專利名稱：光學式觸控系統(tǒng)及其操作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種觸控系統(tǒng)，特別是涉及一種能夠利用轉(zhuǎn)動機制將光學式觸控裝置 由屏幕上方轉(zhuǎn)動至另一適當位置，以向使用者提供各種不同的仿真輸入模式的光學式觸控 系統(tǒng)及其操作方法。
背景技術(shù)：
近年來，隨著影像顯示相關(guān)的科技不斷地發(fā)展，市面上出現(xiàn)的各式各樣新型態(tài)的 顯示裝置逐漸取代傳統(tǒng)的陰極射線管顯示器。其中，觸控式液晶顯示裝置不僅省電且不占 空間，還同時具有可直接利用接觸方式進行輸入的優(yōu)點，故能受到一般消費者的喜愛，已成 為顯示器市場上的主流，并且廣泛地應用于各類電子產(chǎn)品中，例如自動柜員機、銷售點終端 機、游客導覽系統(tǒng)或工業(yè)控制系統(tǒng)等。一般而言，目前較為常見的觸控式裝置包含有電阻式觸控裝置、電容式觸控裝置 以及光學式觸控裝置等類型，利用不同探測原理及方式進行單一或多重觸控點的探測。在 上述各種不同類型的觸控式裝置中，光學式觸控裝置由于具有透光性佳的特性，已成為有 別于傳統(tǒng)的電阻式觸控裝置與電容式觸控裝置之外的另一常用技術(shù)。然而，傳統(tǒng)的光學式觸控裝置必須在面板的四周設置許多光源發(fā)射器及光接收器 以進行觸控點的探測，將造成整個面板裝置額外的空間需求，使得其體積無法進一步縮小， 加上其生產(chǎn)成本相當可觀，也無法達到高分辨率的觸控探測。近來，雖有人將三角定位量測 法應用于光學觸控技術(shù)中，以進行觸控點的探測。利用該方式雖提高觸控輸入的分辨率，并 可減少光源發(fā)射器及光接收器的數(shù)量，但仍無法解決額外的空間需求的問題，且反而隨之 帶來繁瑣的計算及邊框反射條需精確定位等問題。此外，由于科技日新月異以及現(xiàn)代人忙碌生活中的實際需求，目前市面上的3C產(chǎn) 品均需講求輕薄短小且易于攜帶等優(yōu)點，因此，即使電子產(chǎn)品具有多么優(yōu)異的功能，但若其 外型笨重且不易攜帶，也難以受到一般消費者的青睞。以近年來愈來愈流行的筆記型計算 機來說，更是不斷跟著該輕薄短小潮流的潮流而發(fā)展。然而，如圖1所示，由于傳統(tǒng)的筆記 型計算機1的基座12仍需設置有鍵盤120及觸控板122等輸入單元，以供使用者進行輸入 的動作，因此，基座12的厚度dl難以繼續(xù)縮減，勢必成為發(fā)展超薄筆記型計算機的一大障 礙。因此，本發(fā)明提出一種光學式觸控系統(tǒng)及其操作方法，以解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種能夠利用轉(zhuǎn)動機制將光學式觸控裝置由屏幕上方轉(zhuǎn)動至另一適 當位置，以向使用者提供各種不同的仿真輸入模式的光學式觸控系統(tǒng)及其操作方法。由于 轉(zhuǎn)動后的光學式觸控裝置可取代原本設置于筆記型計算機基座的鍵盤及觸控板等輸入單 元的功能，故可有效地節(jié)省筆記型計算機基座的空間，以縮減整個筆記型計算機的厚度。根 據(jù)本發(fā)明的第一具體實施例為一種光學式觸控系統(tǒng)。在該實施例中，該光學式觸控系統(tǒng)包含光學式觸控裝置、控制裝置及轉(zhuǎn)動裝置。其中，該轉(zhuǎn)動裝置分別連接至該光學式觸控裝置 與該控制裝置。當該控制裝置接收到模式切換信號時，該控制裝置根據(jù)該模式切換信號從 多個預設使用模式中選出相對應的特定使用模式，并且該特定使用模式對應于特定轉(zhuǎn)動角 度。該轉(zhuǎn)動裝置將該光學式觸控裝置轉(zhuǎn)動該特定轉(zhuǎn)動角度，致使該光學式觸控裝置由第一 位置轉(zhuǎn)動至第二位置，由此供使用者根據(jù)該特定使用模式對該光學式觸控裝置進行輸入的 動作。根據(jù)本發(fā)明的光學式觸控系統(tǒng)，進一步包含模式切換裝置，連接至該控制裝置， 當該模式切換裝置被按壓或觸碰時，該模式切換裝置產(chǎn)生該模式切換信號至該控制模塊。根據(jù)本發(fā)明的光學式觸控系統(tǒng)，其中該特定使用模式為仿真鍵盤輸入模式、仿真 觸控板/手寫板輸入模式或仿真游戲桿輸入模式。根據(jù)本發(fā)明的光學式觸控系統(tǒng)，其中當該特定使用模式為該仿真鍵盤輸入模式 時，該第二位置位于數(shù)據(jù)處理裝置的基座上方，該基座上設置有輸入?yún)^(qū)域，該輸入?yún)^(qū)域包含 多個子輸入?yún)^(qū)域，當一物體接近或觸碰到該多個子輸入?yún)^(qū)域中的第一子輸入?yún)^(qū)域時，若該 第一子輸入?yún)^(qū)域?qū)诘谝绘I盤按鍵，則該數(shù)據(jù)處理裝置將會顯示對應于該第一鍵盤按鍵 的字符、符號或功能。根據(jù)本發(fā)明的光學式觸控系統(tǒng)，其中當該特定使用模式為該仿真觸控板/手寫板 輸入模式時，該第二位置位于數(shù)據(jù)處理裝置的基座上方，該基座上設置有輸入?yún)^(qū)域，用以供 一物體接近或觸碰到該輸入?yún)^(qū)域以進行手寫輸入或功能選擇。根據(jù)本發(fā)明的光學式觸控系統(tǒng)，其中當該特定使用模式為該仿真游戲桿輸入模式 時，該第二位置位于數(shù)據(jù)處理裝置的基座上方，該基座上設置有定位點，當一物體接近或碰 觸到該定位點時，該光學式觸控裝置開始感測該物體在不同時間下的多個傾斜角度并根據(jù) 該多個傾斜角度決定該物體的轉(zhuǎn)動角度及轉(zhuǎn)動方向，該數(shù)據(jù)處理裝置所顯示的對象將會根 據(jù)該轉(zhuǎn)動角度及該轉(zhuǎn)動方向進行相對應的移動。根據(jù)本發(fā)明的光學式觸控系統(tǒng)，其中該光學式觸控裝置包含發(fā)射模塊及接收模 塊，該發(fā)射模塊與該接收模塊分別設置于該光學式觸控裝置的表面的第一側(cè)及相對于該第 一側(cè)的第二側(cè)，該發(fā)射模塊用以均勻地發(fā)射出多道光線，該接收模塊用以接收該多道光線， 該發(fā)射模塊及/或該接收模塊的至少一部分區(qū)域由具有導光功能的光學單元所構(gòu)成。根據(jù)本發(fā)明的光學式觸控系統(tǒng)，其中該光學式觸控裝置包含第一光學模塊及第一 光感測模塊，該第一光學模塊及該第一光感測模塊分別設置于該光學式觸控裝置的表面的 第一側(cè)與相對于該第一側(cè)的第二側(cè)，該第一光學模塊接收第一光源并均勻地發(fā)射出多道第 一方向光線，當該多道第一方向光線中的至少一道第一方向光線在該表面上方被一物體阻 擋時，該第一光感測模塊根據(jù)其接收該多道第一方向光線的接收情形產(chǎn)生第一感測結(jié)果。根據(jù)本發(fā)明的光學式觸控系統(tǒng)，其中該第一光學模塊包含多個導光單元，該第一 光感測模塊包含多個光電感測單元，該多個光電感測單元中的第一光電感測單元對應于該 多個導光單元中的第一導光單元及第一位置，并用以接收該第一導光單元所發(fā)射出的第一 方向光線。根據(jù)本發(fā)明的光學式觸控系統(tǒng)，其中該光學式觸控裝置進一步包含第二光學模 塊、第二光感測模塊及處理模塊，該第二光學模塊及該第二光感測模塊分別設置于該表面 的第三側(cè)與相對于該第三側(cè)的第四側(cè)，該第二光學模塊接收第二光源并均勻地發(fā)射出多道第二方向光線，當該多道第二方向光線中的至少一道第二方向光線在該表面上方被該物體 阻擋時，該第二光感測模塊根據(jù)其接收該多道第二方向光線的接收情形產(chǎn)生第二感測結(jié) 果，該處理模塊根據(jù)該第一感測結(jié)果及該第二感測結(jié)果在該表面上判定對應于該物體的觸 控點位置。根據(jù)本發(fā)明的光學式觸控系統(tǒng)，其中該光學式觸控裝置進一步包含旋轉(zhuǎn)光源發(fā)射 模塊，用以分別對該第一光學模塊及該第二光學模塊發(fā)射出該第一光源及該第二光源。根據(jù)本發(fā)明的光學式觸控系統(tǒng)，其中該旋轉(zhuǎn)光源發(fā)射模塊還循序式地發(fā)射出多道 掃瞄光線，該多道掃瞄光線均勻地分布于該表面上方，該第一光感測模塊及該第二光感測 模塊接收該多道掃瞄光線并分別根據(jù)其該多道掃瞄光線的接收情形產(chǎn)生第三感測結(jié)果及 第四感測結(jié)果，該處理模塊根據(jù)該第一感測結(jié)果、該第二感測結(jié)果、該第三感測結(jié)果及該第 四感測結(jié)果在該表面上判定該觸控點位置。根據(jù)本發(fā)明的光學式觸控系統(tǒng)，其中當該處理模塊判定該觸控點位置后，該處理 模塊將會根據(jù)查找表找出對應于該觸控點位置的特定功能，并且執(zhí)行該特定功能。根據(jù)本發(fā)明的第二具體實施例為一種光學式觸控系統(tǒng)操作方法。在該實施例中， 該光學式觸控系統(tǒng)包含光學式觸控裝置、控制裝置及轉(zhuǎn)動裝置。該方法包含下列步驟(a) 當該控制裝置接收到模式切換信號時，該控制裝置根據(jù)該模式切換信號從多個預設使用模 式中選出相對應的特定使用模式，其中該特定使用模式對應于特定轉(zhuǎn)動角度；(b)該轉(zhuǎn)動 裝置將該光學式觸控裝置轉(zhuǎn)動該特定轉(zhuǎn)動角度，致使該光學式觸控裝置由第一位置轉(zhuǎn)動至 第二位置，由此供使用者根據(jù)該特定使用模式對該光學式觸控裝置進行輸入的動作。根據(jù)本發(fā)明的方法，其中該特定使用模式為仿真鍵盤輸入模式、仿真觸控板/手 寫板輸入模式或仿真游戲桿輸入模式。根據(jù)本發(fā)明的方法，其中當該特定使用模式為該仿真鍵盤輸入模式時，該第二位 置位于數(shù)據(jù)處理裝置的基座上方，該基座上設置有輸入?yún)^(qū)域，該輸入?yún)^(qū)域包含多個子輸入 區(qū)域，當一物體接近或觸碰到該多個子輸入?yún)^(qū)域中的第一子輸入?yún)^(qū)域時，若該第一子輸入 區(qū)域?qū)诘谝绘I盤按鍵，則該數(shù)據(jù)處理裝置將會顯示對應于該第一鍵盤按鍵的字符、符 號或功能。根據(jù)本發(fā)明的方法，其中當該特定使用模式為該仿真觸控板/手寫板輸入模式 時，該第二位置位于數(shù)據(jù)處理裝置的基座上方，該基座上設置有輸入?yún)^(qū)域，用以供一物體接 近或觸碰到該輸入?yún)^(qū)域以進行手寫輸入或功能選擇。根據(jù)本發(fā)明的方法，其中當該特定使用模式為該仿真游戲桿輸入模式時，該第二 位置位于數(shù)據(jù)處理裝置的基座上方，該基座上設置有定位點，當一物體接近或碰觸到該定 位點時，該光學式觸控裝置開始感測該物體在不同時間下的多個傾斜角度并根據(jù)該多個傾 斜角度決定該物體的轉(zhuǎn)動角度及轉(zhuǎn)動方向，該數(shù)據(jù)處理裝置所顯示的對象將會根據(jù)該轉(zhuǎn)動 角度及該轉(zhuǎn)動方向進行移動。根據(jù)本發(fā)明的方法，其中該光學式觸控裝置包含發(fā)射模塊及接收模塊，該發(fā)射模 塊與該接收模塊分別設置于該光學式觸控裝置的表面的第一側(cè)及相對于該第一側(cè)的第二 側(cè)，該發(fā)射模塊用以均勻地發(fā)射出多道光線，該接收模塊用以接收該多道光線，該發(fā)射模塊 及/或該接收模塊的至少一部分區(qū)域由具有導光功能的光學單元所構(gòu)成。根據(jù)本發(fā)明的方法，其中該光學式觸控裝置包含第一光學模塊及第一光感測模塊，該第一光學模塊及該第一光感測模塊分別設置于該光學式觸控裝置的表面的第一側(cè)與 相對于該第一側(cè)的第二側(cè)，該第一光學模塊接收第一光源并均勻地發(fā)射出多道第一方向光 線，當該多道第一方向光線中的至少一道第一方向光線在該表面上方被一物體阻擋時，該 第一光感測模塊根據(jù)其接收該多道第一方向光線的接收情形產(chǎn)生第一感測結(jié)果。根據(jù)本發(fā)明的方法，其中該第一光學模塊包含多個導光單元，該第一光感測模塊 包含多個光電感測單元，該多個光電感測單元中的第一光電感測單元對應于該多個導光單 元中的第一導光單元及第一位置，并用以接收該第一導光單元所發(fā)射出的第一方向光線。根據(jù)本發(fā)明的方法，其中該光學式觸控裝置進一步包含第二光學模塊、第二光感 測模塊及處理模塊，該第二光學模塊及該第二光感測模塊分別設置于該表面的第三側(cè)與 相對于該第三側(cè)的第四側(cè)，該第二光學模塊接收第二光源并均勻地發(fā)射出多道第二方向光 線，當該多道第二方向光線中的至少一道第二方向光線在該表面上方被該物體阻擋時，該 第二光感測模塊根據(jù)其接收該多道第二方向光線的接收情形產(chǎn)生第二感測結(jié)果，該處理模 塊根據(jù)該第一感測結(jié)果及該第二感測結(jié)果在該表面上判定對應于該物體的觸控點位置。根據(jù)本發(fā)明的方法，其中該光學式觸控裝置進一步包含旋轉(zhuǎn)光源發(fā)射模塊，用以 分別對該第一光學模塊及該第二光學模塊發(fā)射出該第一光源及該第二光源。根據(jù)本發(fā)明的方法，其中該旋轉(zhuǎn)光源發(fā)射模塊還循序式地發(fā)射出多道掃瞄光線， 該多道掃瞄光線均勻地分布于該表面上方，該第一光感測模塊及該第二光感測模塊接收該 多道掃瞄光線并分別根據(jù)其該多道掃瞄光線的接收情形產(chǎn)生第三感測結(jié)果及第四感測結(jié) 果，該處理模塊根據(jù)該第一感測結(jié)果、該第二感測結(jié)果、該第三感測結(jié)果及該第四感測結(jié)果 在該表面上判定該觸控點位置。本發(fā)明還提供了一種光學式觸控系統(tǒng)，包含光學式觸控裝置；轉(zhuǎn)動裝置，連接至該光學式觸控裝置；以及控制裝置，連接至該轉(zhuǎn)動裝置，當該轉(zhuǎn)動裝置將該光學式觸控裝置由第一位置轉(zhuǎn) 動一特定轉(zhuǎn)動角度至第二位置時，該控制裝置從多個預設使用模式中選出相對應的特定使 用模式，以供使用者根據(jù)該特定使用模式對該光學式觸控裝置進行輸入動作。關(guān)于本發(fā)明的優(yōu)點與精神可以通過以下的發(fā)明詳述及附圖得到進一步的了解。


圖1示出了傳統(tǒng)的筆記型計算機的基座上設置有鍵盤及觸控板的示意圖。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的第一具體實施例的光學式觸控系統(tǒng)的功能方塊圖。圖3(A)示出了光學式觸控裝置位于筆記型計算機的屏幕周圍的示意圖；圖3(B) 示出了光學式觸控裝置在一般的屏幕觸控模式下對觸控點T進行感測的示意圖。圖4(A)及圖4(B)示出了轉(zhuǎn)動裝置根據(jù)特定轉(zhuǎn)動角度將光學式觸控裝置由第一位 置轉(zhuǎn)動至第二位置的示意圖。圖5示出了光學式觸控裝置在仿真鍵盤輸入模式下的操作實例。圖6示出了光學式觸控裝置在仿真觸控板/手寫板輸入模式下的操作實例。圖7㈧ (C)分別示出了觸控筆置于定位點P上以及進一步將觸控筆以定位點 P為支點向左或向右傾斜某一角度的示意圖。
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圖8(A) (D)示出了光學式觸控裝置需在光源發(fā)射模塊的同一側(cè)設置光感測模 塊以判斷接觸物體的轉(zhuǎn)動角度的示意圖。圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的第二具體實施例的光學式觸控系統(tǒng)操作方法的流程圖。
具體實施例方式本發(fā)明所提出的光學式觸控系統(tǒng)及其操作方法能夠利用轉(zhuǎn)動機制將光學式觸控 裝置由屏幕上方轉(zhuǎn)動至另一適當位置，以向使用者提供各種不同的仿真輸入模式。值得注 意的是，由于轉(zhuǎn)動后的光學式觸控裝置可以仿真并取代原本設置于筆記型計算機基座的鍵 盤及觸控板等輸入單元的功能，故可有效地節(jié)省筆記型計算機基座的空間，以縮減整個筆 記型計算機的厚度，進而達到節(jié)省材料及生產(chǎn)成本的功效。根據(jù)本發(fā)明的第一具體實施例為一種光學式觸控系統(tǒng)。在該實施例中，該光學式 觸控系統(tǒng)可應用于筆記型計算機或其它數(shù)據(jù)處理裝置，并具有觸控輸入以及模擬各種不同 輸入裝置(例如鍵盤、觸控板、手寫板及游戲桿等)的功能。請參照圖2，圖2示出了該光學 式觸控系統(tǒng)的功能方塊圖。如圖2所示，光學式觸控系統(tǒng)2包含模式切換裝置20、控制裝置22、轉(zhuǎn)動裝置24 及光學式觸控裝置26。其中模式切換裝置20連接至控制裝置22 ；控制裝置22連接至轉(zhuǎn) 動裝置24 ；轉(zhuǎn)動裝置24連接至光學式觸控裝置26。假設光學式觸控系統(tǒng)2應用于筆記型 計算機上，在一般的屏幕觸控模式下，光學式觸控裝置26位于該筆記型計算機的屏幕的周 圍，并利用光學感測的方式使得屏幕能夠具有觸控輸入的功能。請參照圖3 (A)，圖3 (A)示出了光學式觸控裝置26位于筆記型計算機的屏幕周圍 的示意圖。如圖3(A)所示，光學式觸控裝置26包含旋轉(zhuǎn)光源發(fā)射模塊260、第一光學模塊 261、第二光學模塊262、第一光感測模塊263、第二光感測模塊264及處理模塊(未顯示于 圖中)。旋轉(zhuǎn)光源發(fā)射模塊260分別發(fā)射出第一光源及第二光源至第一光學模塊261及第 二光學模塊262。第一光學模塊261及第一光感測模塊263分別設置于屏幕的表面的第一 側(cè)與相對的第二側(cè)；第二光學模塊262及第二光感測模塊264分別設置于屏幕的表面的第 三側(cè)與相對的第四側(cè)。第一光學模塊261及第二光學模塊262分別包含四個第一導光單元 E5 E8及四個第二導光單元El E4。其中，第一導光單元E5 E8分別發(fā)出彼此平行的 第一方向光線Lxl Lx4 ；第二導光單元El E4分別發(fā)出彼此平行的第二方向光線Lyl Ly4。第一光感測模塊263包含四個第一光電感測單元D5 D8 ；第二光感測模塊264包含 四個第二光電感測單元Dl D4。請參照圖3 (B)，圖3 (B)示出了光學式觸控裝置26在一般的屏幕觸控模式下對觸 控點T進行感測的示意圖。實際上，觸控點T可以由任何物體所形成，例如手指、觸控筆等， 甚至形成觸控點T的物體不一定要碰觸到屏幕的表面，只要能夠阻擋住屏幕表面上的光線 即可。如圖3(B)所示，第一光感測模塊263與第二光感測模塊264分別根據(jù)第一光電感測 單元D5 D8與第二光電感測單元Dl D4是否接收到第一方向光線及第二方向光線產(chǎn)生 第一感測結(jié)果及第二感測結(jié)果。接著，光學式觸控裝置26的處理模塊即根據(jù)第一感測結(jié)果與第二感測結(jié)果得到 第一光電感測單元D6與第二光電感測單元D2未能接收到光線的信息，并根據(jù)查找表得到 第一光電感測單元D6所對應的是第一導光單元E6及水平軸坐標X2,并且第二光電感測單元D2所對應的是第二導光單元E2及垂直軸坐標Y2。因此，處理模塊即可根據(jù)上述信息判 定該物體在屏幕的表面所形成的觸控點位置的二維坐標應為(X2，Y2)。上述即為光學式觸控裝置26在一般的屏幕觸控模式下對觸控點T進行感測的情 形。實際上，在某些特殊的屏幕觸控情況下，旋轉(zhuǎn)光源發(fā)射模塊260除了分別發(fā)射出第一光 源及第二光源至第一光學模塊261及第二光學模塊262之外，也可循序式地發(fā)射出多道掃 瞄光線，該多道掃瞄光線均勻地分布于該表面上方。第一光感測模塊263及第二光感測模 塊264接收該多道掃瞄光線并分別根據(jù)其該多道掃瞄光線的接收情形產(chǎn)生第三感測結(jié)果 及第四感測結(jié)果。接著，處理模塊將會根據(jù)第一感測結(jié)果、第二感測結(jié)果、第三感測結(jié)果及 第四感測結(jié)果在該表面上判定該觸控點位置。在該實施例中，當使用者不想再繼續(xù)使用一般的屏幕觸控模式，而想要使用光學 式觸控裝置26進行其它輸入模式時，使用者可以利用手指或觸控筆按壓或觸碰模式切換 裝置20。當模式切換裝置20被按壓或觸碰時，模式切換裝置20即會產(chǎn)生模式切換信號并 將其傳送至控制模塊22。當控制裝置22接收到該模式切換信號時，控制裝置22將會根據(jù)該模式切換信號 從多個預設使用模式中選出相對應的特定使用模式，并且該特定使用模式對應于特定轉(zhuǎn)動 角度。舉例而言，假設該多個預設使用模式包含了仿真鍵盤輸入模式、仿真觸控板/手寫板 輸入模式及仿真游戲桿輸入模式，而使用者想要選取的是仿真鍵盤輸入模式，則控制裝置 22所選出的特定使用模式即為仿真鍵盤輸入模式，并且仿真鍵盤輸入模式所對應的特定轉(zhuǎn) 動角度以轉(zhuǎn)動裝置24 (例如樞接軸或其它具有轉(zhuǎn)動功能的裝置)為中心從第一位置(筆記 型計算機3的屏幕30上方)開始轉(zhuǎn)動至第二位置(筆記型計算機3的基座32上方)為止， 如圖4㈧ ⑶所示。接著，轉(zhuǎn)動裝置24即根據(jù)該特定轉(zhuǎn)動角度將光學式觸控裝置26由第一位置轉(zhuǎn)動 至第二位置，由此供使用者根據(jù)該特定使用模式對該光學式觸控裝置進行輸入的動作，至 于其轉(zhuǎn)動前后的情形請參照圖4(A) (B)。值得注意的是，相比于圖1所示的傳統(tǒng)筆記型 計算機1的基座12的厚度dl，圖4(B)所示的筆記型計算機3的基座32的厚度d2很明顯 地比dl小。這是由于筆記型計算機3采用了本發(fā)明的光學式觸控裝置26及轉(zhuǎn)動裝置24， 所以筆記型計算機3的基座32上不必和傳統(tǒng)的筆記型計算機1的基座12 —樣設置有鍵盤 120及觸控板122，故可省去設置眾多按鍵、觸控板及其下方復雜的電路板結(jié)構(gòu)的空間，使 得基座的厚度可以由dl縮減至d2。請參照圖5，圖5示出了光學式觸控裝置26在仿真鍵盤輸入模式下的操作實例。 如圖5所示，若基座32上設置有輸入?yún)^(qū)域33，且輸入?yún)^(qū)域33包含多個子輸入?yún)^(qū)域，其中第 一子輸入?yún)^(qū)域330對應于第一鍵盤按鍵K。當觸控筆34接近或碰觸到第一子輸入?yún)^(qū)域330 時，光學式觸控裝置26即會通過類似圖3 (B)的方式探測到觸控筆34所接近或觸碰的位置 落在第一子輸入?yún)^(qū)域330內(nèi)。由于第一子輸入?yún)^(qū)域330對應于第一鍵盤按鍵K，也就是說， 使用者欲按壓鍵盤按鍵K，因此，筆記型計算機3的屏幕30即會顯示「K」。在實際應用中，當光學式觸控裝置26已完成觸控點的落點判定后，光學式觸控裝 置26將會根據(jù)查找表找出對應于該子輸入?yún)^(qū)域的功能、字符或符號，并且執(zhí)行該功能或在 屏幕30顯示該字符或符號。實際上，該子輸入?yún)^(qū)域與這些功能、字符或符號之間的對應關(guān) 系可以為系統(tǒng)默認值或由使用者自行設定，并不受一定的限制。
至于光學式觸控裝置26在仿真觸控板/手寫板輸入模式下的操作情形與上述仿 真鍵盤輸入模式類似，基座32上同樣設置有輸入?yún)^(qū)域33，用以供手指或觸控筆接近或觸碰 到輸入?yún)^(qū)域33以進行手寫輸入或功能選擇的動作。舉例而言，如圖6所示，使用者可利用 觸控筆34在輸入?yún)^(qū)域33內(nèi)書寫一個「大」字，光學式觸控裝置26即可產(chǎn)生光學探測結(jié)果 并將其傳送至筆記型計算機3，筆記型計算機3再根據(jù)探測結(jié)果進行運算后，判斷輸入的字 為「大」，并于屏幕30顯示「大」。至于光學式觸控裝置26在仿真游戲桿輸入模式下的操作情形比前述兩種情形更 復雜。請參照圖7(A) 圖7(C)，圖7(A) 圖7(C)分別示出了觸控筆34置于定位點P上 以及進一步將觸控筆34以定位點P為支點向左或向右傾斜某一角度的示意圖。如圖7(A) 所示，筆記型計算機3的基座32上設置有定位點P。實際上，定位點P可以具有凹陷部，以 利于觸控筆34或其它物體抵住該凹陷部并以其為支點進行搖動。當使用者將觸控筆34的 筆尖垂直于基座32接近或觸碰到定位點P時，光學式觸控裝置26即開始啟動仿真游戲桿 輸入模式。假設目前屏幕30所顯示的對象S即為仿真游戲桿所操縱的對象，如圖7 (B)所示， 當使用者以觸控筆34的筆尖為支點將觸控筆34從原本垂直基座32的方向朝右方傾斜角 度θ工時，屏幕30所顯示的對象S將會隨著從原本的位置向右方移動相對應于傾斜角度Q1 的距離Α。同理，如圖7(C)所示，當使用者以觸控筆34的筆尖為支點將觸控筆從原本垂直 基座32的方向朝左方傾斜角度θ 2時，屏幕30所顯示的對象S將會隨著從原本的位置向 左方移動相對應于傾斜角度θ2的距離m2。實際上，傾斜角度θ” 92與距離1111、1112之間的 對應關(guān)系可以為系統(tǒng)默認值或由使用者自行設定，并不受一定的限制。同樣地，若觸控筆34 由原本垂直基座32的方向朝靠近/遠離屏幕方向傾斜一定角度，屏幕30所顯示的對象S 也會從原本的位置向上方/下方移動相對應于該角度的距離。在該實施例中，當觸控筆34的筆尖接近或碰觸到定位點P時，光學式觸控裝置26 實際上感測觸控筆34在不同時間所分別產(chǎn)生的多個傾斜角度并根據(jù)這些傾斜角度決定觸 控筆34的轉(zhuǎn)動角度及轉(zhuǎn)動方向，接著，光學式觸控裝置26再將這些轉(zhuǎn)動角度及方向等信息 提供給筆記型計算機3，筆記型計算機3再根據(jù)轉(zhuǎn)動角度及方向相對應的對象移動距離及 方向控制屏幕30所顯示的對象S進行移動。由此，使用者即可利用光學式觸控系統(tǒng)2實現(xiàn) 仿真操縱游戲桿的功能。值得注意的是，在仿真游戲桿輸入模式下，光學式觸控裝置26必須定位出接觸物 體的轉(zhuǎn)動角度，因此，光學式觸控裝置26除了包含設置于光源發(fā)射模塊E對面的光感測模 塊m外，也需在光源發(fā)射模塊的同側(cè)設置光感測模塊Ν2及Ν3，如此才能夠順利判斷出接觸 物體的轉(zhuǎn)動角度，如圖8(A) (D)所示。此外，在本發(fā)明中，也可對于觸控筆34的表面做 某些特殊的圖案化處理(例如部分透光部分不透光之類的處理)或?qū)τ|控筆34的幾何外 型做某些特殊的變化(例如各種圖案、圓形、方形、八角形、甚至是具有不同型式的凹陷部 或凸出部等，這些變化無一定的限制)，由此提高光學式觸控裝置26推算觸控筆34的傾斜 角度的準確性。值得注意的是，上述的光學式觸控系統(tǒng)2僅為一種根據(jù)模式切換信號自動進行轉(zhuǎn) 動的實施例，在實際應用中，光學式觸控系統(tǒng)2也可能有其它操作情形。舉例而言，使用者 也可利用手動的方式進行不同使用模式間的切換。假設原本光學式觸控裝置26位于筆記型計算機的屏幕周圍，并且光學式觸控裝置26所對應的是一般屏幕觸控輸入的模式，當使 用者以手動的方式將光學式觸控裝置26由屏幕周圍移動至筆記型計算機的基座上時，控 制裝置22即可判斷使用者欲轉(zhuǎn)換成另一種使用模式(例如仿真鍵盤輸入模式)，故控制裝 置22將會把光學式觸控裝置26的使用模式自動轉(zhuǎn)換成仿真鍵盤輸入模式，以供使用者進 行輸入的動作。由上述可知，本發(fā)明的光學式觸控系統(tǒng)2可以是自動或手動方式進行操作， 并無一定的限制。根據(jù)本發(fā)明的第二具體實施例為一種光學式觸控系統(tǒng)操作方法。在該實施例中， 該光學式觸控系統(tǒng)包含模式切換裝置、光學式觸控裝置、控制裝置及轉(zhuǎn)動裝置。請參照圖9， 圖9示出了該光學式觸控系統(tǒng)操作方法的流程圖。如圖9所示，在步驟SlO中，當該模式切 換裝置被按壓或觸碰時，該模式切換裝置產(chǎn)生模式切換信號。接著，在步驟S12中，當該控 制裝置接收到該模式切換信號時，該控制裝置根據(jù)該模式切換信號從多個預設使用模式中 選出相對應的特定使用模式，其中該特定使用模式對應于特定轉(zhuǎn)動角度。實際上，該多個預 設使用模式可包含仿真鍵盤輸入模式、仿真觸控板/手寫板輸入模式或仿真游戲桿輸入模 式，但并不以此為限。然后，在步驟S14中，該轉(zhuǎn)動裝置將該光學式觸控裝置轉(zhuǎn)動該特定轉(zhuǎn)動角度，致使 該光學式觸控裝置由第一位置轉(zhuǎn)動至第二位置。在步驟S16中，當使用者根據(jù)該特定使用 模式對該光學式觸控裝置進行觸控時，該光學式觸控裝置利用光學方式探測觸控點的位置 落在哪一預設區(qū)域內(nèi)。在步驟S18中，當該光學式觸控裝置判定該觸控點位置所處的預設 區(qū)域后，該光學式觸控裝置將會根據(jù)查找表找出對應于該預設區(qū)域的功能、字符或符號。此 外，該光學式觸控裝置還可進一步執(zhí)行該功能或在數(shù)據(jù)處理裝置的屏幕上顯示該字符或符 號。至于該光學式觸控裝置的詳細操作情形則請參照第一具體實施例中的相關(guān)敘述及圖 示，在此不另行贅述。相比于現(xiàn)有技術(shù)，根據(jù)本發(fā)明的光學式觸控系統(tǒng)及其操作方法能夠利用轉(zhuǎn)動機制 將光學式觸控裝置由屏幕上方轉(zhuǎn)動至另一適當位置，以向使用者提供各種不同的仿真輸入 模式。使用者可以通過使用模式的切換，利用觸控方式仿真鍵盤、觸控板及游戲桿等輸入裝 置的功能。值得注意的是，由于轉(zhuǎn)動后的光學式觸控裝置可以仿真并取代原本設置于筆記 型計算機基座的鍵盤及觸控板等輸入單元的功能，故可有效地節(jié)省筆記型計算機基座的空 間，以縮減整個筆記型計算機的厚度，使得筆記型計算機的體積能夠更加輕薄短小。通過以上優(yōu)選具體實施例的詳述，希望能更加清楚描述本發(fā)明的特征與精神，而 并非以上述所披露的優(yōu)選具體實施例來對本發(fā)明的保護范圍加以限制。相反地，其目的是 希望能在本發(fā)明所欲申請的權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)涵蓋各種變型及等同替換方式。主要元件符號說明
SlO S18 流程步驟
1、3:筆記型計算機12,32 基座
120 鍵盤122 觸控板
dl、d2 基座厚度2 光學式觸控系統(tǒng)
20 模式切換裝置22 控制裝置
24 轉(zhuǎn)動裝置26 光學式觸控裝置
260 旋轉(zhuǎn)光源發(fā)射模塊261 第一光學模塊
262 第二光學模塊263 第一光感測模塊
264 第二光感測模塊E5 E8 第一導光單元
El E4 第二二導光單元Lxl Lx4 第一方向光線
LyI ^^ Ly4 -二方向光線D5 D8 第一光電感測單元
Dl D4 第二二光電感測單元T 觸控點
30 屏幕33 輸入?yún)^(qū)域
330 第一子輸入?yún)^(qū)域K 第一鍵盤按鍵
34 觸控筆P 定位點
S 物件θ2:傾斜角度
Hi1、m2 距離E 光源發(fā)射模塊
N1、N2、N3 光感測模塊。
權(quán)利要求
一種光學式觸控系統(tǒng)，包含光學式觸控裝置；控制裝置，當所述控制裝置接收到模式切換信號時，所述控制裝置根據(jù)所述模式切換信號從多個預設使用模式中選出相對應的特定使用模式，其中所述特定使用模式對應于特定轉(zhuǎn)動角度；以及轉(zhuǎn)動裝置，連接至所述光學式觸控裝置及所述控制裝置，所述轉(zhuǎn)動裝置將所述光學式觸控裝置轉(zhuǎn)動所述特定轉(zhuǎn)動角度，致使所述光學式觸控裝置由第一位置轉(zhuǎn)動至第二位置，以供使用者根據(jù)所述特定使用模式對所述光學式觸控裝置進行輸入動作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學式觸控系統(tǒng)，進一步包含模式切換裝置，連接至所述控制裝置，當所述模式切換裝置被按壓或觸碰時，所述模式 切換裝置產(chǎn)生所述模式切換信號至所述控制模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學式觸控系統(tǒng)，其中所述特定使用模式為仿真鍵盤輸入模 式、仿真觸控板/手寫板輸入模式或仿真游戲桿輸入模式。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光學式觸控系統(tǒng)，其中當所述特定使用模式為所述仿真鍵盤 輸入模式時，所述第二位置位于數(shù)據(jù)處理裝置的基座上方，所述基座上設置有輸入?yún)^(qū)域，所 述輸入?yún)^(qū)域包含多個子輸入?yún)^(qū)域，當一物體接近或觸碰到所述多個子輸入?yún)^(qū)域中的第一子 輸入?yún)^(qū)域時，若所述第一子輸入?yún)^(qū)域?qū)诘谝绘I盤按鍵，則所述數(shù)據(jù)處理裝置將會顯示 對應于所述第一鍵盤按鍵的字符、符號或功能。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光學式觸控系統(tǒng)，其中當所述特定使用模式為所述仿真觸控 板/手寫板輸入模式時，所述第二位置位于數(shù)據(jù)處理裝置的基座上方，所述基座上設置有 輸入?yún)^(qū)域，用以供一物體接近或觸碰到所述輸入?yún)^(qū)域以進行手寫輸入或功能選擇。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光學式觸控系統(tǒng)，其中當所述特定使用模式為所述仿真游戲 桿輸入模式時，所述第二位置位于數(shù)據(jù)處理裝置的基座上方，所述基座上設置有定位點，當 一物體接近或碰觸到所述定位點時，所述光學式觸控裝置開始感測所述物體在不同時間下 的多個傾斜角度并根據(jù)所述多個傾斜角度決定所述物體的轉(zhuǎn)動角度及轉(zhuǎn)動方向，所述數(shù)據(jù) 處理裝置所顯示的對象將會根據(jù)所述轉(zhuǎn)動角度及所述轉(zhuǎn)動方向進行相對應的移動。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學式觸控系統(tǒng)，其中所述光學式觸控裝置包含發(fā)射模塊及 接收模塊，所述發(fā)射模塊與所述接收模塊分別設置于所述光學式觸控裝置的表面的第一側(cè) 及相對于所述第一側(cè)的第二側(cè)，所述發(fā)射模塊用以均勻地發(fā)射出多道光線，所述接收模塊 用以接收該多道光線，所述發(fā)射模塊及/或所述接收模塊的至少一部分區(qū)域由具有導光功 能的光學單元所構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學式觸控系統(tǒng)，其中所述光學式觸控裝置包含第一光學模 塊及第一光感測模塊，所述第一光學模塊及所述第一光感測模塊分別設置于所述光學式觸 控裝置的表面的第一側(cè)與相對于所述第一側(cè)的第二側(cè)，所述第一光學模塊接收第一光源并 均勻地發(fā)射出多道第一方向光線，當所述多道第一方向光線中的至少一道第一方向光線在 所述表面上方被一物體阻擋時，所述第一光感測模塊根據(jù)其接收所述多道第一方向光線的 接收情形產(chǎn)生第一感測結(jié)果。
9.一種操作光學式觸控系統(tǒng)的方法，所述光學式觸控系統(tǒng)包含光學式觸控裝置、控制 裝置及轉(zhuǎn)動裝置，所述方法包含下列步驟當所述控制裝置接收到模式切換信號時，所述控制裝置根據(jù)所述模式切換信號從多 個預設使用模式中選出相對應的特定使用模式，其中所述特定使用模式對應于特定轉(zhuǎn)動角 度；以及所述轉(zhuǎn)動裝置將所述光學式觸控裝置轉(zhuǎn)動該特定轉(zhuǎn)動角度，致使該光學式觸控裝置由 第一位置轉(zhuǎn)動至第二位置，以供使用者根據(jù)該特定使用模式對該光學式觸控裝置進行輸入 動作。
10. 一種光學式觸控系統(tǒng)，包含光學式觸控裝置；轉(zhuǎn)動裝置，連接至所述光學式觸控裝置；以及控制裝置，連接至所述轉(zhuǎn)動裝置，當所述轉(zhuǎn)動裝置將所述光學式觸控裝置由第一位置 轉(zhuǎn)動一特定轉(zhuǎn)動角度至第二位置時，所述控制裝置從多個預設使用模式中選出相對應的特 定使用模式，以供使用者根據(jù)所述特定使用模式對所述光學式觸控裝置進行輸入動作。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種光學式觸控系統(tǒng)，包含光學式觸控裝置、控制裝置及轉(zhuǎn)動裝置。當該控制裝置接收到模式切換信號時，該控制裝置根據(jù)該模式切換信號從多個預設使用模式中選出相對應的特定使用模式，并且該特定使用模式對應于特定轉(zhuǎn)動角度。該轉(zhuǎn)動裝置將該光學式觸控裝置轉(zhuǎn)動該特定轉(zhuǎn)動角度，致使該光學式觸控裝置由第一位置轉(zhuǎn)動至第二位置，由此供使用者根據(jù)該特定使用模式對該光學式觸控裝置進行輸入的動作。本發(fā)明還提供了一種操作該光學式觸控裝置的方法。
文檔編號G06F3/042GK101882029SQ20091013643
公開日2010年11月10日 申請日期2009年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月8日
發(fā)明者周忠誠, 王威, 顏孟新 申請人:瑞鼎科技股份有限公司