TWI454995B - 光學式觸控裝置及其偵測觸控點座標之方法 - Google Patents

Description

光學式觸控裝置及其偵測觸控點座標之方法

本發明係關於一種光學式觸控裝置及其偵測觸控點座標之方法，特別是一種可辨識出真實觸控點及假接觸點之光學式觸控裝置及其偵測觸控點座標之方法。

隨著科技的進步，觸控面板已經被廣泛應用於日常生活中，使得使用者可以更直覺地操控電子產品。在先前技術中，觸控面板通常是電阻式或是電容式之架構。但電阻式或是電容式之觸控面板僅適用於小尺寸之觸控面板，若要用於大尺寸的觸控面板時，就會造成製造成本的大幅增加。

因此在先前技術中已經發明一種利用光學式之座標輸入裝置，以解決利用電阻式或是電容式之大尺寸觸控面板時成本過高的問題。請先參考圖1A係先前技術之光學式觸控裝置具有單一接觸點之示意圖。

圖1A之光學式觸控裝置90包括偵測區域91、第一擷取模組921、第二擷取模組922與處理模組93。偵測區域91係用以供物體94接觸。若偵測區域91有物體94時，第一擷取模組921與第二擷取模組922係分別擷取物體94之影像，再將擷取到之影像傳輸至處理模組93進行計算。例如假設偵測區域91具有一寬度W及一高度H，而由第一擷取模組921所擷取之物體94之影像可以計算出第一角度θ1，第二擷取模組922所擷取之物體94之影像可以計算出第二角度θ2。接著可利用三角函式計算出物體94之水平軸X上的座標點：

以及物體94之垂直軸Y上的座標點：

Y =X *tanθ1

因此處理模組93可以根據此時第一擷取模組921與第二擷取模組922擷取之影像計算出物體94之座標。

但上述之方式僅能適用於單一物體94接觸到偵測區域91。接著請參考圖1B係先前技術之光學式觸控裝置具有複數之接觸點之示意圖。

若是偵測區域91上具有兩個物體94時，第一擷取模組921與第二擷取模組922就會個別擷取出兩個物體94之影像。處理模組93會根據擷取出的影像計算出四個接觸點，即如圖1B中的兩個真實接觸點951與兩個假接觸點(Ghost Point)952。若處理模組93無法辨識出真實接觸點951與假接觸點952之正確位置，就會造成光學式觸控裝置90在操作時的混亂。或是將光學式觸控裝置90之功能限定在僅能利用單一的物體94進行控制，如此一來就會限制光學式觸控裝置90之功能。

因此，有必要發明一種可辨識出假接觸點之光學式觸控裝置及其偵測觸控點座標之方法，以解決先前技術之缺失。

本發明之主要目的係在提供一種光學式觸控裝置，其具有可辨識出真實觸控點及假接觸點之效果。

本發明之另一主要目的係在提供一種可辨識出真實觸控點及假接觸點之偵測觸控點座標之方法。

為達成上述之目的，本發明光學式觸控裝置包括偵測區域、第一擷取模組、第二擷取模組及處理模組。偵測區域用以供第一物體及第二物體進行接觸。第一擷取模組係對偵測區域擷取第一擷取影像，以擷取得第一物體影像及第二物體影像。第二擷取模組係對偵測區域擷取第二擷取影像，以擷取得第三物體影像及第四物體影像。處理模組係與該第一擷取模組及該第二擷取模組電性連接，該處理模組係根據第一擷取影像及第二擷取影像計算出複數之接觸點之座標，並根據第一物體影像、第二物體影像、第三物體影像及第四物體影像之間之關係以判斷出複數之接觸點為真實接觸點或假接觸點。

本發明之偵測觸控點座標之方法係用於光學式觸控裝置。光學式觸控裝置具有偵測區域，用以供第一物體及第二物體進行接觸。該方法包括以下步驟：藉由第一擷取模組以對偵測區域擷取第一擷取影像，以擷取得第一物體影像及第二物體影像；藉由第二擷取模組以對偵測區域擷取第二擷取影像，以擷取得第三物體影像及第四物體影像；根據第一擷取影像及第二擷取影像計算出複數之接觸點之座標；以及根據第一物體影像、第二物體影像、第三物體影像及第四物體影像之間之關係以判斷出複數之接觸點為真實接觸點或假接觸點。

為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉出本發明之具體實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

請先參考圖2係本發明之光學式觸控裝置之其中一實施例之示意圖。

本發明之光學式觸控裝置10可於物體接近或接觸時，計算出物體之坐標。此物體可以為使用者之手指、觸控筆或是其他之接觸物，在本發明之實施方式中係以使用者之手指為例進行說明，但本發明並不以此為限。在本發明之各實施例中，光學式觸控裝置10可同時偵測出第一物體51及第二物體52之坐標。其精確的偵測方法在之後會有詳細的說明，故在此先不贅述。光學式觸控裝置10可與顯示螢幕等電子裝置相結合，以成為一觸控螢幕，但本發明並不以此為限。

光學式觸控裝置10包括偵測區域11、第一擷取模組21、第二擷取模組22及處理模組30。偵測區域11可視為電子裝置之顯示螢幕上方之區域，但本發明並不以此為限。偵測區域11用以供第一物體51及第二物體52接近或接觸。

第一擷取模組21與第二擷取模組22可為CCD或是CMOS，但本發明並不以此為限。在本發明之其中一實施例中，第一擷取模組21與第二擷取模組22係分別設置於偵測區域11之相鄰之角落，例如分別置於偵測區域11之右上角及左上角、右上角及右下角、左上角及左下角或右下角及左下角，用以直接擷取偵測區域11之影像。並需注意的是，本發明不限定光學式觸控裝置10僅能具有兩組擷取模組，亦可同時具有兩組以上之擷取模組，並且分別設置於偵測區域11之不同角落。

第一擷取模組21朝向偵測區域11進行擷取，以擷取出第一擷取影像61，第二擷取模組22同樣朝向偵測區域11進行擷取，以擷取出第二擷取影像62。由於在本實施例中，偵測區域11係同時由第一物體51及第二物體52進行接觸，因此第一擷取影像61中會擷取出第一物體影像611及第二物體影像612，第二擷取影像62中會擷取出第三物體影像621及第四物體影像622。

處理模組30係與第一擷取模組21與第二擷取模組22電性連接，用以處理第一擷取模組21與第二擷取模組22擷取出之影像，以利用三角函式等方式計算出複數之接觸點之座標，例如圖2中的第一接觸點71、第二接觸點72、第三接觸點73及第四接觸點74，並進一步根據第一物體影像611、第二物體影像612、第三物體影像621及第四物體影像622之間的關係，來辨識出其中哪些點為真實接觸點，及哪些點為假接觸點。由於處理模組30辨識之方法在之後會有詳細的說明，故在此先不贅述其方法。

接著請參考圖3係本發明之偵測觸控點座標之方法之步驟流程圖。此處需注意的是，以下雖以具有光學式觸控裝置10為例說明本發明之偵測觸控點座標之方法，但本發明之偵測觸控點座標之方法並不以使用在上述所舉例之光學式觸控裝置10為限。

首先會執行步驟300，光學式觸控裝置10係提供偵測區域11，讓第一物體51及第二物體52可以接觸或接近偵測區域11。

其次進行步驟301：藉由第一擷取模組以對偵測區域擷取第一擷取影像，以擷取得第一物體影像及第二物體影像。

其次光學式觸控裝置10係藉由第一擷取模組21對偵測區域11進行擷取。因此第一擷取模組21係自偵測區域11中擷取得第一物體影像611及第二物體影像612，其中第一物體影像611係位於第一擷取影像61中，較接近偵測區域11之水平軸X之處，而第二物體影像612則位於第一擷取影像61中，較接近偵測區域11之垂直軸Y之處。

並且同時進行步驟302：藉由第二擷取模組以對偵測區域擷取第二擷取影像，以擷取得第三物體影像及第四物體影像。

同樣地，光學式觸控裝置10係同時藉由第二擷取模組22對偵測區域11進行擷取。因此第二擷取模組22係自偵測區域11中擷取得第三物體影像621及第四物體影像622，其中第三物體影像621係位於第二擷取影像62中，較接近偵測區域11之水平軸X之處，而第四物體影像622則位於第二擷取影像62中，較接近偵測區域11之垂直軸Y之處。

接著進行步驟303，處理模組30係根據第一擷取影像61及第二擷取影像62以計算出複數之接觸點之座標。

當第一擷取模組21擷取出第一擷取影像61時，處理模組30係自第一擷取影像61中靠近偵測區域11之水平軸X之處朝靠近垂直軸Y之處進行計算。由圖2中可知，處理模組30先根據第一物體影像611位於第一擷取影像61中的位置計算出第一擷取角度θ1，再根據第二物體影像612之位置計算出第二擷取角度θ2。同樣地，第二擷取模組22擷取出第二擷取影像62時，處理模組30也自第二擷取影像62中靠近偵測區域11之水平軸X之處朝靠近垂直軸Y之處進行計算。處理模組30係先根據第二擷取影像62中第三物體影像621的位置計算出第三擷取角度θ3，再根據第四物體影像622的位置計算出第四擷取角度θ4。因此，處理模組30即可根據第一擷取角度θ1到第四擷取角度θ4之數值，再利用三角函式等方式分別計算出第一接觸點71到第四接觸點74於水平橫軸X與垂直軸Y上的寬度W及高度H之座標值。由於計算出擷取角度及各接觸點座標之方式已經被本領域相關技術人員所熟悉，故在此不再贅述。

最後進行步驟304：根據第一物體影像、第二物體影像、第三物體影像及第四物體影像之關係以判斷出複數之接觸點為真實接觸點或假接觸點。

最後處理模組30係根據第一物體影像611、第二物體影像612、第三物體影像621及第四物體影像622之間的間距、明亮度、大小或寬度等關係，來判斷出上述之第一接觸點71到第四接觸點74是真實接觸點或假接觸點。而關於詳細的判斷實施方式請再參考以下之說明。

同時需注意的是，若在步驟303中計算出有任一接觸點之座標超過偵測區域11之範圍，處理模組30係可直接判斷此接觸點為假接觸點。並且由於步驟303中的接觸點之解必定成對出現，所以除了該接觸點為假接觸點外，與該接觸點成對之接觸點亦必定為假接觸點。舉例而言，由圖2中可知，第一接觸點71與第三接觸點73為一對，第二接觸點72與第四接觸點74則為另外一對。當第三接觸點73求出之座標超過偵測區域11之範圍時，與第三接觸點73成對之第一接觸點71也必定為假接觸點。因此剩下的第二接觸點72與第四接觸點74則必定為真實接觸點。如此一來，就不需再執行其他的判斷流程。

接著請同時參考圖4A到圖5D關於本發明之第一實施方式之相關示意圖，其中圖4A-4B係本發明判斷複數之接觸點為真實接觸點或假接觸點之第一實施方式之步驟流程圖，圖5A-5D係根據圖4A和4B，為本發明之光學式觸控裝置於第一實施方式下之示意圖。

本發明之第一實施方式係根據第一物體影像611、第二物體影像612、第三物體影像621及第四物體影像622之間的間距來求出真實接觸點或假接觸點之位置。

首先係進行步驟401：判斷複數之接觸點之座標是否靠近第一擷取模組之側。

在步驟303中，處理模組30已經計算出複數之接觸點之座標位置。而在步驟401中，處理模組30係判斷複數之接觸點是否都位在靠近第一擷取模組21之側，亦即複數之接觸點是否皆位在偵測區域11之左下方。

如果複數之接觸點都位在偵測區域11之左下方，則進行步驟402：判斷第一物體影像及第二物體影像於第一擷取影像上之間距是否大於第三物體影像及第四物體影像於第二擷取影像上之間距。

處理模組30係判斷第一物體影像611與第二物體影像612於第一擷取影像61上的間距L1以及第三物體影像621與第四物體影像622於第二擷取影像62上的間距L2之間的關係。處理模組30係利用間距L1及間距L2之長度以判斷出真實接觸點之位置。

若間距L1大於間距L2，則執行步驟403：判斷第一接觸點與第三接觸點係為假接觸點，第二接觸點與第四接觸點係為真實接觸點。

就如同圖5A所示，由於複數之接觸點的位置較靠近第一擷取模組21，因此對第一擷取模組21而言，兩個真實接觸點間的斜率越平緩，間距L1的長度會明顯大於間距L2。如此一來，處理模組30就可判斷出斜率較平緩之第二接觸點72及第四接觸點74為真實接觸點，而另外的第一接觸點71與第三接觸點73必定為假接觸點。

若間距L1小於間距L2，則進行步驟404：判斷第一接觸點與第三接觸點係為真實接觸點，第二接觸點與第四接觸點係為假接觸點。

相對地，如圖5B所示，對於第一擷取模組21而言，兩個真實接觸點間的斜率越傾斜，間距L1的長度會明顯小於間距L2。如此一來，處理模組30就可判斷出斜率較傾斜之第一接觸點71與第三接觸點73為真實接觸點，而另外的第二接觸點72及第四接觸點74必定為假接觸點。

如果在步驟401中，處理模組30判斷複數之接觸點之座標並沒有靠近第一擷取模組21，則處理模組30係執行步驟405，以判斷複數之接觸點之座標靠近第二擷取模組22之側，亦即判斷複數之接觸點是否皆位於偵測區域11之右下方。

如果複數之接觸點都位在偵測區域11之右下方，則進行步驟406：判斷第一物體影像及第二物體影像於第一擷取影像上之距離是否大於第三物體影像及第四物體影像於第二擷取影像上之距離。

與步驟402類似，處理模組30係同樣判斷第一物體影像611與第二物體影像612於第一擷取影像61上的間距L1以及第三物體影像621與第四物體影像622於第二擷取影像62上的間距L2之間的關係。

如果間距L1大於間距L2，則執行步驟407：判斷第一接觸點與第三接觸點係為真實接觸點，第二接觸點與第四接觸點係為假接觸點。

如圖5C所示，由於接觸點較靠近第二擷取模組22，因此對第二擷取模組22而言，若兩個真實接觸點間的斜率越傾斜時，間距L2的長度會明顯小於間距L1。因此處理模組30即可判斷第一接觸點71與第三接觸點73係為真實接觸點，另一組第二接觸點72與第四接觸點74係必定為假接觸點。

如果間距L2大於間距L1，則執行步驟408：判斷第一接觸點與第三接觸點係為假接觸點，第二接觸點與第四接觸點係為真實接觸點。

相對地，就如圖5D所示，對於第二擷取模組22而言，兩個真實接觸點間的斜率越平緩，間距L2的長度會明顯大於間距L1。如此一來，處理模組30就可判斷出斜率較平緩之第二接觸點72及第四接觸點74為真實接觸點，而另外的第一接觸點71與第三接觸點73必定為假接觸點。

接著請同時參考圖6到圖7B關於本發明之第二實施方式之相關示意圖，其中圖6係本發明判斷複數之接觸點為真實接觸點或假接觸點之第二實施方式之步驟流程圖，圖7A-7B係根據圖6，為本發明之光學式觸控裝置於第二實施方式下之示意圖。

在本發明之第二實施方式中，光學式觸控裝置10’額外包括了第一發光模組41及第二發光模組42，第一發光模組41係鄰近於第一擷取模組21，第二發光模組42係鄰近於第二擷取模組22，用以提供光源。第一擷取模組21與第二擷取模組22可藉由第一發光模組41及第二發光模組42發出之光源使得擷取之影像更清晰，同時不同距離的物體其反射的光也會明顯不同。

因此本發明之第二實施方式係先執行步驟601：判斷第一物體影像與第二物體影像之間及第三物體影像與第四物體影像之間是否具有亮度差異。

以第一擷取模組21為例，若兩個真實接觸點與第一擷取模組21之間的距離不同，第一擷取模組21必定會擷取出不同亮度的物體影像。對第二擷取模組22而言也是相同的狀況。所以在此步驟601中，處理模組30係先判斷第一物體影像611與第二物體影像612之間是否有亮度差異。同時處理模組30也判斷第三物體影像621與第四物體影像622之間是否具有亮度差異。

如果有亮度差異，則進行步驟602：根據第一物體影像結合第二擷取影像中較亮之物體影像，以及根據第二物體影像結合第二擷取影像中較暗之物體影像，以計算出真實接觸點之座標。

以圖7A為例，若在第一擷取影像61中先計算出位置之第一物體影像611的亮度比後計算出位置之第二物體影像612的亮度暗，可代表處理模組30先計算出離第一擷取模組21距離較遠的物體，之後才計算出距離較近的物體。同時當第二擷取影像62中先計算出位置之第三物體影像621的亮度比後計算出位置的第四物體影像622的亮度暗，即代表處理模組30先計算出離第二擷取模組22距離較遠的物體，之後才計算出距離較近的物體。

由於第一擷取模組21與第二擷取模組22所擷取之物體影像皆有明顯的亮度差異，且皆為先計算得到較暗之物體影像再計算得到較亮之物體影像，就表示其中必定有一個物體離第一擷取模組21較近，而另一物體則離第二擷取模組22較近。由此可知，在第一擷取影像61中，處理模組30先計算得到的第一個物體影像(第一物體影像611)係配合第二擷取模組22所擷取的較亮的物體影像(第四物體影像622)。另外處理模組30後計算得到的第二個物體影像(第二物體影像612)係配合第二擷取模組22所擷取的較暗的物體影像(第三物體影像621)。

因此，處理模組30係根據第一物體影像611之第一擷取角度θ1及第四物體影像622之第四擷取角度θ4計算出第四接觸點74之位置，根據第二物體影像612之第二擷取角度θ2及第三物體影像621之第三擷取角度θ3計算出第二接觸點72之位置。第二接觸點72與第四接觸點74係為真實接觸點之座標。

另一方面，若第一擷取模組21與第二擷取模組22所擷取之物體影像皆有明顯的亮度差異，且皆為處理模組30先計算出較亮之物體影像之位置再計算出較暗之物體影像之位置，就表示真實接觸點之位置應位於偵測區域11之中間線附近，即如圖7B所示。

因此，在第一擷取影像61中，處理模組30先計算得到的第一個物體影像(第一物體影像611)同樣配合第二擷取模組22所擷取的較亮的物體影像(第三物體影像621)。另外處理模組30後計算得到的第二個物體影像(第二物體影像612)係配合第二擷取模組22所擷取的較暗的物體影像(第四物體影像622)。所以處理模組30係根據第一物體影像611之第一擷取角度θ1及第三物體影像621之第三擷取角度θ3計算出第一接觸點71之位置，根據第二物體影像612之第二擷取角度θ2及第四物體影像622之第四擷取角度θ4計算出第三接觸點73之位置。第一接觸點71與第三接觸點73係為真實接觸點之座標。

接著請同時參考圖8到圖9B關於本發明之第三實施方式之相關示意圖，其中圖8係本發明判斷複數之接觸點為真實接觸點或假接觸點之第三實施方式之步驟流程圖，圖9A-9B係根據圖8，為本發明之光學式觸控裝置於第三實施方式下之示意圖。

在本發明之第三實施方式中，係先執行步驟801：判斷第一物體影像與第二物體影像之間及第三物體影像與第四物體影像之間是否具有大小差異。

以第一擷取模組21為例，若第一物體51與第二物體52為相同類型的物體，例如手指或相同的觸控筆時，第一物體51與第二物體52與第一擷取模組21之間的距離不同，第一擷取模組21必定會擷取出不同大小的物體影像。對第二擷取模組22而言也是相同的狀況。所以在此步驟801中，處理模組30係先判斷第一物體影像611與第二物體影像612之間是否有大小差異。同時處理模組30也判斷第三物體影像621與第四物體影像622之間是否具有大小差異。

如果有大小差異，則進行步驟802：根據第一物體影像結合第二擷取影像中較大之物體影像，以及根據第二物體影像結合第二擷取影像中較小之物體影像，以計算出真實接觸點之座標。

以圖9A為例，若在第一擷取影像61中先計算出位置之第一物體影像611的尺寸比後計算出位置的第二物體影像612的尺寸小，可代表處理模組30先計算出離第一擷取模組21距離較遠的物體，之後才計算出距離較近的物體。同時當第二擷取影像62中先計算出位置之第三物體影像 621的尺寸比後計算出位置的第四物體影像622的尺寸小，即代表處理模組30先計算出離第二擷取模組22距離較遠的物體，之後才計算出距離較近的物體。

由於第一擷取模組21與第二擷取模組22所擷取之物體影像皆有明顯的大小差異，且皆為先計算得到較小之物體影像再計算得到較大之物體影像，就表示其中必定有一個物體離第一擷取模組21較近，而另一物體則離第二擷取模組22較近。由此可知，在第一擷取影像61中，處理模組30先計算得到的第一個物體影像(第一物體影像611)係配合第二擷取模組22所擷取的較大的物體影像(第四物體影像622)。另外處理模組30後計算得到的第二個物體影像(第二物體影像612)係配合第二擷取模組22所擷取的較小的物體影像(第三物體影像621)。

因此，處理模組30係根據第一物體影像611之第一擷取角度θ 1及第四物體影像622之第四擷取角度θ 4計算出第四接觸點74之位置，根據第二物體影像612之第二擷取角度θ 2及第三物體影像621之第三擷取角度θ 3計算出第二接觸點72之位置。第二接觸點72與第四接觸點74係為真實接觸點之座標。

另一方面，若第一擷取模組21與第二擷取模組22所擷取之物體影像皆有明顯的大小差異，且皆為處理模組30先計算出較大之物體影像之位置再計算出較小之物體影像之位置，就表示真實接觸點之位置應位於偵測區域11之中間線附近，即如圖9B所示。

因此，在第一擷取影像61中，處理模組30先計算得到的第一個物體影像(第一物體影像611)同樣配合第二擷取模組22所擷取的較大的物體影像(第三物體影像621)。另外處理模組30後計算得到的第二個物體影像(第二物體影像612)係配合第二擷取模組22所擷取的較小的物體影像(第四物體影像622)。所以處理模組30係根據第一物體影像611之第一擷取角度θ1及第三物體影像621之第三擷取角度θ3計算出第一接觸點71之位置，根據第二物體影像612之第二擷取角度θ2及第四物體影像622之第四擷取角度θ4計算出第三接觸點73之位置。第一接觸點71與第三接觸點73係為真實接觸點之座標。

接著請同時參考圖10到圖11B關於本發明之第四實施方式之相關示意圖，其中圖10係本發明判斷複數之接觸點為真實接觸點或假接觸點之第四實施方式之步驟流程圖，圖11A-11B係根據圖10，為本發明之光學式觸控裝置於第四實施方式下之示意圖。

首先進行步驟1001：判斷第一物體影像、第二物體影像、第三物體影像及第四物體影像之寬度是否皆小於一第一設定寬度。

在本發明之第四實施例中，處理模組30係判斷第一物體影像611、第二物體影像612、第三物體影像621及第四物體影像622之寬度是否皆小於第一設定寬度。就如同本發明之第三實施例所述，當物體離第一擷取模組21及第二擷取模組22越遠，擷取出之影像尺寸必定較小。而其中第一設定寬度可由設計者預先設定，例如依照距離實際測量出寬度，再將此第一設定寬度儲存於記憶模組(圖未示)等類似模組內。但本發明並不以此為限。

因此若判斷第一物體影像611、第二物體影像612、第三物體影像621及第四物體影像622之寬度皆小於第一設定寬度時，則執行步驟1002：判斷距離第一擷取模組或第二擷取模組較遠之複數之接觸點為真實接觸點。

如由於圖11A所示，當第一物體影像611、第二物體影像612、第三物體影像621及第四物體影像622之寬度皆小於第一設定寬度時，可代表真實接觸點與第一擷取模組21及第二擷取模組22之距離較遠，例如位於偵測區域11之中間線附近。因此處理模組30係將距離第一擷取模組21及第二擷取模組22較遠之複數之接觸點，亦即圖11A中的第一接觸點71及第三接觸點73，判斷為真實接觸點，第一擷取模組21及第二擷取模組22較近之第二接觸點72及第四接觸點74判斷為假接觸點。

若第一物體影像611、第二物體影像612、第三物體影像621及第四物體影像622之寬度並沒有小於第一設定寬度，則進行步驟1003：判斷第一物體影像及第二物體影像之其中之一寬度是否大於第二設定寬度，且第三物體影像及第四物體影像之其中之一之寬度是否大於第二設定寬度。

處理模組30係判斷第一物體影像611及第二物體影像612之其中之一寬度是否大於第二設定寬度，且同時判斷第三物體影像621及第四物體影像622是否大於第二設定寬度，藉此判斷是否有真實接觸點之位置很靠近第一擷取模組21或第二擷取模組22。同樣地，與第一設定寬度類似，第二設定寬度可由設計者預先設定，但本發明並不限於此。

若第一物體影像611與第二物體影像612，以及第三物體影像621與第四物體影像622之間有一影像寬度大於第二設定寬度，則進行步驟1004：判斷距離第一擷取模組或第二擷取模組較近之複數之接觸點係為真實接觸點。

當第一物體影像611與第二物體影像612之間有一影像寬度大於第二設定寬度，即如圖11B之第二物體影像612，處理模組30係判斷最靠近第一擷取模組21之接觸點，即第二接觸點72為真實接觸點。同樣地當第三物體影像621與第四物體影像622之間有一影像寬度大於第二設定寬度時，處理模組30係判斷最靠近第二擷取模組22之第四接觸點74為真實接觸點。如此一來，第一接觸點71與第三接觸點73就必定為假接觸點。

接著請同時參考圖12到圖13關於本發明之第五實施方式之相關示意圖，其中圖12係本發明判斷複數之接觸點為真實接觸點或假接觸點之第五實施方式之步驟流程圖，圖13係根據圖12，為本發明之光學式觸控裝置於第五實施方式下之示意圖。

首先進行步驟1201：根據第一物體影像、第二物體影像、第三物體影像及第四物體影像以計算出不同之複數之接觸點所具有之複數之圓心角度。

在本發明之第五實施方式中，首先處理模組30係計算出不同之複數之接觸點所具有之複數之圓心角度。物體在偵測區域11上之不同的接觸點實際上可以形成不同的接 觸區域。且當第一物體51與第二物體52為同類型之物體時，真實的接觸區域應會具有相似的特性，與假接觸點之間應具有差異較大的特性。由圖13中可知，由於第一擷取模組21及第二擷取模組22所擷取出之物體影像具有各自的寬度，即可代表具有不同之擷取角度。因此，處理模組30可以根據不同之擷取角度，得知不同之接觸區域之特性。在此步驟1201中係計算出不同之接觸點之複數之圓心角度來做比較。

而關於計算圓心角度之方法請同時參考圖14係本發明之光學式觸控裝置計算圓心角度之示意圖。

以圖14為例，當處理模組30要計算出接觸區域A之圓心角度θ c時，係先由不同的擷取角度計算出交點a、b、c、d之座標。如此一來，即可利用公式算出圓心C之座標。

接著處理模組30係計算出交點a到圓心C之向量v1以及交點a到交點d之向量v2，對向量v1與向量v2做外積，再除以交點a到交點b之距離。如此一來，即可求出最長半徑L

當得知最長半徑L後，處理模組30係得知接觸區域A於交點a到交點d間的交點P之座標。最後處理模組30即可求出圓心角度θ c

由於求出圓心角度θ c之方法已經被本發明相關技術人員所熟知，故在此不再贅述。

當求出圓心角度θc後，即進行步驟1202：判斷複數之接觸點之間是否具有相似之圓心角度。

處理模組30係將第一接觸點71到第四接觸點74所求出之圓心角度取絕對值，比較是否有相似的數值。

若第一接觸點71到第四接觸點74中有兩個圓心角度之絕對值較為接近，則進行1203：判斷具有相似之圓心角度之複數之接觸點係為真實接觸點。

若第一接觸點71之圓心角度為0度，第二接觸點72之圓心角度為35度，第三接觸點73之圓心角度為-45度，第四接觸點74之圓心角度為-35度，處理模組30係判斷圓心角度之絕對值較接近之第二接觸點72及第四接觸點74為真實接觸點，第一接觸點71及第三接觸點73為假接觸點。

此處需注意的是，本發明之偵測觸控點座標之方法並不以上述之步驟次序為限，只要能達成本發明之目的，上述之步驟次序亦可加以改變。

因此，本發明可以利用上述之第一實施方式到第五實施方式的其中一種方法來辨識出真實接觸點的位置。或者可以由第一實施方式到第五實施方式依序執行，當第一實施方式無法辨識出真實接觸點的位置時，再執行第二實施方式。如此依序執行下去，即可達到最好的辨識效果。

綜上所陳，本發明無論就目的、手段及功效，在在均顯示其迥異於習知技術之特徵，懇請　貴審查委員明察，早日賜准專利，俾嘉惠社會，實感德便。惟應注意的是，上述諸多實施例僅係為了便於說明而舉例而已，本發明所主張之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準，而非僅限於上述實施例。

先前技術：

90．．．光學式觸控裝置

91．．．偵測區域

921．．．第一擷取模組

922．．．第二擷取模組

93．．．處理模組

94．．．物體

951．．．真實接觸點

952．．．假接觸點

W．．．寬度

H．．．高度

X．．．水平軸

Y．．．垂直軸

θ1．．．第一角度

θ2．．．第二角度

本發明：

10、10’．．．光學式觸控裝置

11．．．偵測區域

21．．．第一擷取模組

22．．．第二擷取模組

30．．．處理模組

41．．．第一發光模組

42．．．第二發光模組

51．．．第一物體

52．．．第二物體

61．．．第一擷取影像

611．．．第一物體影像

612．．．第二物體影像

62．．．第二擷取影像

621．．．第三物體影像

622．．．第四物體影像

71．．．第一接觸點

72．．．第二接觸點

73．．．第三接觸點

74．．．第四接觸點

A．．．接觸區域

C．．．圓心

H．．．高度

L．．．最長半徑

L1、L2．．．間距

W．．．寬度

X．．．水平軸

Y．．．垂直軸

a、b、c、d、P．．．交點

v1、v2．．．向量

θ1．．．第一擷取角度

θ2．．．第二擷取角度

θ3．．．第三擷取角度

θ4．．．第四擷取角度

θc．．．圓心角度

圖1A係先前技術之光學式觸控裝置具有單一接觸點之示意圖。

圖1B係先前技術之光學式觸控裝置具有複數之接觸點之示意圖。

圖2係本發明之光學式觸控裝置之其中一實施例之示意圖。

圖3係本發明之偵測觸控點座標之方法之步驟流程圖。

圖4A-AB係本發明判斷複數之接觸點為真實接觸點或假接觸點之第一實施方式之步驟流程圖。

圖5A-5D係根據圖4，為本發明之光學式觸控裝置於第一實施方式下之示意圖。

圖6係本發明判斷複數之接觸點為真實接觸點或假接觸點之第二實施方式之步驟流程圖。

圖7A-7B係根據圖6，為本發明之光學式觸控裝置於第二實施方式下之示意圖。

圖8係本發明判斷複數之接觸點為真實接觸點或假接觸點之第三實施方式之步驟流程圖。

圖9A-9B係根據圖8，為本發明之光學式觸控裝置於第三實施方式下之示意圖。

圖10係本發明判斷複數之接觸點為真實接觸點或假接觸點之第四實施方式之步驟流程圖。

圖11A-11B係根據圖10，為本發明之光學式觸控裝置於第四實施方式下之示意圖。

圖12係本發明判斷複數之接觸點為真實接觸點或假接觸點之第五實施方式之步驟流程圖。

圖13係根據圖12，為本發明之光學式觸控裝置於第五實施方式下之示意圖。

圖14係本發明之光學式觸控裝置計算圓心角度之示意圖。

10．．．光學式觸控裝置

11．．．偵測區域

21．．．第一擷取模組

22．．．第二擷取模組

30．．．處理模組

51．．．第一物體

52．．．第二物體

61．．．第一擷取影像

611．．．第一物體影像

612．．．第二物體影像

62．．．第二擷取影像

621．．．第三物體影像

622．．．第四物體影像

71．．．第一接觸點

72．．．第二接觸點

73．．．第三接觸點

74．．．第四接觸點

H．．．高度

W．．．寬度

X．．．水平軸

Y．．．垂直軸

θ1．．．第一擷取角度

θ2．．．第二擷取角度

θ3．．．第三擷取角度

θ4．．．第四擷取角度

Claims (25)

1. 一種光學式觸控裝置，包括：一偵測區域，用以供一第一物體及一第二物體進行接觸；一第一擷取模組，係對該偵測區域擷取一第一擷取影像，以擷取得一第一物體影像及一第二物體影像；一第二擷取模組，係對該偵測區域擷取一第二擷取影像，以擷取得一第三物體影像及一第四物體影像；以及一處理模組，係與該第一擷取模組及該第二擷取模組電性連接，該處理模組係根據該第一擷取影像及該第二擷取影像計算出複數之接觸點之座標，並根據該第一物體影像、該第二物體影像、該第三物體影像及該第四物體影像之間之影像關係以判斷出該複數之接觸點各為一真實接觸點或一假接觸點。
2. 如申請專利範圍第1項所述之光學式觸控裝置，其中該第一擷取模組與該第二擷取模組係分別設置於該偵測區域之相鄰之角落。
3. 如申請專利範圍第2項所述之光學式觸控裝置，其中：該處理模組係自該第一擷取影像中靠近該偵測區域之一水平軸之處朝靠近一垂直軸之處進行計算，以依序計算出該第一物體影像之一第一擷取角度及該第二物體影像之一第二擷取角度；以及該處理模組係自該第二擷取影像中靠近該偵測區域之該水平軸之處朝靠近該垂直軸之處進行計算，以依序計 算出該第三物體影像之一第三擷取角度及該第四物體影像之一第四擷取角度。
4. 如申請專利範圍第3項所述之光學式觸控裝置，其中該複數之接觸點包括一第一接觸點、一第二接觸點、一第三接觸點及一第四接觸點，其中：該第一接觸點之坐標係根據該第一物體影像之該第一擷取角度及該第三物體影像之該第三擷取角度計算而得；該第二接觸點之坐標係根據該第二物體影像之該第二擷取角度及該第三物體影像之該第三擷取角度計算而得；該第三接觸點之坐標係根據該第二物體影像之該第二擷取角度及該第四物體影像之該第四擷取角度計算而得；以及該第四接觸點之坐標係根據該第一物體影像之該第一擷取角度及該第四物體影像之該第四擷取角度計算而得，其中若任一接觸點之座標超出該偵測區域之範圍時，處理模組係判斷該接觸點以及與該接觸點成對之接觸點為該假接觸點。
5. 如申請專利範圍第4項所述之光學式觸控裝置，其中：當該複數之接觸點之座標靠近該第一擷取模組之側時，該處理模組係判斷該第一物體影像及該第二物體影像於該第一擷取影像上之間距是否大於該第三物體影像及該第四物體影像於該第二擷取影像上之間距；若是，則該處理模組係判斷該第一接觸點與該第三接觸 點係為該假接觸點，該第二接觸點與該第四接觸點係為該真實接觸點；以及若否，則該處理模組係判斷該第一接觸點與該第三接觸點係為該真實接觸點，該第二接觸點與該第四接觸點係為該假接觸點。
6. 如申請專利範圍第5項所述之光學式觸控裝置，其中：當該複數之接觸點之座標靠近該第二擷取模組之側時，該處理模組係判斷該第一物體影像及該第二物體影像於該第一擷取影像上之間距是否大於該第三物體影像及該第四物體影像於該第二擷取影像上之間距；若是，則該處理模組係判斷該第一接觸點與該第三接觸點係為該真實接觸點，該第二接觸點與該第四接觸點係為該假接觸點；以及若否，則該處理模組係判斷該第一接觸點與該第三接觸點係為該假接觸點，該第二接觸點與該第四接觸點係為該真實接觸點。
7. 如申請專利範圍第3項所述之光學式觸控裝置，更包括：一第一發光模組，係相鄰於該第一擷取模組；以及一第二發光模組，係相鄰於該第二擷取模組，該第一發光模組及該第二發光模組係提供該第一擷取模組及該第二擷取模組一光源。
8. 如申請專利範圍第7項所述之光學式觸控裝置，其中當該第一物體影像與該第二物體影像之間及該第三物體影像與該第四物體影像之間具有亮度差異時，該處理模組係根據該第一物體影像結合該第二擷取影像中較亮 之物體影像，以及根據該第二物體影像結合該第二擷取影像中較暗之物體影像，以計算出該真實接觸點之座標。
9. 如申請專利範圍第3項所述之光學式觸控裝置，其中當該第一物體影像與該第二物體影像之間及該第三物體影像與該第四物體影像之間具有大小差異時，該處理模組係根據該第一物體影像結合該第二擷取影像中較大之物體影像，以及根據該第二物體影像結合該第二擷取影像中較小之物體影像，以計算出該真實接觸點之座標。
10. 如申請專利範圍第3項所述之光學式觸控裝置，其中當該第一物體影像、該第二物體影像、該第三物體影像及該第四物體影像之寬度皆小於一第一設定寬度時，該處理模組係判斷距離該第一擷取模組或該第二擷取模組較遠之該複數之接觸點為該真實接觸點。
11. 如申請專利範圍第10項所述之光學式觸控裝置，其中當該第一物體影像及該第二物體影像之其中之一寬度大於一第二設定寬度，且該第三物體影像及該第四物體影像之其中之一之寬度大於該第二設定寬度時，該處理模組係判斷距離該第一擷取模組或該第二擷取模組較近之該複數之接觸點係為該真實接觸點。
12. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之光學式觸控裝置，其中該處理模組係根據該第一物體影像、該第二物體影像、該第三物體影像及該第四物體影像以計算出不同之該複數之接觸點所具有之複數之圓心角度，再判斷 該複數之接觸點之間是否具有相似之圓心角度，若是，則該處理模組係判斷具有相似之圓心角度之該複數之接觸點係為該真實接觸點。
13. 如申請專利範圍第12項所述之光學式觸控裝置，其中該處理模組係藉由不同之該複數之接觸點所個別具有之一圓心座標及一最長半徑以計算出該複數之圓心角度。
14. 一種偵測觸控點座標之方法，係用於一光學式觸控裝置，該光學式觸控裝置具有一偵測區域，用以供一第一物體及一第二物體進行接觸，該方法包括以下步驟：藉由一第一擷取模組以對該偵測區域擷取一第一擷取影像，以擷取得一第一物體影像及一第二物體影像；藉由一第二擷取模組以對該偵測區域擷取一第二擷取影像，以擷取得一第三物體影像及一第四物體影像；根據該第一擷取影像及該第二擷取影像計算出複數之接觸點之座標；以及根據該第一物體影像、該第二物體影像、該第三物體影像及該第四物體影像之間之關係以判斷出該複數之接觸點各為一真實接觸點或一假接觸點。
15. 如申請專利範圍第14項所述之偵測觸控點座標之方法，更包括以下步驟：自該第一擷取影像中靠近該偵測區域之一水平軸之處朝靠近一垂直軸之處進行計算，以依序計算出該第一物體影像之一第一擷取角度及該第二物體影像之一第二擷取角度；以及自該第二擷取影像中靠近該偵測區域之該水平軸之處 朝靠近該垂直軸之處進行計算，以依序計算出該第三物體影像之一第三擷取角度及該第四物體影像之一第四擷取角度。
16. 如申請專利範圍第15項所述之偵測觸控點座標之方法，其中該複數之接觸點包括一第一接觸點、一第二接觸點、一第三接觸點及一第四接觸點；計算出該複數之接觸點之座標之步驟更包括以下：根據該第一物體影像之該第一擷取角度及該第三物體影像之該第三擷取角度計算出該第一接觸點之坐標；根據該第二物體影像之該第二擷取角度及該第三物體影像之該第三擷取角度計算出該第二接觸點之坐標；根據該第二物體影像之該第二擷取角度及該第四物體影像之該第四擷取角度計算出該第三接觸點之坐標；以及根據該第一物體影像之該第一擷取角度及該第四物體影像之該第四擷取角度計算該第四接觸點之坐標，其中若任一接觸點之座標超出該偵測區域之範圍時，係判斷該接觸點以及與該接觸點成對之接觸點為該假接觸點。
17. 如申請專利範圍第16項所述之偵測觸控點座標之方法，其中判斷該複數之接觸點為該真實接觸點或該假接觸點之步驟更包括：當該複數之接觸點之座標靠近該第一擷取模組之側時，判斷該第一物體影像及該第二物體影像於該第一擷取影像上之間距是否大於該第三物體影像及該第四物體影像於該第二擷取影像上之間距； 若是，則判斷該第一接觸點與該第三接觸點係為該假接觸點，該第二接觸點與該第四接觸點係為該真實接觸點；以及若否，則判斷該第一接觸點與該第三接觸點係為該真實接觸點，該第二接觸點與該第四接觸點係為該假接觸點。
18. 如申請專利範圍第17項所述之偵測觸控點座標之方法，其中判斷該複數之接觸點為該真實接觸點或該假接觸點之步驟更包括：當該複數之接觸點之座標靠近該第二擷取模組之側時，係判斷該第一物體影像及該第二物體影像於該第一擷取影像上之間距是否大於該第三物體影像及該第四物體影像於該第二擷取影像上之間距；若是，則判斷該第一接觸點與該第三接觸點係為該真實接觸點，該第二接觸點與該第四接觸點係為該假接觸點；以及若否，則判斷該第一接觸點與該第三接觸點係為該假接觸點，該第二接觸點與該第四接觸點係為該真實接觸點。
19. 如申請專利範圍第15項所述之偵測觸控點座標之方法，其中判斷該複數之接觸點為該真實接觸點或該假接觸點之步驟更包括：當該第一物體影像與該第二物體影像之間及該第三物體影像與該第四物體影像之間具有亮度差異時，係根據該第一物體影像結合該第二擷取影像中較亮之物體影 像，以及根據該第二物體影像結合該第二擷取影像中較暗之物體影像，計算出該真實接觸點之座標。
20. 如申請專利範圍第15項所述之偵測觸控點座標之方法，其中判斷該複數之接觸點為該真實接觸點或該假接觸點之步驟更包括：當該第一物體影像與該第二物體影像之間及該第三物體影像與該第四物體影像之間具有大小差異時，係根據該第一物體影像結合該第二擷取影像中較大之物體影像，以及根據該第二物體影像結合該第二擷取影像中較小之物體影像，以計算出該真實接觸點之座標。
21. 如申請專利範圍第15項所述之偵測觸控點座標之方法，其中判斷該複數之接觸點為該真實接觸點或該假接觸點之步驟更包括：當該第一物體影像、該第二物體影像、該第三物體影像及該第四物體影像之寬度皆小於一第一設定寬度時，係判斷距離該第一擷取模組或該第二擷取模組較遠之該複數之接觸點為該真實接觸點。
22. 如申請專利範圍第21項所述之偵測觸控點座標之方法，其中判斷該複數之接觸點為該真實接觸點或該假接觸點之步驟更包括：當該第一物體影像及該第二物體影像之其中之一寬度大於一第二設定寬度，且該第三物體影像及該第四物體影像之其中之一之寬度大於該第二設定寬度時，係判斷距離該第一擷取模組或該第二擷取模組較近之該複數之接觸點係為該真實接觸點。
23. 如申請專利範圍第14項所述之偵測觸控點座標之方法，其中判斷該複數之接觸點為該真實接觸點或該假接觸點之步驟更包括：根據該第一物體影像、該第二物體影像、該第三物體影像及該第四物體影像以計算出不同之該複數之接觸點所具有之複數之圓心角度；判斷該複數之接觸點之間是否具有相似之圓心角度；以及若是，則判斷具有相似之圓心角度之該複數之接觸點係為該真實接觸點。
24. 如申請專利範圍第23項所述之偵測觸控點座標之方法，其中判斷該複數之接觸點之間是否具有相似圓心角度之步驟包括：比較該複數之圓心角度之絕對值。
25. 如申請專利範圍第23項所述之偵測觸控點座標之方法，其中計算出該複數之圓心角度之步驟包括：藉由不同之該複數之接觸點所個別具有之一圓心座標及一最長半徑以計算出該複數之圓心角度。