TW201516809A - 光學觸控系統、觸控偵測方法及電腦程式產品 - Google Patents

Abstract

一種光學觸控系統。至少一光源配置於基準面的一側，且發出一光束。第一光學感測器與第二光學感測器偵測基準面前方的空間，以產生第一訊號與第二訊號。處理單元接收第一訊號與第二訊號。當兩群觸控物接近或觸碰基準面時，處理單元決定第一訊號中對應於兩群觸控物的至少一第一部分及第二訊號中對應於兩群觸控物的至少一第二部分，處理單元將至少第一部分與至少第二部分轉換為多個可能觸控區，且處理單元根據對應於至少部分可能觸控區的位置判斷群體變化。此外，一種觸控偵測方法及電腦程式產品亦被提供。

Description

光學觸控系統、觸控偵測方法及電腦程式產品

本發明是有關於一種光學觸控系統、一種觸控偵測方法以及一種電腦程式產品。

近年來觸控式的電子產品由於操作方便，直覺性高，因此深受消費者喜愛而已漸漸成為市場上的主流趨勢。在以往使用之電阻式、電容式、背投影式的觸控螢幕中，以電容式觸控螢幕的觸控效果最好，但其成本亦最為昂貴，且會隨著螢幕尺寸的變大而增加，因而限制了電容式觸控螢幕的應用。

為尋求電容式觸控螢幕的替代方案，目前有一種利用光學鏡頭偵測觸碰位置的光學式觸控螢幕，其具有成本低、準確度佳等優點，在競爭的市場中更具有優勢，目前也已成為大尺寸觸控螢幕的另外一種選擇。

另一種光學式觸控螢幕是利用在螢幕的邊緣設置多個光學鏡頭或反光邊框，用以拍攝使用者手指在螢幕上操作的影像，而目前 市面上的螢幕尺寸越來越大，目前已有80吋的螢幕。若要在如此大的螢幕上搭配觸控功能，操作上會相當不易，主要是因為無論何種操作介面，功能鍵或快捷鍵大多會配置於螢幕邊緣，以避免影響到螢幕中央的顯示。此外，因螢幕過大，使得使用者操作不便且耗時費力。

本發明提供一種光學觸控系統，其可準確判斷兩群觸控物接近或觸碰一基準面時的群體變化。

本發明的觸控偵測方法，其可準確判斷兩群觸控物接近或觸碰一基準面時的群體變化。

本發明的電腦程式產品，其可準確判斷兩群觸控物接近或觸碰一基準面時的群體變化。

本發明的實施例提供一種光學觸控系統，用以判斷兩群觸控物接近或觸碰一基準面時的群體變化，光學觸控系統包括至少一光源、一第一光學感測器、一第二光學感測器以及一處理單元。至少一光源配置於基準面的一側，且朝向基準面發出一光束。第一光學感測器配置於基準面的一側，且偵測基準面前方的空間，以產生一第一訊號。第二光學感測器配置於基準面的一側，且偵測基準面前方的空間，以產生一第二訊號，其中第一光學感測器所處的位置不同於第二光學感測器所處的位置。處理單元接收第一訊號與第二訊號，其中當兩群觸控物接近或觸碰基準面時，處理單元決定第一訊號中對應於兩群觸控物的至少一第一部分及第二訊號中對 應於兩群觸控物的至少一第二部分，處理單元將至少第一部分與至少第二部分轉換為二維空間中的多個可能觸控區，且處理單元根據對應於至少部分可能觸控區的位置判斷群體變化。

本發明的一實施例提供一種觸控偵測方法，用以判斷用以判斷兩群觸控物接近或觸碰一基準面時的群體變化，光學觸控方法包括：提供至少一光束，並使至少一光束在基準面前方傳遞；在一第一偵測位置偵測基準面前方的空間，以產生一第一訊號；在一第二偵測位置偵測基準面前方的空間，以產生一第二訊號；當兩群觸控物接近或觸碰基準面時，決定第一訊號中對應於兩群觸控物的至少一第一部分及第二訊號中對應於兩群觸控物的至少一第二部分；將至少第一部分與至少第二部分轉換為二維空間中的多個可能觸控區；以及根據對應於至少部分可能觸控區的位置判斷群體變化。

本發明的一實施例提供一種電腦程式產品，儲存於一電腦可讀取記錄媒體，以判斷兩群觸控物接近或觸碰一基準面時的群體變化，電腦程式產品包括第1程式指令、第2程式指令、第3程式指令、第4程式指令、第5程式指令、第6程式指令。第1程式指令提供至少一光束，並使至少一光束在基準面前方傳遞。第2程式指令在一第一偵測位置偵測基準面前方的空間，以產生一第一訊號。第3程式指令在一第二偵測位置偵測基準面前方的空間，以產生一第二訊號。第4程式指令，當兩群觸控物接近或觸碰基準面時，利用分群演算法決定第一訊號中對應於兩群觸控物的至少一第一部分及第二訊號中對應於兩群觸控物的至少一第二部分。第5程式指令利用三角定位法將至少第一部分與至少第二部分轉換為二維 空間中的多個可能觸控區。以及第6程式指令根據對應於至少部分可能觸控區的位置判斷群體變化。

基於上述，本發明之實施例中的光學觸控系統、觸控偵測方法及電腦程式產品藉由第一光學感測器與第二光學感測器偵測基準面前方的空間，以產生第一訊號與第二訊號，且處理單元決定第一訊號中對應於兩群觸控物的至少一第一部分及第二訊號中對應於兩群觸控物的至少一第二部分，並將至少第一部分與至少第二部分轉換為二維空間中的多個可能觸控區，且處理單元根據對應於至少部分可能觸控區的位置判斷群體變化，使得兩群觸控物不同的群體變化便可啟動不同的功能。如此一來，使用者可在基準面前的任一位置利用不同的群體變化來達成所需的操作，而不受限於在基準面上的特定位置來點選。因此，即使基準面的面積很大，亦不會造成使用者操作上的不便。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

50‧‧‧顯示器

100‧‧‧光學觸控系統

110a‧‧‧散光條

120‧‧‧光源

130a‧‧‧第一光學感測器

130b‧‧‧第二光學感測器

140‧‧‧處理單元

OB‧‧‧觸控物

SPL‧‧‧參考線

SP‧‧‧基準面

LT，L1-8‧‧‧光束

S1‧‧‧第一訊號

S2‧‧‧第二訊號

a-g‧‧‧第一部分

a’-h’‧‧‧第二部分

P1-P4‧‧‧頂點

B1-8、B1’-6’‧‧‧邊界

A-D‧‧‧可能觸控區

S100~S600‧‧‧步驟

PG100‧‧‧第1程式指令

PG200‧‧‧第2程式指令

PG300‧‧‧第3程式指令

PG400‧‧‧第4程式指令

PG500‧‧‧第5程式指令

PG600‧‧‧第6程式指令

圖1是本發明之一實施例中的光學觸控系統的示意圖。

圖2A至圖2B是依照圖1實施例中的第一光學感測器與第二光學感測器所偵測到的第一訊號與第二訊號的示意圖。

圖2C至圖2D是本發明另一實施例中的第一光學感測器與第二光學感測器於預設時間後所偵測到的第一訊號與第二訊號的示意圖。

圖3A至圖3B是本發明又一實施例中的第一光學感測器130a與第二光學感測器130b所偵測到的第一訊號S1與第二訊號S2的示意圖。

圖3C至圖3D是本發明再一實施例中的第一光學感測器130a與第二光學感測器130b所偵測到的第一訊號S1與第二訊號S2的示意圖。

圖4A與圖4B是依照圖1實施例中的光學觸控系統的示意圖。

圖5A為本發明之一實施例中的光學觸控系統的示意圖。

圖5B為圖5A實施例中的光學觸控系統的示意圖。

圖6A為本發明另一實施例中的光學觸控系統的示意圖。

圖6B為圖6A實施例中的光學觸控系統的示意圖。

圖7A為本發明又一實施例中的光學觸控系統的示意圖。

圖7B為圖7A實施例中的光學觸控系統的示意圖。

圖8A為本發明又一實施例中的光學觸控系統的示意圖。

圖8B為圖8A實施例中的光學觸控系統的示意圖。

圖9是本發明之一實施例中的觸控偵測方法的流程圖。

圖10是本發明之一實施例中的電腦程式產品的指令流程圖。

圖1是本發明之一實施例中的光學觸控系統的示意圖。請參照圖1，本實施例的光學觸控系統100可用以判斷兩群觸控物OB接近或觸碰一基準面SP時的群體變化。在本實施例中，光學觸控系統100可應用於一顯示器50，其中而基準面SP為顯示器50的顯示面。或者，在其他實施例中，基準面SP亦可以是其他不同於顯示器50的觸控平 台的表面，其中此觸控平台例如為觸控板(如筆記型電腦的鍵盤上的觸控板或其他手持電子裝置上的觸控板)、桌面、牆面或其他可讓兩群觸控物OB接近或觸碰的表面。在本實施例中，兩群觸控物OB為雙手，且群體變化為手勢變化。光學觸控系統包括至少一光源120(圖1中是以多個光源120為例)、第一光學感測器130a、第二光學感測器130b以及一處理單元140。至少一光源120配置於基準面SP的一側，且朝向基準面SP發出一光束LT。光源120可包括發光二極體(light emitting diode，LED)、雷射等適於發出偵測光之光源120。第一光學感測器130a配置於基準面SP的一側，且偵測基準面SP前方的空間，以產生一第一訊號S1。 第二光學感測器130b配置於基準面SP的一側，且偵測基準面SP前方的空間，以產生一第二訊號S2，其中第一光學感測器130a所處的位置不同於第二光學感測器130b所處的位置。第一光學感測器130a與第二光學感測器130b可包括電荷耦合元件(charge couple device，CCD)或是互補式金氧半導體(complementary metal-oxide semiconductor，CMOS)感測器等影像感測器，但本發明不在此限。處理單元140接收第一訊號S1與第二訊號S2，其中當兩群觸控物OB接近或觸碰基準面SP時，處理單元140利用分群演算法決定第一訊號S1中對應於兩群觸控物OB的至少一第一部分及第二訊號S2中對應於兩群觸控物OB的至少一第二部分，並且，處理單元140利用三角定位法將至少第一部分與至少第二部分轉換為二維空間中的多個可能觸控區，此外，處理單元140根據對應於至少部分可能觸控區的位置判斷群體變化，如此一來，處理單元140便可根據群體變化執行對應的操作指令。此外，在本實施例中，光學觸控系統100包括散 光條110a，光學觸控系統100為反射式光學觸控系統，多個散光條110a分別對應基準面SP的多個側而配置，且第一訊號S1與第二訊號S2中對應於兩群觸控物OB接近或觸碰的觸碰位置為對應至在第一偵測位置與在第二偵測位置所偵測到的光束LT被兩群觸控物OB反射的位置。其中，第一訊號S1與第二訊號S2將於後續繪示並說明之。此外，值得注意的是，在以下的實施例中，光學觸控系統100皆為反射式光學觸控系統，然而在其他實施例中，光學觸控系統100可為遮斷式光學觸控系統，本發明不以此為限。

具體而言，在其它實施例中，亦可以用反光條取代散光條110a，而光學觸控系統100為遮斷式光學觸控系統，其中反光條的位置則可以與上述散光條110a的位置相同。亦即，多個反光條分別對應基準面SP的多個側而配置。第一訊號S1與該第二訊號S2中對應於兩群觸控物OB接近或觸碰的觸碰位置為對應至在第一偵測位置與在第二偵測位置所偵測到的光束LT被兩群觸控物OB遮斷的位置，當沒有兩群觸控物OB接近或觸碰基準面SP時，第一光學感測器130a可產生對應於光束LT的第一訊號S1，第一訊號S1的強度不為零，且第二光學感測器130b可產生對應於光束LT的第二訊號S2，第二訊號S2的強度亦不為零。而當兩群觸控物OB接近或觸碰基準面SP時，對應於第一光學感測器130a的第一訊號S1包括對應於兩群觸控物OB的至少一第一部分的訊號強度的凹陷，對應於第二光學感測器130b的第二訊號S2亦包括對應於兩群觸控物OB的至少一第二部分的訊號強度的凹陷。

圖2A至圖2B是依照圖1實施例中的第一光學感測器與第二光學感測器所偵測到的第一訊號與第二訊號的示意圖，圖2C至圖2D是本發明另一實施例中的第一光學感測器與第二光學感測器於預設時間後所偵測到的第一訊號與第二訊號的示意圖。請參照圖1、圖2A與圖2B，詳細而言，在本實施例中，當沒有兩群觸控物OB接近或觸碰基準面SP時，第一光學感測器130a可產生對應於光束LT的第一訊號S1，第一訊號S1的強度為零或小於一閥值，且第二光學感測器130b可產生對應於光束LT的第二訊號S2，第二訊號S2的強度亦為零或小於一閥值。而當兩群觸控物OB接近或觸碰基準面SP時，對應於第一光學感測器130a的第一訊號S1包括對應於兩群觸控物OB的至少一第一部分的訊號強度的突起，對應於第二光學感測器130b的第二訊號S2亦包括對應於兩群觸控物OB的至少一第二部分的訊號強度的突起。在本實施例中，第一訊號S1中對應於兩群觸控物OB的至少一第一部分為多個第一部分，第二訊號S2中對應於兩群觸控物OB的至少一第二部分為多個第二部分，且第一部分與第二部分的訊號強度超過零的強度，如圖2A所示，其中圖2A與圖2C的橫軸為第一光學感測器130a的偵測角度，而圖2B與圖2D的橫軸為第二光學感測器130b的偵測角度，這些偵測角度的範圍順著參考線SPL的方向可涵蓋基準面SP，而縱軸則為第一光學感測器130a與第二光學感測器130b所偵測到的訊號的強度，亦即對應至第一光學感測器130a與第二光學感測器130b所偵測到的光強度。

請參照圖2C至圖2D，在本實施例中，在經過預設時間後，當兩群觸控物OB接近或觸碰基準面SP時，對應於第一光學感測器130a 的第一訊號S1包括對應於兩群觸控物OB的至少一第一部分，對應於第二光學感測器130b的第二訊號S2包括對應於兩群觸控物OB的至少一第二部分，在本實施例中，第一訊號S1中對應於兩群觸控物OB的至少一第一部分為多個第一部分，第二訊號S2中對應於兩群觸控物OB的至少一第二部分為多個第二部分，且第一部分與第二部分的訊號強度超過零，如圖2C至圖2D所示。

圖3A至圖3B是本發明又一實施例中的第一光學感測器130a與第二光學感測器130b所偵測到的第一訊號S1與第二訊號S2的示意圖，圖3C至圖3D是本發明再一實施例中的第一光學感測器130a與第二光學感測器130b所偵測到的第一訊號S1與第二訊號S2的示意圖。請參照圖3A至圖3B，在本實施例中，處理單元140可根據第一訊號S1中對應於兩群觸控物OB的多個第一部分的強度所在的位置，以及第二訊號S2中對應於兩群觸控物OB的多個第二部分的強度所在的位置，計算出兩群觸控物OB在基準面SP上的接近或觸碰位置。此外，處理單元140判斷兩群觸控物OB在基準面SP上的接近或觸碰位置的數量是否大於或等於5，若是，則處理單元140判斷兩群觸控物OB接近或觸碰基準面SP，並執行分群演算法。具體而言，在本實施例中，請參照圖3A，處理單元140可根據第一訊號S1中對應於兩群觸控物OB的多個第一部分的強度所在的位置，計算出兩群觸控物OB在基準面SP上的接近或觸碰位置，並且判斷兩群觸控物OB在基準面SP上的接近或觸碰位置的數量是否大於或等於5。在本實施例中，當兩群觸控物OB在基準面SP上的接近或觸碰位置的數量大於5，處理單元140判斷兩群觸控物OB接近或觸碰基準面SP且 執行分群演算法，在本實施例中，所使用的分群演算法為k-平均群聚(k-means clustering)演算法將第一訊號S1與第二訊號S2中對應於兩群觸控物OB的多個第一部分的強度所在的位置分群，在其他實施例中，可使用其他分群演算法例如為改良後的k-平均群聚(k-means clustering)演算法或第K位最近鄰(k-th nearest neighbor)演算法，本發明不以此為限。更進一步而言，在本實施例中，由於第一訊號S1中對應於兩群觸控物OB的多個第一部分的強度所在的位置彼此之間的相對距離不同，因此分群演算法所得到的結果可為一群與兩群其中之一，在本實施例中，處理單元140中的分群演算法將第一訊號S1中對應於兩群觸控物OB的多個第一部分的強度分為兩群，且被分為同一群的對應於兩群觸控物OB的多個第一部分的強度的邊界的位置可定義為多個第一部分的強度之中的最大值的四分之一，舉例而言，圖3A繪示出第一訊號S1中對應於兩群觸控物OB的多個第一部分被處理單元140中的分群演算法分為兩群，其中一群的邊界為邊界B1與邊界B2，而另一群的邊界為邊界B3與邊界B4。而在其他實施例中，邊界的強度可定義為多個第一部分的強度的最大值的四分之三或其他數值，本發明不以此為限。請參照圖3B，在本實施例中，分群演算法將第二訊號S2中對應於兩群觸控物OB的多個第二部分分為兩群，其中一群的邊界為邊界B5與邊界B6，而另一群的邊界為邊界B7與邊界B8。且邊界的定義與圖3A相同，在此不再贅述。

此外，請參照圖3C與圖3D，在另一實施例中，圖3C繪示出第一訊號S1中對應於兩群觸控物OB的多個第一部分，而多個第一部分被處理單元140中的分群演算法分為兩群，兩群其中之一的邊界 為邊界B1’與邊界B2’，而兩群中其中之另一的邊界為邊界B3’與邊界B4’，而圖3D繪示出第二訊號S2中對應於兩群觸控物OB的多個第二部分，且多個第二部分被處理單元140中的分群演算法分為一群，且其邊界為邊界B5’與邊界B6’。

圖4A與圖4B是依照圖1實施例中的光學觸控系統的示意圖。請參照圖3A、圖3B與圖4A，在本實施例中，當兩群觸控物OB接近或觸碰基準面SP時，第一光學感測器130a偵測基準面SP前方的兩群觸控物OB並產生第一訊號S1，第二光學感測器130b偵測基準面SP前方的兩群觸控物OB並產生第二訊號S2，處理單元140利用分群演算法決定第一訊號S1中對應於兩群觸控物OB的多個第一部分及第二訊號S2中對應於兩群觸控物OB的多個第二部分。具體而言，請參照圖3A與圖4A，在本實施例中，圖4A中繪示出左右的兩個光源120，位於基準面SP左上方的光源120對應到位於基準面SP左上方的第一光學感測器130a，第一光學感測器130a偵測到光束LT被兩群觸控物OB遮斷或反射(在本實施例中為反射)的位置，圖4A繪示出兩群觸控物OB其中之一的區域位於光束L1與光束L2之間，且兩群觸控物OB其中之另一的區域位於光束L3與光束L4之間的區域。詳細而言，第一訊號S1的邊界B1對應至第一光學感測器130a所感測到的光束L1、第一訊號S1的邊界B2對應至第一光學感測器130a所感測到的光束L2、第一訊號S1的邊界B3對應至第一光學感測器130a所感測到的光束L3，以及第一訊號S1的邊界B4對應至第一光學感測器130a所感測到的光束L4。此外，請參照圖3B與圖4A，位於基準面SP右上的光源120對 應到位於基準面SP右上方的第二光學感測器130b，第二光學感測器130b偵測到光束被兩群觸控物OB遮斷的位置，在本實施例中，兩群觸控物OB其中之一的區域位於光束L5與L6之間，且兩群觸控物OB其中之另一的區域位於光束L7與L8之間的區域，詳細而言，第二訊號S2的邊界B5對應至第二光學感測器130b所感測到的光束L5、第二訊號S2的邊界B6對應至第二光學感測器130b所感測到的光束L6、第二訊號S2的邊界B7對應至第二光學感測器130b所感測到的光束L7，以及第二訊號S2的邊界B8對應至第二光學感測器130b所感測到的光束L8。

更進一步而言，請參照圖3A、圖3B與圖4A，在本實施例中，第一訊號S1中對應於兩群觸控物OB的多個第一部分，而多個第一部分例如為第一部分a到第一部分g，如圖3A所示，處理單元140利用三角定位法將第一部分a到第一部分g轉換成可能觸控區A至可能觸控區D中的多個位置，以及第二訊號S2中對應於兩群觸控物OB的多個第二部分，多個第二部分例如為第二部分a’到第二部分f’，如圖3B所示，處理單元140利用三角定位法將第二部分a’到第二部分f’轉換成可能觸控區A至可能觸控區D中的多個位置，如圖4A所示。此外，請繼續參照圖4A，在本實施例中，光束L2與光束L7的交點為頂點P1、光束L2與光束L6的交點為頂點P2、光束L3與光束L6的交點為頂點P3以及光束L3與光束L7的交點為頂點P4。點P1、點P2、點P3與頂點P4以及其所包含的面積K。

在另一實施例中，請參照圖3B與圖4B，在本實施例中，當 兩群觸控物OB接近或觸碰基準面SP時，第一光學感測器130a偵測基準面SP前方的兩群觸控物OB並產生第一訊號S1，第二光學感測器130b偵測基準面SP前方的兩群觸控物OB並產生第二訊號S2。在本實施例中，處理單元140利用分群演算法將第一訊號S1中對應於兩群觸控物OB的多個第一部分以分群演算法分為兩群，處理單元140利用分群演算法將第二訊號S2中對應於兩群觸控物OB的多個第二部分以分群演算法分為一群，且其邊界為邊界B5’與邊界B6’。此外，第二光學感測器130b偵測到光束L1至光束L6被兩群觸控物遮斷的位置，在本實施例中，兩群觸控物OB其中之一的區域位於光束L5與L6之間的區域，且兩群觸控物OB其中之另一的區域亦位於光束L5與L6之間的區域，詳細而言，第二訊號S2的邊界B5’對應至第二光學感測器130b所感測到的光束L5，第二訊號S2的邊界B6對應至第二光學感測器130b所感測到的光束L6。

更進一步而言，請參照圖3C、圖3D與圖4B，具體而言，在本實施例中，第一訊號S1中對應於兩群觸控物OB的多個第一部分，多個第一部分例如為第一部分a到第一部分g，如圖3C所示，處理單元140利用三角定位法將第一部分a到第一部分g轉換成可能觸控區A至可能觸控區D中的多個位置，以及第二訊號S2中對應於兩群觸控物OB的多個第二部分，多個第二部分例如為第二部分a’到第二部分h’，如圖3D所示，處理單元140利用三角定位法將第二部分a’到第二部分h’轉換成可能觸控區A至可能觸控區B中的多個位置，如圖4B所示。

圖5A為本發明之一實施例中的光學觸控系統的示意圖，圖 5B為圖5A實施例中的光學觸控系統的示意圖。請參照圖5A與圖5B，在本實施例中，圖5A與圖5B所繪示的光學觸控系統100為相同的光學觸控系統100但處於不同的時間點，圖5A的光學觸控系統100的狀態早於圖5B的光學觸控系統100的狀態。具體而言，當圖5A與圖5B中所繪示的光學觸控系統中的多個可能觸控區A、B、C與D皆移動且互相靠近時，或當可能觸控區A、B、C與D彼此間相鄰的頂點P1、P2、P3與P4移動且其所圍繞的面積K變小時，處理單元140判斷群體變化為兩群觸控物OB互相靠近。另外，當圖5A與圖5B中所繪示的光學觸控系統中的多個可能觸控區A、B、C與D皆移動且互相遠離時，或當可能觸控區A、B、C與D彼此間相鄰的頂點P1、P2、P3與P4移動且其所圍繞的面積K變大時，處理單元140判斷群體變化為兩群觸控物OB互相遠離。在本實施例中，兩群觸控物OB為雙手，且群體變化為手勢變化，且處理單元140根據群體變化執行對應的操作指令，舉例而言，使用者的雙手互相靠近的手勢可使處理單元140判斷群體變化為兩群觸控物OB互相靠近，並根據兩群觸控物OB互相靠近的變化執行對應的操作指令，操作指令例如為縮小顯示器50中正在播放的照片，在其他實施例中，操作指令可以是放大顯示器50中正在播放的照片或其他使用者自訂的功能，本發明不以此為限。使用者可在基準面前的任一位置利用不同的群體變化來達成所需的操作，而不受限於在基準面上的特定位置來點選。因此，即使基準面的面積很大，亦不會造成使用者操作上的不便。

圖6A為本發明另一實施例中的光學觸控系統的示意圖，圖 6B為圖6A實施例中的光學觸控系統的示意圖。請參照圖6A與圖6B，在本實施例中，圖6A與圖6B所繪示的光學觸控系統100為相同的光學觸控系統100但處於不同的時間點，圖6A的光學觸控系統100的狀態早於圖6B的光學觸控系統100的狀態。當可能觸控區A、B、C與D其中之一(在本實施例中例如為可能觸控區B)固定不動且其他移動時，或當可能觸控區A、B、C與D彼此相鄰的頂點P1、P2、P3與P4之一(在本實施例中例如為頂點P3)固定不動且其他移動時，處理單元140判斷群體變化為兩群觸控物OB的其中一群不動且另一群移動，在本實施例中，兩群觸控物OB中位於可能觸控區B的一群不動，且兩群觸控物OB中位於可能觸控區A的一群移動，且處理單元140根據兩群觸控物OB的群體變化執行對應的操作指令，舉例而言，兩群觸控物OB為雙手，而使用者的雙手其中之一(在本實施例中例如為右手)不動，且使用者的雙手其中之另一(在本實施例中例如為右手)往下移動，處理單元140執行對應於此群體變化的操作指令，操作指令例如為將顯示器50中位於可能觸控區B的物件固定且移動顯示器50中位於可能觸控區A的物件，在其他實施例中，操作指令可以是其他功能或為使用者自訂，本發明不以此為限。如此一來，使用者可在基準面前的任一位置利用不同的群體變化來達成所需的操作，而不受限於在基準面上的特定位置來點選。因此，即使基準面的面積很大，亦不會造成使用者操作上的不便。

圖7A為本發明又一實施例中的光學觸控系統的示意圖，圖7B為圖7A實施例中的光學觸控系統的示意圖。請參照圖7A與 圖7B，在本實施例中，圖7A與圖7B所繪示的光學觸控系統100為相同的光學觸控系統100但處於不同的時間點，圖7A的光學觸控系統100的狀態早於圖7B的光學觸控系統100的狀態。當可能觸控區A、B、C與D皆朝向大致相同的方向移動時，或當可能觸控區A、B、C與D彼此相鄰的頂點P1、P2、P3與P4皆朝向大致相同的方向移動時，處理單元140判斷群體變化為兩群觸控物OB朝向相同方向移動，且處理單元140根據兩群觸控物OB的群體變化執行對應的操作指令，舉例而言，兩群觸控物OB為雙手且雙手朝向相同方向移動，在本實施例中，兩群觸控物OB皆往相對於基準面SP的右方移動，在其他實施例中，兩群觸控物OB可往相對於基準面SP的下方移動，或是往相對於基準面SP的其他方向移動，本發明不以此為限。處理單元140執行對應於此群體變化的操作指令，操作指令例如為將顯示器50中位於可能觸控區A與可能觸控區B的物件朝向相同方向移動。在其他實施例中，操作指令可以是其他功能或為使用者自訂，本發明不以此為限。

圖8A為本發明又一實施例中的光學觸控系統的示意圖，圖8B為圖8A實施例中的光學觸控系統的示意圖。請參照圖8A與圖8B，在本實施例中，圖8A與圖8B所繪示的光學觸控系統100為相同的光學觸控系統100但處於不同的時間點，圖8A的光學觸控系統100的狀態早於圖8B的光學觸控系統100的狀態。處理單元140將可能觸控區A、B、C與D中各邊長差異較小者視為實際觸控區，且將可能觸控區A、B、C與D中各邊長差異較大者視為假觸控區，在本實施例中，可能觸控區A與可能觸控區B中各邊長差異較小，因此可能觸 控區A與可能觸控區B視為實際觸控區。而可能觸控區C與可能觸控區D中各邊長差異較大，因此可能觸控區C與可能觸控區D視為假觸控區。此外，當實際觸控區(在本實施例中例如為可能觸控區A與可能觸控區B)以順時針或逆時針運動時，處理單元140判斷群體變化為兩群觸控物OB以順時針或逆時針旋轉。舉例而言，兩群觸控物OB為雙手且雙手以順時針旋轉，可能觸控區A往相對於基準面SP的上方移動，且可能觸控區B往相對於基準面SP的下方移動，而可能觸控區C往相對於基準面SP的右方移動，且可能觸控區D往相對於基準面SP的左方移動。在另一實施例中，兩群觸控物OB為雙手且雙手以逆時針旋轉，可能觸控區A往相對於基準面SP的下方移動，且可能觸控區B往相對於基準面SP的上方移動，而可能觸控區C往相對於基準面SP的左方移動，且可能觸控區D往相對於基準面SP的右方移動。處理單元140執行對應於此群體變化的操作指令，操作指令例如為將顯示器50中位於可能觸控區A與可能觸控區B的物件以順時針或逆時針旋轉，在其他實施例中，操作指令可以是其他功能或為使用者自訂，本發明不以此為限。

圖9是本發明之一實施例中的觸控偵測方法的流程圖。請參照圖9，在本實施例中，圖9A與圖9B所繪示的光學觸控系統100為相同的光學觸控系統100但處於不同的時間點，圖9A的光學觸控系統100的狀態早於圖9B的光學觸控系統100的狀態。光學觸控方法可用以判斷兩群觸控物OB接近或觸碰一基準面SP時的群體變化，其中用以執行觸控偵測方法的系統可參考圖1到圖6之光學偵測系統，光學觸控方法包括下列步驟：提供至少一光束，並使至少一光束在基 準面SP前方傳遞(步驟S100)。在一第一偵測位置偵測基準面SP前方的空間，以產生一第一訊號S1，且在一第二偵測位置偵測基準面SP前方的空間，以產生一第二訊號S2(步驟S200)。當兩群觸控物OB接近或觸碰基準面SP時，利用分群演算法決定第一訊號S1中對應於兩群觸控物OB的至少一第一部分及第二訊號S2中對應於兩群觸控物OB的至少一第二部分(步驟S300)。利用三角定位法將至少第一部分與至少第二部分轉換為二維空間中的多個可能觸控區(步驟S400)。以及根據對應於至少部分可能觸控區的位置判斷群體變化(步驟S500)。與圖1到圖8之實施例相似，使得兩群觸控物不同的群體變化便可啟動不同的功能，如此一來，便可利用雙手的手勢變化啟動不同功能。

此外，光學觸控方法更包括根據群體變化執行對應的操作指令，而兩群觸控物OB為雙手，且群體變化為手勢變化。更進一步而言，觸控方法更包括判斷兩群觸控物OB在基準面SP上的接近或觸碰位置的數量是否大於或等於5，若是，則判斷兩群觸控物OB接近或觸碰基準面SP，並執行分群演算法。用以執行上述步驟的裝置及詳細敘述可參考圖1到圖8之實施例所述，在此亦不再贅述。

詳細而言，觸控方法其中根據對應於至少部分可能觸控區的位置判斷群體變化的步驟包括：當可能觸控區皆移動且互相靠近或互相遠離時，或當可能觸控區彼此間相鄰的多個頂點移動且其所圍繞的面積變小或變大時，判斷群體變化為兩群觸控物OB互相靠近或遠離。或者，當可能觸控區之一固定不動且其他移動時，或當可能觸控區彼此相鄰的多個頂點之一固定不動且其他移動時，判斷群體變化為兩群觸控物OB的其中一群不動 且另一群移動。用以執行上述步驟的裝置及詳細敘述可參考圖1到圖8之實施例所述，在此亦不再贅述。

更進一步而言，觸控方法其中根據對應於至少部分可能觸控區的位置判斷群體變化的步驟包括：當可能觸控區皆朝向大致相同的方向移動時，或當可能觸控區彼此相鄰的多個頂點皆朝向大致相同的方向移動時，判斷群體變化為兩群觸控物OB朝向相同方向移動。

此外，光學觸控方法更包括將可能觸控區中各邊長差異較小者視為實際觸控區，且將可能觸控區中各邊長差異較大者視為假觸控區。如此一來，根據對應於至少部分可能觸控區的位置判斷群體變化的步驟包括：當實際觸控區以順時針或逆時針運動時，判斷群體變化為兩群觸控物OB以順時針或逆時針旋轉。其中，用以執行上述步驟的裝置及詳細敘述可參考圖1到圖8之實施例所述，在此亦不再贅述。

在本實施例中，第一訊號S1與第二訊號S2中對應於兩群觸控物OB接近或觸碰的觸碰位置為對應至在第一偵測位置與在第二偵測位置所偵測到的光束被兩群觸控物OB遮斷或反射的位置。

圖10是本發明之一實施例中的電腦程式產品的指令流程圖。請參照圖10。電腦程式產品適於儲存於一電腦可讀取記錄媒體，以判斷兩群觸控物OB接近或觸碰一基準面SP時的群體變化，在本實施例中，此電腦程式產品可載入如圖1之處理單元140，以執行下列程式指令。此電腦程式產品可包括：第1程式指令(PG100)，提供至少一光束，並使至少一光束在基準面SP前方傳遞。第2程式指令(PG200)，在一第一偵測位置偵測基準面SP前方的空間，以產生一第一訊號S1。第3程 式指令(PG300)，在一第二偵測位置偵測基準面SP前方的空間，以產生一第二訊號S2。第4程式指令(PG400)，當兩群觸控物OB接近或觸碰基準面SP時，利用分群演算法決定第一訊號S1中對應於兩群觸控物OB的至少一第一部分及第二訊號S2中對應於兩群觸控物OB的至少一第二部分。第5程式指令(PG500)，利用三角定位法將至少第一部分與至少第二部分轉換為二維空間中的多個可能觸控區。以及第6程式指令(PG600)，根據對應於至少部分可能觸控區的位置判斷群體變化。其中，上述之第1、第2、第3、第4、第5及第6程式指令僅用於標示以方便說明本實施例，本發明之程式指令執行順序並不以此為限。並且，用以執行上述程式指令的裝置及詳細敘述可參考圖1至圖8實施例所述，在此亦不再贅述。

在本實施例中，電腦程式產品包括：根據群體變化執行對應的程式指令。其中兩群觸控物OB為雙手，且群體變化為手勢變化。此外，電腦程式產品更包括：判斷兩群觸控物OB在基準面SP上的接近或觸碰位置的數量是否大於或等於5，若是，則判斷兩群觸控物OB接近或觸碰基準面SP，並執行分群演算法。其中，用以執行上述程式指令的裝置及詳細敘述可參考圖1至圖8實施例所述，在此亦不再贅述。

詳細而言，在本實例中，第6程式指令可包括：當可能觸控區皆移動且互相靠近或互相遠離時，或當可能觸控區彼此間相鄰的多個頂點移動且其所圍繞的面積變小或變大時，判斷群體變化為兩群觸控物OB互相靠近或遠離。或者，當可能觸控區之一固定不動且其他移動時，或當可能觸控區彼此相鄰的多個頂點之一固定不動且其他移動時，判斷群體變化為兩群觸控物OB的其中一群不動且另一群移動。其中，用以執行上述 程式指令的裝置及詳細敘述可參考圖1至圖8實施例所述，在此亦不再贅述。

更進一步而言，在本實施例中，第6程式指令包括：當可能觸控區皆朝向大致相同的方向移動時，或當可能觸控區彼此相鄰的多個頂點皆朝向大致相同的方向移動時，判斷群體變化為兩群觸控物OB朝向相同方向移動。其中用以執行上述程式指令的裝置及詳細敘述可參考圖1至圖8實施例所述，在此亦不再贅述。

此外，電腦程式產品更包括：將可能觸控區中各邊長差異較小者視為實際觸控區，且將可能觸控區中各邊長差異較大者視為假觸控區。詳細而言，第6程式指令包括：當實際觸控區以順時針或逆時針運動時，判斷群體變化為兩群觸控物OB以順時針或逆時針旋轉。其中用以執行上述程式指令的裝置及詳細敘述可參考圖1至圖8實施例所述，在此亦不再贅述。另外，在本實施例中，第一訊號S1與第二訊號S2中對應於兩群觸控物OB接近或觸碰的觸碰位置為對應至在第一偵測位置與在第二偵測位置所偵測到的光束被兩群觸控物OB遮斷或反射的位置。

綜上所述，本發明之實施例中的光學觸控系統藉由第一光學感測器與第二光學感測器偵測基準面前方的空間，以產生第一訊號與第二訊號，且處理單元利用分群演算法決定第一訊號中對應於兩群觸控物的至少一第一部分及第二訊號中對應於兩群觸控物的至少一第二部分，並利用三角定位法將至少第一部分與至少第二部分轉換為二維空間中的多個可能觸控區，且處理單元根據對應於至少部分可能觸控區的位置判斷群體變化，使得兩群觸控物不同的群體變化便可啟動不同的功能，如此一來，使 用者可在基準面前的任一位置利用不同的群體變化來達成所需的操作，而不受限於在基準面上的特定位置來點選。因此，即使基準面的面積很大，亦不會造成使用者操作上的不便。本發明之實施例中的觸控偵測方法藉由第一光學感測器與第二光學感測器偵測基準面前方的空間，以產生第一訊號與第二訊號，且處理單元利用分群演算法決定第一訊號中對應於兩群觸控物的至少一第一部分及第二訊號中對應於兩群觸控物的至少一第二部分，並利用三角定位法將至少第一部分與至少第二部分轉換為二維空間中的多個可能觸控區，且處理單元根據對應於至少部分可能觸控區的位置判斷群體變化，使得兩群觸控物不同的群體變化便可啟動不同的功能。如此一來，使用者可在基準面前的任一位置利用不同的群體變化來達成所需的操作，而不受限於在基準面上的特定位置來點選。因此，即使基準面的面積很大，亦不會造成使用者操作上的不便。本發明之實施例中的電腦程式產品藉由控制第一光學感測器與第二光學感測器偵測基準面前方的空間，以產生第一訊號與第二訊號，且處理單元利用分群演算法決定第一訊號中對應於兩群觸控物的至少一第一部分及第二訊號中對應於兩群觸控物的至少一第二部分，並利用三角定位法將至少第一部分與至少第二部分轉換為二維空間中的多個可能觸控區，且處理單元根據對應於至少部分可能觸控區的位置判斷群體變化，使得兩群觸控物不同的群體變化便可啟動不同的功能，如此一來，便可利用雙手的手勢變化啟動不同功能。如此一來，使用者可在基準面前的任一位置利用不同的群體變化來達成所需的操作，而不受限於在基準面上的特定位置來點選。因此，即使基準面的面積很大，亦不會造成使用者操作上的不便。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

50‧‧‧顯示器

100‧‧‧光學觸控系統

110a‧‧‧散光條

120‧‧‧光源

130a‧‧‧第一光學感測器

130b‧‧‧第二光學感測器

140‧‧‧處理單元

OB‧‧‧觸控物

SPL‧‧‧參考線

SP‧‧‧基準面

LT‧‧‧光束

Claims (30)

1. 一種光學觸控系統，用以判斷兩群觸控物接近或觸碰一基準面時的群體變化，該光學觸控系統包括：至少一光源，配置於該基準面的一側，且朝向該基準面發出一光束；一第一光學感測器，配置於該基準面的一側，且偵測該基準面前方的空間，以產生一第一訊號；一第二光學感測器，配置於該基準面的一側，且偵測該基準面前方的空間，以產生一第二訊號，其中該第一光學感測器所處的位置不同於該第二光學感測器所處的位置；以及一處理單元，接收該第一訊號與該第二訊號，其中當該兩群觸控物接近或觸碰該基準面時，該處理單元決定該第一訊號中對應於該兩群觸控物的至少一第一部分及該第二訊號中對應於該兩群觸控物的至少一第二部分，該處理單元將該至少第一部分與該至少第二部分轉換為二維空間中的多個可能觸控區，且該處理單元根據對應於至少部分該些可能觸控區的位置判斷該群體變化。
2. 如申請專利範圍第1項所述的光學觸控系統，其中該處理單元根據該群體變化執行對應的操作指令。
3. 如申請專利範圍第1項所述的光學觸控系統，其中該兩群觸控物為雙手，且該群體變化為手勢變化。
4. 如申請專利範圍第1項所述的光學觸控系統，其中該處理單元判斷該兩群觸控物在該基準面上的接近或觸碰位置的數量是否大於或等於5，若是，則該處理單元判斷該兩群觸控物接近或觸碰該基準面，並利用分群演算法決定該第一訊號中對應於該兩群觸控物的該至少一第一部分及該第二訊號中對應於該兩群觸控物的該至少一第二部分。
5. 如申請專利範圍第1項所述的光學觸控系統，其中當該些可能觸控區皆移動且互相靠近或互相遠離時，或當該些可能觸控區彼此間相鄰的多個頂點移動且其所圍繞的面積變小或變大時，該處理單元判斷該群體變化為該兩群觸控物互相靠近或遠離。
6. 如申請專利範圍第1項所述的光學觸控系統，其中當該些可能觸控區之一固定不動且其他移動時，或當該些可能觸控區彼此相鄰的多個頂點之一固定不動且其他移動時，該處理單元判斷該群體變化為該兩群觸控物的其中一群不動且另一群移動。
7. 如申請專利範圍第1項所述的光學觸控系統，其中 當該些可能觸控區皆朝向大致相同的方向移動時，或當該些可能觸控區彼此相鄰的多個頂點皆朝向大致相同的方向移動時，該處理單元判斷該群體變化為該兩群觸控物朝向相同方向移動。
8. 如申請專利範圍第1項所述的光學觸控系統，其中該處理單元將該些可能觸控區中各邊長差異較小者視為實際觸控區，且將該些可能觸控區中各邊長差異較大者視為假觸控區。
9. 如申請專利範圍第8項所述的光學觸控系統，其中當該些實際觸控區以順時針或逆時針運動時，該處理單元判斷該群體變化為該兩群觸控物以順時針或逆時針旋轉。
10. 如申請專利範圍第1項所述的光學觸控系統，其中該第一訊號與該第二訊號中對應於該兩群觸控物接近或觸碰的觸碰位置為對應至傳遞至該第一光學感測器與該第二光學感測器的該光束被該兩群觸控物遮斷或反射的位置。
11. 一種光學觸控方法，用以判斷兩群觸控物接近或觸碰一基準面時的群體變化，該光學觸控方法包括：提供至少一光束，並使該至少一光束在該基準面前方傳遞； 在一第一偵測位置偵測該基準面前方的空間，以產生一第一訊號；在一第二偵測位置偵測該基準面前方的空間，以產生一第二訊號；當該兩群觸控物接近或觸碰該基準面時，決定該第一訊號中對應於該兩群觸控物的至少一第一部分及該第二訊號中對應於該兩群觸控物的至少一第二部分；將該至少第一部分與該至少第二部分轉換為二維空間中的多個可能觸控區；以及根據對應於至少部分該些可能觸控區的位置判斷該群體變化。
12. 如申請專利範圍第11項所述的光學觸控方法，更包括根據該群體變化執行對應的操作指令。
13. 如申請專利範圍第11項所述的光學觸控方法，其中該兩群觸控物為雙手，且該群體變化為手勢變化。
14. 如申請專利範圍第11項所述的光學觸控方法，更包括判斷該兩群觸控物在該基準面上的接近或觸碰位置的數量是否大於或等於5，若是，則判斷該兩群觸控物接近或觸碰該基準面，並利用分群演算法決定該第一訊號中對應於該 兩群觸控物的該至少一第一部分及該第二訊號中對應於該兩群觸控物的該至少一第二部分。
15. 如申請專利範圍第11項所述的光學觸控方法，其中根據對應於至少部分該些可能觸控區的位置判斷該群體變化的步驟包括：當該些可能觸控區皆移動且互相靠近或互相遠離時，或當該些可能觸控區彼此間相鄰的多個頂點移動且其所圍繞的面積變小或變大時，判斷該群體變化為該兩群觸控物互相靠近或遠離。
16. 如申請專利範圍第11項所述的光學觸控方法，其中當該些可能觸控區之一固定不動且其他移動時，或當該些可能觸控區彼此相鄰的多個頂點之一固定不動且其他移動時，判斷該群體變化為該兩群觸控物的其中一群不動且另一群移動。
17. 如申請專利範圍第11項所述的光學觸控方法，其中當該些可能觸控區皆朝向大致相同的方向移動時，或當該些可能觸控區彼此相鄰的多個頂點皆朝向大致相同的方向移動時，判斷該群體變化為該兩群觸控物朝向相同方向移動。
18. 如申請專利範圍第11項所述的光學觸控方法，更包 括將該些可能觸控區中各邊長差異較小者視為實際觸控區，且將該些可能觸控區中各邊長差異較大者視為假觸控區。
19. 如申請專利範圍第18項所述的光學觸控方法，其中當該些實際觸控區以順時針或逆時針運動時，判斷該群體變化為該兩群觸控物以順時針或逆時針旋轉。
20. 如申請專利範圍第11項所述的光學觸控方法，其中該第一訊號與該第二訊號中對應於該兩群觸控物接近或觸碰的觸碰位置為對應至在該第一偵測位置與在該第二偵測位置所偵測到的該光束被該兩群觸控物遮斷或反射的位置。
21. 一種電腦程式產品，儲存於一電腦可讀取記錄媒體，用以判斷兩群觸控物接近或觸碰一基準面時的群體變化，該光學觸控方法包括：，該電腦程式產品包括：第1程式指令，提供至少一光束，並使該至少一光束在該基準面前方傳遞；第2程式指令，在一第一偵測位置偵測該基準面前方的空間，以產生一第一訊號；第3程式指令，在一第二偵測位置偵測該基準面前方的空間，以產生一第二訊號； 第4程式指令，當該兩群觸控物接近或觸碰該基準面時，利用分群演算法決定該第一訊號中對應於該兩群觸控物的至少一第一部分及該第二訊號中對應於該兩群觸控物的至少一第二部分；第5程式指令，利用三角定位法將該至少第一部分與該至少第二部分轉換為二維空間中的多個可能觸控區；以及第6程式指令，根據對應於至少部分該些可能觸控區的位置判斷該群體變化。
22. 如申請專利範圍第21項所述之電腦程式產品，其中包括：根據該群體變化執行對應的程式指令。
23. 如申請專利範圍第21項所述之電腦程式產品，其中：該兩群觸控物為雙手，且該群體變化為手勢變化。
24. 如申請專利範圍第21項所述之電腦程式產品，其中更包括：判斷該兩群觸控物在該基準面上的接近或觸碰位置的數量是否大於或等於5，若是，則判斷該兩群觸控物接近或觸碰該基準面，並執行該分群演算法。
25. 如申請專利範圍第21項所述之電腦程式產品，其中該 第6程式指令包括：當該些可能觸控區皆移動且互相靠近或互相遠離時，或當該些可能觸控區彼此間相鄰的多個頂點移動且其所圍繞的面積變小或變大時，判斷該群體變化為該兩群觸控物互相靠近或遠離。
26. 如申請專利範圍第21項所述之電腦程式產品，其中該第6程式指令包括：當該些可能觸控區之一固定不動且其他移動時，或當該些可能觸控區彼此相鄰的多個頂點之一固定不動且其他移動時，判斷該群體變化為該兩群觸控物的其中一群不動且另一群移動。
27. 如申請專利範圍第21項所述之電腦程式產品，其中該第6程式指令包括：當該些可能觸控區皆朝向大致相同的方向移動時，或當該些可能觸控區彼此相鄰的多個頂點皆朝向大致相同的方向移動時，判斷該群體變化為該兩群觸控物朝向相同方向移動。
28. 如申請專利範圍第21項所述之電腦程式產品，其中更包括：將該些可能觸控區中各邊長差異較小者視為實際觸控區，且將該些可能觸控區中各邊長差異較大者視為假觸控區。
29. 如申請專利範圍第28項所述之電腦程式產品，其中該第6程式指令包括：當該些實際觸控區以順時針或逆時針運動時，判斷該群體變化為該兩群觸控物以順時針或逆時針旋轉。
30. 如申請專利範圍第21項所述之電腦程式產品，其中：該第一訊號與該第二訊號中對應於該兩群觸控物接近或觸碰的觸碰位置為對應至在該第一偵測位置與在該第二偵測位置所偵測到的該光束被該兩群觸控物遮斷或反射的位置。