，觸碰筆7)本身。 综上所述，本發明藉由該等感光單元33的特定設置方 式，配合該等感光單元33的該等感光元件陣列奶的該等 感光元件336所對應的該等索引’以及相關於該等索引的 =找表’該處理單元35完全不需要進行任何的三角函數 運算’即可求得該觸碰點座標’大幅降低^位所需的計算 複雜度；再者’藉由該等感光單元33的該等殼體333 (如 圖3所示）及該吸光元件34的設置，可降低該等感光元件 陣列335感測到不必要的雜訊光線的機率；故確實能達成 本發明之目的。 惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不 能以此限定本發明實施之範圍’即大凡依本發明中請專利 範圍及發明說明内容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍 屬本發明專利涵蓋之範圍内。 【圖式簡單說明】 圖1是-示意圓’說明現有的一光學偵測系統； 15 201250549 圖2是一示意圖’說明本發明光學式觸控面板之一第 一較佳實施例； 圖3是一示意圖，說明該第一較佳實施例的一感光單 元的構件； 圖4是一示意圖，說明在該第一較佳實施例中，該感 光單元的構件與一觸碰點座標的相對關係； 圖5是一流程圖，說明本發明用於光學式觸控面板的 觸碰點定位方法；及 圖6是一示意圖，說明本發明光學式觸控面板之一第 二較佳實施例。 16 201250549 【主要元件符號說明】 3 ....... …光學式觸控面板 341 ....... 内側 31…… 面板本體 35......... 處理單元 311 ··· 周緣 36......... 記憶體 312 .... …·表面 4 .......... 觸碰件 32…… …·光源 L,......... 軸線 321 ··· •…發光元件 u......... 第一參考線 322… •…轉換鏡片 l3......... 第二參考線 33…… 感光早元 u......... 第三參考線 331 ·· •…容置空間 c.......... 軸心 332… ，…開口 Ο.......... 參考原點 333… •…殼體 501-506 步驟 334… •…導引鏡片 6 .......... 光學式觸控面板 335… •…感光元件陣列 7 .......... 觸碰筆 336… •…感光元件 71......... 筆尖 34"... •…吸光元件 17