触控装置与其应用于其上的选取方法

触控装置与其应用于其上的选取方法
【专利摘要】本发明为一种触控装置与应用于其上的选取方法。触控装置包含：第一光源、第一感测器、第二光源、第二感测器与控制器。选取方法包含以下步骤：驱动第一光源产生第一平面光；通过第一感测器感测左侧反射光分布，进而以多个左侧深度参数代表该左侧反射光分布；驱动第二光源产生第二平面光，至少二个触控点反射第二平面光而形成右侧反射光分布；通过第二感测器感测右侧反射光分布，进而以多个右侧深度参数代表右侧反射光分布；以及根据这些左侧深度参数与这些右侧深度参数而自这些候选触控位置中，选取触控点的位置。
【专利说明】触控装置与其应用于其上的选取方法

【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种触控装置与应用于其上的选择方法，特别是涉及一种光学式触控 装置与应用于其上的选择方法。

【背景技术】
[0002] 根据运作原理的不同，触控技术可分为：电容式触控技术、电阻式触控技术、光学 式触控技术等类型。
[0003] 其中，光学式触控技术利用光遮断的座标计算出触控的位置。相对容易被应用于 大尺寸，且生产成本较低。
[0004] 请参照图1A，其示出了现有的光学式触控装置，判断单一个待测物体的触控点的 示意图。
[0005] 简言之，光学式触控装置是利用光机（Ml、M2)内的光源发出出射光线后，利用影 像感测器来感测是否存在触控点，并判断触控点的座标位置。
[0006] 由光源出射的红外线，会因为待测物体0的缘故，而使待测物体所在位置的反射 光分布产生变化。此时，影像感测器便可根据反射光分布的变化，搭配控制器计算触控点的 位置。
[0007] 为了便于说明，本说明书的附图均将待测物体0与第一光机Ml之间的连线，以及 与显示面板14的第四侧边IV所形成的夹角称为左侧夹角Θ1。同理，将待测物体〇与第二 光机M2之间的连线，以及与显示面板14的第四侧边IV所形成的夹角称为右侧夹角Θ r。 下文中，因假设感测器设置于光机内，说明时均一般性的以Ml代表第一光机/第一感测器， 以及以M2代表第二光机/第二感测器。
[0008] 在图1A中，控制器可根据待测物体0的位置与两个光机（Ml、M2)构成的三角形， 得出三角形左上与右上的两个角度（左侧夹角Θ1、右侧夹角Θ Γ)。之后，再根据三角函数 来算触控点的座标。即，其计算位置的过程可能通过即时性的运算，或者，搭配查表的方式 得出。
[0009] 然而，针对多点触控的应用，现有的光学式触控技术却无法准确判断触控点。这是 因为在待测物体的个数超过一个时，现有的光学式触控装置会因为左侧夹角Θ1与右侧夹 角01*的不同组合方式，而于判断触控点时产生混淆。
[0010] 以下，当显示面板因为存在多个待测物体，进而产生多个左侧夹角Θ 1、右侧夹角 Θ r时，这些左侧夹角与右侧夹角的编号均根据夹角角度的递增顺序而定义。例如：左侧夹 角的角度为最小者编号为Θ 11、右侧夹角的角度为最小者编号为0rl，其余类推。
[0011] 连带的，当待测物体为多个时，将待测物体与第一光机Ml之间的连线L搭配左侧 夹角的编号而标示。以及将待测物体与第二光机Ml之间的连线R搭配右侧夹角的编号而 标不。
[0012] 请参见图1B，其示出了显示面板存在两个待测物体时，现有的光学式触控装置对 触控点产生误判的示意图。
[0013] 在此图中，假设第一待测物体01的位置为P1、第二待测物体02的位置为P2。
[0014] 因此，根据第一待测物体01与第一光机Ml、第二光机M2所形成的三角形，可以得 出第二左侧夹角Θ 12与第一右侧夹角ΘΓ1。同理，根据第二待测物体02与第一光机Ml、 第二光机M2所形成的三角形，将得出第一左侧夹角Θ 11、第二右侧夹角ΘΓ2。
[0015] 承上，当显示面板14上有两个待测物体时，感测器将感测得出四个夹角，即，第一 左侧夹角Θ 11、第二左侧夹角Θ 12、第一右侧夹角0rl、第二右侧夹角Θγ2。
[0016] 其中，如果以第一左侧夹角Θ 11分别搭配第一右侧夹角ΘΓ1、第二右侧夹角ΘΓ2 估测触控点时，控制器将分别得出候选触控位置F1与候选触控位置Ρ2。
[0017] 另一方面，如果以第二左侧夹角Θ 12分别搭配第一右侧夹角0rl、第二右侧夹角 Θ r2估测触控点时，控制器将分别得出候选触控位置P1与候选触控位置F2。
[0018] 也就是说，这四个夹角共可组合得出显示面板上的四个候选触控位置（P1、P2、F1、 F2)。然而，候选触控位置F1与候选触控位置F2并非触控点所在的真正位置。
[0019] 这是因为控制器是根据感测器回传的阴影位置而判断，在四取二的情况下，这时 有两个阴影位置是假的，因而被称为鬼点。鬼点的存在，让控制器无法判断触控点所在的真 正位置。因此，图1B的候选触控位置F1与候选触控位置F2即为鬼点。
[0020] 如前所述，当触控点的个数为两个时，第一感测器会感测而得两个左侧夹角，第二 感测器也会感测得出两个左侧夹角。两个左侧夹角与两个右侧夹角可组合而成四个候选触 控位置。在这四个候选触控位置的位置中，扣除实际的触控点的位置，共有两个鬼点。
[0021] 同样的，当触控点个数更多，感测器感测得出的阴影（候选触控位置）个数也越 多。连带的，将鬼点误判为触控点风险也越高。
[0022] 例如：当待测物体有三个（相当于显示面板上有三个触控点）时，第一感测器会感 测而得三个左侧夹角，第二感测器也会感测得出三个左侧夹角。三个左侧夹角与三个右侧 夹角组合而成的候选触控位置的个数共有九个。其中，扣除实际的触控点的位置，共有六个 鬼点。
[0023] 由此可知，候选触控位置的个数相当于待测物体的个数的平方。因此，当待测物体 的个数增加时，如何能快速的在众多候选触控位置中排除鬼点的位置，进而选取触控点，成 为一个设计光学式触控装置时，应考量的问题。


【发明内容】

[0024] 本发明的一方面为一种触控装置，其自多个候选触控位置中，判断与至少二个待 测物体相对应的触控点，该触控装置包含：一显不面板；一第一光源，位于该显不面板的左 侦牝其产生一第一平面光，该至少二个待测物体反射该第一平面光而形成一左侧反射光分 布；一第一感测器，设置于该显示面板，其于感测该左侧反射光分布后，据以转换为多个左 侧深度参数；一第二光源，位于该显示面板的右侧，其产生一第二平面光，该至少二个待测 物体反射该第二平面光而形成一右侧反射光分布；一第二感测器，设置于该显示面板，其于 感测该右侧反射光分布后，转换为多个右侧深度参数；以及一控制器，电连接于该第一感测 器与该第二感测器，其根据这些左侧深度参数与这些右侧深度参数而选取与该至少二个待 测物体相对应的触控点。
[0025] 本发明的另一方面为一种选取方法，其应用于自触控装置的多个候选触控位置 中，选取与至少二个待测物体相对应的触控点，该选取方法包含以下步骤：驱动一第一光 源产生一第一平面光，该至少二个待测物体反射该第一平面光而形成一左侧反射光分布； 通过一第一感测器感测该左侧反射光分布，进而以多个左侧深度参数代表该左侧反射光分 布；驱动一第二光源产生一第二平面光，该至少二个待测物体反射该第二平面光而形成一 右侧反射光分布；通过一第二感测器感测该右侧反射光分布，进而以多个右侧深度参数代 表该右侧反射光分布；以及根据这些左侧深度参数与这些右侧深度参数而自这些候选触控 位置中，选取与该至少二个待测物体相对应的触控点。
[0026] 为了对本发明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举实施例，并结合附图详 细说明如下。

【专利附图】

【附图说明】
[0027] 图1A，其示出了现有的光学式触控装置，判断单一个待测物体的触控点的示意图。
[0028] 图1B，其示出了显示面板存在两个待测物体时，现有的光学式触控装置对触控点 产生误判的示意图。
[0029] 图2,其示出了本发明的光学式触控装置的示意图。
[0030] 图3,其是本发明的触控装置使用第一感测器感测而得的待测物深度与左侧夹角 关系的不意图。
[0031] 图4A，其是本发明的触控装置对待测物体不存在时，通过第一感测器感测并转换 左侧位置索引对应于左侧深度参数的示意图。
[0032] 图4B，其是本发明的触控装置对存在一个待测物体的情形，通过第一感测器感测 并转换左侧位置索引对应于左侧深度参数的示意图。
[0033] 图5A，其示出了本发明的触控装置判断一个触控点与第一感测器的相对距离的示 意图。
[0034] 图5B，其示出了本发明的触控装置根据图5A的触控点改变时，对左侧位置索引与 左侧深度参数影响的示意图。
[0035] 图6A，其示出了本发明的触控装置判断一个触控点与第一感测器的相对距离的示 意图。
[0036] 图6B，其示出了本发明的触控装置根据图6A的触控点改变时，对左侧位置索引与 左侧深度参数影响的示意图。
[0037] 图7A，其是触控装置感测得出四个候选触控位置的示意图。
[0038] 图7B，其是图7A中，当显示面板上有两个待测物体时，其中的第一种触控点组合 的示意图。
[0039] 图7C，其是图7A中，当显示面板上有两个待测物体时，其中的第二种触控点组合 的示意图。
[0040] 图8A，其是图7B的触控点配置相对应于第一感测器的相对位置的示意图。
[0041] 图8B，其是图7C的触控点配置相对应于第一感测器的相对位置的示意图。
[0042] 图9A，其是两个待测物体分别位于候选触控位置F1、F2的示意图。
[0043] 图9B，其是显示面板上的两个触控点呈现图9A组合时，利用第一感测器感测的示 意图。
[0044] 图9C，其是显示面板上的两个触控点呈现图9A组合时，利用第二感测器感测的示 意图。
[0045] 图10,其是汇整待测物体呈现图7A、图9A的两种的配置方式时，由第一感测器与 第二感测器产生的信息的示意图。
[0046] 图11，其是本发明的选取方法应用于触控板上，自多个候选触控位置中，选取至少 二个触控点的位置的流程图。
[0047] 图12A，其是本发明的选择方法如何于图11的左侧分支流程中，判断判断第一触 控点、第二触控点何者较为接近第一感测器的示意图。
[0048] 图12B，其是本发明的选择方法如何于图11的右侧分支流程中，判断判断第一触 控点、第二触控点何者较为接近第二感测器的示意图。
[0049] 图13,其是应用本发明的触控装置与选择方法，判断三个待测物体的触控点的的 示意图。
[0050] 图14,其是汇整三个触控点形成的三种排列方式，由第一感测器与第二感测器产 生的信息的示意图。
[0051] 附图符号说明
[0052] 触控装置10、20、
[0053] 显示面板 14、24、54、64、74、94、1：34
[0054] 第一光源 21a
[0055] 第一感测器21b
[0056] 第二光源 22a
[0057] 第二感测器22b
[0058] 控制器25
[0059] 反光边条 27a、27b、27c

【具体实施方式】
[0060] 为此，本发明提供了可自多个候选触控位置中，选取触控点实际位置的触控装置 与应用于其上的选择方法。
[0061] 请参照图2,其示出了本发明的光学式触控装置的示意图。本发明的触控装置20 包含：显示面板24、第一光源21a、第一感测器21b、第二光源22a、第二感测器22b、控制器 25〇
[0062] 其中，显示面板24为具有第一侧边I、第二侧边II、第三侧边III、第四侧边IV的 矩形。在此图中，显示面板的第一侧边I与第三侧边III彼此平行、显示面板24的第二侧 边II与第四侧边IV彼此平行。
[0063] 在第一侧边I与第四侧边IV所形成的夹角，以及第三侧边与第四侧边所形成的夹 角，分别装设第一光机Ml与第二光机M2。
[0064] 其中，每个光机均包含了影像感测器（image sensor)以及光源。影像感测器可使 用深度镜头。此外，触控装置使用的光源种类并不需要限定，而可使用红外线光源、激光光 源或发光二极管光源等。当光源为激光光源时，会另外包含准直透镜与滤片等元件。其后 的光机，其使用的光源将以激光光源为例。
[0065] 对第一光机Ml而言，先驱动第一光源21a发出第一出射光线。接着，通过设置于第 一光源21a前方的第一准直透镜，将第一出射光线集中而形成第一点光源。其后，再藉由设 置于第一准直透镜前方的第一滤片，进而使第一点光源形成第一平面光。再者，待测物体将 反射第一平面光而形成左侧反射光分布。此时，再通过设置于显示面板24的第一感测器， 感测左侧反射光分布。
[0066] 随着光源所采用的技术类型的不同，前述产生平面光的做法也可能不同。例如：由 于激光光源包含准直透镜的缘故，额外搭配滤片使用；若光源为发光二极管或红外线等面 光源时，便不需要再通过滤镜将发射的光线转换为平面光。
[0067] 另一方面，对第二光机M2而言，先驱动第二光源22a发出第二出射光线。接着，通 过设置于第二光源前方的第二准直透镜，将第二出射光线集中而形成第二点光源。其后，再 藉由设置于第二准直透镜前方的第二滤片，进而使第二点光源形成第二平面光。再者，触控 点将反射第二平面光而形成右侧反射光分布。此时，再通过设置于显示面板24的第二感测 器，感测右侧反射光分布。
[0068] 在显示面板24的下缘（第二侧边II)与左、右两侧（第一侧边I与第三侧边III) 则装设消光边条或反光（retroreflective)边条27a、27b、27c。
[0069] 其中，使用消光边条的作法称为反射式，会吸收由红外线光源发出的红外线。使用 消光边条时，大部分的反射光均被消光边条吸收。
[0070] 此时，如果没有待测物体在显示面板上，第一感测器21b所接收的左侧反射光分 布、第二感测器22b所接收的右侧反射光分布将呈现亮度很低的情形。反之，如果有待测物 体时，由于待测物体会反射第一 /第二平面光的缘故，第一感测器21b所接收的左侧反射光 分布、第二感测器22b所接收的右侧反射光分布，将在与待测物体相对应的位置呈现亮度 增加的现象。
[0071] 另一方面，使用反光边条的作法称为遮断式，通过反射边条反射红外线。使用反光 边条时，绝大部分的反射光均被反光边条反射。
[0072] 此时，如果显示面板上没有待测物体时，第一感测器21b所接收的左侧反射光分 布、第二感测器22b所接收的右侧反射光分布将呈现亮度极高的情形。反之，如果有待测物 体时，由于待测物体会反射第一 /第二平面光，且因待测物体的反光系数与反光边条不同。 因此，第一感测器21b所接收的左侧反射光分布、第二感测器22b所接收的右侧反射光分布 将在与待测物体相对应的位置呈现亮度降低的现象。
[0073] 换言之，根据使用消光边条或反光边条的不同，左侧/右侧反射光分布的特性也 有差异。为了简化说明，以下的说明均以消光边条为例。然而，无论显示面板24的侧边使 用消光边条或反光边条，均能搭配本发明的构想。
[0074] 为了简化说明，以下的说明将以第一感测器Ml与触控点之间的左侧夹角、相对距 离的判断为主。关于第二感测器Μ 2与触控点之间的右侧夹角、相对距离的判断，均可类推 得出而不予赘述。
[0075] 请参见图3,其是本发明的触控装置使用第一感测器感测而得的待测物深度与左 侧夹角关系的示意图。
[0076] 首先假设第一感测器Ml与第二感测器M2可感测的夹角范围均是90度。当然，这 些感测器可以感测的夹角范围并不以此为限。
[0077] 根据本发明的构想，第一感测器Ml所能感测的90度左侧夹角，可以利用多个左侧 位置索引表示。例如：以左侧位置索引1代表〇度、以左侧位置索引512代表90度，其余 度数与左侧位置索引的对应关系则依据内插方式以比例计算，或根据事先定义等方式而决 定。当然，左侧位置索引的个数、范围并不需要被限定。
[0078] 本发明的第一感测器Ml与第二感测器M2可使用具有深度感测功能的景深镜头。 因此，第一感测器Ml可以将感测范围内的周边物体以多个左侧深度参数表示。根据本发明 的构想，各个左侧位置索引分别对应于各左侧深度参数。
[0079] 具有深度感测功能的第一感测器M1，可进一步提供显示面板是否存在待测物体， 以及待测物体与第一感测器Ml之间的相对距离等信息给控制器。
[0080] 请参见图4A，其是本发明的触控装置对待测物体不存在时，通过第一感测器感测 并转换左侧位置索引对应于左侧深度参数的示意图。
[0081] 当显示面板的平面并不存在任何待测物体时，第一感测器Ml感测而得的左侧深 度参数均很小(例如：〇)。此时，左侧位置索引与左侧深度参数的对应关系可能呈现一水平 线。
[0082] 请参见图4B，其是本发明的触控装置对存在一个待测物体的情形，通过第一感测 器感测并转换左侧位置索引对应于左侧深度参数的示意图。
[0083] 当待测物体存在于显示面板的平面时，第一感测器将对应于待测物体的位置而产 生一个深度值。例如：此图说明第一感测器在触控点的位置(左侧位置索引）相对应的存在 一个左侧深度参数的相对极值。随着待测物体的数量增加，左侧位置索引对应于左侧深度 参数的关系图将存在更多的相对极值。
[0084] 需留意的是，关于待测物体与第一感测器间的相对距离，与左侧深度参数的对应 关系可以根据感测器的特性而异。
[0085] 例如：假设感测器的左侧深度参数与相对距离成正比，当待测物体与第一感测器 间的相对距离越远时，左侧深度参数的数值越大。
[0086] 或者，假设感测器的左侧深度参数与相对距离成反比，当待测物体与第一感测器 间的相对距离越近时，左侧深度参数的数值越大。
[0087] 为了便于说明，以下的实施例假设：当待测物体与第一感测器间的相对距离越近 时，左侦憐度参数的数值越大；以及当待测物体与第一感测器间的相对距离越远时，左侧深 度参数的数值越小。
[0088] 请参见图5A，其示出了本发明的触控装置判断一个触控点与第一感测器的相对距 离的示意图。此图说明待测物体〇分别位于触控点P与触控点P'的情形。
[0089] 请参见图5B，其示出了本发明的触控装置根据图5A的触控点改变时，对左侧位置 索引与左侧深度参数影响的示意图。
[0090] 当触控点与Ml的相对距离改变，但是左侧夹角维持时。第一感测器感测而得的峰 值将产生变化，但是第一左侧位置索引的位置维持不变。
[0091] 例如，当触控点的位置由P移动至P'时，因为与第一感测器的相对距离变远，导致 由触控点产生的反射光的反射亮度较低。此处假设反射亮度越低时，左侧深度参数也越小。 连带的，图5B的左侧深度参数的峰值亦相对降低（由d_max降低至d_max'）。
[0092] 请参见图6A，其示出了本发明的触控装置判断一个触控点与第一感测器的相对距 离的示意图。此图说明待测物体0分别位于触控点P与触控点P"的情形。
[0093] 请参见图6B，其示出了本发明的触控装置根据图6A的触控点改变时，对左侧位置 索引与左侧深度参数影响的示意图。
[0094] 当触控点与Ml的相对距离维持一致，但是位置改变时。第一感测器Ml感测而得的 峰值维持不变，但是第一左侧位置索引Idx_ll的数值，亦将根据左侧夹角的改变而变化。
[0095] 例如，当待测物体0的位置由P移动至P〃时，因为左侧夹角变的较大（θ 1〈 θ Γ)， 图6B的峰值亦相对往右移动。
[0096] 根据前述说明可以得知，本发明除了利用感测器取得夹角外，还进一步以深度参 数的相对极值，结合代表夹角的位置索引而判断触控点的实际位置。
[0097] 本发明的作法亦可被应用于多点触控的情形。以下，分别以二个触控点与三个触 控点为例，说明本发明如何结合既有的三角定位方式，自多个候选触控位置中，选取触控点 的实际位置。
[0098] 首先，利用图74、78、7(：、84、88、9八、98、9(：、10，说明当显示面板上存在两个待测物 体时，本发明的触控装置如何自多个候选触控位置中，排除其中的鬼点，并选择待测物体的 真正位置（即，触控点）。
[0099] 当显示面板存在第一触控点01与第二触控点02时，其中第一触控点01对应于第 一左侧位置索引Idx_12与第一右侧位置索引Idx_rl、第二触控点02对应于第二左侧位置 索引Idx_ll与第二右侧位置索引Idx_r2。请参见图7A，其是触控装置感测得出四个候选 触控位置的示意图。此图假设待测物体的实际位置在P1、P2,而F1、F2为鬼点。
[0100] 请参见图7B，其是图7A中，当显示面板上有两个待测物体时，其中的第一种触控 点组合的示意图。其中，第一触控点P1与第一感测器Ml之间的距离Dist(Pl，Ml)小于第 二触控点P2与第一感测器Ml之间的距离Dist(P2，Ml)。即，Dist(Pl，Ml) < Dist(P2，Ml)
[0101] 请参见图7C，其是图7A中，当显示面板上有两个待测物体时，其中的第二种触控 点组合的示意图。其中，第一触控点P1与第二感测器M2之间的距离Dist(Pl，M2)大于第 二触控点 P2 与第二感测器 M2 之间的距离 Dist (P2, M2)。即，Dist (Pl，M2) >Dist (P2, M2)。
[0102] 为了便于识别，假设第一待测物体01所在的第一触控点pi对应于第一左侧位置 索引Idx_12与第一右侧位置索引Idx_rl ;以及第二待测物体02所在的第二触控点p2对 应于第二左侧位置索引Idx_ll与第二右侧位置索引Idx_r2。
[0103] 请参见图8A，其是图7B的触控点配置相对应于第一感测器的相对位置的示意图。
[0104] 承上所述，对第一感测器Ml而言，与第一左侧位置索引Idx_ll、第二左侧位置索 引Idx_12相对应的左侧深度参数为这些左侧深度参数中的极值。
[0105] 由于第二触控点P2所在的左侧夹角小于第一触控点P1所在的左侧夹角，对应于 左侧位置索引便相当于，第二触控点P2的左侧位置索引数值较小。因此，图中的左侧峰值 可确认对应于第二触控点P2。
[0106] 又，因为第一触控点P1与第一感测器Ml的相对距离，较第二触控点P2与第一感 测器Ml的相对距离更近，代表与第一左侧位置索引Idx_ll相对应的左侧深度参数较大。因 此，图中右侧的峰值较左侧的峰值更高。
[0107] 请参见图8B，其是图7C的触控点配置相对应于第二感测器的相对位置的示意图。
[0108] 承上所述，对第二感测器M2而言，与第一右侧位置索引Idx_rl、第二右侧位置索 引Idx_r2相对应的右侧深度参数为这些右侧深度参数中的极值。
[0109] 由于第二触控点P2所在的右侧夹角大于第一触控点P1所在的右侧夹角，与第一 触控点P1、第二触控点P2对应于左侧位置索引将具有以下关系：第一右侧位置索引Idx_rl 的数值较小、第二右侧位置索引Idx_r2的数值较大。因此，图中的左侧峰值可确认对应于 第一触控点P1。
[0110] 另外，因为第一触控点P1与第二感测器M2的相对距离Dist(Pl，M2)，较第二触控 点P2与第二感测器M2的相对距离Dist (P2, M2)更远。即，Dist (Pl，M2) >Dist (P2, M2)，代 表与第一右侧位置索引Idx_rl相对应的右侧深度参数较小。因此，图中左侧的峰值较右侧 的峰值更低。
[0111] 请参见图9A，其是两个待测物体分别位于候选触控位置F1、F2的示意图。此图假 设待测物体所在的触控点分别位于FI、F2,而PI、P2为鬼点。
[0112] 请参见图9B，其显示面板上的两个触控点呈现图9A组合时，利用第一感测器感测 的示意图。第一触控点P1与第一感测器Ml之间的距离Dist(Fl，Ml)小于第二触控点P2 与第一感测器 Ml 之间的距离 Dist (F2, Ml)。即，Dist (FI, Ml)〈Dist (F2, Ml)
[0113] 请参见图9C，其显示面板上的两个触控点呈现图9A组合时，利用第二感测器感测 的示意图。第一触控点P1与第二感测器M2之间的距离Dist (F1，M2)小于第二触控点P2 与第二感测器 M2 之间的距离 Dist (F2, M2)。S卩，Dist (FI, M2)〈Dist (F2, M2)。
[0114] 同样的，当待测物体实际位于候选触控位置F1、候选触控位置F2时，第一感测器 Ml与第二感测器M2的感测结果也可以表示为左侧夹角、右侧夹角、与触控点的相对距离。
[0115] 当控制器已经根据三角函式得出四个触控候选位置时，亦相当于第一感测器Ml 的感测结果为：共有两个左侧位置索引（Idx_ll、Idx_12)所对应的左侧深度参数具有相对 极值（峰值）。且，第二感测器M2的感测结果亦为：共有两个右侧位置索引（Id X_rl、Idx_ r2)所对应的右侧深度参数具有相对极值（峰值）。此时，本发明可进一步通过对深度参数 的相对极值（峰值）间的比较，判断触控点的位置。
[0116] 请参见图10,其是汇整待测物体分别呈现图7A、9A的两种的配置方式时，由第一 感测器与第二感测器产生的信息的示意图。
[0117] 如果第一感测器Ml感测而得的两个左侧深度参数相对极值（峰值）中，左侧位置 索引相对较小者（min(Idx_ll，Idx_12))的左侧深度参数所代表的相对极值为次高、左侧 位置索引相对较大者（max(ld x_ll，Idx_12))的左侧深度参数所代表的相对极值为最大。 且，若第二感测器M2感测而得的两个右侧深度参数相对极值（峰值）中，右侧位置索引相 对较小者（min(Idx_rl，Idx_r2))的右侧深度参数所代表的相对极值为次高、右侧位置索 引相对较大者（max(Idx_rl，Idx_r2))的右侧深度参数所代表的相对极值为最大。此时，控 制器便可判断两个待测物体的位置如图7A所示，分别位于候选触控位置PI、P2。
[0118] 另一方面，如果第一感测器Ml感测而得的两个左侧深度参数相对极值（峰值） 中，左侧位置索引相对较小者（min(Idx_ll，Idx_12)的左侧深度参数所代表的相对极值为 最高、左侧位置索引相对较大者（max(ld x_ll，Idx_12)的左侧深度参数所代表的相对极值 为次高。且，若第二感测器M2感测而得的两个右侧深度参数相对极值（峰值)中，右侧位置 索引相对较小者（min(Idx_rl，Idx_r2))的右侧深度参数所代表的相对极值为最大、右侧位 置索引相对较大者（max(ld x_rl，Idx_r2))的右侧深度参数所代表的相对极值为次高。此 时，控制器便可判断两个待测物体的位置如图9A所示，分别位于候选触控位置FI、F2。
[0119] 由此可知，当触控装置根据两个左侧夹角与两个右侧夹角，得出四个候选触控位 置时，还可以进一步根据第一感测器Ml与第二感测器M2提供的深度信息，判断实际的触控 点的位置是：如图7A所示为P1、P2,或是如图9A所示为F1、F2。
[0120] 请参见图11，其是本发明的选取方法应用于触控板上，自多个候选触控位置中，选 取至少二个触控点的位置的流程图。下述的左侧分支流程与右侧分支流程可同时或先后进 行。若以先后方式进行时，其先后顺序亦毋须限定。
[0121] 在左侧分支的流程中：首先驱动第一光源产生第一平面光(步骤S11)。其中，触控 点将反射第一平面光而形成左侧反射光分布。通过第一感测器感测左侧反射光分布（步骤 S13)，进而以多个左侧深度参数代表左侧反射光分布(步骤S15)。
[0122] 在右侧分支的流程中：首先驱动第二光源产生一第二平面光(步骤S12)。其中，触 控点将反射第二平面光而形成右侧反射光分布。通过第二感测器感测右侧反射光分布(步 骤S14)，进而以多个右侧深度参数代表该右侧反射光分布(步骤S16)。
[0123] 于两侧分支流程结束后，控制器再根据这些左侧深度参数与这些右侧深度参数而 自候选触控位置中，选取触控点的位置(步骤S18 )。
[0124] 请参见图12A，其是本发明的选择方法如何于图11的左侧分支流程中，判断判断 第一触控点、第二触控点何者较为接近第一感测器的示意图。
[0125] 首先，比较第一左侧位置索引Idx_ll相对应的左侧深度参数、第二左侧位置索引 Idx_12相对应的左侧深度参数(步骤S21)。即，比较第一感测器Ml对第一触控点P1与第 二触控点P2感测的结果。
[0126] 当第一左侧位置索引Idx_ll相对应的左侧深度参数小于与第二左侧位置索引 Idx_12相对应的左侧深度参数时，代表第一触控点P1与第一感测器Ml之间的相对距离 Dist (Pl，Ml)，大于第二触控点P2与第一感测器Ml之间的相对距离Dist (P2, Ml)(步骤 S23)。
[0127] 当第一左侧位置索引Idx_ll相对应的左侧深度参数大于与第二左侧位置索引 Idx_12相对应的左侧深度参数时，代表第一触控点P1与第一感测器Ml之间的相对距离 Dist (Pl，Ml)，小于第二触控点P2与第一感测器Ml之间的相对距离Dist (P2, Ml)(步骤 S25)。
[0128] 请参见图12B，其是本发明的选择方法如何于图11的右侧分支流程中，判断判断 第一触控点、第二触控点何者较为接近第二感测器的示意图。
[0129] 首先，比较第一右侧位置索引Idx_rl相对应的右侧深度参数、第二右侧位置索引 Idx_r2相对应的右侧深度参数(步骤S31)。即，比较第二感测器Ml对第一触控点P1与第 二触控点P2感测的结果。
[0130] 当第一右侧位置索引Idx_rl相对应的右侧深度参数小于与第二右侧位置索引 Idx_r2相对应的右侧深度参数时，代表第一触控点P1与第二感测器M2之间的相对距离大 于第二触控点P2与第二感测器M2之间的相对距离(步骤S33)。
[0131] 当第一右侧位置索引Idx_rl相对应的右侧深度参数大于与第二右侧位置索引 Idx_r2相对应的右侧深度参数时，代表第一触控点P1与第二感测器M2之间的相对距离小 于第二触控点P2与第二感测器M2之间的相对距离(步骤S35)。
[0132] 接着，再以图13、14,说明当显示面板上存在三个待测物体时，本发明的触控装置 如何自候选触控位置中，排除其中的鬼点，并选择待测物体的真正位置（即，触控点)。
[0133] 请参见图13,其是应用本发明的触控装置与选择方法，判断三个待测物体的触控 点的的示意图。
[0134] 在此图中，假设共有三个待测物体（01、02、03)位于显示面板的Plgl、P2gl、P3gl 三个位置上。
[0135] 其中，第一待测物体01与第一光机Ml之间的连线L1，与显示面板的第四侧边IV 形成左侧夹角Θ 13。第二待测物体02与第一光机Ml之间的连线L2,与显示面板的第四侧 边IV形成左侧夹角Θ 12。第一待测物体01与第一光机Ml之间的连线L1，与显示面板的 第四侧边IV形成左侧夹角Θ 13。
[0136] 然而，由三个左侧夹角与三个右侧夹角可能产生九个触控候选位置。其中，第一种 排列方式为触控候选位置Plgl、触控候选位置P2gl、触控候选位置P3gl ;第二种排列方式 为触控候选位置Plg2、触控候选位置P2g2、触控候选位置P3g2 ;以及第三种排列方式为触 控候选位置Plg3、触控候选位置P2g3、触控候选位置P3g3。
[0137] 同样的，本发明可通过第一感测器Ml所感测而得的左侧深度参数的相对极值的 比较，以及第二感测器M2所感测而得的右侧深度参数的相对极值的比较，判断待测物体实 际的触控位置。
[0138] 请参见图14,其是汇整三个触控点形成的三种排列方式，由第一感测器与第二感 测器产生的信息的示意图。以下的峰值大小均以位置索引顺序递增（对应于左/右侧夹角 由小而大）的方向说明。
[0139] 如果呈现第一种排列方式(三个触控点分别位于Plgl、P2gl、P3gl)时，第一感测器 Ml所感测到的三个左侧深度参数的相对极值大小依序为：小、中、大；且，第二感测器M2所 感测到的三个右侧深度参数的相对极值大小依序为：小、中、大。
[0140] 由于深度参数的相对极值对应于三个触控点与感测器Ml、M2之间的相对距离，因 而可根据此种深度参数的组合判断得出：随着左侧夹角由小而大的方向，触控点的位置与 第一感测器Ml之间的相对距离分别为：较近的距离、居中的距离、较远的距离；以及随着右 侧夹角由小而大的方向，触控点的位置与第二感测器M2之间的相对距离分别为：较近的距 离、居中的距离、较远的距离。
[0141] 如果呈现第二种排列方式(三个触控点分别位于Plg2、P2g2、P3g2)时，第一感测器 Ml所感测到的三个左侧深度参数的相对极值大小依序为：中、小、大；且，第二感测器M2所 感测到的三个右侧深度参数的相对极值大小依序为：大、小、中。
[0142] 由于深度参数的相对极值对应于三个触控点与感测器Ml、M2之间的相对距离，因 而可根据此种深度参数的组合判断得出：随着左侧夹角由小而大的方向，触控点的位置与 第一感测器Ml之间的相对距离分别为：居中的距离、较远的距离、较近的距离；以及随着右 侧夹角由小而大的方向，触控点的位置与第二感测器M2之间的相对距离分别为：较远的距 离、较近的距离、居中的距离。
[0143] 如果呈现第三种排列方式(三个触控点分别位于Plg3、P2g3、P3g3)时，第一感测器 Ml所感测到的三个左侧深度参数的相对极值大小依序为：大、小、中；且，第二感测器M2所 感测到的三个右侧深度参数的相对极值大小依序为：中、大、小。
[0144] 由于深度参数的相对极值对应于三个触控点与感测器Ml、M2之间的相对距离，因 而可根据此种深度参数的组合判断得出：随着左侧夹角由小而大的方向，触控点的位置与 第一感测器Ml之间的相对距离分别为：较远的距离、较近的距离、居中的距离；以及随着右 侧夹角由小而大的方向，触控点的位置与第二感测器M2之间的相对距离分别为：居中的距 离、较远的距离、较近的距离。
[0145] 由于触控点的位置呈现这三种排列方式时，感测器所感测得到的位置索引/深度 参数均具有特殊性。因此，本发明的触控装置与选取方法，便可据以自多个候选触控位置 中，判断待测物体所在的触控点。
[0146] 根据前述说明可以得知，本发明通过深度镜头的使用，取得深度信息后，可以快速 的排除鬼点而选取触控点的实际位置。前述的实施例说明触控点个数分别为二个、三个时 的选取方法。当然，此种作法亦可进一步被应用于更多点触控操作时的鬼点滤除。
[0147] 本领域的技术人员均可了解：在上述的说明中，作为举例的各种逻辑方块、模块、 电路及方法步骤皆可利用电子硬件、计算机软件，或二者的组合来实现，且这些实现方式间 的连线方式，无论上述说明所采用的是信号连结、连接、耦接、电连接或其他类型的替代作 法等用语，其目的仅为了说明在实现逻辑方块、模块、电路及方法步骤时，可以通过不同的 手段，例如有线电子信号、无线电磁信号以及光信号等，以直接、间接的方式来进行信号交 换，进而达到信号、数据、控制信息的交换与传递的目的。因此说明书所采的用语并不会形 成本发明在实现连线关系时的限制，更不会因其连线方式的不同而脱离本发明的范畴。
[0148] 综上所述，虽然本发明已以诸项实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明。本领 域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的前提下，可作各种的更动与润饰。因此，本发 明的保护范围是以本发明的权利要求为准。
【权利要求】
1. 一种触控装置，其自多个候选触控位置中，判断与至少二个待测物体相对应的触控 点，该触控装置包含： 一显不面板； 一第一光源，位于该显示面板的左侧，其产生一第一平面光，该至少二个待测物体反射 该第一平面光而形成一左侧反射光分布； 一第一感测器，设置于该显示面板，其于感测该左侧反射光分布后，据以转换为多个左 侧深度参数； 一第二光源，位于该显示面板的右侧，其产生一第二平面光，该至少二个待测物体反射 该第二平面光而形成一右侧反射光分布； 一第二感测器，设置于该显示面板，其于感测该右侧反射光分布后，转换为多个右侧深 度参数；以及 一控制器，电连接于该第一感测器与该第二感测器，其根据这些左侧深度参数与这些 右侧深度参数而选取与该至少二个待测物体相对应的触控点。
2. 如权利要求1所述的触控装置，其中该第一感测器的感测范围是以多个左侧位置索 引表示，且各该左侧位置索引分别对应于各该左侧深度参数；以及 该第二感测器的感测范围是以多个右侧位置索引表示，且各该右侧位置索引分别对应 于各该右侧深度参数。
3. 如权利要求2所述的触控装置，其中与该至少二个待测物体相对应的触控点包含： 一第一触控点与一第二触控点，其中该第一触控点对应于一第一左侧位置索引与一第一右 侧位置索引、该第二触控点对应于一第二左侧位置索引与一第二右侧位置索引。
4. 如权利要求3所述的触控装置，其中与该第一左侧位置索引相对应的左侧深度参 数、与该第二左侧位置索引相对应的左侧深度参数均为这些左侧深度参数中的相对极值； 以及 与该第一右侧位置索引相对应的右侧深度参数、与该第二右侧位置索引相对应的右侧 深度参数均为这些右侧深度参数中的相对极值。
5. 如权利要求3所述的触控装置，其中当该第一触控点与该第一感测器之间的相对距 离，大于该第二触控点与该第一感测器之间的距离时，与该第一左侧位置索引相对应的左 侧深度参数，小于与该第二左侧位置索引相对应的左侧深度参数；以及 当该第一触控点与该第一感测器之间的相对距离，小于该第二触控点与该第一感测器 之间的距离时，与该第一左侧位置索引相对应的左侧深度参数，大于与该第二左侧位置索 引相对应的左侧深度参数。
6. 如权利要求3所述的触控装置，其中 当该第一触控点与该第二感测器之间的相对距离，大于该第二触控点与该第二感测器 之间的距离时，与该第一右侧位置索引相对应的右侧深度参数，小于与该第二右侧位置索 引相对应的右侧深度参数；以及 当该第一触控点与该第二感测器之间的相对距离，小于该第二触控点与该第二感测器 之间的距离时，与该第一右侧位置索引相对应的右侧深度参数，大于与该第二右侧位置索 引相对应的右侧深度参数。
7. 如权利要求1所述的触控装置，其中这些候选触控位置的个数等于该至少二个待测 物体的个数的平方。
8. 如权利要求1所述的触控装置，其中该第一感测器、该第二感测器为一深度镜头。
9. 如权利要求1所述的触控装置，其中该第一光源、该第二光源为一激光光源或一发 光二极管光源。
10. 如权利要求1所述的触控装置，其中该第一光源发出一第一出射光线、该第二光源 发出一第二出射光线，而该触控装置还包含： 一第一准直透镜，设置于该第一光源的前方，其使该第一出射光线集中而形成一第一 点光源； 一第一滤片，设置于该第一准直透镜的前方，其使该第一点光源形成该第一平面光； 一第二准直透镜，设置于该第二光源的前方，其使该第二出射光线集中而形成一第二 点光源；以及 一第二滤片，设置于该第二准直透镜的前方，其使该第二点光源形成该第二平面光。
11. 如权利要求1所述的触控装置，其中该显示面板为具有一第一侧边、一第二侧边、 一第三侧边、一第四侧边的矩形，且该第一侧边与该第三侧边彼此平行、该第二侧边与该第 四侧边彼此平行。
12. 如权利要求11所述的触控装置，其中该第一光源设置于该第一侧边与该第四侧边 所形成的夹角，且该第二光源设置于该第三侧边与该第四侧边所形成的夹角。
13. 如权利要求11所述的触控装置，其中在该第一侧边、该第二侧边、该第三侧边设置 消光边条、反光边条。
14. 一种选取方法，其应用于自触控装置的多个候选触控位置中，选取与至少二个待测 物体相对应的触控点，该选取方法包含以下步骤： 驱动一第一光源产生一第一平面光，该至少二个待测物体反射该第一平面光而形成一 左侧反射光分布； 通过一第一感测器感测该左侧反射光分布，进而以多个左侧深度参数代表该左侧反射 光分布； 驱动一第二光源产生一第二平面光，该至少二个待测物体反射该第二平面光而形成一 右侧反射光分布； 通过一第二感测器感测该右侧反射光分布，进而以多个右侧深度参数代表该右侧反射 光分布；以及 根据这些左侧深度参数与这些右侧深度参数而自这些候选触控位置中，选取与该至少 二个待测物体相对应的触控点。
15. 如权利要求14所述的选取方法，其中该第一感测器的感测范围是以多个左侧位置 索引表示，且各该左侧位置索引分别对应于这些左侧深度参数；以及 该第二感测器的感测范围是以多个右侧位置索引表示，且各该右侧位置索引分别对应 于各该右侧深度参数。
16. 如权利要求15所述的选取方法，其中该第一感测器与该第二感测器为深度镜头。
17. 如权利要求15所述的选取方法，其中与该至少二个待测物体相对应的触控点包 含：一第一触控点与一第二触控点，其中该第一触控点对应于一第一左侧位置索引与一第 一右侧位置索引、该第二触控点对应于一第二左侧位置索引与一第二右侧位置索引。
18. 如权利要求17所述的选取方法，其中与该第一左侧位置索引相对应的左侧深度参 数、与该第二左侧位置索引相对应的左侧深度参数均为这些左侧深度参数中的相对极值； 以及 与该第一右侧位置索引相对应的右侧深度参数、与该第二右侧位置索引相对应的右侧 深度参数均为这些右侧深度参数中的相对极值。
19. 如权利要求17所述的选取方法，其中当该第一触控点与该第一感测器之间的相对 距离，大于该第二触控点与该第一感测器之间的相对距离时，与该第一左侧位置索引相对 应的左侧深度参数，小于与该第二左侧位置索引相对应的左侧深度参数；以及 当该第一触控点与该第一感测器之间的相对距离，小于该第二触控点与该第一感测器 之间的相对距离时，与该第一左侧位置索引相对应的左侧深度参数，大于与该第二左侧位 置索引相对应的左侧深度参数。
20. 如权利要求17所述的选取方法，其中当该第一触控点与该第二感测器之间的相对 距离，大于该第二触控点与该第二感测器之间的相对距离时，与该第一右侧位置索引相对 应的右侧深度参数，小于与该第二右侧位置索引相对应的右侧深度参数；以及 当该第一触控点与该第二感测器之间的相对距离，小于该第二触控点与该第二感测器 之间的相对距离时，与该第一右侧位置索引相对应的右侧深度参数，大于与该第二右侧位 置索引相对应的右侧深度参数。
21. 如权利要求14所述的选取方法，其中这些候选触控位置的个数等于该至少二个待 测物体的个数的平方。
【文档编号】G06F3/042GK104049810SQ201310112349
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2013年4月2日 优先权日:2013年3月15日
【发明者】谢升宪, 黄博亮, 魏守德, 林瑞建 申请人:纬创资通股份有限公司