專利名稱：光學(xué)觸控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種觸控面板，特別是關(guān)于一種光學(xué)觸控系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前的觸控面板技術(shù)中，有接觸式的電阻式與電容式觸控面板，也有非接觸式的 光學(xué)式、超音波式、投影式、電磁式與內(nèi)嵌式等。其中，又以光學(xué)式觸控面板可運(yùn)用在大尺寸 液晶顯視器上，而引起眾人的矚目，其具有不需增設(shè)觸控面板層，而可直接于屬于平面型的 液晶顯視器上裝設(shè)而成的特色，并且，其具有可進(jìn)行多點(diǎn)觸碰偵測(cè)的效果。一般的光學(xué)式觸控面板，大都采取紅外線作為發(fā)光源。因紅外線不為人所視，而不 會(huì)影響液晶顯視器的顯示光源。在結(jié)構(gòu)上，有采取角落兩個(gè)影像擷取模塊，并于面板的周邊 裝置多個(gè)紅外線發(fā)光源的方式。不過(guò)，此種方式會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)影像擷取單元本身的角落死角 問(wèn)題。亦即，當(dāng)對(duì)象觸碰到非常接近角落的兩個(gè)影像擷取模塊其中之一時(shí)，由于只有一個(gè)影 像擷取模塊擷取到影像，因此，無(wú)法采取交叉式的計(jì)算而獲得坐標(biāo)，而形成“死角”。第二種作法為國(guó)內(nèi)廠商所提出的架構(gòu)，其在兩個(gè)角落影像擷取模塊中間增加至少 一個(gè)影像擷取模塊，如此，增加可判斷的機(jī)制，以防止誤判。不過(guò)，此種作法仍然無(wú)法解決角 落影像擷取模塊本身的死角問(wèn)題。第三種作法為國(guó)外廠商所提出的架構(gòu)，其在四個(gè)角落個(gè)裝置一個(gè)影像擷取模塊。 此種作法無(wú)死角的問(wèn)題，不過(guò)，其成本較兩個(gè)或三個(gè)影像擷取模塊為高。以上的光學(xué)觸碰系統(tǒng)，都必須面臨另外一個(gè)問(wèn)題，使用者仍然會(huì)“接觸”液晶顯視 器。也就是，使用者仍會(huì)希望有觸碰的感覺(jué)，并且，會(huì)進(jìn)行實(shí)際的觸碰。光學(xué)觸碰系統(tǒng)的不 須觸碰即可偵測(cè)的優(yōu)點(diǎn)，在使用者須要進(jìn)行觸碰的要求下，反而變成缺點(diǎn)。于是，如何同時(shí) 以低成本解決死角的問(wèn)題，以及，同時(shí)可滿足讓使用者觸碰的目的，則可讓光學(xué)觸碰系統(tǒng)應(yīng) 用到更多液晶顯視器產(chǎn)品。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上公知技術(shù)的問(wèn)題，本發(fā)明提出一種光學(xué)觸控系統(tǒng)，用于偵測(cè)至少一個(gè)觸 碰物觸碰一面板的至少一觸碰坐標(biāo)，包含至少一發(fā)光單元，設(shè)置于面板，用以發(fā)射一光線 以分布于面板上；至少三個(gè)影像擷取單元，分別設(shè)置于該面板的另三個(gè)角落，用以擷取影 像；及處理單元，連接發(fā)光單元，連接并接收影像擷取單元所傳送的影像，并依據(jù)觸碰物遮 斷光線所形成的影像計(jì)算觸碰坐標(biāo)。本發(fā)明更提出一種光學(xué)觸碰系統(tǒng)，用于偵測(cè)至少一個(gè)觸碰物觸碰一面板的至少一 觸碰坐標(biāo)，包含第一發(fā)光單元，設(shè)置于面板，用以發(fā)射一光線以分布于面板上；第一、第二 影像擷取單元，分別設(shè)置于面板兩角落，用以擷取光線所形成的影像；至少一第三影像擷取 單元，設(shè)置于面板的至少一邊，用以擷取影像；及處理單元，連接第一發(fā)光單元，連接并接收 第一、第二、第三影像擷取單元所傳送的影像，并依據(jù)觸碰物遮斷光線所形成的影像計(jì)算觸 碰坐標(biāo)。
以下在實(shí)施方式中詳細(xì)敘述本發(fā)明的詳細(xì)特征以及優(yōu)點(diǎn)，其內(nèi)容足以使任何熟悉 相關(guān)技術(shù)人員了解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，且根據(jù)本說(shuō)明書(shū)所揭露的內(nèi)容、保護(hù)范 圍及附圖，任何熟悉相關(guān)技術(shù)人員可輕易地理解本發(fā)明相關(guān)的目的及優(yōu)點(diǎn)。


圖1為本發(fā)明的光學(xué)觸控系統(tǒng)第一實(shí)施例；圖2為圖1沿A-A軸線的剖面圖；圖3A為本發(fā)明的光學(xué)觸控系統(tǒng)第二實(shí)施例中第一例；圖;3B為本發(fā)明的光學(xué)觸控系統(tǒng)第二實(shí)施例中第二例；圖3C為本發(fā)明的光學(xué)觸控系統(tǒng)第二實(shí)施例中第三例；圖4為本發(fā)明的光學(xué)觸控系統(tǒng)第三實(shí)施例；圖5為圖4沿A-A軸線的剖面圖；及圖6為本發(fā)明的光學(xué)觸控系統(tǒng)第四實(shí)施例。符號(hào)說(shuō)明1 光學(xué)觸控系統(tǒng)10 外罩12液晶面板22 第一影像擷取模塊24第二影像擷取模塊沈 第三影像擷取模塊28第一發(fā)光單元 30 第二發(fā)光單元32 第四影像擷取模塊 40 導(dǎo)光板A 軸線Tl 觸碰點(diǎn)T2 觸碰點(diǎn)
具體實(shí)施例方式首先，請(qǐng)參考圖1，其為本發(fā)明的光學(xué)觸控系統(tǒng)1第一實(shí)施例，其可偵測(cè)面板的至 少一個(gè)觸碰物，例如，圖中的液晶面板12。光學(xué)觸控系統(tǒng)1包含有發(fā)光單元觀、影像擷取 單元22、影像擷取單元對(duì)、影像擷取單元沈，與一處理單元(未畫(huà)出)。各組件的連結(jié)關(guān)系說(shuō)明如下。發(fā)光單元觀，設(shè)置于液晶面板12的角落，連接處理 單元，其在圖1中為外罩10的右下角，用以發(fā)射布于液晶面板12上的光線。影像擷取單元 22,24,26連接處理單元，分別設(shè)置于液晶面板12的另三個(gè)角落，用以擷取發(fā)光單元觀所發(fā) 送的光線所形成的影像。處理單元用以控制發(fā)光單元觀的發(fā)光，并接收影像擷取單元22、 24,26所傳送的影像，并依據(jù)觸碰物遮斷光線所形成的影像計(jì)算觸碰物的坐標(biāo)。如圖1所示者，當(dāng)兩手指觸碰到液晶面板12的觸碰點(diǎn)T1、T2時(shí)，影像擷取單元22、 MJ6分別擷取到不同角度的觸碰點(diǎn)Τ1、Τ2信息。當(dāng)送至處理單元時(shí)，處理單元即可據(jù)以計(jì) 算出真實(shí)的觸碰點(diǎn)信息。由于計(jì)算方式為簡(jiǎn)易的數(shù)學(xué)計(jì)算，本發(fā)明不多贅述。重點(diǎn)在于，當(dāng) 觸碰點(diǎn)位于影像擷取單元22、24、沈其中任何一個(gè)角落時(shí)，另外兩個(gè)影像擷取單元仍可“看 到”影像，進(jìn)而可計(jì)算得到準(zhǔn)確的坐標(biāo)，避免了公知技術(shù)的“死角”問(wèn)題。其中，發(fā)光單元觀為一紅外線發(fā)射器，或者為一廣角型紅外線發(fā)射器。而影像擷 取單元22、24、沈?yàn)榧t外線攝影機(jī)。一導(dǎo)光板，設(shè)置于該面板上，用以平均分布該發(fā)光單元所發(fā)射的該光線。
請(qǐng)參考圖2，其為圖1沿A-A軸線的剖面圖，其說(shuō)明了發(fā)光單元觀發(fā)射光線，進(jìn)而 由影像擷取單元M接收到的情形。當(dāng)對(duì)象進(jìn)入發(fā)光單元觀的光線發(fā)射范圍內(nèi)，也就是液 晶面板12由外罩10所包圍的空間，就會(huì)發(fā)生光線遮斷。通過(guò)此光線遮斷的兩個(gè)以上的影 像，處理單元即可計(jì)算交叉計(jì)算出對(duì)象觸碰的坐標(biāo)。理所當(dāng)然地，可輕易地計(jì)算出多點(diǎn)觸碰 的坐標(biāo)。運(yùn)用三個(gè)角落的影像擷取單元，另可避免掉兩個(gè)影像擷取單元的鬼影問(wèn)題。除了將三個(gè)影像擷取單元設(shè)置于三個(gè)角落的方式，亦可采取將兩個(gè)設(shè)置相鄰兩個(gè) 角落，另一個(gè)設(shè)置于對(duì)邊的方式。請(qǐng)參考圖3A，其為本發(fā)明的光學(xué)觸控系統(tǒng)1第二實(shí)施例中第一例。光學(xué)觸控系統(tǒng) 1包含有發(fā)光單元觀、發(fā)光單元30、影像擷取單元22、影像擷取單元M、影像擷取單元沈， 與一處理單元(未畫(huà)出)。影像擷取單元22、24、沈連接處理單元，分別設(shè)置于液晶面板12的另兩個(gè)角落，在 圖3A中為左上角與右上角，用以擷取發(fā)光單元觀、30所發(fā)送的光線所形成的影像。處理單 元用以控制發(fā)光單元觀、30的發(fā)光，并接收影像擷取單元22、24J6所傳送的影像，并依據(jù) 觸碰物遮斷光線所形成的影像計(jì)算觸碰物的坐標(biāo)。設(shè)置于對(duì)邊的影像擷取單元沈，可設(shè)置于中央，亦可設(shè)置于中央偏左或中央偏右， 或靠近角落，或左右兩個(gè)鄰邊的其中一處皆可。而三個(gè)影像擷取單元的設(shè)計(jì)，同樣可達(dá)到前 述的防止死角與鬼影的效果。而兩個(gè)發(fā)光單元觀、30的設(shè)計(jì)，若發(fā)光單元的發(fā)光效率很好， 亦可采取一個(gè)即可。請(qǐng)參考圖3B，其為本發(fā)明的光學(xué)觸控系統(tǒng)1第二實(shí)施例中第二例，其為將兩個(gè)影 像擷取單元22J4設(shè)置于兩對(duì)角，而另一個(gè)影像擷取單元沈設(shè)置于底邊的實(shí)施例。亦即， 除了圖3A的相鄰兩邊的設(shè)置外，亦可采取對(duì)角與其中一邊的一處的設(shè)計(jì)。除了對(duì)邊或者鄰邊的一個(gè)影像擷取單元的設(shè)置外，亦可設(shè)置多個(gè)鄰邊或?qū)叺挠?像擷取單元。請(qǐng)參考圖3C，其為本發(fā)明的光學(xué)觸控系統(tǒng)1第二實(shí)施例中第三例，其為將兩個(gè) 影像擷取單元22J4設(shè)置于兩對(duì)角，而另兩個(gè)影像擷取單元沈、32設(shè)置于底邊的實(shí)施例。本發(fā)明更提供一種可增加觸碰問(wèn)題解決的方式-在面板上增加一導(dǎo)光板。增加導(dǎo) 光板有幾個(gè)效果，一、提高發(fā)光單元的光線分布均勻度；二、保護(hù)液晶面板。請(qǐng)參考圖4，其為本發(fā)明的光學(xué)觸控系統(tǒng)第三實(shí)施例，其為運(yùn)用導(dǎo)光板40(例如， 可采用導(dǎo)光玻璃)的第一實(shí)施例。比較圖1與圖4可發(fā)現(xiàn)，其差異點(diǎn)在于圖4增加了導(dǎo)光 板40，其余者皆相同。其差異性再請(qǐng)參考圖5，圖4沿A-A軸線的剖面圖。由圖5可觀察到， 發(fā)光單元觀所發(fā)射的光線，會(huì)經(jīng)由導(dǎo)光板40進(jìn)行導(dǎo)光。若無(wú)對(duì)象接觸時(shí)，光線將會(huì)均勻分 布于導(dǎo)光板40。若有對(duì)象接觸時(shí)，因?yàn)閷?duì)象與導(dǎo)光板40的折射率不同于空氣與導(dǎo)光板40 的折射率，將會(huì)使光線的走向發(fā)生變化，影像擷取單元M可截取到此變化。同樣地，圖3A-圖3C的實(shí)施例亦可采用導(dǎo)光板40的增設(shè)設(shè)計(jì)，請(qǐng)參考圖6，其為本 發(fā)明的光學(xué)觸控系統(tǒng)第四實(shí)施例，增設(shè)導(dǎo)光板40的設(shè)計(jì)。其與圖3A-圖3C的差異僅在于 導(dǎo)光板40的增設(shè)，余者相同，不再贅述。實(shí)作上，三個(gè)影像擷取單元的設(shè)置，另可設(shè)置的位置有兩個(gè)對(duì)角與一周邊，或者， 相鄰兩角落與其鄰邊。以圖1的實(shí)施例來(lái)說(shuō)，將影像擷取單元M的位置設(shè)置于外罩10的 上邊、下邊、左邊或者右邊均可。以圖3C的實(shí)施例來(lái)說(shuō)，將影像擷取單元沈設(shè)置于外罩10的左邊或右邊而非下邊，亦可達(dá)到相同效果。不過(guò)，相應(yīng)地，不同的設(shè)置位置，處理單元必須 將設(shè)置的角度列入計(jì)算坐標(biāo)的參數(shù)值，計(jì)算上較為復(fù)雜。此外，導(dǎo)光板的設(shè)置，可采用單片或者多片的設(shè)計(jì)。雖然本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容已經(jīng)以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明， 任何熟悉此項(xiàng)技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神所作些許的更動(dòng)與潤(rùn)飾，皆應(yīng)涵蓋于本發(fā) 明的范疇內(nèi)，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)根據(jù)權(quán)利要求所界定的內(nèi)容為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)觸控系統(tǒng)，用于偵測(cè)至少一個(gè)觸碰物觸碰一面板的至少一觸碰坐標(biāo)，其特 征在于，該系統(tǒng)包含至少一發(fā)光單元，設(shè)置于該面板，用以發(fā)射一光線以分布于該面板上；至少三個(gè)影像擷取單元，分別設(shè)置于該面板的三個(gè)角落，用以擷取該光線所形成的一 影像；及一處理單元，連接該發(fā)光單元，連接并接收該些影像擷取單元所傳送的該影像，并依據(jù) 該觸碰物遮斷該光線所形成的該影像計(jì)算該觸碰坐標(biāo)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)觸控系統(tǒng)，其特征在于，該發(fā)光單元設(shè)置于該面板的第 四角落。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)觸控系統(tǒng)，其特征在于，該發(fā)光單元為一紅外線發(fā)射器 或一廣角型紅外線發(fā)射器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)觸控系統(tǒng)，其特征在于，還包含至少一導(dǎo)光板，設(shè)置于該面板上，用以平均分布該光線于該面板。
5.一種光學(xué)觸控系統(tǒng)，用于偵測(cè)至少一個(gè)觸碰物觸碰一面板的至少一觸碰坐標(biāo)，其特 征在于，包含一第一發(fā)光單元，設(shè)置于該面板，用以發(fā)射一光線以分布于該面板上；一第一、第二影像擷取單元，分別設(shè)置于該面板的兩角落，用以擷取該光線所形成的一 影像；至少一第三影像擷取單元，設(shè)置于該面板的一至少一邊，用以擷取該影像；及一處理單元，連接該第一發(fā)光單元，連接并接收該第一、第二、第三影像擷取單元所傳 送的該影像，并依據(jù)該觸碰物遮斷該光線所形成的該影像計(jì)算該觸碰坐標(biāo)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光學(xué)觸控系統(tǒng)，其特征在于，該第一發(fā)光單元設(shè)置于該面板 的一第三角落，且第一發(fā)光單元為一紅外線發(fā)射器或一廣角型紅外線發(fā)射器。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光學(xué)觸控系統(tǒng)，其特征在于，還包含至少一導(dǎo)光板，設(shè)置于該面板上，用以平均分布該光線于該面板。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光學(xué)觸控系統(tǒng)，其特征在于，還包含至少一第二發(fā)光單元，設(shè)置于該面板，連接該處理單元，用以發(fā)射該光線。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光學(xué)觸控系統(tǒng)，其特征在于，該第二發(fā)光單元為一紅外線發(fā) 射器或一廣角型紅外線發(fā)射器。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光學(xué)觸控系統(tǒng)，其特征在于，該第一、第二影像擷取單元是 設(shè)置于該面板的相鄰兩角落或該面板的對(duì)角。
全文摘要
本發(fā)明為一種光學(xué)觸控系統(tǒng)，運(yùn)用至少三個(gè)影像擷取單元，分別設(shè)置于面板的三個(gè)角落，或者兩個(gè)角落與其對(duì)邊，再于另一角落設(shè)置一發(fā)光單元，藉以達(dá)到以最少的影像擷取單元而無(wú)死角的光學(xué)擷取系統(tǒng)。
文檔編號(hào)G06F3/042GK102109928SQ20091025888
公開(kāi)日2011年6月29日 申請(qǐng)日期2009年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月29日
發(fā)明者葉恒銘, 陳亦達(dá) 申請(qǐng)人:萬(wàn)達(dá)光電科技股份有限公司