TWI533182B - 光學觸控模組及其觸控偵測方法 - Google Patents

Description

光學觸控模組及其觸控偵測方法

本發明是有關於一種觸控模組，且特別是有關於一種光學觸控模組及其觸控偵測方法。

觸控面板依照感測方式的不同大致上可區分為電阻式觸控面板、電容式觸控面板、光學觸控面板、聲波式觸控面板以及電磁式觸控面板。由於光學觸控面板的觸控機制適合應用在大尺寸的顯示面板中，因此，大尺寸的顯示面板的觸控功能多半是透過光學觸控機制來達成。

以下請參照圖1，圖1是典型的光學觸控面板1000的架構示意圖。光學觸控面板1000包括光學觸控模組1200以及光學觸控平面1400，其中光學觸控平面1400是形成於一顯示面板的前方(亦即顯示面板位於圖1中垂直紙面的內側)或是一電子白板上。如圖1所示，光學觸控模組1200配置於光學觸控平面1400的其中一側(例如上側)。光學觸控模組1200包括光感測元件1220、1240以及控制單元1260。光感測元件1220、1240通常配 置於靠近光學觸控平面1400的兩個角落。藉由觸控物體OB在光學觸控平面1400中因遮蔽效應所產生的陰影或因反射效應所產生的亮點，光感測元件1220、1240可因此分別感測觸控物體OB。而控制單元1260則可根據光感測元件1220、1240的感測結果而推算出觸控物體OB的位置。

在光學觸控面板1000中，光感測元件1220、1240需配置於靠近光學觸控平面1400的兩個角落(例如左上與右上)以感測整個光學觸控平面1400。一般而言，光學觸控模組1200相對於光學觸控平面1400的配置方式可大致區分為內嵌式與外掛式。內嵌式光學觸控模組1200係將二光感測元件1220、1240內嵌於光學觸控平面1400周邊邊條中之兩角落位置內，因此不同尺寸的光學觸控面板1000就需要客製化地安裝不同感測角度的光感測元件1220、1240。而外掛式光學觸控模組1200則將二光感測元件1220、1240整合在包含有電路板與控制單元之單一模組內，而可以外掛在與其長度相匹配的光學觸控平面1400一側(例如上方)而不需要特別變更作為光學觸控平面1400之顯示面板或電子白板之結構。惟，就外掛式的光學觸控模組1200而言，當圖1所示的光學觸控平面1400的寬度(亦即光學觸控平面1400上側或下側的長度)改變時，光感測元件1220、1240之間的距離(亦即光學觸控模組1200的長度)也需隨之改變。因此，每當提供不同大小的光學觸控平面1400時，也須同時改變光學觸控模組1200的長度，否則若一較短的光學觸控模組1200搭配一較寬的光學觸控平面 1400時，將會造成若觸控物體OB是落在光學觸控平面1400的二側位置時會無法被有效地感測到而因此無法予以定位。如此一來，不同大小的零件(例如排線、觸控模組的外殼)將不利於零件的控管且會增加生產上的困難度與複雜度。除此之外，大尺寸的光學觸控模組1200亦不適於隨身攜帶。

有鑑於此，本發明提供一種光學觸控模組及其觸控偵測方法。其中光學觸控模組的長度固定且適用於不同尺寸的觸控平面或觸控面板。

本發明的光學觸控模組包括兩個或多個感測元件、至少一個承載元件以及一控制單元。這些感測元件用以感測落於一觸控平面的觸控物體。承載元件用以承載並轉動至少一個感測元件以改變此至少一感測元件相對於觸控平面的感測方向。控制單元電性連接到承載元件與這些感測元件。控制單元以這些感測元件為基準而將觸控平面劃分並定義為多個區域。控制單元控制至少一個承載元件的轉動以改變被其所承載的感測元件的感測方向，從而使這些感測元件交叉感測上述多個區域而取得多個感測結果。控制單元根據這些感測結果來計算落於觸控平面中的觸控物體的座標。

在本發明的一實施例中，上述的光學觸控模組中，其中光學觸控模組設置於靠近觸控平面的其中一側，且這些感測元件 的最遠距離不大於觸控平面的其中該側的長度。

在本發明的一實施例中，上述的光學觸控模組中，此些感測元件包括第一感測元件及第二感測元件，且上述多個區域包括第一區域、第二區域以及第三區域。其中控制單元控制第一及第二感測元件的方向為第一方向。第一及第二感測元件同時感測第一區域以產生第一感測資料。控制單元控制第一感測元件的感測方向為第一方向且控制第二感測元件的方向為第二方向。第一及第二感測元件同時感測第二區域以產生第二感測資料。控制單元控制第一及第二感測元件的方向為第二方向，第一及第二感測元件同時感測第三區域以產生第三感測資料。控制單元依據第一感測資料、第二感測資料及第三感測資料以獲得觸控平面中的觸控物體的座標。

在本發明的一實施例中，上述的光學觸控模組中，此些感測元件包括第一感測元件及第二感測元件，且上述多個區域包括第一區域、第二區域以及第三區域。其中控制單元控制第一及第二感測元件的感測方向為第一方向。第二感測元件感測第一區域以產生第一感測資料。第一感測元件感測第一區域與第二區域以產生第二感測資料。控制單元控制第一及第二感測元件的感測方向為第二方向。第二感測元件感測第二區域與第三區域以產生第三感測資料。第一感測元件感測第三區域以產生第四感測資料。控制單元根據第一感測資料、第二感測資料、第三感測資料與第四感測資料來獲得觸控平面中的觸控物體的座標。

在本發明的一實施例中，上述的光學觸控模組中，其中控制單元僅持續地改變其中一個感測元件的感測方向以判斷觸控物體是否落於上述多個區域中的其中一個。若判斷結果為是，控制單元控制其餘感測元件的感測方向至上述多個區域中的其中那個區域。

在本發明的一實施例中，上述的光學觸控模組中，其中這些感測元件的其一若為廣視角的感測元件時，則控制單元不控制其轉動而只控制其它非廣視角的感測元件轉動。

本發明的光學觸控模組的觸控偵測方法中，光學觸控模組包括二個或多個感測元件與以及至少一個承載元件。此至少一承載元件承載至少一個感測元件以改變此至少一感測元件相對於一觸控平面的感測方向。上述的觸控偵測方法包括如下步驟。以這些感測元件為基準而將一觸控平面劃分並定義為多個區域。轉動至少一個承載元件以分別改變被其所承載的至少一個感測元件的感測方向，從而使這些感測元件交叉感測上述多個區域以得到多個感測結果。根據這些感測結果來計算落於觸控平面中的觸控物體的座標。

在本發明的一實施例中，上述的光學觸控模組的觸控偵測方法中，其中設置光學觸控模組於靠近觸控平面的其中一側，且這些感測元件的最遠距離不大於觸控平面的其中該側的長度。

在本發明的一實施例中，上述的光學觸控模組的觸控偵測方法中，其中這些感測元件包括第一感測元件及第二感測元 件，且上述多個區域包括第一區域、第二區域以及第三區域。其中上述轉動至少一個承載元件以分別改變被其所承載的至少一個感測元件的感測方向，從而使這些感測元件交叉感測上述多個區域以得到這些感測結果的步驟包括如下步驟。控制第一及第二感測元件的感測方向為第一方向以同時感測第一區域，從而產生第一感測資料。控制第一感測元件的感測方向為第一方向且控制第二感測元件的感測方向為第二方向以同時感測第二區域，從而產生第二感測資料。控制第一及第二感測元件的感測方向為第二方向以同時感測第三區域，從而產生第三感測資料。另一方面，上述根據這些感測結果來計算觸控平面中的觸控物體的座標的步驟包括如下步驟。根據第一感測資料、第二感測資料、第三感測資料來獲得觸控平面中的觸控物體的座標。

在本發明的一實施例中，上述的光學觸控模組的觸控偵測方法中，其中這些感測元件包括第一感測元件及第二感測元件，且上述多個區域包括第一區域、第二區域以及第三區域。其中上述轉動至少一個承載元件以分別改變被其所承載的至少一個感測元件的感測方向，從而使這些感測元件交叉感測上述多個區域以得到這些感測結果的步驟包括如下步驟。控制第一及第二感測元件的感測方向為第一方向。第二感測元件感測第一區域以產生第一感測資料，而第一感測元件感測第一區域與第二區域以產生第二感測資料。控制第一及第二感測元件的感測方向為第二方向。第二感測元件感測第二區域與第三區域以產生第三感測資 料，而第一感測元件感測第三區域以產生第四感測資料。另一方面，上述根據這些感測結果來計算觸控平面中的觸控物體的座標的步驟包括如下步驟。根據第一感測資料、第二感測資料、第三感測資料與第四感測資料來獲得觸控平面中的觸控物體的座標。

在本發明的一實施例中，上述的光學觸控模組的觸控偵測方法中，其中上述轉動至少一個承載元件以分別改變被其所承載的至少一個感測元件的感測方向，從而使這些感測元件交叉感測上述多個區域以得到這些感測結果的步驟包括如下步驟。僅持續地改變其中一個感測元件的感測方向以判斷觸控物體是否落於上述三個區域中的其中一個區域。若判斷結果為是，控制其餘感測元件的感測方向至上述多個區域中的其中那個區域。

在本發明的一實施例中，上述的光學觸控模組的觸控偵測方法中，其中這些感測元件的其一若為廣視角的感測元件時，則不控制其轉動而只控制其它非廣視角的感測元件轉動。

在本發明的一實施例中，上述的光學觸控模組的觸控偵測方法中，其中上述以這些感測元件為基準而將觸控平面劃分並定義為多個區域的步驟包括如下步驟。提供可產生亮點或暗點的至少一個校正物件於觸控平面中以做為多個校正點，其中這些校正點位於這些感測元件在觸控平面的正投影上。將觸碰物體置於這些亮點或這些暗點處以使這些感測元件感測觸碰物體以產生多個校正結果。根據這些校正結果來進行運算以取得這些校正點的多個座標。根據這些感測元件與這些校正點的這些座標來將觸控 平面劃分為多個區域。

基於上述，在本發明的光學觸控模組中，控制單元以多個感測元件為基準而將觸控平面劃分為多個區域，並且將至少一個感測元件設置在至少一個可旋轉的承載元件上。控制單元可依序控制至少一個承載元件的轉動而改變至少一個感測元件的感測方向，以使這些感測元件可依序並交叉地感測到這些區域是否有觸控物體。如此一來，本發明的光學觸控模組的感測元件不必設置於觸控平面的角落，光學觸控模組的長度便可以固定，但仍可適用於各種不同尺寸的觸控平面，如此可降低生產的困難度與複雜度。除此之外，透過縮短光學觸控模組中的感測元件之間的距離，本發明的光學觸控模組的尺寸可縮小而便於隨身攜帶。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

1000‧‧‧光學觸控面板

1200‧‧‧光學觸控模組

1220、1240‧‧‧感測元件

1260‧‧‧控制單元

1400‧‧‧光學觸控平面

2200‧‧‧光學觸控模組

2210、2230‧‧‧承載元件

2220、2240‧‧‧感測元件

2260‧‧‧控制單元

3000‧‧‧光學觸控面板

3400‧‧‧觸控平面

A、B‧‧‧角度

D1、D2、D3‧‧‧區域

L1、L2、L3、L4‧‧‧線段

OB‧‧‧觸控物體

P1、P2‧‧‧校正點

S11、S21‧‧‧第一感測資料

S12、S22‧‧‧第二感測資料

S13、S23‧‧‧第三感測資料

S24‧‧‧第四感測資料

S610、S620、S630、S712、S714、S716、S718‧‧‧步驟

下面的所附圖式是本發明的說明書的一部分，繪示了本發明的示例實施例，所附圖式與說明書的描述一起說明本發明的原理。

圖1是典型的光學觸控面板的架構示意圖。

圖2是依照本發明一實施例所繪示的光學觸控模組的架構示意圖。

圖3是應用圖2的光學觸控模組於其中的光學觸控面板的架 構示意圖。

圖4A~圖4C是依照本發明一實施例所繪示的改變圖3的感測元件的感測方向以偵測觸控平面的三個區域的流程示意圖。

圖5A~圖5B是依照本發明一實施例所繪示的改變圖3的感測元件的感測方向以偵測觸控平面的三個區域的流程示意圖。

圖6繪示本發明一實施例的光學觸控模組的觸控偵測方法的流程圖。

圖7繪示本發明圖6的步驟S610的流程圖。

現將詳細參考本發明之示範性實施例，在附圖中說明所述示範性實施例之實例。另外，凡可能之處，在圖式及實施方式中使用相同標號的元件/構件代表相同或類似部分。

本發明的示範性實施例的光學觸控模組包括二個或多個感測元件、至少一個承載元件以及一控制單元。感測元件用以感測落於一觸控平面的一觸控物體。承載元件用以承載並轉動感測元件以改變感測元件相對於觸控平面的感測方向。控制單元電性連接到承載元件與感測元件。控制單元以感測元件為基準而將觸控平面劃分並定義為多個區域。控制單元控制至少一個承載元件轉動以改變被其所承載的感測元件的感測方向，從而使這些感測元件交叉感測這些區域而取得多個感測結果。控制單元根據這些感測結果來計算落於觸控平面中的觸控物體的座標。光學觸控模 組設置於靠近觸控平面的其中一側，且這些感測元件中的最遠距離不大於觸控平面的其中該側的長度。

為了便於說明，以下將以兩個感測元件為範例來進行說明，多於兩個感測元件的實施例可依下述說明而依此類推。以下請同時參照圖2與圖3。圖2是依照本發明一實施例所繪示的光學觸控模組2200的架構示意圖。圖3是應用圖2的光學觸控模組2200於其中的光學觸控面板3000的架構示意圖。光學觸控模組2200包括感測元件2220、2240、承載元件2210、2230以及控制單元2260。感測元件2220、2240用以感測一觸控平面3400。承載元件2210、2230用以承載並轉動感測元件2220、2240以改變感測元件2220、2240的感測方向。

控制單元2260電性連接到承載元件2210、2230與感測元件2220、2240。控制單元2260以感測元件2220、2240為基準而將觸控平面3400劃分並定義為三個區域D1、D2、D3。控制單元2260控制承載元件2210、2230的轉動以改變感測元件2220、2240的感測方向，從而使感測元件2220、2240依序且交叉地感測觸控平面3400的三個區域D1、D2、D3。控制單元2260可根據感測元件2220、2240的多個感測結果來計算觸控平面3400中的至少一觸控物體OB的座標。

光學觸控模組2200設置於靠近觸控平面3400的其中一側，且光學觸控模組2200的長度小於觸控平面3400的其中該側的長度。舉例來說，如圖3所示，光學觸控模組2200可設置於靠 近觸控平面3400的上側，且光學觸控模組2200的長度小於觸控平面3400的上側的長度。換句話說，光學觸控模組2200的感測元件2220、2240之間的距離不大於觸控平面3400的上側的長度，若光學觸控模組2200包含有二個以上的感測元件，則相距最遠的二個感測元件之間的距離不大於觸控平面3400的上側的長度。在本發明的一實施例中，上述光學觸控模組2200的長度為40公分。

在本發明的上述實施例中，感測元件2220、2240可以是光感應元件或是攝影鏡頭。觸控物體OB可依該光學觸控面板3000感應型態之不同而可以是反光筆或可自行發光的物件或是可遮斷背光源之手指或觸控筆。控制單元2260可以微處理器或特殊功能積體電路(ASIC)或可程式化邏輯閘陣列(FPGA)來實現。然而本發明並不以此為限。其中控制單元2260可透過一介面(例如通用序列匯流排介面，USB介面)將觸控物體OB的座標傳送給外部的裝置(未繪示，例如一電腦)以進行後續的動作，例如移動顯示螢幕上的游標、畫線或點選顯示螢幕上的圖案等等。

在本發明的上述實施例中，控制單元2260可利用三角定位法來計算觸控平面3400中的觸控物體OB的座標。如圖3所示，感測元件2220、2240與觸控物體OB形成一三角形，且感測元件2220、2240之間的距離為一固定值。因此，只要透過感測元件2220、2240分別感測觸控物體OB以取得此三角形的角度A與角度B，即可計算出觸控平面3400中的觸控物體OB的座標。

在本發明的上述實施例中，光學觸控模組2200更包括多 個發光元件(未繪示)。舉例來說，此些發光元件可以是LED模組，但本發明並不以此為限。此些發光元件可用以提供觸控平面3400的光線，且分別設置在承載元件2210、2230上。如此一來，當感測元件2220、2240透過承載元件2210、2230的轉動而改變方向時，此些發光元件亦隨之改變方向。換句話說，此些發光元件是具有指向性的發光源。然而本發明並不以此為限。在本發明的其他實施例中，此些發光元件也可直接設置在靠近觸控平面3400的週圍以提供一均勻的面光源。

在本發明的上述實施例中，其中感測元件2220、2240的視角為100度。且感測元件2220、2240透過承載元件2210、2230而轉動的角度為90度。然而本發明並不以此為限。在本發明的其他實施例中，感測元件2220、2240的其中一者也可以是廣角的感測器。亦即其中一個感測元件(例如感測元件2220)的感測範圍可涵蓋整個觸控平面3400，另一個感測元件(例如感測元件2240)的視角為100度，則只有感測元件2240需要旋轉。除此之外，在本發明的其他實施例中，感測元件2220、2240透過承載元件2210、2230而轉動的角度也可以大於或小於90度，只要感測元件2220、2240透過轉動所能感測的範圍涵蓋到整個觸控平面3400即可。

除此之外，在本發明的另一實施例中，圖3的光學觸控模組2200可配置於觸控平面3400的右上角，亦即光學觸控模組2200的右側可靠近觸控平面3400的右側。但本發明不限於此。在本發明的又一實施例中，圖3的光學觸控模組2200也可配置於觸 控平面3400的左上角，亦即光學觸控模組2200的左側靠近觸控平面3400的左側。

以下請參照圖4A~圖4C，圖4A~圖4C是依照本發明一實施例所繪示的改變圖3的感測元件2220、2240的感測方向以偵測觸控平面3400的三個區域D1、D2、D3的流程示意圖。

如圖4A所示，控制單元2260可透過承載元件2210、2230來控制感測元件2220、2240的感測方向為第一方向，亦即感測元件2220、2240朝向觸控平面3400的左側。如此一來，感測元件2220、2240可同時感測區域D1以產生第一感測資料S11。其中線段L1與L2於觸控平面3400中所包圍出來的區域即是感測元件2220所能感測的範圍。而線段L3與L4於觸控平面3400中所包圍出來的區域即是感測元件2240所能感測的範圍。由於觸控物體OB位於觸控平面3400的區域D1，因此觸控物體OB可被感測元件2220、2240感測與定位。

接著，如圖4B所示，控制單元2260可控制感測元件2220的方向仍為第一方向，亦即維持感測元件2220朝向觸控平面3400的左側。控制單元2260可控制承載元件2230轉動以改變感測元件2240的方向成為第二方向，亦即感測元件2240朝向觸控平面3400的右側。如此一來，感測元件2220、2240可同時感測區域D2以產生第二感測資料S12。其中線段L1與L2於觸控平面3400中所包圍出來的區域即是感測元件2220所能感測的範圍。而線段L3與L4於觸控平面3400中所包圍出來的區域即是感測元件2240 所能感測的範圍。由於觸控物體OB位於觸控平面3400的區域D1，因此觸控物體OB只能被感測元件2220感測與定位。

然後，如圖4C所示，控制單元2260可控制感測元件2240的方向仍為第二方向，亦即維持感測元件2240朝向觸控平面3400的右側。而控制單元2260可控制承載元件2210轉動以改變感測元件2220的方向成為第二方向，亦即感測元件2220朝向觸控平面3400的右側。也就是說，此時控制單元2260控制感測元件2220、2240的方向均為第二方向。如此一來，感測元件2220、2240可同時感測區域D3以產生第三感測資料S13。其中線段L1與L2於觸控平面3400中所包圍出來的區域即是感測元件2220所能感測的範圍。而線段L3與L4於觸控平面3400中所包圍出來的區域即是感測元件2240所能感測的範圍。由於觸控物體OB位於觸控平面3400的區域D1，因此觸控物體OB無法被感測元件2220、2240感測與定位。

最後，控制單元2260可依據第一感測資料S11、第二感測資料S12及第三感測資料S13而獲得落在觸控平面3400中的觸控物體OB的座標。舉例來說，控制單元2260可根據第一感測資料S11來判斷觸控物體OB是否落在區域D1。若判斷結果為是，控制單元2260可根據第一感測資料S11來計算觸控物體OB於區域D1的座標。控制單元2260判斷觸控物體OB是否落在其他區域D2、D3的方式可依上述而類推得之，在此不再贅述。

在此應注意的是，在本實施例中，感測元件2220、2240 的方向變換順序僅用以例示說明，並不用以限定本發明。只要能夠控制感測元件2220、2240的方向以對觸控平面3400的三個區域D1、D2、D3進行感測，任何所屬技術領域中具有通常知識者當可依據上述的說明而對承載元件2210、2230的旋轉順序進行些許的改變。

以下請參照圖5A~圖5B，圖5A~圖5B是依照本發明一實施例所繪示的改變圖3的感測元件2220、2240的感測方向以偵測觸控平面3400的三個區域D1、D2、D3的流程示意圖。其中線段L1與L2於觸控平面3400中所包圍出來的區域即是感測元件2220所能感測的範圍。而線段L3與L4於觸控平面3400中所包圍出來的區域即是感測元件2240所能感測的範圍。

如圖5A所示，控制單元2260控制感測元件2220、2240的方向為第一方向，亦即感測元件2220、2240朝向觸控平面3400的左側。如此一來，感測元件2240可感測區域D1以產生第一感測資料S21，而感測元件2220可感測區域D1與區域D2以產生第二感測資料S22。

接著，如圖5B所示，控制單元2260可控制感測元件2220、2240的方向為第二方向，亦即感測元件2220、2240朝向觸控平面3400的右側。如此一來，感測元件2240可感測區域D2與區域D3以產生第三感測資料S23，而感測元件2220可感測區域D3以產生第四感測資料S24。

然後，控制單元2260可根據第一感測資料S21、第二感 測資料S22、第三感測資料S23與第四感測資料S24來獲得觸控平面3340中的觸控物體OB的座標。

舉例來說，由於第一感測資料S21是由感測元件2240感測區域D1所產生，而第二感測資料S22是由感測元件2220感測區域D1與區域D2所產生，因此控制單元2260可根據第一感測資料S21與第二感測資料S22中關聯於區域D1的資料來判斷觸控物體OB是否落在區域D1。若判斷結果為是，控制單元2260可根據第一感測資料S21與第二感測資料S22中關聯於區域D1的資料來計算觸控物體OB於區域D1的座標。控制單元2260判斷觸控物體OB是否落在其他區域D2、D3的方式可依上述而類推得之，在此不再贅述。在此值得一提的是，在本實施例中，感測元件2220、2240的方向變換順序僅用以例示說明，並不用以限定本發明。

在本發明的一實施例中，為了降低承載元件的旋轉次數以達到省電的效果並避免承載元件的快速老化，控制單元可僅持續地改變其中一個感測元件的感測方向以感測/判斷觸控物體是否落在三個區域中的其中一個。而其餘的感測元件的方向則維持不變。進一步說明於下。

以下請返回參照圖3，控制單元2260可僅持續地改變感測元件2240的感測方向(亦即持續地轉動承載元件2230)以判斷觸控物體OB是否落在三個區域D1、D2、D3中的其中一個。而控制單元2260則維持感測元件2220的感測方向不變(亦即承載元件 2210維持不動)以減少功率消耗。若感測元件2240感測到觸控物體OB落在到三個區域D1、D2、D3中的其中一個區域，那麼控制單元2260可控制感測元件2220的方向朝向三個區域D1、D2、D3中的其中那個區域。

舉例來說，當感測元件2240尚未感測到觸控物體OB落在三個區域D1、D2、D3中的其中一個區域時，控制單元2260可維持感測元件2220的方向不變以減少不必要的功率消耗。若是感測元件2240感測到觸控物體OB落在三個區域D1、D2、D3中的區域D1時，控制單元2260可根據感測元件2240的感測結果而控制感測元件2220朝向區域D1。如此一來，控制單元2260即可根據感測元件2220、2240的感測結果來進行運算以得到觸控物體OB的座標。

以下請同時參照圖3與圖6，圖6繪示本發明一實施例的光學觸控模組的觸控偵測方法的流程圖。本範例實施例的光學觸控模組的觸控偵測方法包括如下步驟。首先，在步驟S610中，以二個或多個感測元件(例如圖3的感測元件2220、2240)為基準而將觸控平面3400劃分並定義為多個區域(例如圖3的三個區域D1、D2、D3)。接著，在步驟S620中，轉動承載元件(例如圖3的承載元件2210、2230)以改變至少一感測元件(例如圖3的感測元件2220、2240)的感測方向，從而使上述二個或多個感測元件(例如圖3的感測元件2220、2240)可以依序及交叉感測上述多個區域(例如圖3的三個區域D1、D2、D3)以得到多個感測結果。然後，在步 驟S630中，根據這些感測結果來計算落於觸控平面3400中的觸控物體(例如圖3的觸控物體OB)的座標。

以下請同時參照圖3與圖7，圖7繪示本發明圖6的步驟S610的流程圖。在本發明的一實施例中，上述步驟S610中，以二個或多個感測元件(例如圖3的感測元件2220、2240)為基準而將觸控平面3400劃分並定義為多個區域(例如圖3的三個區域D1、D2、D3)的方法包括如下步驟。首先，在步驟S712中，提供至少一個可產生亮點或暗點的校正物件於觸控平面3400中以做為多個校正點(例如圖3的校正點P1、P2)，其中校正點(例如圖3的校正點P1、P2)位於感測元件(例如圖3的感測元件2220、2240)在觸控平面3400的正投影上。接著，在步驟S714中，將觸碰物體OB置於校正點(例如圖3的校正點P1、P2)處以使感測元件(例如圖3的感測元件2220、2240)感測觸碰物體OB以產生多個校正結果。然後，在步驟S716中，根據此些校正結果來進行運算以取得校正點(例如圖3的校正點P1、P2)的座標。最後，在步驟S718中，根據感測元件(例如圖3的感測元件2220、2240)與校正點(例如圖3的校正點P1、P2)的座標來將觸控平面3400劃分為多個區域(例如圖3的三個區域D1、D2、D3)。關於本發明實施例的光學觸控模組的觸控偵測方法的其他步驟的實施方式，在前述的實施例中已有相關的說明，以下不多贅述。

綜上所述，在本發明的上述實施例中，控制單元以二個或多個感測元件為基準而將觸控平面劃分為多個區域，並且將這 些感測元件設置在多個可旋轉的承載元件上。控制單元可控制此些承載元件的轉動而改變此些感測元件的感測方向，以使這些感測元件可依序且交叉地感測到這些區域是否有觸控物體。如此一來，本發明實施例的光學觸控模組的感測元件不必設置於觸控平面的角落，光學觸控模組的長度便可以固定，但仍可適用於各種不同大小的觸控平面，如此可降低生產的困難度。除此之外，透過縮短光學觸控模組中的感測元件之間的距離，本發明實施例的光學觸控模組的尺寸可縮小而便於隨身攜帶。而且模組化後的光學觸控模組更可外掛在各種不同尺寸的顯示螢幕上，以使顯示螢幕具有觸控功能。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

2200‧‧‧光學觸控模組

2210、2230‧‧‧承載元件

2220、2240‧‧‧感測元件

2260‧‧‧控制單元

3000‧‧‧光學觸控面板

3400‧‧‧觸控平面

A、B‧‧‧角度

D1、D2、D3‧‧‧區域

OB‧‧‧觸控物體

P1、P2‧‧‧校正點

Claims (13)

1. 一種光學觸控模組，包括：二個或多個感測元件，用以感測落於一觸控平面的一觸控物體；至少一個承載元件，用以承載並轉動該些感測元件的至少其一以改變該至少其一感測元件相對於該觸控平面的感測方向；以及一控制單元，電性連接到該至少一承載元件與該些感測元件，該控制單元以該些感測元件為基準而將該觸控平面劃分並定義為多個區域，該控制單元控制該至少一承載元件的至少其一轉動以改變被其所承載的該至少其一感測元件的感測方向，從而使該些感測元件交叉感測該些區域而取得多個感測結果，並根據該些感測結果來計算落於該觸控平面中的該觸控物體的一座標，其中該光學觸控模組設置於靠近該觸控平面的其中一側，且該些感測元件的最遠距離不大於該觸控平面的其中該側的長度。
2. 如申請專利範圍第1項所述的光學觸控模組，其中該些感測元件包括一第一感測元件及一第二感測元件，並且該些區域包括一第一區域、一第二區域以及一第三區域，其中該控制單元控制該第一及該第二感測元件的感測方向為一第一方向，該第一及該第二感測元件同時感測該第一區域以產生一第一感測資料；該控制單元控制該第一感測元件的感測方向為該第一方向且 控制該第二感測元件的感測方向為一第二方向，該第一及該第二感測元件同時感測該第二區域以產生一第二感測資料；該控制單元控制該第一及該第二感測元件的感測方向為該第二方向，該第一及該第二感測元件同時感測該第三區域以產生一第三感測資料；以及該控制單元依據該第一感測資料、該第二感測資料及該第三感測資料以獲得該觸控平面中的該觸控物體的該座標。
3. 如申請專利範圍第1項所述的光學觸控模組，其中該些感測元件包括一第一感測元件及一第二感測元件，並且該些區域包括一第一區域、一第二區域以及一第三區域，其中該控制單元控制該第一及該第二感測元件的感測方向為一第一方向，該第二感測元件感測該第一區域以產生一第一感測資料，該第一感測元件感測該第一區域與該第二區域以產生一第二感測資料；該控制單元控制該第一及該第二感測元件的感測方向為一第二方向，該第二感測元件感測該第二區域與該第三區域以產生一第三感測資料，該第一感測元件感測該第三區域以產生一第四感測資料；該控制單元根據該第一感測資料、該第二感測資料、該第三感測資料與該第四感測資料來獲得該觸控平面中的該觸控物體的該座標。
4. 如申請專利範圍第1項所述的光學觸控模組，其中該控制 單元僅持續地改變該些感測元件其中之一的感測方向以判斷該觸控物體是否落於該些區域中的其中一者，若判斷結果為是，該控制單元控制其餘該些感測元件的感測方向至該些區域中的其中該者。
5. 如申請專利範圍第1項所述的光學觸控模組，更包括：多個發光元件，用以提供該觸控平面的光線，且分別設置在該至少一承載元件上。
6. 如申請專利範圍第1項所述的光學觸控模組，其中該些感測元件的視角為100度，且該些感測元件透過該些承載元件而轉動的角度為90度。
7. 如申請專利範圍第1項所述的光學觸控模組，其中該些感測元件的其一若為廣視角的感測元件時，則該控制單元不控制其轉動而只控制其它非廣視角的該些感測元件轉動。
8. 一種光學觸控模組的觸控偵測方法，其中該光學觸控模組包括二個或多個感測元件以及至少一個承載元件，該至少一承載元件承載該些感測元件的至少其一以改變該至少其一感測元件相對於一觸控平面的感測方向，該觸控偵測方法包括：以該些感測元件為基準而將該觸控平面劃分並定義為多個區域；轉動該至少一承載元件的至少其一以分別改變被其所承載的該至少其一感測元件的感測方向，從而使該些感測元件交叉感測該些區域以得到多個感測結果；以及 根據該些感測結果來計算落於該觸控平面中的一觸控物體的一座標，其中該光學觸控模組被設置於靠近該觸控平面的其中一側，且該些感測元件的最遠距離不大於該觸控平面的其中該側的長度。
9. 如申請專利範圍第8項所述的光學觸控模組的觸控偵測方法，其中該些感測元件包括一第一感測元件及一第二感測元件，並且該些區域包括一第一區域、一第二區域以及一第三區域，其中所述轉動該至少一承載元件的該至少其一以分別改變被其所承載的該至少其一感測元件的感測方向，從而使該些感測元件交叉感測該些區域以得到該些感測結果的步驟包括：控制該第一及該第二感測元件的感測方向為一第一方向以同時感測該第一區域，從而產生一第一感測資料；控制該第一感測元件的感測方向為該第一方向且控制該第二感測元件的感測方向為一第二方向以同時感測該第二區域，從而產生一第二感測資料；以及控制該第一及該第二感測元件的感測方向為該第二方向以同時感測該第三區域，從而產生一第三感測資料，其中所述根據該些感測結果來計算該觸控平面中的該觸控物體的該座標的步驟包括：根據該第一感測資料、該第二感測資料、該第三感測資料來 獲得該觸控平面中的該觸控物體的該座標。
10. 如申請專利範圍第8項所述的光學觸控模組的觸控偵測方法，其中該些感測元件包括一第一感測元件及一第二感測元件，並且該三個區域包括一第一區域、一第二區域以及一第三區域，其中所述轉動該至少一承載元件的該至少其一以分別改變被其所承載的該至少其一感測元件的感測方向，從而使該些感測元件交叉感測該些區域以得到該些感測結果的步驟包括：控制該第一及該第二感測元件的感測方向為一第一方向，該第二感測元件感測該第一區域以產生一第一感測資料，該第一感測元件感測該第一區域與該第二區域以產生一第二感測資料；以及控制該第一及該第二感測元件的感測方向為一第二方向，該第二感測元件感測該第二區域與該第三區域以產生一第三感測資料，該第一感測元件感測該第三區域以產生一第四感測資料，其中所述根據該些感測結果來計算該觸控平面中的該觸控物體的該座標的步驟包括：根據該第一感測資料、該第二感測資料、該第三感測資料與該第四感測資料來獲得該觸控平面中的該觸控物體的該座標。
11. 如申請專利範圍第8項所述的光學觸控模組的觸控偵測方法，其中所述轉動該至少一承載元件的該至少其一以分別改變被其所承載的該至少其一感測元件的感測方向，從而使該些感測 元件交叉感測該些區域以得到該些感測結果的步驟包括：僅持續地改變該些感測元件其中之一的感測方向以判斷該觸控物體是否落於該些區域中的其中一者，若判斷結果為是，控制其餘該些感測元件的感測方向至該些區域中的其中該者。
12. 如申請專利範圍第8項所述的光學觸控模組的觸控偵測方法，其中該些感測元件的其一若為廣視角的感測元件時，則不控制其轉動而只控制其它非廣視角的該些感測元件轉動。
13. 如申請專利範圍第8項所述的光學觸控模組的觸控偵測方法，其中所述以該些感測元件為基準而將該觸控平面劃分並定義為該些區域的步驟包括：提供可產生亮點或暗點的至少一校正物件於該觸控平面中以做為多個校正點，其中該些校正點位於該些感測元件在該觸控平面的正投影；將該觸碰物體置於該些亮點或該些暗點處以使該些感測元件感測該觸碰物體以產生多個校正結果；根據該些校正結果來進行運算以取得該些校正點的多個座標；以及根據該些感測元件與該些校正點的該些座標來將該觸控平面劃分為該些區域。