TWI383311B - Multi - touch Inductive Input Device and Its Induction Method - Google Patents
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Description
本發明係有關一種座標輸入之技術,特別是指一種多重觸控之感應輸入裝置及其感應方法。
按,一般電腦需配置滑鼠,將使用者在滑鼠上操作之訊號傳遞至電腦內部,並將該滑鼠所選擇之圖示、按鍵等之具體作用顯示於與該電腦相接之顯示器上。然而此種藉由滑鼠圈選之輸入方式需要滑鼠移動之空間,且會受到滑鼠靈敏度之影響。
現行技術中有一種可取代上述以鍵盤、滑鼠輸入之電阻式觸控面板,使用者僅需藉由手指、感應筆或其它指示器在觸控面板上施加壓力,藉由上下層銦錫氧化物(Indium Tin Oxide, ITO)接觸,感應訊號輸出到電子裝置中判讀觸控該觸控面板的位置,但此技術之缺點在於若絕緣阻抗不夠大時會造成干擾也就是短路情況產生;此外,另有一種光柵式觸控面板,其係在顯示器之兩邊裝設光柵發出紅外線,將兩條紅外線交叉比對取得手指所指的座標,但此種面板需大面積的紅外線覆蓋,成本較高,且若同時有兩隻手在觸控範圍內,可能干擾取像並影響座標。
因此,本發明即提出一種多重觸控之感應輸入裝置及其感應方法,以有效克服上述之該等問題,具體架構及其實施方式將詳述於下。
本發明之主要目的在提供一種多重觸控之感應輸入裝置,其係利用取像裝置將物體之影像擷取並反射成像到縮放比例模組中進行校正。
本發明之另一目的在提供一種多重觸控之感應輸入裝置,其係利用縮放比例裝置將被取像裝置變形之影像校正回未變形之正常狀態,使感應器可正確判斷計算物體之影像位置之座標值。
本發明之再一目的在提供一種多重觸控之感應輸入裝置,其中感應器係利用物體之二成像位置,並計算物體之座標值。
為達上述之目的,本發明提供一種多重觸控之感應輸入裝置,其係設置於一顯示器上,包括:二取像裝置,分別設置於顯示器之二角,取得顯示器上至少一物體之一影像及其影像位置;二縮放比例模組,分別接收影像並呈現出物體之一影像位置,對影像進行調整校正;以及至少一感應器,接收調整校正後之二影像,依據物體之影像位置計算物體之一座標值。
本發明另提供一種多重觸控感應輸入裝置之感應方法,包括下列步驟:利用二取像裝置擷取顯示器上至少一物體之一影像;利用二縮放比例模組分別接收影像並呈現出物體之一影像位置,對影像進行調整校正;以及利用至少一感應器接收調整校正後之二影像,依據物體之影像位置計算物體之一座標值。
底下藉由具體實施例詳加說明,當更容易瞭解本發明之目的、技術內容、特點及其所達成之功效。
本發明提供一種多重觸控之感應輸入裝置,如第1圖所示,本發明之多重觸控之感應輸入裝置10係裝設於一顯示器上,包括二取像裝置12、二縮放比例模組14及至少一感應器16,其中取像裝置12位於顯示器之二角,於第1圖中係將多重觸控之感應輸入裝置10裝設於顯示器的上方,取像裝
置12a、12b分別設置於顯示器之左上角及右上角,感應器16位於多重觸控之感應輸入裝置10之中央,並將縮放比例模組14設於取像裝置12及感應器16之間。
請同時參考第2圖,其為本發明中多重觸控之感應輸入裝置10之感應方法,當手指亦即一物體20在顯示器之面板上移動時,如步驟S10所述,取像裝置12擷取其影像。
取像裝置12之放大圖如第3圖所示,其中包括一組成像透鏡122a,122b及一反射鏡124,成像透鏡可以位於122a或122b或同時位於122a與122b,反射鏡124可為平面或有曲率之鏡片,當物體20之影像進入成像透鏡122a,122b時,影像被反射鏡124反射改變光線行進之方向,將物體20之影像反射到後方形成物體成像22。
物體20之影像經過取像裝置12形成物體成像22後,接著進行步驟S12,此物體成像22在縮放比例模組14中進行校正,如第4圖所示,此縮放比例模組14中包括一比例尺142及至少一中繼透鏡(Relay lens)144,比例尺142為正常之標準形狀,如第5A圖。由於物體之影像可能在通過取像裝置時產生變形而改變物體成像22,如第5B圖成像有桶狀變形(Barrel distortion)或第5C圖之枕狀變形(Pincushion distortion),因此在安裝縮放比例模組14前必須與取像裝置之變形量配合校正,此校正方法為:在對物體取像前如第5A圖之標準形狀取兩點,分別取在中央及邊緣,經過取像裝置將物體成像22成像於比例尺142上後,將變形後之兩點與標準形狀上之兩點對準並固定。當物體成像22完成校正後,中繼透鏡144將比例尺142
上之物體成像22傳遞到感應器16。
在步驟S14中,感應器16接收調整後之二物體成像22,如第6圖,左側取像裝置12a以正45度角取得物體之物體成像22a,而右側取像裝置12b以負45度角取得物體之物體成像22b,兩者在感應器16中同時取像,依二物體成像22a、22b計算出物體在顯示器上之座標值。
透過本發明,即使同時有兩個以上之物體在顯示器上,如第7圖所示,感應器16同樣可區分其為不同之物體20,並判斷出各個物體20之位置。此外,由於兩側之取像裝置係以光學取像之方式將影像傳送到感應器,故不存在時間差之問題,感應器可同時收到兩物體成像進行計算。
此外,本發明更可在多重觸控之感應輸入裝置中設置一組輔助光源,其為不可見光,可裝設在取像裝置前端,或是整條多重觸控之感應輸入裝置上間隔一段距離設置。
綜上所述,本發明所提供之多重觸控之感應輸入裝置及其感應方法係利用取像裝置截取物體影像,並將影像反射到一縮放比例模組中校正變形,最後經由一感應器接收二取像裝置及二縮放比例模組所分別擷取、校正之二物體成像,計算出物體之座標值。本發明之體積小,不需在顯示器下設置壓力式觸控面板、亦不需設置光柵,可節省成本。
唯以上所述者,僅為本發明之較佳實施例而已,並非用來限定本發明實施之範圍。故即凡依本發明申請範圍所述之特徵及精神所為之均等變化或修飾,均應包括於本發明之申請專利範圍內。
10‧‧‧多重觸控之感應輸入裝置
12‧‧‧取像裝置
122a,122b‧‧‧成像透鏡
124‧‧‧反射鏡
14‧‧‧縮放比例模組
142‧‧‧比例尺
144‧‧‧中繼透鏡
16‧‧‧感應器
20‧‧‧物體
22‧‧‧物體成像
第1圖為本發明多重觸控之感應輸入裝置第一實施例之示意圖。
第2圖為本發明多重觸控感應輸入裝置之感應方法之流程圖。
第3圖為本發明中取像裝置之內部示意圖。
第4圖為本發明中縮放比例模組之內部示意圖。
第5A圖為正常影像形狀,第5B圖及第5C圖為影像經取像裝變形後之形狀及校正示意圖。
第6圖為本發明中感應器接收二物體成像之示意圖。
第7圖為本發明多重觸控之感應輸入裝置第二實施例之示意圖。
10‧‧‧多重觸控之感應輸入裝置
12a、12b‧‧‧取像裝置
14a、14b‧‧‧縮放比例模組
16‧‧‧感應器
20‧‧‧物體
Claims (28)
- 一種多重觸控之感應輸入裝置,其係設置於一顯示器上,該多重觸控之座標感應輸入裝置包括:二取像裝置,分別設置於該顯示器之二角,取得該顯示器上至少一物體之一影像;二縮放比例模組,分別接收該影像並呈現出該物體之一影像位置,對該影像進行調整校正;以及至少一感應器,接收該調整校正後之二該影像,依據該物體之該影像位置計算該物體之一座標值。
- 如申請專利範圍第1項所述之多重觸控之感應輸入裝置,其中該取像裝置分別位於該顯示器之左上角及右上角或其他相鄰兩角。
- 如申請專利範圍第1項所述之多重觸控之感應輸入裝置,其中該取像裝置中包括一組成像透鏡及一反射鏡。
- 如申請專利範圍第3項所述之多重觸控之感應輸入裝置,其中該物體之影像透過該成像透鏡進入該取像裝置,經由該反射鏡反射至該縮放比例模組中成像。
- 如申請專利範圍第3項所述之多重觸控之感應輸入裝置,其中該反射鏡可為平面或有曲率之鏡片。
- 如申請專利範圍第1項所述之多重觸控之感應輸入裝置,其中該縮放比例模組係依據該取像裝置之變形量進行校正。
- 如申請專利範圍第1項所述之多重觸控之感應輸入裝置,其中該縮放比例模組中包括一比例尺及一組中繼透鏡(Relay lens)。
- 如申請專利範圍第7項所述之多重觸控之感應輸入裝置,其中該中繼透鏡可為單片式或多片式之鏡片,將該縮放比例模組之該影像傳遞至該感應器。
- 如申請專利範圍第1項所述之多重觸控之感應輸入裝置,更包括一組輔助光源。
- 如申請專利範圍第9項所述之多重觸控之感應輸入裝置,該輔助光源為不可見光。
- 一種多重觸控感應輸入裝置之感應方法,包括下列步驟:(a)利用二取像裝置擷取一顯示器上至少一物體之一影像;(b)利用二縮放比例模組分別接收該影像並呈現出該物體之一影像位置,對該影像進行調整校正;以及(c)利用至少一感應器接收該調整校正後之二該影像,依據該物體之該影像位置計算該物體之一座標值。
- 如申請專利範圍第11項所述之多重觸控感應輸入裝置之感應方法,其中該取像裝置分別設置於該顯示器之二角。
- 如申請專利範圍第11項所述之多重觸控感應輸入裝置之感應方法,其中該步驟(a)中更包括:利用一組成像透鏡擷取該物體之該影像;利用一反射鏡將該影像反射;以及該影像反射後傳遞至該縮放比例模組。
- 如申請專利範圍第11項所述之多重觸控感應輸入裝置之感應方法,其中 該縮放比例模組係依據該取像裝置之變形量進行校正。
- 如申請專利範圍第13項所述之多重觸控感應輸入裝置之感應方法,其中該反射鏡可為平面或有曲率之鏡片。
- 如申請專利範圍第11項所述之多重觸控感應輸入裝置之感應方法,其中該縮放比例模組中包括一比例尺及一組中繼透鏡(Relay lens)。
- 如申請專利範圍第16項所述之多重觸控感應輸入裝置之感應方法,其中該中繼透鏡係將該縮放比例模組中之該影像傳遞至該感應器。
- 如申請專利範圍第11項所述之多重觸控感應輸入裝置之感應方法,其中該感應器係設置於該多重觸控感應輸入裝置之中央。
- 如申請專利範圍第11項所述之多重觸控感應輸入裝置之感應方法,其中該座標值被輸出至一主機,由該主機執行該座標值之動作。
- 如申請專利範圍第11項所述之多重觸控感應輸入裝置之感應方法,其中該多重觸控感應輸入裝置係設於該顯示器之上方,而該取像裝置則位於該顯示器之左上角及右上角或其他相鄰兩角。
- 一種多重觸控之感應輸入裝置,其係設置於一顯示器上,該多重觸控之座標感應輸入裝置包括:二取像裝置,分別設置於該顯示器之二角,取得該顯示器上至少一物體之一影像及其影像位置,該取像裝置中更包括:一組成像透鏡,擷取該影像;以及一反射鏡,用以反射光線行進之方向,將該影像反射;二縮放比例模組,將該影像進行調整校正;以及 至少一感應器,接收該調整校正後之二該影像,依據該物體之該影像位置計算該物體之一座標值。
- 如申請專利範圍第21項所述之多重觸控之感應輸入裝置,其中該取像裝置分別位於該顯示器之左上角及右上角或其他相鄰兩角。
- 如申請專利範圍第21項所述之多重觸控之感應輸入裝置,其中該反射鏡可為平面或有曲率之鏡片。
- 如申請專利範圍第21項所述之多重觸控之感應輸入裝置,其中該縮放比例模組係依據該取像裝置之變形量進行校正。
- 如申請專利範圍第21項所述之多重觸控之感應輸入裝置,其中該縮放比例模組中包括一比例尺及一組中繼透鏡(Relay lens)。
- 如申請專利範圍第25項所述之多重觸控之感應輸入裝置,其中該中繼透鏡可為單片式或多片式之鏡片,將該縮放比例模組之該影像傳遞至該感應器。
- 如申請專利範圍第21項所述之多重觸控之感應輸入裝置,更包括一組輔助光源。
- 如申請專利範圍第27項所述之多重觸控之感應輸入裝置,該輔助光源為不可見光。
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