TWI430152B - 光學座標輸入裝置 - Google Patents

Description

光學座標輸入裝置 發明領域

本發明是有關於一種光學座標輸入裝置。詳言之，本發明是有關於一種光學座標輸入裝置，其中數發光裝置是配置於一顯示裝置中一矩形操作區以水平方向相對(以X方向相對)的二側之其中一側上，而數光接收裝置是配置於其另一側上，使得各該等光接收裝置面向各該等發光裝置，且同時，數個發光裝置是配置於該顯示裝置中該矩形操作區以垂直方向相對(以Y方向相對)的二側之其中一側上，而數個光接收裝置是配置於其另一側上，使得各該等光接收裝置面向各該等發光裝置，其中自該等發光裝置發出的光束是以X-Y矩陣配置於該操作區內，且其中，當一遮光訊號透過一X方向的光接收裝置並透過一Y方向的光接收裝置被偵測時，該光學座標輸入裝置會決定該顯示裝置在自該X方向的光接收裝置之一直線與自該Y方向的光接收裝置之一直線之相交點處被觸控，而輸入該相交點之座標。

發明背景

習用上已提出有多種不同的座標輸入裝置，其設置於顯示裝置上，例如液晶顯示器，且偵測以手指及類似物於該顯示裝置上觸控之位置。座標輸入裝置的類型包含電阻膜型、表面聲波帶濾波型、光學(紅外線光)型、電磁感應型、靜電容型等等。其中，舉例來說，光學類型的座標輸入裝置已廣泛設置於銀行的自動提款機、火車站的售票機等，此係因光學類型的座標輸入裝置具有高度光傳輸特性且亦具有優越的透明性及確實性。

此類的光學座標輸入裝置，如日本公開專利申請號碼2004-295644，概構形為分別設置數組發光二極體於一顯示裝置中所界定的一矩形操作區之其中一水平側及其一垂直側上，且亦設置數個光電電晶體於該操作區的另一水平側及其另一垂直側上，使得該等光電電晶體分別與該等發光二極體相間隔並面對。

在此，於習用光學座標輸入裝置中，設置於該矩形操作區的一水平側上之該等發光二極體被照亮，且設置於一垂直側上之該等發光二極體亦被照亮。藉此，自該等發光二極體所發出的光束於該操作區內形成一X-Y矩陣。當各於以X方向設置的光電電晶體與以Y方向設置的光電電晶體同時偵測到一遮光訊號時，即決定該顯示裝置在自以X方向設置的光電電晶體之一線與以Y方向設置的光電電晶體之一線的一相交點上被觸控。

然而，此種習用光學座標輸入裝置原始設計是於該矩形操作區內以手指、筆等進行一輸入操作時，僅偵測出一觸控位置。據此，並沒有揭示或建議任何控制，是有關於該顯示裝置於該矩形操作區內同時超過一觸控位置上被觸控的情形。

在此，於光學座標輸入裝置中，即使當一般操作者想要同時觸控二點時，實務上無法準確地同時觸控二點。基於人體工學，該二點上的觸控時間之間的時間遲延至少超過1ms才會發生。

在此情況下，當藉由依序掃描該光學座標輸入裝置內的發光元件或光接收元件，用以偵測遮光訊號之掃描時間為1ms或更長之情況時，可於一掃描時間內偵測超過一觸控位置。

上述情況將如第5及6圖所示詳細說明。第5及6圖是例示圖，各顯示當於一掃描時間內偵測二觸控位置時之架構。

於第5圖中，一種光學座標輸入裝置100具有一發光單元101及一光接收單元102，兩者為L形。於被該發光單元101及該光接收單元102所環繞的區域中，形成一矩形操作區103。九個發光元件104是以垂直方向對齊於該發光單元101的一垂直部(Y側部)，及另九個發光元件104是以水平方向對齊於該發光單元101的一水平部(X側部)處。

並且，九個光接收元件105是以垂直方向對齊於該光接收單元102的一垂直部(Y側部)，及另九個光接收元件105是以水平方向對齊於該光接收單元102的一水平部(X側部)處。

於該光學座標輸入裝置100中，對齊於該發光單元101的垂直部處之各該等發光元件104與對齊於該光接收單元102的垂直部處之各該等光接收元件105是放置成相互面對。自該等發光元件104發出的光束會分別由該等光接收單元105所接收。對齊於該發光單元101的水平部處之各該等發光元件104與對齊於該光接收單元102的水平部處之各該等光接收元件105是放置成相互面對。自該等發光元件104發出的光束會分別由該等光接收單元105所接收。藉此，於該操作區103中，自該等個別發光元件104所發出的光束會形成一X-Y矩陣，如第5圖所顯示。

在此如第5圖顯示的情況是當操作者已以二手指依序觸控一A點及一B點時。於此情況，該A點是位在自從該發光單元101的垂直部處之頂端向下算起之第七發光元件104發出的光束，與自從該發光單元101的水平部處之左邊向右算起之第三發光元件104發出的光束，兩者的相交點處。當上述光束各於該相交點被遮蓋時，會在自該光接收單元102的垂直部處之頂端向下算起之第七光接收元件105處偵測出一遮光訊號S，且同時，會在自該光接收單元102的水平部處之左邊向右算起之第三光接收元件105處偵測出一遮光訊號S。以相似的方式，該B點是位在自從該發光單元101的垂直部處之頂端向下算起之第三發光元件104發出的光束，與自從該發光單元101的水平部處之左邊向右算起之第七發光元件104發出的光束，兩者的相交點處。當上述光束各於該相交點被遮蓋時，會在自該光接收單元102的垂直部處之頂端向下算起之第三光接收元件105處偵測出一遮光訊號S，且同時，會在自該光接收單元102的水平部處之左邊向右算起之第七光接收元件105處偵測出一遮光訊號S。

如上所述，於該光學座標輸入裝置100中，一次掃描所需的時間會超過1ms。如此，即使操作者已依序觸控A點及B點，當A點及B點在同一掃描時間內被偵測到時，亦無法根據掃描時序認定觸控的順序。

在此如第6圖顯示的情況是當假設有一四邊形，其以該A點及該B點作為二相對頂點，且一C點及一D點設定為另二頂點。於此，該C點及該D點是於同一掃描時間中依序被觸控。該C點是位在自從該發光單元101的垂直部處之頂端向下算起之第七發光元件104發出的光束，與自從該發光單元101的水平部處之左邊向右算起之第七發光元件104發出的光束，兩者的相交點處。當上述光束各於該相交點處被遮蓋時，會在自該光接收單元102的垂直部處之頂端向下算起之第七光接收元件105處偵測出一遮光訊號S，且同時，會在自該光接收單元102的水平部處之左邊向右算起之第七光接收元件105處偵測出一遮光訊號S。以相似的方式，該D點是位在自從該發光單元101的垂直部處之頂端向下算起之第三發光元件104發出的光束，與自從該發光單元101的水平部處之左邊向右算起之第三發光元件104發出的光束，兩者的相交點處。當上述光束各於該相交點被遮蓋時，會在自該光接收單元102的垂直部處之頂端向下算起之第三光接收元件105處偵測出一遮光訊號S，且同時，會在自該光接收單元102的水平部處之左邊向右算起之第三光接收元件105處偵測出一遮光訊號S。

在此，第5圖情況所得到的遮光訊號S之結果與第6圖情況所得到的遮光訊號S之結果是完全相同。考慮此結果可知，即使當該A點及該B點是如第5圖所示的狀態被觸控時，可能會被認定成如第6圖所示之該C點及該D點的觸控狀態，反之亦然。

發明概要

以光學座標偵測裝置的目前進展，僅可偵測一觸控位置，光學座標偵測裝置沒有太多用途性。光學座標輸入裝置是需要即使在一顯示器上同時觸控二點的情況時，能根據觸控的次序精確地偵測被觸控的位置。

本發明是以克服上述問題而完成，因而其目的是在於提供一種新穎的光學座標輸入裝置。於本發明的光學座標輸入裝置中，數個發光裝置是配置於一矩形操作區之二相對側的其中一側上，且數個光接收裝置是配置於該矩形操作區之二相對側的另一側上，及，當各該等光接收裝置同時被照亮且依序被掃描以偵測遮光訊號存在與否時，用以掃描該等光接收裝置的掃描時間是設定成不超過1ms。據此，於本發明的光學座標輸入裝置中，即使在該操作區中有二點近乎同時被觸控的情況時，該二觸控點的次序及位置仍能被精確地偵測。

為達到所揭露之上述目的，提供一種光學座標輸入裝置，具有一發光部，包含數個第一發光裝置，其沿界定一顯示裝置上的一矩形操作區的一部分之一第一側配置，及數個第二發光裝置，其沿垂直於該第一側的一第二側配置，一光接收部，包含數個第一光接收裝置，用以接收自各該等第一發光裝置所發出的光，各該等第一光接收裝置是相對於各該等第一發光裝置配置且沿相對於該第一側之一第三側配置，及數個第二光接收裝置，用以接收自各該等第二發光裝置所發出的光，各該等第二光接收裝置是相對於各該等第二發光裝置配置且沿相對於該第二側之一第四側配置，其中當藉一第一光接收裝置及一第二光接收裝置偵測到遮光訊號時，該光學座標輸入裝置決定該顯示裝置是於該矩形操作區內，自對應於該第一光接收裝置的一第一發光裝置所發出的光與自對應於該第二光接收裝置的一第二發光裝置所發出的光相交的一相交點處被觸控，該光學座標輸入裝置進一步包括一發光控制裝置，用以控制該第一發光裝置及該第二發光裝置兩者，以可同時發光；及一偵測控制裝置，用以藉由依序掃描各該第一光接收裝置及該第二光接收裝置來偵測該遮光訊號，其中藉該偵測控制裝置掃描所有該第一光接收裝置及該第二光接收裝置之掃描時間是設定為不超過1ms。

於具有上述特徵之該光學座標輸入裝置1中，該等第一發光裝置及該等第二發光裝置是透過該發光控制裝置同步照亮，而該等第一光接收裝置及該等第二光接收裝置是透過該偵測控制裝置依序被掃描，俾以偵測遮光訊號存在與否。當偵測一遮光訊號存在與否時，用以掃描該等第一及第二光接收裝置之掃描時間是設定為不超過1ms。因此，該等第一及第二光接收裝置可在一較正常操作者想要以同步觸控二點的方式觸控該二點時發生在二觸控操作之間的時間延遲(time lag)為短的時間段中被掃描。據此，即使當於該操作區內二點幾乎同時被觸控時，仍可準確地偵測被觸控的二點之順序及位置。

圖式簡單說明

前述概要以及以下本發明的實施例之詳細說明，將可由詳讀並結合所附隨圖式而得以瞭解。為舉例說明本發明，圖式中所顯示是目前較佳實施例。然而，需瞭解本發明並不限制為如所示之精準配置及設置。於圖中：第1圖是以示意形式表示本發明實施例中光學座標輸入裝置之平面圖；第2A至2D圖是以連續及示意形式表示操作者如何使用二手指自一未接觸狀態開始輸入座標之說明圖；第3圖是以示意形式表示觸控時序與遮光訊號之間關係之說明圖；第4圖是以示意形式表示觸控時序與遮光訊號之間關係之說明圖；第5圖是以示意形式表示於習用光學座標輸入裝置中當一次掃描中偵測到二觸控位置的情形之說明圖；及第6圖是以示意形式表示於習用光學座標輸入裝置中當一次掃描中偵測到二觸控位置的情形之說明圖。

較佳實施例之詳細說明

現將如所附隨圖式，詳細說明本發明具體實施的光學座標輸入裝置之較佳實施例。

首先，根據本發明實施例的光學座標輸入裝置的示意構形將根據第1圖來說明。第1圖是以示意形式表示該光學座標輸入裝置之平面圖。

該光學座標輸入裝置1是透過安裝於多種不同種類的顯示器，例如液晶顯示器來使用。該光學座標輸入裝置1設置有二波導管2及3，如第1圖所示。該波導管2是形成L形而有十八個核芯(光導構件)4包含於內。該十八個核芯4之八個核芯4(於第1圖所示收束端部處的左邊上之八個核芯4)被導引至一矩形操作區5的右側上之一邊緣。其餘十個核芯4(於第1圖所示收束端部處的右邊上之十個核芯4)被導引至該矩形操作區5的上側上之一邊緣。

於該波導管2處，一發光元件6，例如LED是設置於該等核芯4收束的端部處。該發光元件6連接至一控制單元7。透過該控制單元7，可進行對該發光元件6的控制。在此，當該發光元件6是透過該控制單元7被照亮，自該發光元件6發出的光束是透過個別的核芯4導引至該矩形操作區5的右側(發光側的Y側)上之邊緣，及該矩形操作區5的上側(發光側的X側)上之邊緣。因此，光束是發自該等核芯4的個別端面。

與該波導管2相似，該波導管3是形成L形而有十八個核芯8包含於內。該十八個核芯8之八個核芯8(於第1圖所示端部處的左邊上之八個核芯8被導引至該矩形操作區5的左側上之一邊緣。其餘十個核芯8(於第1圖所示端部處的右邊上之十個核芯8)被導引至該矩形操作區5的下側(光接收側的X側)上之一邊緣。

於該波導管3處，一光接收元件群組9是設置於該等核芯8收束的端部處。該光接收元件群組9具有數個光接收元件，分別對應於各該等核芯8。舉例來說，該光接收元件群組9是構形具有CMOS圖像感應器或CCD圖像感應器。該光接收元件群組9連接至該控制單元7。透過該控制單元7，可進行對該光接收元件群組9內的該等個光接收元件掃描控制與光接收偵測控制。

在此，於該等光接收側的Y側上之邊緣處對齊之該等核芯8的端面，是配置成可分別分配予該等發光側的Y側上之邊緣處對齊之該等核芯4的端面。各該等核芯8的端面接收自各該等核芯4的端面所發出之光束。因此所接收的光束再被該光接收元件群組9中個別的光接收元件透過該等個別核芯8所接收。並且，於該等光接收側的X側上之邊緣處對齊之該等核芯8的端面，是配置成可分別分配予於該等發光側的X側上之邊緣處對齊之該等核芯4的端面。各該等核芯8的端面接收自各該等核芯4的端面所發出之光束。因此所接收的光束透過該等個別核芯8被傳送且再被該光接收元件群組9中個別的光接收元件所接收。

在此，該控制單元7掃描該光接收元件群組9中所有的光接收元件，以偵測遮光訊號的存在與否。考慮當正常操作者以想要同步觸控二點的方式觸控該二點時所發生於二觸控操作之間的時間延遲超過1ms之下，上述偵測之掃描時間是設定成不超過1ms。該掃描時間宜可設定為不超過0.2ms。

該等波導管2及3是以類似方式構形成如日本專利申請公開號碼2008-203431所揭露之對應波導管。據此，在此不詳述該等波導管2及3。

接著，根據第2A至2D圖，將說明有關於一操作者如何使用兩個手指於如上述構形之該光學座標輸入裝置1的操作區5中輸入座標。第2A至2D圖是以連續及示意形式表示操作者如何使用二手指自一未接觸狀態開始輸入座標之說明圖。

第2A圖是表示未接觸狀態，其中該光接收元件群組9內之各光接收元件被依序掃描，且其中操作者尚未接觸該光學座標輸入裝置1中的操作區5於時間t=t0。然後，於時間t=t1時，如第2B圖所示，在掃描時間為第一掃描時序期間，以中指F1觸控該操作區5。在此，該操作區5尚未以中指F1外的任何手指觸控。

進一步地，於時間t=t2時，如第2C圖所示，在掃描時間為接在第一掃描時序之第二掃描時序期間，當維持在該操作區5被中指F1觸控的狀態時，該操作區5開始被進一步以拇指F2觸控。然後於掃描時間為接在第二掃描時序之第三掃描時序期間，該操作區5再同時被以中指F1及拇指F2觸控於時間t=t3時，如第2D圖所示。

接著，根據第3圖，將說明在以如上述第2A至2D圖所顯示於該光學座標輸入裝置1的操作區5進行觸控操作的情形時，透過該光接收元件群組9的個別光接收元件偵測之接觸時間與遮光訊號之間的關係。第3圖是以示意形式表示觸控時序與遮光訊號之間關係之說明圖。

在該光學座標輸入裝置1操作時，首先該發光元件6透過該控制單元7開啟。於此時，自該發光元件6的光束經由該等個別核芯4導引。然後，光束是自該等核芯4沿該操作區5的發光側之Y側上的邊緣對齊之端面發出，同時，光束亦自該等核芯4沿該操作區5的發光側之X側上的邊緣對齊之端面發出。據此，於該操作區5中，自該等個別核芯4的端面發出之光束形成一X-Y矩陣。

在此，該控制單元7設置有一旗標記憶體(flag memory)，具有旗標區(flag regions)，其各對應於形成該X-Y矩陣的該等光束之各相交點。各該等旗標區儲存對應的相交點是否被觸控而作為一旗標之ON/OFF。譬如，若一相交點被觸控時，則於對應該相交點的一旗標區中的旗標被開啟，且該旗標區成為一旗標開啟(flag-on)狀態。同時，若該相交點的觸控狀態被鬆釋時，則該旗標區成為一旗標關閉(flag-off)狀態。

並且，自該等個別核芯4所發出的光束入射於該等個別核芯8沿該等光接收側的Y側對齊之端面上，及入射於該等個別核芯8沿該等光接收側的X側對齊之端面上。於此狀態時，經由該等個別核芯8導引之光束會被該光接收元件群組9內之該等個別光接收元件所接收，則各該等光接收元件是成ON狀態。

於此狀態時，該光接收元件群組9內之該等個別光接收元件之掃描是在掃描時間不超過1ms中進行。

在此將解釋說明掃描操作情形。首先，依序透過沿該等光接收側的Y側對齊之該等核芯8，自第3圖的最上方核芯8至下方核芯8，是否在任何對應於該等個別核芯8之光接收元件處偵測到一遮光訊號。然後，在透過一對應於一核芯8的光接收元件偵測到一遮光訊號時，參考該光接收元件，開始判定依序透過沿第3圖中該等光接收側的X側對齊之該等核芯8，自最左側核芯8至右側核芯8，在任何對應於該等個別核芯8之光接收元件處，是否偵測到一遮光訊號。

在此，一開始時，以中指F1於掃描時間為第一掃描時序期間，在時間t=t1時觸控一A點。於此狀態，在對應於自該等光接收側的Y側最上方的核芯8算起第七核芯8之一光接收元件處偵測到一遮光訊號SY1。亦即，若該操作區5內該A點的座標為(x1,y1)時，則該遮光訊號SY1是在y=y1處被偵測到。

然後，參考對應於自該等光接收側的Y側上的核芯8頂端算起第七核芯8之光接收元件，進行透過對應於該等光接收側的X側上的個別核芯8之光接收元件之掃描。在此，於對應自左側算起第三核芯8的光接收元件處偵測到一遮光訊號SX1。亦即，於x=x1偵測到該遮光訊號SX1，其為該A點的X座標。

根據如此偵測之遮光訊號SY1及SX1，可認定該操作區5是在該A點(x1,y1)上被觸控。據此，該旗標記憶體的旗標區中對應於該A點之一旗標被開啟，且該旗標區轉成一旗標開啟(flag-on)狀態。

次之，當以中指F1在該A點上之觸控狀態被維持時，於掃描時間為第二掃描時序期間，在時間t=t2時開始以拇指F2觸控於一B點上。於此狀態，在對應於自該等光接收側的Y側最上方的核芯8算起第三核芯8之一光接收元件處開始偵測一遮光訊號SY2。亦即，若該操作區5中該B點的座標是(x2,y2)，則於y=y2開始偵測該遮光訊號SY2。

然後，參考對應於自該等光接收側的Y側上的核芯8頂端算起第三核芯8之光接收元件，進行透過對應於該等光接收側的X側上的個別核芯8之光接收元件之掃描。在此，於對應自左側算起第七核芯8的光接收元件處開始偵測到一遮光訊號SX2。亦即，於x=x2時該遮光訊號SX2開始被偵測，其為該B點的X座標。

然後，當以中指F1在該A點上之觸控狀態被維持時，於掃描時間為第三掃描時序期間，在時間t=t3時完成以拇指F2於該B點上的觸控操作。

於此狀態，在y=y2時該遮光訊號SY2被完全偵測，且在x=x2時該遮光訊號SX2被完全偵測。

根據如此偵測之遮光訊號SY2及SX2，可認定該操作區5是在該B點(x2,y2)上被觸控。據此，該旗標記憶體的旗標區中對應於該B點之一旗標被開啟，且該旗標區轉成一旗標開啟(flag-on)狀態。

在此，如上所提，相對於該A點，對應於該A點之旗標區已透過認定於掃描時序的時間t=t1時在該A點上的觸控狀態而轉成旗標開啟(flag-on)狀態。據此，當要認定於掃描時序的時間t=t3時在該B點上的觸控狀態時，可藉由確認對應於該A點的旗標區是成旗標開啟(flag-on)狀態，於時間t=t3之前的掃描時序偵測到該A點已被觸控而得。

之後，當假設一四邊形以該A點及該B點作為二相對頂點，以一C點及一D點設定為另二相對頂點。在此，將說明觸控時間與遮光訊號之間的關係，該等遮光訊號是經由該光接收元件群組9內的光接收元件在如第4圖所示，該C點及該D點依序被觸控的情況時，類似於第3圖的情況被偵測。第4圖是以示意形式表示觸控時序與遮光訊號之間關係之說明圖。

在該光學座標輸入裝置1的操作時，該發光元件6先經由該控制單元7開啟。於是，光束自該等核芯4沿該操作區5的發光側之Y側上的邊緣對齊的端面發出，同時光束亦自該等核芯4沿該操作區5的發光側之X側上的邊緣對齊的端面發出。據此，於該操作區5中，自該等個別核芯4的端面發出的光束形成一X-Y矩陣。

並且，自該等個別核芯4所發出的光束入射於該等個別核芯8沿該等光接收側的Y側對齊之端面上，同時入射於該等個別核芯8沿該等光接收側的X側對齊之端面上。於此狀態時，透過該等個別核芯8導引之光束會被該光接收元件群組9內的該等個別光接收元件所接收，且各該等光接收元件是成ON狀態。

於此狀態時，該光接收元件群組9內之該等個別光接收元件之掃描是在掃描時間為1ms或更少中進行。

在此將解釋說明掃描操作情形。首先，判定依序沿該等光接收側的Y側對齊之該等核芯8，自第4圖的最上方核芯8至下方核芯8，是否在任何對應於該等個別核芯8之光接收元件處偵測到一遮光訊號。然後，在透過一對應於一核芯8的光接收元件偵測到一遮光訊號時，參考該光接收元件，開始判定依序透過沿第4圖中該等光接收側的X側對齊之該等核芯8，自最左側核芯8至右側核芯8，在任何對應於該等個別核芯8之光接收元件處，是否偵測到一遮光訊號。

在此，一開始時，於掃描時間為第一掃描時序期間，在時間t=t1時觸控一C點。於此狀態，在對應於自該等光接收側的Y側最上方的核芯8算起第七核芯8之一光接收元件處偵測到一遮光訊號SY1。亦即，若該操作區5內該C點的座標為(x2,y1)時，則該遮光訊號SY1是在y=y1處被偵測到。

然後，參考對應於自該等光接收側的Y側上的核芯8頂端算起第七核芯8之光接收元件，進行經由對應於該等光接收側的X側上的個別核芯8之光接收元件之掃描。在此，於對應自左側算起第七核芯8的光接收元件處偵測到一遮光訊號SX2。亦即，該遮光訊號SX2是在x=x2處被偵測到，其為該C點的X座標。

根據如此偵測之遮光訊號SY1及SX2，可認定該操作區5是在該C點(x2,y1)上被觸控。據此，該旗標記憶體的旗標區中對應於該C點之一旗標被開啟，且該旗標區轉成一旗標開啟(flag-on)狀態。

次之，當在該C點上之觸控狀態被維持時，於掃描時間為第二掃描時序期間，在時間t=t2時開始觸控該D點。於此狀態，在對應於自該等光接收側的Y側最上方的核芯8算起第三核芯8之一光接收元件處開始偵測一遮光訊號SY2。亦即，若該操作區5中該D點的座標是(x1,y2)，則該遮光訊號SY2是在y=y2時開始被偵測。

然後，參考對應於自該等光接收側的Y側上的核芯8頂端算起第三核芯8之光接收元件，透過對應於該等光接收側的X側上的個別核芯8之光接收元件進行掃描。在此，於對應自左側算起第三核芯8的光接收元件處開始偵測到一遮光訊號SX2。亦即，於x=x1時該遮光訊號SX2開始被偵測，其為該D點的X座標。

然後，當在該C點上之觸控狀態被維持時，於掃描時間為第三掃描時序期間，在時間t=t3時完成該D點上的觸控操作。

於此狀態，在y=y2時該遮光訊號SY2被完全偵測，且在x=x1時該遮光訊號SX1被完全偵測。

根據如此偵測之遮光訊號SY2及SX1，可認定該操作區5是在該D點(x1,y2)上被觸控。據此，該旗標記憶體的旗標區中對應於該D點之一旗標被開啟，且該旗標區轉成一旗標開啟(flag-on)狀態。

在此，如上所提，相對於該C點，對應於該C點之旗標區已透過認定於掃描時序的時間t=t1時在該C點上的觸控狀態而轉成旗標開啟(flag-on)狀態。據此，當要認定於掃描時序的時間t=t3時在該C點上的觸控狀態時，可藉由確認對應於該C點的旗標區是成旗標開啟(flag-on)狀態，於時間t=t3之前的掃描時序偵測到該C點已被觸控而得。

在此，由第3圖與第4圖的比較可清楚得到，在時間t=t3時於第3圖的情況與第4圖的情況所得到的遮光訊號SX1,SX2,SY1及SY2是相同的。然而，該控制單元7控制對該光接收元件群組9內的光接收元件之掃描時間為1ms或更少，使得該掃描時間是短於當一正常操作者想要以同步觸控二點的方式觸控該二點時發生在二觸控操作之間的時間延遲(time lag)。因此，即可準確地偵測相對於該A及B點的觸控操作之順序及位置，以及相對於該C及D點的觸控操作之順序及位置。

除此之外，因各觸控位置的觸控過程是藉由偵測在每一掃描時間時該旗標記憶體的各旗標區中之ON/OFF狀態來確定，即可準確地偵測相對於該A及B點的觸控操作之順序及位置，以及相對於該C及D點的觸控操作之順序及位置，加上掃描時間的作用。

由詳細說明可知，於本實施例所導向之座標輸入裝置1中，自一發光元件6發出的光束是經由設置於該波導管2處之該等核芯4，同步導引至該操作區5的發光側之Y側及X側上的對應邊緣。一遮光訊號的存在或不存在之偵測是藉由依序掃描該光接收元件群組9內與對齊於該等光接收側的Y側上的個別核芯8對應之光接收元件，及該光接收元件群組9內與對齊於該等光接收側的X側上的個別核芯8對應之光接收元件。上述對該光接收元件群組9內的光接收元件掃描之掃描時間是設定為不超過1ms。據此，即可在一較正常操作者想要以同步觸控二點的方式觸控該二點時發生在二觸控操作之間的時間延遲(time lag)為短的時間段中，掃描該光接收元件群組9內的光接收元件。因此，即使是以幾乎同步觸控於該操作區5的二位置，觸控於該二點上的順序及位置仍可準確地偵測。

在該等光接收元件的掃描時間是設定為不超過0.2ms的情況時，該掃描時間的至少五倍是相當於當正常操作者想要以同步觸控二點的方式觸控該二點時發生在二觸控操作之間的時間延遲(time lag)。因此即使該操作區5被以幾乎同時觸控於二位置時，仍可更加準確地偵測觸控於該二點上的順序及位置。

進一步地，當掃描該光接收元件群組9內的光接收元件時，該控制單元7是構形先掃描沿該等光接收側的Y側之核芯8，依序自最上方核芯8至下方核芯8，以判定在對應於一核芯8的光接收元件上是否偵測到一遮光訊號。然後，當經由對應於一核芯8的光接收元件偵測到一遮光訊號時，參考如此偵測的遮光訊號，該控制單元7開始掃描，以判定經由沿該等光接收側的X側對齊的核芯8，依序自最左邊核芯8至右邊核芯8，在對應於一核芯8的光接收元件上是否偵測到遮光訊號。因此，於該控制單元7中，可防止在一遮光訊號偵測之前的時間中無用的掃描作業。因此即可藉由該控制單元7加快用於掃描該等光接收元件之掃描速度。

除此之外，於本實施例所指向的座標輸入裝置1中，自一發光元件6發出的光束是經由設置於一波導管2處之數個核芯4同步導引至該操作區5的發光側之X側及Y側上的邊緣。因此，藉使用一發光元件6可達到數個發光手段，據此，相對於一發光元件而言，可降低該座標輸入裝置1的成本。

儘管已顯示並說明本發明的目前較佳實施例，然而需瞭解的是此揭露是用以舉例說明為目的，且可進行不同改變與變更，而不脫離本發明於附隨申請專利範圍所提之精神與範圍。

本發明所指的座標輸入裝置是可提供一種光學座標輸入裝置，其中，當數個發光裝置同時被照亮時，數個光接收裝置依序被掃描，其中，用於掃描該等光接收裝置之掃描時間是設定為1ms或更少，以偵測一遮光訊號之有無，且其中，即使在一操作區被幾乎同時觸控於二點上的情況時，仍可對觸控操作的順序及位置達到準確的偵測。

習知部分：

100．．．光學座標輸入裝置

101．．．發光單元

102．．．光接收單元

103．．．矩形操作區

104．．．發光元件

105．．．光接收元件

本發明部分：

1．．．光學座標輸入裝置

2,3．．．波導管

4．．．核芯(光導構件)

5．．．矩形操作區

6．．．發光元件

7．．．控制單元

8．．．核芯(光導構件)

9．．．光接收元件群組

第1圖是以示意形式表示本發明實施例中光學座標輸入裝置之平面圖；

第2A至2D圖是以連續及示意形式表示操作者如何使用二手指自一未接觸狀態開始輸入座標之說明圖；

第3圖是以示意形式表示觸控時序與遮光訊號之間關係之說明圖；

第4圖是以示意形式表示觸控時序與遮光訊號之間關係之說明圖；

第5圖是以示意形式表示於習用光學座標輸入裝置中當一次掃描中偵測到二觸控位置的情形之說明圖；及

第6圖是以示意形式表示於習用光學座標輸入裝置中當一次掃描中偵測到二觸控位置的情形之說明圖。

1．．．光學座標輸入裝置

2,3．．．波導管

5．．．矩形操作區

Claims (5)

1. 一種光學座標輸入裝置，包括：一發光部，包含：數個第一發光裝置，沿界定一顯示裝置上的一矩形操作區的一部分之一第一側配置；及數個第二發光裝置，沿垂直於該第一側的一第二側配置；一光接收部，包含：數個第一光接收裝置，用以接收自各該等第一發光裝置所發出的光，各該等第一光接收裝置是相對於各該等第一發光裝置配置且沿相對於該第一側之一第三側配置；及數個第二光接收裝置，用以接收自各該等第二發光裝置所發出的光，各該等第二光接收裝置是相對於各該等第二發光裝置配置且沿相對於該第二側之一第四側配置，其中，當藉由一第一光接收裝置及一第二光接收裝置偵測到遮光訊號時，該光學座標輸入裝置決定該顯示裝置是於該矩形操作區內，自對應於該第一光接收裝置的一第一發光裝置所發出的光與自對應於該第二光接收裝置的一第二發光裝置所發出的光相交的一相交點處被碰觸，該光學座標輸入裝置進一步包括：一發光控制裝置，用以控制該第一發光裝置及該第二發光裝置兩者，以可同時發光；及一偵測控制裝置，用以藉由依序掃描各該第一光接收裝置及該第二光接收裝置，來偵測該遮光訊號，其中藉該偵測控制裝置掃描所有該第一光接收裝置及該第二光接收裝置之掃描時間是設定為不超過1ms。
2. 如申請專利範圍第1項之光學座標輸入裝置，其中該掃描時間是設定為不超過0.2ms。
3. 如申請專利範圍第1項之光學座標輸入裝置，其中該偵測控制裝置依序掃描該第一光接收裝置，且當經由一第一光接收裝置偵測到該遮光訊號時開始掃描該第二光接收裝置。
4. 如申請專利範圍第1項之光學座標輸入裝置，其中該發光部包括：一發光元件；及一第一光波導，包含數個光導構件，其配置為該等光導構件的一組端部接近該發光元件是成收束，該等光導構件的另一組端部的一部分是沿該第一側配置，及該等光導構件的另一組端部的其他部分是沿該第二側配置。
5. 如申請專利範圍第1項之光學座標輸入裝置，其中該光接收部包括：一第二光波導，包含數個光導構件，該等光導構件的一組端部的一部分是沿該第三側配置，及該等光導構件的一組端部的其他部分是沿該第四側配置，且該等光導構件的另一組端部是成收束且連接至該偵測控制裝置。