201118690 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種觸控裝置，且特別是有關於一種光學 觸控裝置及其定位方法。 【先前技術】 觸控功能已成為現今許多電子裝置必備功能之一，而觸控 裝置即為實現觸控功能所需之常見電子元件。目前觸控襞置的 種類主要包括電阻式、電容式、光學式等，電子裝置可根據不 同的觸控需求而搭配不同種類的觸控裝置。 鲁圖1為習知一種光學觸控裝置之結構示意圖。請參照圖 1 ’ I知光學觸控裝置100包括一導光模組110、一光源模組 120以及一影像偵測模組130。其中，導光模組11〇包括沿一 矩形軌跡之四個邊依次排列的反光條112a、U2b、112c、112d， 且上述矩形執跡内的區域為一感測區域114。此外，光源模組 120包括發光元件122a、122b、122c，其中發光元件122a設 置於反光條112a與反光條112b的相鄰兩端之間，發光元件 122b設置於反光條112b與反光條112c的相鄰兩端之間，而 φ 發光元件l22c設置於反光條112a與反光條112d的相鄰兩端 之間。光源模組120用以提供光線至反光條U2a、112b、112c、 112d，而反光條U2a、112b、112c、112d用以反射光源模組 120提供的光線。另外’影像偵測模組13〇包括影像偵測元件 132a、132b、132c，其中影像偵測元件132a設置於反光條112a 與反光條112b的相鄰兩端之間，影像偵測元件132b設置於反 光條112b與反光條112c的相鄰兩端之間，而影像偵測元件 132c設置於反光條112a與反光條li2d的相鄰兩端之間。 承上述’影像偵測模組130用於偵測感測區域114内是否 有觸控點（即遮光物），並計算出觸控點的位置。此光學觸控 201118690 1點觸控的功能。舉例來說，當感測區域…内 有兩侧_時，每—影像_元件⑽、132 =侦暗點。理論上’藉由這些影像偵測科上' 點可算出兩個觸控點 ⑽、膨測元件
舉例來》兒，如圖2所不，當感測區域114内有兩個觸控 A、B時，影像偵測元件132a會偵測到暗點Ai、B ^ 測元件132b會偵測到暗點Α2、Β2，而影像偵測元件二上 侧到暗點A3、Β3，其中暗點Ah Α2、Α3是觸控點 的，而暗點m、Β2、Β3是觸控點Β造成的。然而，因 Α1與暗點Β1重疊，所以影像偵測元件132a只會偵測到二個 暗點。如此，在利用重心的算法來計算暗點A1與暗點bi 位置時，將會產生誤差，亦即產生所謂的重心偏移。 承上述’當利用影像偵測元件132a、132b所偵測到的睥 點A1、B1、A2、B2來计算觸控點a、B的位置時，可辑由 線L1與直線L2來算出其中一個觸控點的位置，並藉由直 L1與直線L3來算出另一個觸控點的位置。但上述之重心偏移 的問題可能會導致計算出的兩個點A，、B，的位置與實際觸押 點A、B的位置有較大的誤差。同樣地’利用影像偵^元^ 132a、132c所偵測到的暗點Α1、Bl、A3、B3來計算觸押點 A、B的位置時，亦會產生相同的問題。 ‘ 此外，當利用影像彳貞測元件132b、132c所偵測到的暗點 A2、B2、A3 ' B3來計算觸控點A、B的位置時，可利用直線 L2與直線L5來計算出其中一個觸控點的位置，並利用直線 L3與直線L4來計算出另一個觸控點的位置。然而，直線L2 201118690 與直線L5斜率過於相近，且直線L3與直線L4的斜率過於相 近，如此可能會導致計算出的兩個點A，，、B”的位置與實際觸 控點A、B的位置有較大的誤差。 不 此外，習知光學觸控裝置1〇〇存在一定的盲區 zone)。此處的盲區是指影像偵測模組13〇的影像偵測元件 132b、132c無法偵測到觸控點所造成的暗點，從而無法 出觸控點之位置的區域。舉例來說，如圖3所示，影像 件132b的視野（fleld〇fview，F〇v)涵蓋反光條m⑽，
但反光條112 a與反絲i丨2 d之間存有間隙以設置影像債測元 件mc。由於影像制元件132c無法反射光線，料影像侈 測兀件132b無法偵測到在區域150⑽觸控點C，所以區域 150即為所谓的盲區。此外，當觸控點〇剛好部分位於區域 15〇内時，影像價測$ 13〇b將無法精確地债測到的觸控^ 所造成的暗點’如此亦將無法精確地計算出雛點㈣位置。 另外’影像偵測元件132c在偵測時亦有類似的f 【發明内容】 喂 本發明提供—種光學觸控裝置，以精確 置’並有效賴盲區之問題。 輕點的位 算觸—種絲職裝置之定㈣法，叫確地計 异觸控點的位置，並有效解決盲區之問題。 為達上述優點，本發明提出一種光學觸控裝置，1 二光源模組、第-影像偵測元件、-第二影像偵測元件二 -第二影像_元件以及一鏡面元件。框 第二壁以及一第四壁。第一壁與第三壁相 ’框體所圍的區域為一感測區域。光源模組用 捉供九線至感測區域。第一影像偵測元件設置於第_壁與第 201118690 二壁的相鄰兩端之間，且視野涵蓋第三壁與第四壁。第二影像 偵測元件設置於第二壁與第三壁的相鄰兩端之間，且視野涵蓋 第一壁與第四壁。第三影像偵測元件設置於第一壁與第四壁的 相鄰兩端之間，且視野涵蓋第二壁與第三壁。鏡面元件設置於 第四壁。其中，鏡面元件適於使位於感測區域内之一觸控點形 成一虛像，而第一影像偵測元件與第二影像偵測元件適於偵測 觸控點及虛像之光學資訊。 在本發明之一實施例中，上述之光源模組包括一第一發光
元件、一第二發光元件以及一第三發光元件。第一發光元件設 置於第一壁與第二壁的相鄰兩端之間。第二發光元件設置於第 二壁與第三壁的相鄰兩端之間。第三發光元件設置於第一璧與 第四壁的相鄰兩端之間。 在本發明之一實施例中，上述之光學觸控裝置更包括一第 一導光元件、一第二導光元件以及一第三導光元件。其中，第 =導光元件設置於第-壁，第二導光元件設置於第三壁，而第 二導光元件設置於第三壁。 在本發明之-實施例中，上述之第一導光元件、第二導光 疋件與第三導光元件分別為—反光條，第—發光元件、第二發 =件與第三發光元件朝向感酿域發光，而第—導光元件、 第^光元件與第三導光元件用於將傳遞至第—導光元件、第 -導件與第三導光元件的光線反射域測區域。 域的 第 开株ii發明之-實施例巾，上述之第—導光元件、第二導光 凡倾第三導光元件分別為—導光條，且分職有面向感測區 二出光面以及與*光面相鄰的—人光面，第-發光元件、 糸-杜件與第三發光元件分別朝向第—導光元件、第二導 疋與第三導光元件的入光面發光，且光線係由第-導光元 201118690 ^域第二導光元件與第三導光元件的㈣面出射而傳遞至感測 元件ίΐ制之—實_巾，上述之第―發光元件、第二發光 j二發光兀件分別為發光二極體（lightemittingdi〇de)。 旦Μ象福、目f發明之一實施例中，上述之第一影像偵測元件、第二 ===?第三景彡像制元❹社括叫貞測單元與電 連接至偵測早元之一數位訊號處理單元。 在本發明之一實施例中，上述之光學觸控裝置更包括一其 二ΐΓΐ體、光源模組、第一影像偵測元件、第二影像偵測 兀件以及第三影像偵測元件設置於基板。 為達上述優點，本發明另提出一種光學觸控裝置之定位方 法，其適用於上述之光學觸控裝置。此光學觸控裝置之定位方 法包括：藉由鏡面元件使位於感測區域的一觸控點形成一虛 像用第-f嫌彳貞測元件、帛二影像彳貞測元件以及第三影像 偵’則元件偵測觸控點造成之暗點的位置，以得到一第一光學資 並利用第—影像偵測元件以及第二影像偵測元件债測虛& =成之暗點的位置以得到一第二光學資訊；以及根據第一光學 貪訊以及第二光學資訊判斷位於感測區域内的觸控點之位置。 本發明之光學觸控裝置及其定位方法中，由於導光模組的 鏡面7L件能產生虛像資訊，所以第一影像偵測元件以及第二影 像偵測元件可以偵測到較多有效且可用的光學資訊，從而能精 確地計算觸控點位置，並有效避免盲區之問題。 為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易 懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。 【實施方式】 圖4為本發明一實施例之光學觸控裝置的結構示意圖。請 201118690 參照圖4，本實施例之 光源模組220、一第―旦二觸控裝置200包括一框體21〇、-件234、-第：与傻福=偵測疋件232、一第二影像價測元 實施例中，框體2ω例 ^件218。在本 一第二壁202、一第三辟⑽科框體其包括一第一壁2〇!、 與第三壁203相對，一第土二壁^及盘一第四壁綱。第一壁加 210第-壁2〇卜第-壁2〇2 /、弟四壁204相對，而框體 的區域為-域一2f92^紅壁加及第四壁2(Η所圍
而分杜加件又置於框體210之第四壁綱，且鏡 像，而第該感測區軸之—雜點形成一虛 二元件232、第二影像輸牛234以及第 應:像之光用以偵測位於感測區域219之觸控點及對 在本實關中，光學觸控裝置2〇〇更可包括一基板（圖未 不），而框體210、光源模、组22〇、第一影像偵測元件、第二 影像偵測元件⑽第三影像_元件可設置於基板上。 此外，在本實施例中，光學觸控裝置2〇〇更可包括一第一 導光讀212、-第二導光元件2M、—第三導光元件216。 第一導光元件212、第二導光元件214與第三導光元件216分 別設置於框體210之第一壁201、第二壁202、第三壁2〇3。 第一導光元件212、第二導光元件214與第三導光元件216例 如分別為一反光條，其用於將傳遞至第一導光元件212、第二 導光元件214與第三導光元件216的光線反射至感測區域219。 上述之光源模組220包括一第一發光元件222、一第二發 光元件224以及一第三發光元件226。第一發光元件222、第 一發光元件224與第二發光元件226例如分別為一發光二極 201118690 體，但不以此為限。本實 置於框體2H)之第m元件222例如是設 第一導光元件212m; I 咐目鄰兩端之間（即 224 #：r〇r:f}：： 的二=:間(即第二導光元件214舆—第^ H 第一發光兀件226例如是設置於框體210 ^一壁201與第第四壁綱的相鄰兩端之間（即第一導光元 與Ϊ面元件218的相鄰兩端之間）。在本實施例中，第 :==二發光元件214與第三發光元件-朝向 a上述第一影像偵測元件232設置於框體210之第一壁201 與第二壁202的相鄰兩端之間（即第一導光元件212與第二導 光讀214的相鄰_之間），且第一影像制元件232的視 好’函蓋框體210之第三壁203與第四壁204 (即第三導光元件 216與鏡面元件218)。第二影像彳貞測元件234設置於框體21〇 之第二壁202與第三壁203的相鄰兩端之間（即第二導光元件 214與第二導光元件216的相鄰兩端之間），且第二影像偵測 元件234的視野涵蓋框體210之第一壁201與第四壁2〇4 (即 第一導光元件212與鏡面元件218)。第三影像偵測元件236 設置於框體210之第一壁201與第第四壁204的相鄰兩端之間 (即第一導光元件212與鏡面元件218的相鄰兩端之間），且 第三影像偵測元件236的視野涵蓋框體210之第二壁2〇2與第 三壁203 (即篥二導光元件214與第三導光元件216)。 更詳細地說’第一壁201與第二壁202的相鄰兩端之間例 如設有開口，以供設置第一發光元件222及第一影像摘測元件 232。第二壁202與第三壁203的相鄰兩端之間例如設有開口， 201118690 以供设置第二發先元件224與第二影像憤測元件234。第一壁 201與第四壁204的相鄰兩端之間例如設有開口，以供設置第 三發光元件226與第三影像偵測元件236。 此外’第一影像偵测元件232、第二影像偵測元件234以 及第三影像偵測元件236分別包括一偵測單元237與電性連接 至偵測單元237之一數位訊號處理單元238。上述之第一影像 偵測兀件232、第二影像偵測元件234與第三影像偵測元件236 的視野即為偵測單元237的視野。此外，數位訊號處理單元
238用以處理對應之偵測單元237的偵測訊號，並將偵測訊號 ，遞至中央處理單元（圖未示），以藉由此中央處理單元計 异出觸控點的位置。上述之偵測訊號例如是偵測單元237所偵 測到之暗點的位置。 下文將具體描述適用於上述之光學觸控裝置200之光學 ^控裝置的《位方法，並將配合圖式具體說明光學觸控裝置 0及其定位方法如何避免因多個觸控點所造成的暗點重疊， 導致定位不精確的問題。 ，用於上述之光學觸織置之光學觸控裝置的定位 万法包括以下步驟： 虎後^心兄面元件218使位於感測區域219的一觸控點形成 及第^用第—影像偵測元件232、第二影像侧元件234 =像偵測元# 236 _觸控點造成之暗點的位置，以: 像#測-資訊’並利用第—影像制元件232以及第二 風次、1、70 3 4 _虛像造成之暗點的位置，以制-第二 予貝矾，以及根據第一光學資訊 ' 測區,9内的觸控點之位置。…―先子貝訊判斷位的 μ參照圖5,以本實施例之光學觸控裝置2〇〇及其定位; 201118690 法定位位於感測區域219的兩個觸控點E、 ^鏡面元件训的設置，位於感測== 偵測元件Λ 彳讀232、第二影像 F 第二衫像_元件236可偵測到觸㈣Ε、 F所造成的暗點，從而得到一第一觸^一 的暗點=貞二47制到麵E1、F1所造成 係關於觸控點E、的是說’第—光學資訊 的光學資訊。 第—先學賴_於虛像仏 承上述，在其中一影像偵測元 點E37%3並^=232^貞測到之由虛像E1、F1所造成的暗 能谓測到有效可用；第一影像伽元件232雖不 二光學資訊偵測到有效可用的第 E3 . F3 ( 232 元件234或第m,:先予貝§fL)，配合第二影像偵測 E' E、F的位置 即第—光㈣訊）來精確地計算出觸控點 此外’本實施例之光學 決習知技術所提到之盲裝 及其疋位方法亦可解 測元件234為例，由於網^門4 °月參照圖6 ’以第二影像偵 盲區）内，所以第^ 位在區域250 (即習知技術的
234 G 9,Λ ^ 置此外，因觸控點H的一 1八h + ，内，所以第二影像 。刀位在&域
所造成的暗點的位置 ：:確債測到觸控點G 罝也扰疋况，第一影像偵測元件234不能 201118690 制到有效可用的第-光學資訊。然而，因觸控點g、h 成虛像GhHl’所以第二影像谓測元件234可偵測到虛像 m所造成的暗點G2、H2，而第一影像偵測元件2 虛像G1、m所造成的暗點G3、H3。也就是說 測元件232及第二影像侧元件234可摘測到有效可用的= 光學資訊。如此，可藉由第-影像偵測元件说所伯測到之二 點G3、H3的位置，配合第二影像偵測元件故所偵測到之二 點G2、H2的位置來精確地計算出觸控點g、h的位置 曰 村配合第—影像偵測元件232或第三影像制元件236所偵 測到之觸控點G、Η造成的暗點的位置（即第一光學資訊 算_” G、Η的位置。因此’本實施例之光學觸 二 2GG及其撞^法可有效解決f知技賴糾之 的問題。 基於上述，相較於習知光學觸控裝置1〇〇，本實施例之光 J觸控裝及狀位方法，因設有鏡面元件川以使位於 =則區域219内的觸控點能形成虛像，所以第—影像偵測元件 2二第二影像偵測元件234能債測到虛像所造成的暗點。也 ^ Γί ’第一影像債測元件232與第二影像偵測元件234可獲 于夕的光子=貝戒’以利精確計算出觸控點的位置。 ，7為本發明另一實施例之光學觸控裝置的結構示意 二π >照圖7，本實施例的光學觸控裝置2〇似與上述之光 :控農置2G0的區別在於，光學觸控震置2撕的第一導光 =212a、第二導光元件21如與第三導光元件214&分別為一 :條。，具體地’第一導光元件212a、第二導光元件21如與 '一導光το件216a分別具有面向感測區域219的一出光面32 以及與出絲32相鄰的—人光面34。在本實施例巾，第一發 201118690 光元件222、第二發光元件224與第三發光元件226係分別朝 向第一導光元件212a、第二導光元件214a與第三導光元件 216a的入光面34發光。光源模組220所發出的光線由第一導 光元件212a、第二導光元件214a與第三導光元件216a的入光 面34入射第一導光元件212a、第二導光元件214a與第三導光 元件216a，而第一導光元件212a、第二導光元件21扣與第三 導光元件216a會將光線轉換成線光源，且線光源會從出光面 32出射而傳遞至感測區域219。此光學觸控裝置2〇加的觸控 點定位方法及優點均與光學觸控裝置2〇〇相同，在此不再 • 述。 ^綜上所述，本發明之光學觸控裝置及其定位方法中，第一 衫像偵測元件與第二影像偵測元件可偵測到由鏡面元件產生 =觸控點之虛像，以獲得更多的光學資訊，如此有利於精確計 算出觸控點的位置並解決盲區的問題。 雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定 本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍 内，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後 • 附之申請專利範圍所界定者為準。 【圖式簡單說明】 圖1為習知一種光學觸控裝置之結構示意圖。 圖2為圖1所示之光學觸控裝置之感測區内的兩觸控點 所造成的暗點重疊的示意圖。 圖3為圖1所示之光學觸控裝置的盲區之示意圖。 圖4為本發明一實施例之光學觸控裝置之結構示意圖。 圖5為圖4所示之光學觸控裝置之感測區内的兩觸控點 所造成的暗點重疊的示意圖。 201118690 圖6為圖4所示之光學觸控裝置如何解決習知技術之盲區 問題的示意圖。 圖7為本發明另一實施例之光學觸控裝置之結構示意圖。 【主要元件符號說明】 100 :習知光學觸控裝置 110 :導光模組 112a、112b、112c、112d :反光條 114 .感測區域 120 :光源模組 • 122a、122b、122c :發光元件 130 :影像偵測模組 132a、132b、132c :影像偵測元件 150、250 :區域 200、200a :光學觸控裝置 210 :框體 201 :第一壁 202 :第二壁 ^ 203 :第三壁 204 :第四壁 212、212a :第一導光元件 214、214a :第二導光元件 216、216a :第三導光元件 218 鏡面元件 219 感測區域 220 光源模組 222 第一發光元件 15 201118690 224 :第二發光元件 226 :第三發光元件 232 :第一影像偵測元件 234 :第二影像偵測元件 236 :第三影像偵測元件 237 :偵測單元 238 :數位訊號處理單元 32 :出光面 34 :入光面 • A、B、C、D、E、F、G、H:觸控點 A，、A”、B,、B” ：點 A卜 A2、A3、B卜 B2、B3、E2、E3、F2、F3、G2、G3 H2、H3 :暗點
El、F卜G卜H1 :虛像 LI、L2、L3、L4、L5 :直線