光学式触控装置及其运行方法

专利名称：光学式触控装置及其运行方法
技术领域：
本发明与触控装置有关，特别涉及一种能够通过旋转光源发射器循序发出的扫描 光线避免触控点无法判读的情况发生的光学式触控装置及其运行方法。
背景技术：
近年来，随着图像显示相关的科技不断地发展，触控式液晶显示装置不仅省电且 不占空间，还同时具有可直接通过接触方式进行输入的优点，因而广受一般消费者的喜爱， 已成为显示器市场上的主流，并且广泛应用于各类电子产品。在各种不同类型的触控式装 置中，光学式触控装置由于具有透光性佳的特性，已成为有别于传统的电阻式触控装置与 电容式触控装置之外的另一常用技术。目前虽有光学式触控装置仅需通过导光器及光电传感器等简单的光学元件即能 够实现高分辨率的触控点检测，除了不必设置大量的光源发射器及光接收器之外，也不需 采用三角定位测量法进行复杂的计算。然而，当该光学式触控装置应用至多点触控的情况 时，由于其发射的光线均为垂直方向或水平方向，导致在某些特殊的多点触控情况下，该光 学式触控装置会出现无法判断这些触控点甚至判断错误的现象，严重局限光学式触控装置 的应用范围，亟待克服。因此，本发明提出一种光学式触控装置及其运行方法，以解决上述问题。

发明内容
本发明提出一种能够通过旋转光源发射器循序发出的扫描光线避免多重触控点 无法判断的情况的光学式触控装置及其运行方法。根据本发明的第一具体实施例为一种光 学式触控装置。在该实施例中，该光学式触控装置包含光源发射模块、光学模块、光感测模 块及处理模块。其中，光学模块及光感测模块分别设置于光学式触控装置的一个表面的第 一侧与相对于第一侧的第二侧；光感测模块耦接至处理模块。光源发射模块循序式地发射出第一光源及第二光源，其中第二光源的多道扫描光 线均勻地分布于该表面上方。光学模块接收第一光源并均勻地发射出多道光线。光感测模 块分别根据其接收该多道光线及该多道扫描光线的接收情形产生第一感测结果及第二感 测结果，其中第一感测结果与第二感测结果分别与该多道光线与该多道扫描光线是否在该 表面上方被至少一个物体阻挡有关。处理模块根据第一感测结果与第二感测结果在该表面 上判定对应于该至少一个物体的至少一个触控点位置。本发明提出的一种光学式触控装置，包含第一光源发射模块，用于循序式地发射 出第一光源及第二光源，其中第二光源的多道扫描光线均勻地分布于光学式触控装置的表 面上方；第一光学模块，设置于表面上的第一侧，用于接收第一光源并均勻地发射出多道第 一方向光线；第一光感测模块，设置于表面上相对于第一侧的第二侧，用于分别接收多道第 一方向光线及多道扫描光线并分别根据其接收多道第一方向光线及多道扫描光线的接收 情形产生第一感测结果及第二感测结果，其中第一感测结果与第二感测结果分别与多道第一方向光线与多道扫描光线是否在表面上方被至少一个物体阻挡有关；以及处理模块，耦 接至第一光感测模块，用于根据第一感测结果与第二感测结果在表面上判定对应于至少一 个物体的至少一个触控点位置。根据本发明的光学式触控装置，在一种实施方式中，进一步包含第二光源发射模 块，用于循序式地发射出辅助光源，辅助光源的多道辅助扫描光线均勻地分布于表面上方， 第一光感测模块接收多道辅助扫描光线并根据接收多道辅助扫描光线的接收情形产生辅 助感测结果，处理模块根据第一感测结果、第二感测结果及辅助感测结果判定至少一个触 控点位置。根据本发明的光学式触控装置，在一种实施方式中，进一步包含模式切换模块， 耦接至第一光源发射模块及第二光源发射模块，当模式切换模块被切换至特定触控模式 时，模式切换模块根据特定触控模式选择性地启动或关闭第一光源发射模块和/或第二光 源发射模块。根据本发明的光学式触控装置，在一种实施方式中，第二光源发射模块相对于第 一光源发射模块而设置，用于提供具有与第一光源发射模块不同发射角度的辅助光源。根据本发明的光学式触控装置，在一种实施方式中，第二光源发射模块可活动地 设置于光学式触控装置四周相异于第一光源发射模块的任一位置上。根据本发明的光学式触控装置，在一种实施方式中，第一光源发射模块与第二光 源发射模块为旋转式光源发射器。根据本发明的光学式触控装置，在一种实施方式中，第一光源发射模块可活动地 设置于光学式触控装置的周围，当第一光源发射模块移动至光学式触控装置周围的任一其 他位置时，第一光源发射模块也可循序式地发射出辅助光源，辅助光源的多道辅助扫描光 线均勻地分布于表面上方，第一光感测模块接收多道辅助扫描光线并根据接收多道辅助扫 描光线的接收情形产生辅助感测结果，处理模块根据第一感测结果、第二感测结果及辅助 感测结果判定至少一个触控点位置。根据本发明的光学式触控装置，在一种实施方式中，第一光学模块包含多个导光 单元，第一光感测模块包含多个光电感测单元，多个光电感测单元中的第一光电感测单元 对应于多个导光单元中的第一导光单元及第一位置，并用于接收第一导光单元所发射出的 第一方向光线。根据本发明的光学式触控装置，在一种实施方式中，当第一导光单元所发射出的 第一方向光线被物体阻挡时，第一光电感测单元将会发出未接收信号，第一光感测模块根 据未接收信号及第一光电感测单元所对应的第一位置产生第一感测结果。根据本发明的光学式触控装置，在一种实施方式中，第一光感测模块的表面上设 置有多个噪声排除结构，多个噪声排除结构分别对应于多个光电感测单元，以避免每一个 光电感测单元接收到除了相对应的第一方向光线之外的其他相邻的第一方向光线。根据本发明的光学式触控装置，在一种实施方式中，噪声排除结构具有凹陷部或 孔穴，用于容置相对应的光电感测单元于其内，噪声排除结构仅能允许相对应的第一方向 光线透过凹陷部或孔穴射入光电感测单元。根据本发明的光学式触控装置，在一种实施方式中，进一步包含第二光学模块， 设置于表面上的第三侧，用于接收第一光源发射模块所提供的第三光源并均勻地发射出多道第二方向光线；以及第二光感测模块，设置于表面上相对于第三侧的第四侧并耦接至处 理模块，用于分别接收多道第二方向光线及多道扫描光线并分别根据其接收多道第二方向 光线及多道扫描光线的接收情形产生第三感测结果及第四感测结果，其中第三感测结果与 第四感测结果分别与多道第二方向光线与多道扫描光线是否在表面上方被至少一个物体 阻挡有关，处理模块根据第一感测结果、第二感测结果、第三感测结果及第四感测结果在表 面上判定至少一个触控点位置。根据本发明的光学式触控装置，在一种实施方式中，进一步包含第二光源发射 模块，用于循序式地发射出辅助光源，辅助光源的多道辅助扫描光线均勻地分布于表面上 方，第一光感测模块及第二光感测模块接收多道辅助扫描光线并根据接收多道辅助扫描光 线的接收情形产生辅助感测结果，处理模块根据第一感测结果、第二感测结果、第三感测结 果、第四感测结果及辅助感测结果判定至少一个触控点位置。根据本发明的第二具体实施例为一种光学式触控装置运行方法。在该实施例中， 该光学式触控装置包含光源发射模块、光学模块、光感测模块及处理模块，光学模块与光感 测模块分别设置于光学式触控装置的一个表面的第一侧与相对于第一侧的第二侧。该方法 包含下列步骤(a)光源发射模块循序式地发射出第一光源及第二光源，其中第二光源的 多道扫描光线均勻地分布于该表面上方；(b)光学模块接收第一光源并均勻地发射出多道 光线；(c)光感测模块分别根据其接收该多道光线及该多道扫描光线的接收情形产生第一 感测结果及第二感测结果；(d)处理模块根据第一感测结果与第二感测结果判定至少一个 触控点位置。本发明提出的一种运行光学式触控装置的方法，其中，光学式触控装置包含第一 光源发射模块、第一光学模块、第一光感测模块及处理模块，第一光学模块与第一光感测模 块分别设置于光学式触控装置的一个表面的第一侧与相对于第一侧的第二侧，该方法包含 下列步骤第一光源发射模块循序式地发射出第一光源及第二光源，其中第二光源的多道 扫描光线均勻地分布于表面上方；第一光学模块接收第一光源并均勻地发射出多道第一方 向光线；第一光感测模块分别接收多道第一方向光线及多道扫描光线并分别根据其接收多 道第一方向光线及多道扫描光线的接收情形产生第一感测结果及第二感测结果，其中第一 感测结果与第二感测结果分别与多道第一方向光线与多道扫描光线是否在表面上方被至 少一个物体阻挡有关；以及处理模块根据第一感测结果与第二感测结果在表面上判定对应 于至少一个物体的至少一个触控点位置。根据本发明的运行光学式触控装置的方法，在一种实施方式中，光学式触控装置 进一步包含第二光源发射模块，该方法进一步包含下列步骤第二光源发射模块循序式地 发射出辅助光源，其中辅助光源的多道辅助扫描光线均勻地分布于表面上方；第一光感测 模块接收多道辅助扫描光线并根据接收多道辅助扫描光线的接收情形产生辅助感测结果； 以及处理模块根据第一感测结果、第二感测结果及辅助感测结果判定至少一个触控点位 置。根据本发明的运行光学式触控装置的方法，在一种实施方式中，光学式触控装置 进一步包含模式切换模块，该方法进一步包含下列步骤当模式切换模块被切换至特定触 控模式时，模式切换模块根据特定触控模式选择性地启动或关闭第一光源发射模块和/或 第二光源发射模块。
根据本发明的运行光学式触控装置的方法，在一种实施方式中，第二光源发射模 块相对于第一光源发射模块而设置，用于提供具有与第一光源发射模块不同发射角度的辅 助光源。根据本发明的运行光学式触控装置的方法，在一种实施方式中，第二光源发射模 块可活动地设置于光学式触控装置四周相异于第一光源发射模块的任一位置上。根据本发明的运行光学式触控装置的方法，在一种实施方式中，第一光源发射模 块与第二光源发射模块均为旋转式光源发射器。根据本发明的运行光学式触控装置的方法，在一种实施方式中，第一光源发射模 块可活动地设置于光学式触控装置的周围，当第一光源发射模块移动至光学式触控装置周 围的任一其他位置时，第一光源发射模块也可循序式地发射出辅助光源，辅助光源的多道 辅助扫描光线均勻地分布于表面上方，第一光感测模块接收多道辅助扫描光线并根据接收 多道辅助扫描光线的接收情形产生辅助感测结果，处理模块根据第一感测结果、第二感测 结果及辅助感测结果判定至少一个触控点位置。根据本发明的运行光学式触控装置的方法，在一种实施方式中，第一光学模块包 含多个导光单元，第一光感测模块包含多个光电感测单元，多个光电感测单元中的第一光 电感测单元对应于多个导光单元中的第一导光单元及第一位置，并用于接收第一导光单元 所发射出的第一方向光线。根据本发明的运行光学式触控装置的方法，在一种实施方式中，当第一导光单元 所发射出的第一方向光线被物体阻挡时，第一光电感测单元将会发出未接收信号，第一光 感测模块根据未接收信号及第一光电感测单元所对应的第一位置产生第一感测结果。根据本发明的运行光学式触控装置的方法，在一种实施方式中，光学式触控装置 进一步包含第二光学模块及第二光感测模块，第二光学模块与第二光感测模块分别设置于 表面上的第三侧与相对于第三侧的第四侧，该方法进一步包含下列步骤第二光学模块接 收第一光源发射模块所提供的第三光源并均勻地发射出多道第二方向光线；分别接收多道 第二方向光线及多道扫描光线并分别根据其接收多道第二方向光线及多道扫描光线的接 收情形产生第三感测结果及第四感测结果，其中第三感测结果与第四感测结果分别与多道 第二方向光线与多道扫描光线是否于表面上方被至少一个物体阻挡有关；以及处理模块根 据第一感测结果、第二感测结果、第三感测结果及第四感测结果在表面上判定至少一个触 控点位置。根据本发明的运行光学式触控装置的方法，在一种实施方式中，光学式触控装置 进一步包含第二光源发射模块，该方法进一步包含下列步骤第二光源发射模块循序式地 发射出辅助光源，其中辅助光源的多道辅助扫描光线均勻地分布于表面上方；第一光感测 模块及第二光感测模块接收多道辅助扫描光线并根据接收多道辅助扫描光线的接收情形 产生辅助感测结果；以及处理模块根据第一感测结果、第二感测结果、第三感测结果、第四 感测结果及辅助感测结果判定至少一个触控点位置。本发明还提供了一种光学式触控装置，其包含发射模块，设置于光学式触控装置 的一个表面上的第一侧，用于接收第一光源并均勻地发射出多道光线；接收模块，设置于表 面上相对于第一侧的第二侧，用于分别接收多道光线以及来自第二光源的多道扫描光线， 并分别根据其接收多道光线及多道扫描光线的接收情形产生第一感测结果及第二感测结果，其中多道扫描光线均勻地分布于表面上方，第一感测结果与第二感测结果分别与多道 光线与多道扫描光线是否在表面上方被至少一个物体阻挡有关；以及处理模块，耦接至接 收模块，用于根据第一感测结果与第二感测结果在表面上判定对应于至少一个物体的至少 一个触控点位置。关于本发明的优点与精神可以通过以下的具体实施方式
及附图得到进一步的了解。


图1及图2分别示出根据本发明的第一具体实施例的光学式触控装置的功能方块 图及示意图。图3㈧示出光学式触控装置在无触控点的情况下实际运行的示意图；图3(B)示 出光学式触控装置在第一触控模式下进行单触控点检测的一个范例。图4 (A)及图4 (B)分别示出光学式触控装置在第二触控模式下进行双触控点检测 的不同范例；图4(C) 图4(E)代表不同的感测结果。图5 (A) 图5 (D)分别示出光学式触控装置在第二触控模式下进行三触控点检测 的不同范例；图5(E) 图5(1)代表不同的感测结果。图6示出光学式触控装置在第二触控模式下无法判别的特殊情况。图7 (A) 图7 (B)分别示出光学式触控装置在第三触控模式下进行三触控点及四 触控点检测的不同范例；图7(C) 图7(D)代表不同的感测结果。图8及图9分别示出根据本发明的第二具体实施例的光学式触控装置在第二触控 模式及第三触控模式下的运行方法的流程图。
具体实施例方式根据本发明的第一具体实施例为一种光学式触控装置。在该实施例中，该光学式 触控装置可应用于液晶显示装置或其他显示装置，同时具有显示画面与触控输入的功能。 请参照图1及图2，图1及图2分别示出该光学式触控装置的功能方块图及示意图。如图1及图2所示，光学式触控装置1包含第一旋转光源发射模块10a、第二旋转 光源发射模块10b、第一光学模块11、第二光学模块12、第一光感测模块13、第二光感测模 块14、模式切换模块15、处理模块16及显示模块18。其中，第一光学模块11与第一光感测 模块13分别设置于显示模块18的一个表面的第一侧及第二侧，第一侧与第二侧彼此相对； 第二光学模块I2与第二光感测模块14分别设置于显示模块18的该表面的第三侧及第四 侧，第三侧与第四侧彼此相对；第一光感测模块13及第二光感测模块14均耦接至处理模块 16 ；模式切换模块15耦接至第一旋转光源发射模块IOa及第二旋转光源发射模块IOb ；处 理模块16耦接至显示模块18。在实际应用中，第一旋转光源发射模块IOa及第二旋转光源发射模块IOb可通过 适当的结构设计整合为同一个光源发射模块。举例而言，若将旋转光源发射模块IOa与移 动基座结合，旋转光源发射模块IOa即可通过该移动基座移动至该表面周围任何欲发射扫 描光线之处，故可省去第二旋转光源发射模块IOb的设置。接下来，将就光学式触控装置1所包含的各模块进行介绍。首先，第一旋转光源发射模块10a及第二旋转光源发射模块10b分别提供光学式触控装置1在不同触控模式下进 行触控点检测时所需的光源。实际上，使用者可通过模式切换模块15切换不同的触控模 式，由此控制第一旋转光源发射模块10a及第二旋转光源发射模块10b的启动或关闭。在该实施例中，第一旋转光源发射模块10a通过旋转的方式循序地分别发出第一 光源、第二光源及第三光源，其中，第一光源发射至第一光学模块11，第二光源所包含的多 道扫描光线均勻地散布于该表面上方并为第一光感测模块13及第二光感测模块14所接 收，第三光源则发射至第二光学模块12。至于第二旋转光源发射模块10b通过旋转的方式 循序地发射出辅助光源，该辅助光源所包含的多道辅助扫描光线均勻地散布于该表面上方 并为第一光感测模块13及第二光感测模块14所接收。实际上，第一旋转光源发射模块10a 及第二旋转光源发射模块10b所发射出的光源的种类则无一定的限制，可以是任何型式的 光源。当第一光学模块11接收到第一光源时，第一光学模块11将会均勻地发射出多道 彼此平行的第一方向光线。同样地，当第二光学模块12接收到第三光源时，第二光学模块 12将会均勻地发射出多道彼此平行的第二方向光线。实际上，该多道第一方向光线与该多 道第二方向光线彼此垂直。在该实施例中，第一光学模块11与第二光学模块12均为具有 导光(light-guiding)功能的导光装置(例如导光板)，并分别包含有多个导光单元。请参照图3(A)，图3(A)示出光学式触控装置1在无触控点的情况下实际运行的 示意图。如图3(A)所示，第一光学模块11及第二光学模块12分别包含四个第一导光单元 E5 E8及四个第二导光单元E1 E4。其中，第一导光单元E5 E8分别发出彼此平行的 第一方向光线Lxl Lx4 ；第二导光单元E1 E4分别发出彼此平行的第二方向光线Lyl Ly4。第一光感测模块13包含四个第一光电感测单元D5 D8 ；第二光感测模块14包含四 个第二光电感测单元D1 D4。在实际应用中，第一光感测模块13与第二光感测模块14也 可用两个光学模块(例如导光板)来取代，这两个光学模块分别循序式地接收第一方向光 线及第二方向光线，此时需在显示模块18的第二边及第四边所交界的角落设置大角度光 电感应器(图中未示出)，以分别根据该两个光学模块循序式地接收光线的情形产生感测 结果给处理模块16进行判断。请参照图3(B)，图3(B)示出光学式触控装置1在第一触控模式下对触控点T进 行检测的一个范例。值得注意的是，在第一触控模式下，仅需由第一旋转光源发射模块10a 分别发出第一光源至第一光学模块11且发出第三光源至第二光学模块12，并不需启动第 二旋转光源发射模块10b。实际上，触控点T可以由任何物体所形成，例如手指、触控笔等， 甚至形成触控点T的物体不一定要碰触到显示模块18的表面，只要能够阻挡住显示模块18 的表面上的光线即可。接着，第一光感测模块13与第二光感测模块14即分别根据第一光电感测单元 D5 D8与第二光电感测单元D1 D4是否接收到第一方向光线及第二方向光线产生第一 感测结果及第二感测结果。之后，处理模块16即根据第一感测结果与第二感测结果得到第 一光电感测单元D6与第二光电感测单元D2未能接收到光线的信息，并根据查找表得到第 一光电感测单元D6所对应的是第一导光单元E6及水平轴坐标X2，并且第二光电感测单元 D2所对应的是第二导光单元E2及垂直轴坐标\。因此，处理模块16即可根据上述信息判 定该物体在显示模块18的表面所形成的触控点位置的二维坐标应为(X2，Y2)。
如上所述，第一触控模式可完全适用于单点触控的情况，然而，在某些特殊的多点 触控情况之下，第一触控模式即会有无法判断或判断错误的现象发生。此时，光学式触控装 置1即必须采取更精确的第二触控模式来进行触控点的判断。请参照图4(A)及图4(B)，图 4(A)及图4(B)分别示出光学式触控装置1在第二触控模式下进行双触控点检测的不同范 例。值得注意的是，在第二触控模式下，第一旋转光源发射模块20a除了需要分别发出第一 光源La至第一光学模块11且发出第三光源Lb至第二光学模块12外，还需要循序地发出 第二光源以形成均勻地散布于该表面的多道扫描光线Lcl Lc8，而第二旋转光源发射模 块目前仍不需启动。在该实施例中，若采取第一触控模式对图4(A)中的触控点Pll、P12以及图4⑶ 中的触控点P21、P22进行检测，将会得到同样的感测结果，如图4(C)所示。此时，处理模块 16即难以根据该感测结果判断出实际上的触控情形究竟是如同图4(A)所示的触控点P11 及P12 ？抑或如同图4(B)所示的触控点P21及P22 ？在第二触控模式下，该困扰可通过第 一旋转光源发射模块20a所发出的多道扫描光线Lcl Lc8加以解决。请参照图4(A)及图4(D)，由于形成触控点P11的物体挡住了扫描光线Lc2 Lc7， 感测单元D2 D7均无法接收到扫描光线，因此可得到如同图4(D)的感测结果。同理，请 参照图4 (B)及图4 (E)，由于形成触控点P21的物体挡住了扫描光线Lcl Lc2且形成触控 点P22的物体挡住了扫描光线Lc7 Lc8，感测单元D1 D2及D7 D8均无法接收到扫描 光线，因而可得到如同图4(E)的感测结果。很明显地，图4(D)的感测结果与图4(E)的感 测结果并不相同，因此，处理模块16即可轻易地根据感测结果判断出实际上的触控情形究 竟是如同图4(A)所示的触控点P11及P12或如同图4(B)所示的触控点P21及P22，而不会 产生触控点判断上的混淆。请参照图5(A) 图5(D)，图5㈧ 图5(D)分别示出光学式触控装置1在第二 触控模式下进行三触控点检测的不同范例。同样地，若采取第一触控模式进行这四种情形 的触控点检测，均会得到如同图5(E)的感测结果，因而处理模块16无法分辨。但若采取第 二触控模式进行检测，则可能得到图5(F) 图5(1)四种不同的感测结果，分别对应于图 5(A) 图5(D)的四种触控情况，因此，处理模块16即可轻易地根据感测结果判定实际的触 控情形为何。此外，由于第二触控模式采用循序式发射的扫描光线进行扫描，为了避免光电感 测单元不小心接收到除了相对应的第一方向光线之外的其他相邻的第一方向光线，第一光 感测模块13的表面上也可设置有多个噪声排除结构，每一个噪声排除结构可具有凹陷部 或孔穴，用于容置光电感测单元于其内，通过这些噪声排除结构的设置，使得相邻的第一方 向光线或其他噪声均被排除于该凹陷部或该孔穴之外，只有相对应的第一方向光线能够透 过该凹陷部或该孔穴射入该光电感测单元，以避免触控点误判的情况发生。如上所述，第二触控模式确实在绝大部分的情况下均能有效地判断出多个触控点 的位置，然而，仍有极少数例外的特殊触控情形无法通过第二触控模式进行判断。举例而 言，请参照图5(A)及图6，虽然图5(A)只有三个触控点而图6则有四个触控点，然而，根据 第二触控模式所得到的感测结果均会如同图5(F) —样，所有感测单元D1 D8均无法接收 到扫描光线，因此，处理模块16无法根据该感测结果判断实际的触控情况如同图5(A)所示 抑或和图6 —样。此时，光学式触控装置1即需采取更精确的第三触控模式进行特殊多触控点情况的检测。如图7(A)及图7(B)所示，在第三触控模式下，除了第一旋转光源发射模块 20a原本发出的光源之外，第二旋转光源发射模块20b还需发出多道辅助扫描光线Lcl ‘ Lc8'以产生辅助感测结果帮助处理模块16进行判断。请参照图7(C)及图7(D)，图7(C)及图7(D)分别示出对应于图7(A)中的三个触 控点P81 P83的辅助感测结果及对应于图7(B)中的四个触控点P91 P94的辅助感测 结果。如图7(C)及图7(D)所示，通过与原本扫描光线不同角度的辅助扫描光线Lcl' Lc8'的协助，两个辅助感测结果明显地不同，所以处理模块16即可轻易地进行判断。因 此，根据本发明的光学式触控装置1能够通过上述不同的触控模式完全地适用于任何单点 或多点触控情况，而不会有误判的情况发生。根据本发明的第二具体实施例为一种光学式触控装置运行方法。在该实施例中， 光学式触控装置包含第一光源发射模块、第二光源发射模块、第一光学模块、第二光学模 块、第一光感测模块、第二光感测模块、模式切换模块及处理模块。其中，第一光学模块与第 一光感测模块分别设置于光学式触控装置的一个表面的第一侧及第二侧，该第一侧与该第 二侧彼此相对；第二光学模块与第二光感测模块分别设置于该表面的第三侧及第四侧，该 第三侧与该第四侧彼此相对。由于光学式触控装置在第一触控模式下的运行方法已为人所 熟知，因而不再赘述。接下来，将对光学式触控装置在第二触控模式下的运行方法进行介绍。如图8所 示，首先，在步骤S10中，模式切换模块将光学式触控装置切换至第二触控模式。接着，在 步骤S11中，第一光源发射模块循序式地发射第一光源、第二光源及第三光源。在步骤S12 中，第一光学模块接收第一光源并均勻地发射出多道第一方向光线；在步骤S13中，第二光 源的多道扫描光线均勻地分布于该表面上方；在步骤S14中，第二光学模块接收第三光源 并均勻地发射出多道第二方向光线。接下来，在步骤S15中，第一光感测模块分别根据其接 收该多道第一方向光线及该多道扫描光线的接收情形产生第一感测结果及第二感测结果， 其中第一感测结果与第二感测结果分别与该多道第一方向光线与该多道扫描光线是否在 该表面上方被至少一个物体阻挡有关。同理，在步骤S16中，第二光感测模块分别根据其接收该多道第二方向光线及该 多道扫描光线的接收情形产生第三感测结果及第四感测结果，其中第三感测结果与第四感 测结果分别与该多道第二方向光线与该多道扫描光线是否在该表面上方被该至少一个物 体阻挡有关。之后，在步骤S17中，该处理模块根据第一感测结果、第二感测结果、第三感测 结果及第四感测结果在该表面上判定对应于该至少一个物体的至少一个触控点位置。接下来，将对光学式触控装置在第三触控模式下的运行方法进行介绍。如图9所 示，首先，在步骤S20中，模式切换模块将光学式触控装置切换至第三触控模式。接着，在 步骤S21中，第一光源发射模块循序式地发射第一光源、第二光源及第三光源且第二光源 发射模块发射辅助光源。在步骤S22中，第一光学模块接收第一光源并均勻地发射出多道 第一方向光线；在步骤S23中，第二光源的多道扫描光线均勻地分布于该表面上方；在步骤 S24中，第二光学模块接收第三光源并均勻地发射出多道第二方向光线；在步骤S25中，辅 助光源的多道辅助扫描光线均勻地分布于该表面上方。接着，在步骤S26中，第一光感测模 块分别根据其接收该多道第一方向光线及该多道扫描光线的接收情形产生第一感测结果 及第二感测结果，其中第一感测结果与第二感测结果分别与该多道第一方向光线与该多道扫描光线是否在该表面上方被至少一个物体阻挡有关。同理，在步骤S27中，第二光感测模块分别根据其接收该多道第二方向光线及该 多道扫描光线的接收情形产生第三感测结果及第四感测结果，其中第三感测结果与第四感 测结果分别与该多道第二方向光线与该多道扫描光线是否在该表面上方被该至少一个物 体阻挡有关。值得注意的是，在步骤S28中，第一光感测模块及第二光感测模块也会根据其 接收该多道辅助扫描光线的接收情形产生辅助感测结果。之后，在步骤S29中，处理模块根 据第一感测结果、第二感测结果、第三感测结果、第四感测结果以及辅助感测结果在该表面 上判定对应于该至少一个触控点位置。与现有技术相比，根据本发明的光学式触控装置及其运行方法除了原有的导光器 及光电传感器等简单的设计外，还进一步通过至少一个旋转光源发射器循序发出均勻地散 布在触控表面上的扫描光线，辅助该光学式触控装置进行多个触控点的判断，以避免在某 些特殊的多点触控情况下无法判断触控点甚至判断错误的现象发生，使得该光学式触控装 置无论是在任何的单点及多点触控情况下均能正确地判断所有的触控点。此外，该光学式 触控装置的模式切换模块也可让使用者能够自由选择触控模式，该光学式触控装置即会根 据使用者所选择的触控模式进行触控点的检测。通过以上对优选的具体实施例的详细描述，希望能更加清楚描述本发明的特征与 精神，而并非以上述所披露的优选的具体实施例来对本发明的范围加以限制。相反地，其目 的是希望能涵盖各种改变及等同性安排在本发明的权利要求的范围内。主要元件符号说明
S10 S29 流程步骤
1 光学式触控装置10a、20a:第一光源发射模块
11第一光学模块10b,20b 第二光源发射模块
12第二光学模块13 第一光感测模块
14第二光感测模块15 模式切换模块
16处理模块18 显示模块
E1 E8 导光单元D1 D8 感测单元
La第一光源Lxl Lx4 第一方向光线
Lb第二光源Lyl Ly4 第二方向光线
Lcl Lc8 扫描光线Lcl' Lc8':辅助扫描光线
Pll P12、P21 P22、P31 --P33、P41 P43、P51 P53、P61 P63、P71P81 P83、P91 P94、T 触控点。
权利要求
一种光学式触控装置，包含第一光源发射模块，用于循序式地发射出第一光源及第二光源，其中所述第二光源的多道扫描光线均匀地分布于所述光学式触控装置的表面上方；第一光学模块，设置于所述表面上的第一侧，用于接收所述第一光源并均匀地发射出多道第一方向光线；第一光感测模块，设置于所述表面上相对于所述第一侧的第二侧，用于分别接收所述多道第一方向光线及所述多道扫描光线并分别根据其接收所述多道第一方向光线及所述多道扫描光线的接收情形产生第一感测结果及第二感测结果，其中所述第一感测结果与所述第二感测结果分别与所述多道第一方向光线与所述多道扫描光线是否在所述表面上方被至少一个物体阻挡有关；以及处理模块，耦接至所述第一光感测模块，用于根据所述第一感测结果与所述第二感测结果在所述表面上判定对应于所述至少一个物体的至少一个触控点位置。
2.根据权利要求1所述的光学式触控装置，进一步包含第二光源发射模块，用于循序式地发射出辅助光源，所述辅助光源的多道辅助扫描光 线均勻地分布于所述表面上方，所述第一光感测模块接收所述多道辅助扫描光线并根据接 收所述多道辅助扫描光线的接收情形产生辅助感测结果，所述处理模块根据所述第一感测 结果、所述第二感测结果及所述辅助感测结果判定所述至少一个触控点位置。
3.根据权利要求2所述的光学式触控装置，进一步包含模式切换模块，耦接至所述第一光源发射模块及所述第二光源发射模块，当所述模式 切换模块被切换至特定触控模式时，所述模式切换模块根据所述特定触控模式选择性地启 动或关闭所述第一光源发射模块和/或所述第二光源发射模块。
4.根据权利要求2所述的光学式触控装置，其中所述第二光源发射模块相对于所述 第一光源发射模块而设置，用于提供具有与所述第一光源发射模块不同发射角度的辅助光 源。
5.根据权利要求2所述的光学式触控装置，其中所述第二光源发射模块可活动地设置 于所述光学式触控装置四周相异于所述第一光源发射模块的任一位置上。
6.根据权利要求2所述的光学式触控装置，其中所述第一光源发射模块与所述第二光 源发射模块为旋转式光源发射器。
7.根据权利要求1所述的光学式触控装置，其中所述第一光源发射模块可活动地设置 于所述光学式触控装置的周围，当所述第一光源发射模块移动至所述光学式触控装置周围 的任一其他位置时，所述第一光源发射模块也可循序式地发射出辅助光源，所述辅助光源 的多道辅助扫描光线均勻地分布于所述表面上方，所述第一光感测模块接收所述多道辅助 扫描光线并根据接收所述多道辅助扫描光线的接收情形产生辅助感测结果，所述处理模块 根据所述第一感测结果、所述第二感测结果及所述辅助感测结果判定所述至少一个触控点 位置。
8.根据权利要求1所述的光学式触控装置，其中所述第一光学模块包含多个导光单 元，所述第一光感测模块包含多个光电感测单元，所述多个光电感测单元中的第一光电感 测单元对应于所述多个导光单元中的第一导光单元及第一位置，并用于接收所述第一导光 单元所发射出的第一方向光线。
9.一种运行光学式触控装置的方法，所述光学式触控装置包含第一光源发射模块、第 一光学模块、第一光感测模块及处理模块，所述第一光学模块与所述第一光感测模块分别 设置于所述光学式触控装置的一个表面的第一侧与相对于所述第一侧的第二侧，所述方法 包含下列步骤所述第一光源发射模块循序式地发射出第一光源及第二光源，其中所述第二光源的多 道扫描光线均勻地分布于所述表面上方；所述第一光学模块接收所述第一光源并均勻地发射出多道第一方向光线； 所述第一光感测模块分别接收所述多道第一方向光线及所述多道扫描光线并分别根 据其接收所述多道第一方向光线及所述多道扫描光线的接收情形产生第一感测结果及第 二感测结果，其中所述第一感测结果与所述第二感测结果分别与所述多道第一方向光线与 所述多道扫描光线是否在所述表面上方被至少一个物体阻挡有关；以及所述处理模块根据所述第一感测结果与所述第二感测结果在所述表面上判定对应于 所述至少一个物体的至少一个触控点位置。
10.一种光学式触控装置，包含发射模块，设置于所述光学式触控装置的一个表面上的第一侧，用于接收第一光源并 均勻地发射出多道光线；接收模块，设置于所述表面上相对于所述第一侧的第二侧，用于分别接收所述多道光 线以及来自第二光源的多道扫描光线，并分别根据其接收所述多道光线及所述多道扫描光 线的接收情形产生第一感测结果及第二感测结果，其中所述多道扫描光线均勻地分布于所 述表面上方，所述第一感测结果与所述第二感测结果分别与所述多道光线与所述多道扫描 光线是否在所述表面上方被至少一个物体阻挡有关；以及处理模块，耦接至所述接收模块，用于根据所述第一感测结果与所述第二感测结果在 所述表面上判定对应于所述至少一个物体的至少一个触控点位置。
全文摘要
本发明提供了一种光学式触控装置，包含光源发射模块、光学模块、光感测模块及处理模块。该光学模块及该光感测模块分别设置于光学式触控装置的一个表面的第一侧与第二侧。该光源发射模块循序式地发射出第一光源及第二光源，第二光源的多道扫描光线均匀地分布于该表面上方。该光学模块接收第一光源并均匀地发射出多道光线。该光感测模块分别根据其接收该多道光线及该多道扫描光线的接收情形产生第一感测结果及第二感测结果。该处理模块根据第一感测结果及第二感测结果在该表面上判定对应于至少一个物体的至少一个触控点位置。本发明还提供了一种运行光学式触控装置的方法。
文档编号G06F3/042GK101876867SQ20091013726
公开日2010年11月3日 申请日期2009年4月29日 优先权日2009年4月29日
发明者周忠诚, 王威, 颜孟新 申请人:瑞鼎科技股份有限公司