专利名称：光学式触控板、手持式电子装置与方法
技术领域：
本发明涉及一种触控板(touch pad),尤其涉及一种具省电功能的光学式触控板。
背景技术：
手持式电子装置，如手机，已广泛为民众所使用。在市场的激烈竞争之下，各制造商无不致力于将手持式电子装置的功能推陈出新。然而手持式电子装置毕竟是由其电池来供应电力，因此能够待机的时间也受限于该电池的总电力。因此，如何在有限的电池电力的情况下，降低手持式电子装置的功耗，也成为各制造商努力的方向。传统的手持式电子装置最耗电的部分即在于其背光模块，因此若有效地降低背光模块的功耗，便能大量提升手持式电子装置的待机时间。举例来说，当使用者停止使用手机一段时间之后，背光模块即自动关闭。或者，当侦测到手持式电子装置周围的光线很强时， 背光模块的强度会越强。然而，为了要侦测环境光的强度，手持式电子装置便得增设侦测环境光的相关电路，此举同样造成更多电能的消耗。因此，即便手持式电子装置增设了侦测环境光的相关电路，其所能节省的电能也相当有限，而无法真正达到延长待机时间的功效，造成使用者的不便。
发明内容
本发明提供一种光学式触控板。该光学式触控板包含光源，用来发出特定光线；特定光感测数组，用来感测指示物反射该特定光线的反射光，以据以产生特定光感测影像的信号，代表该指示物反射该特定光线的反射光足以使该特定光感测数组感测到该特定光感测影像；接近侦测器，用来根据该特定光感测影像的信号强度，判断该指示物与该光学式触控板之间的指示距离，其中该特定光感测影像的信号强度越强，代表该指示距离越近，直到该指示物接触该光学式触控板为止；以及移动侦测器，用来根据该特定光感测影像的信号于该特定光感测数组上的移动，判断该指示物的移动轨迹，以输出指示物移动信号；其中当该特定光感测影像的信号强度减弱到低于预定值时，表示该接近侦测器判断该指示距离过大，该移动侦测器关闭。本发明还提供一种手持式电子装置。该手持式电子装置包含光学式触控板，包含光源，用来发出特定光线；特定光感测数组，用来感测指示物反射该特定光线的反射光，以据以产生特定光感测影像的信号，代表该指示物反射该特定光线的反射光足以使该特定光感测数组感测到该特定光感测影像；接近侦测器，用来根据该特定光感测影像的信号强度，判断该指示物与该手持式电子装置之间的指示距离，其中信号的强度越强，代表该指示距离越近，直到该指示物接触该光学式触控板为止；以及移动侦测器，用来根据该特定光感测影像的信号于该特定光感测数组上的移动，判断该目标物的移动轨迹，以输出指示物移动信号；其中当该特定光感测影像的信号强度减弱到低于预定值时，表示该接近侦测器判断该指示距离过大，该移动侦测器关闭；显示面板，用来显示目标物；以及处理器，用来根据该移动侦测器所输出的移动轨迹，移动该目标物于该显示面板上的位置。本发明还提供一种操作手持式电子装置的方法。该方法包含侦测目标物与该手持式电子装置之间的距离；以及根据所侦测的结果，关闭该手持式电子装置的移动侦测器。
图I为说明本发明的具省电功能的手持式电子装置的简略示意图。图2为说明本发明的具省电功能的光学式触控板的示意图。图3为说明本发明的特定光感测数组、环境光感测数组以及滤光器的结构示意
图。其中，附图标记说明如下100手持式电子装置110显示面板120触控板130处理器140背光模块210滤光器220特定光感测数组230环境光感测数组240感测数组250接近侦测器260环境光侦测器270移动侦测器280光源IR、IA 感测影像SCl SC6 控制信号F手指C光标
具体实施例方式请参考图I。图I为说明本发明的具省电功能的手持式电子装置100的简略示意图，其主要用来使读者了解本发明的手持式电子装置100在使用者使用时的情况，而与本发明较无关的手机组件将予以忽略(如键盘、扬声器…等)。如图所示，手持式电子装置100包含显示面板110以及光学式触控板120。显示面板110上面显示目标物C (如光标)。当使用者欲移动光标C时，使用者可将指示物F (如手指)置于光学式触控板120上面并予以移动，光学式触控板120在感测使用者手指F的移动时，光标C也会跟着移动。此外，手持式电子装置100使用间接触控，也就是说，当手指F在光学式触控板120上移动X时，光标C会移动f (X)，其中f (X)为X的函数且基本上会大于X。这样光学式触控板120的面积，便不需要与显示面板110—样大，而能节省成本。请参考图2。图2为说明本发明的具省电功能的光学式触控板120的示意图。如图2所示，光学式触控板120包含滤光器(filter) 210、特定光感测数组220、环境光感测数组230、接近(proximity)侦测器250、环境光侦测器260、移动侦测器270以及光源280。此夕卜，手持式电子装置100还包含处理器130与背光模块140。特定光感测数组220与环境光感测数组230可由感测数组240所构成。也就是说，感测数组240上被滤光器210所覆盖的部分即成为特定光感测数组220，反之则为环境光感测数组230。滤光器210用来过滤特定波段的光线，如可见光范围的波段。因此，特定光感测数组220所感测到的光线便集中于滤光器210所未滤除的波段，如不可见光的波段(红外光)。而光源280便根据此特性，发射不可见光以穿透滤光器210来抵达特定光感测数组220。如此，当使用者欲移动显示面板110上的光标C时，会将其手指F靠近到光学式触控板120上，然后移动他的手指F，以移动光标C。这时候光源280所发出的光线会被手指F反射至感测数组240。由于环境光感测数组230并未加设滤光器，因此环境光感测数组230不会知道所接收到的光线是否是光源280所发射的光线还是只是环境光的变化。反之，由于特定光感测数组220加设了滤光器210，因此特定光感测数组220所侦测到的光线便可判 断是光源280所发射，经过手指F反射的光线。因此，利用光源280所发出的不可见光，让手指F可在特定光感测数组220上成像以产生感测影像IR，其影像形状即为指纹形状。接近侦测器250便可根据感测影像IR，判断手指F与触控板120的距离，以据以产生控制信号SCl与SC2，来分别控制环境光侦测器260与移动侦测器270的启动与关闭。更明确地说，接近侦测器250根据感测影像IR所反映出的光线强度，判断手指F与触控板120的距离。当感测影像IR的信号强度低于预定值时，意即手指F与触控板120的距离大于指示距离时，表示手指F可能没有在触控板120的周围，此时可进行环境光侦测而不需要作移动侦测，因此控制信号SCl会启动环境光侦测器260以进行环境光侦测、控制信号SC2会关闭移动侦测器270以节省电力。反之，当感测影像IR的信号强度高于该预定值时，意即手指F与触控板120的距离小于该指示距离时，表示手指F应该靠近于触控板120，此时便需要作移动侦测而可不必进行环境光侦测，因此控制信号SC2会启动移动侦测器270以进行移动侦测、控制信号SCl会关闭环境光侦测器260以节省电力。另外，接近侦测器250也可根据感测影像IR的形状/强度，产生控制信号SC5，选择是否要关闭背光模块140。举例来说，当使用者在讲电话时，会将手持式电子装置100整个靠在耳朵，也就是触控板120会被整个耳朵所盖住，而所产生的感测影像IR，其形状、强度必会与手指F有所不同。这时背光模块140自然没有启动的必要，所以接近侦测器250也可于此时发出控制信号SC5，将被光模块140关闭。移动侦测器270用来接收特定光感测数组220所产生的感测影像IR，并根据连续数个感测影像IR的变化，来判断手指F的移动轨迹(亦即移动方向与移动距离)，而产生动态向量MV(意即为指示物移动信号)。处理器130接收动态向量MV，并套入预定的算法，产生控制信号SC6，以移动显示面板Iio上的光标C。举例来说，当手指F在触控板120上左移X时，处理器130可以控制光标C同样地左移X，或者左移2X，端看其算法的设计。环境光侦测器280用来接收环境光感测数组230所产生的感测影像IA，以据以判断在触控板120/手持式电子装置100的环境光的强度/亮度，以据以产生控制信号SC3与SC4来分别控制光源280与背光模块140。更明确地说，当感测影像IA的信号强度越强时，表示环境光的强度越强时，则表示使用者即便不需要背光模块140，也能看清楚显示面板110所显示的内容，因此控制信号SC4会降低背光模块140的亮度或甚至关闭背光模块140而节省电力；反之，控制信号SC4会提高背光模块140的亮度。此外，环境光中也有不可见光的部分，意即在经过滤光器210过滤后，仍有部分环境光会进入特定光感测数组220， 而影响感测影像IR的准确度。因此在环境光的强度越强时，控制信号SC3会提高光源280的亮度，以提升感测影像IR的讯杂比(signal noise ratio, SNR);反之,控制信号SC3会降低光源280的亮度以节省电力。请参考图3。图3为说明本发明的特定光感测数组、环境光感测数组以及滤光器的结构示意图。如图3所示，滤光器210可设于感测数组240的中央。因此，感测数组240的中央部份被滤光器210所覆盖而成为特定光感测数组220 ;感测数组240的边缘部份未被滤光器210所覆盖而成为环境光感测数组230。然，第3图的结构仅为方便使用者了解而举例说明，实际上滤光器的位置可以有所变化，然而达成的效果应是相同的。此为本领域者所熟知，因此不再赘述。总结来说，本发明所提供的光学式触控板，可以根据环境光线与使用者行为，来选择性地关闭环境光侦测器、移动侦测器，而能够有效地节省电力，而利用本发明所提供的光学式触控板的手持式电子装置，也能更加选择性地调整/关闭背光模块而能节省更多电力，带给使用者极大的便利性。以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
权利要求
1.一种光学式触控板,包含 光源，用来发出特定光线； 特定光感测数组，用来感测指示物反射该特定光线的反射光，以据以产生特定光感测影像的信号，代表该指示物反射该特定光线的反射光足以使该特定光感测数组感测到该特定光感测影像； 接近侦测器，用来根据该特定光感测影像的信号强度，判断该指示物与该光学式触控板之间的指示距离，其中该特定光感测影像的信号强度越强，代表该指示距离越近，直到该指示物接触该光学式触控板为止；以及 移动侦测器，用来根据该特定光感测影像的信号于该特定光感测数组上的移动，判断该指示物的移动轨迹，以输出指示物移动信号； 其中当该特定光感测影像的信号强度减弱到低于预定值时，表示该接近侦测器判断该指示距离过大，该移动侦测器关闭。
2.如权利要求I所述的光学式触控板，其特征在于，当该特定光感测影像的信号强度增强到高于该预定值时，该移动侦测器启动。
3.如权利要求I所述的光学式触控板，其特征在于，该光学式触控极还包含 环境光感测数组，用来感测该光学式触控板周围的光线以据以输出环境光感测影像的信号；以及 环境光侦测器，用来根据该环境光感测影像的信号，以调整该光源发出该特定光线的强度，其中该环境光感测影像的信号代表该光学式触控板周围的光线的强度。
4.如权利要求3所述的光学式触控板，其特征在于，该环境光感测数组与该特定光感测数组由具有滤光器的感测数组所构成，该感测数组被该滤光器包覆到的部分即为该特定光感测数组，而该感测数组未被该滤光器包覆到的部分即为该环境光感测数组。
5.如权利要求3所述的光学式触控板，其特征在于，当该光学式触控板周围的光线的强度越高时，该光源所发出该特定光线的强度越高。
6.如权利要求3所述的光学式触控板，其特征在于，当该特定光感测影像的信号强度减弱到低于该预定值时，该环境光侦测器关闭；当该特定光感测影像的信号强度增强到高于该预定值时，该环境光侦测器启动。
7.—种手持式电子装置,包含 光学式触控板，包含 光源，用来发出特定光线； 特定光感测数组，用来感测指示物反射该特定光线的反射光，以据以产生特定光感测影像的信号，代表该指示物反射该特定光线的反射光足以使该特定光感测数组感测到该特定光感测影像； 接近侦测器，用来根据该特定光感测影像的信号强度，判断该指示物与该手持式电子装置之间的指示距离，其中信号的强度越强，代表该指示距离越近，直到该指示物接触该光学式触控板为止；以及 移动侦测器，用来根据该特定光感测影像的信号于该特定光感测数组上的移动，判断该目标物的移动轨迹，以输出指示物移动信号； 其中当该特定光感测影像的信号强度减弱到低于预定值时，表示该接近侦测器判断该指示距离过大，该移动侦测器关闭； 显示面板，用来显示目标物；以及 处理器，用来根据该移动侦测器所输出的移动轨迹，移动该目标物于该显示面板上的位置。
8.如权利要求7所述的手持式电子装置，其特征在于，当该特定光感测影像的信号强度增强到高于该预定值时，该移动侦测器启动。
9.如权利要求7所述的手持式电子装置，其特征在于，该手持式电子装置还包含 环境光感测数组，用来感测该手持式电子装置周围的光线以据以输出环境光感测影像的信号；以及 环境光侦测器，用来根据该环境光感测影像的信号，以调整该光源发出该特定光线的强度，其中该环境光感测影像的信号代表该光学式触控板周围的光线的强度。
10.如权利要求9所述的手持式电子装置，其特征在于，该环境光感测数组与该特定光感测数组由具有滤光器的感测数组所构成，该感测数组被该滤光器包覆到的部分即为该特定光感测数组，而该感测数组未被该滤光器包覆到的部分即为该环境光感测数组。
11.如权利要求9所述的手持式电子装置，其特征在于，当该手持式电子装置周围的光线的强度越高时，该光源所发出该特定光线的强度越高。
12.如权利要求9所述的手持式电子装置，其特征在于，该特定光感测影像的信号强度减弱到低于该预定值时，该环境光侦测器关闭；当该特定光感测影像的信号强度增强到高于该预定值时，该环境光侦测器启动。
13.如权利要求9所述的手持式电子装置，其特征在于，该手持式电子装置还包含背光模块，受控于该环境光侦测器与该接近侦测器。
14.如权利要求13所述的手持式电子装置，其特征在于，当该环境光侦测器判断该手持式电子装置周围的光线的强度大于预定强度时，该背光模块关闭。
15.如权利要求13所述的手持式电子装置，其特征在于，当该接近侦测器判断该目标距离小于该预定值时，该背光模块关闭。
16.一种操作手持式电子装置的方法，包含 侦测目标物与该手持式电子装置之间的距离；以及 根据所侦测的结果，关闭该手持式电子装置的移动侦测器。
17.如权利要求16所述的方法，其中根据所侦测的结果，关闭该手持式电子装置的该移动侦测器，包含 当该目标物与该手持式电子装置之间的距离大于目标距离时，关闭该移动侦测器。
18.如权利要求16所述的方法，其特征在于，该方法还包含 根据所侦测的结果，关闭该手持式电子装置的环境光侦测器。
19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，根据所侦测的结果，关闭该手持式电子装置的该环境光侦测器，包含 当该目标物与该手持式电子装置之间的距离小于目标距离时，关闭该环境光侦测器。
20.如权利要求16所述的方法，其特征在于，该方法还包含 根据所侦测的结果，关闭该手持式电子装置背光模块。
21.如权利要求20所述的方法，其特征在于，根据所侦测的结果，关闭该手持式电子装置的该背光模块，包含当该目标物与该手持式电子装置之间的距离小于目标距离时，关闭 该背光模块。
全文摘要
本发明公开了一种光学式触控板。该光学式触控板包含光源，用来发出特定光线；特定光感测数组，用来感测指示物反射该特定光线的光线，以据以产生特定光感测影像；接近侦测器，用来根据该感测影像，判断该指示物与该光学式触控板之间的指示距离；以及移动侦测器，用来根据该特定光感测影像，判断该指示物的轨迹以输出；其中当该接近侦测器判断该指示距离大于预定值时，该移动侦测器关闭。
文档编号G06F1/32GK102736794SQ20111009716
公开日2012年10月17日 申请日期2011年4月15日 优先权日2011年4月15日
发明者古人豪, 吴志彦, 高铭璨 申请人:原相科技股份有限公司