CN102236476A - 光学触控荧幕系统及判别触控物体相对距离的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种光学触控荧幕系统及判别触控物体相对距离的方法。显示荧幕用以提供使用者的视觉提示进行人机界面控制。第一对发光及感测模块及第二对发光及感测模块分别安装于显示荧幕的两个角落，并分别在该显示荧幕上方形成第一视角及第二视角进而产生触控区域，该第一对发光及感测模块及该第二对发光及感测模块对进入该触控区域中的物体分别产生第一电位置信号及第二电位置信号。处理器依据该第一电位置信号及第二电位置信号产生该物体的位置。

Description

光学触控荧幕系统及判别触控物体相对距离的方法

技术领域

本发明涉及影像处理的技术领域，尤指一种光学触控荧幕系统。

背景技术

近年来，触控荧幕(亦即触控面板)由于可以直接于荧幕上以物体或手指经由触控操作来取代以往机械式的按钮操作。当使用者触压了荧幕上的图形时，荧幕上的触觉反馈系统可根据预先编程的程序，驱动各种连接装置，并通过荧幕画面呈现生动的影音效果，进而完成人机界面的控制。

常见的触控荧幕的触控方式有电阻式、电容式、声波式与光学式等。其中，光学式触控荧幕是利用光感测元件接收反射光，用以判断进入触控区域中物体的位置。图1及图2为现有光学式触控荧幕的示意图。光学式触控荧幕100是将发光装置110、遮光罩120、光感测元件130与透镜140设置于液晶显示器上。发光装置110与光感测元件130设置于液晶显示器的玻璃面板上的右上顶角处。经由发光装置110发出光线并由遮光罩120滤除部分光源，而产生平行光源。当手指或接触物位于触控空间160以产生反射光线时，光感测元件130可以经过透镜140收集到手指或接触物在触控空间160的反射光线。图3为光感测元件130所感测出的影像。该感测影像再由处理器(图未示)处理影像信号，以计算出手指或接触物在触控空间160的相对位置，其中，一组的发光装置110及光感测元件130仅能判断一维的位置，手指或接触物在A点处与在B点处所产生的感测影像几乎相同，因此计算所获得的位置也相同，此种方式所获的位置相当不准确。

为解决一组的发光装置110及光感测元件130所产生触控位置不准确的问题，一种方法则使用两组的发光装置110及光感测元件130。图4为另一现有光学式触控荧幕400的示意图，其使用两组的发光装置110及光感测元件130，一组发光装置110与光感测元件130设置于液晶显示器150的玻璃面板上的右上顶角处，另一组发光装置110与光感测元件130设置于液晶显示器150的玻璃面板上的左上顶角处。两个的发光装置110分别产生光源，光感测元件130经由触控物体反射的反射光获取影像，再计算而获得触控物体的角度，并通过三角函数计算触控物体的坐标。

图5A为图4右上角光感测元件130所感测出的影像。图5B为图4左上角光感测元件130所感测出的影像。图6为通过三角函数计算触控物体的坐标的示意图。其先由图5A及图5B中的感测影像计算出触控物体反射光与液晶显示器150上方边的夹角α及β，再由夹角α、β、及液晶显示器150的边长d，w分别计算出触控物体的坐标(X，Y)。

当触控物体为单一物体时，则需要至少要两个光感测元件130才能准确定位。当触控物体为两个物体时，需要三个光感测元件130才能定位，当触控物体为三个物体时，需要四个光感测元件130才能定位。当触控物体愈多时，所需要参考点要愈多，因此也需要更多的光感测元件130。

然而为节省成本，现有光学式触控输入装置多为两个光感测元件130。然而在判别两个或两个以上的触控物体时，准确度会大幅下降。

当触控物体为两个物体时，在使用两个光感测元件130的光学式触控输入装置中，每个光感测元件130将取得两个的反射影像，如图7所示，图7A为右上角光感测元件130所感测出的影像。图7B为左上角光感测元件130所感测出的影像。当每个光感测元件130皆为取得两个反射影像时，经组合后则有四个触控物体，图8为现有使用两个光感测元件130的光学式触控输入装置中感测影像的示意图。如图8所示，但实际触控物体仅有两个(A，B)，而多出来的触控物体(C，D)称的为假点(Ghost Point)。当无法解决假点时，会造成在判别上产生错误。例如，在进行手势旋转时，当实际旋转为向左旋转时，可能误判为向右旋转，而影响到光学式触控准确度。

现有使用两个光感测元件130的光学式触控输入装置中，在单一触控式物体时，其准确度为100％；当两个触控物体时，其准确度为50％；当三个触控物体时，其准确度为33.3％，当四个触控物体时，其准确度为25％。触控物体愈多时，准确度亦随之下降。

为解决假点(Ghost Point)所产生的误判问题，现有技术在当取得影像后，会进行后续处理。在后续处理中，判别假点的方法有以下方法：

1、宽度判别：通过取得的影像判别反射光所产生光柱的宽度，再以宽度比例以判别触控物体的距离。但其缺点在于当触控物体的宽度是不均匀或是角度不同时宽度偏差过大时，极易造成误判。例如手指在不同角度时，其宽度误差超过20％，容易造成误判。2、亮度阶层分布统计：由于触控物体反射时，会形成灰阶效果，通过分析灰阶与极亮的比例以判别物体距离，但是当物体表面弧度差异愈大时，其误差愈大。

3、将光感测元件调成具倾斜的俯角可视方向，使得其影像具有立体效果，用以判别物体距离。但因光感测元件有角度，当光源反射至表面时，易产生反射光源造成干扰。因此，现有光学触控荧幕系统仍有改善的空间。

发明内容

本发明的目的主要在于提供一光学触控荧幕系统，以精确过滤假点而有效提升多点式触控的准确度。

依据本发明的一个特色，本发明提出一种光学触控荧幕系统，包含显示荧幕、第一对发光及感测模块及第二对发光及感测模块、及处理器。该显示荧幕用以作为使用者视觉的提示。该第一对发光及感测模块及第二对发光及感测模块分别安装于显示荧幕的邻近角落，并分别在该显示荧幕上方形成第一视角及第二视角用以在该显示荧幕上方形成触控区域，该第一对发光及感测模块及该第二对发光及感测模块对物体进入该触控区域中时，分别产生第一电位置信号及第二电位置信号。该处理器连接至该第一对发光及感测模块及该第二对发光及感测模块，依据该第一电位置信号及第二电位置信号用以判别该物体的位置，进而达成人机界面的控制；其中，该第一对发光及感测模块及该第二对发光及感测模块分别包含第一发光元件及第二发光元件，其分别设置于该显示荧幕上方的第一安置高度与第二安置高度的位置，并分别以第一安置角度与第二安置角度的辅角照射至该显示荧幕的表面。

依据本发明的另一特色，本发明提出一种光学触控系统中判别触控物体相对距离的方法，其使用于显示荧幕上，以获得使用者的碰触该显示荧幕的位置，其中，该显示荧幕的两个角落处分别安装第一对发光及感测模块及第二对发光及感测模块，该第一对发光及感测模块包含第一发光元件及第一感测元件，该第二对发光及感测模块包含第二发光元件及第二感测元件，该第一发光元件安置于该显示荧幕之上，并与该显示荧幕距离第一安置高度，该第一发光元件的发光面的轴线与该显示荧幕形成第一安置角度θ₁，该第二发光元件安置于该显示荧幕之上，并与该显示荧幕距离第二安置高度，该第二发光元件的发光面的轴线与该显示荧幕形成第二安置角度θ₂，该方法包含：A、使用该第一发光元件及该第二发光元件分别在该显示荧幕上方形成第一视角及第二视角，该第一视角及该第二视角相交以在该显示荧幕上方形成触控区域；B、使用该第一感测元件及该第二感测元件，对进入该触控区域的物体分别产生第一电位置信号及第二电位置信号；C、使用处理器依据该第一电位置信号及第二电位置信号计算该物体的位置。

依据本发明的又一特色，本发明提出一种光学触控荧幕系统，包含显示荧幕、第一对发光及感测模块及第二对发光及感测模块、及处理器。该显示荧幕，用以作为使用者视觉的提示。该第一对发光及感测模块及该第二对发光及感测模块分别安装于该显示荧幕的邻近角落，并分别在该显示荧幕上方形成第一视角及第二视角用以在该显示荧幕上方形成触控区域，该第一对发光及感测模块及该第二对发光及感测模块对第一物体及第二物体进入该触控区域中时，分别产生第一电位置信号及第二电位置信号、第三电位置信号及第四电位置信号。该处理器连接至该第一对发光及感测模块及该第二对发光及感测模块，依据该第一电位置信号及第二电位置信号、第三电位置信号及第四电位置信号用以判别该第一物体及该第二物体的位置，进而达成人机界面的控制；其中，该第一对发光及感测模块及该第二对发光及感测模块系分别包含第一发光元件及第二发光元件，其分别设置于该显示荧幕上方的第一安置高度与第二安置高度的位置，并分别以第一安置角度与第二安置角度的辅角照射至该显示荧幕的表面。

附图说明

图1及图2为现有光学式触控荧幕的示意图。

图3为现有光感测元件所感测出的影像的示意图。

图4为另一现有光学式触控荧幕的示意图。

图5A为图4右上角光感测元件所感测出的影像。

图5B为图4左上角光感测元件所感测出的影像。

图6系通过三角函数计算触控物体的坐标的示意图。

图7A为2个触控物体时图4右上角光感测元件所感测出的影像。

图7B为2个触控物体时图4左上角光感测元件所感测出的影像。

图8为现有使用2个光感测元件的光学式触控输入装置中感测影像的示意图。。

图9为本发明一种光学触控荧幕系统的示意图。

图10为本发明一种光学触控荧幕系统的侧示图。

图11为本发明计算第一安置角度的示意图。

图12为本发明计算触控物体与第一对发光及感测模块距离的示意图。

图13为本发明一种光学触控荧幕方法的流程图。

主要元件符号说明

光学式触控荧幕100      发光装置110

遮光罩120              光感测元件130

透镜140                液晶显示器150

触控空间160            光学式触控荧幕400

光学触控荧幕系统900    显示荧幕910

第一对发光及感测模块920

第二对发光及感测模块930

处理器940              触控区域950

物体960

第一发光元件921        第一遮光罩923

第一感测元件925        第一透镜927

第二发光元件931        第二遮光罩933

第二感测元件935        第二透镜937

轴线1010               轴线1020

感测影像1310

步骤A～步骤C

具体实施方式

图9为本发明一种光学触控荧幕系统900的示意图。该光学触控荧幕系统900包含显示荧幕910、第一对发光及感测模块920及第二对发光及感测模块930、及处理器940。

该显示荧幕910用以提供使用者视觉的提示，进而作为人机界面的控制。该显示荧幕910于实施例中为液晶显示荧幕，然而本发明的光学触控荧幕系统其运行原理并不会受到荧幕种类的影响，可安装至任何荧幕之上，因此该显示荧幕910可为CRT荧幕、LED显示荧幕、或电浆显示荧幕。

该第一对发光及感测模块920及该第二对发光及感测模块930分别安装于显示荧幕910的两个角落，并分别在该显示荧幕上方形成第一视角ξ₁及第二视角ξ₂，其中，该第一视角ξ₁及该第二视角ξ₂相交以在该显示荧幕上方形成触控区域950，该第一对发光及感测模块920及该第二对发光及感测模块930对进入该触控区域950的物体960分别产生第一电位置信号及第二电位置信号。

图10为本发明一种光学触控荧幕系统900的侧示图。如图10所示，该第一对发光及感测模块920包含第一发光元件921、第一遮光罩923、及第一感测元件925。该第二对发光及感测模块930包含第二发光元件931、第二遮光罩933、及第二感测元件935。该第一感测元件925包含第一透镜927，该第二感测元件935包含第二透镜937。

该第一发光元件921及第二发光元件931优选为LED发光源，并分别使用该第一遮光罩923及第二遮光罩933对光源路径进行遮蔽，以产生指向性照光。该第一发光元件921及第二发光元件931的照光分别以俯角方式(第一安置角度θ₁及第二安置角度θ₂)直射该显示荧幕910的表面。该第一发光元件921及该第二发光元件931为发光二极管(LED)。图11为本发明计算第一安置角度θ₁的示意图。该第一发光元件921及第二发光元件931也可为红外线发光二极管或激光发光二极管。

该第一透镜927及该第二透镜937分别耦合至该第一感测元件925及该第二感测元件935的多个列感测单元，以让特定波长的光线通过，以获得该物体960的反射光。该第一透镜927的轴线1010与该显示荧幕910成平行，同时该第二透镜937的轴线1020与该显示荧幕910成平行。

该第一感测元件925及该第二感测元件935优选为CMOS感测元件，也可为CCD感测元件。该第一感测元件925及该第二感测元件935分别具有多个列感测单元，用以感测该物体960的反射光，以分别产生第一感测高度H₁₂、第二感测高度H₂₂。由于该第一感测元件925及该第二感测元件935需分别产生该第一感测高度H₁₂及该第二感测高度H₂₂，因此该第一感测元件925及该第二感测元件935的分辨率可为160X16、160X32、640X32。

如图10所示，本发明光学触控荧幕系统900采用两组CMOS感测元件925，935，并在该CMOS感测元件925，935上方设置该第一发光元件921及第二发光元件931。于其他实施例中，该第一发光元件921及第二发光元件931也可设置于CMOS感测元件925，935的左上方、右上方等邻近位置。同时，每一个CMOS感测元件925，935也可配置多个发光元件。

本发明将发光源使用该第一遮光罩923及第二遮光罩933对光源路径进行遮蔽，且发光源分别以俯角方式(第一安置角度θ₁及第二安置角度θ₂)直射该显示荧幕910的表面。当触控物体进行触控行为时，CMOS感测元件925，935会接收到反射光源。由于光源以显示荧幕为基准是以有角度的方式(第一安置角度θ₁及第二安置角度θ₂)发射出去，光线遇到触控物体反射后，CMOS感测元件925，935接收到的影像为光柱的形状。当触控物体离CMOS感测元件925，935愈近时，光柱的高度会愈高。

图11为本发明计算第一安置角度θ₁的示意图，请一并参阅图9，该第一发光元件921安置于该显示荧幕910之上，该第一发光元件921用以照亮该触控区域950，并与该显示荧幕910距离第一安置高度H₁₁，该第一发光元件921的发光面的轴线与该显示荧幕910形成第一安置角度θ₁，其中，0°≤θ₁≤30°。该第一安置角度θ₁可由下列公式计算：

${\mathrm{\θ}}_1={\sin }^{-1}\left(\frac{H_{11}}{\sqrt{{\left(d\right)}^2+{\left(H_{11}\right)}^2}}\right),$

其中，H₁₁为该第一安置高度，d为该触控区域950的长度，在本实施例中，以该触控区域950的长度为该第一发光元件921最远的照亮距离。于其他实施例中，可以用该触控区域950的对角线长度为该第一发光元件921最远的照亮距离，此时公式中的(d)²可改为(d)²+(w)²，其中w为该触控区域950的宽度。

同理，该第二发光元件931安置于该显示荧幕910之上，该第二发光元件931用以照亮该触控区域950，并与该显示荧幕910距离第二安置高度H₂₁，该第二发光元件931发光面的轴线与该显示荧幕910形成第二安置角度θ₂，其中，0°≤θ₂≤30°。该第二安置角度θ₂可由下列公式计算：

${\mathrm{\θ}}_2={\sin }^{-1}\left(\frac{H_{21}}{\sqrt{{\left(d\right)}^2+{\left(H_{21}\right)}^2}}\right),$

其中，H₂₁为该第二安置高度，d为该触控区域950的长度。于其他实施例中，公式中的(d)²可改为(d)²+(w)²，其中w为该触控区域950的宽度。

图12为本发明计算触控物体960与第一对发光及感测模块920距离的示意图。图13为本发明感测元件925所感测出的影像的示意图。由于发光元件921，931、遮光罩923，933、感测元件925，935、及透镜927，937尺寸均很小，因此该第一安置高度H₁₁及该第二安置高度H₂₁分别与该第一感测元件925、该第二感测元件935所能感测的最大范围相同。因此，触控物体960与该第一对发光及感测模块920的距离D1为：

$D1=d_1(1-\frac{H_{12}}{H_{11}}),$

其中，H₁₂为第一感测高度，H₁₁为该第一发光元件921的第一安置高度，d₁为该第一发光元件921的照光与该显示荧幕的交点的距离，于本实施例中，d₁为该触控区域的长度，于其他实施例中，d₁为该触控区域950的对角线长度，H₁₁＝d₁×tan(θ₁)，θ₁为该第一安置角度。

同理，触控物体960与该第二对发光及感测模块930的距离D2为：

$D2=d_2(1-\frac{H_{22}}{H_{21}}),$

其中，H₂₂为第二感测高度，H₂₁为该第二发光元件931的第二安置高度，d₂为该第二发光元件931的照光与该显示荧幕的交点的距离，H₂₁＝d₂×tan(θ₂)，θ₂为该第二安置角度。

由图12可知，当触控物体960刚好在该第一对发光及感测模块920之前时，第一感测高度H₁₂大小恰为该第一发光元件921的第一安置高度H₁₁，因此触控物体960与该第一对发光及感测模块920的距离D1为0。该第一对发光及感测模块920及该第二对发光及感测模块930可分别输出距离D1及距离D2，作为该第一电位置信号及该第二电位置信号。

由于此时该处理器940已经有该物体960与该第一对发光及感测模块920及该第二对发光及感测模块930的距离D1及距离D2，该处理器940依据该物体960与该第一对发光及感测模块的距离D1及该物体与该第二对发光及感测模块的距离D2，而可准确地计算出该物体960的位置。故图8中的假点(C，D)可逐一被排除，进而提高辨识的准确度。

为简化该第一对发光及感测模块920及该第二对发光及感测模块930的设计，该第一对发光及感测模块920及该第二对发光及感测模块930无需计算距离D1及距离D2，其可分别输出第一感测高度H₁₂及第二感测高度H₂₂，作为该第一电位置信号及该第二电位置信号。

该处理器940连接至该第一对发光及感测模块920及该第二对发光及感测模块930，依据该第一电位置信号H₁₂及第二电位置信号H₂₂产生该物体960的距离D1及距离D2，再进一步产生该物体960的位置。

于本实施例中，第一安置高度H₁₁及第二安置高度H₂₁与该第一发光元件921及第二发光元件931的设置有关。当该第一发光元件921及第二发光元件931完成设置后，第一安置高度H₁₁及第二安置高度H₂₁即确定，因此该第一安置角度θ₁及第二安置角度θ₂也可确定，该第一发光元件921的照光与该显示荧幕的交点的距离d₁及该第二发光元件931的照光与该显示荧幕的交点的距离d₂也可确定，因此只需有第一感测高度H₁₂及第二感测高度H₂₂，即可分别计算出触控物体960与该第一对发光及感测模块920的距离D1及触控物体960与该第二对发光及感测模块930的距离D2。

图13为本发明一种光学触控荧幕方法的流程图。该光学触控荧幕方法，其使用于显示荧幕910上，以获得使用者的碰触该显示荧幕的位置，如前所示，该显示荧幕910的两个角落处安装有第一对发光及感测模块920及第二对发光及感测模块930，该两个角落位于该显示荧幕910的同一边，优选地位于该显示荧幕910的上方，且该第一对发光及感测模块920包含第一发光元件921及第一感测元件925，该第二对发光及感测模块930包含第二发光元件931及第二感测元件935，该第一发光元件921安置于该显示荧幕910之上，并与该显示荧幕910距离第一安置高度H₁₁，该第一发光元件921的发光面的轴线与该显示荧幕910形成第一安置角度θ₁，该第二发光元件931安置于该显示荧幕910之上，并与该显示荧幕910距离第二安置高度H₂₁，该第二发光元931件的发光面的轴线与该显示荧幕910形成第二安置角度θ₂。

首先，在步骤A中，使用该第一发光元件921及该第二发光元件931分别在该显示荧幕910上方形成第一视角ξ₁及第二视角ξ₂，该第一视角ξ₁及该第二视角ξ₂在该显示荧幕上方形成触控区域950。

其次，在步骤B中，使用该第一感测元件925及该第二感测元件935，针对物体960进入该触控区域950中分别产生相对应的第一电位置信号及第二电位置信号。

最后，在步骤C中，使用处理器940依据该第一电位置信号及第二电位置信号计算该物体960的位置。

图13的方法也可再次运用于进入该触控区域950中的另一物体，而获得该另一物体的准确位置，因此本发明技术使用于两根手指触控(例如图8的情形)时，本发明由于能获得两根手指的实际且正确的坐标，可以排除假点，因此可使用于在多触控物体的情况下。

当本发明技术运用于图8的情形时，第一物体与该第一对发光及感测模块920的距离D11为：

$D11=d_1(1-\frac{H_{12}}{H_{11}}),$

其中，H₁₂为该第一物体在该第一对发光及感测模块920所产生的第一感测高度，H₁₁为该第一发光元件921的第一安置高度，d₁为该触控区域950的长度，H₁₁＝d₁×tan(θ₁)，θ₁为第一发光元件921的发光面的轴线与该显示荧幕形成第一安置角度，该第一物体与该第二对发光及感测模块930的距离D12为：

$D12=d_1(1-\frac{H_{22}}{H_{21}}),$

其中，H₂₂为该第一物体在该第二对发光及感测模块930所产生的第二感测高度，H₂₁为该第二发光元件931的第二安置高度，d₁为为该触控区域950的长度，H₂₁＝d₂×tan(θ₂)，θ₂为第二发光元件931的发光面的轴线与该显示荧幕形成第二安置角度。

该第二物体与该第一对发光及感测模块920的距离D21为：

$D21=d_1(1-\frac{H_{2\_12}}{H_{11}}),$

其中，H_{2_12}为该第二物体在该第一对发光及感测模块920所产生的第三感测高度，该第二物体与该第二对发光及感测模块930的距离D22为：

$D22=d_1(1-\frac{H_{2\_22}}{H_{21}}),$

其中，H_{2_22}为该第二物体在该第二对发光及感测模块930所产生的第四感测高度。当本发明技术运用于多个物体时，例如3个手指头触控时，该等距离公式为本领域技术人员基于本发明技术所能推导获得，在此不再赘述。

现有的光学式触控技术在计算两个触控物体时，是由两组CMOS感测元件进行影像收集。每组CMOS感测元件会得到两个反射光源的向量结果，两组CMOS感测元件合并计算后，会得到4个向量交叉点，其中只有两点是实际且正确的触控物体坐标，另外两组则为假点。如假点判别错误，在进行手势动作识别时，进而会造成错误的手势判别。本发明通过修改发光源的入射角度及遮蔽多余光源，使得反射的影像具有影像高度效果，进而转换成立体相对影像，在后续处理中，通过此技术特征用以排除假点，进而取得正确的触控物体位置，有效提供准确度，在较多触控物体的情况下依然能识别实际物体位置。且不需要再增加昂贵的CMOS感测元件等硬件，且数据的处理可直接实现在固件中。

相比于现有技术，本发明经由修改发光源角度并遮蔽多余光源，使射出的照光照射至物体时，使得反射的影像具有影像高度效果，进而使用该第一感测元件925及该第二感测元件935获取具有高度信息的立体影像，在后续处理中，通过所获得物体的位置信息以排除假点，有效提供辨识的准确度。本发明技术在多点触控的情况下依然能识别实际物体位置，不需要再增加昂贵的感测元件等硬件，且数据的处理可在处理器940中直接以固件方式实现。

Claims (16)

1.一种光学触控荧幕系统，包含：

显示荧幕，用以作为使用者视觉的提示；

第一对发光及感测模块及第二对发光及感测模块，其分别安装于该显示荧幕的邻近角落，并分别在该显示荧幕上方形成第一视角及第二视角用以在该显示荧幕上方形成触控区域，该第一对发光及感测模块及该第二对发光及感测模块对物体进入该触控区域中时，分别产生第一电位置信号及第二电位置信号；以及

处理器，连接至该第一对发光及感测模块及该第二对发光及感测模块，依据该第一电位置信号及第二电位置信号用以判别该物体的位置，进而达成人机界面的控制；

其中，该第一对发光及感测模块及该第二对发光及感测模块分别包含第一发光元件及第二发光元件，其分别设置于该显示荧幕上方的第一安置高度与第二安置高度的位置，并分别以第一安置角度与第二安置角度的辅角照射至该显示荧幕的表面。

2.根据权利要求1所述的光学触控荧幕系统，其中，该第一对发光及感测模块还包含：

第一感测元件，其分设置于该第一发光元件下方，该感测元件具有多个列感测单元，用以感测该物体的反射光，进而产生该第一电位置信号，其中该处理器根据该第一电器位置信号产生第一感测高度。

3.根据权利要求2所述的光学触控荧幕系统，其中，该第一发光元件的发光面的轴线与该显示荧幕形成第一安置角度θ₁，其中，0°≤θ₁≤30°，该第一安置角度θ₁可由下列公式计算：

${\mathrm{\θ}}_1={\sin }^{-1}\left(\frac{H_{11}}{\sqrt{{\left(d\right)}^2+{\left(H_{11}\right)}^2}}\right),$

其中，H₁₁为该第一安置高度，d为该触控区域的长度，该第二发光元件发光面的轴线与该显示荧幕形成第二安置角度θ₂，其中，0°≤θ₂≤30°，该第二安置角度θ₂可由下列公式计算：

${\mathrm{\θ}}_2={\sin }^{-1}\left(\frac{H_{21}}{\sqrt{{\left(d\right)}^2+{\left(H_{21}\right)}^2}}\right),$

其中，H₂₁为该第二安置高度，d为该触控区域的长度。

4.根据权利要求3所述的光学触控荧幕系统，其中，该第一感测元件包含：

第一透镜，耦合至该第一感测元件的多个列感测单元，让特定波长的光线通过，以获得该物体的反射光。

5.根据权利要求2所述的光学触控荧幕系统，其中，该物体与该第一对发光及感测模块的距离D1为：

$D1=d_1(1-\frac{H_{12}}{H_{11}}),$

其中，H₁₂为该第一感测高度，H₁₁为该第一发光元件的第一安置高度，d₁为该触控区域的长度，H₁₁＝d₁×tan(θ₁)。

6.根据权利要求5所述的光学触控荧幕系统，其中，该第二对发光及感测模块包含：

第二发光元件，其安置于该显示荧幕之上，并与该显示荧幕距离第二安置高度，该第二发光元件的发光面的轴线与该显示荧幕成第二安置角度θ₂，其中，0°≤θ₂≤30°，该第一发光元件用以照亮该触控区域；

第二感测元件，其具有多个列感测单元，用以感测该物体的反射光，以产生第二感测高度，该第二感测元件包含第二透镜，耦合至该第一感测元件的多个列感测单元，让特定波长的光线通过，以获得该物体的反射光，该第二透镜的轴线与该显示荧幕成平行；

其中，该物体与该第二对发光及感测模块的距离D2为：

$D2=d_2(1-\frac{H_{22}}{H_{21}}),$

其中，H₂₂为第二感测高度，H₂₁为该第二发光元件的第二安置高度，d₂为为该触控区域的长度，H₂₁＝d₂×tan(θ₂)。

7.根据权利要求6所述的光学触控荧幕系统，其中，该处理器依据该物体与该第一对发光及感测模块的距离D1及该物体与该第二对发光及感测模块的距离D2，计算出该物体的位置。

8.根据权利要求7所述的光学触控荧幕系统，其中，该第一发光元件及该第二发光元件分别包含第一遮光罩及第二遮光罩，用以分别将该第一发光元件及该第二发光元件的光源遮罩，进而使光线分别以该第一安置角度及该第二安置角度与该显示荧幕相交。

9.根据权利要求8所述的光学触控荧幕系统，其中，该第一发光元件及该第二发光元件为发光二极管。

10.根据权利要求9所述的光学触控荧幕系统，其中，该第一发光元件及该第二发光元件为红外线发光二极管或激光发光二极管。

11.根据权利要求10所述的光学触控荧幕系统，其中，该第一感测元件及第二感测元件为CCD或CMOS感测元件。

12.一种光学触控系统中判别触控物体相对距离的方法，其使用于显示荧幕上，以获得使用者的碰触该显示荧幕的位置，其中，该显示荧幕的两个角落处分别安装第一对发光及感测模块及第二对发光及感测模块，该第一对发光及感测模块包含第一发光元件及第一感测元件，该第二对发光及感测模块包含第二发光元件及第二感测元件，该第一发光元件安置于该显示荧幕之上，并与该显示荧幕距离第一安置高度，该第一发光元件的发光面的轴线与该显示荧幕形成第一安置角度θ₁，该第二发光元件安置于该显示荧幕之上，并与该显示荧幕距离第二安置高度，该第二发光元件的发光面的轴线与该显示荧幕形成第二安置角度θ₂，该方法包含：

A)使用该第一发光元件及该第二发光元件分别在该显示荧幕上方形成第一视角及第二视角，该第一视角及该第二视角相交以在该显示荧幕上方形成触控区域；

B)使用该第一感测元件及该第二感测元件，对进入该触控区域的物体分别产生第一电位置信号及第二电位置信号；以及

C)使用处理器依据该第一电位置信号及第二电位置信号计算该物体的位置。

13.根据权利要求12所述的光学触控系统中判别触控物体相对距离的方法，其中，该物体与该第一对发光及感测模块的距离D1为：

$D1=d_1(1-\frac{H_{12}}{H_{11}}),$

其中，H₁₂为第一感测高度，H₁₁为该第一发光元件的第一安置高度，d₁为该第一发光元件的照光与该显示荧幕的交点的距离，H₁₁＝d₁*tan(θ₁)。

14.根据权利要求13所述的光学触控系统中判别触控物体相对距离的方法，其中，该物体与该第二对发光及感测模块的距离D2为：

$D2=d_2(1-\frac{H_{22}}{H_{21}}),$

其中，H₂₂为第二感测高度，H₂₁为该第二发光元件的第二安置高度，d₂为该第二发光元件的照光与该显示荧幕的交点的距离，H₂₁＝d₂×tan(θ₂)。

15.根据权利要求14所述的光学触控系统中判别触控物体相对距离的方法，其中，该处理器依据该物体与该第一对发光及感测模块的距离D1及该物体与该第二对发光及感测模块的距离D2，计算出该物体的位置。

16.一种光学触控荧幕系统，包含：

显示荧幕，用以作为使用者视觉的提示；

第一对发光及感测模块及第二对发光及感测模块，其分别安装于该显示荧幕的邻近角落，并分别在该显示荧幕上方形成第一视角及第二视角用以在该显示荧幕上方形成触控区域，该第一对发光及感测模块及该第二对发光及感测模块对第一物体及第二物体进入该触控区域中时，分别产生第一电位置信号及第二电位置信号、第三电位置信号及第四电位置信号；以及

处理器，连接至该第一对发光及感测模块及该第二对发光及感测模块，依据该第一电位置信号及该第二电位置信号、该第三电位置信号及该第四电位置信号用以判别该第一物体及该第二物体的位置，进而消除该第一物体及该第二物体在该第一对发光及感测模块及该第二对发光及感测模块所产生的假点；

其中，该第一对发光及感测模块及该第二对发光及感测模块分别包含第一发光元件及第二发光元件，其分别设置于该显示荧幕上方的第一安置高度与第二安置高度的位置，并分别以该第一安置角度与该第二安置角度的辅角照射至该显示荧幕的表面；

其中，该第一物体与该第一对发光及感测模块的距离D11为：

$D11=d_1(1-\frac{H_{12}}{H_{11}}),$

其中，H₁₂为该第一物体在该第一对发光及感测模块所产生的第一感测高度，H₁₁为该第一发光元件的第一安置高度，H₁₁＝d₁×tan(θ₁)，θ₁为该第一安置角度，该第一物体与该第二对发光及感测模块的距离D12为：

$D12=d_1(1-\frac{H_{22}}{H_{21}}),$

其中，H₂₂为该第一物体在该第二对发光及感测模块所产生的第二感测高度，H₂₁为该第二发光元件的第二安置高度，H₂₁＝d₂×tan(θ₂)，θ₂为该第二安置角度；

其中，该第二物体与该第一对发光及感测模块的距离D21为：

$D21=d_1(1-\frac{H_{2\_12}}{H_{11}}),$

其中，H_{2_12}为该第二物体在该第一对发光及感测模块所产生的第三感测高度，该第二物体与该第二对发光及感测模块的距离D22为：

$D22=d_1(1-\frac{H_{2\_22}}{H_{21}}),$

其中，H_{2_22}为该第二物体在该第二对发光及感测模块所产生的第四感测高度。

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