CN104182086B - 光学触控装置及其相关的图像侦测组件和定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光学触控装置的定位方法，适用在光学触控装置。所述光学触控装置包括一个图像侦测组件。所述图像侦测组件侦测遮光物的成像位置，并根据所述成像位置产生所述遮光物在平面上的触碰位置。所述图像侦测组件具有多个画素。所述定位方法包括将所述多个画素沿第一方向划分成第一群与第二群，当所述第一群和所述第二群同时侦测到所述遮光物形成的暗点时，分析所述暗点分别在所述第一群与所述第二群成像的面积比值，以及根据所述面积比值计算所述暗点在所述图像侦测组件的所述成像位置。本发明的光学触控装置及其相关图像侦测组件和定位方法可精确地计算出暗点在感测区域的位置，以提高使用遮光物进行触控定位的准确度。

Description

光学触控装置及其相关的图像侦测组件和定位方法

技术领域

本发明涉及一种光学触控装置及其定位方法，特别是有关一种可提高坐标定位精确度的光学触控装置及其相关的图像侦测组件和定位方法。

背景技术

触控功能已成为现今许多电子装置的常见功能，而触控装置即为实现触控功能所需的电子组件。目前触控装置的种类主要包括电阻式、电容式、光学式等，电子装置可根据不同的触控需求而搭配不同种类的触控装置。

请参阅图1，图1为一种公知光学触控装置的结构示意图。光学触控装置100包括导光模块110、光源模块120以及图像侦测模块130。其中，导光模块110包括沿矩形轨迹的三个边依次排列的反光条112a、112b、112c。反光条112a与反光条112c相对，并且反光条112b位在反光条112a与反光条112c之间，而上述矩形轨迹内的区域为感测区114。此外，光源模块120包括发光组件122a、122b，而此两个发光组件122a、122b分别设置在反光条112a、112c的远离反光条112b的一端。光源模块120用以提供光线至反光条112a、112b、112c，而反光条112a、112b、112c用以反射光源模块120提供的光线。另外，图像侦测模块130包括图像侦测组件132a、132b，而此两个图像侦测组件132a、132b也分别设置在反光条112a、112b的远离反光条112b的一端。图像侦测组件132a、132b分别包括沿直线方向排列的多个画素135。这些画素135用来侦测位在感测区114内的遮光物(即触控点)，从而进一步根据所侦测到的信息计算出遮光物的位置(或称坐标)。

详细地说，图像侦测组件132a的视野涵盖反光条112b、112c，也就是说，图像侦测组件132a的这些画素135分别用以感测反光条112b、112c的一部分。当遮光物位在感测区114内时，图像侦测组件132a所侦测到的由遮光物造成的暗点是位在反光条112b、反光条112c或是反光条112b、112c的连接处，而此暗点可由图像侦测组件132a的部分画素135侦测到。同理，图像侦测组件132b的视野涵盖反光条112a、112b，也就是说，图像侦测组件132b的这些画素135分别用以感测反光条112a、112b的一部分。当遮光物位在感测区114内时，图像侦测组件132b所侦测到的由遮光物造成的暗点是位在反光条112a、反光条112b或反光条112a、112b的连接处，而此暗点可由图像侦测组件132b的部分画素135侦测到。

公知光学触控装置100通常采用中心算法或重心算法来计算遮光物所造成的暗点的位置，进而对遮光物进行定位。但是，采用中心算法或重心算法并不能精确的确定所有位在感测区114的遮光物所造成的暗点的位置。具体而言，在采用中心算法的情况下，公知光学触控装置100的感测区114内存在非敏感区（insensitive area）114a。当遮光物位在非敏感区114a时，因光线的偏斜角较大，所以用中心算法所计算出的暗点的位置容易产生误差。此外，在采用重心算法的情况下，当遮光物所造成的暗点位在两相邻反光条的连接处时，用重心算法所计算出的暗点的位置容易产生误差。

请参阅图2，图2为采用中心算法来计算位在图1的非敏感区的遮光物所造成的暗点的位置的示意图。以图像侦测组件132b为例，在采用中心算法来计算位在非敏感区114a的遮光物A所造成的暗点A1的位置时，图像侦测组件132b的第n个画素135n至第r个画素135r都侦测到遮光物A所造成的位在反光条112a的暗点A1。通过上述的中心算法所计算出的暗点A1的中心等于（n＋r）/2，也即暗点A1的中心应所述对应到第（n＋r）/2个画素135m。但实际上，通过遮光物A的中心以及暗点A1的中心的直线L是连到画素135m’。也就是说，暗点A1的正确的中心是对应到的画素135m’，而非画素135m。同理，图像侦测组件132a也存在相似的问题，因此采用中心算法来计算位在非敏感区114a的遮光物A所造成的暗点A1的位置时，较容易产生误差。

请参阅图3，图3为采用重心算法来计算位在图1的感测区的遮光物所造成的暗点的位置的示意图。以图像侦测组件132a为例来说明采用重心算法来计算位在感测区114的遮光物B所造成的暗点B1的位置。图像侦测组件132a的第x个画素135x至第y个画素135y都侦测到遮光物B所造成的暗点B1。上述的重心算法的计算公式如下：

式中，w表示第w个画素，bg[w]为第w个画素所侦测到的背景亮度值，img[w]为第w个画素所侦测到的图像亮度值，而Cg即为计算出的遮光物B所造成的暗点B1的重心位置。但是，如图3所示，当遮光物B所造成的暗点B1位在相邻两反光条112b、112c的连接处时，由于光学触控装置100在相邻两反光条112b、112c的连接处的光线较弱，导致背景亮度值和图像亮度值的侦测容易产生较大的误差。这样一来，将造成所计算出的暗点B1的位置与暗点B1的实际位置出现较大的误差。

另一方面，感测区114还可切分为数个感测子区，并且感测子区的交界线设置在非相邻两反光条112b、112c的连接处(例如位在反光条112b或反光条112c)。当遮光物B所造成的暗点B1为在感测子区的交界线时，图像侦测组件132a不论使用重心算法或中心算法去计算遮光物B的触碰位置，都会与暗点B1的实际成像位置有显著误差。因此，公知技术所采用的算法在计算暗点时容易产生较大的误差，导致公知光学触控装置具有定位不准确的问题。

发明内容

本发明提供一种可提高坐标定位精确度的光学触控装置及其相关的图像侦测组件和定位方法，以解决上述的问题。

本发明的申请专利范围公开一种光学触控装置的定位方法，适用在光学触控装置。所述光学触控装置包括一个图像侦测组件。所述图像侦测组件侦测遮光物的成像位置，并根据所述成像位置产生所述遮光物在平面上的触碰位置。所述图像侦测组件具有多个画素。所述定位方法包括将所述多个画素沿第一方向划分成第一群与第二群，当所述第一群和所述第二群同时侦测到所述遮光物形成的暗点时，分析所述暗点分别在所述第一群与所述第二群成像的面积比值，以及根据所述面积比值计算所述暗点在所述图像侦测组件的所述成像位置。

本发明的申请专利范围还公开根据所述面积比值计算所述暗点在所述图像侦测组件的所述成像位置包括比较所述暗点位在所述第一群与所述第二群成像的所述面积比值，由所述面积比值的最大值来选定所述暗点位在所述第一群或所述第二群，以及利用相应算法计算所述暗点的所述成像位置。

本发明的申请专利范围还公开当所述暗点在所述第一群与所述第二群的所述面积比值相等时，设定所述暗点位在所述第二群；或根据所述图像侦测组件侦测到的前一暗点的位置，设定所述暗点位在所述第一群或所述第二群。

本发明的申请专利范围还公开根据所述面积比值计算所述暗点在所述图像侦测组件的所述成像位置包括利用所述第一算法与所述第二算法分别计算所述暗点在所述第一群和所述第二群的第一分群成像位置与第二分群成像位置，将所述暗点在所述第一群与所述第二群成像的所述面积比值分别设为权重指数，以及将所述暗点在所述第一群和所述第二群分别的所述第一分群成像位置与所述第二分群成像位置乘以所述相应权重指数并加总，以得到所述暗点的所述成像位置。

本发明的申请专利范围还公开根据所述面积比值计算所述暗点在所述图像侦测组件的所述成像位置包括利用所述第一算法与所述第二算法分别计算所述暗点在所述图像侦测组件的第一暂时成像位置与第二暂时成像位置，将所述暗点在所述第一群与所述第二群成像的所述面积比值分别设为权重指数，以及将所述暗点在所述第一群和所述第二群分别的所述第一暂时成像位置与所述第二暂时成像位置乘以所述相应权重指数并加总，以得到所述暗点的所述成像位置。

本发明的申请专利范围还公开一种光学触控装置，其包括框体、光源模块、第一图像侦测组件以及第二图像侦测组件。所述框体包括第一壁、第二壁、第三壁以及第四壁。所述第一壁与所述第三壁相对，并且所述第二壁与所述第四壁相对。所述框体的内侧为感测区域。所述光源模块用以提供光线至所述感测区域。所述第一图像侦测组件设置在所述第一壁与所述第二壁的相邻两端之间，并且所述第一图像侦测组件的视野涵盖所述第三壁与所述第四壁。所述第二图像侦测组件设置在所述第二壁与所述第三壁的相邻两端之间，并且所述第二图像侦测组件的视野涵盖所述第一壁与所述第四壁。所述第一图像侦测组件与所述第二图像侦测组件分别具有多个画素，所述多个画素沿第一方向划分成第一群与第二群。当所述第一群和所述第二群同时侦测到遮光物形成的暗点时，分析所述暗点分别在所述第一群与所述第二群成像的面积比值，并根据所述面积比值计算所述暗点的成像位置，以根据所述成像位置产生所述遮光物在平面上的触碰位置。

本发明的申请专利范围还公开一种图像侦测组件，应用在光学触控装置。所述图像侦测组件包括光接收单元、数位信号处理单元以及中央处理单元。所述光接收单元具有多个画素，用来接收来自遮光物的光学信号。所述多个画素沿第一方向划分成第一群与第二群。所述数位信号处理单元电连接所述光接收单元，用来处理所述多个画素所侦测到的所述光学信号。所述中央处理单元电连接所述数位信号处理单元。所述中央处理单元在所述第一群和所述第二群同时侦测到所述遮光物形成的暗点时，分析所述暗点分别在所述第一群与所述第二群成像的面积比值，并根据所述面积比值计算所述暗点的成像位置，以根据所述成像位置产生所述遮光物在平面上的触碰位置。

当不同群(相邻群)的画素同时侦测到遮光物形成的暗点时，本发明可根据暗点在相邻群的面积比值计算暗点在调整后的成像位置。因此，本发明的光学触控装置及其相关图像侦测组件和定位方法可精确地计算出暗点在感测区域的位置，以提高使用遮光物进行触控定位的准确度。

附图说明

图1为一种公知光学触控装置的结构示意图。

图2为采用中心算法来计算位在图1的非敏感区的遮光物所造成的暗点的位置的示意图。

图3为采用重心算法来计算位在图1的感测区的遮光物所造成的暗点的位置的示意图。

图4为本发明实施例的光学触控装置的示意图。

图5为本发明实施例的图像侦测组件的功能方块示意图。

图6为本发明实施例的光学触控装置的示意图。

图7为本发明实施例的定位方法的流程图。

图8为本发明另一实施例的光学触控装置的示意图。

图9为本发明另一实施例的光学触控装置的示意图。

其中，附图标记说明如下：

100 光学触控装置

110 导光模块

112a、112b、112c 反光条

114 感测区

114a 非敏感区

120 光源模块

122a、122b 发光组件

130 图像侦测模块

132a、132b 图像侦测组件

135 画素

135n 第n个画素

135r 第r个画素

135m 第（n＋r）/2个画素

135m’ 画素

135x 第x个画素

135y 第y个画素

200 光学触控装置

210 框体

201 第一壁

202 第二壁

203 第三壁

204 第四壁

2031 第一段

2032 第二段

2035 第五段

2013 第三段

2014 第四段

2016 第六段

2041 第四壁的邻近第三壁的一段

2042 第四壁的邻近第一壁的一段

206 导光组件

214 感测区域

214a 感测区域的部分区域

220 光源模块

222a 第一发光组件

222b 第二发光组件

232a 第一图像侦测组件

232b 第二图像侦测组件

235 画素

240 光接收单元

242 数位信号处理单元

244 中央处理单元

G1 第一群

G2 第二群

G3 第三群

G4 第四群

D 第一方向

步骤 700、702、704、706、708、710、712、714、716、718、720、722、724、726

具体实施方式

请参阅图4，图4为本发明实施例的光学触控装置200的示意图。光学触控装置200包括框体210、光源模块220、第一图像侦测组件232a以及第二图像侦测组件232b。在本实施例中，框体210优选地可为矩形框体，其包括第一壁201、第二壁202、第三壁203以及第四壁204。第一壁201与第三壁203相对，第二壁202与第四壁204相对，而框体210内侧为感测区域214，也即第一壁201、第二壁202、第三壁203及第四壁204所围出的区域为感测区域214。光源模块220提供光线至感测区域214。当遮光物放置在感测区域214的平面时，第一图像侦测组件232以及第二图像侦测组件234可用来侦测遮光物的成像位置，并根据成像位置产生遮光物在平面上的触碰位置，以供驱动相应的应用程序。此外，框体210的第一壁201、第四壁204以及第三壁203可设有多个导光组件206，如导光条或反光条，而第二壁202也可选择性设置相应的导光组件(未示于图中)。

光源模块220包括第一发光组件222a以及第二发光组件222b。第一发光组件222a设置在框体210的第一壁201与第二壁202的相邻两端之间，第二发光组件222b设置在框体210的第二壁202与第三壁203的相邻两端之间。第一发光组件222a以及第二发光组件222b各自朝向感测区域214发光。其中，光源模块220的第一发光组件222a以及第二发光组件222b优选地可为发光二极管，但不以此为限。

第一图像侦测组件232a设置在框体210的第一壁201与第二壁202的相邻两端之间，并且第一图像侦测组件232a的视野涵盖框体210的第三壁203与第四壁204。第二图像侦测组件232b设置在框体210的第二壁202与第三壁203的相邻两端之间，并且第二图像侦测组件232b的视野涵盖框体210的第一壁201与第四壁204。请参阅图5，图5为本发明实施例的图像侦测组件232a(或232b)的功能方块示意图。第二图像侦测组件232b的组件配置与功能相同于第一图像侦测组件232a的组件配置与功能，故此以第一图像侦测组件232a为例。第一图像侦测组件232a包括光接收单元240，其具有多个画素235，用来接收来自遮光物的光学信号。此外，第一图像侦测组件232a还可包括数位信号处理单元242，电连接光接收单元240。数位信号处理单元242用以处理画素235所侦测到的光学信号，并将光学信号传送至中央处理单元244。中央处理单元244电连接数位信号处理单元242，用来计算遮光物在感测区域214的平面上的位置。在本发明实施例中，光接收单元240的画素235所侦测到的光学信号为遮光物所形成暗点的成像位置。

适用上述的光学触控装置200的定位方法的具体描述如下。首先，分别将第一图像侦测组件232a与第二图像侦测组件232b的这些画素235进行划分。下文将以第一图像侦测组件232a为例来进行详细说明。第一图像侦测组件232a的多个画素235沿第一方向D被划分成第一群G1与第二群G2。其中，当第一群G1侦测到感测区域214内的遮光物造成的暗点时，通过第一算法计算暗点的位置，而当第二群G2侦测到感测区域214内的遮光物造成的暗点时，通过第二算法计算暗点的位置。

换言的，由于第一图像侦测组件232a的画素235被划分成第一群G1与第二群G2，所以第三壁203被相应的划分为连接第二壁202的第一段2031及连接第四壁204的第二段2032。形成在第三壁203的第一段2031的暗点会被第一群G1侦测到，并通过第一算法计算此暗点的位置，以便对遮光物进行定位。而形成在第四壁204以及第三壁203的第二段2032的暗点会被第二群G2侦测到，并通过第二算法计算此暗点的位置，以便对遮光物进行定位。第四壁204与第三壁203的第二段2032的连接处为感测区域214的角落，而此角落与第一图像侦测组件232a相对。换言的，第一图像侦测组件232a的第二群G2的侦测视野涵盖感测区域214中相对第一图像侦测组件232a的角落。在本实施例中，第一算法可为重心算法，而第二算法可为中心算法，然不以此为限。

就第一图像侦测组件232a而言，形成在第三壁203的第一段2031的暗点大多是位在感测区域214的部分区域214a(即公知技术的非敏感区)内的遮光物所造成的。由于本实施例是通过重心算法来计算位在区域214a内的遮光物造成的暗点的位置而非中心算法，所以能提升定位准确度。此外，就第一图像侦测组件232a而言，形成在第四壁204与第三壁203的连接处的暗点是位在第四壁204以及第三壁203的第二段2032。在本实施例中，当暗点形成在第四壁204以及第三壁203的第二段2032时，是通过中心算法来计算暗点的位置而非重心算法，所以能提升定位准确度。

此外，有关第二图像侦测组件232b的画素235的划分方法与第一图像侦测组件232a的画素235的划分方法相似，在此将不再详述。相应地，第一壁201包括连接第二壁202的一第三段(图未标示)及连接第四壁204的一第四段(图未标示)。第二图像侦测组件232b的第一群G1侦测第三段，而第二图像侦测组件232b的第二群G2侦测第四壁204及第一壁201的第四段。第二图像侦测组件232b的第一群G1与第二群G2侦测到暗点时所采用的计算方法与第一图像侦测组件232a相同，在此不再重述说明。

基于上述，本实施例的光学触控装置的定位方法将第一图像侦测组件232a及第二图像侦测组件232b的画素235沿着第一方向D分成多个群，以在不同群的画素235侦测到感测区域214内的遮光物造成的暗点时，采用较合适的算法来计算暗点的位置。因此，本实施例的光学触控装置的定位方法可精确地确定遮光物造成的暗点的位置，进而提升遮光物的定位准确度。

值得一提的是，本发明还提出一种用来计算暗点落在第三壁203的第一段2031与第二段2032的交界线的定位方法，借此进一步提升定位准确度。请参阅图6，图6为本发明实施例的光学触控装置200的示意图。当遮光物所形成的暗点落在第一段2031与第二段2032之间，第一群G1和第二群G2会同时侦测到暗点(例如斜线区域)，第一图像侦测组件232a的中央处理单元244首先可比较暗点在第一群G1和第二群G2的画素235上分别成像的面积比值，由面积比值的最大值来选定暗点位在第一群G1或第二群G2，以利用相应算法计算暗点的成像位置。

举例来说，若暗点落在第一段2031及第二段3023的面积比值分别为70％与30％，中央处理单元244可辨识出暗点在第一群G1的面积比值大于在第二群G2的面积比值，故选择对应于第一群G1的重心算法来计算暗点在第一图像侦测组件232a的成像位置。反的，若暗点在第二段3023的面积大于在第一段2031的面积，则中央处理单元244选择对应第二群G2的中心算法，来计算暗点在第一图像侦测组件232a的成像位置。

当暗点落在第一段2031及第二段3023的面积比值相等时，中央处理单元244可选择将暗点直接设定为位在第二群G2，故使用中心算法计算暗点在第一图像侦测组件232a的成像位置；或者，中央处理单元244还可选择根据第一图像侦测组件232a侦测到的前一暗点的位置，来设定暗点位在第一群G1或第二群G2。换句话说，若前一暗点在第一群G1，下一暗点平均落在第一群G1和第二群G2之间时判定其位在第一群G1；若前一暗点在第二群G2，下一暗点平均落在第一群G1和第二群G2之间时判定其位在第二群G2，使得遮光物在感测区域214移动时，第一图像侦测组件232a可优选地辨识出遮光物的连续移动轨迹。

另外，第一图像侦测组件232a还可以暗点分别成像在第一群G1和第二群G2的面积比值作为权重指数，借此进一步精确地计算暗点在第一图像侦测组件232a的成像位置。举例来说，若暗点落在第一段2031及第二段3023的面积比值分别为70％与30％，中央处理单元244利用重心算法计算在第一群G1的部分暗点(暗点总面积的70％)的第一分群成像位置(重心值)，及利用中心算法计算在第二群G2的另一部分暗点(暗点总面积的30％)的第二分群成像位置(中心值)，接着将重心值与中心值分别乘上70％及30％并且相加在一起，意即加总此两个乘数算数值，即可得到暗点在第一图像侦测组件232a的最终成像位置。

或者，另一种最终成像计算方法是用不同算法分别计算全部暗点在第一图像侦测组件232a的暂时成像位置，并搭配前述的权重指数来算出暗点的最终成像位置。例如，若暗点落在第一段2031及第二段3023的面积比值分别为70％与30％，中央处理单元244利用重心算法计算全部暗点在第一图像侦测组件232a的第一暂时成像位置，及利用中心算法计算全部暗点在第一图像侦测组件232a的第二暂时成像位置，然后将第一暂时成像位置和第二暂时成像位置分别乘以相应的权重指数(意即70％及30％)，再加总此两个乘数算数值，便可得到暗点在第一图像侦测组件232a的最终成像位置。其中，以部分暗点或全部暗点进行成像位置的计算依据实际使用需求而定，并可通过光学触控装置100的其它参数调整来找出最适合的运算模式。

请参阅图7，图7为本发明实施例的定位方法的流程图。图7所述的定位方法适用图4至图6所示的图像侦测组件及光学触控装置。光学触控装置200的定位方法如下所述：

首先，执行步骤700，数字信号处理单元242将多个画素235划分为第一群G1与第二群G2。接着，执行步骤702，中央处理单元244分析遮光物形成的暗点位在多个画素235的那个群。若第一群G1侦测到暗点，执行步骤704，中央处理单元244利用第一算法(重心算法)计算暗点在光接收单元240的成像位置。若第二群G2侦测到暗点，执行步骤706，中央处理单元244利用第二算法(中心算法)计算暗点在光接收单元240的成像位置。

若第一群G1和第二群G2同时侦测到暗点，执行步骤708，中央处理单元244分析暗点在第一群G1与第二群G2分别成像的面积比值。若面积比值相同，可选择性执行步骤710，设定暗点位在第二群G2，接着执行步骤712，中央处理单元244利用第二算法(中心算法)计算暗点在光接收单元240的成像位置。面积比值相同时，还可选择性执行步骤714，设定暗点在多个画素235的位置(第一群G1或第二群G2)相同于前一暗点，接着执行步骤716，中央处理单元244根据暗点所在的群，使用相应算法来计算暗点在光接收单元240的成像位置。

若面积比值不相同，可选择性执行步骤718，依据面积比值的最大值落在多个画素235的那个群，选定暗点位在第一群G1或第二群G2，接着执行步骤720，根据暗点的最大面积比值所对应的群，使用适合的算法来计算暗点的最终成像位置。面积比值不相同时，还可选择性执行步骤722，中央处理单元244利用第一算法与第二算法分别计算暗点的两个分群成像位置或暂时成像位置。接着，执行步骤724，中央处理单元244设定暗点在第一群G1的面积比值为权重指数w，及设定暗点在第二群G2的面积比值为权重指数(1-w)。最后，执行步骤726，中央处理单元244将第一分群成像位置或第一暂时成像位置乘以权重指数w的值，加上第二分群成像位置或第二暂时成像位置乘以权重指数(1-w)的值，即可得到暗点在图像侦测组件的最终成像位置。

详细来说，步骤722可选择性计算暗点在第一群G1和第二群G2的不同部分的第一分群成像位置(重心值)与第二分群成像位置(中心值)，或是计算全部暗点在图像侦测组件使用不同算法得出的第一暂时成像位置与第二暂时成像位置。接着步骤726就能根据分群成像位置或暂时成像位置算出暗点的最终成像位置。分群成像位置的计算方法是将暗点在不同群的不同部分分别算出重心值和中心值，避免在某一群使用错误算法可能导致的重心值或中心值的偏移；暂时成像位置则是以不分群方式算出全部暗点在图像侦测组件上的重心值与中心值，再搭配权重指数调整错误偏移量，以得出精确的成像位置。

请参阅图8，图8为本发明另一实施例的光学触控装置的示意图。此实施例中，与前述实施例相同编号的组件具有相同的结构与功能，与此不再重复说明。两实施例的差异在于本实施例将第一图像侦测组件232a与第二图像侦测组件232b的多个画素235分别划分成三群。以第二图像侦测组件232b为例，第二图像侦测组件232b的画素235被划分成第一群G1、第二群G2与第三群G3，其中第三群G3位在第一群G1与第二群G2之间。

由于第二图像侦测组件232b的画素235被划分成第一群G1、第二群G2与第三群G3，所以第一壁201被相应的划分为连接第二壁202的第三段2013、连接第四壁204的第四段2014及连接在第三段2013与第四段2014之间的第六段2016。形成在第一壁201的第三段2013的暗点会被第一群G1侦测到，形成在第四壁204及第一壁201的第四段2014的暗点会被第二群G2侦测到，而形成在第一壁201的第六段2016的暗点会被第三群G3侦测到。第四壁204与第一壁201的第四段2014的连接处为感测区域214的角落，而此角落与第二图像侦测组件232b相对。换言之，第二图像侦测组件232b的第二群G2的侦测视野涵盖感测区域214与第二图像侦测组件232b相对的角落。

与前述实施例相似，当第一群G1侦测到感测区域214内的遮光物所造成的暗点时，通过第一算法计算暗点的位置，以便对遮光物进行定位。当第二群G2侦测到感测区域214内的遮光物所造成的暗点时，通过第二算法计算暗点的位置，以便对遮光物进行定位。此外，当第三群G3侦测到感测区域214内的遮光物所造成的暗点时，通过第三算法计算暗点的位置，以便对遮光物进行定位。在本实施例中，第一算法优选为重心算法，而第二算法优选为中心算法，但不以此为限。第三算法则是综合第一算法与第二算法。具体地，第三算法的演算步骤如下：

首先，分别利用第一算法与第二算法计算出遮光物造成的暗点的位置，以得到第一数值与第二数值。举例来说，当第二图像侦测组件232b的第三群G3侦测到遮光物造成的暗点时，利用第一算法（如重心算法）与第二算法（如中心算法）分别计算出暗点的第一暂时成像位置与第二暂时成像位置，以得到第一数值Ci与第二数值Cm。第一数值Ci表示用第一算法计算出的结果，而第二数值Cm是用第二算法计算出的结果。由于暂时成像位置和实际成像位置可能会有微幅的偏移误差，因此还需搭配权重调整来校正不同算法在不同群造成的数值偏移。

接着，将第一数值Ci乘以第一权重α，以得到第三数值Ci’，并将第二数值Cm乘以第二权重（1-α），以得到第四数值Cm’，并且α大于或等于0并且小于或等于1，也即可依系统需求或暗点的成像位置、特征等选择仅使用第一算法或仅使用第二算法计算暗点坐标。其中，第一权重α可为固定值，也即第三群G3的任何画素235侦测到暗点时，第一权重α都相同。在另一实施例中，第一权重α也可为变动值，也即第三群G3的不同画素235侦测到暗点时，第一权重α也不相同。举例来说，愈靠近第一群G1的画素235侦测到暗点时，第一权重α愈大，而第二权重1-α愈小。最后，将第三数值Ci’与第四数值Cm’相加，以获得暗点的成像位置，以便对遮光物进行定位。

在本实施例中，有关第一图像侦测组件232a的画素235的划分方法与第二图像侦测组件232b的画素235的划分方法相似，在此将不再详述。相应地，第三壁203包括连接第二壁202的第一段（图未标示）、连接第四壁204的第二段（图未标示）及连接在第一段与第二段之间的第五段（图未标示）。第一图像侦测组件232a的第一群G1侦测第三壁203的第一段、第一图像侦测组件232a的第二群G2侦测第三壁203的第二段及第四壁204，而第一图像侦测组件232a的第三群G3侦测第三壁203的第五段。第一图像侦测组件232a的第一群G1、第二群G2与第三群G3侦测到暗点时所采用的计算方法与第二图像侦测组件232b相同，在此将不再重述。

请参阅图9，图9为本发明另一实施例的光学触控装置的示意图。此实施例中，与前述实施例相同编号的组件具有相同的结构与功能，与此不再重复说明。两实施例的差异在于本实施例将第一图像侦测组件232a与第二图像侦测组件232b的这些画素235分别划分成四群。以第一图像侦测组件232a为例，第一图像侦测组件232a的画素235被划分成第一群G1、第二群G2、第三群G3与第四群G4，其中第二群G2位在第三群G3与第四群G4之间。

由于第一图像侦测组件232a的画素235被划分成第一群G1、第二群G2、第三群G3与第四群G4，所以第三壁203被相应的划分为包括连接第二壁202的第一段2031、连接第四壁204的第二段2032及连接在第一段2031与第二段2032之间的第五段2035。第四壁204被相应的划分为邻近第三壁的一段2041以及邻近第一壁201的一段2042。形成在第三壁203的第一段2031的暗点会被第一群G1侦测到，形成在第三壁203的第二段2032及第四壁204的邻近第三壁203的一段2041的暗点会被第二群G2侦测到，形成在第三壁203的第五段2035的暗点会被第三群G3侦测到，而形成在第四壁204的邻近第一壁201的一段2042的暗点会被第四群G4侦测到。第四壁204的邻近第三壁的一段2041与第三壁203的第二段2032的连接处为感测区域214的角落，而此角落与第一图像侦测组件232a相对。因此，第一图像侦测组件232a的第二群G2的侦测视野涵盖感测区域214与第一图像侦测组件232a相对的角落。

与前述实施例相似，当第一群G1侦测到感测区域214内的遮光物所造成的暗点时，通过第一算法计算暗点的位置，以便对遮光物进行定位。当第二群G2侦测到感测区域214内的遮光物所造成的暗点时，通过第二算法计算暗点的位置，以便对遮光物进行定位。当第三群G3侦测到感测区域214内的遮光物所造成的暗点时，通过第三算法计算暗点的位置，以便对遮光物进行定位。此外，当第四群G4侦测到感测区域214内的遮光物所造成的暗点时，通过第一算法或第三算法计算暗点的位置，以便对遮光物进行定位。

本实施例的第一算法、第二算法与第三算法相同于前述实施例的算法。此外，有关第二图像侦测组件232b的画素235的划分方法与第一图像侦测组件232a的画素235的划分方法相似，在此将不再详述。相应地，第一壁201包括连接第二壁202的第三段（图未标示）、连接第四壁204的第四段（图未标示）及连接在第三段与第四段之间的第六段（图未标示）。第二图像侦测组件232b的第一群G1侦测第三段，第二图像侦测组件232b的第二群G2侦测第四段及第四壁204的邻近第一壁201的一段，第二图像侦测组件232b的第三群G3侦测第六段，而第二图像侦测组件232b的第四群G4侦测第四壁204的邻近第三壁203的一段。第二图像侦测组件232b的第一群G1、第二群G2、第三群G3与第四群G4侦测到暗点时所采用的计算方法与第一图像侦测组件232a相同，在此将不再重述。

综上所述，本发明的光学触控装置及其定位方法将多个画素划分成多个群，图像侦测组件在不同群的画素侦测到遮光物形成的暗点时，可采用相应算法来计算暗点在图像侦测组件的成像位置，以提高遮光物的定位精确度。举例来说，本发明采用重心算法来计算位在公知技术的非敏感区的遮光物所造成的暗点的位置，并采用中心算法来计算位在相邻两反光条的连接处的暗点的位置；而当不同群(相邻群)的画素同时侦测到遮光物形成的暗点时，可根据暗点在相邻群成像的面积比值，搭配面积比较方式或面积加权方式计算暗点在图像侦测组件的成像位置，以找出遮光物调整后的触碰位置。相较现有技术，本发明的光学触控装置及其相关图像侦测组件和定位方法可精确地计算出暗点在感测区域的成像位置，以提高使用遮光物进行触控定位的准确度。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (25)

1.一种光学触控装置的定位方法，适用在光学触控装置，所述光学触控装置包括一个图像侦测组件，所述图像侦测组件侦测遮光物的成像位置，并根据所述成像位置产生所述遮光物在平面上的触碰位置，所述图像侦测组件具有多个画素，其特征在于，所述定位方法包括：

将所述多个画素沿第一方向划分成第一群与第二群；

当所述第一群和所述第二群同时侦测到所述遮光物形成的暗点时，

分析所述暗点分别在所述第一群与所述第二群成像的面积比值；

当所述第一群侦测到所述遮光物形成的所述暗点时，通过第一算法计算所述暗点在所述图像侦测组件的所述成像位置，而当所述第二群侦测到所述遮光物形成的所述暗点时，通过第二算法计算所述暗点在所述图像侦测组件的所述成像位置；

利用所述第一算法与所述第二算法分别计算所述暗点在所述第一群和所述第二群的第一分群成像位置与第二分群成像位置；

将所述暗点在所述第一群与所述第二群成像的所述面积比值分别设为权重指数；以及

将所述暗点在所述第一群和所述第二群分别的所述第一分群成像位置与所述第二分群成像位置乘以所述相应权重指数并加总，以得到所述暗点的所述成像位置。

2.如权利要求1所述的定位方法，其特征在于，所述第一算法为重心算法，所述第二算法为中心算法。

3.如权利要求1所述的定位方法，其特征在于，所述光学触控装置具有感测区域，各图像侦测组件的所述第二群的侦测视野涵盖所述感测区域中相对所述图像侦测组件的角落。

4.如权利要求1所述的定位方法，其特征在于，根据所述面积比值计算所述暗点在所述图像侦测组件的所述成像位置包括：

比较所述暗点位在所述第一群与所述第二群成像的所述面积比值；

由所述面积比值的最大值来选定所述暗点位在所述第一群或所述第二群；以及

利用相应算法计算所述暗点的所述成像位置。

5.如权利要求1所述的定位方法，其特征在于，当所述暗点在所述第一群与所述第二群的所述面积比值相等时，设定所述暗点位在所述第二群，或根据所述图像侦测组件侦测到的前一暗点的位置，设定所述暗点位在所述第一群或所述第二群。

6.如权利要求1所述的定位方法，其特征在于，所述多个画素沿所述第一方向进一步划分成所述第一群、所述第二群与第三群，所述第三群位在所述第一群与所述第二群之间，当所述第三群侦测到所述遮光物形成的所述暗点时，通过第三算法计算所述暗点在所述图像侦测组件的所述成像位置。

7.如权利要求6所述的定位方法，其特征在于，所述第三算法包括：

利用所述第一算法与所述第二算法分别计算所述遮光物形成所述暗点的第一暂时成像位置与第二暂时成像位置，以得到第一数值与第二数值；

将所述第一数值乘以第一权重α，以得到第三数值，并将所述第二数值乘以第二权重(1-α)，以得到第四数值，并且α大于或等于0并且小于或等于1；以及

将所述第三数值与所述第四数值相加得到所述暗点的所述成像位置。

8.如权利要求6所述的定位方法，其特征在于，所述第三群的所述多个画素中，当愈多靠近所述第一群的所述多个画素侦测到所述遮光物形成的所述暗点时，所述第三算法所使用的第一权重α愈大。

9.如权利要求6所述的定位方法，其特征在于，所述多个画素沿所述第一方向进一步划分成所述第一群、所述第二群、所述第三群与第四群，所述第二群位在所述第三群与所述第四群之间，当所述第四群侦测到所述遮光物形成的所述暗点时，通过所述第一算法或所述第三算法计算所述暗点在所述图像侦测组件的所述成像位置。

10.一种光学触控装置，其特征在于，所述光学触控装置包括：

框体，包括第一壁、第二壁、第三壁以及第四壁，所述第一壁与所述第三壁相对，所述第二壁与所述第四壁相对，所述框体的内侧为感测区域；

光源模块，用以提供光线至所述感测区域；

第一图像侦测组件，设置在所述第一壁与所述第二壁的相邻两端之间，并且所述第一图像侦测组件的视野涵盖所述第三壁与所述第四壁；以及

第二图像侦测组件，设置在所述第二壁与所述第三壁的相邻两端之间，并且所述第二图像侦测组件的视野涵盖所述第一壁与所述第四壁；

其中，所述第一图像侦测组件与所述第二图像侦测组件分别具有多个画素，所述多个画素沿第一方向划分成第一群与第二群，当所述第一群和所述第二群同时侦测到遮光物形成的暗点时，分析所述暗点分别在所述第一群与所述第二群成像的面积比值，所述第一图像侦测组件在所述第一群侦测到所述遮光物形成的所述暗点时，通过第一算法计算所述暗点在所述第一图像侦测组件的成像位置，而在所述第二群侦测到所述遮光物形成的所述暗点时，通过第二算法计算所述暗点在所述第一图像侦测组件的成像位置，所述第一图像侦测组件利用所述第一算法与所述第二算法分别计算所述暗点的暂时成像位置或分群成像位置，将所述暗点在所述第一群与所述第二群成像的所述面积比值分别设为权重指数，将所述暗点的所述暂时成像位置或所述分群成像位置乘以所述相应权重指数并加总，以得到所述暗点的所述成像位置，根据所述成像位置产生所述遮光物在平面上的触碰位置。

11.如权利要求10所述的光学触控装置，其特征在于，所述第一算法为重心算法，所述第二算法为中心算法。

12.如权利要求10所述的光学触控装置，其特征在于，所述第一图像侦测组件比较所述暗点位在所述第一群与所述第二群成像的所述面积比值，由所述面积比值的最大值来选定所述暗点位在所述第一群或所述第二群，并利用相应算法计算所述暗点的所述成像位置。

13.如权利要求10所述的光学触控装置，其特征在于，所述第一图像侦测组件在所述暗点在所述第一群与所述第二群的所述面积比值相等时，设定所述暗点位在所述第二群，或根据所述第一图像侦测组件侦测到的前一暗点的成像位置，设定所述暗点位在所述第一群或所述第二群。

14.如权利要求10所述的光学触控装置，其特征在于，所述第一图像侦测组件的所述多个画素沿所述第一方向还包括第三群，所述第三群位在所述第一群与所述第二群之间，当所述第三群侦测到所述遮光物形成的所述暗点时，通过第三算法计算所述暗点在所述第一图像侦测组件的所述成像位置。

15.如权利要求14所述的光学触控装置，其特征在于，所述第一图像侦测组件的所述多个画素沿所述第一方向还包括第四群，所述第二群位在所述第三群与所述第四群之间，当所述第四群侦测到所述遮光物形成的所述暗点时，通过所述第一算法或所述第三算法计算所述暗点在所述图像侦测组件的所述成像位置。

16.如权利要求10所述的光学触控装置，其特征在于，所述第二图像侦测组件的所述多个画素沿所述第一方向还包括第三群，所述第三群位在所述第一群与所述第二群之间。

17.如权利要求16所述的光学触控装置，其特征在于，所述第二图像侦测组件的所述多个画素沿所述第一方向还包括第四群，所述第二群位在所述第三群与所述第四群之间。

18.如权利要求10所述的光学触控装置，其特征在于，所述光学触控装置还包括：

多个导光组件，分别设置在所述第一壁、所述第三壁与所述第四壁。

19.一种图像侦测组件，应用在光学触控装置，其特征在于，所述图像侦测组件包括：

光接收单元，具有多个画素，用来接收来自遮光物的光学信号，所述多个画素沿第一方向划分成第一群与第二群；

数位信号处理单元，电连接所述光接收单元，用来处理所述多个画素所侦测到的所述光学信号；以及

中央处理单元，电连接所述数位信号处理单元，所述中央处理单元在所述第一群和所述第二群同时侦测到所述遮光物形成的暗点时，分析所述暗点分别在所述第一群与所述第二群成像的面积比值，所述中央处理单元在所述第一群侦测到所述遮光物形成的所述暗点时，通过第一算法计算所述暗点在所述图像侦测组件的成像位置，而在所述第二群侦测到所述遮光物形成的所述暗点时，通过第二算法计算所述暗点在所述图像侦测组件的成像位置，所述中央处理单元利用所述第一算法与所述第二算法分别计算所述暗点的暂时成像位置或分群成像位置，将所述暗点在所述第一群与所述第二群成像的所述面积比值分别设为权重指数，将所述暗点的所述暂时成像位置或所述分群成像位置乘以所述相应权重指数并加总，以得到所述暗点的所述成像位置，根据所述成像位置产生所述遮光物在平面上的触碰位置。

20.如权利要求19所述的图像侦测组件，其特征在于，所述第一算法为重心算法，所述第二算法为中心算法。

21.如权利要求19所述的图像侦测组件，其特征在于，所述中央处理单元比较所述暗点位在所述第一群与所述第二群成像的所述面积比值，由所述面积比值的最大值来选定所述暗点位在所述第一群或所述第二群，并利用相应算法计算所述暗点的所述成像位置。

22.如权利要求19所述的图像侦测组件，其特征在于，所述中央处理单元在所述暗点在所述第一群与所述第二群的所述面积比值相等时，设定所述暗点位在所述第二群，或根据所述光接收单元侦测到的前一暗点的成像位置，设定所述暗点位在所述第一群或所述第二群。

23.如权利要求19所述的图像侦测组件，其特征在于，所述多个画素沿所述第一方向还包括第三群，所述第三群位在所述第一群与所述第二群之间，当所述第三群侦测到所述遮光物形成的所述暗点时，通过第三算法计算所述暗点在所述图像侦测组件的所述成像位置。

24.如权利要求23所述的图像侦测组件，其特征在于，所述多个画素沿所述第一方向还包括第四群，所述第二群位在所述第三群与所述第四群之间，当所述第四群侦测到所述遮光物形成的所述暗点时，通过所述第一算法或所述第三算法计算所述暗点在所述图像侦测组件的所述成像位置。

25.一种光学触控装置的定位方法，适用在光学触控装置，所述光学触控装置包括一个图像侦测组件，所述图像侦测组件侦测遮光物的成像位置，并根据所述成像位置产生所述遮光物在平面上的触碰位置，所述图像侦测组件具有多个画素，其特征在于，所述定位方法包括：

将所述多个画素沿第一方向划分成第一群与第二群；

当所述第一群和所述第二群同时侦测到所述遮光物形成的暗点时，

分析所述暗点分别在所述第一群与所述第二群成像的面积比值；

当所述第一群侦测到所述遮光物形成的所述暗点时，通过第一算法计算所述暗点在所述图像侦测组件的所述成像位置，而当所述第二群侦测到所述遮光物形成的所述暗点时，通过第二算法计算所述暗点在所述图像侦测组件的所述成像位置；

利用所述第一算法与所述第二算法分别计算所述暗点在所述图像侦测组件的第一暂时成像位置与第二暂时成像位置；

将所述暗点在所述第一群与所述第二群成像的所述面积比值分别设为权重指数；以及

将所述暗点在所述第一群和所述第二群分别的所述第一暂时成像位置与所述第二暂时成像位置乘以所述相应权重指数并加总，以得到所述暗点的所述成像位置。