[发明专利]以光学方法驱动的高解析度与高敏感度触控器

说明书

本发明为一种触控器(touch sensing device)，通过光学驱动法(optically activated)，使得行动电子器材(portable device)获得高解析度与高敏感度的触控功能。其它功能如游标的移动，游戏机(gaming device)的控制，程序(如AUTOCAD)的启动或结束，网页资料的搜寻(web page navigation)，或非行动式电子器材(如Flat Panel TV)等等，亦可通过本发明取得高解析度与高敏感度的物件控制功能。

技术领域

本发明提供一个高敏感度与高解析度光学式触控器，该触控器亦可作为游标控制器，该触控器内有一空室(Cavity)，该空室上覆盖有一半透明板，该半透明板具有一光扩散表面，该空室内尚具有一光源与一影像侦测器。通过侦测一指示物碰触该半透明板时产生高度扩散与低度扩散不同的影像，得知一指示物与该半透明板接触的情况，并通过侦测该指示物与该半透明板接触时，彼此之间的相对运动的情况，得出信号，以改变某电子仪器的功能或其显示器上的游标的移动。

背景技术

在现今的电脑与电子产品上，许多产品是依靠触控装置来执行人与机器之间的交流与互动的功能的。这些产品包括笔记型电脑、手机、全球定位系统(GPS)，以及电动游戏机(Gaming device)等等。在触控屏幕的领域里，整个工业技术大致上可以分成电阻式(Resistive type)与电容式(Capacitive type)两大类，其技术内涵虽有不同，但目的均是在提供给使用者一种传统鼠标所不具备的方便-去除USB cable或无线频道(WirelessChannel)，而这些都是传统鼠标必需要用来连线到电脑上的物件；触控屏幕则无此需求。然而，触控屏幕有一个先天缺陷:触控屏幕在当一根手指或针棒去触碰其表面的时，缺乏量测该触碰位置的精准度(positioning accuracy)；由于无法有效地克服这个缺点，目前的触控屏幕产品，并无法使用在办公室或专业的电子绘图环境里。

基于以上的限制，当今的行动电子器材虽然提供了可以任由使用者携带移动的方便，但它们无法输入资料给办公用的软件(例如WORD(微软文书作业软件)、PowerPoint(微软简报软件)，或Spreadsheet(微软试算软件)等等，如此使其在专业的办公用途上相当受到局限，而究其根本原因，即是因为缺乏位置上的准确度。图1所示为传统的行动电话(Cellphone)，该行动电话上具有一触控显示屏，某些习于使用该类器材者将其称之为SmartPhone8。注意，该触控显示屏上呈现有多数个图标(Icon)，每个图标的面积比起一般电脑显示屏上的图标都大得相当得多，用以代表某些程序或功能。这些图标的数量，即代表该行动电话能同时提供给使用者多少个不同的功能(亦即方便性)。不过这些图标的数量，其实并无法很大(例如，超过十五个)，这是因为设计者在设计图标时，必须同时兼顾图标的数量以及人的手指的尺寸大小。如图1所示，当一指尖9(Fingertip)碰触到不理想的位置时，它可能导致一次触发四个程序。

图1的Smart Phone8是一个电容式的触控屏幕。此类设计一般是将透明的薄膜电容置于触控屏幕之上，并在该触控屏幕的四个角落放置感知器(sensor)。当该Smart phone(8)被外物碰触时，电容内的电荷量有所改变，感知器(sensor)即可察觉流于其上的电流亦有所改变；通过量测电流在各感知器上的变化，传统的手机得以得知碰触其触控屏幕的手指的概略位置。一般而言，使用该方法计算出来的结果的准确度并不高，所幸是它仅须满足使用者在选择图标时不会出错的要求即可；如图1所示，由于该些图标的尺寸都相当得大，其尺寸的精确度也相对地粗糙。由于这个设计上的限制，使得像Smart Phone这样的小尺寸的电子器材在遇到要输入资料给文书处理软件WORD，或者试算软件(Spreadsheet)时，面临极大的困难，导致Smart Phone(8)在上述这类的应用上几无实质用途。这个技术的限制的最终结果是，当这些电子器材在使用状态时，其整个系统的应用软件的运作状态或功能，经常是仅靠几个简单的图标来呈现给使用者。