TWI410842B - 觸控顯示系統 - Google Patents

Description

觸控顯示系統

本發明是有關於一種觸控顯示系統，特別是有關於一具有光學感測器之觸控顯示系統。

目前觸控式輸入方式在顯示器之應用，已經十分普及，但其應用於電腦時，往往因解析度較高，或圖示太小，而讓使用者無法以觸控方式點到精確的位置，而造成誤動作。再者由於判讀光學反射之進一步運算結果常有漂移，加上使用者目視與遮蔽物大小位置的相對應關係會有落差，如使用手指或筆等不同實物，會有不同效果，因此在實際操作上，使用者不容易操作太高解析的觸控介面；反而是低解析或大圖示等較適合應用在觸控操作上，但這卻又與現今電腦規格不相符合。因此本發明係揭露一技術特徵，使得當使用者以手指或筆靠近螢幕時，該區螢幕可以感測到手指或筆之靠近，並令系統放大該區域之圖形，利用接近感測動態局部放大螢幕上的圖形介面，以方便使用者操作。

有鑑於習知技術之問題，本發明之目的就是在提供一種觸控顯示系統，其可兼顧顯示解析度以及光學觸控的優點。

根據本發明之目的，提出一種觸控顯示系統，其包含一資料處理裝置、一顯示裝置及一觸控裝置。此資料處理裝置與顯示裝置電性連接，顯示裝置係用以顯示畫面，此畫面可以包含許多應用程式及圖像。

觸控裝置包含至少一第一光學感測器、至少一第二光學感測器、一反光元件、至少一發光源模組及一位置計算模組。其中第一光學感測器及第二光學感測器設置於顯示裝置周圍，第二光學感測器係設置於第一光學感測器之下方。反光元件同樣置於顯示裝置之周圍，並與第一光學感測器及第二光學感測器對稱於顯示裝置之中心。其中，反光元件與第一光學感測器及第二光學感測器較佳的是可分別位於顯示裝置之相對兩側。反光元件可將發光源模組之發射光分別反射至第一光學感測器及第二光學感測器，其中利用反光元件之不同角度及高度之表面可分別將發光源模組之發射光反射至第一光學感測器及第二光學感測器。其中，當反射至第一光學感測器之發射光，被一物件遮斷時，則與第一光學感測器連接之位置計算模組，判定為此物件接近顯示裝置之表面，並傳遞一訊號至與位置計算模組連接之資料處理裝置。另外，當反射至第二光學感測器之發射光，被一物件遮斷時，則與第二光學感測器連接之位置計算模組，判定為此物件觸碰顯示裝置之表面，並傳遞一訊號至與位置計算模組連接之資料處理裝置，以放大顯示裝置畫面中第一位置座標之區域所包含之圖形介面，以方便使用者操作。

根據本發明之目的，更提出一種觸控顯示系統，其包含一資料處理裝置、一顯示裝置及一觸控裝置。此資料處理裝置與顯示裝置電性連接，而顯示裝置係用以顯示畫面，此畫面可以包含許多應用程式及圖像。

觸控裝置包含至少一第一影像擷取模組、一反光元件、至少一發光源模組及一位置計算模組。其中，第一影像擷取模組設置於顯示裝置周圍。反光元件同樣置於顯示裝置之周圍，並與第一影像擷取模組對稱於顯示裝置之中心。反光元件與第一影像擷取模組較佳為分別位於顯示裝置之相對兩側，利用反光元件之不同角度及高度之表面可分別將發光源模組之發射光反射至第一影像擷取模組之不同高度。其中，反射至第一影像擷取模組之發射光，用以使得第一影像擷取模組擷取一物件之第一影像。當發光源模組之發射光被反光元件之不同角度及高度之表面反射至第一影像擷取模組時其係用以使得第一影像擷取模組擷取一物件之第二影像。

承上所述，因依本發明之觸控顯示系統，其可具有一或多個下述優點：

(1)此觸控顯示系統藉由物件接近之感測，可以局部放大螢幕上的區域，使得使用者更易正確操作高解析度的觸控螢幕。

(2)此觸控顯示系統藉由可藉由光學感測器以獲得精確的觸控位置。

以下將參照相關圖式，說明依本發明之觸控顯示系統之實施例，為使便於理解，下述實施例中之相同元件係以相同之符號標示來說明。

請參閱第1圖及第2圖，其係分別為本發明之觸控顯示系統之第一實施例之示意圖及第一實施例補充說明之示意圖。如第1圖所示，觸控顯示系統包含一資料處理裝置100、一顯示裝置200及一觸控裝置。此資料處理裝置100與顯示裝置200電性連接，而顯示裝置200為一般的顯示器，如一般電腦螢幕，其用以顯示畫面，此畫面可以包含許多應用程式及圖像。

另外，觸控裝置包含至少一第一光學感測器300、至少一第二光學感測器400、一反光元件600、至少一發光源模組500及一位置計算模組700。其中，第一光學感測器300及第二光學感測器400設置於顯示裝置200周圍，第二光學感測器400係設置於第一光學感測器300之下方；反光元件600同樣置於顯示裝置200之周圍，並與第一光學感測器300及第二光學感測器400對稱於顯示裝置200之中心。實施上，反光元件600與第一光學感測器300與第二光學感測器400可分別位於顯示裝置200之相對兩側，反光元件600可將發光源模組500之發射光源分別反射至第一光學感測器300及第二光學感測器400，其中利用反光元件600之不同角度及高度之表面可分別將發光源模組500之發射光反射至第一光學感測器300及第二光學感測器400。其中，反射至第一光學感測器300之發射光，被一物件遮斷時，則此時與第一光學感測器300電性連接之位置計算模組700，則判定此物件接近顯示裝置200之表面，並傳遞一訊號至與位置計算模組700連接之資料處理裝置100。另外，當被反射至第二光學感測器400之發射光，被一物件遮斷時，則此時與第二光學感測器400連接之位置計算模組700，則判定此物件觸碰顯示裝置200之表面，並傳遞一訊號至與位置計算模組700連接之資料處理裝置100。

第1圖及第2圖中之箭頭方向係表示物件之移動方向，當一物件800由顯示裝置200上方緩緩接近其表面，並進入反光元件600將發光元模組500之光源反射到第一光學感測器300之範圍內時，由於物件800會遮斷反射光源，因此位置計算模組700會判定此物件800接近顯示裝置200之表面，並定義顯示裝置200對應該物件800接近之區域係一第一位置座標910。請參閱第3圖，其係為本發明之觸控顯示系統之第二實施例之示意圖，其中資料處理裝置放大顯示裝置200畫面中第一位置座標910之區域所包含之圖形介面，以方便使用者操作。

當物件進入反光元件600將發光元模組500之發射光反射到第二光學感測器400之範圍內，由於物件800會遮斷反射光，因此位置計算模組700會判定此物件800觸碰顯示裝置200之表面，並定義顯示裝置200對應物件800觸碰之區域係一第二位置座標920，於是資料處理裝置100將根據第二位置座標920執行一相對應的程式。另外，第1圖中，第一光學感測器之影像顯示圖930係顯示反射至第一光學感測器300光之反射光被物件800遮斷之狀態。此狀態即為物件800在第一光學感測器300與第二光學感測器400接收反射光區域之交界，亦即，物件800處於接近且即將碰觸到顯示裝置200之狀態。同樣的，第二光學感測器之影像顯示圖940顯示，反射至第二光學感測器400光之反射光，被物件800遮斷之狀態，此狀態即為物件800碰觸到顯示裝置200。

請參閱第4圖及第5圖，其係分別為本發明之觸控顯示系統之第三實施例之示意圖及第三實施例補充說明之示意圖。如第4圖所示，觸控顯示系統包含：一資料處理裝置100、一顯示裝置200及一觸控裝置。此資料處理裝置100與顯示裝置200電性連接，而顯示裝置200為一般的顯示器，如一般電腦螢幕，其用以顯示畫面，此畫面可以包含許多應用程式及圖像。

另外，觸控裝置包含至少一第一影像擷取模組900、一反光元件600、至少一發光源模組500及一位置計算模組700。其中，第一影像擷取模組900設置於顯示裝置200周圍；反光元件600同樣置於顯示裝置200之周圍，並與第一影像擷取模組900對稱於顯示裝置200之中心。換句話說，反光元件600與第一影像擷取模組900分別位於顯示裝置200之相對兩側，其中利用反光元件600之不同角度及高度之表面可分別將發光源模組500之發射光反射至第一影像擷取模組900之不同高度。其中，被反射至第一影像擷取模組900之發射光係用以使得第一影像擷取模組900擷取物件800之第一影像。當發光源模組500之發射光被反光元件600之不同角度及高度之表面反射至第一影像擷取模組900時，即可使得第一影像擷取模組900擷取物件800之第二影像。

第4圖及第5圖中之箭頭方向係表示物件之移動方向，當一物件800由顯示裝置200上方緩緩接近其表面，並進入反光元件600且將發光元模組500之發射光反射到第一影像擷取模組900之範圍內時，反光元件600可將發光源模組500之發射光分別反射至第一影像擷取模組900之不同高度，以使第一影像擷取模組900擷取物件800之第一影像及第二影像。其中，當物件800進入反光元件600可將發光源模組500之發射光反射至第一影像擷取模組900之範圍內時，第一影像擷取模組900依序先擷取物件800之第一影像。隨著物件800慢慢接近並碰觸到顯示裝置200之表面，第一影像擷取模組900之光源會擷取物件800之第二影像。

上述之位置計算模組700與第一影像擷取模組900電性連接，並根據第一影像，以判斷物件800接近顯示裝置200之表面，並傳遞一訊號至與位置計算模組700連接之資料處理裝置100。其中，位置計算模組700定義顯示裝置200對應物件800接近之區域係一第一位置座標910。請參閱第6圖，其係為本發明之觸控顯示系統之第四實施例之示意圖。資料處理裝置放大顯示裝置200畫面中第一位置座標910之區域，亦即放大此區域所包含之圖形介面，以方便使用者操作。

另外，位置計算模組700根據第二影像，以判斷物件800觸碰該顯示裝置200，並傳遞一訊號至與位置計算模組700連接之資料處理裝置100，以及定義顯示裝置200對應該物件800接近之區域係一第二位置座標920，於是資料處理裝置100將根據第二位置座標920執行一相對應的程式。另外，第4圖中，第一影像擷取模組之第一影像950係顯示反射至第一影像擷取模組900之反射光被物件800遮斷之狀態。此狀態即為物件800處於接近且即將碰觸到顯示裝置200之狀態。同樣的，第一影像擷取模組之第二影像960係顯示反射至第一影像擷取模組900光之反射光被物件800遮斷之狀態。此狀態即為物件800碰觸到顯示裝置200。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。

100．．．資料處理裝置

200．．．顯示裝置

300．．．第一光學感測器

400．．．第二光學感測器

500．．．發光源模組

600．．．反光元件

700．．．位置計算模組

800．．．物件

900．．．第一影像擷取模組

910．．．第一位置座標

920．．．第二位置座標

930．．．第一光學感測器之影像顯示圖

940．．．第二光學感測器之影像顯示圖

950．．．第一影像擷取模組之第一影像

960．．．第一影像擷取模組之第二影像

第1圖　係為本發明之觸控顯示系統之第一實施例之示意圖；

第2圖　係為本發明之觸控顯示系統之第一實施例補充說明之示意圖；

第3圖　係為本發明之觸控顯示系統之第二實施例之示意圖；

第4圖　係為本發明之觸控顯示系統之第三實施例之示意圖；

第5圖　係為本發明之觸控顯示系統之第三實施例補充說明之示意圖；以及

第6圖　係為本發明之觸控顯示系統之第四實施例之示意圖。

100．．．資料處理裝置

200．．．顯示裝置

300．．．第一光學感測器

400．．．第二光學感測器

500．．．發光源模組

600．．．反光元件

700．．．位置計算模組

800．．．物件

930．．．第一光學感測器之影像顯示圖

940．．．第二光學感測器之影像顯示圖

Claims (10)

1. 一種觸控顯示系統，其包含：一資料處理裝置；一顯示裝置，係顯示一畫面，並與該資料處理裝置電性連接；以及一觸控裝置，其包含：至少一第一光學感測器，係設置於該顯示裝置周圍；至少一第二光學感測器，係設置於該第一光學感測器下方；至少一發光源模組，係用以產生一發射光；一反光元件，係設置於該顯示裝置周圍，並與該第一光學感測器及該第二光學感測器對稱於該顯示裝置之中心，該反光元件係將該發光源模組之發射光分別反射至該第一光學感測器及該第二光學感測器；以及一位置計算模組，係與該第一光學感測器、該第二光學感測器及該資料處理裝置電性連接，該位置計算模組係用以判斷是否有一物件接近該顯示裝置之表面，其中，該資料處理裝置係根據該位置計算模組之判定結果以放大該顯示裝置所顯示之該畫面。
2. 如申請專利範圍第1項所述之觸控顯示系統，其中該位置計算模組更根據反射至該第一光學感測器之一反射光，是否被遮斷，以判斷該物件是否接近該顯示裝置。
3. 如申請專利範圍第2項所述之觸控顯示系統，其中該位置計算模組定義該顯示裝置對應該物件接近之區域係一第一位置座標，該資料處理裝置係放大該畫面中該第一位置座標之區域。
4. 如申請專利範圍第1項所述之觸控顯示系統，其中該位置計算模組更根據反射至該第二光學感測器之一反射光，是否被遮斷，以判斷該物件是否觸碰該顯示裝置。
5. 如申請專利範圍第4項所述之觸控顯示系統，其中該位置計算模組定義該顯示裝置對應該物件觸碰之區域係一第二位置座標，該資料處理裝置係根據該第二位置座標執行一相對應的程式。
6. 如申請專利範圍第1項所述之觸控顯示系統，其中該反光元件之不同角度之表面係分別將該發光源模組之發射光反射至該第一光學感測器及該第二光學感測器。
7. 如申請專利範圍第1項所述之觸控顯示系統，其中該反光元件之不同高度之表面係分別將該發光源模組之發射光反射至該第一光學感測器及該第二光學感測器。
8. 一種觸控顯示系統，其包含一資料處理裝置；一顯示裝置，係顯示一畫面，並與該資料處理裝置連接；以及一觸控裝置，其包含：至少一第一影像擷取模組，係設置於該顯示裝置周圍，該第一影像擷取模組用以擷取一物件之一第一影像及一第二影像；至少一發光源模組，係用以產生一發射光；一反光元件，係設置於該顯示裝置周圍，並與該第一影像擷取模組對稱於該顯示裝置之中心，該反光元件係將該發光源模組之發射光反射至該第一影像擷取模組之不同高度，以使該第一影像擷取模組分別擷取該第一影像及該第二影像；以及一位置計算模組，係與該第一影像擷取模組及該資料處理裝置連接，並根據該第一影像，以判斷該物件接近該顯示裝置之表面，其中，該資料處理裝置係根據該位置計算模組之判斷結果以放大該顯示裝置所顯示之該畫面。
9. 如申請專利範圍第8項所述之觸控顯示系統，其中該位置計算模組更根據該第二影像，以判斷該物件是否觸碰該顯示裝置。
10. 如申請專利範圍第9項所述之觸控顯示系統，其中該位置計算模組定義該顯示裝置對應該物件接近之區域係一第一位置座標，該資料處理裝置係放大該畫面中對應該第一位置座標之區域。