430,容置空间490中设置了前述的感测单兀450,容置空间480与490之间被光阻隔材料隔呙,以使红外光发射单兀430所射出的出射红外光(波长约为850nm或940nm)不会直接照射到容置空间490中;或者,从另一个角度来看,光阻隔材料使得红外光发射单元430射出的出射红外光不会直接照射到第二透镜组440、红外光滤镜445以及感测单元450。此外,在一般的状况下,在实际组装时,影像感测器40的下侧会比较接近图1所示的屏幕的显示面;从另一个角度来说,红外光发射单元430距离屏幕的最短距离会大于感测单元450距离屏幕的最短距离。
[0106]在本实施例中,第一透镜组420设置在红外光发射单元430的出光侧,使得由红外光发射单元430所射出的出射红外光会照射到第一透镜组420的入射面420A,并进一步经过第一透镜组420的折射面420B折射而出,以藉此扩增出射红外光的照射范围。当有物体出现在影像感测器40的感测范围内的时候,照射在物体上的光线(包括前述的出射红外光中的至少一部分)将会因为反射现象而被反射到第二透镜组440的入射面440A。这些被物体反射的光线在之后将被称为反射光,且这些反射光会经过第二透镜组440的折射面440B而产生光线聚集的效果。红外光滤镜445设置于感测单元450与第二透镜组440之间,也就是红外光滤镜445的第一面445A面对折射面440B,以使被聚集的反射光能够入射到红外光滤镜445之中。在经过红外光滤镜445的滤光效果之后,入射光中的其他光线都会被滤除,而仅剩下红外光(后称入射红外光)能通过红外光滤镜445并照射到感测单元450的感测面450A。应注意的是,当红外光滤镜445与第二透镜组440的位置互换,也就是第二透镜组440被设置于红外光滤镜445与感测单元450之间,入射的光线同样能够被滤除到只剩下入射红外光,并且入射红外光同样能被聚集到感测单元450上。因此,红外光滤镜445与第二透镜组440的位置并不需要限制在图7所示的位置上。
[0107]感测单元450与第二透镜组440被设置在红外光滤镜445的不同侧,也就是感测单元450的感测面450A面对红外光滤镜445的第二面445B,以使前述的入射红外光能够被投射在感测单元450的感测面450A上。在本实施例中,感测单元450是由大小为640乘8或720乘6的像素阵列所构成。感测单元450在接收到入射红外光之后,会将所接收到的入射红外光整合成一个影像。所整合而成的影像会被暂存在信号耦接至感测单元450的暂存器460之中。暂存在暂存器460中的影像在经由信号耦接至暂存器460的前置处理电路470进行处理之后,将会获得对应的影像特征。所获得的影像特征在接下来将会被提供给计算模块(如图4A或4B所示)以计算物体的位置。应注意的是,虽然在本实施例中,感测单元450、暂存器460与前置处理电路470是被制作在同一块基板405 (Substrate)上,基座410、红外光发射单元430及基板405则设置于同一块电路板400上,且第一透镜组420、第二透镜组440与红外光滤镜445固接在基座410的光阻隔材料上,但这并非绝对的必要条件。本领域的技术人员当可在相同的设计原理下进行适当的调整,例如:直接将红外光过滤材料涂覆于第二透镜组440的折射面440B上而形成红外光滤镜445 (例如:每一光学镜片组中的至少一光学镜片可交错涂布有多层的氧化镁(MgO)以及多层的二氧化钛(Ti02)或二氧化硅(Si02),以使至少一光学镜片产生类似于红外光滤光装置的效果)、将红外光滤镜445接合在感测单元450的感测面450A上,或者将前置处理电路470整合于图4A或4B所示的计算模块220之中。
[0108]接下来将详细介绍计算模块与前置处理电路的操作方式。请参照图8,其为根据本实用新型一实施例的计算模块计算物件位置的方法的示意图。在图8中,两个影像感测器A与B之间相距一个特定的距离。另外,假设影像感测器A的感测范围被调整至虚线602与604所夹的90度角范围内,而将影像感测器B的感测范围被调整至虚线602与606所夹的90度范围内,则当物件进入到触控区域620以内的时候(例如位于点610),计算模块就可以根据影像感测器A到点620所形成的直线630与虚线602的夹角α 1、影像感测器Β到点620所形成的直线640与虚线602的夹角β 1,以及影像感测器Α到影像感测器B之间的距离,计算得到点610在触控区域620上的位置。
[0109]前述的夹角α?与β?就分别是本实施例中的影像感测器Α与Β所产生的影像特征。请一并参照图9,其为根据本实用新型一实施例的影像感测器的影像数据示意图。如图9所示,当一个物件进入到触控区域之后,因为物件会反射红外光到影像感测器,所以在影像感测器所感测到的影像数据710中,会有一块特别亮的区域(如图中所示的直线714到直线716之间的白色区块712),而其他区域(绘制斜线的部分)的亮度与白色区块712相较则会明显偏暗。由于在图8中假设影像感测器A与B的感测范围为90度角,所以影像数据710就代表一个90度角范围的光暗影像。有鉴于此,可以将影像数据710由右到左平均分割为90等分。如此一来,当影像数据710是由影像感测器A所得的影像的时候,影像数据710的右边际线处的影像就代表着与图8中的虚线602之间所夹的角度是0度的影像,也就是沿着虚线602所感测到的影像;影像数据710的左边际线处的影像就代表着与图8中的虚线602之间所夹的角度是90度的影像,也就是沿着虚线604所感测到的影像;而在这中间所得的影像,则可由影像所在的角度分割线的排列顺序而得知影像与虚线602或虚线604之间的角度。
[0110]类似的,假若影像数据710是由影像感测器B所得的影像的时候,影像数据710的右边际线处的影像就代表着与图8中的虚线606之间所夹的角度是0度的影像,也就是沿着虚线606所感测到的影像;影像数据710的左边际线处的影像就代表着与图8中的虚线606之间所夹的角度是90度的影像,也就是沿着虚线602所感测到的影像;而在这中间所得的影像,则可由影像所在的角度分割线的排列顺序而得知影像与虚线606或虚线602之间的角度。
[0111]根据上述,只要知道影像数据710中的白色区块712在影像数据710中落在哪一个区段,就可以对应得到前述的夹角α 1或β 1。随着角度分割线的数量的增加,每一个角度分割等分所代表的角度变化就会越小,而感测的精密度就会增加。然而,由于白色区块712非常有可能会大于一个角度分割等分的大小,所以在前置处理电路中,可以先利用各类演算法计算出白色区块712的重心或中心等具有特殊意义的点,再根据所计算出的重心或中心所在的角度分割等分(例如划过重心的虚线718所在的角度分割等分),来决定夹角α 1 或 β Ιο
[0112]当前置处理电路将所得到的影像特征(包括待测物件影像的面积、长宽比、边界、色彩、亮度等参数或夹角α 1与β 1)输出至计算模块,计算模块就可以依照影像感测器A与B之间的距离(通常可在出厂时设定在计算模块的内建存储装置或其他的存储装置中),配合所收到的影像特征而计算出点610的位置。所计算出的位置被计算模块传递至如图1所示的控制电路中,再由控制电路根据所接收的位置而以查表或其他方式找出对应的操作指令,并以所找出的操作指令来进行后续运作。
[0113]举例来说,在取得影像数据710之后,首先对影像数据710中对应于反射光分布的多个像素(也就是对应于前述的白色区块712的像素)进行重心位置的计算而得出一位置参数;在得出位置参数后再搭配先前取得的参考纪录来使用,也就是,根据参考纪录与位置参数而估计出物件与光源或影像感测器之间的相对距离。在此处,用来辅助位置参数所使用的参考记录指的是通过设定流程而得的多个参考位置参数所构成的、用于比对相对距离时所使用的信息。
[0114]简单来说,此处的设定流程是预先在一个参考物体的位置为已知的情况下,取得参考物体在该等预设参考位置时的反射光分布,并将这些类型的反射光分布通过重心位置计算等方式,得出一个与实际位置、距离的关系式,之后在实际进行触控操作时,再利用关系式来判断实际上触控物体与光源、感测单元之间的距离。此种关系式的呈现可以是利用查表方式、确实得出一个相对距离、偏移角度与重心位置间的公式、或是以图表来呈现待测物体与光源、感测单元间的相对距离与偏移角度的关系。
[0115]通过上述的硬件及相关的操作方式,就可以利用光感应方式来控制本第一实施例中的显示装置。
[0116]第二实施例
[0117]在第二实施例中,本实用新型利用在第一实施例中所使用的硬件,搭配不同的操控方式而达到以光感应方式来控制显示装置的目的。请参照图10,其为根据本实用新型第二实施例的显示装置的示意图。
[0118]第二实施例与第一实施例的主要差别在于:显示装置10A的屏幕100可用来显示一输入区域104B,以及光学感测模块120可以被用来检测触控区域160内的物件150的一移动轨迹。输入区域104B用来接收使用者手写输入指令。也就是说,当物件150 (例如使用者的手指)在输入区域104B移动时,光学感测模块120可检测物件150的移动轨迹。接着,控制电路130判断物件150的移动轨迹是否为一可识别的指令。当控制电路130判断物件150的移动轨迹为可识别的指令时,控制电路130执行该可识别的指令所对应的功能。在本实用新型其他实施例中,除了输入区域104B之外,屏幕100还可于控制电路130判断物件150的移动轨迹为可识别的指令时显示功能图示104A。在触碰功能图示104A的辨识部分,可以同样利用第一实施例中所提及的方式来判断物件的触碰位置与功能图示104A的位置之间的关系,也就是使控制电路130根据物件与前述功能图示104A的位置关系,来判断物件150是否接触由至少一个功能图示104A所组成的图示组合。在手写输入的判断部分,则可进一步采用现有的利用光感应方式检测物件的移动轨迹的方式来进行手写输入的辨识。也就是说,光学感测模块与控制电路的组合也应该要能支持对于物件的移动轨迹的读取与判读。此种设计可以增加输入方式的弹性,让使用者在使用上更加方便。例如:使用者可以在输入区域104B中输入BR来表示所要调整的是亮度(Brightness),此时光学感测模块120可检测手指的移动轨迹。控制电路130根据手指的移动轨迹判断使用者输入“BR”时,屏幕100显示功能图示104A与使用者互动。此时功能图示104A中的方向按钮就可以提供使用者调整亮度的高低;而在另一个时候,使用者可以在输入区域中输入CH来表示所要调整的是频道(Channel),此时功能图示104A中的方向按钮就可以被用来往前或往后切换频道。而在仅有输入区域104B的情况下,使用者可以循序输入“C”、“H”、“1”、“0”、“4”来表示切换频道到第104频道。这个实施例的功能图示104A并非必要,而是使用者以手写方式输入后,可利用显示功能图示104A以提供使用者调整大小。
[0119]第三实施例
[0120]请参照图11A,其为根据本实用新型第三实施例的电子装置的示意图