觸控裝置及觸控方法
2023-05-26 23:46:06
專利名稱：觸控裝置及觸控方法
技術領域：
本發明涉及一種觸控裝置及觸控方法，特別是涉及一種藉由感測觸碰源的震動的 觸控裝置及觸控方法。
背景技術：
傳統的觸控裝置可分為電阻式觸控裝置以及電容式觸控裝置。一般來說，電阻式 觸控裝置使用玻璃為基板，並且在玻璃面板上面覆蓋一層傳導層和一層電阻層。其中傳導 層和電阻層之間使用間隔器區隔，使得電流能夠在兩層間流動。最後，在傳導層和電阻層之 上，再覆蓋一層保護層，用以防止使用者在操作時留下刮痕。當使用者接觸觸控裝置時，傳 導層和電阻層因受外力而接觸在一起，進而產生電場的改變。藉由上述電場的改變可用以 指示使用者接觸觸控裝置的位置。另一方面，電容式觸控裝置以電容傳感器取代傳導層和電阻層的架構。當使用者 接觸觸控裝置時，電容傳感器同時開始儲存電子，藉由電場的改變程度，可用以指示使用者 接觸觸控裝置的位置。然而，不論是電阻式觸控裝置或者是電容式觸控裝置，因為觸控裝置內部包含大 量的電組與電容，而無法提升觸控裝置的透明度，對使用者產生一定的視覺影響。另一方 面，由於傳統的觸控裝置不易與液晶顯示裝置分離，使用者無法單獨使用觸控裝置，因此也 降低與其它電子裝置組合的可能，並且使得觸控裝置的體積龐大不易攜帶。綜上所述，傳統的觸控裝置由於構造複雜且組成組件繁多，產生透明度不高以及 不易與液晶顯示裝置分離的問題。因此，減少觸控裝置中的組成組件，提升觸控裝置的透明 度，並且使得觸控裝置能與液晶顯示裝置自由分離，為目前的觸控裝置技術需要克服的障 礙。
發明內容
為克服上述已有技術的不足，本發明要解決的技術問題是提供一種觸控裝置及觸 控方法。為解決上述技術問題，本發明的技術方案是一種觸控裝置，包含基板，用以供使用者觸碰；第一震動傳感器，設置於該基板，用以感測該基板受該使用者觸碰的觸碰源，據以 輸出第一感測信息； 第二震動傳感器，設置於該基板，用以感測該基板受該使用者觸碰的觸碰源，據以 輸出第二感測信息；以及處理器，耦接該第一震動傳感器及該第二震動傳感器，該處理器接收並依據該第 一感測信息及該第二感測信息，計算該觸碰源於該基板的觸碰源坐標。該第一感測信息包含第一夾角信息，用以指示該第一震動傳感器至該觸碰源的第一方向與標準方向之間的夾角。該第一感測信息還包含第一振幅信息，用以指示該第一震動傳感器所感測該觸碰 源的振幅。該處理器還依據該第一振幅信息，計算該基板受觸碰的次數。該第二感測信息包含第二夾角信息，用以指示該第二震動傳感器至該觸碰源的第 二方向與標準方向之間的夾角。該第二感測信息還包含第二振幅信息，用以指示該第二震動傳感器所感測該觸碰 源的振幅。該處理器還依據該第二振幅信息，計算該基板受觸碰的次數。該處理器依據該觸碰源坐標，輸出定位數據。所述的觸控裝置，還包含儲存器，耦接該處理器，用以儲存多個預設坐標以及分別 對應所述預設坐標的多個操作指令。該處理器對比所述預設坐標中與該觸碰源坐標相匹配的預設坐標，並輸出與該匹 配的預設坐標對應的操作指令。該基板為透明玻璃板。該基板為透明塑料板。一種觸控方法，應用於具有基板的觸控裝置，該觸控方法包含下列步驟在該基板上的第一位置，感測該基板受觸碰時的觸碰源；依據於該第一位置的感測結果，產生第一感測信息；在該基板上的第二位置，感測該基板受觸碰時的該觸碰源；依據於該第二位置的感測結果，產生第二感測信息；以及依據該第一感測信息及該第二感測信息，計算該觸碰源於該基板的觸碰源坐標。該第一感測信息包含第一夾角信息，用以指示該第一位置至該觸碰源的第一方向 與標準方向之間的夾角。該第一感測信息還包含第一振幅信息，用以指示於該第一位置所感測該觸碰源的 振幅。所述的觸控方法，還包括下列步驟依據該第一振幅信息，計算該基板受觸碰的次數。該第二感測信息包含第二夾角信息，用以指示該第二位置至該觸碰源的第二方向 與標準方向之間的夾角。該第二感測信息還包含第二振幅信息，用以指示於該第二位置所感測該觸碰源的 振幅。所述的觸控方法，還包括下列步驟依據該第二振幅信息，計算該基板受觸碰的次數。所述的觸控方法，還包括下列步驟依據該觸碰源坐標，輸出定位數據。所述的觸控方法，還包括下列步驟儲存多個預設坐標以及分別對應所述預設坐標的多個操作指令。所述的觸控方法，還包括下列步驟
對比該等預設坐標中與該觸碰源坐標相匹配的預設坐標；以及輸出與該匹配的預設坐標對應的該操作指令。與現有技術相比，本發明的有益效果可以是綜上所述，本發明的觸控裝置及觸控方法藉由感測震動的技術，可大幅度減少其 中的組成組件，使得觸控裝置可趨近於透明。另外，觸控裝置不必須與液晶顯示裝置結合， 可實現觸控裝置與液晶顯示裝置自由分離，增加觸控裝置使用上的便利性及實用性。
圖1是本發明具體實施例的觸控裝置的方塊圖。圖2是本發明具體實施例的觸控方法的流程圖。圖3A是本發明的另一具體實施例的觸控裝置的設置示意圖。圖;3B是本發明的再一具體實施例的觸控裝置的設置示意圖。主要組件符號說明1 觸控裝置12 第一震動傳感器16 處理器3 顯示裝置α 、α 2:夾角
10 基板
14 第二震動傳感器 18 儲存器 vl 觸碰源 S20 S28 流程步驟
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明的具體實施方式
做進一步詳細的說明，但不應以 此限制本發明的保護範圍。請參見圖1，圖1是本發明具體實施例的觸控裝置的方塊圖。如圖1所示，觸控裝 置1包含基板10、第一震動傳感器12、第二震動傳感器14、處理器16以及儲存器18。其中， 第一震動傳感器12與第二震動傳感器14設置於基板10上，處理器16耦接第一震動傳感 器12、第二震動傳感器14以及儲存器18。基板10用以提供使用者觸碰。在實務中，基板10應使用對震動較為敏感的材料， 使得可較精確且靈敏地傳送震動波。舉例來說，基板10可選用透明玻璃板、透明塑料板或 者其它適當的材料。第一震動傳感器12用以感測基板10受使用者觸碰時，在基板10上的觸碰源vl， 據以輸出第一感測信息。在實務中，第一震動傳感器12隻要能自基板10感測震動波即可， 不限定應設置於基板10的特定位置。此外，第一感測信息可包含第一夾角信息與第一振幅 信息。其中，第一夾角信息用以指示第一震動傳感器10至觸碰源vl的第一方向與標準方 向的間的夾角α 。第一振幅信息用以指示第一震動傳感器10所感測觸碰源vl的振幅。 在此，上述的標準方向可定為第一震動傳感器12至第二震動傳感器14的連線的方向。第二震動傳感器14用以感測基板10受觸碰時，在基板10上的觸碰源vl，據以輸 出第二感測信息。在實務中，如同第一震動傳感器12，第二震動傳感器14隻要能自基板10 感測震動波即可，不限定應設置於基板10的特定位置。此外，第二感測信息可包含第二夾 角信息與第二振幅信息。其中，第二夾角信息用以指示第二震動傳感器14至觸碰源vl的第二方向與標準方向之間的夾角α 2。第二振幅信息用以指示第二震動傳感器14所感測觸 碰源vl的振幅。同樣的，上述的標準方向可定為第一震動傳感器12至第二震動傳感器14 的連線的方向。在實際應用中，第一震動傳感器12與第二震動傳感器14應間隔一段適當的距離 或者適當的相對位置，藉此能更準確的判斷觸碰源vl的位置。處理器16接收並依據第一感測信息及第二感測信息，計算觸碰源Vl於基板10的 觸碰源坐標。在實務中，處理器16可預設第一震動傳感器12與第二震動傳感器14的間的 距離，並且藉由夾角α 與夾角α 2，可準確計算出觸碰源vl於基板10的觸碰源坐標。當觸控裝置1要做為虛擬鍵盤使用時，可藉由儲存器18提供輔助數據。在此，儲 存器18耦接處理器16，且儲存器18用以儲存多個預設坐標以及分別對應預設坐標的多個 操作指令。此外，處理器16更可對比預設坐標中與觸碰源坐標相匹配者，並輸出與匹配的 預設坐標對應的操作指令。在實務中，多個預設坐標以及多個操作指令可形成一種虛擬鍵 盤的按鍵坐標查找表，其中不同的預設坐標即可代表虛擬鍵盤中不同的按鍵，並且不同的 操作指令即可代表虛擬鍵盤中不同按鍵的功能。以下接合本發明的觸控方法，做更詳細的說明。請參見圖1以及圖2，圖2是本發明具體實施例的觸控方法的流程圖。如圖所示， 使用者在使用觸控裝置1之前，可先依據不同的使用環境或者搭配使用的裝置，進行觸控 裝置1的校準程序。接著在步驟S20中，第一震動傳感器12可設置在基板10上的第一位置，感測基板 10受觸碰時的觸碰源vl。在實務中，第一震動傳感器12隻要能感測由觸碰源vl發出的震 動波，不限定設置於上述的第一位置。也就是說，第一震動傳感器12可設於基板10接受觸 碰的表面、側面、背面或者其它適當的位置。在步驟S22中，第一震動傳感器12感測由觸碰源vl發出的震動波，據以產生第一 感測信息。在實務中，第一震動傳感器12可感測震動波的方向以及振幅，藉以輸出第一感 測信息。也就是說，第一感測信息可包含第一夾角信息與第一振幅信息，分別用以指示第一 震動傳感器12感測到的方向以及振幅。在步驟S24中，第二震動傳感器14可設置於基板10上的第二位置，感測基板10 受觸碰時的觸碰源vl。同樣的，第二震動傳感器14隻要能感測由觸碰源vl發出的震動波， 不限定設置於上述的第二位置。在步驟S26中，第二震動傳感器14感測由觸碰源vl發出的震動波，據以產生第二 感測信息。在實務中，第二震動傳感器14可感測震動波的方向以及振幅，藉以輸出第二感 測信息。也就是說，第二感測信息可包含第二夾角信息與第二振幅信息，分別用以指示第二 震動傳感器14感測到的方向以及振幅。在步驟S28中，處理器16依據第一感測信息及第二感測信息，計算觸碰源vl於基 板10的觸碰源坐標。在實務中，由於觸碰源Vl與第一震動傳感器12與第二震動傳感器14 形成一個三角形，處理器16可藉由第一震動傳感器12與第二震動傳感器14的距離、夾角 α 1與夾角α 2，計算出觸碰源vl的觸碰源坐標。若觸碰源vl位於第一震動傳感器12與 第二震動傳感器14的連線上時，難以藉由第一夾角信息以及第二夾角信息判斷觸碰源vl 位置。在此，處理器16可由第一振幅信息以及第二振幅信息的強弱，可換算出觸碰源vl距離第一震動傳感器12與第二震動傳感器14的比例關係，藉此可計算出觸碰源Vl的觸碰源 坐標。此外，處理器16更可偵測第一振幅信息以及第二振幅信息的峰值的變化，得知使 用者於相同觸碰源Vl進行觸碰的次數。藉此，觸控裝置1可依據使用者觸碰基板10的次 數，提供對應的功能。在實際應用中，本發明的觸控裝置除了可與顯示裝置合併使用之外，更可單獨作 為虛擬鍵盤，增加使用上的便利性及實用性。請參見圖1、圖3A以及圖3B，圖3A是本發明另一具體實施例的觸控裝置的設置示 意圖。圖3是本發明再一具體實施例的觸控裝置的設置示意圖。如圖3A所示，當觸控裝置 1與顯示裝置3合併使用時，由於觸控裝置1可為透明，故本發明的觸控裝置1可不影響使 用者的視覺效果，重迭放置於顯示裝置3的屏幕之前。在此，觸控裝置1的處理器16可轉 換觸碰源坐標，輸出定位數據給顯示裝置3，使得觸控裝置1與顯示裝置3可合併成為一種 觸控式屏幕。另一方面，如圖:3B所示，觸控裝置1要做為虛擬鍵盤使用時，觸控裝置1與顯示裝 置3可自由分離。並且，藉由處理器16耦接儲存器18，以提供多個預設坐標以及分別對應 預設坐標的多個操作指令。舉例來說，處理器16計算出觸碰源vl的觸碰源坐標之後，經由 查找儲存器18中的多個預設坐標，取得其中匹配觸碰源坐標的預設坐標。接著，由處理器 16據以輸出匹配的預設坐標對應的操作指令。在實務中，不同的預設坐標即可代表虛擬鍵 盤中不同的按鍵，並且不同的操作指令即可代表虛擬鍵盤中不同按鍵的功能。此外，由於基 板10可為一種透明基板，在此領域具有通常知識者可提供其它的輔助手段，使得使用者能 判斷每個虛擬按鍵的位置。例如，藉由提供印刷有鍵盤圖樣的圖紙置於基板10之後，讓使 用者了解每個虛擬按鍵的對應位置。此外，處理器16所輸出的每一信息，可通過通用序列總線(USB)、無線傳輸技術或 者其它適當的方式進行傳送。舉例來說，觸控裝置1可藉由外接其它適當的無線傳輸設備， 成為可攜帶的虛擬鍵盤、觸控板或者其它的應用裝置。綜上所述，本發明的觸控裝置及觸控方法，藉由設置震動傳感器感測自觸碰源發 出的震動，使得觸控裝置的不需在基板內設置大量的電阻或電容，因此觸控裝置可趨近於 透明。另外，由於觸控裝置不必須與液晶顯示裝置結合，可實現觸控裝置與液晶顯示裝置自 由分離，增加觸控裝置使用上的便利性及實用性。以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並非用來限定本發明的實施範圍。任何 所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作各種的更動與 潤飾，因此本發明的保護範圍應當視權利要求書所界定範圍為準。
權利要求
1.一種觸控裝置，其特徵在於包含基板，用以供使用者觸碰；第一震動傳感器，設置於該基板，用以感測該基板受該使用者觸碰的觸碰源，據以輸出 第一感測信息；第二震動傳感器，設置於該基板，用以感測該基板受該使用者觸碰的觸碰源，據以輸出 第二感測信息；以及處理器，耦接該第一震動傳感器及該第二震動傳感器，該處理器接收並依據該第一感 測信息及該第二感測信息，計算該觸碰源於該基板的觸碰源坐標。
2.根據權利要求1所述的觸控裝置，其特徵在於該第一感測信息包含第一夾角信息， 用以指示該第一震動傳感器至該觸碰源的第一方向與標準方向之間的夾角。
3.根據權利要求2所述的觸控裝置，其特徵在於該第一感測信息還包含第一振幅信 息，用以指示該第一震動傳感器所感測該觸碰源的振幅。
4.根據權利要求3所述的觸控裝置，其特徵在於該處理器還依據該第一振幅信息，計 算該基板受觸碰的次數。
5.根據權利要求1所述的觸控裝置，其特徵在於該第二感測信息包含第二夾角信息， 用以指示該第二震動傳感器至該觸碰源的第二方向與標準方向之間的夾角。
6.根據權利要求5所述的觸控裝置，其特徵在於該第二感測信息還包含第二振幅信 息，用以指示該第二震動傳感器所感測該觸碰源的振幅。
7.根據權利要求6所述的觸控裝置，其特徵在於該處理器還依據該第二振幅信息，計 算該基板受觸碰的次數。
8.根據權利要求1所述的觸控裝置，其特徵在於該處理器依據該觸碰源坐標，輸出定 位數據。
9.根據權利要求1所述的觸控裝置，其特徵在於還包含儲存器，耦接該處理器，用以儲 存多個預設坐標以及分別對應所述預設坐標的多個操作指令。
10.根據權利要求9所述的觸控裝置，其特徵在於該處理器對比所述預設坐標中與該 觸碰源坐標相匹配的預設坐標，並輸出與該匹配的預設坐標對應的操作指令。
11.根據權利要求1所述的觸控裝置，其特徵在於該基板為透明玻璃板。
12.根據權利要求1所述的觸控裝置，其特徵在於該基板為透明塑料板。
13.—種觸控方法，應用於具有基板的觸控裝置，其特徵在於該觸控方法包含下列步驟在該基板上的第一位置，感測該基板受觸碰時的觸碰源；依據於該第一位置的感測結果，產生第一感測信息；在該基板上的第二位置，感測該基板受觸碰時的該觸碰源；依據於該第二位置的感測結果，產生第二感測信息；以及依據該第一感測信息及該第二感測信息，計算該觸碰源於該基板的觸碰源坐標。
14.根據權利要求13所述的觸控方法，其特徵在於該第一感測信息包含第一夾角信 息，用以指示該第一位置至該觸碰源的第一方向與標準方向之間的夾角。
15.根據權利要求14所述的觸控方法，其特徵在於該第一感測信息還包含第一振幅信 息，用以指示於該第一位置所感測該觸碰源的振幅。
16.根據權利要求15所述的觸控方法，其特徵在於還包括下列步驟依據該第一振幅 信息，計算該基板受觸碰的次數。
17.根據權利要求13所述的觸控方法，其特徵在於該第二感測信息包含第二夾角信 息，用以指示該第二位置至該觸碰源的第二方向與標準方向之間的夾角。
18.根據權利要求17所述的觸控方法，其特徵在於該第二感測信息還包含第二振幅信 息，用以指示於該第二位置所感測該觸碰源的振幅。
19.根據權利要求18所述的觸控方法，其特徵在於還包括下列步驟 依據該第二振幅信息，計算該基板受觸碰的次數。
20.根據權利要求13所述的觸控方法，其特徵在於還包括下列步驟 依據該觸碰源坐標，輸出定位數據。
21.根據權利要求13所述的觸控方法，其特徵在於還包括下列步驟 儲存多個預設坐標以及分別對應所述預設坐標的多個操作指令。
22.根據權利要求21所述的觸控方法，其特徵在於還包括下列步驟 對比該等預設坐標中與該觸碰源坐標相匹配的預設坐標；以及 輸出與該匹配的預設坐標對應的該操作指令。
全文摘要
本發明公開了一種觸控裝置及其觸控方法，該觸控裝置包含基板，用以供使用者觸碰；第一震動傳感器，設置於該基板，用以感測該基板受該使用者觸碰的觸碰源，據以輸出第一感測信息；第二震動傳感器，設置於該基板，用以感測該基板受該使用者觸碰的觸碰源，據以輸出第二感測信息；以及處理器，耦接該第一震動傳感器及該第二震動傳感器，該處理器接收並依據該第一感測信息及該第二感測信息，計算該觸碰源於該基板的觸碰源坐標。本發明的觸控裝置及觸控方法藉由感測震動的技術，可大幅度減少其中的組成組件，使得觸控裝置可趨近於透明。
文檔編號G06F3/041GK102103424SQ20091025880
公開日2011年6月22日 申請日期2009年12月16日 優先權日2009年12月16日
發明者黃智州 申請人:英華達(上海)科技有限公司