CN104850272B - 光学影像式触控系统与触控影像处理方法 - Google Patents
光学影像式触控系统与触控影像处理方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104850272B CN104850272B CN201410078693.6A CN201410078693A CN104850272B CN 104850272 B CN104850272 B CN 104850272B CN 201410078693 A CN201410078693 A CN 201410078693A CN 104850272 B CN104850272 B CN 104850272B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- signal
- touch
- control
- control object
- waveform
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 37
- 238000003672 processing method Methods 0.000 title abstract 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 17
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims description 3
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 abstract description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 4
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 abstract description 3
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 11
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 210000004209 hair Anatomy 0.000 description 2
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000005034 decoration Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
- G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
- G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
- G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
- G06F3/042—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by opto-electronic means
- G06F3/0421—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by opto-electronic means by interrupting or reflecting a light beam, e.g. optical touch-screen
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Position Input By Displaying (AREA)
Abstract
光学影像式触控系统与触控影像处理方法，光学影像式触控系统包含有一显示面板、一光源模块、一触控物件、一第一影像感测器、一第二影像感测器与一控制模块。该触控物件于一第一时间点的一第一位置移动至一第二时间点的一第二位置。该第一影像感测器与该第二影像感测器用来分别获取该触控物件所反射传来的光线，以于该第一时间点与该第二时间点分别产生相对应该触控物件的一第一信号、一第二信号、一第三信号与一第四信号。该控制模块用来依据该第一信号、该第二信号、该第三信号与该第四信号的波形变化关系计算出该触控物件由该第一位置移动至该第二位置的移动方向。本发明利用感测反射光机制，无须使用反光边框且克服组装上的困难降低制造成本。
Description
技术领域
本发明提供一种光学影像式触控系统与触控影像处理方法，尤指一种可检测触控物件移动方向的光学影像式触控系统与触控影像处理方法。
背景技术
在当前各式消费性电子产品市场中，个人数字助理、移动电话，以及手机等可携式电子产品皆已广泛使用具有触控装置作为其数据沟通的界面工具。由于目前电子产品的设计皆以轻、薄、短、小为方向，因此在产品上无足够空间容纳如键盘、滑鼠等传统输入装置，尤其在讲求人性化设计的平板电脑需求的带动下，搭配触控装置的显示器已逐渐成为各式电子产品的关键零组件之一。然而，当前所发展出的触控技术众多，例如电阻式、电容式、超声波式、红外线感测式、光学影像式等触控技术，且由于技术层面与成本有所差异，因此这诸多种类的触控技术便运用在各种不同领域。
举例来说，光学影像式触控技术的作用原理为通过位于显示器两个角落的摄影机，检测触控物体所形成的阴影，经由三角定位找出触控的位置，故与传统电阻式或电容式触控技术比较起来，其具有准确、穿透率高、可靠度佳、损坏率低、成本低以及支援多点触控手势等优点，在中大尺寸显示器方面很容易切入市场。然而现有的光学影像式触控系统需要反光边框以提供物体于坐标检测区时的拍摄背景，借以隔离坐标检测区以外的干扰源，而若坐标检测区上有触控物则会阻挡边框反光而使得感测器检测到黑影，进而利用黑影位置来推导得到触控位置。换言之，反光边框提供了阻挡外界干扰源与作为触控物与背景差异的功能。然而由于反光边框需与感测器共平面，而造成了组装上的困难，且也增加了制造成本；再者，当现有光学影像式触控系统在执行手势触控操作时常会遇到手势辨识准确度不佳的问题。因此如何设计出兼具较低成本且较佳手势辨识准确度的光学影像式触控系统，便为当前光学触控技术所需努力的课题。
发明内容
本发明的目的是提供一种可检测触控物件移动方向的光学影像式触控系统与触控影像处理方法，以解决上述的问题。
本发明的技术方案是提供一种用来检测触控物件移动方向的光学影像式触控系统，其包含有一显示面板、一光源模块、一触控物件、一第一影像感测器、一第二影像感测器与一控制模块。该显示面板上形成有一坐标检测区；该光源模块设置于该显示面板的外侧且用来发射光线；该触控物件包含有一至少反光区，其用来于该坐标检测区内移动时反射该光源模块所发出的光线，该触控物件于一第一时间点的一第一位置移动至一第二时间点的一第二位置；该第一影像感测器设置于该显示面板外侧的一角落，该第一影像感测器用来获取该至少一反光区所反射传来的光线，借以于该第一时间点与该第二时间点分别产生相对应该触控物件的一第一信号与一第二信号；该第二影像感测器设置于该显示面板外侧的另一角落，该第二影像感测器用来获取该至少一反光区所反射传来的光线，借以于该第一时间点与该第二时间点分别产生相对应该触控物件的一第三信号与一第四信号；该控制模块耦合于该第一影像感测器与该第二影像感测器，该控制模块用来依据该第一信号、该第二信号、该第三信号与该第四信号的波形变化关系计算出该触控物件由该第一位置移动至该第二位置的移动方向。
本发明的一实施例中，该触控物件的该至少一反光区上形成有多个透明微珠结构或多个微棱镜结构。
本发明的一实施例中，该控制模块用来于该第一信号的波形向一第一方向平移以形成该第二信号且该第三信号的波形向该第一方向平移以形成该第四信号时，判断该触控物件于一第一垂直方向由该第一位置移动至该第二位置。
本发明的一实施例中，该控制模块还用来于该第一信号的波形向相反于该第一方向的一方向平移以形成该第二信号且该第三信号的波形向相反于该第一方向的该方向平移以形成该第四信号时，判断该触控物件于一第二垂直方向由该第一位置移动至该第二位置，其中该第一垂直方向相反于该第二垂直方向。
本发明的一实施例中，该控制模块用来于该第一信号的波形向该第一方向平移以形成该第二信号且该第三信号的波形向相反于该第一方向的该方向平移以形成该第四信号时，判断该触控物件于一第一水平方向由该第一位置移动至该第二位置。
本发明的一实施例中，该控制模块还用来于该第一信号的波形向相反于该第一方向的该方向平移以形成该第二信号且该第三信号的波形向该第一方向平移以形成该第四信号时，判断该触控物件于一第二水平方向由该第一位置移动至该第二位置，其中该第一水平方向相反于该第二水平方向。
本发明的一实施例中，该控制模块用来于该第一信号的波形振幅放大以形成该第二信号且该第三信号的波形振幅减小以形成该第四信号时，判断该触控物件于一第一旋转方向由该第一位置旋转至该第二位置。
本发明的一实施例中，该控制模块还用来于该第一信号的波形振幅减小以形成该第二信号且该第三信号的波形振幅放大以形成该第四信号时，判断该触控物件于一第二旋转方向由该第一位置旋转至该第二位置，其中该第一旋转方向相反于该第二旋转方向。
本发明的一实施例中，该第一信号、该第二信号、该第三信号与该第四信号分别包含有多个突波。
本发明的一实施例中，该触控物件为一触控笔。
本发明的一实施例中，该光源模块包含有两个发光二极管，其分别设置于该显示面板外侧的两个角落。
本发明还提供一种用来检测触控物件移动方向的触控影像处理方法，其包含有于一触控物件上形成有至少一反光区；一光源模块对该触控物件发射光线；该触控物件于一第一时间点的一第一位置移动至一第二时间点的一第二位置；一第一影像感测器获取该至少一反光区所反射传来的光线，借以于该第一时间点与该第二时间点分别产生相对应该触控物件的一第一信号与一第二信号；一第二影像感测器获取该至少一反光区所反射传来的光线，借以于该第一时间点与该第二时间点分别产生相对应该触控物件的一第三信号与一第四信号；以及一控制模块依据该第一信号、该第二信号、该第三信号与该第四信号的波形变化关系计算出该触控物件由该第一位置移动至该第二位置的移动方向。
本发明的一实施例中，该控制模块依据该第一信号、该第二信号、该第三信号与该第四信号的波形变化关系计算出该触控物件由该第一位置移动至该第二位置的移动方向包含有：该控制模块于该第一信号的波形向一第一方向平移以形成该第二信号且该第三信号的波形向该第一方向平移以形成该第四信号时，判断该触控物件于一第一垂直方向由该第一位置移动至该第二位置。
本发明的一实施例中，该控制模块依据该第一信号、该第二信号、该第三信号与该第四信号的波形变化关系计算出该触控物件由该第一位置移动至该第二位置的移动方向还包含有：该控制模块另于该第一信号的波形向相反于该第一方向的一方向平移以形成该第二信号且该第三信号的波形向相反于该第一方向的该方向平移以形成该第四信号时，判断该触控物件于一第二垂直方向由该第一位置移动至该第二位置，其中该第一垂直方向相反于该第二垂直方向。
本发明的一实施例中，该控制模块依据该第一信号、该第二信号、该第三信号与该第四信号的波形变化关系计算出该触控物件由该第一位置移动至该第二位置的移动方向包含有：该控制模块于该第一信号的波形向该第一方向平移以形成该第二信号且该第三信号的波形向相反于该第一方向的该方向平移以形成该第四信号时，判断该触控物件于一第一水平方向由该第一位置移动至该第二位置。
本发明的一实施例中，该控制模块依据该第一信号、该第二信号、该第三信号与该第四信号的波形变化关系计算出该触控物件由该第一位置移动至该第二位置的移动方向还包含有：该控制模块另于该第一信号的波形向相反于该第一方向的该方向平移以形成该第二信号且该第三信号的波形向该第一方向平移以形成该第四信号时，判断该触控物件于一第二水平方向由该第一位置移动至该第二位置，其中该第一水平方向相反于该第二水平方向。
本发明的一实施例中，该控制模块依据该第一信号、该第二信号、该第三信号与该第四信号的波形变化关系计算出该触控物件由该第一位置移动至该第二位置的移动方向包含有：该控制模块于该第一信号的波形振幅放大以形成该第二信号且该第三信号的波形振幅减小以形成该第四信号时，判断该触控物件于一第一旋转方向由该第一位置旋转至该第二位置。
本发明的一实施例中，该控制模块依据该第一信号、该第二信号、该第三信号与该第四信号的波形变化关系计算出该触控物件由该第一位置移动至该第二位置的移动方向还包含有：该控制模块另于该第一信号的波形振幅减小以形成该第二信号且该第三信号的波形振幅放大以形成该第四信号时，判断该触控物件于一第二旋转方向由该第一位置旋转至该第二位置，其中该第一旋转方向相反于该第二旋转方向。
本发明所提供的光学影像式触控系统与触控影像处理方法通过不同影像感测器于不同时间点所分别获取到触控物件所反射传来的光线而产生不同相对应信号，再依据此信号间的波形变化关系判断触控物件的移动方向，如上下左右移动或顺时针方向与逆时针方向旋转，借此得到相对应手势操控以提供电脑主机执行相关触控操作的依据。由于本发明利用感测反射光机制，故可无须使用反光边框，而可克服组装上的困难且降低制造成本；再者，本发明可检测触控物件(如触控笔)的移动方向而可以笔势操控取代手势操控，故可大幅提升触控笔的实际应用性且同时兼具触控物件移动判断的精准性。
附图说明
图1为本发明实施例光学影像式触控系统的功能方块示意图。
图2为本发明实施例光学影像式触控系统的正视示意图。
图3为本发明实施例触控物件的元件示意图。
图4为本发明实施例光学影像式触控系统执行触控影像处理方法的流程图。
图5至图16依次分别为触控物件于不同运动状态的示意图与相对应该运动状态的信号变化示意图。
主要元件符号说明
50 光学影像式触控系统 52 显示面板
521 坐标检测区 54 光源模块
54a、54b 发光二极管 56 触控物件
561 第一反光区 58 第一影像感测器
60 第二影像感测器 62 控制模块
T1 第一时间点 T2 第二时间点
P1 第一位置 P2 第二位置
S1 第一信号 S2 第二信号
S3 第三信号 S4 第四信号
V1 第一垂直方向 V2 第二垂直方向
H1 第一水平方向 H2 第二水平方向
R1 第一旋转方向 R2 第二旋转方向
步骤 100、102、104、106、108、110、112
具体实施方式
请参阅图1与图2，图1为本发明实施例一光学影像式触控系统50的功能方块示意图，图2为本发明实施例光学影像式触控系统50的正视示意图。光学影像式触控系统50包含有一显示面板52、一光源模块54、一触控物件56、一第一影像感测器58、一第二影像感测器60，以及一控制模块62。显示面板52可为一触控面板，且其上形成有一坐标检测区521。光源模块54设置于显示面板52的外侧且用来发射光线，于此实施例中光源模块54可包含两个发光二极管54a、54b，如激光发光二极管或红外线发光二极管等，发光二极管54a、54b分别设置于显示面板52外侧的两个角落，发光二极管54a、54b用来发射光线，借以照明触控物件56。第一影像感测器58与第二影像感测器60分别设置于显示面板52外侧的两个角落，如邻近于发光二极管54a、54b的位置，第一影像感测器58与第二影像感测器60分别用来获取触控物件56反射传来的光线，借以产生相对应触控物件56的信号，第一影像感测器58与第二影像感测器60可分别为一摄影机等。控制模块62耦合于第一影像感测器58与第二影像感测器60，控制模块62可接收第一影像感测器58与第二影像感测器60所获取的影像数据，借以计算出触控物件56于坐标检测区521的坐标值。此外，本发明的显示面板52、光源模块54、第一影像感测器58、第二影像感测器60与控制模块62可整合于同一显示器内，例如于显示屏幕或一体式电脑(All In One PC)之内等；或是光源模块54、第一影像感测器58、第二影像感测器60与控制模块62可单独模块化，例如设置于用来外挂于显示面板52的一框架内，且坐标检测区521可为该框架上的透明面板，故可拆卸安装于不同的显示面板52上。
请参阅图3，图3为本发明实施例触控物件56的元件示意图。触控物件56可为一触控笔，触控物件56包含有至少一反光区561，于此实施例中触控物件56包含有三组互相间隔的反光区561，至于触控物件56的反光区561的设置数量与位置可不局限于此实施例所述，端视实际设计需求而定。触控物件56的反光区561可由反光材质所组成，例如触控物件56的反光区561上可形成有多个透明微珠结构或多个微棱镜结构，其可反射光源模块54所发出的光线且其反射光可沿原入射光的路径返回。
请参阅图4至图16，图4为本发明实施例光学影像式触控系统50执行触控影像处理方法的流程图，图5至图16分别为触控物件56于不同运动状态的示意图与相对应该运动状态的信号变化示意图。本发明执行触控影像处理的方法包含有下列步骤：
步骤100：于触控物件56上形成有至少一反光区561。
步骤102：当触控物件56于坐标检测区521内进行触控操作时，光源模块54对触控物件56发射光线。
步骤104：触控物件56于一第一时间点T1的一第一位置P1移动至一第二时间点T2的一第二位置P2。
步骤106：第一影像感测器58获取触控物件56的反光区561所反射传来的光线，借以于第一时间点T1与第二时间点T2分别产生相对应触控物件56的一第一信号S1与一第二信号S2。
步骤108：第二影像感测器60获取触控物件56的反光区561所反射传来的光线，借以于第一时间点T1与第二时间点T2分别产生相对应触控物件56的一第三信号S3与一第四信号S4。
步骤110：控制模块62依据第一信号S1、第二信号S2、第三信号S3与第四信号S4的波形变化关系计算出触控物件56由第一位置P1移动至第二位置P2的移动方向，以执行相关触控操作。
步骤112：结束。
于此对上述步骤作更进一步说明，为了达到于光学影像式触控系统50实施触控的目的，使用者可使用触控物件56于坐标检测区521内进行触控操作。当触控物件56接近显示面板52的坐标检测区521时，光源模块54可对触控物件56发射光线，借以照明触控物件。此时，第一影像感测器58与第二影像感测器60可分别获取触控物件56的反光区561所反射传来的光线。第一信号S1、第二信号S2、第三信号S3与第四信号S4可分别包含有多个突波，举例来说由于触控物件56的三个反光区561可布满透明微珠结构或微棱镜结构(可反光物质)，其可将发光二极管54a、54b所照射到的光线几乎完全由原入射路径反射回相对应的第一影像感测器58与第二影像感测器60，而使第一影像感测器58与第二影像感测器60分别产生明显的三个突波信号。
如图5与图6所示，若定义第一影像感测器58与第二影像感测器60的感测范围(由0度至90度)为由坐标检测区521的顶侧至旁侧，当触控物件56于一第一垂直方向V1由第一位置P1移动至第二位置P2时，也就是触控物件56向上滑动时，第一影像感测器58所产生第一信号S1的波形向一第一方向平移(向右平移)以形成第二信号S2，且第二影像感测器60所产生第三信号S3的波形亦向该第一方向平移(向右平移)以形成第四信号S4。也就是说，于不同时间点的比较，触控物件56于第一时间点T1较远离于第一影像感测器58与第二影像感测器60，此时皆处于对应第一影像感测器58与第二影像感测器60的感测范围角度较大的位置(较接近90度)，而触控物件56于第二时间点T2较接近于第一影像感测器58与第二影像感测器60，此时皆处于对应第一影像感测器58与第二影像感测器60的感测范围角度较小的位置(较接近0度)，故会造成初始信号的第一信号S1与第三信号S3同向平移以分别产生结束信号的第二信号S2与第四信号S4。故通过上述信号波形变化的判读可推导得出触控物件56向上滑动以接近第一影像感测器58与第二影像感测器60，意即对应向上滑动的手势操控，借以提供电脑主机执行相关触控操作的依据。
如图7与图8所示，若定义第一影像感测器58与第二影像感测器60的感测范围(由0度至90度)为由坐标检测区521的顶侧至旁侧，当触控物件56于一第二垂直方向V2由第一位置P1移动至第二位置P2时，其中第一垂直方向V1相反于第二垂直方向V2，也就是触控物件56向下滑动时，第一影像感测器58所产生第一信号S1的波形向相反于该第一方向的一方向平移(向左平移)以形成第二信号S2，且第二影像感测器60所产生第三信号S3的波形亦向相反于该第一方向的该方向平移(向左平移)以形成第四信号S4。也就是说于不同时间点的比较，触控物件56于第一时间点T1较接近于第一影像感测器58与第二影像感测器60，此时皆处于对应第一影像感测器58与第二影像感测器60的感测范围角度较小的位置(较接近0度)，而触控物件56于第二时间点T2较远离于第一影像感测器58与第二影像感测器60，此时皆处于对应第一影像感测器58与第二影像感测器60的感测范围角度较大的位置(较接近90度)，故会造成初始信号的第一信号S1与第三信号S3同向平移以分别产生结束信号的第二信号S2与第四信号S4。故通过上述信号波形变化的判读可推导得出触控物件56向下滑动以远离第一影像感测器58与第二影像感测器60，意即对应向下滑动的手势操控，借以提供电脑主机执行相关触控操作的依据。
如图9与图10所示，若定义第一影像感测器58与第二影像感测器60的感测范围(由0度至90度)为由坐标检测区521的顶侧至旁侧，当触控物件56于一第一水平方向H1由第一位置P1移动至第二位置P2时，也就是触控物件56向右滑动时，第一影像感测器58所产生第一信号S1的波形向该第一方向平移(向右平移)以形成第二信号S2，且第二影像感测器60所产生第三信号S3的波形向相反于该第一方向的该方向平移(向左平移)以形成第四信号S4。也就是说于不同时间点的比较，触控物件56于第一时间点T1较接近于第一影像感测器58(此时处于对应第一影像感测器58的感测范围角度较大的位置，意即较接近90度)但较远离于第二影像感测器60(此时处于对应第二影像感测器60的感测范围角度较小的位置，意即较接近0度)，而触控物件56于第二时间点T2较远离于第一影像感测器58(此时处于对应第一影像感测器58的感测范围角度较小的位置，意即较接近0度)但较接近于第二影像感测器60(此时处于对应第二影像感测器60的感测范围角度较大的位置，意即较接近90度)，故会造成初始信号的第一信号S1与第三信号S3反向平移以分别产生结束信号的第二信号S2与第四信号S4；此外，当触控物件56于第一水平方向H1由第一位置P1移动至第二位置P2时，由于对应第一影像感测器58的感测范围角度变化较小且对应第二影像感测器60的感测范围角度变化较大，故第一信号S1至第二信号S2的波形平移幅度会较第三信号S3至第四信号S4的波形平移幅度来的小。故通过上述信号波形变化的判读可推导得出触控物件56向右滑动以远离第一影像感测器58且接近第二影像感测器60，意即对应向右滑动的手势操控，借以提供电脑主机执行相关触控操作的依据。
如图11与图12所示，若定义第一影像感测器58与第二影像感测器60的感测范围(由0度至90度)为由坐标检测区521的顶侧至旁侧，当触控物件56于一第二水平方向H2由第一位置P1移动至第二位置P2时，其中第一水平方向H1相反于第二水平方向H2，也就是触控物件56向左滑动时，第一影像感测器58所产生第一信号S1的波形向相反于该第一方向的该方向平移(向左平移)以形成第二信号S2，且第二影像感测器60所产生第三信号S3的波形向该第一方向平移(向右平移)以形成第四信号S4。也就是说于不同时间点的比较，触控物件56于第一时间点T1较远离于第一影像感测器58(此时处于对应第一影像感测器58的感测范围角度较小的位置，意即较接近0度)但较接近于第二影像感测器60(此时处于对应第二影像感测器60的感测范围角度较大的位置，意即较接近90度)，而触控物件56于第二时间点T2较接近于第一影像感测器58(此时处于对应第一影像感测器58的感测范围角度较大的位置，意即较接近90度)但较远离于第二影像感测器60(此时处于对应第二影像感测器60的感测范围角度较小的位置，意即较接近0度)，故会造成初始信号的第一信号S1与第三信号S3反向平移以分别产生结束信号的第二信号S2与第四信号S4；此外，当触控物件56于第二水平方向H2由第一位置P1移动至第二位置P2时，由于对应第一影像感测器58的感测范围角度变化较大且对应第二影像感测器60的感测范围角度变化较小，故第一信号S1至第二信号S2的波形平移幅度会较第三信号S3至第四信号S4的波形平移幅度来的大。故通过上述信号波形变化的判读可推导得出触控物件56向左滑动以接近第一影像感测器58且远离第二影像感测器60，意即对应向左滑动的手势操控，借以提供电脑主机执行相关触控操作的依据。
如图13与图14所示，若定义第一影像感测器58与第二影像感测器60的感测范围(由0度至90度)为由坐标检测区521的顶侧至旁侧，当触控物件56于一第一旋转方向R1由第一位置P1旋转至第二位置P2时，也就是触控物件56以顺时针方向旋转时，第一信号S1的波形振幅放大以形成第二信号S2，且第三信号S3的波形振幅减小以形成第四信号S4。也就是说于不同时间点的比较，触控物件56于第二时间点T2可较第一时间点T1反射较多光线至第一影像感测器58，但反射较少光线至第二影像感测器60，此乃因于第二时间点T2触控物件56面对第一影像感测器58的投影面积较第一时间点T1触控物件56面对第一影像感测器58的投影面积为大，故可反射较多的光量而产生信号强度较强的第二信号S2；且于第二时间点T2触控物件56面对第二影像感测器60的投影面积较第一时间点T1触控物件56面对第二影像感测器60的投影面积为小，故反射较少的光量而产生信号强度较弱的第四信号S4。故通过上述信号波形变化的判读可推导得出触控物件56以顺时针方向旋转，意即对应顺时针旋转的手势操控，借以提供电脑主机执行相关触控操作的依据。
如图15与图16所示，若定义第一影像感测器58与第二影像感测器60的感测范围(由0度至90度)为由坐标检测区521的顶侧至旁侧，当触控物件56于一第二旋转方向R2由第一位置P1旋转至第二位置P2时，其中第一旋转方向R1相反于第二旋转方向R2，也就是触控物件56以逆时针方向旋转时，第一信号S1的波形振幅减小以形成第二信号S2，且第三信号S3的波形振幅放大以形成第四信号S4。也就是说于不同时间点的比较，触控物件56于第二时间点T2较第一时间点T1反射较少光线至第一影像感测器58，但反射较多光线至第二影像感测器60，此乃因于第二时间点T2触控物件56面对第一影像感测器58的投影面积较第一时间点T1触控物件56面对第一影像感测器58的投影面积为小，故反射较少的光量而产生信号强度较弱的第二信号S2；且于第二时间点T2触控物件56面对第二影像感测器60的投影面积较第一时间点T1触控物件56面对第二影像感测器60的投影面积为大，故可反射较多的光量而产生信号强度较强的第四信号S4。故通过上述信号波形变化的判读可推导得出触控物件56以逆时针方向旋转，意即对应逆时针旋转的手势操控，借以提供电脑主机执行相关触控操作的依据。
相较于现有技术，本发明所提供的光学影像式触控系统与触控影像处理方法通过不同影像感测器于不同时间点所分别获取到触控物件所反射传来的光线而产生不同相对应信号，再依据此信号间的波形变化关系判断触控物件的移动方向，如上下左右移动或顺时针方向与逆时针方向旋转，借此得到相对应手势操控以提供电脑主机执行相关触控操作的依据。由于本发明是利用感测反射光机制，故可无须使用反光边框，而可克服组装上的困难且降低制造成本；再者，本发明可检测触控物件(如触控笔)的移动方向而可以笔势操控取代手势操控，故可大幅提升触控笔的实际应用性且同时兼具触控物件移动判断的精准性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (18)
1.一种用来检测触控物件移动方向的光学影像式触控系统，其特征在于，其包含有：
一显示面板，其上形成有一坐标检测区；
一光源模块，其设置于该显示面板的外侧且用来发射光线；
一触控物件，其包含有一至少反光区，其用来于该坐标检测区内移动时反射该光源模块所发出的光线，该触控物件于一第一时间点的一第一位置移动至一第二时间点的一第二位置；
一第一影像感测器，其设置于该显示面板外侧的一角落，该第一影像感测器用来获取该至少一反光区所反射传来的光线，借以于该第一时间点与该第二时间点分别产生相对应该触控物件的一第一信号与一第二信号；
一第二影像感测器，其设置于该显示面板外侧的另一角落，该第二影像感测器用来获取该至少一反光区所反射传来的光线，借以于该第一时间点与该第二时间点分别产生相对应该触控物件的一第三信号与一第四信号；以及
一控制模块，其耦合于该第一影像感测器与该第二影像感测器，该控制模块用来依据该第一信号、该第二信号、该第三信号与该第四信号的波形变化关系计算出该触控物件由该第一位置移动至该第二位置的移动方向。
2.如权利要求1所述的光学影像式触控系统，其特征在于，该触控物件的该至少一反光区上形成有多个透明微珠结构或多个微棱镜结构。
3.如权利要求1所述的光学影像式触控系统，其特征在于，该控制模块用来于该第一信号的波形向一第一方向平移以形成该第二信号且该第三信号的波形向该第一方向平移以形成该第四信号时，判断该触控物件于一第一垂直方向由该第一位置移动至该第二位置。
4.如权利要求3所述的光学影像式触控系统，其特征在于，该控制模块还用来于该第一信号的波形向相反于该第一方向的一方向平移以形成该第二信号且该第三信号的波形向相反于该第一方向的该方向平移以形成该第四信号时，判断该触控物件于一第二垂直方向由该第一位置移动至该第二位置，其中该第一垂直方向相反于该第二垂直方向。
5.如权利要求1所述的光学影像式触控系统，其特征在于，该控制模块用来于该第一信号的波形向一第一方向平移以形成该第二信号且该第三信号的波形向相反于该第一方向的一方向平移以形成该第四信号时，判断该触控物件于一第一水平方向由该第一位置移动至该第二位置。
6.如权利要求5所述的光学影像式触控系统，其特征在于，该控制模块还用来于该第一信号的波形向相反于该第一方向的该方向平移以形成该第二信号且该第三信号的波形向该第一方向平移以形成该第四信号时，判断该触控物件于一第二水平方向由该第一位置移动至该第二位置，其中该第一水平方向相反于该第二水平方向。
7.如权利要求1所述的光学影像式触控系统，其特征在于，该控制模块用来于该第一信号的波形振幅放大以形成该第二信号且该第三信号的波形振幅减小以形成该第四信号时，判断该触控物件于一第一旋转方向由该第一位置旋转至该第二位置。
8.如权利要求7所述的光学影像式触控系统，其特征在于，该控制模块还用来于该第一信号的波形振幅减小以形成该第二信号且该第三信号的波形振幅放大以形成该第四信号时，判断该触控物件于一第二旋转方向由该第一位置旋转至该第二位置，其中该第一旋转方向相反于该第二旋转方向。
9.如权利要求1所述的光学影像式触控系统，其特征在于，该第一信号、该第二信号、该第三信号与该第四信号分别包含有多个突波。
10.如权利要求1所述的光学影像式触控系统，其特征在于，该触控物件为一触控笔。
11.如权利要求1所述的光学影像式触控系统，其特征在于，该光源模块包含有两发光二极管，其分别设置于该显示面板外侧的两个角落。
12.一种用来检测触控物件移动方向的触控影像处理方法，其特征在于，其包含有：
于一触控物件上形成有至少一反光区；
一光源模块对该触控物件发射光线；
该触控物件于一第一时间点的一第一位置移动至一第二时间点的一第二位置；
一第一影像感测器获取该至少一反光区所反射传来的光线，借以于该第一时间点与该第二时间点分别产生相对应该触控物件的一第一信号与一第二信号；
一第二影像感测器获取该至少一反光区所反射传来的光线，借以于该第一时间点与该第二时间点分别产生相对应该触控物件的一第三信号与一第四信号；以及
一控制模块依据该第一信号、该第二信号、该第三信号与该第四信号的波形变化关系计算出该触控物件由该第一位置移动至该第二位置的移动方向。
13.如权利要求12所述的触控影像处理方法，其特征在于，该控制模块依据该第一信号、该第二信号、该第三信号与该第四信号的波形变化关系计算出该触控物件由该第一位置移动至该第二位置的移动方向包含有：
该控制模块于该第一信号的波形向一第一方向平移以形成该第二信号且该第三信号的波形向该第一方向平移以形成该第四信号时，判断该触控物件于一第一垂直方向由该第一位置移动至该第二位置。
14.如权利要求13所述的触控影像处理方法，其特征在于，该控制模块依据该第一信号、该第二信号、该第三信号与该第四信号的波形变化关系计算出该触控物件由该第一位置移动至该第二位置的移动方向还包含有：
该控制模块还于该第一信号的波形向相反于该第一方向的一方向平移以形成该第二信号且该第三信号的波形向相反于该第一方向的该方向平移以形成该第四信号时，判断该触控物件于一第二垂直方向由该第一位置移动至该第二位置，其中该第一垂直方向相反于该第二垂直方向。
15.如权利要求12所述的触控影像处理方法，其特征在于，该控制模块依据该第一信号、该第二信号、该第三信号与该第四信号的波形变化关系计算出该触控物件由该第一位置移动至该第二位置的移动方向包含有：
该控制模块于该第一信号的波形向一第一方向平移以形成该第二信号且该第三信号的波形向相反于该第一方向的一方向平移以形成该第四信号时，判断该触控物件于一第一水平方向由该第一位置移动至该第二位置。
16.如权利要求15所述的触控影像处理方法，其特征在于，该控制模块依据该第一信号、该第二信号、该第三信号与该第四信号的波形变化关系计算出该触控物件由该第一位置移动至该第二位置的移动方向还包含有：
该控制模块另于该第一信号的波形向相反于该第一方向的该方向平移以形成该第二信号且该第三信号的波形向该第一方向平移以形成该第四信号时，判断该触控物件于一第二水平方向由该第一位置移动至该第二位置，其中该第一水平方向相反于该第二水平方向。
17.如权利要求12所述的触控影像处理方法，其特征在于，该控制模块依据该第一信号、该第二信号、该第三信号与该第四信号的波形变化关系计算出该触控物件由该第一位置移动至该第二位置的移动方向包含有：
该控制模块于该第一信号的波形振幅放大以形成该第二信号且该第三信号的波形振幅减小以形成该第四信号时，判断该触控物件于一第一旋转方向由该第一位置旋转至该第二位置。
18.如权利要求17所述的触控影像处理方法，其特征在于，该控制模块依据该第一信号、该第二信号、该第三信号与该第四信号的波形变化关系计算出该触控物件由该第一位置移动至该第二位置的移动方向还包含有：
该控制模块另于该第一信号的波形振幅减小以形成该第二信号且该第三信号的波形振幅放大以形成该第四信号时，判断该触控物件于一第二旋转方向由该第一位置旋转至该第二位置，其中该第一旋转方向相反于该第二旋转方向。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW103105356 | 2014-02-18 | ||
| TW103105356A TWI604360B (zh) | 2014-02-18 | 2014-02-18 | 用來偵測觸控物件移動方向之光學影像式觸控系統與觸控影像處理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104850272A CN104850272A (zh) | 2015-08-19 |
| CN104850272B true CN104850272B (zh) | 2017-10-24 |
Family
ID=53798143
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410078693.6A Active CN104850272B (zh) | 2014-02-18 | 2014-03-05 | 光学影像式触控系统与触控影像处理方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9207811B2 (zh) |
| CN (1) | CN104850272B (zh) |
| TW (1) | TWI604360B (zh) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI509474B (zh) * | 2014-05-01 | 2015-11-21 | Quanta Comp Inc | 觸控筆 |
| TWI552056B (zh) * | 2015-06-12 | 2016-10-01 | 廣達電腦股份有限公司 | 光學觸控系統 |
| US11222429B2 (en) | 2020-01-07 | 2022-01-11 | International Business Machines Corporation | Object movement indication in a video |
| JP7362493B2 (ja) * | 2020-01-16 | 2023-10-17 | アルパイン株式会社 | 近接検出装置、ディスプレイユニット及び情報処理システム |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW201035833A (en) * | 2009-03-31 | 2010-10-01 | Arima Lasers Corp | Optical detection apparatus and method |
| CN102129330A (zh) * | 2009-07-07 | 2011-07-20 | 松翰科技股份有限公司 | 触控屏幕、触控模块及控制方法 |
| TW201126397A (en) * | 2010-01-18 | 2011-08-01 | Acer Inc | Optical touch control display and method thereof |
| CN102169394A (zh) * | 2011-02-03 | 2011-08-31 | 香港应用科技研究院有限公司 | 多点触控面板及其手势识别方法 |
| TW201137704A (en) * | 2010-04-23 | 2011-11-01 | Sunplus Innovation Technology Inc | Optical touch-control screen system and method for recognizing relative distance of objects |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4552308B2 (ja) * | 2000-10-24 | 2010-09-29 | パナソニック株式会社 | 超音波座標入力装置およびインタラクティブボード |
| JP4164423B2 (ja) * | 2003-08-29 | 2008-10-15 | キヤノン株式会社 | センシング部とポインティングデバイスとを含み構成される装置 |
| TW201009671A (en) * | 2008-08-21 | 2010-03-01 | Tpk Touch Solutions Inc | Optical semiconductor laser touch-control device |
| US8488413B2 (en) * | 2009-10-16 | 2013-07-16 | Casio Computer Co., Ltd. | Indicated position detecting apparatus and indicated position detecting method |
| US9063616B2 (en) * | 2011-06-02 | 2015-06-23 | Uc-Logic Technology Corp. | Optical touch device with symmetric light sources and locating method thereof |
-
2014
- 2014-02-18 TW TW103105356A patent/TWI604360B/zh active
- 2014-03-05 CN CN201410078693.6A patent/CN104850272B/zh active Active
- 2014-08-05 US US14/451,442 patent/US9207811B2/en active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW201035833A (en) * | 2009-03-31 | 2010-10-01 | Arima Lasers Corp | Optical detection apparatus and method |
| CN102129330A (zh) * | 2009-07-07 | 2011-07-20 | 松翰科技股份有限公司 | 触控屏幕、触控模块及控制方法 |
| TW201126397A (en) * | 2010-01-18 | 2011-08-01 | Acer Inc | Optical touch control display and method thereof |
| TW201137704A (en) * | 2010-04-23 | 2011-11-01 | Sunplus Innovation Technology Inc | Optical touch-control screen system and method for recognizing relative distance of objects |
| CN102169394A (zh) * | 2011-02-03 | 2011-08-31 | 香港应用科技研究院有限公司 | 多点触控面板及其手势识别方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TWI604360B (zh) | 2017-11-01 |
| CN104850272A (zh) | 2015-08-19 |
| US9207811B2 (en) | 2015-12-08 |
| US20150234539A1 (en) | 2015-08-20 |
| TW201533633A (zh) | 2015-09-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US12032746B2 (en) | Systems and methods of creating a realistic displacement of a virtual object in virtual reality/augmented reality environments | |
| US11954808B2 (en) | Rerendering a position of a hand to decrease a size of a hand to create a realistic virtual/augmented reality environment | |
| US9767613B1 (en) | Systems and method of interacting with a virtual object | |
| JP5950130B2 (ja) | カメラ式マルチタッチ相互作用装置、システム及び方法 | |
| US9063577B2 (en) | User input using proximity sensing | |
| EP3066551B1 (en) | Multi-modal gesture based interactive system and method using one single sensing system | |
| US8115753B2 (en) | Touch screen system with hover and click input methods | |
| CN102654809B (zh) | 光学影像式触控装置 | |
| US20130342493A1 (en) | Touch Detection on a Compound Curve Surface | |
| CN104834409A (zh) | 光学影像式触控系统与触控影像处理方法 | |
| CN102741782A (zh) | 用于位置探测的方法和系统 | |
| JP2006509269A (ja) | データを入力するための装置及び方法 | |
| CN104850272B (zh) | 光学影像式触控系统与触控影像处理方法 | |
| CN102968218B (zh) | 光学影像式触控装置与触控影像处理方法 | |
| Izadi et al. | ThinSight: integrated optical multi-touch sensing through thin form-factor displays | |
| CN103135855A (zh) | 光学触控装置与触控影像处理方法 | |
| CN103885646B (zh) | 光学式触控装置及其操作方法 | |
| TW201506741A (zh) | 觸控顯示面板 | |
| Fujieda et al. | Detection of finger height for a multi-touch mouse |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| EXSB | Decision made by sipo to initiate substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |