[发明专利]光学式触控装置

说明书

技术领域

本发明涉及光学触控，并且特别地，本发明涉及一种可有效接收显示单元中各种方向的光信号，并减少图像成像误差的光学式触控装置。

背景技术

近年来，随着触控图像显示技术不断地发展，各种触控技术的产品已逐步取代传统的键盘及鼠标的输入功能，致使电子产品无需设置键盘或携带其他输入配件，可提升电子产品使用的方便性及机动性。此外，由于电子产品上无需保留按键设置的区域位置，因此，电子产品的显示屏幕可选择较大的面板，让使用者得以在较大的显示屏幕上获得更好的视觉享受及输入数据的准确性。

请参照图1，图1示出传统的光学式触控装置2的示意图。如图1所示，传统的光学式触控装置2包含显示单元20及光感测模块28，其中光感测模块28包含光路单元22及光感测单元24。需要注意的是，传统的光路单元22为立体球面的光学透镜，其球状透镜的一面为平面需固定于显示单元20的一侧。

由于传统的球状透镜为单一曲率的透镜，当该球状透镜装设于显示单元20时，往往使得传统的光学式触控装置2体积需增大，而增加成本与破坏空间设计的美感。

并且，如果光感测模块28其成像状态如图2A所示，图2A示出图1中传统的光感测模块28的放大图。值得注意的是，由y-z轴方向可发现成像于光感测单元24的成像区域A_s仅占光路单元22最大面积的部分，如图2B所示，所以装设时需注意光感测模块28中的光感测单元24是否已准确设置于预先设定的位置。换言之，光感测模块28的选定位置必须与感测区域、背景在设定范围内完整匹配，才能达到感测及获取有效图像的功能，所以选择适当的光感测模块28相当重要。

若光感测模块28已设置于显示单元20的一侧时，也可能因为人员组装或搬运震动等因素，造成光感测模块28的光感测单元24移开原来设置的位置，导致光感测模块28无法感测到可供有效判读的图像信号，即如图2C所示。

因此，本发明提出一种光学式触控装置，以解决上述问题。

发明内容

因此，本发明的一个方面在于提供一种通过光学透镜的适当设计使得光感测模块能够有效接收光信号，并且确保光信号能被光感测模块准确辨识，以降低图像误差。

根据本发明的一个具体实施例为一种光学式触控装置，该光学式触控装置包含至少一个光路单元、至少一个感测单元、显示单元及处理模块。该至少一个光路单元设置于该显示单元的第一侧，该至少一个光路单元用于接收至少一个方向的入射光，该至少一个方向的入射光于该至少一个光路单元内完成至少一次折射，以聚焦成图像于成像区域内。其中，该至少一个光路单元通过透镜的设计，以接收该显示单元中的该入射光。并且，该透镜的第一面为凸出曲面，该凸出曲面包含至少一个曲度，而相对于该第一面的第二面用于贴合至该显示单元的该第一侧。

在此实施例中，该至少一个光感测单元设置于该至少一个光路单元的相对位置，该至少一个光感测单元用于根据该成像区域的该图像产生感测结果，其中该至少一个光路单元与光感测单元可组合成光感测模块。该处理模块耦接至该至少一个光感测单元，并用于根据该感测结果判定至少一个物体于该显示单元上所形成的至少一个触控点位置。

根据本发明的光学式触控装置，其中，透镜进一步包含第三面及第四面，且第三面对称于第四面。

根据本发明的光学式触控装置，其中，当至少一个方向的入射光于至少一个光路单元中完成至少一次折射后，至少一个方向的入射光将于成像区域内形成图像，且图像可输出至至少一个光感测单元。

根据本发明的光学式触控装置，其中，感测结果和至少一个物体与参考区域之间的比对结果有关，参考区域设置于显示单元上相对于第一侧的第二侧。

根据本发明的光学式触控装置，其中，当至少一个物体于显示单元上阻挡住至少一个方向的入射光时，将会导致图像产生变化，至少一个光感测单元根据图像的变化情形产生感测结果。

根据本发明的光学式触控装置，其中，参考区域包含至少一个参考样式，至少一个参考样式以明暗交错的方式呈现，用于与至少一个物体进行比对以产生比对结果。

根据本发明的光学式触控装置，其中，比对结果与至少一个物体阻挡住至少一个方向的入射光所形成的遮蔽区域涵盖参考区域的比例大小有关。

根据本发明的光学式触控装置，其中至少一个光路单元可由多个透镜构成。