TW201520861A - 光學觸控裝置及觸控點座標之計算方法 - Google Patents

Abstract

一種光學觸控裝置，利用權重整合兩組影像感測單元感測到的觸控點的兩組座標，以計算作用於中央觸控區域上之觸控點之輸出座標。藉此，本發明即可有效避免觸控軌跡在中央觸控區域產生偏移，使得觸控軌跡在中央觸控區域不會有不平滑的現象發生。

Description

光學觸控裝置及觸控點座標之計算方法

本發明關於一種光學觸控裝置及觸控點座標之計算方法，尤指一種可避免觸控軌跡產生偏移之光學觸控裝置及觸控點座標之計算方法。

由於目前的消費性電子產品皆以輕、薄、短、小為設計之方向，因此，產品上已無空間容納如滑鼠、鍵盤等傳統輸入之工具。隨著光學觸控裝置技術的進步，在各種消費性電子產品中，例如顯示器、一體機(All in One)、行動電話、個人數位助理(Personal Digital Assistant，PDA)等產品已廣泛地使用光學觸控裝置作為其資料輸入之工具。目前，光學觸控裝置相較其他觸控技術，如電阻式、電容式、超音波式或投影影像式等，特別是在大尺寸的觸控顯示領域，具有更低成本與更易達成的優勢。

習知的光學觸控裝置利用相對設置之二影像感測單元以感測一觸控物件(例如：手指或觸控筆)於指示平面上所指示的觸控點。當影像感測單元於指示平面上感測到觸控物件，光學觸控裝置之處理單元即可計算出觸控物件所指示的觸控點之座標。然而，受限於影像感測單元的解析能力，使得光學觸控裝置無法做得太大。

請參閱第1圖，第1圖為先前技術之光學觸控裝置5的示意圖。如第1圖所示，光學觸控裝置5係在指示平面50中間設置四個影像感測單元52、54、56、58，其中影像感測單元52、58負責感測指示平面50右半部之觸控區域，且影像感測單元54、56負責感測指示平面50左半部之觸控區域。藉此，即可實現大尺寸之光學觸控應用。

如第1圖所示，影像感測單元52、54、56、58之間定義一中央觸控區域500，其中影像感測單元52、58之連線為中央觸控區域500之一左邊界502，且影像感測單元54、56之連線為中央觸控區域500之一右邊界504。一般而言，在中央觸控區域500上的觸控操作可利用影像感測單元52、58或影像感測單元54、56來進行感測。如第1圖所示，觸控軌跡60係由影像感測單元54、56感測得到，且觸控軌跡62係由影像感測單元52、58感測得到。對於影像感測單元54、56而言，觸控軌跡60在接近右邊界504時，會開始產生偏移；對於影像感測單元52、58而言，觸控軌跡62在接近左邊界502時，會開始產生偏移。因此，觸控軌跡60與觸控軌跡62在中央觸控區域500中的轉換與銜接便會有不平滑的現象發生，進而影響使用上的觀感。

本發明提供一種可避免觸控軌跡產生偏移之光學觸控裝置及觸控點座標之計算方法，以解決上述之問題。

本發明之申請專利範圍揭露一種光學觸控裝置，其包含一指示平面，具有一第一側邊以及一第二側邊，該第一側邊與該第二側邊相對；一第一影像感測單元以及一第二影像感測單元，間隔地設置於該第一側邊；一第三影像感測單元以及一第四影像感測單元，間隔地設置於該第二側邊，該第一影像感測單元與該第四影像感測單元相對，該第二影像感測單元與該第三影像感測單元相對，該第一影像感測單元、該第二影像感測單元、該第三影像感測單元與該第四影像感測單元之間定義一中央觸控區域；以及一處理單元，電性連接於該第一影像感測單元、該第二影像感測單元、該第三影像感測單元與該第四影像感測單元；其中，當一觸控手勢於該中央觸控區域上進行操作時，該第一影像感測單元感測一第一影像，該第二影像感測單元感測一第二影像，該第三影像感測單元感測一第三影像，且該第四影像感測單元感測一第四影像；該處理單元根據該第一影像與該第四影像計算一觸控點之一第一座標，根據該第二影像與該第三影像計算該觸控點之一第二座標，且 以一權重整合該第一座標與該第二座標，以計算該觸控點之一輸出座標。

本發明之申請專利範圍另揭露該處理單元藉由下列公式計算該觸控點之該輸出座標：X _T =X ₁×W+X ₂×(1-W)；以及Y _T =Y ₁×W+Y ₂×(1-W)；其中，(X_T,Y_T)表示該輸出座標，(X₁,Y₁)表示該第一座標，(X₂,Y₂)表示該第二座標，且W表示該權重。

本發明之申請專利範圍另揭露該第一影像感測單元與該第四影像感測單元之連線為該中央觸控區域之一第一邊界，該第二影像感測單元與該第三影像感測單元之連線為該中央觸控區域之一第二邊界，該中央觸控區域中定義一第一臨界線以及一第二臨界線，該第一臨界線與該第一邊界相距一門檻距離，該第二臨界線與該第二邊界相距該門檻距離；當該觸控點位於該第一邊界與該第一臨界線之間時，該權重等於0；當該觸控點位於該第二邊界與該第二臨界線之間時，該權重等於1；當該觸控點位於該第一臨界線與該第二臨界線之間時，該權重等於，d表示該觸控點與該第一邊界間之距離，T表示該門檻距離，D表示該第一邊界與該第二邊界間之距離。

本發明之申請專利範圍另揭露當該處理單元根據該第一影像與該第四影像計算出N個觸控點，且根據該第二影像與該第三影像計算出M個觸控點時，該處理單元判斷N是否大於M，N與M皆為正整數；當N大於M時，該處理單元計算並輸出該N個觸控點之座標；當N小於M時，該處理單元計算並輸出該M個觸控點之座標。

本發明之申請專利範圍另揭露當N等於M時，該處理單元將該N個觸控點與該M個觸控點兩兩配對，以得到N對觸控點，該處理單元以該權重整合該N對觸控點之座標，以計算該N對觸控點之N個輸出座標。

本發明之申請專利範圍另揭露一種觸控點座標之計算方法，適用於一光學觸控裝置，該光學觸控裝置包含一指示平面、一第一影像感測單元、一第二影像感測單元、一第三影像感測單元以及一第四影像感測單元，該指示平面具有一第一側邊以及一第二側邊，該第一側邊與該第二側邊相對，該 第一影像感測單元與該第二影像感測單元間隔地設置於該第一側邊，該第三影像感測單元與該第四影像感測單元間隔地設置於該第二側邊，該第一影像感測單元與該第四影像感測單元相對，該第二影像感測單元與該第三影像感測單元相對，該第一影像感測單元、該第二影像感測單元、該第三影像感測單元與該第四影像感測單元之間定義一中央觸控區域，該觸控點座標之計算方法包含當一觸控手勢於該中央觸控區域上進行操作時，該第一影像感測單元感測一第一影像，該第二影像感測單元感測一第二影像，該第三影像感測單元感測一第三影像，且該第四影像感測單元感測一第四影像；根據該第一影像與該第四影像計算一觸控點之一第一座標；根據該第二影像與該第三影像計算該觸控點之一第二座標；以及以一權重整合該第一座標與該第二座標，以計算該觸控點之一輸出座標。

本發明之申請專利範圍另揭露該觸控點之該輸出座標藉由下列公式計算出：X _T =X ₁×W+X ₂×(1-W)；以及Y _T =Y ₁×W+Y ₂×(1-W)；其中，(X_T,Y_T)表示該輸出座標，(X₁,Y₁)表示該第一座標，(X₂,Y₂)表示該第二座標，且W表示該權重。

本發明之申請專利範圍另揭露該第一影像感測單元與該第四影像感測單元之連線為該中央觸控區域之一第一邊界，該第二影像感測單元與該第三影像感測單元之連線為該中央觸控區域之一第二邊界，該中央觸控區域中定義一第一臨界線以及一第二臨界線，該第一臨界線與該第一邊界相距一門檻距離，該第二臨界線與該第二邊界相距該門檻距離，當該觸控點位於該第一邊界與該第一臨界線之間時，該權重等於0；當該觸控點位於該第二邊界與該第二臨界線之間時，該權重等於1；當該觸控點位於該第一臨界線與該第二臨界線之間時，該權重等於，d表示該觸控點與該第一邊界間之距離，T表示該門檻距離，D表示該第一邊界與該第二邊界間之距離。

本發明之申請專利範圍另揭露該觸控點座標之計算方法另包含根據該第一影像與該第四影像計算出N個觸控點，且根據該第二影像與該第三 影像計算出M個觸控點；判斷N是否大於M，其中N與M皆為正整數；當N大於M時，計算並輸出該N個觸控點之座標；以及當N小於M時，計算並輸出該M個觸控點之座標。

本發明之申請專利範圍另揭露該觸控點座標之計算方法另包含當N等於M時，將該N個觸控點與該M個觸控點兩兩配對，以得到N對觸控點；以及以該權重整合該N對觸控點之座標，以計算該N對觸控點之N個輸出座標。

綜上所述，本發明係利用權重整合兩組影像感測單元感測到的觸控點的兩組座標，以計算作用於中央觸控區域上之觸控點之輸出座標。藉此，本發明即可有效避免觸控軌跡在中央觸控區域產生偏移，使得觸控軌跡在中央觸控區域不會有不平滑的現象發生。

關於本發明之優點與精神可以藉由以下的發明詳述及所附圖式得到進一步的瞭解。

1、5‧‧‧光學觸控裝置

10、50‧‧‧指示平面

12‧‧‧第一影像感測單元

14‧‧‧第二影像感測單元

16‧‧‧第三影像感測單元

18‧‧‧第四影像感測單元

20‧‧‧處理單元

30、32、34、36、38、40、42、42a、42b、44、44a、44b‧‧‧觸控點

52、54、56、58‧‧‧影像感測單元

60、62‧‧‧觸控軌跡

100‧‧‧第一側邊

102‧‧‧第二側邊

104、500‧‧‧中央觸控區域

106‧‧‧第一邊界

108‧‧‧第二邊界

110‧‧‧第一臨界線

112‧‧‧第二臨界線

114‧‧‧左觸控區域

116‧‧‧右觸控區域

502‧‧‧左邊界

504‧‧‧右邊界

I1‧‧‧第一影像

I2‧‧‧第二影像

I3‧‧‧第三影像

I4‧‧‧第四影像

D、d、H‧‧‧距離

L‧‧‧長度

W‧‧‧寬度

O‧‧‧座標原點

T‧‧‧門檻距離

X-Y‧‧‧直角座標系統

θ_A、θ_B、θ_C、θ_D‧‧‧角度

△θ‧‧‧角度閥值

S10-S14、S20-S30‧‧‧步驟

第1圖為先前技術之光學觸控裝置的示意圖。

第2圖為本發明一實施例之光學觸控裝置的示意圖。

第3圖為第2圖中的光學觸控裝置的功能方塊圖。

第4圖為一個觸控點產生於中央觸控區域上的示意圖。

第5圖為以第二影像感測單元與第三影像感測單元說明如何設定門檻距離的示意圖。

第6圖為二個觸控點產生於中央觸控區域上的示意圖。

第7圖為二個觸控點產生於中央觸控區域上的示意圖。

第8圖為二個觸控點產生於中央觸控區域上的示意圖。

第9圖為本發明一實施例之觸控點座標之計算方法的流程圖。

第10圖為本發明另一實施例之觸控點座標之計算方法的流程圖。

請參閱第2圖以及第3圖，第2圖為本發明一實施例之光學觸控裝置1的示意圖，第3圖為第2圖中的光學觸控裝置1的功能方塊圖。如第2圖與第3圖所示，光學觸控裝置1包含一指示平面10、一第一影像感測單元12、一第二影像感測單元14、一第三影像感測單元16、一第四影像感測單元18以及一處理單元20，其中處理單元20電性連接於第一影像感測單元12、第二影像感測單元14、第三影像感測單元16與第四影像感測單元18。

於實際應用中，指示平面10可為顯示面板(例如，液晶顯示面板)、白板、黑板、投影屏幕或其它平面，供使用者進行觸控操作；第一影像感測單元12、第二影像感測單元14、第三影像感測單元16與第四影像感測單元18可為電荷耦合元件(Charge-coupled Device,CCD)感測器或互補式金屬氧化半導體(Complementary Metal-Oxide Semiconductor,CMOS)感測器，但不以此為限；處理單元20可為具有資料運算/處理功能之處理器或控制器。於實際應用中，可在第一影像感測單元12、第二影像感測單元14、第三影像感測單元16與第四影像感測單元18旁設置發光單元(例如，發光二極體)，或在指示平面10周圍設置光條(light bar)，以提供一般觸控操作所需之光線。當在第一影像感測單元12、第二影像感測單元14、第三影像感測單元16與第四影像感測單元18旁設置發光單元時，可在指示平面10周圍設置反光邊框或吸光邊框，視實際應用而定。

指示平面10具有一第一側邊100以及一第二側邊102，其中第一側邊100與第二側邊102相對。第一影像感測單元12與第二影像感測單元14間隔地設置於第一側邊100，且第三影像感測單元16與第四影像感測單元18間隔地設置於第二側邊102，其中第一影像感測單元12與第四影像感測單元18相對，第二影像感測單元14與第三影像感測單元16相對，且第一影像感測單元12、第二影像感測單元14、第三影像感測單元16與第四影像感測單元18之間定義一中央觸控區域104。此外，第一影像感測單元12與第四 影像感測單元18之連線為中央觸控區域104之一第一邊界106，且第二影像感測單元14與第三影像感測單元16之連線為中央觸控區域104之一第二邊界108。

本發明可將X-Y直角座標系統及其座標原點O設定如第2圖所示，其中L為指示平面10之長度，W為指示平面10之寬度。第一影像感測單元12之座標可表示為(X_A,Y_A)，第二影像感測單元14之座標可表示為(X_B,Y_B)，第三影像感測單元16之座標可表示為(X_C,Y_C)，且第四影像感測單元18之座標可表示為(X_D,Y_D)。如第2圖所示，當一觸控手勢於中央觸控區域104上進行操作而產生一觸控點30時，第一影像感測單元12可感測到關於觸控點30之角度為θ_A，第二影像感測單元14可感測到關於觸控點30之角度為θ_B，第三影像感測單元16可感測到關於觸控點30之角度為θ_C，且第四影像感測單元18可感測到關於觸控點30之角度為θ_D。需說明的是，角度θ_A、θ_B、θ_C、θ_D可由習知光學觸控技術領域之人輕易計算得到，在此不再贅述。接著，即可利用第一影像感測單元12與第四影像感測單元18進行三角定位，以由下列公式一計算出觸控點30之座標(X_E,Y_E)，或是利用第二影像感測單元14與第三影像感測單元16進行三角定位，以由下列公式二計算出觸控點30之座標(X_E,Y_E)。

請參閱第4圖，第4圖為一個觸控點32產生於中央觸控區域104上的示意圖。如第4圖所示，中央觸控區域104中定義一第一臨界線110以及一第二臨界線112，其中第一臨界線110與第一邊界106相距一門檻距離T，且第二臨界線112亦與第二邊界108相距門檻距離T。

如第4圖所示，當一觸控手勢於中央觸控區域104上進行操作而產生一個觸控點32時，第一影像感測單元12感測一第一影像I1，第二影像感測單元14感測一第二影像I2，第三影像感測單元16感測一第三影像I3，且第四影像感測單元18感測一第四影像I4。由於只有一個觸控點32產生於中央觸控區域104上，因此第一影像I1、第二影像I2、第三影像I3與第四影像I4中都只感測到一個對應的光遮斷訊號。接著，處理單元20即可根據第一影像I1與第四影像I4利用上述之公式一計算觸控點32之一第一座標(X₁,Y₁)，根據第二影像I2與第三影像I3利用上述之公式二計算觸控點32之一第二座標(X₂,Y₂)，且以一權重W整合第一座標(X₁,Y₁)與第二座標(X₂,Y₂)，以計算觸控點32之一輸出座標(X_T,Y_T)。

於此實施例中，處理單元20可藉由下列公式三計算觸控點32之輸出座標(X_T,Y_T)。

此外，權重W可以下列方式進行設定。當觸控點32位於第一邊界106與第一臨界線110之間時，權重W可設定為等於0；當觸控點32位於第二邊界108與第二臨界線112之間時，權重W可設定為等於1；當觸控點32位於第一臨界線110與第二臨界線112之間時，權重W可設定為等於，其中d表示觸控點32與第一邊界106間之距離，T表示上述之門檻距離，且D表示第一邊界106與第二邊界108間之距離。

當觸控點32位於第一邊界106與第一臨界線110之間時，表示觸控點32太過接近第一邊界106，因此可以根據第二影像I2與第三影像I3計算出之第二座標(X₂,Y₂)作為觸控點32之輸出座標(X_T,Y_T)，以避免觸控軌跡在第一邊界106與第一臨界線110之間產生偏移。同理，當觸控點32位於第二邊界108與第二臨界線112之間時，表示觸控點32太過接近第二邊界108，因此可以根據第一影像I1與第四影像I4計算出之第一座標(X₁,Y₁)作為觸控點 32之輸出座標(X_T,Y_T)，以避免觸控軌跡在第二邊界108與第二臨界線112之間產生偏移。

於第4圖所示之實施例中，觸控點32係位於第一臨界線110與第二臨界線112之間。因此，可以權重W=帶入上述之公式三來整合第一座標(X₁,Y₁)與第二座標(X₂,Y₂)，以計算觸控點32之輸出座標(X_T,Y_T)。藉此，本發明即可有效避免觸控軌跡在中央觸控區域104產生偏移，使得觸控軌跡在中央觸控區域104不會有不平滑的現象發生。

需說明的是，當觸控點產生於中央觸控區域104左邊之左觸控區域114時，可利用第二影像感測單元14與第三影像感測單元16以一般的光學觸控原理來計算觸控點的數量與座標；當觸控點產生於中央觸控區域104右邊之右觸控區域116時，可利用第一影像感測單元12與第四影像感測單元18以一般的光學觸控原理來計算觸控點的數量與座標。

請參閱第5圖，第5圖為以第二影像感測單元14與第三影像感測單元16說明如何設定門檻距離T的示意圖。如第5圖所示，可利用第二影像感測單元14與第三影像感測單元16進行三角定位，以計算出所有可用的觸控點，其中第二影像感測單元14與第三影像感測單元16的感測角度範圍為0~90度，且間隔為1度，但不以此為限。在右方三角形區域中，可用的觸控點密度較稀疏，且可用觸控點分布呈現扇形向右擴散狀。因此，在此三角形區域中的觸控點偏移將會很嚴重。根據實際觸控準度的需求，可酌量取一角度閥值△θ，且假設第二影像感測單元14與第三影像感測單元16間之距離為H，則門檻距離T可設定為 tan△θ。舉例而言，若第二影像感測單元14與第三影像感測單元16間之距離H為120公分，可酌量取角度閥值△θ為10度，則門檻距離T可設定為10.57公分。

於此實施例中，在所有觸控點都位於中央觸控區域104的情況下，當處理單元20根據第一影像I1與第四影像I4計算出N個觸控點，且根據第 二影像I2與第三影像I3計算出M個觸控點時，處理單元20可先判斷N是否大於M，其中N與M皆為正整數。當N大於M時，處理單元20即會利用上述之公式一計算並輸出N個觸控點之座標。當N小於M時，處理單元20即會利用上述之公式二計算並輸出M個觸控點之座標。當N等於M時，處理單元20會先將N個觸控點與M個觸控點兩兩配對，以得到N對觸控點。接著，處理單元20再以上述之權重W利用上述之公式三整合N對觸控點之座標，以計算N對觸控點之N個輸出座標。

請參閱第6圖，第6圖為二個觸控點34、36產生於中央觸控區域104上的示意圖。如第6圖所示，二個觸控點34、36於第一影像I1與第四影像I4中皆相互重疊，因此處理單元20根據第一影像I1與第四影像I4只會計算出一個觸控點(亦即，N=1)。此外，二個觸控點34、36於第二影像I2與第三影像I3中皆未重疊，因此處理單元20根據第二影像I2與第三影像I3可計算出二個觸控點(亦即，M=2)。此時，處理單元20可直接利用上述之公式二計算並輸出二個觸控點34、36之座標。藉此，即可避免因多個觸控點重疊而發生誤判的情況。

請參閱第7圖，第7圖為二個觸控點38、40產生於中央觸控區域104上的示意圖。如第7圖所示，二個觸控點38、40於第二影像I2與第三影像I3中皆相互重疊，因此處理單元20根據第二影像I2與第三影像I3只會計算出一個觸控點(亦即，M=1)。此外，二個觸控點38、40於第一影像I1與第四影像I4中皆未重疊，因此處理單元20根據第一影像I1與第四影像I4可計算出二個觸控點(亦即，N=2)。此時，處理單元20可直接利用上述之公式一計算並輸出二個觸控點38、40之座標。藉此，即可避免因多個觸控點重疊而發生誤判的情況。

請參閱第8圖，第8圖為二個觸控點42、44產生於中央觸控區域104上的示意圖。如第8圖所示，二個觸控點42、44於第一影像I1、第二影像I2、第三影像I3與第四影像I4中皆未重疊，因此處理單元20根據第一影 像I1與第四影像I4可計算出二個觸控點42a、44a(亦即，N=2)，且根據第二影像I2與第三影像I3亦可計算出二個觸控點42b、44b(亦即，M=2)。此時，處理單元20可根據每兩個觸控點間的最短距離將觸控點42a、44a、42b、44b兩兩配對，以得到二對觸控點。於第8圖所示之實施例中，觸控點42a、42b為一對，且觸控點44a、44b為一對。接著，處理單元20再以上述之權重W利用上述之公式三整合二對觸控點之座標，以計算二對觸控點之二個輸出座標。此二個輸出座標即為二個觸控點42、44之輸出座標。

請參閱第9圖，第9圖為本發明一實施例之觸控點座標之計算方法的流程圖。第9圖中的觸控點座標之計算方法適用於上述之光學觸控裝置1。此外，第9圖中的觸控點座標之計算方法之控制邏輯可以電路設計以及軟體設計來實現。首先，執行步驟S10，當觸控手勢於中央觸控區域104上進行操作時，第一影像感測單元12感測第一影像I1，第二影像感測單元14感測第二影像I2，第三影像感測單元16感測第三影像I3，且第四影像感測單元18感測第四影像I4。接著，執行步驟S12，根據第一影像I1與第四影像I4計算觸控點之第一座標，且根據第二影像I2與第三影像I3計算觸控點之第二座標。最後，執行步驟S14，以權重整合第一座標與第二座標，以計算觸控點之輸出座標。

請參閱第10圖，第10圖為本發明另一實施例之觸控點座標之計算方法的流程圖。第10圖中的觸控點座標之計算方法適用於上述之光學觸控裝置1。此外，第10圖中的觸控點座標之計算方法之控制邏輯可以電路設計以及軟體設計來實現。首先，執行步驟S20，根據第一影像I1與第四影像I4計算出N個觸控點，且根據第二影像I2與第三影像I3計算出M個觸控點，其中N與M皆為正整數。接著，執行步驟S22，判斷N是否大於M。當N大於M時，執行步驟S24，計算並輸出N個觸控點之座標。當N小於M時，執行步驟S26，計算並輸出M個觸控點之座標。當N等於M時，執行步驟S28，將N個觸控點與M個觸控點兩兩配對，以得到N對觸控點。接著，執 行步驟S30，以權重整合N對觸控點之座標，以計算N對觸控點之N個輸出座標。

需說明的是，關於本發明之觸控點座標之計算方法的其它工作原理係如上所述，在此不再贅述。

綜上所述，本發明係利用權重整合兩組影像感測單元感測到的觸控點的兩組座標，以計算作用於中央觸控區域上之觸控點之輸出座標。藉此，本發明即可有效避免觸控軌跡在中央觸控區域產生偏移，使得觸控軌跡在中央觸控區域不會有不平滑的現象發生。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

1‧‧‧光學觸控裝置

10‧‧‧指示平面

12‧‧‧第一影像感測單元

14‧‧‧第二影像感測單元

16‧‧‧第三影像感測單元

18‧‧‧第四影像感測單元

32‧‧‧觸控點

100‧‧‧第一側邊

102‧‧‧第二側邊

104‧‧‧中央觸控區域

106‧‧‧第一邊界

108‧‧‧第二邊界

110‧‧‧第一臨界線

112‧‧‧第二臨界線

114‧‧‧左觸控區域

116‧‧‧右觸控區域

I1‧‧‧第一影像

I2‧‧‧第二影像

I3‧‧‧第三影像

I4‧‧‧第四影像

D、d‧‧‧距離

L‧‧‧長度

W‧‧‧寬度

O‧‧‧座標原點

T‧‧‧門檻距離

X-Y‧‧‧直角座標系統

Claims (10)

1. 一種光學觸控裝置，包含：一指示平面，具有一第一側邊以及一第二側邊，該第一側邊與該第二側邊相對；一第一影像感測單元以及一第二影像感測單元，間隔地設置於該第一側邊；一第三影像感測單元以及一第四影像感測單元，間隔地設置於該第二側邊，該第一影像感測單元與該第四影像感測單元相對，該第二影像感測單元與該第三影像感測單元相對，該第一影像感測單元、該第二影像感測單元、該第三影像感測單元與該第四影像感測單元之間定義一中央觸控區域；以及一處理單元，電性連接於該第一影像感測單元、該第二影像感測單元、該第三影像感測單元與該第四影像感測單元；其中，當一觸控手勢於該中央觸控區域上進行操作時，該第一影像感測單元感測一第一影像，該第二影像感測單元感測一第二影像，該第三影像感測單元感測一第三影像，且該第四影像感測單元感測一第四影像；該處理單元根據該第一影像與該第四影像計算一觸控點之一第一座標，根據該第二影像與該第三影像計算該觸控點之一第二座標，且以一權重整合該第一座標與該第二座標，以計算該觸控點之一輸出座標。
2. 如請求項1所述之光學觸控裝置，其中該處理單元藉由下列公式計算該觸控點之該輸出座標：X _T =X ₁×W+X ₂×(1-W)；以及Y _T =Y ₁×W+Y ₂×(1-W)；其中，(X_T,Y_T)表示該輸出座標，(X₁,Y₁)表示該第一座標，(X₂,Y₂)表示 該第二座標，且W表示該權重。
3. 如請求項2所述之光學觸控裝置，其中該第一影像感測單元與該第四影像感測單元之連線為該中央觸控區域之一第一邊界，該第二影像感測單元與該第三影像感測單元之連線為該中央觸控區域之一第二邊界，該中央觸控區域中定義一第一臨界線以及一第二臨界線，該第一臨界線與該第一邊界相距一門檻距離，該第二臨界線與該第二邊界相距該門檻距離；當該觸控點位於該第一邊界與該第一臨界線之間時，該權重等於0；當該觸控點位於該第二邊界與該第二臨界線之間時，該權重等於1；當該觸控點位於該第一臨界線與該第二臨界線之間時，該權重等於，d表示該觸控點與該第一邊界間之距離，T表示該門檻距離，D表示該第一邊界與該第二邊界間之距離。
4. 如請求項1所述之光學觸控裝置，其中當該處理單元根據該第一影像與該第四影像計算出N個觸控點，且根據該第二影像與該第三影像計算出M個觸控點時，該處理單元判斷N是否大於M，N與M皆為正整數；當N大於M時，該處理單元計算並輸出該N個觸控點之座標；當N小於M時，該處理單元計算並輸出該M個觸控點之座標。
5. 如請求項4所述之光學觸控裝置，其中當N等於M時，該處理單元將該N個觸控點與該M個觸控點兩兩配對，以得到N對觸控點，該處理單元以該權重整合該N對觸控點之座標，以計算該N對觸控點之N個輸出座標。
6. 一種觸控點座標之計算方法，適用於一光學觸控裝置，該光學觸控裝置包含一指示平面、一第一影像感測單元、一第二影像感測單元、一第三影像感測單元以及一第四影像感測單元，該指示平面具有一第一側邊以及一第二側邊，該第一側邊與該第二側邊相對，該第一影像感測單元與該第二影像感測單元間隔地設置於該第一側邊，該第三影像感測單元與該第四影像感測單元間隔地設置於該第二側邊，該第一影像感測單元與 該第四影像感測單元相對，該第二影像感測單元與該第三影像感測單元相對，該第一影像感測單元、該第二影像感測單元、該第三影像感測單元與該第四影像感測單元之間定義一中央觸控區域，該觸控點座標之計算方法包含：當一觸控手勢於該中央觸控區域上進行操作時，該第一影像感測單元感測一第一影像，該第二影像感測單元感測一第二影像，該第三影像感測單元感測一第三影像，且該第四影像感測單元感測一第四影像；根據該第一影像與該第四影像計算一觸控點之一第一座標；根據該第二影像與該第三影像計算該觸控點之一第二座標；以及以一權重整合該第一座標與該第二座標，以計算該觸控點之一輸出座標。
7. 如請求項6所述之觸控點座標之計算方法，其中該觸控點之該輸出座標藉由下列公式計算出：X _T =X ₁×W+X ₂×(1-W)；以及Y _T =Y ₁×W+Y ₂×(1-W)；其中，(X_T,Y_T)表示該輸出座標，(X₁,Y₁)表示該第一座標，(X₂,Y₂)表示該第二座標，且W表示該權重。
8. 如請求項7所述之觸控點座標之計算方法，其中該第一影像感測單元與該第四影像感測單元之連線為該中央觸控區域之一第一邊界，該第二影像感測單元與該第三影像感測單元之連線為該中央觸控區域之一第二邊界，該中央觸控區域中定義一第一臨界線以及一第二臨界線，該第一臨界線與該第一邊界相距一門檻距離，該第二臨界線與該第二邊界相距該門檻距離，當該觸控點位於該第一邊界與該第一臨界線之間時，該權重等於0；當該觸控點位於該第二邊界與該第二臨界線之間時，該權重等於1；當該觸控點位於該第一臨界線與該第二臨界線之間時，該權重等 於，d表示該觸控點與該第一邊界間之距離，T表示該門檻距離，D表示該第一邊界與該第二邊界間之距離。
9. 如請求項6所述之觸控點座標之計算方法，另包含：根據該第一影像與該第四影像計算出N個觸控點，且根據該第二影像與該第三影像計算出M個觸控點，其中N與M皆為正整數；判斷N是否大於M；當N大於M時，計算並輸出該N個觸控點之座標；以及當N小於M時，計算並輸出該M個觸控點之座標。
10. 如請求項9所述之觸控點座標之計算方法，另包含：當N等於M時，將該N個觸控點與該M個觸控點兩兩配對，以得到N對觸控點；以及以該權重整合該N對觸控點之座標，以計算該N對觸控點之N個輸出座標。