触控感测装置、触控系统以及触控侦测方法
【技术领域】
[0001]本发明是有关于一种感测装置、电子系统以及侦测方法，且特别是有关于一种可用以侦测操作于一感测面上一触控物位置的触控感测装置、触控系统以及触控侦测方法。
【背景技术】
[0002]现今一般的触控装置设计大致可区分为电阻式、电容式、光学式、声波式及电磁式等。目前的光学式触控装置多半采用红外光作为光源，并利用电荷耦合元件(chargecoupled device, CO))或互补金氧半导体光感测元件(CMOS optical sensor)来感测红外光以推算出触控点的位置。
[0003]公知的一种光学触控装置是由红外光发光二极管发出红外光，且红外光会被触控物(例如手指)反射而由光感测元件接收，进而推算出触控物的触碰点的位置。然而，此种反射式光学触控装置的触控区域的四周需有吸光或散射的边框配置，以确保红外光照射到触控物后能获得相对亮度较高的反射亮度而能精确的被光感测元件所接收到，并且必须在触控区域的同一侧边二角落(例如左上角与右上角)分别配置成对设置的发光二极管与光感测元件。而另一种采用遮断式的光学触控装置则亦需在触控区域的周边设有导光条，并配合在触控区域的同一侧边二角落(例如左上角与右上角)分别配置光感测元件，或是在触控区域的一侧边设有成排的红外光发射元件而对应的侧边则设有相互对应的成排光感测元件，藉由光感测元件感测是否有触控物落在触控区域中而遮住应接收的光线以致于接收的光线强度降低而计算出该触控物件的触碰点的位置。如此一来，不论是反射式或遮断式的光学触控装置的整体体积均难以缩减，零组件与装置的装设成本高，并且发光元件和光感测元件都要持续运作，造成光学触控装置的能量消耗无法有效降低。
【发明内容】
[0004]本发明提供一种触控感测装置，其具有较低的能耗及较小的体积。
[0005]本发明提供一种触控系统，其具有较低的能耗并适于应用在任何显示装置上。
[0006]本发明提供一种触控侦测方法，其可以藉由单一感测装置来侦测一触控物的位置。
[0007]本发明的触控感测装置，安装于一感测面的一周边，用以感测操作于该感测面上一触控物的一位置。所述触控感测装置包括一信号接收模块以及一控制单元。信号接收模块包括一机械波接收单元以及一电磁波接收单元。机械波接收单元用以接收触控物主动发出的一机械波信号，电磁波接收单元用以接收触控物主动发出的一电磁波信号，且电磁波接收单元邻近机械波接收单元。控制单元电性连接机械波接收单元与电磁波接收单元，且控制单元用以根据电磁波接收单元所接收到的电磁波信号决定触控物在感测面上相对于信号接收模块的方位角，并且控制单元用以根据机械波接收单元所接收到的机械波信号与电磁波接收单元所接收到的电磁波信号的时间差来决定触控物在感测面上相对于信号接收模块的距离，并藉由方位角与距离决定触控物在感测面上的位置。
[0008]本发明的触控系统包括一触控物以及上述的触控感测装置。触控物包括一电磁波源以及一机械波源。电磁波源用以发出一电磁波信号，机械波源用以发出一机械波信号，其中电磁波源邻近机械波源。
[0009]本发明的触控侦测方法包括在一感测面的一侧接收来自一触控物的一电磁波信号，并根据电磁波信号决定触控物的方位，以及在感测面的一侧接收来自触控物的一机械波信号，并根据接收到机械波信号与接收到电磁波信号的时间差决定触控物的距离。
[0010]在本发明的一实施例中，上述的控制单元控制机械波接收单元、电磁波接收单元的开关及取样频率。
[0011 ] 在本发明的一实施例中，上述的机械波接收单元在电磁波接收单元接收到电磁波信号后才开启并开始接收机械波信号。
[0012]在本发明的一实施例中，上述的控制单元用以控制电磁波接收单元在一待机模式和一启动模式之间切换。电磁波接收单元在待机模式的取样频率及在启动模式的取样频率彼此不同。
[0013]在本发明的一实施例中，上述的机械波接收单元是一超音波接收单元，上述的机械波信号是一超音波信号。
[0014]在本发明的一实施例中，上述的电磁波接收单元是一红外光波接收单元，上述的电磁波信号是一红外光信号。
[0015]在本发明的一实施例中，上述的机械波源是多个机械波源，这些机械波源环绕触控物配置。
[0016]在本发明的一实施例中，上述的触控物更包括一触发端，邻近电磁波源及机械波源配置，且触发端遭按压时，电磁波源发出电磁波信号，同时机械波源发出机械波信号。
[0017]基于上述，由于本发明的实施例所提供的触控感测装置及触控系统可以藉由机械波接收单元和电磁波接收单元的搭配，使信号感测模块可以在一个感测面上或感测面四周的一点即可感测一触控物的位置，同时再搭配机械波接收单元和电磁波接收单元的取样频率设定，所述触控感测装置及触控系统还可以提供一种省能的触控功能。本发明的实施例所提供的触控感测装置及触控系统可以轻易的与各种显示装置搭配，不需受限于显示装置四周是否有反射边框的限制。本发明的实施例所提供的触控侦测方法可以藉由上述的触控感测模块来对触控物的位置侦测，提供一种省能、简易的触控功能。
[0018]为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图作详细说明如下。
【附图说明】
[0019]图1A是本发明的第一实施例中触控系统的俯视图。
[0020]图1B是本发明的第一实施例中触控系统的侧视示意图。
[0021]图1C是本发明的第一实施例中电磁波接收单元接收电磁波信号的示意图。
[0022]图1D是本发明的第一实施例中触控系统判断触控物位置的示意图。
[0023]图1E是本发明的第一实施例中触控物的示意图。
[0024]图2A及图2B是本发明的第一实施例中触控感测装置所感测的电磁波信号、机械波信号以及控制单元判断时间差的示意图。
[0025]图3是本发明的第一实施例中校正触控系统的示意图。
[0026]图4是本发明的第二实施例触控侦测方法的流程图。
[0027]其中，附图标记说明如下:
[0028]α:方位角
[0029]A:感测面
[0030]d:距离
[0031]P1、P2:位置
[0032]t:判定时间
[0033]tl、t2:时间差
[0034]100:触控系统
[0035]200:触控感测装置
[0036]210:信号接收模块
[0037]212:机械波接收单元
[0038]214:电磁波接收单元
[0039]216:机械波接收端
[0040]218:电磁波接收端
[0041]220:控制单元
[0042]300:触控物
[0043]310:机械波源
[0044]311:机械波信号
[0045]320:电磁波源
[0046]321:电磁波信号
[0047]321S:电磁波感测信号
[0048]330:触发端
【具体实施方式】
[0049]图1A是本发明的第一实施例中触控系统的俯视图。图1B是本发明的第一实施例中触控系统的侧视示意图。请参照图1A及图1B，在本发明的实施例中，触控感测装置200安装在一感测面A的周边，并用以感测一触控物300在感测面A上的一位置。在本实施例中，触控感测装置200包括一信号接收模块210以及一控制单元220。信号接收模块210包