專利名稱：輸入裝置及位置掃描方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種輸入裝置及位置掃描方法，特別是涉及一種低成本的輸入裝置及位置掃描方法。
背景技術(shù)：
借由觸控方式輸入指令或資訊的裝置例如具有觸控功能的顯示熒幕，可在觸控有效的感測(cè)距離內(nèi)精確定位觸控點(diǎn)位置。偵測(cè)顯示熒幕上觸控點(diǎn)位置的方法有許多種，其中一種是將光發(fā)射模塊與光感測(cè)模塊同時(shí)設(shè)置于觸控屏幕角落，光發(fā)射模塊發(fā)射光束，當(dāng)所發(fā)射的光束打到指標(biāo)物(使用者手指、筆或其他物體)，使得其中部分光束反射回到光感測(cè)模塊的部分感測(cè)元件，利用光感測(cè)模塊的感測(cè)元件感測(cè)到指標(biāo)物觸控點(diǎn)反射光束的位置決定出指標(biāo)物觸控點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的角度。借由指標(biāo)物觸控點(diǎn)與光感測(cè)模塊的角度利用三角幾何原理可計(jì)算出觸控點(diǎn)位置坐標(biāo)。此偵測(cè)觸控點(diǎn)位置的方法的優(yōu)點(diǎn)是在僅使用少量元件的條件下，即可達(dá)成足夠解析度的精確度。不過此種偵測(cè)觸控點(diǎn)位置的方法，是以掃描全部光感測(cè)元件的方式進(jìn)行光感應(yīng)信號(hào)變化的偵測(cè)，但由于觸控點(diǎn)的移動(dòng)通常為連續(xù)而非距離較大的跳躍移動(dòng)，因此重復(fù)不斷地針對(duì)所有光感測(cè)元件進(jìn)行掃描并非有效率的掃描方式，同時(shí)也會(huì)拖慢觸控反應(yīng)速度。另一種偵測(cè)觸控點(diǎn)位置的方法是將光發(fā)射模塊與光感測(cè)模塊分別設(shè)置于相對(duì)的位置，并利用例如使用者手指或筆在觸控點(diǎn)對(duì)光束的阻斷來判斷偵測(cè)使用者手指觸控點(diǎn)的位置。此種偵測(cè)觸控點(diǎn)位置技術(shù)可用于大尺寸感測(cè)區(qū)域的裝置，但其解析度取決于光發(fā)射模塊與光感測(cè)模塊的數(shù)量。美國專利US 3764813,US 4928094,US 5162783及US 6677934 揭露了現(xiàn)有習(xí)知的紅外線發(fā)光二極管(LED)式輸入技術(shù)及輸入裝置，這些專利揭露的輸入裝置將紅外線發(fā)光二極管即發(fā)射端設(shè)置于感測(cè)區(qū)域的一邊，將光感測(cè)器即接收端設(shè)置于感測(cè)區(qū)域的相對(duì)另一邊，以利用使用者手指或筆在觸控點(diǎn)對(duì)直線行進(jìn)的光束的阻斷來判斷偵測(cè)使用者手指觸控點(diǎn)的位置。如上所述的此種觸控輸入技術(shù)的解析度取決于光發(fā)射模塊與光感測(cè)模塊的數(shù)量，為了具備一定的解析度并完整涵蓋觸控感測(cè)區(qū)域，感測(cè)區(qū)域四邊必須密集配置光發(fā)射器與光感測(cè)器，如此不但增加了零件的數(shù)量，也增加了產(chǎn)品組裝的困難度及成本。越高的解析度要求必須使用越多的光發(fā)射模塊與光感測(cè)模塊，如此將提高成本且使得信號(hào)處理變得更加復(fù)雜。由此可見，上述現(xiàn)有的輸入裝置及位置掃描方法在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、方法與使用上，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進(jìn)一步改進(jìn)。為了解決上述存在的問題，相關(guān)廠商莫不費(fèi)盡心思來謀求解決之道，但長久以來一直未見適用的設(shè)計(jì)被發(fā)展完成，而一般產(chǎn)品及方法又沒有適切的結(jié)構(gòu)及方法能夠解決上述問題，此顯然是相關(guān)業(yè)者急欲解決的問題。因此如何能創(chuàng)設(shè)一種新的輸入裝置及位置掃描方法，實(shí)屬當(dāng)前重要研發(fā)課題之一，亦成為當(dāng)前業(yè)界極需改進(jìn)的目標(biāo)。鑒于上述傳統(tǒng)輸入裝置及位置掃描方法的缺點(diǎn)，本發(fā)明提出一種輸入裝置及位置掃描方法，以減少零件數(shù)量降低成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有的輸入裝置及位置掃描方法存在的缺陷，而提出一種新的輸入裝置及位置掃描方法，所要解決的技術(shù)問題是使其將光發(fā)射器與光感測(cè)器配置于感測(cè)區(qū)域的一側(cè)，以減少零件數(shù)量降低成本，非常適于實(shí)用。本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提出的一種輸入裝置，此輸入裝置包含多個(gè)光發(fā)射器與多個(gè)光感測(cè)器皆位于該輸入裝置的感測(cè)區(qū)域同一側(cè)、一控制元件與一信號(hào)處理元件。控制元件控制光發(fā)射器發(fā)射光束并控制光感測(cè)器接收反射自感測(cè)區(qū)域內(nèi)一指標(biāo)物的光束。信號(hào)處理元件處理光感測(cè)器產(chǎn)生的光感應(yīng)信號(hào)，并將處理后的光感應(yīng)信號(hào)傳送至控制元件。本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。前述的輸入裝置，其中所述的光發(fā)射器包含一紅外線發(fā)光二極管。前述的輸入裝置，其中所述的光感測(cè)器包含一電荷耦合元件或紅外線感測(cè)器或互補(bǔ)式金屬氧化物半導(dǎo)體元件其中之一。前述的輸入裝置，其中所述的光發(fā)射器與該光感測(cè)器是交互穿插排列位于該輸入裝置的感測(cè)區(qū)域的同一側(cè)。前述的輸入裝置，其中所述的控制元件是通過至少一多工器分別控制該光發(fā)射器與該光感測(cè)器。前述的輸入裝置，其中該輸入裝置的感測(cè)區(qū)域包含一觸控電子白板(electronic white board)的感測(cè)區(qū)域。前述的輸入裝置，其中該輸入裝置的感測(cè)區(qū)域包含觸控液晶顯示熒幕感測(cè)區(qū)域、 觸控等離子體顯示熒幕感測(cè)區(qū)域、觸控內(nèi)投影式顯示熒幕感測(cè)區(qū)域、觸控陰極射線管感測(cè)區(qū)域其中之一。本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)。依據(jù)本發(fā)明提出的一種輸入裝置的位置掃描方法，此輸入裝置包含一控制元件及多個(gè)光發(fā)射器與多個(gè)光感測(cè)器位于輸入裝置的感測(cè)區(qū)域的同一側(cè)，控制元件控制光發(fā)射器發(fā)射光束并控制光感測(cè)器接收反射自感測(cè)區(qū)域內(nèi)一指標(biāo)物的光束。此輸入裝置的位置掃描方法包含以下步驟首先該控制元件控制一該光發(fā)射器發(fā)出光束進(jìn)入該感測(cè)區(qū)域內(nèi)。接著控制元件依序開啟所有光感測(cè)器以接收反射自指標(biāo)物的光束。重復(fù)上述步驟直到所有該光發(fā)射器均已發(fā)出光束。比較光感測(cè)器接收的光感應(yīng)信號(hào)強(qiáng)度值，以決定指標(biāo)物位于感測(cè)區(qū)域內(nèi)Y軸方向的大約位置。 然后控制元件控制位于光感應(yīng)信號(hào)強(qiáng)度最強(qiáng)區(qū)域的至少一光發(fā)射器發(fā)出光束。接著控制元件開啟光感測(cè)器以接收反射自該指標(biāo)物的光束。然后比較光感測(cè)器接收之的光感應(yīng)信號(hào)強(qiáng)度值，以決定指標(biāo)物位于感測(cè)區(qū)域內(nèi)的Y軸坐標(biāo)。最后利用指標(biāo)物的Y軸坐標(biāo)及與指標(biāo)物的Y軸坐標(biāo)距離最近的二相鄰光感測(cè)器之間的距離計(jì)算指標(biāo)物的X軸坐標(biāo)。本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。前述的輸入裝置的位置掃描方法，其中所述的光發(fā)射器包含一紅外線發(fā)光二極管。前述的輸入裝置的位置掃描方法，其中所述的光感測(cè)器包含一電荷耦合元件或紅外線感測(cè)器或互補(bǔ)式金屬氧化物半導(dǎo)體元件其中之一。前述的輸入裝置的位置掃描方法，其中步驟(e)是該控制元件控制位于光感應(yīng)信號(hào)強(qiáng)度最強(qiáng)區(qū)域的三個(gè)該光發(fā)射器發(fā)出光束。前述的輸入裝置的位置掃描方法，其中該輸入裝置的感測(cè)區(qū)域包含一觸控電子白 IS. (electronic white board)白勺胃iJ J|S_。前述的輸入裝置的位置掃描方法，其中該輸入裝置的感測(cè)區(qū)域包含觸控液晶顯示熒幕感測(cè)區(qū)域、觸控等離子體顯示熒幕感測(cè)區(qū)域、觸控內(nèi)投影式顯示熒幕感測(cè)區(qū)域、觸控陰極射線管感測(cè)區(qū)域其中之一。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和有益效果。借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明輸入裝置及位置掃描方法至少具有下列優(yōu)點(diǎn)及有益效果本發(fā)明的輸入裝置及位置掃描方法將光發(fā)射器與光感測(cè)器配置于感測(cè)區(qū)域的一側(cè)，其中，光發(fā)射器與光感測(cè)器是交錯(cuò)排列以節(jié)省所用零件數(shù)量并降低成本。觸控位置掃描方法是通過光感測(cè)器全區(qū)域依序掃描及部分區(qū)域掃描方式進(jìn)行，并可通過對(duì)微控制器固件的撰寫而達(dá)成。本發(fā)明是在第一次逐點(diǎn)掃描找出具有最大光感測(cè)信號(hào)的光感測(cè)器之后，在后續(xù)掃描中即不再進(jìn)行全部光感測(cè)器掃描，而僅是進(jìn)行部分區(qū)域的掃描。部分掃描只掃描具有最大感測(cè)信號(hào)的光感測(cè)器的鄰近一定范圍的光感測(cè)器，例如前后各三個(gè)光感測(cè)器，當(dāng)指標(biāo)物移動(dòng)時(shí)，進(jìn)行的部分掃描會(huì)偵測(cè)到具有最大感測(cè)信號(hào)的光感測(cè)器是相對(duì)于指標(biāo)物移動(dòng)的。因此僅須更新部分掃描所要掃描的前后一定范圍的光感測(cè)器，即可提升掃描及跟蹤指標(biāo)物移動(dòng)的速度。綜上所述，本發(fā)明是有關(guān)于一種輸入裝置及位置掃描方法。該輸入裝置包含多個(gè)光發(fā)射器與多個(gè)光感測(cè)器位于該輸入裝置的感測(cè)區(qū)域一側(cè)、一控制元件與一信號(hào)處理元件?？刂圃刂乒獍l(fā)射器發(fā)射光束并控制光感測(cè)器接收反射自感測(cè)區(qū)域內(nèi)一指標(biāo)物的光束。信號(hào)處理元件處理光感測(cè)器產(chǎn)生的光感應(yīng)信號(hào)，并將處理后的光感應(yīng)信號(hào)傳送至控制元件。同時(shí)本發(fā)明還提供了一種輸入裝置的位置掃描方法。本發(fā)明在技術(shù)上有顯著的進(jìn)步， 并具有明顯的積極效果，誠為一新穎、進(jìn)步、實(shí)用的新設(shè)計(jì)。上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段， 而可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，詳細(xì)說明如下。


圖1是顯示本發(fā)明一實(shí)施例的輸入裝置的基本概念的示意圖。圖2是顯示本發(fā)明一實(shí)施例的輸入裝置信號(hào)發(fā)射及接收的示意圖。圖3是顯示本發(fā)明一實(shí)施例的指標(biāo)物位置坐標(biāo)計(jì)算方式的示意圖。101 感測(cè)區(qū)域102 控制元件104 信號(hào)處理元件106 多工器108:多工器110:光發(fā)射器112:光感測(cè)器
具體實(shí)施例方式為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本發(fā)明提出的輸入裝置及位置掃描方法其具體實(shí)施方式
、結(jié)構(gòu)、 方法、步驟、特征及其功效，詳細(xì)說明如后。
本發(fā)明的一些實(shí)施例將詳細(xì)描述如下。然而，除了以下描述外，本發(fā)明還可以廣泛地在其他實(shí)施例施行，并且本發(fā)明的保護(hù)范圍并不受實(shí)施例的限定，其以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。再者，為提供更清楚的描述及更容易理解本發(fā)明，圖式內(nèi)各部分并沒有依照其相對(duì)尺寸繪圖，某些尺寸與其他相關(guān)尺度相比已經(jīng)被夸張；不相關(guān)的細(xì)節(jié)部分也未完全繪示出，以求圖式的簡(jiǎn)潔。圖1是顯示本發(fā)明一實(shí)施例的輸入裝置的基本概念的示意圖。感測(cè)區(qū)域101內(nèi)一指標(biāo)物(indicator)例如使用者的手指或筆(stylus)的位置是由位于感測(cè)區(qū)域101的一側(cè)的光發(fā)射器110發(fā)射光束射入感測(cè)區(qū)域101內(nèi)，當(dāng)光線射向指標(biāo)物例如使用者的手指或筆則被阻斷并反射回光感測(cè)器112，并可使最鄰近的光感測(cè)器112產(chǎn)生強(qiáng)度最高的光感應(yīng)信號(hào)，未被指標(biāo)物阻斷的光束則因未被反射，光感測(cè)器112不會(huì)產(chǎn)生光感應(yīng)信號(hào)或僅產(chǎn)生微弱光感應(yīng)信號(hào)，而特定角度的光感測(cè)器112則因光束已被指標(biāo)物反射并產(chǎn)生強(qiáng)度最高的光感應(yīng)信號(hào)，經(jīng)信號(hào)處理元件104處理后借此可得出一完整的信號(hào)強(qiáng)度分布曲線，將信號(hào)分布曲線的結(jié)果與演算法作結(jié)合之后，就可計(jì)算出指標(biāo)物觸控點(diǎn)位置坐標(biāo)。也就是說，根據(jù)光感應(yīng)信號(hào)變化以及演算法的計(jì)算，可推算出指標(biāo)物位于感測(cè)區(qū)域101內(nèi)的位置。光發(fā)射器110與光感測(cè)器112的位置及排列方式以交互穿插排列的方式較佳，但不限于此。光發(fā)射器110為線型排列，每一光發(fā)射器110是由一控制元件102通過一多工器106的開關(guān)控制。每一光感測(cè)器112也為線型排列，由一控制元件102通過一多工器108的開關(guān)控制開啟。控制元件102包含一微控制器(Micro-controller Unit，MCU)，但不限于微控制器。光發(fā)射器110包含紅外線發(fā)光二極管(LED)，但不限于紅外線發(fā)光二極管。光感測(cè)器112包含電荷耦合元件(CCD Senosr)或互補(bǔ)式金屬氧化物半導(dǎo)體等具有光電效應(yīng)的元件(CMOS knosr)，但不限于電荷耦合元件或互補(bǔ)式金屬氧化物半導(dǎo)體元件，如果當(dāng)光發(fā)射器110使用紅外線發(fā)光二極管(LED)時(shí)，則光感測(cè)器112便可以使用紅外線感測(cè)器anfrared Red Sensor)來代替。每一光發(fā)射器110均對(duì)應(yīng)于多工器106的每一開關(guān)，并由控制元件102根據(jù)固件程序設(shè)定發(fā)出控制信號(hào)決定光發(fā)射器110開啟或掃描的模式。每一光感測(cè)器112均對(duì)應(yīng)于多工器108的每一開關(guān)，并由控制元件102根據(jù)固件程序設(shè)定發(fā)出控制信號(hào)決定光感測(cè)器112開啟或掃描的模式，光感測(cè)器112根據(jù)控制元件102發(fā)出的控制信號(hào)開啟以接收光發(fā)射器110發(fā)射并由指標(biāo)物例如使用者的手指反射回的光束，光感測(cè)器112接收光束后產(chǎn)生光感應(yīng)信號(hào)，并將光感應(yīng)信號(hào)傳送至信號(hào)處理元件104。經(jīng)信號(hào)處理元件104處理后的光感應(yīng)信號(hào)傳回控制元件102以進(jìn)行指標(biāo)物位于感測(cè)區(qū)域內(nèi)的坐標(biāo)位置計(jì)算。在此說明的是圖1顯示的是觸控輸入裝置的基本概念的示意圖，因此省略與實(shí)施本發(fā)明主要特征比較不相關(guān)的部分。本實(shí)施例中輸入裝置省略的部分可應(yīng)用任何相關(guān)的現(xiàn)有習(xí)知技術(shù)加以實(shí)施，任何熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的普通技術(shù)人員均能根據(jù)一般技術(shù)水準(zhǔn)實(shí)施本發(fā)明。本發(fā)明觸控輸入裝置的感測(cè)區(qū)域101是一種具備觸控輸入功能的表面，可與顯示熒幕及書寫面作結(jié)合，例如與熒幕結(jié)合時(shí)形成一觸控?zé)赡?touch panel)的感測(cè)區(qū)域、與白板面結(jié)合時(shí)便形成一觸控式電子白板(electronic white board)的感測(cè)區(qū)域等，但其應(yīng)用上并不只限于觸控?zé)赡?、觸控電子白板二類型的產(chǎn)品，凡其他未脫離本發(fā)明所揭示精神的各種等效改變或修飾都涵蓋在本發(fā)明所揭露的范圍內(nèi)。觸控?zé)赡话|控平面顯示熒幕，例如液晶顯示熒幕、 等離子體顯示熒幕、內(nèi)投影式顯示熒幕等，也不排除陰極射線管(catbode ray tube)熒幕。 上述本發(fā)明實(shí)施例的元件僅為范例并非限制，凡其他未脫離本發(fā)明所揭示精神的各種等效改變或修飾都涵蓋在本發(fā)明所揭露的范圍內(nèi)。圖2是顯示本發(fā)明一實(shí)施例的輸入裝置信號(hào)發(fā)射及接收的示意圖。圖中顯示一正對(duì)指標(biāo)物的光發(fā)射器110發(fā)射光束進(jìn)入感測(cè)區(qū)域101內(nèi)，被使用者的手指阻斷并反射回的光線由所有光感測(cè)器112接收并產(chǎn)生光感應(yīng)信號(hào)。光感應(yīng)信號(hào)的強(qiáng)度大小是與光感測(cè)器 112與指標(biāo)物或使用者的手指之間的距離成反比，光感測(cè)器112與指標(biāo)物或使用者的手指之間的距離越遠(yuǎn)，光感測(cè)器112產(chǎn)生的光感應(yīng)信號(hào)就越弱。當(dāng)光感測(cè)器112與指標(biāo)物或使用者的手指之間的距離越近，光感測(cè)器112產(chǎn)生的光感應(yīng)信號(hào)就越強(qiáng)，因此可產(chǎn)生光感應(yīng)信號(hào)的分布。由于光發(fā)射器110與光感測(cè)器112是沿Y軸排列，因此光感應(yīng)信號(hào)是沿Y軸分布，同時(shí)可獲得指標(biāo)物或使用者的手指的Y軸坐標(biāo)。圖2中顯示距離指標(biāo)物或使用者的手指最近的光感測(cè)器112具有最強(qiáng)的光感應(yīng)信號(hào)，光感測(cè)器112的光感應(yīng)信號(hào)強(qiáng)度分布自中央向兩側(cè)逐步衰減。圖2顯示的是正對(duì)指標(biāo)物的光發(fā)射器110所產(chǎn)生的光感測(cè)器112的光感應(yīng)信號(hào)的強(qiáng)度分布，其他非正對(duì)指標(biāo)物的光發(fā)射器110所產(chǎn)生的光感測(cè)器112的光感應(yīng)信號(hào)強(qiáng)度分布則有所不同，但距離指標(biāo)物或使用者的手指最近的光感測(cè)器112仍具有最強(qiáng)的光感應(yīng)信號(hào)。如圖1所示，為了偵測(cè)是否有指標(biāo)物出現(xiàn)在輸入裝置感測(cè)區(qū)域內(nèi)，控制元件102除了必須控制光發(fā)射器110發(fā)出光束之外，控制元件還同時(shí)必須控制開啟光感測(cè)器112接收由指標(biāo)物例如使用者的手指反射回的光束，以計(jì)算出指標(biāo)物位于感測(cè)區(qū)域內(nèi)的位置?？刂圃?02首先發(fā)出控制信號(hào)借由多工器106依序切換開關(guān)以依序開啟光發(fā)射器110發(fā)出光束。控制元件102發(fā)出控制信號(hào)借由多工器108依序切換開關(guān)以開啟光感測(cè)器112。在一實(shí)施例中，對(duì)感測(cè)區(qū)域進(jìn)行全區(qū)域掃描是以控制元件102控制多工器106開啟一光發(fā)射器 110發(fā)出光束，接著由控制元件102控制多工器108逐一開啟所有的光感測(cè)器112以接收第一個(gè)光發(fā)射器110發(fā)射后可能反射傳回的光束。然后控制元件102控制多工器106開啟第二光發(fā)射器110發(fā)出光束，接著由控制元件102控制多工器108再次逐一開啟所有光感測(cè)器112以接收第二個(gè)光發(fā)射器110發(fā)射后可能反射傳回的光束，接著重復(fù)進(jìn)行直至最后一個(gè)光發(fā)射器110發(fā)出光束并由所有光感測(cè)器112接收可能反射傳回的光束。若指標(biāo)物出現(xiàn)在輸入裝置感測(cè)區(qū)域內(nèi)，光感測(cè)器112接收到所有光發(fā)射器110依序發(fā)射的光束自指標(biāo)物反射傳回的光束，由于各光發(fā)射器110與光感測(cè)器112與指標(biāo)物的距離均不相同，因此產(chǎn)生光感應(yīng)信號(hào)強(qiáng)度沿Y軸的分布。比較光感應(yīng)信號(hào)強(qiáng)度值，可推算出指標(biāo)物位于感測(cè)區(qū)域 101內(nèi)Y軸方向的大約位置。當(dāng)確定指標(biāo)物位于感測(cè)區(qū)域101內(nèi)Y方向的大約位置，接著對(duì)感測(cè)區(qū)域進(jìn)行部分區(qū)域掃描?？刂圃?02控制多工器106開啟光感應(yīng)信號(hào)強(qiáng)度最強(qiáng)的光發(fā)射器110發(fā)出光束，接著由控制元件102控制多工器108開啟所有光感測(cè)器112以接收此光發(fā)射器110發(fā)射后可能反射傳回的光束。根據(jù)所有光感測(cè)器112的光感應(yīng)信號(hào)強(qiáng)度分布比較光感應(yīng)信號(hào)強(qiáng)度值大小，擷取光感應(yīng)信號(hào)強(qiáng)度最強(qiáng)與二個(gè)次強(qiáng)的光感測(cè)器112的信號(hào)強(qiáng)度值，借由此三個(gè)光感應(yīng)信號(hào)強(qiáng)度的實(shí)際位置相鄰距離及演算法的計(jì)算，可計(jì)算出指標(biāo)物位于感測(cè)區(qū)域 101內(nèi)的精確的Y坐標(biāo)。計(jì)算出指標(biāo)物位于感測(cè)區(qū)域101內(nèi)的Y坐標(biāo)可以利用以下公式Y(jié)e = {(Ylst-Y2nd)/[ (Ylst-Y2nd) + (Ylst-Y3rd) IIX(LXKe)Y = (n-1) X (LXKe)+Ye其中若二光感測(cè)器112彼此之間的相隔距離為L英寸，且每英寸的解析度為Κκ，Ylst為光感應(yīng)信號(hào)強(qiáng)度最強(qiáng)的光感測(cè)器112的信號(hào)強(qiáng)度值，Ind為光感應(yīng)信號(hào)強(qiáng)度第二強(qiáng)的光感測(cè)器112的信號(hào)強(qiáng)度值，Y3rd為光感應(yīng)信號(hào)強(qiáng)度第三強(qiáng)的光感測(cè)器112的信號(hào)強(qiáng)度值， Ye為指標(biāo)物在Y軸的相對(duì)于最強(qiáng)的光感測(cè)器112的相對(duì)坐標(biāo)，Y為指標(biāo)物在Y軸的絕對(duì)坐標(biāo)。為了計(jì)算出指標(biāo)物位于感測(cè)區(qū)域101內(nèi)位置的X坐標(biāo)，可利用第圖3所示的計(jì)算方式。若光感測(cè)器N為光感應(yīng)信號(hào)強(qiáng)度最強(qiáng)的光感測(cè)器，根據(jù)已計(jì)算出指標(biāo)物位于感測(cè)區(qū)域101內(nèi)位置的Y坐標(biāo)，以及事先已知的與Y坐標(biāo)最接近的次強(qiáng)的光感測(cè)器112坐標(biāo)例如光感測(cè)器N+1的Y坐標(biāo)值，可得到指標(biāo)物的Y坐標(biāo)分別與光感測(cè)器N及光感測(cè)器N+1的Y 方向的間隔距離Yl與Y2。也就是說，Yl加上Y2的長度正好為L英寸。如同先前所提的， 當(dāng)光感測(cè)器112與指標(biāo)物或使用者的手指之間的距離越近，光感測(cè)器112產(chǎn)生的光感應(yīng)信號(hào)就越強(qiáng)，所以，由光感測(cè)器N與光感測(cè)器N+1所接收的光感應(yīng)信號(hào)強(qiáng)度值可以得到指標(biāo)物位于感測(cè)區(qū)域101內(nèi)位置與光感測(cè)器N與N+1的直線距離Ll與L2，二相鄰光感測(cè)器之間的距離為L英寸，借由已知Yl與Ll以及Y2與L2可分別計(jì)算Xl與X2。最后，指標(biāo)物位于感測(cè)區(qū)域101內(nèi)位置的X絕對(duì)坐標(biāo)便可以借由以下公式計(jì)算而得Xl2 = Ll2-Yl2X22 = L22-Y22X = (Xl+X2)/2本發(fā)明的輸入裝置及位置掃描方法將光發(fā)射器與光感測(cè)器配置于感測(cè)區(qū)域的一側(cè)，在一實(shí)施例中，光發(fā)射器與光感測(cè)器是交錯(cuò)排列以節(jié)省所用零件數(shù)量并降低成本。觸控位置掃描方法是通過光感測(cè)器全區(qū)域依序掃描及部分區(qū)域掃描方式進(jìn)行，并可通過對(duì)微控制器固件的撰寫而達(dá)成。本發(fā)明是在第一次逐點(diǎn)掃描找出具有最大光感測(cè)信號(hào)的光感測(cè)器之后，在后續(xù)掃描中即不再進(jìn)行全部光感測(cè)器掃描，而僅是進(jìn)行部分區(qū)域的掃描。部分掃描只掃描具有最大感測(cè)信號(hào)的光感測(cè)器的鄰近一定范圍的光感測(cè)器，例如前后各三個(gè)光感測(cè)器，當(dāng)指標(biāo)物移動(dòng)時(shí)，進(jìn)行的部分掃描會(huì)偵測(cè)到具有最大感測(cè)信號(hào)的光感測(cè)器是相對(duì)于指標(biāo)物移動(dòng)的。因此僅須更新部分掃描所要掃描的前后一定范圍的光感測(cè)器，即可提升掃描及跟蹤指標(biāo)物移動(dòng)的速度。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的方法及技術(shù)內(nèi)容作出些許的更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種輸入裝置，其特征在于該輸入裝置包含多個(gè)光發(fā)射器與多個(gè)光感測(cè)器位于該輸入裝置的感測(cè)區(qū)域一側(cè)；一控制元件，該控制元件控制該多個(gè)光發(fā)射器發(fā)射光束并控制該多個(gè)光感測(cè)器接收反射自該感測(cè)區(qū)域內(nèi)一指標(biāo)物的光束；以及一信號(hào)處理元件，該信號(hào)處理元件處理該光感測(cè)器產(chǎn)生的光感應(yīng)信號(hào)，并將處理后的光感應(yīng)信號(hào)傳送至該控制元件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸入裝置，其特征在于其中所述的光發(fā)射器包含一紅外線發(fā)光二極管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸入裝置，其特征在于其中所述的光感測(cè)器包含一電荷耦合元件或紅外線感測(cè)器或互補(bǔ)式金屬氧化物半導(dǎo)體元件其中之一。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸入裝置，其特征在于其中所述的光發(fā)射器與該光感測(cè)器是交互穿插排列位于該輸入裝置的感測(cè)區(qū)域的同一側(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸入裝置，其特征在于其中所述的控制元件是通過至少一多工器分別控制該光發(fā)射器與該光感測(cè)器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸入裝置，其特征在于其中該輸入裝置的感測(cè)區(qū)域包含一觸控電子白板的感測(cè)區(qū)域。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸入裝置，其特征在于其中該輸入裝置的感測(cè)區(qū)域包含觸控液晶顯示熒幕感測(cè)區(qū)域、觸控等離子體顯示熒幕感測(cè)區(qū)域、觸控內(nèi)投影式顯示熒幕感測(cè)區(qū)域、觸控陰極射線管感測(cè)區(qū)域其中之一。
8.一種輸入裝置的位置掃描方法，其特征在于該輸入裝置包含多個(gè)光發(fā)射器與多個(gè)光感測(cè)器位于該輸入裝置的感測(cè)區(qū)域一側(cè)及一控制元件，該控制元件控制該多個(gè)光發(fā)射器發(fā)射光束并控制該多個(gè)光感測(cè)器接收反射自該感測(cè)區(qū)域內(nèi)一指標(biāo)物的光束，該位置掃描方法包括以下步驟(a)該控制元件控制一該光發(fā)射器發(fā)出光束進(jìn)入該感測(cè)區(qū)域內(nèi)；(b)該控制元件依序開啟所有該光感測(cè)器以接收反射自該指標(biāo)物的光束；(c)重復(fù)(a)至(b)直到所有該光發(fā)射器均已發(fā)出光束；(d)比較該多個(gè)光感測(cè)器接收的光感應(yīng)信號(hào)強(qiáng)度值，以決定該指標(biāo)物位于感測(cè)區(qū)域內(nèi) Y軸方向的大約位置；(e)該控制元件控制位于光感應(yīng)信號(hào)強(qiáng)度最強(qiáng)區(qū)域的至少一該光發(fā)射器發(fā)出光束；(f)該控制元件開啟該多個(gè)光感測(cè)器以接收反射自該指標(biāo)物的光束；(g)比較該多個(gè)光感測(cè)器接收的光感應(yīng)信號(hào)強(qiáng)度值，以決定該指標(biāo)物位于感測(cè)區(qū)域內(nèi)的Y軸坐標(biāo)；以及(h)利用該指標(biāo)物的Y軸坐標(biāo)及與指標(biāo)物的Y軸坐標(biāo)距離最近的二相鄰該光感測(cè)器之間的距離計(jì)算該指標(biāo)物的X軸坐標(biāo)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的輸入裝置的位置掃描方法，其特征在于其中所述的光發(fā)射器包含一紅外線發(fā)光二極管。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的輸入裝置的位置掃描方法，其特征在于其中所述的光感測(cè)器包含一電荷耦合元件或紅外線感測(cè)器或互補(bǔ)式金屬氧化物半導(dǎo)體元件其中之一。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的輸入裝置的位置掃描方法，其特征在于其中步驟(e)是該控制元件控制位于光感應(yīng)信號(hào)強(qiáng)度最強(qiáng)區(qū)域的三個(gè)該光發(fā)射器發(fā)出光束。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的輸入裝置的位置掃描方法，其特征在于其中該輸入裝置的感測(cè)區(qū)域包含一觸控電子白板的感測(cè)區(qū)域。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的輸入裝置的位置掃描方法，其特征在于其中該輸入裝置的感測(cè)區(qū)域包含觸控液晶顯示熒幕感測(cè)區(qū)域、觸控等離子體顯示熒幕感測(cè)區(qū)域、觸控內(nèi)投影式顯示熒幕感測(cè)區(qū)域、觸控陰極射線管感測(cè)區(qū)域其中之一。
全文摘要
本發(fā)明是有關(guān)于一種輸入裝置及位置掃描方法。該輸入裝置包含多個(gè)光發(fā)射器與多個(gè)光感測(cè)器位于該輸入裝置的感測(cè)區(qū)域一側(cè)、一控制元件與一信號(hào)處理元件。控制元件控制光發(fā)射器發(fā)射光束并控制光感測(cè)器接收反射自感測(cè)區(qū)域內(nèi)一指標(biāo)物的光束。信號(hào)處理元件處理光感測(cè)器產(chǎn)生的光感應(yīng)信號(hào)，并將處理后的光感應(yīng)信號(hào)傳送至控制元件。同時(shí)本發(fā)明還提供了一種輸入裝置的位置掃描方法。
文檔編號(hào)G06F3/042GK102236473SQ201010155400
公開日2011年11月9日 申請(qǐng)日期2010年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月23日
發(fā)明者葉嘉瑞, 茆中甫, 鄭琇方 申請(qǐng)人:太瀚科技股份有限公司