CN102402344B - 光学触控系统 - Google Patents

Abstract

一种光学触控系统，包括一第一光源、一第二光源、一感测模块以及一处理模块。第二光源的点亮时序与第一光源的点亮时序相差一相位。感测模块用以撷取关于一面板上的一触控点的一感测图像，并用以接收触控点对应于第一光源的一第一反射光及对应于第二光源的一第二反射光。处理模块用以依据感测图像得到一角度信息，且计算第一反射光及第二反射光的相位差得到一距离信息，并用以依据角度信息与距离信息决定对应于触控点的一坐标。

Description

光学触控系统

技术领域

本发明涉及一种光学触控系统，且特别涉及一种高准确度的光学触控系统。 

背景技术

由于触控屏幕的操作方便且富直觉性，因此，触控屏幕大量地被应用于各种电子产品，例如是手持式电子装置、桌上型计算机或提款机。目前，触控屏幕可根据感测原理区分为电阻式、电容式、超音波式及光学式触控屏幕。以光学式触控屏幕而言，光学式触控屏幕是利用使用者的手指或者是触控笔等物体位于触控区内时，光源所发出的部分的光线被物体遮挡。如此一来，根据感测器所接收到的图像，可判断得到物体在触控区中的触控点坐标。 

然而，随着技术的进步，多点触控技术的需求越来越广泛、然而，传统根据感测器所接收到的图像采取单纯量测角度以判断触控点坐标的定位法，并不能充分满足多点触控技术的需求。因此，如何提高判断触控点坐标的准确度，乃为相关业者努力的课题之一。 

发明内容

本发明涉及一种光学触控系统，通过结合触控点至感测模块间的角度信息与距离信息，以提高判断触控点坐标的准确度。 

根据本发明的第一方面，提出一种光学触控系统，包括：一第一光源；一第二光源，该第二光源的点亮时序与该第一光源的点亮时序相差一相位；一感测模块，用以撷取关于一面板上的一触控点的一感测图像，并用以接收该触控点对应于该第一光源的一第一反射光及对应于该第二光源的一第二反射光，其中该第一光源和该第二光源与该感测模块位于同一角落；以及一处理模块，用以依据该感测图像得到一角度信息，且计算该第一反射光及该第二反射光的相位差得到一距离信息，并用以依据该角度信息与该 距离信息决定对应于该触控点的一坐标，其中该感测模块至少包括一第一感测器及一第二感测器，该第一感测器用以解析该第一反射光的光强度，该第二感测器用以解析该第二反射光的光强度，该处理模块依据该第一反射光及该第二反射光的光强度的比例计算得到该第一反射光及该第二反射光的相位差。 

为了对本发明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举优选实施例，并配合附图，作详细说明如下： 

附图说明

图1绘示依照本发明优选实施例的光学触控系统的示意图。 

图2绘示依照本发明优选实施例的第一光源、第二光源及感测模块的示意图。 

图3绘示依照本发明优选实施例的第一光源、第二光源、第一感测器及第二感测器的时序波形图。 

【主要无件符号说明】 

100：光学触控系统 

110：面板 

115：触控区 

120：第一光源 

125：第二光源 

130：感测模块 

140：处理模块 

142：第一滤镜 

144：第二滤镜 

152：第一感测器 

154：第二感测器 

具体实施方式

本发明提供一种光学触控系统，通过计算不同及射光间的相位差以得到触控点至感测模块间的距离信息，并结合触控点的角度信息，故得以提高判断触控点坐标的准确度。 

请参照图1，其绘示依照本发明优选实施例的光学触控系统的示意图。光学触控系统100用以判断一面板110上的触控点坐标。在面板110上，可通过例如导光条或反射镜等多种光学元件定义出一触控区115。光学触控系统100包括一第一光源120、一第二光源125、一感测模块130以及一处理模块140。第一光源120及第二光源125点亮的频率相同(例如100MHz)，但第一光源120及第二光源125间的点亮时序相差一相位。 

接下来兹举第一光源120及第二光源125间的点亮时序相差180度为例做说明，但并不限于此。请参照图2，其绘示依照本发明优选实施例的第一光源、第二光源及感测模块的示意图。在图2中，第一光源120例如发出一P偏振光，第二光源125例如发出一S偏振光，P偏振光和S偏振光为两个互相垂直的偏振光分量。感测模块130包括一第一滤镜142、一第二滤镜144、一第一感测器152及一第二感测器154。第一滤镜142用以接收反射的P偏振光(第一反射光)，第二滤镜144用以接收反射的S偏振光(第二反射光)。此外，也可采用不同波长的光源，并配以带通滤镜也可达到相同效果。 

感测模块130撷取关于面板110上的一触控点A的一感测图像，处理模块140会依据感测图像得到对应于触控点A的一角度信息。同时，请参照图3，其绘示依照本发明优选实施例的第一光源120、第二光源125、第一感测器152及第二感测器154的时序波形图。由图3可知，第一感测器152与第二感测器154以相同的固定频率(例如100MHz)进行曝光的动作，可以降低整体光学触控系统的控制负担。 

第一光源120所发出的光线经触控点A反射后，第一反射光经由一时间差δ返回，感测模块130经过镜头组接收第一反射光并将的会聚至第一感测器152，第一感测器152会解析第一反射光的光强度。第二光源125所发出的光线经触控点A反射后，第二反射光亦经由相同的时间差δ返回，感测模块130经过镜头组接收第二反射光并将的会聚至第二感测器154，第二感测器154会解析第二反射光的光强度。 

处理模块140依据第一反射光及第二反射光的光强度的比例计算得到第一反射光及第二反射光的相位差。举例来说，例如第一光源120、第二光源125点亮的频率同为100MHz，但点亮时序相差180度，如果第一及射光及第二反射光的光强度的比例为8.333：1.667，处理模块140则可以计算 得到第一反射光及第二反射光的相位差为1.667／(8.333+1.667)×10^-8=1.667×10^-9秒。处理模块140再将相位差1.667×10^-9秒乘以光速即可得光行进路径为50公分，换句话说，触控点A至感测模块130间的距离信息为光行进路径的一半25公分。 

在得到角度信息及距离信息后，处理模块140会结合角度信息及距离信息以精确判断出对应于触控点A的一坐标。 

此外，由于光学镜头存在像差而使得视角与像高的关系有着畸变像差，因此本实施例中的光学触控系统100可针对第一感测器152及第二感测器154上的成像进行处理以补正畸变像差所致的误差。更进一步地，第一感测器152及第二感测器154上成像会存在因为光程差异所造成的相位差，此相位差来自于各元件的制造与组装误差。光学触控系统100可在适当距离设置反射板，将量测得到的相位差值与理论相位差值做比较，即可得到基底误差再据以进行系统校正。 

本发明上述实施例所公开的光学触控系统，具有多项优点，以下仅列举部分优点说明如下： 

本发明的光学触控系统，通过计算触控点对不同光源的反射光之间的相位差以得到触控点至感测模块间的距离信息，并结合由感测图像所得到的触控点的角度信息，故得以提高判断触控点坐标的准确度。而由于本发明的光学触控系统具有高准确度，故更适用于多点触控技术的需求。 

综上所述，虽然本发明已以一优选实施例公开如上，然其并非用以限定本发明。本本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视所附权利要求书所界定者为准。 

Claims (3)

1.一种光学触控系统，包括：

一第一光源；

一第二光源，该第二光源的点亮时序与该第一光源的点亮时序相差一相位；

一感测模块，用以撷取关于一面板上的一触控点的一感测图像，并用以接收该触控点对应于该第一光源的一第一反射光及对应于该第二光源的一第二反射光，其中该第一光源和该第二光源与该感测模块位于同一角落；以及

一处理模块，用以依据该感测图像得到一角度信息，且计算该第一反射光及该第二反射光的相位差得到一距离信息，并用以依据该角度信息与该距离信息决定对应于该触控点的一坐标，

其中该感测模块至少包括一第一感测器及一第二感测器，该第一感测器用以解析该第一反射光的光强度，该第二感测器用以解析该第二反射光的光强度，该处理模块依据该第一反射光及该第二反射光的光强度的比例计算得到该第一反射光及该第二反射光的相位差。

2.如权利要求1所述的光学触控系统，其中该第二光源的点亮时序与该第一光源的点亮时序相差180度。

3.如权利要求1所述的光学触控系统，其中该第一光源发出一P偏振光，该第二光源发出一S偏振光，该感测模块至少包括一第一滤镜及一第二滤镜，该第一滤镜用以接收反射的该P偏振光，该第二滤镜用以接收反射的该S偏振光。