TW201407446A - 光學觸控系統、其操作方法與光學觸控方法 - Google Patents

光學觸控系統、其操作方法與光學觸控方法 Download PDF

Info

Publication number
TW201407446A
TW201407446A TW101128949A TW101128949A TW201407446A TW 201407446 A TW201407446 A TW 201407446A TW 101128949 A TW101128949 A TW 101128949A TW 101128949 A TW101128949 A TW 101128949A TW 201407446 A TW201407446 A TW 201407446A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
image
light
touch surface
illumination
image sensing
Prior art date
Application number
TW101128949A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI464653B (zh
Inventor
Tzung-Min Su
Chi-Chieh Liao
Han-Ping Cheng
Chih-Hsin Lin
Ming-Tsan Kao
Original Assignee
Pixart Imaging Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pixart Imaging Inc filed Critical Pixart Imaging Inc
Priority to TW101128949A priority Critical patent/TWI464653B/zh
Priority to US13/856,432 priority patent/US9207809B2/en
Publication of TW201407446A publication Critical patent/TW201407446A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI464653B publication Critical patent/TWI464653B/zh

Links

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
    • G06F3/0416—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G06F3/0418—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers for error correction or compensation, e.g. based on parallax, calibration or alignment
    • 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
    • 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
    • G06F3/0428—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by opto-electronic means by sensing at the edges of the touch surface the interruption of optical paths, e.g. an illumination plane, parallel to the touch surface which may be virtual
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04104—Multi-touch detection in digitiser, i.e. details about the simultaneous detection of a plurality of touching locations, e.g. multiple fingers or pen and finger

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

一種光學觸控系統、其操作方法與光學觸控方法。所述系統包括有一觸控表面、三個發光元件、二個影像感測裝置與二個照明裝置。發光元件與照明裝置分別在第一時段與第二時段中發光。所述之操作方法包括：在第一時段中透過上述影像感測裝置而分別取得第一影像與第二影像；以及在第二時段中透過上述影像感測裝置而分別取得第三影像與第四影像。

Description

光學觸控系統、其操作方法與光學觸控方法
本發明是有關於一種光學式觸控技術之領域，且特別是有關於一種光學觸控系統、其操作方法與光學觸控方法。
目前有一種光學觸控系統係採用二個影像感測裝置來進行觸碰感測。所述之影像感測裝置用以感測光學觸控系統之觸控表面的影像。因此，當有一個指示物鄰近上述觸控表面時，光學觸控系統便可依據所感測影像中的指示物影像(即光遮蔽點)來計算出此指示物相對於觸控表面之位置。
然而，當有二個指示物鄰近於觸控表面，且這二個指示物的配置位置使得在其中一影像感測裝置所感測到的影像中，有一指示物影像遮蔽到另一指示物影像，進而使得此影像感測裝置所感測到的二個指示物影像合成(merge)在一起時，就會導致光學觸控系統無法計算出這二個指示物相對於觸控表面之位置。
本發明提供一種光學觸控系統，其可解決前述問題。
本發明另提供前述光學觸控系統的一種操作方法。
本發明再提供一種光學觸控方法，其可解決前述問題。
本發明提出一種光學觸控系統，其包括有一觸控表面、三個發光元件、二個影像感測裝置、二個照明裝置以及一處理電路。所述觸控表面的形狀為四邊形而具有依序連接之第一側 邊、第二側邊、第三側邊與第四側邊。所述三個發光元件係分別配置在第一側邊、第二側邊與第三側邊，且這些發光元件皆用以在第一時段中發光。所述二個影像感測裝置係分別配置在第四側邊與第一側邊相交之一角落，以及第四側邊與第三側邊相交之一角落。所述二個照明裝置係分別配置在上述二個影像感測裝置的附近，或分別配置在上述二個影像感測裝置中。這些照明裝置用以在第二時段中發光，以照射觸控表面。至於所述之處理電路，其係電性連接上述影像感測裝置，並用以在第一時段中透過上述影像感測裝置感測觸控表面而分別取得第一影像與第二影像，並在第二時段中透過上述影像感測裝置感測觸控表面而分別取得第三影像與第四影像。
本發明還提出一種光學觸控系統，其包括有一觸控表面、二個發光元件、一反光元件、二個影像感測裝置、二個照明裝置以及一處理電路。所述觸控表面之形狀為四邊形而具有依序連接之第一側邊、第二側邊、第三側邊與第四側邊。所述二個發光元件係分別配置在第一側邊與第三側邊，而這些發光元件用以在第一時段中發光。所述反光元件係配置在第二側邊。所述二個影像感測裝置係分別配置在第四側邊與第一側邊相交之一角落，以及第四側邊與第三側邊相交之一角落。所述二個照明裝置係分別配置在上述二個影像感測裝置的附近，或分別配置在上述二個影像感測裝置中。這些照明裝置用以在第二時段中發光，以照射觸控表面。至於所述之處理電路，其係電性連接上述影像感測裝置，並用以在第一時段中透過上述影像感測裝置感測觸控表面而分別取得第一影像與第二影像，以及在第二時段中透過上述影像感測裝置感測觸控表面而分別取得第三影像與第四影像。
本發明再提出一種光學觸控系統，其包括有一觸控表面、至少一影像感測裝置、一背景發光元件以及一照明裝置。所述之背景發光元件係用以在第一時段中在觸控表面之至少一側邊進行發光，以在影像感測裝置所擷取的一影像中產生一明亮背景。而所述之照明裝置係用以在第二時段中提供照明光線至觸控表面。其中，所述之影像感測裝置係於第一時段中擷取包含一指示物遮蔽部分明亮背景之第一影像，以及於第二時段中擷取包含此指示物反射照明光線之第二影像。
本發明又再提出一種光學觸控方法，其包括有下列步驟：於第一時段中在觸控表面之至少一側邊提供明亮背景；於第二時段中對觸控表面提供照明光線；於第一時段中擷取包含一指示物遮蔽部分明亮背景之第一影像；以及於第二時段中擷取包含此指示物反射照明光線之第二影像。
本發明解決前述問題的方式，乃是採用至少一發光元件、至少一照明裝置與至少一影像感測裝置來建構一光學觸控系統。所述發光元件係設置在光學觸控系統之觸控表面的至少一側邊，並用以在第一時段中發光，進而在影像感測裝置所感測到的影像中產生一明亮背景。而所述照明裝置係用以在第二時段中提供照明光線至觸控表面，使得位於觸控表面中的指示物可以反射照明光線。因此，影像感測裝置可以在上述二個時段中感測觸控表面而分別取得二個影像。當有至少二個指示物鄰近觸控表面時，在影像感測裝置於第一時段所感測到的影像中，指示物影像係呈現光遮蔽點，且指示物影像會遮蔽部分的明亮背景。而此時，在影像感測裝置於第二時段所感測到的影像中，指示物影像係呈現反光點。如此一來，便可利用上述各光遮蔽點與上述各反光點的邊緣資訊來判斷指示物之真實數 量，並進一步計算各指示物相對於觸控表面之位置。由上述可知，本發明之光學觸控系統在多點觸控的條件下，依然可以精確地取得指示物之真實數量以及各指示物相對於觸控表面之位置。
為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
圖1為依照本發明一實施例之光學觸控系統的示意圖。請參照圖1，此光學觸控系統100包括有觸控表面110、發光元件120-1、發光元件120-2、發光元件120-3、影像感測裝置130-1、影像感測裝置130-2、照明裝置140-1、照明裝置140-2以及處理電路150。觸控表面110的形狀為四邊形而具有依序連接之四個側邊(分別以110-1~110-4來標示)。上述三個發光元件係分別配置在側邊110-1、110-2與110-3，且這些發光元件用以在第一時段中發光。在此例中，這三個發光元件120-1、120-2與120-3皆可以一導光元件(light guide element)來取代，只要每一導光元件都能接收到一外部光源所發出的光束即可。影像感測裝置130-1係配置在側邊110-4與110-1相交之一角落，而影像感測裝置130-2係配置在側邊110-4與110-3相交之一角落。
此外，照明裝置140-1與140-2係分別配置在上述二個影像感測裝置的附近，或是分別配置在上述二個影像感測裝置中。在此例中，照明裝置140-1與140-2係分別配置在上述二個影像感測裝置的附近。這二個照明裝置係用以在第二時段中發光，以照射觸控表面110。至於處理電路150，其係電性連 接影像感測裝置130-1與130-2，並用以在上述第一時段中透過影像感測裝置130-1與130-2感測觸控表面110而分別取得二個影像。此外，處理電路150還用以在上述第二時段中透過影像感測裝置130-1與130-2感測觸控表面110而分別取得另外二個影像。當然，處理電路150亦可設置於影像感測裝置130-1中，或者是設置於影像感測裝置130-2中。
因此，當處理電路150偵測到有至少一指示物(如標示106-1與160-2所示)鄰近觸控表面110時，處理電路150便可依據於第一時段所取得之二個影像中的光遮蔽點，以及於第二時段所取得之二個影像中之反光點的邊緣資訊，來判斷指示物的真實數量，並進一步計算各指示物相對於觸控表面110之位置。
以圖1所列舉的指示物(如標示160-1與160-2所示)數量與這二個指示物的配置位置為例。在第一時段中，影像感測裝置130-2所感測到的影像會具有二個光遮蔽點，而影像感測裝置130-1所感測到的影像則僅會具有一個光遮蔽點。而在第二時段中，影像感測裝置130-1與130-2所感測到的二個影像各自會具有二個反光點，但影像感測裝置130-1所感測到之影像中的二個反光點係部分重疊，因而在這二個反光點重疊的區域係具有其中一反光點的其中一影像邊緣(在此例為指示物160-1所形成之反光點中，鄰近指示物160-2所形成之反光點的影像邊緣)。因此，根據以上的情況，處理電路150便可判斷出係有二個指示物鄰近觸控表面110，並可進一步計算各指示物相對於觸控表面110之位置。
擴展來說，若有二個指示物鄰近觸控表面110時，當影像感測裝置130-1與130-2於第一時段所感測到的二個影像的其 中之一係具有二個光遮蔽點，而另一影像僅具一個光遮蔽點，且影像感測裝置130-1與130-2於第二時段所感測到的二個影像各自具有二個反光點，但其中一影像所具有的二個反光點係部分重疊，因而在這二個反光點重疊的區域係具有其中一反光點的其中一影像邊緣時，處理電路150便可以判斷出係有二個指示物鄰近觸控表面110。
當然，若前述二個指示物的配置位置分得較開或是分得很開時，那麼影像感測裝置130-1與130-2於第一時段所感測到的二個影像便會各自具有二個光遮蔽點，且影像感測裝置130-1與130-2於第二時段所感測到的二個影像也會各自具有二個反光點。因此，根據以上的情況，處理電路150便可直接判斷出係有二個指示物鄰近觸控表面110。
由上述可知，在執行多點觸控的情況下，本發明之光學觸控系統100仍可判斷出指示物的真實數量，並進一步計算各指示物相對於觸控表面110之位置。此外，本發明之光學觸控系統100還有一優點，就是其可避免在執行單點觸控時，發生習知光學觸控系統所會發生的誤判問題。以下將以圖2A與圖2B來進一步說明前述之誤判問題。
圖2A為單一指示物未按壓光學觸控系統之觸控表面時所感測到的影像的示意圖，而圖2B為單一指示物按壓光學觸控系統之觸控表面時所感測到的影像的示意圖。在圖2A與2B中，標示202所指區域係由光學觸控系統之發光元件所形成的明亮背景，而標示204所指區域則是由指示物所造成的光遮蔽點。相較於圖2A所示之明亮背景202，圖2B所示之明亮背景202係變成不連續的三個部分，分別如標示202-1~202-3所示。這是因為在指示物按壓觸控表面時，觸控表面會受到壓力而變 形(例如受到推擠而隆起)。如此一來，明亮背景202也會有一部份(如標示202-2所示)被往上推升(即明亮背景202發生變形)。此外，還有一種情況，就是當使用者僅握住觸控表面的其中一端時，觸控表面便會因為重力而變形，導致明亮背景202也會跟著變形。因此，在習知的光學觸控系統僅會去判斷明亮背景202中具有多少光遮蔽點的情況下，就會將位於觸控表面的指示物數量誤判為二個。
請再參照圖1。本發明之光學觸控系統100就無此問題。當只有單一指示物鄰近觸控表面110，且此指示物未按壓觸控表面110時，那麼影像感測裝置130-1與130-2於第一時段所感測到的二個影像皆僅會具有一個光遮蔽點，且影像感測裝置130-1與130-2於第二時段所感測到的二個影像皆僅會具有一個反光點。因此，處理電路150根據這樣的狀況便可以判斷出此時僅有一個指示物鄰近觸控表面110。當只有單一指示物鄰近觸控表面110，且此指示物按壓觸控表面110時，那麼影像感測裝置130-1與130-2於第一時段所感測到的二個影像可能會各自具有至少二個光遮蔽點，但影像感測裝置130-1與130-2於第二時段所感測到的二個影像皆僅會具有一個反光點。因此，處理電路150根據這樣的狀況還是可以判斷出此時僅有一個指示物接觸觸控表面110。
值得一提的是，上述處理電路150更可以是電性連接上述三個發光元件以及上述二個照明裝置，以便在第一時段中點亮這些發光元件以及關閉這些照明裝置，並在第二時段中點亮這些照明裝置以及關閉這些發光元件。此外，上述之每一照明裝置皆可以採用一紅外線照明裝置或是一雷射發射裝置來實現。然必須注意的是，當上述每一照明裝置皆採用一紅外線照 明裝置來實現時，那麼上述每一影像感測裝置較佳是採用只能讓紅外線通過之紅外線濾光裝置，且每一影像感測裝置係透過其紅外線濾光裝置來擷取觸控表面110的影像。
根據圖1所示光學觸控系統100及其衍生之各實施樣態的教示，本領域具有通常知識者當可歸納出前述光學觸控系統100的一些基本操作步驟，一如圖3所示。圖3即為依照本發明一實施例之光學觸控系統的操作方法的流程圖。請參照圖3，所述之光學觸控系統包括有一觸控表面、三個發光元件、二個影像感測裝置與二個照明裝置。所述觸控表面之形狀為四邊形而具有依序連接之第一側邊、第二側邊、第三側邊與第四側邊。所述發光元件係分別配置在第一側邊、第二側邊與第三側邊，且這些發光元件用以在第一時段中發光。所述二個影像感測裝置係分別配置在第四側邊與第一側邊相交之一角落，以及第四側邊與第三側邊相交之一角落。而所述照明裝置係分別配置在上述二個影像感測裝置的附近，或分別配置在上述二個影像感測裝置中，且這些照明裝置係用以在第二時段中發光，以照射觸控表面。
所述之操作方法包括有下列步驟：在第一時段中透過上述影像感測裝置感測觸控表面而分別取得第一影像與第二影像(如步驟S302所示)；在第二時段中透過上述影像感測裝置感測觸控表面而分別取得第三影像與第四影像(如步驟S304所示)；以及當偵測到有至少一指示物鄰近觸控表面時，便依據第一影像與第二影像中的光遮蔽點，以及第三影像與第四影像中之反光點的邊緣資訊，來判斷指示物的真實數量，並進一步計算各指示物相對於觸控表面之位置(如步驟S306所示)。
圖4為依照本發明另一實施例之光學觸控系統的示意 圖。請參照圖4，此光學觸控系統400包括有觸控表面410、發光元件420-1、發光元件420-2、反光元件425、影像感測裝置430-1、影像感測裝置430-2、照明裝置440-1、照明裝置440-2以及處理電路450。觸控表面310的形狀為四邊形而具有依序連接之四個側邊(分別以410-1~410-4來標示)。上述二個發光元件係分別配置在側邊410-1與410-3，且這些發光元件係用以在第一時段中發光。反光元件425係配置在側邊410-2。在此例中，反光元件425係可採用一反光鏡來實現。此外，於圖4中，虛線470以下的部分乃是反光元件425所呈現之觸控區域410的鏡像。影像感測裝置430-1係配置在側邊410-4與410-1相交之一角落，而影像感測裝置430-2則係配置在側邊410-4與410-3相交之一角落。
此外，照明裝置440-1與440-2係分別配置在上述二個影像感測裝置的附近，或是分別配置在上述二個影像感測裝置中。在此例中，照明裝置440-1與440-2係分別配置在上述二個影像感測裝置的附近。這二個照明裝置係用以在第二時段中發光，以照射觸控表面410。至於處理電路450，其係電性連接影像感測裝置430-1與430-2，並用以在上述第一時段中透過影像感測裝置430-1與430-2感測觸控表面410而分別取得二個影像。此外，處理電路450還用以在上述第二時段中透過影像感測裝置430-1與430-2感測觸控表面410而分別取得另外二個影像。
因此，當處理電路450偵測到有至少一指示物(如標示460-1與460-2所示)鄰近觸控表面410時，處理電路450便可依據於第二時段所取得之二個影像中的反光點於影像中的相對位置，來判斷在第一時段所取得之二個影像中的指示物影像 當中，有哪些是指示物之鏡像(如標示460-3與460-4所示)的影像。
以圖4所列舉的指示物(如標示460-1與460-2所示)數量與這二個指示物的配置位置為例。在第一時段中，影像感測裝置430-1與430-2所感測到的二個影像皆會具有四個光遮蔽點，而這四個光遮蔽點都會被處理電路450當成是指示物影像。然而，在第二時段中，影像感測裝置430-1與430-2所感測到的二個影像皆僅會具有二個反光點，因此處理電路450可以依據這二個影像中的反光點於影像中的相對位置，來判斷於第一時段所感測到的二個影像中的指示物影像當中，有哪些是指示物之鏡像的影像。之所以可以這麼做的原因，是因為只有實際的指示物才會產生反光，故可用反光點來進行判斷。當然，在判斷完之後，處理電路450還可進一步依據指示物本身的影像以及指示物之鏡像的影像來計算各指示物相對於觸控表面410之位置。
值得一提的是，上述處理電路450更可以是電性連接上述二個發光元件以及上述二個照明裝置，以便在第一時段中點亮這些發光元件以及關閉這些照明裝置，並在第二時段中點亮這些照明裝置以及關閉這些發光元件。此外，上述之每一照明裝置皆可以採用一紅外線照明裝置或是一雷射發射裝置來實現。然必須注意的是，當上述每一照明裝置皆採用一紅外線照明裝置來實現時，那麼上述每一影像感測裝置較佳是採用具有只能讓紅外線通過之紅外線濾光裝置，且每一影像感測裝置係透過其紅外線濾光裝置來擷取觸控表面410的影像。
根據圖4所示光學觸控系統400及其衍生之各實施樣態的教示，本領域具有通常知識者當可歸納出前述光學觸控系統 400的一些基本操作步驟，一如圖5所示。圖5即為依照本發明另一實施例之光學觸控系統的操作方法的流程圖。請參照圖5，所述之光學觸控系統包括有一觸控表面、二個發光元件、一反光元件、二個影像感測裝置與二個照明裝置。所述觸控表面之形狀為四邊形而具有依序連接之第一側邊、第二側邊、第三側邊與第四側邊。所述發光元件係分別配置在第一側邊與第三側邊，且這些發光元件係用以在第一時段中發光。所述反光元件係配置在第二側邊。所述影像感測裝置係分別配置在第四側邊與第一側邊相交之一角落，以及第四側邊與第三側邊相交之一角落。而所述照明裝置係分別配置在上述二個影像感測裝置的附近，或分別配置在上述二個影像感測裝置中，且這些照明裝置係用以在第二時段中發光，以照射觸控表面。
而所述之操作方法包括有下列步驟：在第一時段中透過上述影像感測裝置感測觸控表面而分別取得第一影像與第二影像(如步驟S502所示)；在第二時段中透過上述影像感測裝置感測觸控表面而分別取得第三影像與第四影像(如步驟S504所示)；以及當偵測到有至少一指示物鄰近觸控表面時，便依據第三影像與第四影像中之反光點於影像中的相對位置，來判斷在第一影像與第二影像中的指示物影像當中，有哪些是指示物之鏡像的影像(如步驟S506所示)。
圖6為依照本發明再一實施例之光學觸控系統的示意圖。請參照圖6，此光學觸控系統600包括有觸控表面610、影像感測裝置620、背景發光元件630以及照明裝置640。所述之背景發光元件630係用以在第一時段中在觸控表面610之至少一側邊進行發光，以在影像感測裝置620所擷取的影像中產生明亮背景。照明裝置640係用以在第二時段中提供照明光 線至觸控表面610。其中，影像感測裝置620係於第一時段中擷取包含一指示物660遮蔽部分明亮背景之影像，以及於第二時段中擷取包含此指示物660反射照明光線之影像。
在此例中，背景發光元件630係可採用三個導光模組(如標示630-1~630-3所示)來實現，只要將這三個導光模組配置在觸控表面610的其中三個側邊即可。此外，導光模組630-2係可採用一反光元件來替代。也就是說，背景發光元件630可以是包含設置在觸控表面610之至少一側邊的導光模組以及設置在觸控表面610之至少一其他側邊的反光元件。另外，本領域具有通常知識者當知，即使光學觸控系統600採用至少二個影像感測裝置，也依然可以實現本發明。
根據上述各實施例之教示，本領域具有通常知識者當可歸納出一光學觸控方法。圖7即為依照本發明一實施例之光學觸控方法的流程圖。所述之光學觸控方法包括有下列步驟：於第一時段中在觸控表面之至少一側邊提供明亮背景(如步驟S702所示)；於第二時段中對觸控表面提供照明光線(如步驟S704所示)；於第一時段中擷取包含一指示物遮蔽部分明亮背景之第一影像(如步驟S706所示)；以及於第二時段中擷取包含此指示物反射照明光線之第二影像(如步驟S708所示)。
綜上所述，本發明解決前述問題的方式，乃是採用至少一發光元件、至少一照明裝置與至少一影像感測裝置來建構一光學觸控系統。所述發光元件係設置在光學觸控系統之觸控表面的至少一側邊，並用以在第一時段中發光，進而在影像感測裝置所感測到的影像中產生一明亮背景。而所述照明裝置係用以在第二時段中提供照明光線至觸控表面，使得位於觸控表面中的指示物可以反射照明光線。因此，影像感測裝置可以在上述 二個時段中感測觸控表面而分別取得二個影像。當有至少二個指示物鄰近觸控表面時，在影像感測裝置於第一時段所感測到的影像中，指示物影像係呈現光遮蔽點，且指示物影像會遮蔽部分的明亮背景。而此時，在影像感測裝置於第二時段所感測到的影像中，指示物影像係呈現反光點。如此一來，便可利用上述各光遮蔽點與上述各反光點的邊緣資訊來判斷指示物之真實數量，並進一步計算各指示物相對於觸控表面之位置。由上述可知，本發明之光學觸控系統在多點觸控的條件下，依然可以精確地取得指示物之真實數量以及各指示物相對於觸控表面之位置。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100、400、600‧‧‧光學觸控系統
110、410、610‧‧‧觸控表面
110-1~110-4、410-1~410-4‧‧‧側邊
120-1~120-3、420-1、420-2‧‧‧發光元件
130-1、130-2、430-1、430-2、620‧‧‧影像感測裝置
140-1、140-2、440-1、440-2、640‧‧‧照明裝置
150、450‧‧‧處理電路
160-1、160-2、460-1、460-2、660‧‧‧指示物
202‧‧‧明亮背景
202-1~202-3‧‧‧明亮背景的三個部分
204‧‧‧光遮蔽點
425‧‧‧反光元件
460-3、460-4‧‧‧指示物的鏡像
470‧‧‧虛線
630‧‧‧背景發光元件
630-1~630-3‧‧‧導光模組
S302~S306、S502~S506、S702~S708‧‧‧步驟
圖1為依照本發明一實施例之光學觸控系統的示意圖。
圖2A為單一指示物未按壓光學觸控系統之觸控表面時所感測到的影像的示意圖。
圖2B為單一指示物按壓光學觸控系統之觸控表面時所感測到的影像的示意圖。
圖3為依照本發明一實施例之光學觸控系統的操作方法的流程圖。
圖4為依照本發明另一實施例之光學觸控系統的示意圖。
圖5為依照本發明另一實施例之光學觸控系統的操作方法的流程圖。
圖6為依照本發明再一實施例之光學觸控系統的示意圖。
圖7為依照本發明一實施例之光學觸控方法的流程圖。
S702~S708‧‧‧步驟

Claims (15)

  1. 一種光學觸控系統，包括：一觸控表面，形狀為一四邊形而具有依序連接之一第一側邊、一第二側邊、一第三側邊與一第四側邊；三個發光元件，分別配置在該第一側邊、該第二側邊與該第三側邊，該些發光元件用以在一第一時段中發光；二個影像感測裝置，分別配置在該第四側邊與該第一側邊相交之一角落，以及該第四側邊與該第三側邊相交之一角落；二個照明裝置，分別配置在該二個影像感測裝置的附近，或分別配置在該二個影像感測裝置中，該些照明裝置用以在一第二時段中發光，以照射該觸控表面；以及一處理電路，電性連接該些影像感測裝置，用以在該第一時段中透過該些影像感測裝置感測該觸控表面而分別取得一第一影像與一第二影像，並在該第二時段中透過該些影像感測裝置感測該觸控表面而分別取得一第三影像與一第四影像。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之光學觸控系統，其中當該處理電路偵測到有至少一指示物鄰近該觸控表面時，該處理電路便依據該第一影像與該第二影像中的光遮蔽點，以及該第三影像與該第四影像中之反光點的邊緣資訊，來判斷指示物的真實數量，並進一步計算各指示物相對於該觸控表面之位置。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之光學觸控系統，其中當該第一影像與該第二影像各具有二個光遮蔽點，且該第三影像與該第四影像各具有二個反光點時，該處理電路便判斷係有二 個指示物鄰近該觸控表面。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之光學觸控系統，其中當該第一影像與該第二影像的其中之一具有二個光遮蔽點，而該第一影像與該第二影像的其中另一僅具一個光遮蔽點，且該第三影像與該第四影像各具有二個反光點，但該第三影像與該第四影像的其中之一所具有的二個反光點所重疊的區域具有其中一反光點的其中一影像邊緣時，該處理電路便判斷係有二個指示物鄰近該觸控表面。
  5. 如申請專利範圍第2項所述之光學觸控系統，其中當該第一影像與該第二影像皆僅具有一個光遮蔽點，且該第三影像與該第四影像皆僅具有一個反光點時，該處理電路便判斷係僅有一個指示物鄰近該觸控表面。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之光學觸控系統，其中該處理電路更電性連接該些發光元件與該些照明裝置，以便在該第一時段中點亮該些發光元件與關閉該些照明裝置，並在該第二時段中點亮該些照明裝置與關閉該些發光元件。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之光學觸控系統，其中每一照明裝置皆包括以一紅外線照明裝置或是一雷射發射裝置來實現，且當每一照明裝置皆以一紅外線照明裝置來實現時，則該些影像感測裝置皆具有只能讓紅外線通過之一紅外線濾光裝置，且每一影像感測裝置是透過其紅外線濾光裝置來擷取該觸控表面的影像。
  8. 一種光學觸控系統，包括：一觸控表面，形狀為一四邊形而具有依序連接之一第一側邊、一第二側邊、一第三側邊與一第四側邊；二個發光元件，分別配置在該第一側邊與該第三側邊，該些發光元件用以在一第一時段中發光；一反光元件，配置在該第二側邊；二個影像感測裝置，分別配置在該第四側邊與該第一側邊相交之一角落，以及該第四側邊與該第三側邊相交之一角落；二個照明裝置，分別配置在該二個影像感測裝置的附近，或分別配置在該二個影像感測裝置中，該些照明裝置用以在一第二時段中發光，以照射該觸控表面；以及一處理電路，電性連接該些影像感測裝置，用以在該第一時段中透過該些影像感測裝置感測該觸控表面而分別取得一第一影像與一第二影像，並在該第二時段中透過該些影像感測裝置感測該觸控表面而分別取得一第三影像與一第四影像。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之光學觸控系統，其中當該處理電路偵測到有至少一指示物鄰近該觸控表面時，該處理電路便依據該第三影像與該第四影像中之反光點於影像中的相對位置，來判斷在該第一影像與該第二影像中的指示物影像當中，有哪些是指示物之鏡像的影像。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之光學觸控系統，其中該處理電路更電性連接該些發光元件與該些照明裝置，以便在該第一時段中點亮該些發光元件與關閉該些照明裝置，並在該第 二時段中點亮該些照明裝置與關閉該些發光元件。
  11. 如申請專利範圍第8項所述之光學觸控系統，其中每一照明裝置皆包括以一紅外線照明裝置或是一雷射發射裝置來實現，且當每一照明裝置皆以一紅外線照明裝置來實現時，則該些影像感測裝置皆具有只能讓紅外線通過之一紅外線濾光裝置，且每一影像感測裝置是透過其紅外線濾光裝置來擷取該觸控表面的影像。
  12. 一種光學觸控系統，包括：一觸控表面；至少一影像感測裝置；一背景發光元件，用以在一第一時段中在該觸控表面之至少一側邊進行發光，以在該影像感測裝置所擷取的一影像中產生一明亮背景；以及一照明裝置，用以在一第二時段中提供一照明光線至該觸控表面；其中，該至少一影像感測裝置係於該第一時段中擷取包含一指示物遮蔽部分該明亮背景之一第一影像，以及於該第二時段中擷取包含該指示物反射該照明光線之一第二影像。
  13. 如申請專利範圍第12項之光學觸控系統，其中該背景發光元件係設置在該觸控表面之其中三個側邊的導光模組。
  14. 如申請專利範圍第12項之光學觸控系統，其中該背景發光元件係包含設置在該觸控表面之至少一側邊的導光模 組以及設置在該觸控表面之至少一其他側邊的反光元件。
  15. 一種光學觸控方法，包括：於一第一時段中在一觸控表面之至少一側邊提供一明亮背景；於一第二時段中對該觸控表面提供一照明光線；於該第一時段中擷取包含一指示物遮蔽部分該明亮背景之一第一影像；以及於該第二時段中擷取包含該指示物反射該照明光線之一第二影像。
TW101128949A 2012-08-10 2012-08-10 光學觸控系統與光學觸控方法 TWI464653B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW101128949A TWI464653B (zh) 2012-08-10 2012-08-10 光學觸控系統與光學觸控方法
US13/856,432 US9207809B2 (en) 2012-08-10 2013-04-03 Optical touch system and optical touch control method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW101128949A TWI464653B (zh) 2012-08-10 2012-08-10 光學觸控系統與光學觸控方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201407446A true TW201407446A (zh) 2014-02-16
TWI464653B TWI464653B (zh) 2014-12-11

Family

ID=50065849

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW101128949A TWI464653B (zh) 2012-08-10 2012-08-10 光學觸控系統與光學觸控方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US9207809B2 (zh)
TW (1) TWI464653B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI525510B (zh) * 2014-08-01 2016-03-11 緯創資通股份有限公司 光學觸控系統及光學觸控方法
WO2022222981A1 (zh) * 2021-04-22 2022-10-27 广州创知科技有限公司 一种触控校验方法、装置、交互平板和存储介质

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8269158B2 (en) * 2008-10-10 2012-09-18 Pixart Imaging Inc. Sensing system and method for obtaining position of pointer thereof
US20100295821A1 (en) * 2009-05-20 2010-11-25 Tom Chang Optical touch panel
CN102043543B (zh) * 2009-10-09 2013-11-20 宏碁股份有限公司 光学式触控系统及其方法
CN102043540B (zh) * 2009-10-15 2013-06-19 原相科技股份有限公司 光学触控装置及其光学触控装置的定位方法
US8937612B2 (en) * 2010-02-04 2015-01-20 Hong Kong Applied Science And Technology Research Institute Co. Ltd. Coordinate locating method, coordinate locating device, and display apparatus comprising the coordinate locating device
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
CN101907956B (zh) * 2010-08-13 2013-07-03 苏州佳世达电通有限公司 判断光学触控屏幕被触控位置的方法
CN102541356A (zh) 2010-12-24 2012-07-04 敦南科技股份有限公司 用于光学式触控面板的触碰点定位方法及光学式触控面板装置
CN102364418B (zh) * 2011-09-19 2014-07-02 广东威创视讯科技股份有限公司 一种光学触控定位系统及方法

Also Published As

Publication number Publication date
TWI464653B (zh) 2014-12-11
US20140043297A1 (en) 2014-02-13
US9207809B2 (en) 2015-12-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6037901B2 (ja) 操作検出装置、操作検出方法及び表示制御データ生成方法
JP6037900B2 (ja) 操作検出装置及び操作検出方法
US8872772B2 (en) Interactive input system and pen tool therefor
KR20110123257A (ko) 능동 디스플레이 피드백에 의한 터치 포인터 명확화
WO2012026347A1 (ja) 電子黒板システム及びプログラム
KR20120058594A (ko) 향상된 신호 대 노이즈비（ｓｎｒ）를 갖는 인터랙티브 입력 시스템 및 이미지 캡처 방법
US9383864B2 (en) Illumination structure for an interactive input system
US9501160B2 (en) Coordinate detection system and information processing apparatus
JP2003114755A (ja) 座標入力装置
JP2005056341A (ja) 座標入力装置、座標入力方法
JP2011117977A (ja) センシングシステム
JP2005107607A (ja) 光学式位置検出装置
EP2524285B1 (en) Interactive system with successively activated illumination sources
JP2012173029A (ja) 光学式位置検出装置および入力機能付き表示システム
TWI511008B (zh) 偵測觸控方法及其光學觸控系統
TWI460635B (zh) 光學觸控系統、光學裝置及其定位方法
TWI464653B (zh) 光學觸控系統與光學觸控方法
TWI410842B (zh) 觸控顯示系統
KR100919437B1 (ko) 반사형 카메라 방식 터치 패널의 조명장치 셋(ｓｅｔ)
TWI490733B (zh) 手寫系統及其感測方法
JP4157577B2 (ja) 座標入力装置
JP2010282463A (ja) タッチパネル装置
TWI457805B (zh) 測定物體位置的裝置及方法
JP2017062813A (ja) 映像表示装置及びプロジェクタ
JP2017227972A (ja) 投影撮像システム及び投影撮像方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees