TWI461991B - 用於觸摸及手勢辨識之光學觸控墊 - Google Patents

Description

用於觸摸及手勢辨識之光學觸控墊

本發明一般而言係關於光學裝置，且特定而言但非排外地，係關於用於觸摸及手勢辨識之光學觸控墊。

許多種類之輸入裝置與諸如電腦之電子裝置一起使用。一滑鼠可能係與一電腦一起使用之最常見輸入指向裝置，但觸控墊亦係經常使用的；當前幾乎所有膝上型電腦皆配備有一觸控墊。一觸控墊偵測一使用者之手指觸摸觸控墊之位置，且使用所偵測之位置來控制電腦螢幕上之一游標及選擇用於電腦之命令。

兩種類型之電子觸控墊(電阻式或電容式)係最常見的，但光學指紋感測器最近變得可用，其通常用作一安全密鑰。舉例而言，指紋感測器可用於解鎖一電腦以使得可操作該電腦，且甚至用於解鎖一實體門以進入一建築物或房間。

光學手勢辨識器最近亦變得可用。一手勢辨識器使用一相機來偵測諸如一手之一物件。然後由一電腦或處理器來分析手之所偵測影像以辨識由該手做出之手勢。可使用所偵測之手勢以例如在一電腦及/或視訊遊戲中選擇用於電腦之命令。

闡述用於光學觸摸及手勢辨識之一設備、系統及方法之實施例。闡述眾多特定細節以提供對本發明之實施例之一透徹理解，但熟習此項技術者將認識到：可在無該等特定細節中之一或多者之情況下或藉助其他方法、組件、材料等來實踐本發明。在某些例項中，未詳細地展示或闡述眾所周知之結構、材料或操作，但無論如何該等結構、材料或操作皆涵蓋於本發明之範疇內。

本說明書中通篇提及之「一項實施例」或「一實施例」意指與該實施例一同闡述之一特定特徵、結構或特性包括於至少一項所闡述實施例中。因此，本說明書中之片語「在一項實施例中」或「在一實施例中」之出現未必全部指代同一實施例。此外，在一或多項實施例中，可以任一適合方式來組合該等特定特徵、結構或特性。

類似於常用之電子觸控墊，一光學觸摸感測器感測觸摸該感測器之一表面之一或多個指尖-亦即，在手指與感測器之間通常存在實體接觸。光學觸摸感測器可感測一指尖在該表面上之位置，且在其具有足夠解析度之情況下，亦可偵測該指尖之指紋。一手勢辨識器可使用一相機來將做手勢之手成像，但與觸摸感測器相比而言，手不能太接近於相機。因此，一指尖感測器可用作一光學觸控墊，但一光學觸控墊不可用於手勢辨識，乃因做手勢之手並不觸摸觸控墊。下文闡述可用作一光學觸控墊及一手勢辨識器兩者之一光學裝置。

圖1圖解說明一稜鏡102中之全內反射之物理原理。稜鏡102具有一三角形橫截面，藉助具有一折射率n ₂ 之一材料製成且由具有不同於n ₂ 之一折射率n ₁ 之一介質環繞。由於其三角形橫截面，稜鏡102包括具有環繞介質之三個界面：表面104、表面106及表面108。經準直光110法向入射於界面104處，以使得經準直光110穿過界面104且實質上無改變地進入稜鏡102。經準直光110以一入射角θ _i 入射於界面106處，例如，入射於點114、116、118、120等處，其中該入射角θ _i 大於界面106處之一臨界角θ _c 。臨界角θ _c 如下界定：

在稜鏡102由玻璃製成且由空氣環繞之一實例中，n ₂ =1.5(玻璃)且n ₁ =1(空氣)，此意指臨界角θ _c =41.81度。在入射角θ _i 超過臨界角之情況下-亦即，在滿足條件θ _i >θ _c 之情況下-經準直光110將由界面106反射而非經由界面106透射至環繞介質中。經反射光112保持準直且具有一反射角θ _r ，根據反射定律，該反射角θ _r 等於入射角θ _i (θ _r =θ _i )。所反射之經準直光112法向於稜鏡102之界面108，且因此經準直光112經由界面108無改變地射出稜鏡102。

圖2圖解說明當一指尖觸摸稜鏡時在稜鏡102中之受抑全內反射(FTIR)之原理。如在圖1中，稜鏡102具有一三角形橫截面且具有一折射率n ₂ 並由諸如空氣之介質環繞，該介質具有不同於n ₂ 之折射率n ₁ 。經準直光110法向入射於界面104處，以使得經準直光110實質上無改變地進入稜鏡102。在進入稜鏡102之後，經準直光110或其部分自界面106反射，且經由界面108無改變地射出稜鏡102。在其他實施例中，經準直光110及所反射之經準直光112未必分別法向於界面104及108。在此等實施例中，經準直光在其進入稜鏡時且在其離開稜鏡時偏轉，但適當地維持在界面106處之全內反射條件(θ _i >θ _c )。

可使用一手指202之指尖來觸摸稜鏡102之界面106。通常，一指尖包括脊線及穀線兩者，其共同形成一人之指紋。當手指202之指尖按壓在界面106上時，手指202之指尖處之脊線實體地觸摸界面106之點114及118。由於此接觸，在點114及118處不再存在一稜鏡-空氣界面。因此，不能界定藉由方程式(1)給出之臨界角且不再滿足全內反射條件(θ _i >θ _c )。由於不能滿足全內反射條件，入射經準直光110不在點114及118(指尖脊線與界面106接觸處)處反射而是改為由手指202散射及/或吸收。即使稜鏡與指尖之脊線之間可存在一薄氣隙，但由於來自稜鏡內部之光之部分或全部經由該薄氣隙隧穿至指尖，因此所反射光之能量可降低或消失，此稱為受抑全內反射。因此，全內反射被認為是受抑的，乃因光線現在可穿過而進入至接觸材料(通常為皮膚)中，且界面106處之內部反射不再是完全的。相比而言，手指202之指尖處之穀線部分不與界面106接觸，意指在點116及120處存在稜鏡-空氣界面。入射經準直光110因此在點116及120處反射，就像例如在稜鏡102上無手指202之經準直光112那般。

圖3展示一觸摸感測器300之一實施例，其依賴於諸如稜鏡102之一稜鏡中之受抑全內反射。感測器300可包括一經準直光之源，其包括一光源302及一透鏡304，透鏡304將由光源302發射之光準直成一經準直光束110。一影像感測器306可偵測自界面106之部分反射之經準直光112。偵測到之所反射-經準直光112展示手指202之指尖在界面106上之存在。在影像感測器306具有充足解析度之實施例中，影像感測器306亦可偵測手指202之指紋並將其成像為：對應於指紋之穀線之亮部分及對應於指紋之脊線之暗部分。可包括一透鏡308以在影像感測器306上之界面106上形成指尖或指紋之一影像。

圖4圖解說明一影像感測系統400之一實施例，其包括一影像感測器402。一處理器或電腦404耦合至影像感測器402且諸如一電腦螢幕406之一顯示單元又耦合至電腦404。在系統400之一項實施例中，影像感測器402可係觸摸感測器300之影像感測器306，但在其他實施例中，影像感測器402可係觸摸及手勢辨識系統1000之影像感測器1032及1038中之一者或兩者(參見 圖10)。

圖5至圖6共同圖解說明用於偵測一單個指尖及/或指紋之位置之光學觸摸感測器300之一應用之一實施例。在圖5中，在時間t ₁ 處，影像感測器306偵測一指紋影像圖框502，其具有在影像圖框中之一第一位置處之一指紋圖案506。在包括安全特徵之一項實施例中，指紋圖案506可先前已登記為一合法輸入指紋，且在一時間t ₁ 之前的第一所偵測指紋圖案亦可用作一安全密鑰以解鎖電腦。另一選擇為，可將指紋圖案506簡單地辨識為在時間t ₁ 之前的任何輸入指紋。在時間t ₂ 處，影像感測器306偵測一影像圖框504，其具有一指紋圖案508，指紋圖案508與指紋圖案506相同但已移位至影像圖框內之一第二位置。

可使用各種計算方法來相對於第一位置找出第二位置。在一項實施例中，可藉由使圖框502與圖框504相關來判定第一位置及第二位置。依據該相關，可計算自第一指紋位置506至第二指紋位置508之移動。兩個函數f(x,y)及g(x,y)之一相關C(p,q)可界定為：

C(p,q)=∫∫f(x,y)g(x-p,y-q)dx dy　方程式(2)

其中f(x,y)係第一影像圖框502，g(x,y)係第二影像圖框504且p及q係圖框502與圖框504之間的指紋位置之x 及y 移動。使用此相關，將一相關峰值位置(p,q)界定為相關C(p,q)展示一峰值之位置。一相關峰值位置(p,q)對應於自第一指紋位置506至第二指紋位置508之改變。因此，如圖6中所展示分別在時間t ₁ 及時間t ₂ 處之電腦螢幕602及604將顯示自位置606移動至位置608之一游標。一游標之位置可用於選擇用於電腦之命令。可藉由一電腦或處理器(參見，諸如， 圖4)來執行圖框之相關、游標之產生及顯示以及其他計算，但亦可使用其他計算方法。

圖7至圖8共同圖解說明用於偵測多個指紋之位置之光學觸摸感測器300之一應用之一實施例。圖7展示兩個手指同時觸摸觸控墊。在時間t ₁ 處， 影像感測器306偵測一圖框702，其具有在一第一位置處之指紋圖案706及在一第二位置處之指紋圖案708。在時間t ₂ 處，影像感測器306偵測一圖框704，其具有與指紋圖案706相同但已移位至一第三位置之指紋圖案710以及與指紋圖案708相同但已移位至一第四位置之一指紋圖案712。

在此實施例中，亦可使用一相關來判定指紋之位置之改變。藉由諸如使用方程式(2)使圖框702與圖框704相關，將產生兩個相關峰值。一相關峰值位置(p1,q1)對應於指紋圖案706之自第一位置至第三位置之改變，另一相關峰值位置(p2,q2)對應於指紋圖案708之自第二位置至第四位置之改變。因此，如圖8中所展示分別在時間t ₁ 及時間t ₂ 處之電腦螢幕802及804將顯示獨立移動之兩個游標806及808。游標806可表示指紋圖案706，且游標808可表示指紋圖案708。可藉由一電腦或(若干)處理器(參見，諸如， 圖4)來執行圖框之相關、游標之產生及顯示以及其他計算，但亦可使用其他計算方法。

圖9圖解說明用於將一感測器上之手指位置轉譯成如圖5至圖8中所圖解說明之一電腦螢幕上之游標位置之一處理程序900之一實施例。在方塊902處，諸如處理器404(參見 圖4)之一處理器計算由一影像感測器在時間t ₁ 及t ₂ 處偵測到之兩個連續圖框之相關。在方塊904處，處理器識別及分離所計算之相關峰值位置；相關峰值之數目對應於觸控螢幕上之獨立觸摸之數目。在方塊906處，處理器404在一電腦螢幕406上產生一或多個游標(參見圖4)，其中一游標對應於每一相關峰值位置。

圖10圖解說明能夠執行觸摸偵測及手勢辨識兩者之一光學觸控墊1000之一實施例。觸控墊1000包括具有四邊橫截面之一稜鏡1002。稜鏡1002既耦合至將經準直光1024引導至稜鏡中之一經準直光之源且亦耦合至接收射出稜鏡1002之光之一影像感測器1032。一額外影像感測器1038耦合至稜鏡1002以捕獲定位於稜鏡上方之一手1014之一影像。

稜鏡1002具有四邊橫截面，其包括四個界面：一光進入界面1004、一觸摸界面1008、一光射出界面1006及一背面界面1010。觸摸界面1008與背面界面1010彼此間隔開且實質上平行。稜鏡之一光學軸1012實質上法向於觸摸界面1008及背面界面1010。光進入界面1004及光射出界面1006連接觸摸界面及背面界面且相對於光學軸1012以一角度定位，以使得稜鏡1002之橫截面形狀實質上為梯形的。然而，在其他實施例中，稜鏡1002可具有一不同的四邊形橫截面形狀或可具有為非多邊形的一橫截面形狀。

光源1020以光學方式耦合至諸如透鏡1022之一光學元件，透鏡1022可將來自光源1020之光整形成一束經準直光1024，該光束經引導而朝向光進入界面1004。在一項實施例中，光源1020以紅外線波長範圍發光，但在其他實施例中，光源1020可以其他波長範圍(諸如，可見或紫外線範圍)發光。在所圖解說明之實施例中，光學元件1022係一折射透鏡，但在其他實施例中，該光學元件可係反射或繞射光學元件。

影像感測器1032經定位以基於自觸摸界面1008反射之光而捕獲該觸摸界面之一或多個影像。經準直光1024係自觸摸界面1008反射且變為所反射之經準直光1026。所反射之經準直光1026經由光射出界面1006射出稜鏡1002。一光學元件1028定位於所反射之經準直光1026之路徑中以將觸摸界面1008之一影像聚焦於影像感測器1032上。在所圖解說明之實施例中，光學元件1028係一折射透鏡，但在其他實施例中，該光學元件可係反射或繞射光學元件。

一額外影像感測器1038沿光學軸1012定位以捕獲諸如手1014之一物件之一或多個影像，該物件定位於觸摸界面1008上方。在所圖解說明之實施例中，手1014由光源1018照明，但在其他實施例中，手1014可由環境光照明。一光學元件1034沿光學軸1012定位以將手1014之一影像聚焦於影像感測器1038上。在所圖解說明之實施例中，光學元件1034係一折射透鏡，但在其他實施例中，該光學元件可係反射或繞射光學元件。

為增強藉由影像感測器1032及1038偵測之信號之信雜比，在一項實施例中，光源1020及光1018可具有不同波長。舉例而言，入射光源1020可發射具有一波長範圍λ ₁ 之紅外光，而光源1018發射具有波長範圍λ ₂ 之可見光，其中λ ₁ 與λ ₂ 不重疊。因此，在光學觸控墊1000之一項實施例中，可將使波長範圍λ ₁ 通過之一濾光器1030安置在影像感測器1032前面、光學元件1028之前或之後，且可將使λ ₂ 通過之一濾光器1036安置在影像感測器1038前面、光學元件1034之前或之後。在手1014由環境光而非來自光源1018之光照明之一實施例中，可相應地調整濾光器1030及1036。

觸摸感測器1000操作為一觸摸偵測器及一手勢辨識器兩者。在觸摸偵測期間，由光源1020發射之光由光學元件1022準直成經準直光1024，然後經由光進入界面1004將經準直光1024引導至稜鏡1002中。在所圖解說明之實施例中，經準直光1024以實質上0度之一入射角(亦即 ，實質上法向於進入界面1004)入射於光進入界面1004上，但在其他實施例中，經準直光1024可以其他角度入射於光進入界面1004上。

在進入稜鏡1002之後，經準直光1024自觸摸界面1008反射且變為所反射之經準直光1026。在無指尖與觸摸表面1008接觸之情況下，經準直光1024在界面1008處藉由全內反射完全反射，但在存在一指尖與觸摸界面1008接觸之情況下，則根據受抑全內反射僅部分地反射經準直光1024。所反射之經準直光1026經由光射出界面1006射出稜鏡1002。在所圖解說明之實施例中，所反射之經準直光1026以實質上0度之一入射角(亦即 ，實質上法向於射出界面1006)入射於光射出界面1006上，但在其他實施例中，所反射之經準直光1026可以其他角度入射於光射出界面1006上。

在射出稜鏡1002之後，所反射之經準直光1026由光學元件1028聚焦，由濾光器1030(在存在之情況下)濾光且被引導至影像感測器1032上以用於影像捕獲。由影像感測器1032捕獲之一或多個影像可然後由耦合至影像感測器1032之電路或邏輯件(參見 圖4)來處理。在一項實施例中，可如與圖5至圖8一同所闡述來處理影像，但在其他實施例中，可使用其他類型之處理。

對於手勢辨識，手1014定位於觸摸界面1008上面且由環境光或(在存在之情況下)由光源1018來照明。來自手1014之光1016經由觸摸界面1008進入稜鏡1002，穿過稜鏡且經由背面界面1010射出。在經由背面界面1010射出之後，光1016由光學元件1034聚焦，由濾光器1036(在存在之情況下)濾光且被引導至影像感測器1038上以用於影像捕獲。由影像感測器1038捕獲之一或多個影像可由耦合至影像感測器之電路及邏輯件(參見 圖4)來處理以判定由手做出之手勢。當來自手1014之光1016藉由穿過稜鏡1002而傳播至影像感測器1038時不發生全內反射。

圖11圖解說明用於觸摸及手勢偵測及辨識之一光學觸控墊1100之一替代實施例。光學觸控墊1100與光學觸控墊1000共用許多類似性。兩個光學觸控墊之間之主要差異係在光學觸控墊1100中具有成像透鏡1034，且影像感測器1038可安置於另一位置處，以使得來自物件1014之光1016不穿過稜鏡1002。成像透鏡1034毗鄰於稜鏡1002定位以用於形成物件1014之一影像。因此，不需要平行於觸摸界面1008之背面界面1010。另外，光學觸控墊1100可視情況地使用濾光器1036來改良信雜比，但在其他實施例中，無需使用濾光器1036。

包括發明摘要中所闡述內容之本發明之所圖解說明實施例之以上闡述並非意欲窮盡或將本發明限定為所揭示之精確形式。儘管出於例示性目的而在本文中闡述本發明之特定實施例及實例，但熟習此項技術者將認識到，可在本發明之範疇內做出各種等效修改。可根據以上詳細闡述對本發明做出此等修改。

以下申請專利範圍使用之術語不應理解為將本發明限定於說明書及申請專利範圍中所揭示之特定實施例。而是，本發明之範疇將完全由以下申請專利範圍判定，該等申請專利範圍將根據申請專利範圍解釋之所確立原則來加以理解。

102．．．稜鏡

104．．．表面

106．．．表面

108．．．表面

110．．．經準直光

112．．．經反射光

114．．．點

116．．．點

118．．．點

120．．．點

202．．．手指

300．．．觸摸感測器

302．．．光源

304．．．透鏡

306．．．影像感測器

308．．．透鏡

400．．．影像感測系統

402．．．影像感測器

404．．．電腦

406．．．電腦螢幕

502．．．指紋影像圖框

504．．．影像圖框

506．．．指紋圖案

508．．．指紋圖案

602．．．電腦螢幕

604．．．電腦螢幕

606．．．位置

608．．．位置

702．．．圖框

704．．．圖框

706．．．指紋圖案

708．．．指紋圖案

710．．．指紋圖案

712．．．指紋圖案

802．．．電腦螢幕

804．．．電腦螢幕

806．．．游標

808．．．游標

1000．．．光學觸控墊

1002．．．稜鏡

1004．．．光進入界面

1006．．．光射出界面

1008．．．觸摸界面

1010．．．背面界面

1012．．．光學軸

1014．．．手

1016．．．光

1018．．．光源

1020．．．光源

1022．．．透鏡

1024．．．經準直光

1026．．．經準直光

1028．．．光學元件

1030．．．濾光器

1032．．．影像感測器

1034．．．光學元件

1036．．．濾光器

1038．．．額外影像感測器

1100．．．光學觸控墊

參考下圖闡述本發明之非限定性及非窮舉性實施例，其中除非另有說明，否則在各個視圖中相同參考編號指代相同部件。

圖1係圖解說明全內反射之一稜鏡之一實施例之一橫截面圖。

圖2係圖解說明當一指尖觸摸稜鏡時之受抑全內反射之一稜鏡之一實施例之一橫截面圖。

圖3係一光學觸摸偵測器及/或指紋感測器之一實施例之一示意圖。

圖4係一光學感測系統之一實施例之一方塊圖。

圖5係正由一光學觸摸偵測器感測之指尖位置之一實施例之一示意圖。

圖6係自諸如圖5中所示之一光學觸摸偵測器上之指尖位置轉譯之一電腦螢幕上之游標位置之一實施例之一示意圖。

圖7係由一光學觸摸偵測器感測之一對指尖之一實施例之一示意圖。

圖8係自諸如圖6中所示之一光學觸摸偵測器上之指尖位置轉譯之一電腦螢幕上之多個游標位置之一實施例之一示意圖。

圖9係用於將一光學觸控墊上之指尖位置轉譯成諸如圖5至圖6或圖7至圖8中所示之一電腦螢幕上之游標位置之一處理程序之一實施例之一流程圖。

圖10係用於觸摸偵測及手勢辨識之一光學觸控墊之一實施例之一示意圖。

圖11係用於觸摸偵測及手勢辨識之一光學觸控墊之一替代實施例之一示意圖。

102．．．稜鏡

104．．．表面

106．．．表面

108．．．表面

110．．．經準直光

112．．．經反射光

114．．．點

116．．．點

118．．．點

120．．．點

Claims (18)

1. 一種光學觸控墊，其包含：具有四邊橫截面之一稜鏡，其包括一光進入界面、一光射出界面、一觸摸界面以及實質上平行於該觸摸界面且與該觸摸界面間隔開之一背面界面；一經準直光之源，其中該經準直光經由該光進入界面進入該稜鏡，藉由全內反射自該觸摸界面反射，且經由該光射出界面射出該稜鏡；一第一影像感測器，其用於偵測自該光射出界面射出之該經準直光；一透鏡，其用於經由該觸摸界面及該背面界面形成定位於該觸摸界面上方之一物件之一影像，其中該物件沒有碰觸該觸摸界面；及一第二影像感測器，其以光學方式耦合至該透鏡以用於偵測用於手勢辨識之該物件之該影像。
2. 如請求項1之光學觸控墊，其中該稜鏡具有一實質上梯形橫截面。
3. 如請求項1之光學觸控墊，其中該經準直光之源包含：一光源；及一準直透鏡，其耦合至該光源。
4. 如請求項1之光學觸控墊，其進一步包含：一第一濾光器，其安置於該光射出界面與該第一影像感測器之間，其中該第一濾光器使一第一波長範圍通過；及 一第二濾光器，其安置於該稜鏡與該第二影像感測器之間，其中該第二濾光器使一第二波長範圍通過。
5. 如請求項4之光學觸控墊，其中該經準直光之源以一第一波長範圍發射光。
6. 如請求項5之光學觸控墊，其進一步包含一第二光源，該第二光源以一第二波長範圍發射光以用於照明該物件。
7. 如請求項6之光學觸控墊，其中該第一波長範圍係紅外光，且該第二波長範圍係可見光。
8. 如請求項1之光學觸控墊，其進一步包含一第二透鏡，該第二透鏡將該稜鏡之該觸摸界面成像至該第一影像感測器上。
9. 如請求項1之光學觸控墊，其進一步包含耦合至該第一影像感測器之一第一處理器及耦合至該第二影像感測器之一第二處理器。
10. 一種用於指尖及手勢成像之方法，該方法包含：將經準直光引導至具有四邊橫截面之一稜鏡中，該稜鏡包括一光進入界面、一光射出界面、一觸摸界面以及實質上平行於該觸摸界面且與該觸摸界面間隔開之一背面界面，其中該經準直光經由該光進入界面進入該稜鏡，藉由全內反射自該觸摸界面反射，且經由該光射出界面射出該稜鏡；將自該光射出界面射出之該經準直光成像以獲得該觸摸界面之一影像，其中將自該光射出界面射出之該經準 直光成像包含：使用一第一透鏡將該經準直光引導至一第一影像感測器上，及使用該第一影像感測器捕獲該觸摸界面之一影像；將定位於該觸摸界面上方之一物件成像，其中將該物件成像包含：使用一第二透鏡將來自該物件之穿過該稜鏡之該觸摸界面及背面界面之光引導至一第二影像感測器上，及使用該第二影像感測器捕獲用於手勢辨識之該物件之一影像。
11. 如請求項10之方法，其中該稜鏡具有一實質上梯形橫截面。
12. 如請求項10之方法，其進一步包含：使用一第一濾光器對經由該光射出界面射出之光進行濾光，該第一濾光器使一第一波長範圍通過；及藉助一第二濾光器對來自該物件之光進行濾光，該第二濾光器使一第二波長範圍通過。
13. 如請求項12之方法，其中該經準直光係在一第一波長範圍內。
14. 如請求項13之方法，其中來自該物件之該光係在一第二波長範圍內。
15. 如請求項14之方法，其中該第一波長範圍係紅外光，且 該第二波長範圍係可見光。
16. 一種用於使用一光學觸控墊執行多點觸控之方法，該方法包含：在一第一時間處捕獲一第一影像圖框，該第一影像圖框包括一或多個觸摸位置；在一連續之第二時間處捕獲一第二影像圖框，該第二影像圖框包括與該第一影像圖框相同數目的觸摸位置；使第一影像圖框與第二影像圖框相關以產生相關峰值位置；及藉由分離該等相關峰值位置來判定每一手指觸摸之位置，其中每一相關峰值對應於一觸摸位置。
17. 如請求項16之方法，其中使第一影像圖框與第二影像圖框相關以產生相關峰值位置包含使用以下公式 其中C(p,q)係該第一影像圖框與該第二影像圖框之一相關，f(x,y)係表示該第一影像圖框之一函數，g(x,y)係表示該第二影像圖框之一函數，且p及q係該第一影像圖框與該第二影像圖框之間的觸摸位置移動。
18. 一種光學觸控墊，其包含：一稜鏡，其具有一光進入界面、一光射出界面及一觸摸界面；一經準直光之源，其中該經準直光經由該光進入界面進入該稜鏡，藉由全內反射自該觸摸界面反射，且經由 該光射出界面射出該稜鏡；一第一影像感測器，其用於偵測自該光射出界面射出之該經準直光；一透鏡，其毗鄰於該稜鏡定位以用於形成一物件之一影像；及一第二影像感測器，其以光學方式耦合至該透鏡以用於偵測該物件之該影像，其中該物件之該影像不經由該稜鏡形成，及其中來自該物件之光沒有穿過該稜鏡。