TWI484388B - 具有亮度補償的光學觸控系統及其亮度補償方法 - Google Patents

具有亮度補償的光學觸控系統及其亮度補償方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI484388B
TWI484388B TW101139191A TW101139191A TWI484388B TW I484388 B TWI484388 B TW I484388B TW 101139191 A TW101139191 A TW 101139191A TW 101139191 A TW101139191 A TW 101139191A TW I484388 B TWI484388 B TW I484388B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
image sensor
light source
brightness
image
touch surface
Prior art date
Application number
TW101139191A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201416945A (zh
Inventor
Cheng Nan Tsai
Tzung Min Su
Chih Hsin Lin
Yuan Yu Peng
Yu Chia Lin
Chuan Ching Lin
Teng Wei Hsu
Original Assignee
Pixart Imaging Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pixart Imaging Inc filed Critical Pixart Imaging Inc
Priority to TW101139191A priority Critical patent/TWI484388B/zh
Priority to US14/052,481 priority patent/US9354749B2/en
Publication of TW201416945A publication Critical patent/TW201416945A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI484388B publication Critical patent/TWI484388B/zh

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G06F3/0418—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers for error correction or compensation, e.g. based on parallax, calibration or alignment
    • G06F3/04186—Touch location disambiguation
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/042—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by opto-electronic means
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/042—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by opto-electronic means
    • G06F3/0421—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by opto-electronic means by interrupting or reflecting a light beam, e.g. optical touch-screen
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/042—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by opto-electronic means
    • G06F3/0428—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by opto-electronic means by sensing at the edges of the touch surface the interruption of optical paths, e.g. an illumination plane, parallel to the touch surface which may be virtual

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Image Input (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)

Description

具有亮度補償的光學觸控系統及其亮度補償方法
本發明係關於一種光學觸控系統，特別是關於一種具有亮度補償的光學觸控系統及其亮度補償方法。
一光學觸控系統通常利用一影像感測器擷取包含一觸控面影像之複數影像圖框，並根據該等影像圖框中一手指影像的位置變化來進行物件追蹤。
例如參照第1A圖所示，其顯示習知光學觸控系統9之示意圖，其包含一觸控面91、兩影像感測器92、92' 以及複數發光條93。當該等影像感測器92、92' 擷取影像時，該等發光條93發光以使該等影像感測器92、92' 接收該等發光條93的光線。藉此，當一手指(未繪示)接觸該觸控面91時，該等影像感測器92、92' 則能夠擷取包含該手指遮斷該等發光條93所形成的暗區域之一影像圖框，一處理單元(未繪示)則可根據該影像圖框判斷該手指位置。
然而，該觸控面91轉角處因該等發光條93的設置角度而造成亮度不連續，導致即使沒有手指接觸該觸控面91也會造成該等影像感測器92、92' 所擷取的影像圖框亮度分布不均勻，例如存在第1B圖所示的三處暗區域d1 ~d3 。因此，當該處理單元進行 影像處理時，則可能導致誤判手指位置的情形。
有鑑於此，本發明另提出一種具有亮度補償的光學觸控系統及其亮度補償方法，其可於出廠前調整影像感測器擷取亮度分布大致均勻的影像圖框。
本發明之一目的在提供一種具有亮度補償的光學觸控系統及其亮度補償方法，其利用補償光源補償影像圖框中的暗區域，以使影像感測器擷取亮度分布大致均勻的影像圖框。
本發明另一目的在提供一種具有亮度補償的光學觸控系統及其亮度補償方法，其可利用系統光源或另外設置補光光源以進行暗區域補償。
本發明提供一種光學觸控系統，包含一觸控面、複數反光條、一第一影像感測器、一第一主動光源以及一第二主動光源。該等反光條分別設置於該觸控面之複數邊緣。該第一影像感測器用以擷取橫跨該觸控面之影像圖框。該第一主動光源鄰接該第一影像感測器設置。該第二主動光源設置於該觸控面之一轉角並位於該第一影像感測器之一視野範圍內；其中，當該第一影像感測器擷取一第一影像圖框期間，該第一主動光源以一第一亮度發光且該第二主動光源以一第二亮度發光，該第一亮度大於該第二亮度，以補償該第一影像圖框之亮度分佈。
本發明另提供一種光學觸控系統，包含一觸控面、複數發光條、一第一影像感測器以及一主動光源。該等發光條分別設置於該觸控面之複數邊緣。該第一影像感測器用以擷取橫跨該觸控面之影像圖框。該主動光源設置於該觸控面之一轉角並位於該第一影像感測器之一視野範圍內；其中，當該第一影像感測器擷取一第一影像圖框期間，至少部分該等發光條發光及該主動光源發光，以補償該第一影像圖框之亮度分佈。
一實施例中，設置有該主動光源之該觸控面之該轉角可另設置一第二影像感測器用以擷取橫跨該觸控面之影像圖框。
一實施例中，可另包含一第一主動光源鄰接該第一影像感測器設置；該第一影像感測器及該第一主動光源設置於該觸控面之該邊緣或設置於該觸控面未設置該主動光源之一轉角。
本實施例中，該主動光源及該第一主動光源例如可為點光源，其用作為補償光源。
本發明另提供一種光學觸控系統之亮度補償方法，該光學觸控系統包含一觸控面、複數條狀光源、複數影像感測器以及複數主動光源，且每一該影像感測器鄰接一個該主動光源。該亮度補償方法包含一第一工作模式及一第二工作模式依序被執行。該 第一工作模式中一第一影像感測器擷取一第一影像圖框，未鄰接該第一影像感測器且位於該第一影像感測器之一視野範圍之該主動光源發光以補償該第一影像圖框之一亮度分布。該第二工作模式中一第二影像感測器擷取一第二影像圖框，未鄰接該第二影像感測器且位於該第二影像感測器之一視野範圍之該主動光源發光以補償該第二影像圖框之一亮度分布。
一實施例中，該等條狀光源為反光條。該第一工作模式中與該第一影像感測器鄰接之該主動光源與未鄰接該第一影像感測器且位於該第一影像感測器之視野範圍之該主動光源以不同亮度發光；該第二工作模式中與該第二影像感測器鄰接之該主動光源與未鄰接該第二影像感測器且位於該第二影像感測器之視野範圍之該主動光源以不同亮度發光。
一實施例中，該等條狀光源為發光條。該第一工作模式中與該第一影像感測器鄰接之該主動光源不發光而未鄰接該第一影像感測器且位於該第一影像感測器之該視野範圍之該主動光源發光；該第二工作模式中與該第二影像感測器鄰接之該主動光源不發光而未鄰接該第二影像感測器且位於該第二影像感測器之該視野範圍之該主動光源發光。
一實施例中，該等影像感測器及其鄰接的主動 光源可設置於該觸控面之邊緣或轉角。
一實施例中，當該等主動光源之一光源數目大於該影像感測器之一感測器數目時，未鄰接該等影像感測器之該主動光源設置於該觸控面之轉角。
本發明實施例之具有亮度補償的光學觸控系統及其亮度補償方法中，係於該觸控面之轉角或影像感測器處另外設置補償光源以補償亮度不連續的情形，且該等補償光源的亮度參數可於出廠前設定。
為了讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更明顯，下文將配合所附圖示，作詳細說明如下。於本發明之說明中，相同的構件係以相同的符號表示，於此合先敘明。
請參照第2A~2D圖所示，其顯示本發明實施例之具有亮度補償的光學觸控系統之示意圖。本實施例之光學觸控系統1包含一觸控面11、複數條狀光源121~124、複數影像感測器及複數點光源；其中，該等條狀光源121~124分別設置於該觸控面11之複數邊緣。例如，此時該觸控面11顯示為一矩形並具有四個轉角111~114，該等條狀光源121~124則分別設置於該矩形的四個邊緣121~124。必須說明的是，該觸控面11並不限定為矩形而可為其他多邊形；該等條狀光源121~124的數目並不限定為4個， 只要每一該影像感測器之視野範圍均包含有條狀光源即可，並無特定限制。本實施例中，根據不同應用，該等條狀光源121~124可為反光條(即被動光源)或發光條(即主動光源)，該等影像感測器則用以擷取橫跨該觸控面11之影像圖框；當一物件(例如手指或觸控筆)靠近或接觸該觸控面11時，該等影像感測器則可擷取該物件遮蔽該等條狀光源121~124的影像圖框；其中，所述橫跨該觸控面之影像圖框可包含或不包含該觸控面11之影像。
當該等條狀光源121~124為反光條時，該等點光源同時作為系統光源及補光光源；當該等條狀光源121~124為發光條時，該等點光源作為補光光源。
該等影像感測器例如可為CCD影像感測器、CMOS影像感測器或其他用以擷取影像資料的影像感測器，其可以固定或可調的一取樣頻率進行取樣。
本發明中，為了使該等影像感測器所擷取的未包含物件影像的影像圖框具有均勻的亮度分布，每一該影像感測器均鄰接一個該點光源設置且該觸控面11之轉角(例如111~114)即使沒有設置影像感測器亦可設置一個該點光源，用以補償該影像圖框之亮度分布；其中，所述影像感測器鄰接點光源係指該點光源可設置於該影像感測器的周圍且不遮蔽該影像感測器之視野範圍，例如第2A~2D圖顯示該點 光源係設置於該影像感測器的上緣，但本發明並不以此為限。本發明中，該點光源例如可為一個發光二極體或複數發光二極體所排列組成的發光模組，其較佳發出不可見光，但並不以此為限。
例如第2A圖中，光學觸控系統1包含該觸控面11、該等條狀光源121~124、一第一影像感測器131、一第一點光源132、一第二影像感測器141、一第二點光源142、一第三影像感測器151及一第三點光源152；其中，該等影像感測器131、141、151均用以擷取橫跨該觸控面11之影像圖框；該第一點光源132鄰接該第一影像感測器131設置，該第二點光源142鄰接該第二影像感測器141設置，該第三點光源152鄰接該第三影像感測器151設置。本實施例中，該第一影像感測器131及該第一點光源132設置於該觸控面11之一轉角111，該第二影像感測器141及該第二點光源142設置於該觸控面11之一轉角113，該第三影像感測器151及該第三點光源152設置於該觸控面11之一邊緣123。以說明為目的，該第二影像感測器141及該第二點光源142以及該第三影像感測器151及該第三點光源152係位於該第一影像感測器131之一視野範圍θ1 內；該第一影像感測器131及該第一點光源132係位於該第二影像感測器141之一視野範圍θ2 及該第三影像感測器151之一視野範圍θ3 內。
第2B圖中，光學觸控系統1包含該觸控面11、該等條狀光源121~124、該第一影像感測器131、該第一點光源132、該第二點光源142、該第三影像感測器151及該三點光源152。本實施例與第2A圖之差異在於該觸控面11之轉角113僅設置該第二點光源142而不設置任何影像感測器，其他元件則相同於第2A圖。本實施例係用以說明轉角可僅配置一補光光源之實施方式。
第2C圖中，光學觸控系統1包含該觸控面11、該等條狀光源121~124、該第一影像感測器131、該第一點光源132、該第二影像感測器141、該第二點光源142、該第三影像感測器151及該三點光源152。本實施例與第2A圖之差異在於該第一影像感測器131及該第一點光源132係位於該觸控面11之邊緣121而非位於該觸控面11之轉角111，其他元件則相同於第2A圖。
第2D圖中，光學觸控系統1包含該觸控面11、該等條狀光源121~124、該第一影像感測器131、該第一點光源132、該第二點光源142、該第三影像感測器151及該三點光源152。本實施例與第2B圖之差異在於該第一影像感測器131及該第一點光源132係位於該觸控面11之邊緣121而非位於該觸控面11之轉角111，其他元件則相同於第2B圖。
綜而言之，第2A~2D圖中，該第一影像感測器131及該第一點光源132可設置於該觸控面11之該邊緣(例如邊緣121)或設置於該觸控面11未設置該第二點光源142(或該第二影像感測器141)之一轉角(例如轉角111)。該觸控面11之每一轉角(例如轉角113)較.佳設置一點光源並根據系統設計可選擇設置或不設置一影像感測器；亦即，雖然轉角112及114並未繪示有點光源，然而若該等影像感測器131~151所擷取的影像圖框出現亮度分布不均的情形，亦可於該等轉角112、114設置點光源。
以下說明本發明實施例之光學觸控系統1之亮度補償方法。
請同時參照第2A、2C及3A圖所示，第3A圖顯示第2A及2C圖之光學觸控系統1之運作示意圖；其中，該第一影像感測器131、該第二影像感測器141及該第三影像感測器151係依序擷取影像圖框。換句話說，本發明實施之光學觸控系統1所包含的複數影像感測器可依序擷取影像圖框，其中可每次單一影像感測器進行影像圖框擷取，或複數影像感測器同時進行影像圖框擷取。本實施例中，該等條狀光源121~124係為反光條(reflection light bar)，該等點光源132~152用以照明該等反光條以讓該等反光條產生反射光並同時作為補光光源。
當該第一影像感測器131擷取一第一影像圖框IF1 期間，為了補償該第二影像感測器141及該第三影像感測器151位置的亮度不連續，該第一點光源132以一亮度B132 發光、該第二點光源142以一亮度B142 發光且該第三點光源152以一亮度B152 發光，該等點光源132~152之發光亮度係調整為使該第一影像圖框IF1 具有均勻亮度。一種實施例中，該亮度B132 大於該亮度B142 及該亮度B152 ；其中，該亮度B142 可等於或不等於該亮度B152 。
當該第二影像感測器141擷取一第二影像圖框IF2 期間，為了補償該第一影像感測器131位置的亮度不連續，該第一點光源132以一亮度B132 ' 發光且該第二點光源142以一亮度B142 ' 發光；其中，該亮度B142 ' 大於該亮度B132 ' 以使該第二影像圖框IF2 具有均勻亮度。此外，由於第2A及2C圖中該第三影像感測器151不位於該第二影像感測器141之視野範圍θ2 內，該第三點光源152不發光。
當該第三影像感測器151擷取一第三影像圖框IF3 期間，為了補償該第一影像感測器131位置的亮度不連續，該第一點光源132以一亮度B132 " 發光且該第三點光源152以一亮度B152 ' 發光；其中，該亮度B152 ' 大於該亮度B132 " 以使該第三影像圖框IF3 具有均勻亮度。本實施例中，該亮度B132 ' 可等於或不 等於該亮度B132 " 。
可以了解的是，當該等點光源132~152為發光二極體時，該等點光源132~152之發光亮度可以驅動電流來表示；驅動電流愈大則發光亮度愈大。
請同時參照第2B、2D及3B圖所示，第3B圖顯示第2B及2D圖之光學觸控系統1之運作示意圖；其中，本實施例與第3A圖實施例之差異在於，本實施例之光學觸控系統1中，該觸控面11之轉角113不包含該第二影像感測器141，僅該第一影像感測器131及第三影像感測器151依序擷取影像圖框。
當該第一影像感測器131擷取一第一影像圖框IF1 期間，為了補償該觸控面11之轉角113及該第三影像感測器151位置的亮度不連續，該第一點光源132以一亮度B132 發光、該第二點光源142以一亮度B142 發光且該第三點光源152以一亮度B152 發光，該等點光源132~152之發光亮度係調整為使該第一影像圖框IF1 具有均勻亮度。一種實施例中，該亮度B132 大於該亮度B142 及該亮度B152 ；其中，該亮度B142 可等於或不等於該亮度B152 。
當該第三影像感測器151擷取一第三影像圖框IF3 期間，為了補償該第一影像感測器131位置的亮度不連續，該第一點光源132以一亮度B132 " 發光且該第三點光源152以一亮度B152 ' 發光；其中，該亮 度B152 ' 大於該亮度B132 " 以使該第三影像圖框IF3 具有均勻亮度。本實施例中，該亮度B132 " 較佳小於該亮度B132 ；然而實際發光亮度則根據調整結果決定。
請同時參照第2A、2C及4A圖所示，第4A圖顯示第2A及2C圖之光學觸控系統1之另一運作示意圖。同理，該第一影像感測器131、該第二影像感測器141及該第三影像感測器151係依序擷取影像圖框。本實施例中，該等條狀光源121~124係為發光條(irradiation light bar)而可自行發光，因此本實施例中該等點光源132~152並非用以照明該等條狀光源121~124而是用以進行亮度補償。
當該第一影像感測器131擷取一第一影像圖框IF1 期間，為了補償該第二影像感測器141及該第三影像感測器151位置的亮度不連續，除了至少部分該等發光條(例如此處為位於該第一影像感測器131之視野範圍θ1 的發光條122、123)發光，該第二點光源142及該第三點光源152亦發光以使該第一影像圖框IF1 具有均勻亮度；其中，該第二點光源142及該第三點光源152可以相同或不同亮度發光。
當該第二影像感測器141擷取一第二影像圖框IF2 期間，為了補償該第一影像感測器131位置的亮度不連續，除了至少部分該等發光條(例如此處為位於該第二影像感測器141之視野範圍θ2 的發光條 121、124)發光，該第一點光源132亦發光以使該第二影像圖框IF2 具有均勻亮度。
當該第三影像感測器151擷取一第三影像圖框IF3 期間，為了補償該第一影像感測器131位置的亮度不連續，除了至少部分該等發光條(例如此處為位於該第三影像感測器151之視野範圍θ3 的發光條121、122、124)發光，該第一點光源132亦發光以使該第三影像圖框IF3 具有均勻亮度。
請同時參照第2B、2D及4B圖所示，第4B圖顯示第2B及2D圖之光學觸控系統1之另一運作示意圖；其中，本實施例與第4A圖實施例之差異在於，本實施例之光學觸控系統1中，該觸控面11之轉角113不包含該第二影像感測器141。
當該第一影像感測器131擷取一第一影像圖框IF1 期間，為了補償該觸控面11之轉角113及該第三影像感測器151位置的亮度不連續，除了至少部分該等發光條(例如此處為位於該第一影像感測器131之視野範圍θ1 的發光條122、123)發光，該第二點光源142及該第三點光源152亦發光以使該第一影像圖框IF1 具有均勻亮度；其中，該第二點光源142及第三點光源152可以相同或不同亮度發光。
當該第三影像感測器151擷取一第三影像圖框IF3 期間，為了補償該第一影像感測器131位置的亮 度不連續，除了至少部分該等發光條(例如此處為位於該第三影像感測器151之視野範圍θ3 的發光條121、122、124)發光，該第一點光源132亦發光以使該第三影像圖框IF3 具有均勻亮度。
可以了解的是，每一影像感測器的視野範圍所包含的條狀光源並不限定為第2A~2D圖所示。
請參照第5A圖所示，習知技術中，該觸控面11之轉角113及該第三影像感測器151處並不具有補光光源，例如當第2A~2D圖中該第一影像感測器131擷取該第一影像圖框IF1 時，會於該第三影像感測器151及該觸控面11之轉角113位置形成亮度不連續的情形。因此，本發明透過於該觸控面11之轉角113及該第三影像感測器151位置設置點光源進行補光，以補償該第一影像圖框IF1 之亮度分布，如第5B圖所示。進行補光的點光源亮度可事前設定。
因此，本發明實施例之光學觸控系統之亮度補償方法具有複數工作模式，每一工作模式下至少一影像感測器擷取影像圖框且位於影像圖框擷取中的影像感測器之視野範圍內的轉角或其他影像感測器位置設置有補光用的點光源以進行亮度補償；其中，所述工作模式的數目以及影像感測器擷取影像圖框的順序則根據物件定位及追蹤所使用的演算法而定，並無特定限制。該等工作模式則依序被執行。
例如參照第6圖所示，其顯示本發明另一實施例之光學觸控系統2之示意圖，其包含一觸控面21、複數條狀光源221~224、複數影像感測器(例如231、241、251)以及複數點光源(例如232、242、252)。
本實施例之光學觸控系統2與第2A~2D圖實施例之光學觸控系統1之差異在於影像感測器及點光源的配置位置不同。本實施例中，假設該第二影像感測器241及該第二點光源242位於該第一影像感測器231之一視野範圍θ1 內；該第一影像感測器231及該第一點光源232位於該第二影像感測器241之一視野範圍θ2 內；該第三影像感測器251之一視野範圍θ3 內不包含該第一影像感測器231及該第二影像感測器241。可以了解的是，該等影像感測器231、241、251之視野範圍根據不同應用可不相同。
本發明實施例之光學觸控系統之亮度補償方法如包含一第一工作模式、一第二工作模式及一第三工作模式依序被執行。該第一工作模式中一第一影像感測器231擷取一第一影像圖框IF1 ，未鄰接該第一影像感測器231且位於該第一影像感測器之一視野範圍θ1 之該點光源(例如第二點光源242)發光以補償該第一影像圖框IF1 之一亮度分布(如第5A及5B圖所示)；該第二工作模式中一第二影像感測器241擷取一第二影像圖框IF2 ，未鄰接該第二影像感 測器241且位於該第二影像感測器之一視野範圍θ2 之該點光源(例如第一點光源232)發光以補償該第二影像圖框IF2 之一亮度分布；該第三工作模式中一第三影像感測器251擷取一第三影像圖框IF3 ，由於此時並未有其他影像感測器位於該第三影像感測器之一視野範圍θ3 內，因此無需進行補光；然而，若該觸控面21之轉角214另外設置有一補光光源，則當該第三影像感測器251擷取該第三影像圖框IF3 時(即第三工作模式下)，位於該觸控面21之轉角214之補光光源則發光以補償該第三影像圖框IF3 之一亮度分布。此外，每一工作模式中運作的影像感測器數目並不限定為1。
請參照第7A圖所示，其顯示第6圖之光學觸控系統2之亮度補償方法之示意圖，且此時假設該等條狀光源221~224為反光條。本實施例中，該第一工作模式中與該第一影像感測器231鄰接之該點光源232與未鄰接該第一影像感測器231且位於該第一影像感測器之視野範圍θ1 之該點光源(例如點光源242)以不同亮度發光，例如亮度分別為B1 及B2 ；該第二工作模式中與該第二影像感測器241鄰接之該點光源242與未鄰接該第二影像感測器241且位於該第二影像感測器之視野範圍θ2 之該點光源(例如點光源232)以不同亮度發光，例如亮度分別為B4 及B3 ；該第三工作模式中僅與該第三影像感測器 251鄰接之該點光源252發光。
請參照第7B圖所示，其顯示第6圖之光學觸控系統2之亮度補償方法之另一示意圖，且此時假設該等條狀光源221~224為發光條。本實施例中，該第一工作模式中與該第一影像感測器231鄰接之該點光源232不發光而未鄰接該第一影像感測器231且位於該第一影像感測器之視野範圍θ1 之該點光源(例如點光源242)發光，且此時至少部份該等發光條發光(例如此處顯示為222、223)；該第二工作模式中與該第二影像感測器241鄰接之該點光源242不發光而未鄰接該第二影像感測器241且位於該第二影像感測器之視野範圍θ2 之該點光源(例如點光源232)發光，且此時至少部份該等發光條發光(例如此處顯示為221、224)；該第三工作模式中該等補光光源232、242、252均不發光，且此時至少部份該等發光條發光(例如此處顯示為223、224)。
雖然第6圖中該等影像感測器及該等點光源均顯示位於該觸控面21之轉角，但本發明並不以此為限，該等影像感測器及其鄰接的點光源亦可設置於該觸控面21之邊緣221~224。
本發明各實施例中，該等影像感測器之取樣時間(sampling period)、該等點光源之發光時間(radiation period)及該等發光條之發光時間可根據 不同應用選擇相等或不相等，並無特定限制。
此外，當該等點光源之一光源數目大於該影像感測器之一感測器數目，未鄰接該等影像感測器之該點光源係設置於該觸控面之轉角，用以補償轉角位置的亮度不連續。
此外，本發明中該等補光光源並不限定為點光源，亦可選擇線光源等主動光源，其可事先根據影像圖框中的暗區域的形狀來設計，並無特定限制。
上述各實施例中，該等影像感測器、該等點光源及該等條狀光源之數目及設置位置僅為例示性，其可根據不同系統設計而決定，並不限於本發明所揭示者。該等點光源及該等發光條之發光亮度(或驅動電流)可於出廠前事前調整校正並儲存於一記憶單元中。
必須說明的是，第2A~2D及6圖中，該等影像感測器、該等點光源及該等條狀光源雖繪示成設置於該觸控面11(21)之表面上，但其並非用以限定本發明；該等影像感測器、該等點光源及該等條狀光源例如可透過支架或其他元件架設於該觸控面11(21)上方或外緣，並不限於圖示所繪示者。
必須說明的是，雖然上述各實施例的說明中，補償光源係將影像圖框補償為均勻亮度，但本發明 並不以此為限。根據不同應用，補償光源可用以將影像圖框補償為具有特定亮度分布而非均勻分布。
綜上所述，習知光學觸控系統因觸控面轉角或影像感測器位置造成影像圖框中亮度分布不均勻，因而可能導致誤判的情形。本發明另提出一種光學觸控系統(第2A~2D及6圖)及其亮度補償方法(第3A~3B、4A~4B及7A~7B圖)，其可利用系統光源或額外補光光源補償影像感測器所擷取影像圖框中亮度分布不均勻的情形，以避免誤判物件的觸控位置。
雖然本發明已以前述實施例揭示，然其並非用以限定本發明，任何本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與修改。因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
1、2‧‧‧光學觸控系統
11、21‧‧‧觸控面
111~114‧‧‧觸控面之轉角
211~214‧‧‧觸控面之轉角
121~124‧‧‧條狀光源
221~224‧‧‧條狀光源
131、141、151‧‧‧影像感測器
231、241、251‧‧‧影像感測器
132、142、152‧‧‧點光源
232、242、252‧‧‧點光源
θ1 ~θ3 ‧‧‧視野範圍
IF1 ~IF3 影像圖框
B132 、B132 ' 、B132 " ‧‧‧亮度
B142 、B142 ' ‧‧‧亮度
B152 、B152 ' ‧‧‧亮度
B1 ~B4 ‧‧‧亮度
9‧‧‧光學觸控系統
91‧‧‧觸控面
92、92' ‧‧‧影像感測器
93‧‧‧發光條
d1 ~d3 ‧‧‧暗區域
第1A圖顯示習知光學觸控系統之示意圖。
第1B圖顯示第1A圖之光學觸控系統之影像感測器所擷取影像圖框之亮度分布之示意圖。
第2A~2D圖顯示本發明實施例之光學觸控系統之示意圖。
第3A~3B圖顯示本發明實施例之光學觸控系統之運作示意圖，其中該等條狀光源為反光條。
第4A~4B圖顯示本發明實施例之光學觸控系統之運作示意圖，其中該等條狀光源為發光條。
第5A~5B圖顯示本發明實施例之光學觸控系統之影像感測器所擷取影像圖框之亮度分布之示意圖。
第6圖顯示本發明另一實施例之光學觸控系統之示意圖。
第7A~7B圖顯示第6圖之光學觸控系統之亮度補償方法之示意圖。
1‧‧‧光學觸控系統
11‧‧‧觸控面
111~114‧‧‧觸控面之轉角
121~124‧‧‧條狀光源
131、141、151‧‧‧影像感測器
132、142、152‧‧‧點光源
θ1~θ3‧‧‧影像感測器之視野範圍

Claims (20)

  1. 一種光學觸控系統，包含：一觸控面；複數反光條，分別設置於該觸控面之複數邊緣；一第一影像感測器，用以擷取橫跨該觸控面之影像圖框；一第一主動光源，鄰接該第一影像感測器設置；及一第二主動光源，設置於該觸控面之一轉角並位於該第一影像感測器之一視野範圍內；其中，當該第一影像感測器擷取一第一影像圖框期間，該第一主動光源以一第一亮度發光且該第二主動光源以一第二亮度發光，該第一亮度大於該第二亮度且該第二亮度係設定為使該第一影像圖框中相對該轉角之位置的亮度提升為與鄰接該轉角之該邊緣之位置的亮度相均勻。
  2. 依申請專利範圍第1項之光學觸控系統，其中設置有該第二主動光源之該觸控面之該轉角另設置一第二影像感測器用以擷取橫跨該觸控面之影像圖框。
  3. 依申請專利範圍第1或2項之光學觸控系統，其中該第一影像感測器及該第一主動光源設置於該觸控面之該邊緣或設置於該觸控面未設置該第二主動光源之一轉角。
  4. 依申請專利範圍第2項之光學觸控系統，其中該第一影像感測器及該第一主動光源位於該第二影像感 測器之一視野範圍內，當該第二影像感測器擷取一第二影像圖框期間，該第一主動光源以一第三亮度發光且該第二主動光源以一第四亮度發光，該第四亮度大於該第三亮度。
  5. 依申請專利範圍第4項之光學觸控系統，其中該第一影像感測器及該第一主動光源設置於該觸控面之該邊緣或設置於該觸控面未設置該第二主動光源之一轉角。
  6. 依申請專利範圍第1或2項之光學觸控系統，另包含一第三影像感測器及一第三主動光源彼此鄰接地設置於該觸控面之該邊緣且位於該第一影像感測器之該視野範圍內，其中當該第一影像感測器擷取該第一影像圖框期間，該第一主動光源以該第一亮度發光且該第三主動光源以一第五亮度發光，該第一亮度大於該第五亮度。
  7. 依申請專利範圍第6項之光學觸控系統，其中該第一影像感測器及該第一主動光源設置於該觸控面之該邊緣或設置於該觸控面未設置該第二主動光源之一轉角。
  8. 依申請專利範圍第6或7項之光學觸控系統，其中該第二亮度等於或不等於該第五亮度。
  9. 一種光學觸控系統，包含：一觸控面；複數發光條，分別設置於該觸控面之複數邊緣； 一第一影像感測器，用以擷取橫跨該觸控面之影像圖框；以及一主動光源，設置於該觸控面之一轉角並位於該第一影像感測器之一視野範圍內；其中，當該第一影像感測器擷取一第一影像圖框期間，至少部分該等發光條發光及該主動光源發光且該主動光源之一發光亮度係設定為使該第一影像圖框中相對該轉角之位置的亮度提升為與鄰接該轉角之該邊緣之位置的亮度相均勻。
  10. 依申請專利範圍第9項之光學觸控系統，其中設置有該主動光源之該觸控面之該轉角另設置一第二影像感測器用以擷取橫跨該觸控面之影像圖框。
  11. 依申請專利範圍第9或10項之光學觸控系統，其中該第一影像感測器設置於該觸控面之該邊緣或設置於該觸控面未設置該主動光源之一轉角。
  12. 依申請專利範圍第10項之光學觸控系統，另包含一第一主動光源鄰接該第一影像感測器設置，其中該第一影像感測器及該第一主動光源位於該第二影像感測器之一視野範圍內，當該第二影像感測器擷取一第二影像圖框期間，至少部分該等發光條發光及該第一主動光源發光。
  13. 依申請專利範圍第12項之光學觸控系統，其中該第一影像感測器及該第一主動光源設置於該觸控面 之該邊緣或設置於該觸控面未設置該主動光源之一轉角。
  14. 依申請專利範圍第9或10項之光學觸控系統，另包含一第三影像感測器及一第三主動光源彼此鄰接地設置於該觸控面之該邊緣且位於該第一影像感測器之該視野範圍內，其中當該第一影像感測器擷取該第一影像圖框期間，該第三主動光源發光。
  15. 依申請專利範圍第14項之光學觸控系統，其中該第一影像感測器設置於該觸控面之該邊緣或設置於該觸控面未設置該主動光源之一轉角。
  16. 一種光學觸控系統之亮度補償方法，該光學觸控系統包含一觸控面、複數條狀光源、複數影像感測器以及複數主動光源，且每一該影像感測器鄰接一個該主動光源，該亮度補償方法包含：一第一工作模式，該第一工作模式中一第一影像感測器擷取一第一影像圖框，未鄰接該第一影像感測器且位於該第一影像感測器之一視野範圍之該主動光源以一第一亮度發光且該第一亮度係設定為使該第一影像圖框中相對位於該第一影像感測器之該視野範圍內之其他影像感測器之位置的亮度提升；以及一第二工作模式，該第二工作模式中一第二影像感測器擷取一第二影像圖框，未鄰接該第二影像感測器且位於該第二影像感測器之一視野範圍之該主動 光源以一第二亮度發光且該第二亮度係設定為使該第二影像圖框中相對位於該第二影像感測器之該視野範圍內之其他影像感測器之位置的亮度提升；其中，該第一工作模式及該第二工作模式依序被執行。
  17. 依申請專利範圍第16項之亮度補償方法，其中該等條狀光源為反光條，該第一工作模式中與該第一影像感測器鄰接之該主動光源與未鄰接該第一影像感測器且位於該第一影像感測器之該視野範圍之該主動光源以不同亮度發光；該第二工作模式中與該第二影像感測器鄰接之該主動光源與未鄰接該第二影像感測器且位於該第二影像感測器之該視野範圍之該主動光源以不同亮度發光。
  18. 依申請專利範圍第16項之亮度補償方法，其中該等條狀光源為發光條，該第一工作模式中與該第一影像感測器鄰接之該主動光源不發光而未鄰接該第一影像感測器且位於該第一影像感測器之該視野範圍之該主動光源發光；該第二工作模式中與該第二影像感測器鄰接之該主動光源不發光而未鄰接該第二影像感測器且位於該第二影像感測器之該視野範圍之該主動光源發光。
  19. 依申請專利範圍第16至18項其中一項之亮度補償方法，其中該等影像感測器及其鄰接的主動光源設置於該觸控面之邊緣或轉角。
  20. 依申請專利範圍第16至18項其中一項之亮度補償方法，其中該等主動光源之一光源數目大於該影像感測器之一感測器數目，未鄰接該等影像感測器之該主動光源設置於該觸控面之轉角。
TW101139191A 2012-10-24 2012-10-24 具有亮度補償的光學觸控系統及其亮度補償方法 TWI484388B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW101139191A TWI484388B (zh) 2012-10-24 2012-10-24 具有亮度補償的光學觸控系統及其亮度補償方法
US14/052,481 US9354749B2 (en) 2012-10-24 2013-10-11 Optical touch system with brightness compensation and brightness compensation method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW101139191A TWI484388B (zh) 2012-10-24 2012-10-24 具有亮度補償的光學觸控系統及其亮度補償方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201416945A TW201416945A (zh) 2014-05-01
TWI484388B true TWI484388B (zh) 2015-05-11

Family

ID=50484920

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW101139191A TWI484388B (zh) 2012-10-24 2012-10-24 具有亮度補償的光學觸控系統及其亮度補償方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US9354749B2 (zh)
TW (1) TWI484388B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI496057B (zh) * 2013-05-07 2015-08-11 Wistron Corp 光學觸控系統及觸控偵測方法
JP7187711B2 (ja) * 2020-07-29 2022-12-12 深▲せん▼市康冠商用科技有限公司 機能部品取付用の赤外線タッチパネルベゼル及びそれを用いた表示端末

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200820054A (en) * 2006-08-10 2008-05-01 Lg Chemical Ltd A light guide plate for system inputting coordinate contactlessly, a system comprising the same and a method for inputting coordinate contactlessly using the same
US20110061950A1 (en) * 2009-09-17 2011-03-17 Pixart Imaging Inc. Optical Touch Device and Locating Method thereof, and Linear Light Source Module
US20110096001A1 (en) * 2009-10-22 2011-04-28 Quanta Computer Inc. Optical touch control systems
TW201117065A (en) * 2009-11-04 2011-05-16 Coretronic Corp Optical touch apparatus and driving mothod
TW201120710A (en) * 2009-12-15 2011-06-16 Lg Display Co Ltd Optical sensing unit, display module and display device using the same
US20120249478A1 (en) * 2011-03-29 2012-10-04 Genius Electronic Optical Co., Ltd. Optical touch-control system

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201101148A (en) * 2009-06-22 2011-01-01 Sonix Technology Co Ltd Touch screen, touch module and control method

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200820054A (en) * 2006-08-10 2008-05-01 Lg Chemical Ltd A light guide plate for system inputting coordinate contactlessly, a system comprising the same and a method for inputting coordinate contactlessly using the same
US20110061950A1 (en) * 2009-09-17 2011-03-17 Pixart Imaging Inc. Optical Touch Device and Locating Method thereof, and Linear Light Source Module
US20110096001A1 (en) * 2009-10-22 2011-04-28 Quanta Computer Inc. Optical touch control systems
TW201117065A (en) * 2009-11-04 2011-05-16 Coretronic Corp Optical touch apparatus and driving mothod
TW201120710A (en) * 2009-12-15 2011-06-16 Lg Display Co Ltd Optical sensing unit, display module and display device using the same
US20120249478A1 (en) * 2011-03-29 2012-10-04 Genius Electronic Optical Co., Ltd. Optical touch-control system

Also Published As

Publication number Publication date
TW201416945A (zh) 2014-05-01
US9354749B2 (en) 2016-05-31
US20140111481A1 (en) 2014-04-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9741286B2 (en) Interactive display panel with emitting and sensing diodes
KR101709817B1 (ko) 롤링 이미지 캡처 시스템에서의 주변 보정
US20150364107A1 (en) Interactive display panel with ir diodes
US8982101B2 (en) Optical touch system and optical touch-position detection method
KR102481774B1 (ko) 이미지 장치 및 그것의 동작 방법
KR102142624B1 (ko) 표시장치
JP5643153B2 (ja) 光投影装置
KR20120080845A (ko) 광 감지 기능을 구비한 ｏｌｅｄ 디스플레이 장치
US10831238B2 (en) Display method for flexible display screen and flexible display device
JP2010072188A (ja) ディスプレイ装置
JP2010204995A5 (zh)
KR102155232B1 (ko) 양면 발광 투명 표시 장치 및 양면 발광 투명 표시 장치의 제어 방법
TWI413925B (zh) 光學觸控系統、物件位置計算裝置以及物件位置計算方法
TWI484388B (zh) 具有亮度補償的光學觸控系統及其亮度補償方法
US9489085B2 (en) Optical touch panel system and positioning method thereof
US8451253B2 (en) Apparatus and method for acquiring object image of a pointer
US20110175849A1 (en) Optical touch display device and method
US20130249867A1 (en) Optical Touch Control Device and Method for Determining Coordinate Thereof
US20110080575A1 (en) Projection type display system having position detection function
TW201701134A (zh) 光學觸控裝置及其寬度偵測方法
US8847918B2 (en) Optical position detection device and display device with position detection function
CN103793106A (zh) 光学触控系统的曝光机制及使用该机制的光学触控系统
TW202041851A (zh) 檢查裝置及檢查方法
TWI495949B (zh) 光學觸控系統之曝光機制及使用該機制之光學觸控系統
KR101929003B1 (ko) 광 감지 기능을 구비한 o l e d 디스플레이 장치

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees