TWI470514B - 判斷鏡頭裝置是否偏移之方法及其光學觸控系統 - Google Patents

Description

判斷鏡頭裝置是否偏移之方法及其光學觸控系統

本發明關於一種判斷方法及其光學觸控系統，尤指一種判斷鏡頭裝置是否偏移之方法及其光學觸控系統。

一般而言，光學觸控系統通常係利用遮斷取像方式或反射取像方式，以偵測出手指在觸控平面上的相對位置，其設計均是使用鏡頭裝置(如互補性氧化金屬半導體(Complementary Metal-Oxide Semiconductor,CMOS)感測器)與光源(如近紅外線發光裝置)之組合來進行光學感測，鏡頭裝置與光源大多安置在螢幕之左右上方兩個邊角處。上述兩種方式的不同之處在於，遮斷取像方式係採用反光設計(在螢幕周邊設有反光邊條)，當手指觸碰螢幕時，手指即為光線遮斷物，藉由鏡頭裝置取像後，其所擷取的影像中亮度相對較低之像素位置就是使用者手指在螢幕上的觸碰位置；反射取像方式則是採用消光設計(在螢幕周邊設有消光邊條)，當手指觸碰螢幕時，手指即為光線反射物，藉由鏡頭裝置取像後，其所擷取的影像中亮度相對較高之像素位置就是使用者手指在螢幕上的觸碰位置。

上述兩種方式的定位精準度通常取決於鏡頭裝置之取像範圍是否可完全涵蓋到整個觸控平面，然而，由於鏡頭裝置常會因某些因素，如在使用期間遭受碰撞、組裝不良等，而使得鏡頭裝置之光軸偏轉離開原本預設之架設角度，因此，就會造成影像之取像角度失真，從而產生光學觸控定位錯誤之問題。

本發明之目的之一在於提供一種判斷鏡頭裝置是否偏移之方法及其光學觸控系統，以解決上述之問題。

本發明之申請專利範圍係揭露一種判斷鏡頭裝置是否偏移之方法，其應用於一光學觸控系統上，該光學觸控系統包含一螢幕、一第一光源、一第一鏡頭裝置、一第一光學邊條，以及一第二光學邊條，該螢幕具有一觸控平面，該觸控平面具有一第一邊角、一第一側邊，以及一第二側邊，該第一側邊以及該第二側邊與該第一邊角相對，該第一鏡頭裝置具有一第一光軸，該第一光源以及該第一鏡頭裝置設置於對應該第一邊角之位置上，該第一光學邊條以及該第二光學邊條分別設置於該第一側邊以及該第二側邊上。該方法包含該第一鏡頭裝置朝該觸控平面擷取一第一原始光學影像、該第一鏡頭裝置根據該第一原始光學影像設定一第一亮度閥值、將一第一反光件以及一第二反光件分別設置於該第一光學邊條以及該第二光學邊條之相對接近該第一邊角的一端上，該第一反光件以及該第二反光件之反射率與該第一光學邊條以及該第二光學邊條之反射率不同、該第一鏡頭裝置朝該觸控平面擷取一第一實際光學影像，以及該第一鏡頭裝置根據該第一實際光學影像中亮度值大於或小於該第一亮度閥值的像素數量判斷該第一光軸是否偏移。

本發明之申請專利範圍另揭露該第一光學邊條以及該第二光學邊條皆為一消光邊條或一反光邊條，該第一反光件以及該第二反光件之反射率係大於該第一光學邊條以及該第二光學邊條之反射率。該第一鏡頭裝置根據該第一實際光學影像中亮度值大於或小於該第 一亮度閥值的像素數量判斷該第一光軸是否偏移之步驟包含該第一鏡頭裝置於偵測出該第一實際光學影像中亮度值大於該第一亮度閥值的像素數量大於2或小於2時，判斷該第一光軸已偏移。

本發明之申請專利範圍另揭露該第一鏡頭裝置根據該第一原始光學影像設定該第一亮度閥值之步驟包含該第一鏡頭裝置以將該第一原始光學影像之一平均亮度值依一特定比例增強之方式計算出該第一亮度閥值。

本發明之申請專利範圍另揭露該第一光學邊條以及該第二光學邊條皆為一消光邊條或一反光邊條，該第一反光件以及該第二反光件之反射率係小於該第一光學邊條以及該第二光學邊條之反射率。該第一鏡頭裝置根據該第一實際光學影像中亮度值小於第一亮度閥值的像素數量判斷該第一光軸是否偏移之步驟包含該第一鏡頭裝置於偵測出該第一實際光學影像中亮度值小於第一亮度閥值的像素數量大於2或小於2時，判斷該第一光軸已偏移。

本發明之申請專利範圍另揭露該第一鏡頭裝置根據該第一原始光學影像設定該第一亮度閥值之步驟包含該第一鏡頭裝置以將該第一原始光學影像之一平均亮度值依一特定比例縮減之方式計算出該第一亮度閥值。

本發明之申請專利範圍另揭露該光學觸控系統另包含一第二光源、一第二鏡頭裝置，以及一第三光學邊條，該第二鏡頭裝置具有一第二光軸，該觸控平面另具有一第二邊角以及一第三側邊，該第二邊角與該第三側邊相對，該第二光源以及該第二鏡頭裝置設置於對應該第二邊角之位置上，該第三光學邊條設置於該第三側邊上。 該方法另包含該第二鏡頭裝置朝該觸控平面擷取一第二原始光學影像、該第二鏡頭裝置根據該第二原始光學影像設定一第二亮度閥值、將一第三反光件以及一第四反光件分別設置於該第一光學邊條以及該第三光學邊條之相對接近該第二邊角的一端上，該第三反光件以及該第四反光件與該第一光學邊條以及該第三光學邊條之反射率不同、該第二鏡頭裝置朝該觸控平面擷取一第二實際光學影像，以及該第二鏡頭裝置根據該第二實際光學影像中亮度值大於或小於第二亮度閥值的像素數量判斷該第二光軸是否偏移。

本發明之申請專利範圍另揭露該第一光學邊條、該第二光學邊條，以及該第三光學邊條皆為一消光邊條或一反光邊條，該第一反光件、該第二反光件、該第三反光件以及該第四反光件之反射率係大於該第一光學邊條、該第二光學邊條以及該第三光學邊條之反射率。當該第一鏡頭裝置偵測出該第一實際光學影像中亮度值大於該第一亮度閥值的像素數量大於2或小於2時，該第一鏡頭裝置判斷該第一光軸已偏移，當該第二鏡頭裝置偵測出該第二實際光學影像中亮度值大於該第二亮度閥值的像素數量大於2或小於2時，該第二鏡頭裝置判斷該第二光軸已偏移。

本發明之申請專利範圍另揭露該第一鏡頭裝置根據該第一原始光學影像設定該第一亮度閥值之步驟包含該第一鏡頭裝置以將該第一原始光學影像之一平均亮度值依一特定比例增強之方式計算出該第一亮度閥值，以及該第二鏡頭裝置根據該第二原始光學影像設定該第二亮度閥值之步驟包含該第二鏡頭裝置以將該第二原始光學影像之一平均亮度值依該特定比例增強之方式計算出該第二亮度閥 值。

本發明之申請專利範圍另揭露該第一光學邊條、該第二光學邊條以及該第三光學邊條皆為一消光邊條或一反光邊條，該第一反光件、該第二反光件、該第三反光件以及該第四反光件之反射率係小於該第一光學邊條、該第二光學邊條以及該第三光學邊條之反射率。當該第一鏡頭裝置偵測出該第一實際光學影像中亮度值小於該第一亮度閥值的像素數量大於2或小於2時，該第一鏡頭裝置判斷該第一光軸已偏移，當該第二鏡頭裝置偵測出該第二實際光學影像中亮度值小於該第二亮度閥值的像素數量大於2或小於2時，該第二鏡頭裝置判斷該第二光軸已偏移。

本發明之申請專利範圍另揭露該第一鏡頭裝置根據該第一原始光學影像設定該第一亮度閥值之步驟包含該第一鏡頭裝置以將該第一原始光學影像之一平均亮度值依一特定比例縮減之方式計算出該第一亮度閥值，以及該第二鏡頭裝置根據該第二原始光學影像設定該第二亮度閥值之步驟包含該第二鏡頭裝置以將該第二原始光學影像之一平均亮度值依該特定比例縮減之方式計算出該第二亮度閥值。

本發明之申請專利範圍另揭露一種可判斷鏡頭裝置是否偏移之光學觸控系統，其包含一螢幕、一第一光源、一第一光學邊條、一第二光學邊條、一第一反光件、一第二反光件，以及一第一鏡頭裝置。該螢幕具有一觸控平面，該觸控平面具有一第一邊角、一第一側邊，以及一第二側邊，該第一側邊以及該第二側邊與該第一邊角相對。該第一光源設置於對應該第一邊角之位置上，用來朝該觸控 平面發射光線。該第一光學邊條設置於該第一側邊上。該第二光學邊條設置於該第二側邊上。該第一反光件設置於該第一光學邊條之相對接近該第一邊角的一端上。該第二反光件設置於該第二光學邊條之相對接近該第一邊角的一端上，該第一反光件以及該第二反光件之反射率與該第一光學邊條以及該第二光學邊條之反射率不同。該第一鏡頭裝置設置於對應該第一邊角之位置上且具有一第一光軸，用來朝該觸控平面擷取一第一原始光學影像以及對應該第一反光件以及該第二反光件之一第一實際光學影像，以及用來根據該第一原始光學影像設定一第一亮度閥值以及根據該第一實際光學影像中亮度值大於或小於該第一亮度閥值的像素數量判斷該第一光軸是否偏移。

本發明之申請專利範圍另揭露該第一光學邊條以及該第二光學邊條皆為一消光邊條或一反光邊條，該第一反光件以及該第二反光件之反射率係大於該第一光學邊條以及該第二光學邊條之反射率，該第一鏡頭裝置用來於偵測出該第一實際光學影像中亮度值大於該第一亮度閥值的像素數量大於2或小於2時，判斷該第一光軸已偏移。

本發明之申請專利範圍另揭露該第一鏡頭裝置用來以將該第一原始光學影像之一平均亮度值依一特定比例增強之方式計算出該第一亮度閥值。

本發明之申請專利範圍另揭露該第一光學邊條以及該第二光學邊條皆為一消光邊條或一反光邊條，該第一反光件以及該第二反光件之反射率係小於該第一光學邊條以及該第二光學邊條之反射率， 該第一鏡頭裝置用來於偵測出該第一實際光學影像中亮度值小於該第一亮度閥值的像素數量大於2或小於2時，判斷該第一光軸已偏移。

本發明之申請專利範圍另揭露該第一鏡頭裝置用來以將該第一原始光學影像之一平均亮度值依一特定比例縮減之方式計算出該第一亮度閥值。

本發明之申請專利範圍另揭露該觸控平面另具有一第二邊角以及一第三側邊，該第二邊角與該第一側邊以及該第三側邊相對，該光學觸控系統另包含一第二光源、一第三光學邊條、一第三反光件、一第四反光件，以及一第二鏡頭裝置。該第二光源設置於對應該第二邊角之位置上，用來朝該觸控平面發射光線。該第三光學邊條設置於該第三側邊上。該第三反光件設置於該第一光學邊條之相對接近該第二邊角的一端上。該第四反光件設置於該第三光學邊條之相對接近該第二邊角的一端上，該第三反光件以及該第四反光件與該第一光學邊條以及該第三光學邊條之反射率不同。該第二鏡頭裝置設置於對應該第二邊角之位置上且具有一第二光軸，用來朝該觸控平面擷取一第二原始光學影像以及對應該第三反光件以及該第四反光件之一第二實際光學影像，以及用來根據該第二原始光學影像設定一第二亮度閥值以及根據該第二實際光學影像中亮度值大於或小於該第二亮度閥值的像素數量判斷該第二光軸是否偏移。

本發明之申請專利範圍另揭露該第一光學邊條、該第二光學邊條以及該第三光學邊條皆為一消光邊條或一反光邊條，該第一反光件、該第二反光件、該第三反光件以及該第四反光件之反射率係大 於該第一光學邊條、該第二光學邊條以及該第三光學邊條之反射率，該第一鏡頭裝置用來於偵測出該第一實際光學影像中亮度值大於該第一亮度閥值的像素數量大於2或小於2時判斷該第一光軸已偏移，該第二鏡頭裝置用來於偵測出該第二實際光學影像中亮度值大於該第二亮度閥值的像素數量大於2或小於2時判斷該第二光軸已偏移。

本發明之申請專利範圍另揭露該第一鏡頭裝置用來以將該第一原始光學影像之一平均亮度值依一特定比例增強之方式計算出該第一亮度閥值，以及該第二鏡頭裝置用來以將該第二原始光學影像之一平均亮度值依該特定比例增強之方式計算出該第二亮度閥值。

本發明之申請專利範圍另揭露該第一光學邊條、該第二光學邊條以及該第三光學邊條皆為一消光邊條或一反光邊條，該第一反光件、該第二反光件、該第三反光件以及該第四反光件之反射率係小於該第一光學邊條、該第二光學邊條以及該第三光學邊條之反射率，該第一鏡頭裝置用來於偵測出該第一實際光學影像中亮度值小於該第一亮度閥值的像素數量大於2或小於2時判斷該第一光軸已偏移，該第二鏡頭裝置用來於偵測出該第二實際光學影像中亮度值小於該第二亮度閥值的像素數量大於2或小於2時判斷該第二光軸已偏移。

本發明之申請專利範圍另揭露該第一鏡頭裝置用來以將該第一原始光學影像之一平均亮度值依一特定比例縮減之方式計算出該第一亮度閥值，以及該第二鏡頭裝置用來以將該第二原始光學影像之一平均亮度值依該特定比例縮減之方式計算出該第二亮度閥值。

綜上所述，透過在光學邊條上配置有反光件且反光件之反射率不同於光學邊條之反射率的設計，本發明係可根據鏡頭裝置所擷取到之實際光學影像中亮度值大於或小於根據原始光學影像所設定之亮度閥值的像素數量，藉以判斷出鏡頭裝置之光軸是否發生偏移，從而使組裝人員或維修人員可準確地得知鏡頭裝置之取像範圍是否有完整地涵蓋到整個觸控平面，如此即可作為後續調整鏡頭裝置之架設角度或是進行維修汰換的判斷依據，從而提昇光學觸控系統之光學觸控定位準確度以及生產良率。

關於本發明之優點與精神可以藉由以下的實施方式及所附圖式得到進一步的瞭解。

請參閱第1圖，其為根據本發明之一實施例所提出之一光學觸控系統10之示意圖，如第1圖所示，光學觸控系統10包含一螢幕12、一第一光源14、一第二光源16、一第一光學邊條18、一第二光學邊條20、一第三光學邊條22、一第一反光件24、一第二反光件26、一第三反光件28、一第四反光件30、一第一鏡頭裝置32，以及一第二鏡頭裝置34。螢幕12係可為常見應用於光學觸控設備中之顯示裝置(如液晶螢幕等)且具有一觸控平面36，觸控平面36具有一第一邊角38、一第二邊角40、一第一側邊42、一第二側邊44，以及一第三側邊46，第一側邊42以及第二側邊44與第一邊角38相對，第二側邊44以及第三側邊46與第二邊角40相對。

第一光源14係設置於對應第一邊角38之位置上且第二光源16係設置於對應第二邊角40之位置上，第一光源14以及第二光源16 係可為常見應用於光學觸控設備中之發光組件(如近紅外線發光裝置等)以用來朝觸控平面36發射光線。相對應地，第一光學邊條18、第二光學邊條20，以及第三光學邊條22係分別設置於第一側邊42、第二側邊44，以及第三側邊46上，在此實施例中，光學觸控系統10較佳地採用反射取像方式，也就是說，第一光學邊條18、第二光學邊條20，以及第三光學邊條22係較佳地為消光邊條，藉以用來擴散第一光源14以及第二光源16朝觸控平面36所發射之光線以達到消光功效。

由第1圖可知，第一反光件24以及第二反光件26係分別設置於第一光學邊條18之相對接近第一邊角38的一端以及第二光學邊條20之相對接近第一邊角38的一端上，而第三反光件28以及第四反光件30則是分別設置於第一光學邊條18之相對接近第二邊角40的一端以及第三光學邊條22之相對接近第二邊角40的一端上，其中第一反光件24、第二反光件26、第三反光件28以及第四反光件30之反射率係較佳地大於第一光學邊條18、第二光學邊條20以及第三光學邊條22之反射率，藉以產生光學影像之像素亮度差異化的效果。

第一鏡頭裝置32係設置於對應第一邊角38之位置上且具有一第一光軸48，第二鏡頭裝置34係設置於對應第二邊角40之位置上且具有一第二光軸50，在第一反光件24、第二反光件26、第三反光件28以及第四反光件30之反射率大於地第一光學邊條18、第二光學邊條20以及第三光學邊條22之反射率的實施例中，第一鏡頭裝置32係用來朝觸控平面36擷取原始光學影像以及對應第一反光件 24以及第二反光件26之實際光學影像、根據其所擷取到的原始光學影像設定相對應之亮度閥值，以及根據其所擷取到之實際光學影像中亮度值大於其所設定之亮度閥值的像素數量判斷第一光軸48是否偏移，而第二鏡頭裝置34則是用來朝觸控平面36擷取原始光學影像以及對應第三反光件28以及第四反光件30之實際光學影像、根據其所擷取到的原始光學影像設定相對應之亮度閥值，以及根據其所擷取到的實際光學影像中亮度值大於其所設定之亮度閥值的像素數量判斷第二光軸50是否偏移。在此實施例中，第一鏡頭裝置32以及第二鏡頭裝置34係可為常見應用於光學觸控設備中之影像擷取裝置，如互補性氧化金屬半導體感測器等。

接著，請參閱第2圖，其為本發明利用第1圖之光學觸控系統10判斷第一鏡頭裝置32之第一光軸48是否偏移之方法的流程圖，該方法包含下列步驟。

步驟200：第一鏡頭裝置32朝觸控平面36擷取第一原始光學影像；步驟202：第一鏡頭裝置32根據第一原始光學影像設定第一亮度閥值；步驟204：將第一反光件24以及第二反光件26分別設置於第一光學邊條18以及第二光學邊條20之相對接近觸控平面36之第一邊角38的一端上；步驟206：第一鏡頭裝置32朝觸控平面36擷取第一實際光學影像；步驟208：第一鏡頭裝置32根據第一實際光學影像中亮度值 大於第一亮度閥值的像素數量判斷第一光軸48是否偏移。

於此就上述步驟進行說明，請參閱第1圖、第2圖、第3圖，以及第4圖，第3圖為第1圖之第一鏡頭裝置32在光學觸控系統10尚未設置有第一反光件24、第二反光件26、第三反光件28，以及第四反光件30時所擷取之第一原始光學影像的像素位置與亮度值關係圖，第4圖為第1圖之第一鏡頭裝置32在光學觸控系統10已設置有第一反光件24以及第二反光件26時所擷取之第一實際光學影像的像素位置與亮度值關係圖。首先，在進行第一反光件24以及第二反光件26之配置前，須先進行第一亮度閥值的設定，更詳細地說，光學觸控系統10係可先使用第一鏡頭裝置32在光學觸控系統10尚未設置有第一反光件24、第二反光件26、第三反光件28，以及第四反光件30時，朝觸控平面36擷取第一原始光學影像(步驟200)，其所對應之像素位置與亮度值關係圖係可如第3圖所示。

接下來，第一鏡頭裝置32即可根據其所擷取到之第一原始光學影像設定第一亮度閥值，以作為後續判斷第一光軸48是否偏移的參考依據，舉例來說，第一鏡頭裝置32係可利用將如第3圖所示之每一像素位置所對應之亮度值相加並取平均之方式來計算出第一原始光學影像之平均亮度值，並接著將上述平均亮度值依特定比例增強(例如增強25%)以計算出可作為後續判斷第一光軸48是否偏移之參考依據的第一亮度閥值。需注意的是，第一亮度閥值之設定係可不限於上述所提及之將平均亮度值依特定比例增強之設計，換句話說，只要是根據第一原始光學影像以設定第一亮度閥值的設計， 例如將平均亮度值加上某一特定值以計算出第一亮度閥值等，其均可為本發明之保護範疇。

在第一鏡頭裝置32完成上述第一亮度閥值之設定後，其係可將第一反光件24以及第二反光件26分別設置於第一光學邊條18以及第二光學邊條20之相對接近觸控平面36之第一邊角38的一端上(步驟204)，也就是如第1圖所示之分別對應觸控平面36之左下角以及右上角之位置上，並接著使用第一鏡頭裝置32朝觸控平面36擷取第一實際光學影像(步驟206)，其所對應之像素位置與亮度值關係圖係可如第4圖所示。

最後，在步驟208中，第一鏡頭裝置32即可根據其所擷取到之第一實際光學影像中亮度值大於第一亮度閥值的像素數量判斷第一光軸48是否偏移，更詳細地說，在光學觸控系統10配置有其反射率大於第一光學邊條18以及第二光學邊條20之反射率的第一反光件24以及第二反光件26的情況下，第一鏡頭裝置32係可根據其所擷取到之第一實際光學影像中亮度值大於第一亮度閥值的像素數量是否大於2或小於2的偵測結果，來判斷出第一光軸48是否偏移，意即若是在第一鏡頭裝置32之第一光軸48沒有發生偏移的正常情況下，第一鏡頭裝置32所擷取到之第一實際光學影像的像素位置與亮度值關係圖中就會出現兩個分別對應第一反光件24以及第二反光件26的凸點A、B(如第4圖所示)，也就是說，第一鏡頭裝置32係可判斷出第一實際光學影像中亮度值大於第一亮度閥值的像素數量等於2，藉此，第一鏡頭裝置32即可準確地判斷出第一鏡頭裝置32之第一光軸48沒有發生偏移。

另一方面，若是在第一鏡頭裝置32之第一光軸48發生偏移的異常情況下，此時，由於第一鏡頭裝置32之取像範圍係已無法涵蓋整個觸控平面36且會部分地涵蓋到光學觸控系統10之背景環境，因此，第一鏡頭裝置32所擷取到之第一實際光學影像的像素位置與亮度值關係圖中就會出現一個或超過二個以上的凸點，也就是說，第一鏡頭裝置32係可在第一實際光學影像的像素位置與亮度值關係圖中僅出現一個凸點的情況下，判斷出第一實際光學影像中亮度值大於第一亮度閥值的像素數量小於2，或者是可在第一實際光學影像的像素位置與亮度值關係圖中出現超過二個以上之凸點的情況下，判斷出第一實際光學影像中亮度值大於第一亮度閥值的像素數量大於2，藉此，第一鏡頭裝置32即可準確地判斷出第一鏡頭裝置32之第一光軸48已發生偏移。

綜上所述，透過上述步驟，本發明係可根據第一鏡頭裝置所擷取到之第一實際光學影像中亮度值大於第一亮度閥值的像素數量，來判斷出第一鏡頭裝置之第一光軸是否偏移，藉以使組裝人員或維修人員可準確地得知第一鏡頭裝置之取像範圍是否有完整地涵蓋到整個觸控平面，從而作為後續調整第一鏡頭裝置之架設角度或是進行維修汰換的判斷依據，從而提昇光學觸控系統之光學觸控定位準確度以及生產良率。

至於針對光學觸控系統10判斷第二鏡頭裝置34之第二光軸50是否偏移之說明，其係可參照上述步驟類推，簡言之，光學觸控系統10係可先使用第二鏡頭裝置34在光學觸控系統10尚未設置有第三反光件28以及第四反光件30時，朝觸控平面36擷取第二原始光 學影像。接下來，第二鏡頭裝置34即可根據其所擷取到之第二原始光學影像設定第二亮度閥值，其相關設定可參照上述針對步驟202之說明，於此不再贅述。

在第二鏡頭裝置34設定完第二亮度閥值後，其係可將第三反光件28以及第四反光件30分別設置於第一光學邊條18以及第三光學邊條22之相對接近觸控平面36之第二邊角40的一端上，也就是如第1圖所示之分別對應觸控平面36之左上角以及右下角之位置上，並接著使用第二鏡頭裝置34朝觸控平面36擷取第二實際光學影像。

最後，第二鏡頭裝置34即可根據其所擷取到之第二實際光學影像中亮度值大於第二亮度閥值的像素數量判斷第二光軸50是否偏移，更詳細地說，在光學觸控系統10配置有其反射率大於第一光學邊條18以及第三光學邊條22之反射率的第三反光件28以及第四反光件30的情況下，第二鏡頭裝置34係可根據其所擷取到之第二實際光學影像中亮度值大於第二亮度閥值的像素數量是否大於2或小於2的偵測結果，來判斷出第二光軸50是否偏移，其判斷方式可參照上述針對步驟208之說明，於此不再贅述。如此一來，本發明即可根據第二鏡頭裝置所擷取到之第二實際光學影像中亮度值大於第二亮度閥值的像素數量，來判斷出第二鏡頭裝置之第二光軸是否偏移，藉以使組裝人員或維修人員可準確地得知第二鏡頭裝置之取像範圍是否有完整地涵蓋到整個觸控平面，從而作為後續調整第二鏡頭裝置之架設角度或是進行維修汰換的判斷依據，從而提昇光學觸控系統之光學觸控定位準確度以及生產良率。

值得一提的是，本發明中所提及之反光件之反射率不同於光 學邊條之反射率的設計係可不限於上述實施例。舉例來說，在第一光學邊條18、第二光學邊條20以及第三光學邊條22皆為一消光邊條的設計下，光學觸控系統10係可改採用第一反光件24、第二反光件26、第三反光件28以及第四反光件30之反射率小於第一光學邊條18、第二光學邊條20以及第三光學邊條22之反射率的設計，而第一亮度閥值以及第二亮度閥值係可改以將第一原始光學影像以及第二原始光學影像之平均亮度值依特定比例縮減之方式來進行設定，藉此，第一鏡頭裝置32則是根據其所擷取到之第一實際光學影像中亮度值小於第一亮度閥值的像素數量來判斷出第一光軸48是否偏移，而第二鏡頭裝置34則是根據其所擷取到之第二實際光學影像中亮度值小於第二亮度閥值的像素數量來判斷出第二光軸50是否偏移。

在另一實施例中，在第一光學邊條18、第二光學邊條20以及第三光學邊條22皆為一反光邊條的設計下(亦即光學觸控系統10改採用遮斷取像方式)，光學觸控系統10係可改採用第一反光件24、第二反光件26、第三反光件28以及第四反光件30之反射率小於第一光學邊條18、第二光學邊條20以及第三光學邊條22之反射率的設計，而第一亮度閥值以及第二亮度閥值係可改以將第一原始光學影像以及第二原始光學影像之平均亮度值依特定比例縮減之方式來進行設定，藉此，第一鏡頭裝置32則是根據其所擷取到之第一實際光學影像中亮度值小於第一亮度閥值的像素數量來判斷出第一光軸48是否偏移，而第二鏡頭裝置34則是根據其所擷取到之第二實際光學影像中亮度值小於第二亮度閥值的像素數量來判斷出第二光軸 50是否偏移。

除此之外，在另一實施例中，在第一光學邊條18、第二光學邊條20以及第三光學邊條22皆為一反光邊條的設計下(亦即光學觸控系統10改採用遮斷取像方式)，光學觸控系統10也可改採用第一反光件24、第二反光件26、第三反光件28以及第四反光件30之反射率大於第一光學邊條18、第二光學邊條20以及第三光學邊條22之反射率的設計，而第一亮度閥值以及第二亮度閥值係可改以將第一原始光學影像以及第二原始光學影像之平均亮度值依特定比例增強之方式來進行設定，藉此，第一鏡頭裝置32則是根據其所擷取到之第一實際光學影像中亮度值大於第一亮度閥值的像素數量來判斷出第一光軸48是否偏移，而第二鏡頭裝置34則是根據其所擷取到之第二實際光學影像中亮度值大於第二亮度閥值的像素數量來判斷出第二光軸50是否偏移。至於採用何種配置，其端視光學觸控系統10之實際應用而定。

相較於先前技術，透過在光學邊條上配置有反光件且反光件之反射率不同於光學邊條之反射率的設計，本發明係可根據鏡頭裝置所擷取到之實際光學影像中亮度值大於或小於根據原始光學影像所設定之亮度閥值的像素數量，藉以判斷出鏡頭裝置之光軸是否發生偏移，從而使組裝人員或維修人員可準確地得知鏡頭裝置之取像範圍是否有完整地涵蓋到整個觸控平面，如此即可作為後續調整鏡頭裝置之架設角度或是進行維修汰換的判斷依據，從而提昇光學觸控系統之光學觸控定位準確度以及生產良率。

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。

10‧‧‧光學觸控系統

12‧‧‧螢幕

14‧‧‧第一光源

16‧‧‧第二光源

18‧‧‧第一光學邊條

20‧‧‧第二光學邊條

22‧‧‧第三光學邊條

24‧‧‧第一反光件

26‧‧‧第二反光件

28‧‧‧第三反光件

30‧‧‧第四反光件

32‧‧‧第一鏡頭裝置

34‧‧‧第二鏡頭裝置

36‧‧‧觸控平面

38‧‧‧第一邊角

40‧‧‧第二邊角

42‧‧‧第一側邊

44‧‧‧第二側邊

46‧‧‧第三側邊

48‧‧‧第一光軸

50‧‧‧第二光軸

A、B‧‧‧凸點

200、202、204、206、208‧‧‧步驟

第1圖為根據本發明之一實施例所提出之光學觸控系統之示意圖。

第2圖為本發明利用第1圖之光學觸控系統判斷第一鏡頭裝置之第一光軸是否偏移之方法的流程圖。

第3圖為第1圖之第一鏡頭裝置在光學觸控系統尚未設置有第一反光件、第二反光件、第三反光件，以及第四反光件時所擷取之第一原始光學影像的像素位置與亮度值關係圖。

第4圖為第1圖之第一鏡頭裝置在光學觸控系統已設置有第一反光件以及第二反光件時所擷取之第一實際光學影像的像素位置與亮度值關係圖。

200、202、204、206、208‧‧‧步驟

Claims (20)

1. 一種判斷鏡頭裝置是否偏移之方法，其應用於一光學觸控系統上，該光學觸控系統包含一螢幕、一第一光源、一第一鏡頭裝置、一第一光學邊條，以及一第二光學邊條，該螢幕具有一觸控平面，該觸控平面具有一第一邊角、一第一側邊，以及一第二側邊，該第一側邊以及該第二側邊與該第一邊角相對，該第一鏡頭裝置具有一第一光軸，該第一光源以及該第一鏡頭裝置設置於對應該第一邊角之位置上，該第一光學邊條以及該第二光學邊條分別設置於該第一側邊以及該第二側邊上，該方法包含：該第一鏡頭裝置朝該觸控平面擷取一第一原始光學影像；該第一鏡頭裝置根據該第一原始光學影像設定一第一亮度閥值；將一第一反光件以及一第二反光件分別設置於該第一光學邊條以及該第二光學邊條之相對接近該第一邊角的一端上，該第一反光件以及該第二反光件之反射率與該第一光學邊條以及該第二光學邊條之反射率不同；該第一鏡頭裝置朝該觸控平面擷取一第一實際光學影像；以及該第一鏡頭裝置根據該第一實際光學影像中亮度值大於或小於該第一亮度閥值的像素數量判斷該第一光軸是否偏移。
2. 如請求項1所述之方法，其中該第一光學邊條以及該第二光學邊條皆為一消光邊條或一反光邊條，該第一反光件以及該第二反光件之反射率係大於該第一光學邊條以及該第二光學邊條之反射率，該第一鏡頭裝置根據該第一實際光學影像中亮度值大於或小 於該第一亮度閥值的像素數量判斷該第一光軸是否偏移之步驟包含：該第一鏡頭裝置於偵測出該第一實際光學影像中亮度值大於該第一亮度閥值的像素數量大於2或小於2時，判斷該第一光軸已偏移。
3. 如請求項2所述之方法，其中該第一鏡頭裝置根據該第一原始光學影像設定該第一亮度閥值之步驟包含：該第一鏡頭裝置以將該第一原始光學影像之一平均亮度值依一特定比例增強之方式計算出該第一亮度閥值。
4. 如請求項1所述之方法，其中該第一光學邊條以及該第二光學邊條皆為一消光邊條或一反光邊條，該第一反光件以及該第二反光件之反射率係小於該第一光學邊條以及該第二光學邊條之反射率，該第一鏡頭裝置根據該第一實際光學影像中亮度值小於第一亮度閥值的像素數量判斷該第一光軸是否偏移之步驟包含：該第一鏡頭裝置於偵測出該第一實際光學影像中亮度值小於第一亮度閥值的像素數量大於2或小於2時，判斷該第一光軸已偏移。
5. 如請求項4所述之方法，其中該第一鏡頭裝置根據該第一原始光學影像設定該第一亮度閥值之步驟包含：該第一鏡頭裝置以將該第一原始光學影像之一平均亮度值依一特定比例縮減之方式計算出該第一亮度閥值。
6. 如請求項1所述之方法，其中該光學觸控系統另包含一第二光源、一第二鏡頭裝置，以及一第三光學邊條，該第二鏡頭裝置具 有一第二光軸，該觸控平面另具有一第二邊角以及一第三側邊，該第二邊角與該第三側邊相對，該第二光源以及該第二鏡頭裝置設置於對應該第二邊角之位置上，該第三光學邊條設置於該第三側邊上，該方法另包含：該第二鏡頭裝置朝該觸控平面擷取一第二原始光學影像；該第二鏡頭裝置根據該第二原始光學影像設定一第二亮度閥值；將一第三反光件以及一第四反光件分別設置於該第一光學邊條以及該第三光學邊條之相對接近該第二邊角的一端上，該第三反光件以及該第四反光件與該第一光學邊條以及該第三光學邊條之反射率不同；該第二鏡頭裝置朝該觸控平面擷取一第二實際光學影像；以及該第二鏡頭裝置根據該第二實際光學影像中亮度值大於或小於第二亮度閥值的像素數量判斷該第二光軸是否偏移。
7. 如請求項6所述之方法，其中該第一光學邊條、該第二光學邊條，以及該第三光學邊條皆為一消光邊條或一反光邊條，該第一反光件、該第二反光件、該第三反光件以及該第四反光件之反射率係大於該第一光學邊條、該第二光學邊條以及該第三光學邊條之反射率，當該第一鏡頭裝置偵測出該第一實際光學影像中亮度值大於該第一亮度閥值的像素數量大於2或小於2時，該第一鏡頭裝置判斷該第一光軸已偏移，當該第二鏡頭裝置偵測出該第二實際光學影像中亮度值大於該第二亮度閥值的像素數量大於2或小於2時，該第二鏡頭裝置判斷該第二光軸已偏移。
8. 如請求項7所述之方法，其中該第一鏡頭裝置根據該第一原始光 學影像設定該第一亮度閥值之步驟包含該第一鏡頭裝置以將該第一原始光學影像之一平均亮度值依一特定比例增強之方式計算出該第一亮度閥值，以及該第二鏡頭裝置根據該第二原始光學影像設定該第二亮度閥值之步驟包含該第二鏡頭裝置以將該第二原始光學影像之一平均亮度值依該特定比例增強之方式計算出該第二亮度閥值。
9. 如請求項6所述之方法，其中該第一光學邊條、該第二光學邊條以及該第三光學邊條皆為一消光邊條或一反光邊條，該第一反光件、該第二反光件、該第三反光件以及該第四反光件之反射率係小於該第一光學邊條、該第二光學邊條以及該第三光學邊條之反射率，當該第一鏡頭裝置偵測出該第一實際光學影像中亮度值小於該第一亮度閥值的像素數量大於2或小於2時，該第一鏡頭裝置判斷該第一光軸已偏移，當該第二鏡頭裝置偵測出該第二實際光學影像中亮度值小於該第二亮度閥值的像素數量大於2或小於2時，該第二鏡頭裝置判斷該第二光軸已偏移。
10. 如請求項9所述之方法，其中該第一鏡頭裝置根據該第一原始光學影像設定該第一亮度閥值之步驟包含該第一鏡頭裝置以將該第一原始光學影像之一平均亮度值依一特定比例縮減之方式計算出該第一亮度閥值，以及該第二鏡頭裝置根據該第二原始光學影像設定該第二亮度閥值之步驟包含該第二鏡頭裝置以將該第二原始光學影像之一平均亮度值依該特定比例縮減之方式計算出該第二亮度閥值。
11. 一種可判斷鏡頭裝置是否偏移之光學觸控系統，其包含： 一螢幕，具有一觸控平面，該觸控平面具有一第一邊角、一第一側邊，以及一第二側邊，該第一側邊以及該第二側邊與該第一邊角相對；一第一光源，設置於對應該第一邊角之位置上，用來朝該觸控平面發射光線；一第一光學邊條，設置於該第一側邊上；一第二光學邊條，設置於該第二側邊上；一第一反光件，設置於該第一光學邊條之相對接近該第一邊角的一端上；一第二反光件，設置於該第二光學邊條之相對接近該第一邊角的一端上，該第一反光件以及該第二反光件之反射率與該第一光學邊條以及該第二光學邊條之反射率不同；以及一第一鏡頭裝置，設置於對應該第一邊角之位置上且具有一第一光軸，用來朝該觸控平面擷取一第一原始光學影像以及對應該第一反光件以及該第二反光件之一第一實際光學影像，以及用來根據該第一原始光學影像設定一第一亮度閥值以及根據該第一實際光學影像中亮度值大於或小於該第一亮度閥值的像素數量判斷該第一光軸是否偏移。
12. 如請求項11所述之光學觸控系統，其中該第一光學邊條以及該第二光學邊條皆為一消光邊條或一反光邊條，該第一反光件以及該第二反光件之反射率係大於該第一光學邊條以及該第二光學邊條之反射率，該第一鏡頭裝置用來於偵測出該第一實際光學影像中亮度值大於該第一亮度閥值的像素數量大於2或小於2時， 判斷該第一光軸已偏移。
13. 如請求項12所述之光學觸控系統，其中該第一鏡頭裝置用來以將該第一光學影像之一平均亮度值依一特定比例增強之方式計算出該第一亮度閥值。
14. 如請求項11所述之光學觸控系統，其中該第一光學邊條以及該第二光學邊條皆為一消光邊條或一反光邊條，該第一反光件以及該第二反光件之反射率係小於該第一光學邊條以及該第二光學邊條之反射率，該第一鏡頭裝置用來於偵測出該第一實際光學影像中亮度值小於該第一亮度閥值的像素數量大於2或小於2時，判斷該第一光軸已偏移。
15. 如請求項14所述之光學觸控系統，其中該第一鏡頭裝置用來以將該第一光學影像之一平均亮度值依一特定比例縮減之方式計算出該第一亮度閥值。
16. 如請求項11所述之光學觸控系統，其中該觸控平面另具有一第二邊角以及一第三側邊，該第二邊角與該第一側邊以及該第三側邊相對，該光學觸控系統另包含：一第二光源，設置於對應該第二邊角之位置上，用來朝該觸控平面發射光線；一第三光學邊條，設置於該第三側邊上；一第三反光件，設置於該第一光學邊條之相對接近該第二邊角的一端上；一第四反光件，設置於該第三光學邊條之相對接近該第二邊角的一端上，該第三反光件以及該第四反光件與該第一光學邊條 以及該第三光學邊條之反射率不同；以及一第二鏡頭裝置，設置於對應該第二邊角之位置上且具有一第二光軸，用來朝該觸控平面擷取一第二原始光學影像以及對應該第三反光件以及該第四反光件之一第二實際光學影像，以及用來根據該第二原始光學影像設定一第二亮度閥值以及根據該第二實際光學影像中亮度值大於或小於該第二亮度閥值的像素數量判斷該第二光軸是否偏移。
17. 如請求項16所述之光學觸控系統，其中該第一光學邊條、該第二光學邊條以及該第三光學邊條皆為一消光邊條或一反光邊條，該第一反光件、該第二反光件、該第三反光件以及該第四反光件之反射率係大於該第一光學邊條、該第二光學邊條以及該第三光學邊條之反射率，該第一鏡頭裝置用來於偵測出該第一實際光學影像中亮度值大於該第一亮度閥值的像素數量大於2或小於2時判斷該第一光軸已偏移，該第二鏡頭裝置用來於偵測出該第二實際光學影像中亮度值大於該第二亮度閥值的像素數量大於2或小於2時判斷該第二光軸已偏移。
18. 如請求項17所述之光學觸控系統，其中該第一鏡頭裝置用來以將該第一原始光學影像之一平均亮度值依一特定比例增強之方式計算出該第一亮度閥值，以及該第二鏡頭裝置用來以將該第二原始光學影像之一平均亮度值依該特定比例增強之方式計算出該第二亮度閥值。
19. 如請求項16所述之光學觸控系統，其中該第一光學邊條、該第二光學邊條以及該第三光學邊條皆為一消光邊條或一反光邊 條，該第一反光件、該第二反光件、該第三反光件以及該第四反光件之反射率係小於該第一光學邊條、該第二光學邊條以及該第三光學邊條之反射率，該第一鏡頭裝置用來於偵測出該第一實際光學影像中亮度值小於該第一亮度閥值的像素數量大於2或小於2時判斷該第一光軸已偏移，該第二鏡頭裝置用來於偵測出該第二實際光學影像中亮度值小於該第二亮度閥值的像素數量大於2或小於2時判斷該第二光軸已偏移。
20. 如請求項19所述之光學觸控系統，其中該第一鏡頭裝置用來以將該第一原始光學影像之一平均亮度值依一特定比例縮減之方式計算出該第一亮度閥值，以及該第二鏡頭裝置用來以將該第二原始光學影像之一平均亮度值依該特定比例縮減之方式計算出該第二亮度閥值。