TWI416386B - 觸控裝置及觸控方法 - Google Patents

Description

觸控裝置及觸控方法

本發明關於一種觸控裝置及觸控方法，並且特別地，本發明關於一種藉由感測觸碰源之震動的觸控裝置及觸控方法。

傳統的觸控裝置可分為電阻式觸控裝置以及電容式觸控裝置。一般來說，電阻式觸控裝置使用玻璃為基板，並且於玻璃面板上面覆蓋一層傳導層和一層電阻層。其中傳導層和電阻層之間使用間隔器區隔，使得電流能夠在兩層間流動。最後，於傳導層和電阻層之上，再覆蓋一層保護層，用以防止使用者於操作時留下刮痕。當使用者接觸觸控裝置時，傳導層和電阻層因受外力而接觸在一起，進而產生電場的改變。藉由上述電場的改變可用以指示使用者接觸觸控裝置的位置。

另一方面，電容式觸控裝置以電容感測器取代傳導層和電阻層的架構。當使用者接觸觸控裝置時，電容感測器同時開始儲存電子，藉由電場的改變程度，可用以指示使用者接觸觸控裝置的位置。

然而，不論是電阻式觸控裝置或者是電容式觸控裝置，因為觸控裝置內部包含大量的電組與電容，而無法提升觸控裝置的透明度，對使用者產生一定的視覺影響。另一方面，由於傳統的觸控裝置不易與液晶顯示裝置分離，使用者無法單獨使用觸控裝置，因此也降低與其他電子裝置組合之可能，並且使得觸控裝置的體積龐大不易攜帶。

綜上所述，傳統的觸控裝置由於構造複雜且組成元件繁多，產生透明度不高以及不易與液晶顯示裝置分離的問題。因此，減少觸控裝置中的組成元件，提升觸控裝置的透明度，並且使得觸控裝置能與液晶顯示裝置自由分離，為目前的觸控裝置技術需要克服的障礙。

有鑑於此，本發明之一範疇在於提供一種觸控裝置，以解決先前技術的問題。

依據一具體實施例，本發明之觸控裝置包含基板、第一震動感測器、第二震動感測器以及處理器。基板用以提供使用者觸碰。第一震動感測器設置於基板，用以感測基板受使用者觸碰時之觸碰源，據以輸出第一感測信息。第二震動感測器設置於基板，用以感測基板受使用者觸碰時之觸碰源，據以輸出第二感測信息。處理器耦接第一震動感測器及第二震動感測器，且處理器接收並依據第一感測信息及第二感測信息，計算觸碰源於基板之觸碰源座標。

於實際應用中，第一感測信息包含第一夾角信息，用以指示第一震動感測器至觸碰源之第一方向與標準方向之間的夾角。此外，第一感測信息更包含第一振幅信息，用以指示第一震動感測器所感測觸碰源之振幅。處理器更依據第一振幅信息，計算基板受觸碰之次數。

此外，於實際應用中，第二感測信息包含第二夾角信息，用以指示第二震動感測器至觸碰源之第二方向與標準方向之間的夾角。第二感測信息更包含第二振幅信息，用以指示第二震動感測器所感測觸碰源之振幅。處理器更依據第二振幅信息，計算基板受觸碰之次數。

另外，於實際應用中，本發明之觸控裝置更包含儲存器，耦接處理器，用以儲存複數個預設座標以及分別對應預設座標之複數個操作指令。處理器比對預設座標中與觸碰源座標相匹配者，並輸出與匹配之預設座標對應之操作指令。

本發明之另一範疇在於提供一種觸控方法，適用於前述之觸控裝置，以解決先前技術的問題。

依據一具體實施例，本發明之觸控方法包含下列步驟：於基板上之第一位置，感測基板受觸碰時之觸碰源；依據於第一位置之感測結果，產生第一感測信息；於基板上之第二位置，感測基板受觸碰時之觸碰源；依據於第二位置之感測結果，產生第二感測信息；依據第一感測信息及第二感測信息，計算觸碰源於基板之觸碰源座標。

於實際應用中，第一感測信息包含第一夾角信息，用以指示第一位置至觸碰源之第一方向與標準方向之間的夾角。第一感測信息更包含第一振幅信息，用以指示於第一位置所感測觸碰源之振幅。此外，更依據第一振幅信息，計算基板受觸碰之次數。

另外，於實際應用中，第二感測信息包含第二夾角信息，用以指示第二位置至觸碰源之第二方向與標準方向之間的夾角。第二感測信息更包含第二振幅信息，用以指示於第二位置所感測觸碰源之振幅。此外，更依據第二振幅信息，計算基板受觸碰之次數。

再者，於實際應用中，本發明之觸控方法，更包括下列步驟：儲存複數個預設座標以及分別對應預設座標之複數個操作指令。接著，觸碰源定位方法，更包括下列步驟：比對預設座標中與觸碰源座標相匹配者；輸出與匹配之預設座標對應之操作指令。

綜上所述，本發明之觸控裝置及觸控方法藉由感測震動的技術，可大幅度減少其中的組成元件，使得觸控裝置可趨近於透明。另外，觸控裝置不必須與液晶顯示裝置結合，可實現觸控裝置與液晶顯示裝置自由分離，增加觸控裝置使用上的便利性及實用性。

關於本發明之優點與精神可以藉由以下的發明詳述及所附圖式得到進一步的瞭解。

本發明提供一種觸控裝置及觸控方法。關於本發明之若干具體實施例係揭露如下。

請參見圖一，圖一係繪示根據本發明之一具體實施例之觸控裝置的方塊圖。如圖一所示，觸控裝置1包含基板10、第一震動感測器12、第二震動感測器14、處理器16以及儲存器18。其中，第一震動感測器12與第二震動感測器14設置於基板10上，處理器16耦接第一震動感測器12、第二震動感測器14以及儲存器18。

基板10用以提供使用者觸碰。於實務中，基板10應使用對震動較為敏感的材料，使得可較精確且靈敏地傳送震動波。舉例來說，基板10可選用透明玻璃板、透明塑膠板或者其他適當的材料。

第一震動感測器12用以感測基板10受使用者觸碰時，於基板10上之觸碰源v1，據以輸出第一感測信息。於實務中，第一震動感測器12只要能自基板10感測震動波即可，不限定應設置於基板10的特定位置。此外，第一感測信息可包含第一夾角信息與第一振幅信息。其中，第一夾角信息用以指示第一震動感測器12至觸碰源v1之第一方向與標準方向之間的夾角α1。第一振幅信息用以指示第一震動感測器12所感測觸碰源v1之振幅。在此，上述之標準方向可定為第一震動感測器12至第二震動感測器14之連線的方向。

第二震動感測器14用以感測基板10受觸碰時，於基板10上之觸碰源v1，據以輸出第二感測信息。於實務中，如同第一震動感測器12，第二震動感測器14只要能自基板10感測震動波即可，不限定應設置於基板10的特定位置。此外，第二感測信息可包含第二夾角信息與第二振幅信息。其中，第二夾角信息用以指示第二震動感測器14至觸碰源v1之第二方向與標準方向之間的夾角α2。第二振幅信息用以指示第二震動感測器14所感測觸碰源v1之振幅。同樣的，上述之標準方向可定為第一震動感測器12至第二震動感測器14之連線的方向。

於實際應用中，第一震動感測器12與第二震動感測器14應間隔一段適當的距離或者一適當的相對位置，藉此能更準確的判斷觸碰源v1之位置。

處理器16接收並依據第一感測信息及第二感測信息，計算觸碰源v1於基板10之觸碰源座標。於實務中，處理器16可預設第一震動感測器12與第二震動感測器14之間的距離，並且藉由夾角α1與夾角α2，可準確計算出觸碰源v1於基板10之觸碰源座標。

當觸控裝置1要做為虛擬鍵盤使用時，可藉由儲存器18提供輔助資料。在此，儲存器18耦接處理器16，且儲存器18用以儲存複數個預設座標以及分別對應預設座標之複數個操作指令。此外，處理器16更可比對預設座標中與觸碰源座標相匹配者，並輸出與匹配之預設座標對應之操作指令。於實務中，複數個預設座標以及複數個操作指令可形成一種虛擬鍵盤之按鍵座標查找表，其中不同的預設座標即可代表虛擬鍵盤中不同的按鍵，並且不同的操作指令即可代表虛擬鍵盤中不同按鍵的功能。

以下搭配本發明之觸控方法，做更詳細的說明。

請參見圖一以及圖二，圖二係繪示根據本發明之一具體實施例之觸控方法的流程圖。如圖所示，使用者在使用觸控裝置1之前，可先依據不同的使用環境或者搭配使用的裝置，進行觸控裝置1的校準程序。

接著於步驟S20中，第一震動感測器12可設置於基板10上之第一位置，感測基板10受觸碰時之觸碰源v1。於實務中，第一震動感測器12只要能感測由觸碰源v1發出之震動波，不限定設置於上述之第一位置。也就是說，第一震動感測器12可設於基板10接受觸碰之表面、側面、背面或者其他適當之位置。

於步驟S22中，第一震動感測器12感測由觸碰源v1發出之震動波，據以產生第一感測信息。於實務中，第一震動感測器12可感測震動波的方向以及振幅，藉以輸出第一感測信息。也就是說，第一感測信息可包含第一夾角信息與第一振幅信息，分別用以指示第一震動感測器12感測到的方向以及振幅。

於步驟S24中，第二震動感測器14可設置於基板10上之第二位置，感測基板10受觸碰時之觸碰源v1。同樣的，第二震動感測器14只要能感測由觸碰源v1發出之震動波，不限定設置於上述之第二位置。

於步驟S26中，第二震動感測器14感測由觸碰源v1發出之震動波，據以產生第二感測信息。於實務中，第二震動感測器14可感測震動波的方向以及振幅，藉以輸出第二感測信息。也就是說，第二感測信息可包含第二夾角信息與第二振幅信息，分別用以指示第二震動感測器14感測到的方向以及振幅。

於步驟S28中，處理器16依據第一感測信息及第二感測信息，計算觸碰源v1於基板10之觸碰源座標。於實務中，由於觸碰源v1與第一震動感測器12與第二震動感測器14形成一個三角形，處理器16可藉由第一震動感測器12與第二震動感測器14的距離、夾角α1與夾角α2，計算出觸碰源v1的觸碰源座標。若觸碰源v1位於第一震動感測器12與第二震動感測器14的連線上時，難以藉由第一夾角信息以及第二夾角信息判斷觸碰源v1位置。在此，處理器16可由第一振幅信息以及第二振幅信息的強弱，可換算出觸碰源v1距離第一震動感測器12與第二震動感測器14的比例關係，藉此可計算出觸碰源v1的觸碰源座標。

此外，處理器16更可偵測第一振幅信息以及第二振幅信息之峰值的變化，得知使用者於相同觸碰源v1進行觸碰之次數。藉此，觸控裝置1可依據使用者觸碰基板10的次數，提供對應之功能。

於實際應用中，本發明之觸控裝置除了可與顯示裝置合併使用之外，更可單獨作為虛擬鍵盤，增加使用上的便利性及實用性。

請參見圖一、圖三A以及圖三B，圖三A係繪示根據本發明之另一具體實施例之觸控裝置的設置示意圖。圖三B係繪示根據本發明之再一具體實施例之觸控裝置的設置示意圖。如圖三A所示，當觸控裝置1與顯示裝置3合併使用時，由於觸控裝置1可為透明，故本發明之觸控裝置1可不影響使用者的視覺效果，重疊放置於顯示裝置3的螢幕之前。在此，觸控裝置1之處理器16可轉換觸碰源座標，輸出定位資料給顯示裝置3，使得觸控裝置1與顯示裝置3可合併成為一種觸控式螢幕。

另一方面，如圖三B所示，觸控裝置1要做為虛擬鍵盤使用時，觸控裝置1與顯示裝置3可自由分離。並且，藉由處理器16耦接儲存器18，以提供複數個預設座標以及分別對應預設座標之複數個操作指令。舉例來說，處理器16計算出觸碰源v1的觸碰源座標之後，經由查找儲存器18中的複數個預設座標，取得其中匹配觸碰源座標之預設座標。接著，由處理器16據以輸出匹配之預設座標對應之操作指令。於實務中，不同的預設座標即可代表虛擬鍵盤中不同的按鍵，並且不同的操作指令即可代表虛擬鍵盤中不同按鍵的功能。此外，由於基板10可為一種透明基板，於此領域具有通常知識者可提供其他的輔助手段，使得使用者能判斷每個虛擬按鍵的位置。例如，藉由提供印刷有鍵盤圖樣的圖紙置於基板10之後，讓使用者瞭解每個虛擬按鍵的對應位置。

此外，處理器16所輸出的每一信息，可透過通用序列匯流排(USB)、無線傳輸技術或者其他適當的方式進行傳送。舉例來說，觸控裝置1可藉由外接其他適當的無線傳輸設備，成為可攜帶的虛擬鍵盤、觸控板或者其他的應用裝置。

綜上所述，本發明之觸控裝置及觸控方法，藉由設置震動感測器感測自觸碰源發出的震動，使得觸控裝置的不需在基板內設置大量的電阻或電容，因此觸控裝置可趨近於透明。另外，由於觸控裝置不必須與液晶顯示裝置結合，可實現觸控裝置與液晶顯示裝置自由分離，增加觸控裝置使用上的便利性及實用性。

藉由以上較佳具體實施例之詳述，係希望能更加清楚描述本發明之特徵與精神，而並非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本發明之範疇加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排於本發明所欲申請之專利範圍的範疇內。因此，本發明所申請之專利範圍的範疇應該根據上述的說明作最寬廣的解釋，以致使其涵蓋所有可能的改變以及具相等性的安排。

1．．．觸控裝置

10．．．基板

12．．．第一震動感測器

14．．．第二震動感測器

16．．．處理器

18．．．儲存器

3．．．顯示裝置

v1．．．觸碰源

α1、α2．．．夾角

S20~S28．．．流程步驟

圖一係繪示根據本發明之一具體實施例之觸控裝置的方塊圖。

圖二係繪示根據本發明之一具體實施例之觸控方法的流程圖。

圖三A係繪示根據本發明之另一具體實施例之觸控裝置的設置示意圖。

圖三B係繪示根據本發明之再一具體實施例之觸控裝置的設置示意圖。

1．．．觸控裝置

10．．．基板

12．．．第一震動感測器

14．．．第二震動感測器

16．．．處理器

18．．．儲存器

α1、α2．．．夾角

v1．．．觸碰源

Claims (22)

1. 一種觸控裝置，包含：一透明基板，用以供一使用者觸碰；一第一震動感測器，設置於該基板，用以感測該基板受該使用者觸碰之一觸碰源，據以輸出一第一感測信息；一第二震動感測器，設置於該基板，用以感測該基板受該使用者觸碰之一觸碰源，據以輸出一第二感測信息；以及一處理器，耦接該第一震動感測器及該第二震動感測器，該處理器接收並依據該第一感測信息及該第二感測信息，計算該觸碰源於該基板之一觸碰源座標；其中，在應用時，該觸控裝置係設置於一顯示裝置之上。
2. 如申請專利範圍第1項所述之觸控裝置，其中該第一感測信息包含一第一夾角信息，用以指示該第一震動感測器至該觸碰源之一第一方向與一標準方向之間的夾角。
3. 如申請專利範圍第2項所述之觸控裝置，其中該第一感測信息更包含一第一振幅信息，用以指示該第一震動感測器所感測該觸碰源之振幅。
4. 如申請專利範圍第3項所述之觸控裝置，其中該處理器更依據該第一振幅信息，計算該基板受觸碰之次數。
5. 如申請專利範圍第1項所述之觸控裝置，其中該第二感測信息包含一第二夾角信息，用以指示該第二震動感測器至該觸碰源之一第二方向與一標準方向之間的夾角。
6. 如申請專利範圍第5項所述之觸控裝置，其中該第二感測信息更包含一第二振幅信息，用以指示該第二震動感測器所感測該觸碰源之振幅。
7. 如申請專利範圍第6項所述之觸控裝置，其中該處理器更依據該第二振幅信息，計算該基板受觸碰之次數。
8. 如申請專利範圍第1項所述之觸控裝置，其中該處理器依據該觸碰源座標，輸出一定位資料。
9. 如申請專利範圍第1項所述之觸控裝置，更包含一儲存器，耦接該處理器，用以儲存複數個預設座標以及分別對應該等預設座標之複數個操作指令。
10. 如申請專利範圍第9項所述之觸控裝置，其中該處理器比對該等預設座標中與該觸碰源座標相匹配者，並輸出與該匹配之預設座標對應之該操作指令。
11. 如申請專利範圍第1項所述之觸控裝置，其中該基板為一透明玻璃板。
12. 如申請專利範圍第1項所述之觸控裝置，其中該基板為一透明塑膠板。
13. 一種觸控方法，應用於具有一透明基板之一觸控裝置，在應用時，該觸控裝置係設置於一顯示裝置之上，該觸控方法包含下列步驟：於該基板上之一第一位置，感測該基板受觸碰時之一觸碰源；依據於該第一位置之感測結果，產生一第一感測信息；於該基板上之一第二位置，感測該基板受觸碰時之該觸碰源； 依據於該第二位置之感測結果，產生一第二感測信息；以及依據該第一感測信息及該第二感測信息，計算該觸碰源於該基板之一觸碰源座標。
14. 如申請專利範圍第13項所述之觸控方法，其中該第一感測信息包含一第一夾角信息，用以指示該第一位置至該觸碰源之一第一方向與一標準方向之間的夾角。
15. 如申請專利範圍第14項所述之觸控方法，其中該第一感測信息更包含一第一振幅信息，用以指示於該第一位置所感測該觸碰源之振幅。
16. 如申請專利範圍第15項所述之觸控方法，更包括下列步驟：依據該第一振幅信息，計算該基板受觸碰之次數。
17. 如申請專利範圍第13項所述之觸控方法，其中該第二感測信息包含一第二夾角信息，用以指示該第二位置至該觸碰源之一第二方向與一標準方向之間的夾角。
18. 如申請專利範圍第17項所述之觸控方法，其中該第二感測信息更包含一第二振幅信息，用以指示於該第二位置所感測該觸碰源之振幅。
19. 如申請專利範圍第18項所述之觸控方法，更包括下列步驟：依據該第二振幅信息，計算該基板受觸碰之次數。
20. 如申請專利範圍第13項所述之觸控方法，更包括下列步驟：依據該觸碰源座標，輸出一定位資料。
21. 如申請專利範圍第13項所述之觸控方法，更包括下列步驟：儲存複數個預設座標以及分別對應該等預設座標之複數 個操作指令。
22. 如申請專利範圍第21項所述之觸控方法，更包括下列步驟：比對該等預設座標中與該觸碰源座標相匹配者；以及輸出與該匹配之預設座標對應之該操作指令。