TWI489355B - 觸控感測模組、觸控感測方法及電腦程式產品 - Google Patents

Description

觸控感測模組、觸控感測方法及電腦程式產品

本發明是有關於一種感測模組、感測方法及其電腦程式產品，且特別是有關於一種觸控感測模組、觸控感測方法及電腦程式產品。

近年來觸控式的電子產品由於操作方便，直覺性高，因此深受消費者喜愛而已漸漸成為市場上的主流趨勢。在以往使用之電阻式、電容式、背投影式的觸控螢幕中，以電容式觸控螢幕的觸控效果最好，但其成本亦最為昂貴，且會隨著螢幕尺寸的變大而增加，因而限制了電容式觸控螢幕的應用。

為尋求電容式觸控螢幕的替代方案，目前有一種利用光學鏡頭偵測觸碰位置的光學式觸控螢幕，其具有成本低、準確度佳等優點，在競爭的市場中更具有優勢，目前也已成為大尺寸觸控螢幕的另外一種選擇。

另一種光學式觸控螢幕是利用在螢幕的邊緣設置多個光學鏡頭或反光邊框，用以拍攝使用者手指在螢幕上操作的影像， 而分析所拍攝影像中因手指遮斷光線所產生之陰影的位置，進而可推算出觸碰點的精確位置。其中，配置反光邊框的成本遠低於配置多個光學鏡頭的成本，因此更具有價格上之優勢。

然而，習知的這些光學式觸控螢幕只判斷出觸控物的觸碰中心點之位置，因此當觸控物在顯示表面運動時，這些光學式觸控螢幕能夠判斷觸控物之平移運動，但無法判斷觸控物的自旋(spin)運動。

本發明提供一種觸控感測模組，其可偵測用以觸控的物體之方位與自旋運動。

本發明提供一種觸控感測方法，其可偵測用以觸控的物體之方位與自旋運動。

本發明提供一種電腦程式產品，其可偵測用以觸控的物體之方位與自旋運動。

本發明的一實施例的觸控感測模組包括多個影像感測器及一處理單元。這些影像感測器配置於一參考平面旁，且用以沿著參考平面的延伸方向偵測參考平面，並將偵測結果分別轉換為多個影像訊號。處理單元用以接收並處理來自這些影像感測器之這些影像訊號。當一物體在多個第一時間中相對於參考平面運動且在每一第一時間中與參考平面相交或靠近參考平面時，處理單元計算出每一影像訊號中對應於物體的一物體訊號部分的相對二 邊界在對應的影像感測器上的成像位置，且利用三角定位法將這些影像訊號的這些物體訊號部分的這些邊界的這些成像位置對應換算成參考平面上之圍繞物體的一第一多邊形的多個第一頂點之位置，並藉由這些第一頂點的位置計算出第一多邊形的多個第一對角線的長度。處理單元從每一第一時間中的這些第一對角線中取其長度在不同的這些第一時間中變化最小的第一對角線作為一對應於物體的真實方位的第一方位對角線。

本發明的一實施例的觸控感測方法包括：在多個偵測區沿著一參考平面的延伸方向偵測參考平面，並將偵測結果分別轉換為多個影像訊號；當一物體在多個第一時間中相對於參考平面運動且在每一第一時間中與參考平面相交或靠近參考平面時，計算出每一影像訊號中對應於物體的一物體訊號部分的相對二邊界在對應的偵測區中的成像位置，利用三角定位法將這些影像訊號的這些物體訊號部分的這些邊界的這些成像位置對應換算成參考平面上之圍繞物體的一第一多邊形的多個第一頂點之位置，且藉由這些第一頂點的位置計算出第一多邊形的多個第一對角線的長度；以及從每一第一時間中的這些第一對角線中取其長度在不同的這些第一時間中變化最小的第一對角線作為一對應於物體的真實方位的第一方位對角線。

本發明的一實施例的電腦程式產品儲存於一電腦可讀取記錄媒體中，以偵測一物體的觸控動作。此電腦程式產品包括第1程式指令、第2程式指令及第3程式指令。第1程式指令為在多 個偵測區沿著一參考平面的延伸方向偵測參考平面，並將偵測結果分別轉換為多個影像訊號。第2程式指令為當物體在多個第一時間中相對於參考平面運動且在每一第一時間中與參考平面相交或靠近參考平面時，計算出每一影像訊號中對應於物體的一物體訊號部分的相對二邊界在對應的偵測區中的成像位置，利用三角定位法將這些影像訊號的這些物體訊號部分的這些邊界的這些成像位置對應換算成參考平面上之圍繞物體的一第一多邊形的多個第一頂點之位置，且藉由這些第一頂點的位置計算出第一多邊形的多個第一對角線的長度。第3程式指令為從每一第一時間中的這些第一對角線中取其長度在不同的這些第一時間中變化最小的第一對角線作為一對應於物體的真實方位的第一方位對角線。

在本發明的實施例的觸控感測模組、觸控感測方法及電腦程式產品中，由於從每一第一時間中的這些第一對角線中取其長度在不同的這些第一時間中變化最小的第一對角線作為一對應於物體的真實方位的第一方位對角線，因此可準確地判斷出用以觸控的物體的方位。如此一來，可使本發明的實施例的觸控感測模組、觸控感測方法及電腦程式產品能夠實現更多、更方便的應用。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

50‧‧‧物體

60‧‧‧觸控筆

100‧‧‧顯示器

110‧‧‧顯示表面

200‧‧‧觸控感測模組

210、210a、210b‧‧‧影像感測器

220‧‧‧處理單元

222‧‧‧處理器

224‧‧‧隨機存取記憶體

226‧‧‧儲存單元

230、230a、230b‧‧‧發光元件

232、232a、232b‧‧‧偵測光

240‧‧‧反射邊框

A1、A2、A3、A4‧‧‧邊界

B1、B2‧‧‧背景訊號

C1、C2、C3、C4‧‧‧成像位置

D1、D2‧‧‧訊號

G1、G2‧‧‧第一對角線

G1’、G2’‧‧‧第二對角線

L1、L2、L3、L4‧‧‧參考直線

O、O1、O2‧‧‧物體訊號部分

P1、P2、P3、P4‧‧‧第一頂點

P1’、P2’、P3’、P4’‧‧‧第二頂點

Q1‧‧‧第一多邊形

Q1’‧‧‧第二多邊形

R‧‧‧參考平面

S、S1、S2‧‧‧影像訊號

S110、S120、S130、S140‧‧‧步驟

圖1為本發明之一實施例之觸控感測模組的正視示意圖。

圖2為圖1之觸控感測模組的側視示意圖。

圖3為圖1用以觸控的物體的下視圖。

圖4A與圖4B分別為圖1中的兩個影像感測器所偵測而得的兩個影像訊號。

圖5A至圖5C繪示了圖1中的物體於不同的第一時間的運動狀態。

圖6為圖1之處理單元的架構圖。

圖7為本發明之一實施例之觸控感測方法與電腦程式產品的流程圖。

圖1為本發明之一實施例之觸控感測模組的正視示意圖，圖2為圖1之觸控感測模組的側視示意圖，圖3為圖1用以觸控的物體的下視圖，而圖4A與圖4B分別為圖1中的兩個影像感測器所偵測而得的兩個影像訊號。請參照圖1、圖2、圖3、圖4A及圖4B，本實施例之觸控感測模組200適於配置於一觸控表面旁。在本實施例中，此觸控表面是以一顯示器100的一顯示表面110(即顯示區的表面)為例。然而，在其他實施例中，觸控表面亦可以是桌面、電子白板的板面、牆面、地面或其他適當的表面。

本實施例之觸控感測模組200包括多個影像感測器210 (例如影像感測器210a與210b)及一處理單元220。這些影像感測器210配置於一參考平面R旁，且用以沿著參考平面R的延伸方向偵測參考平面R，並將偵測結果分別轉換為多個影像訊號S(例如影像訊號S1與S2)。處理單元220用以接收並處理來自這些影像感測器210之這些影像訊號S。當一物體50在多個第一時間(即影像感測器210的圖框時間(frame time))中相對於參考平面R運動且在每一第一時間中與參考平面R相交或靠近參考平面R時，處理單元220計算出每一影像訊號S中對應於物體50的一物體訊號部分O的相對二邊界在對應的影像感測器210上的成像位置。

在本實施例中，觸控感測模組200更包括至少一發光元件230(在圖1中是以兩個發光元件230a與230b為例)，沿著參考平面R發出至少一偵測光232(在圖1中是以兩個偵測光232a與232b為例)。每一影像訊號S中的物體訊號部分O對應至物體遮斷部分的偵測光232而在對應的影像感測器210上所形成的暗區。具體而言，在本實施例中，觸控感測模組200更包括反射邊框240，配置於參考平面R的邊上，以反射來自發光元件230的偵測光232。當參考平面R上或附近沒有物體50時，反射邊框240所反射的偵測光232成為影像感測器210所偵測到的背景光，此背景光分別在影像感測器210a與210b上形成背景訊號B1與B2。當物體50接近或與參考平面R相交時，物體50會遮斷部分的背景光，而在影像感測器210a與210b上分別形成兩個暗區，而這 兩個暗區分別對應至物體訊號部分O1與O2，其中物體訊號部分O1與O2即為訊號下陷的部分。

圖4A為來自影像感測器210a的影像訊號S1的示意圖，而圖4B為來自影像感測器210b的影像訊號S2的示意圖。物體訊號部分O1的相對兩邊界A1與A2所對應的成像位置分別為成像位置C1與C2，而物體訊號部分O2的相對兩邊界A3與A4所對應的成像位置分別為成像位置C3與C4。在本實施例中，邊界A1與A2的定義為物體訊號部分O1與強度為背景訊號B1的1/4的訊號D1與物體訊號部分O1相交的兩點，且邊界A3與A4的定義為物體訊號部分O2與強度為背景訊號B2的1/4的訊號D2與物體訊號部分O2相交的兩點。然而，在其他實施例中，亦可以選擇強度為背景訊號B1、B2的其他倍數的訊號與物體訊號部分O1、O2的交點來作為邊界的定義，此倍數可依照實際使用需求來設計。

接著，處理單元220利用三角定位法將這些影像訊號S1、S2的這些物體訊號部分O1、O2的這些邊界A1、A2、A3、A4的這些成像位置C1、C2、C3、C4對應換算成參考平面R上之圍繞物體50的一第一多邊形Q1的多個第一頂點P1、P2、P3、P4之位置。舉例而言，成像位置C1可對應於沿著影像感測器210a的一特定偵測角度延伸的參考直線L1，成像位置C2可對應於沿著影像感測器210a的另一特定偵測角度延伸的參考直線L2，成像位置C3可對應於沿著影像感測器210b的一特定偵測角度延伸的參考直線L3，且成像位置C4可對應於沿著影像感測器210b的另 一特定偵測角度延伸的參考直線L4。參考直線L1與參考直線L3的交點為第一頂點P1，參考直線L1與參考直線L4的交點為第一頂點P2，參考直線L2與參考直線L3的交點為第一頂點P3，且參考直線L2與參考直線L4的交點為第一頂點P4。

處理單元220藉由這些第一頂點P1~P4的位置計算出第一多邊形Q1的多個第一對角線(如第一對角線G1與第一對角線G2)的長度。在本實施例中，這些影像感測器210為二個影像感測器210a與210b，其分別配置於參考平面R的相鄰二角落，且第一多邊形Q1為一四邊形。此外，在本實施例中，影像感測器210a與發光元件230a可整合在一起而形成一影像偵測模組，且影像感測器210b與發光元件230b可整合在一起而形成另一影像偵測模組。此時，第一對角線G1與第二對角線G2的其中之一對應至物體50的延伸方向(即長軸方向)。物體50例如為觸控筆60的筆尖，其呈長條狀，如圖3所繪示。處理單元220接著判斷第一對角線G1與第二對角線G2中，究竟是哪一條對角線才是真正對應至物體50的延伸方向的對角線。

圖1與圖5A至圖5C繪示了物體於不同的第一時間的運動狀態。請參照圖1與圖5A至圖5C，處理單元220從每一第一時間(即每一圖框時間)中的這些第一對角線G1、G2中取其長度在不同的這些第一時間中變化最小的第一對角線G2作為一對應於物體的真實方位的第一方位對角線。具體而言，當物體50從圖1的狀態依序變化至圖5A及圖5B的狀態時，物體50是在參考 平面R上順時針旋轉。此時，對應至物體50的延伸方向的對角線G2的長度沒有太大的變化，但沒有對應至物體50的延伸方向的對角線G1的長度則有較為劇烈的變化，經由處理單元220計算多個圖框時間中對角線G1、G2的長度變化後，處理單元220便可取長度沒有太大變化(即變化最小)的對角線G2作為對應至物體50的延伸方向的第一方位對角線。

在本實施例中，處理單元220計算出這些第一時間(即圖框時間)中的第一方位對角線(即對角線G2)的多個方位值，其中方位置可以是方位角或是方向向量。此外，在本實施例中，處理單元220可根據這些第一時間中的這些方位值來執行對應的功能。舉例而言，當利用物體50來當作畫筆時，物體50轉至不同方向時可使畫筆變成不同顏色的畫筆，以畫出不同顏色的線條。如此一來，便可省去使用者點選不同的顏色方塊，以變更畫筆顏色的時間。這樣的應用對於大尺寸的顯示器或電子白板而言尤其便利。

在本實施例中，物體50在這些第一時間中相對於參考平面R的運動包括轉動與平移的至少其中之一。舉例而言，物體50從圖1的狀態依序經由圖5A至圖5B的狀態為轉動，而物體50從圖5B的狀態變化至圖5C的狀態則為平移。無論是轉動或平移，物體50的延伸方向所對應的對角線G2的長度都是幾乎不隨物體50的運動而有所改變，因此處理單元220可藉此判斷出物體50的真實方向。

處理單元220不僅可反推上述這些第一時間(圖框時間)中物體50的方向的變化，亦可以繼續計算出這些第一時間之後的第二時間(即之後的圖框時間)中的物體50的方向，以下將繼續說明此點。

舉例而言，當物體50在這些第一時間依序處於圖1、圖5A與圖5B的狀態之後，又在第二時間從圖5B的狀態返回圖5A的狀態，以下將以這個例子來說明，但本發明不以此為限。在其他情況下，物體50在第二時間可從圖5B的狀態變成其他任意的狀態，如處於其他的方位或位置。請參照圖5A，在本實施例中，當物體50在這些第一時間後的第二時間中與參考平面R相交或靠近參考平面R時，處理單元220計算出每一影像訊號S中對應於物體的物體訊號部分O的相對二邊界(可參考圖4A與圖4B的邊界A1~A4)在對應的影像感測器210上的成像位置(可參考圖4A與圖4B的成像位置C1~C4)，且利用三角定位法將這些影像訊號S的這些物體訊號部分O的這些邊界的這些成像位置對應換算成參考平面R上之圍繞物體的第二多邊形Q1’的多個第二頂點P1’、P2’、P3’、P4’之位置，並藉由這些第二頂點P1’、P2’、P3’、P4’的位置計算出第二多邊形Q1’的多個第二對角線G1’、G2’的長度。處理單元50取這些第二對角線G1’、G2’中其長度與第一方位對角線(即第一對角線G2)的長度的差值的絕對值最小的第二對角線G2’作為一對應於物體50的真實方位的第二方位對角線(即第二對角線G2’)。

在本實施例中，處理單元220計算出第二方位對角線(即第二對角線G2’)的方位值，且處理單元220根據第二方位對角線(即第二對角線G2’)的方位值或根據第二方位對角線的方位值與至少部分這些第一方位對角線的這些方位值來執行對應的功能。舉例而言，處理單元220可以根據第二方位對角線的方位值來執行對應的功能，或根據從部分或全部的這些第一時間中的第一方位對角線至第二方位對角線的方位值變化來執行對應的功能。具體而言，處理單元例如是根據從第二時間開始往回數的連續幾個(但不是全部)第一時間中的第一方位對角線至第二時間中的第二方位對角線的方位值之變化來執行對應的功能，或根據所有第一時間中的第一方位對角線至第二時間中的第二方位對角線的方位值之變化來執行對應的功能。其中，方位值例如為方位角或方向向量。

具體而言，處理單元220在N個第一時間(即N個圖框時間)中可分別得到(U1,V1)、(U2,V2)、…、(UN、VN)等N個數據，其中小括號中的第一個數值為第一對角線G1的長度值，而小括號中的第二個數值為第一對角線G2的長度值，其中N為大於或等於2的正整數。接著，處理單元220可計算U2-U1、U2-V1、V2-U1及V2-V1這四個差值的絕對值，並判斷這四個差值的絕對值中何者為最小值。在本實施例中，是V2-V1為最小值，因此判斷第1個第一時間中的第一對角線G2為第一方位對角線，且判斷第2個第一時間中的第一對角線G2為第一方位對角線。在其他實 施例中，若U2-U1為最小值時，則判斷第1個第一時間中的第一對角線G1為第一方位對角線，且判斷第2個第一時間中的第一對角線G1為第一方位對角線；若U2-V1為最小值時，則判斷第1個第一時間中的第一對角線G2為第一方位對角線，且判斷第2個第一時間中的第一對角線G1為第一方位對角線；若V2-U1為最小值時，則判斷第1個第一時間中的第一對角線G1為第一方位對角線，且判斷第2個第一時間中的第一對角線G2為第一方位對角線。同理，可再計算計算U3-U2、U3-V2、V3-U2及V3-V2這四個差值的絕對值，並判斷這四個差值的絕對值中何者為最小值，以選擇對應的第一方位對角線。以此類推，可再計算UN-U(N-1)、UN-V(N-1)、VN-U(N-1)及VN-V(N-1)這四個差值的絕對值，並判斷這四個差值的絕對值中何者為最小值，以選擇對應的第一方位對角線。其中，N大於或等於2。當N=2時，則經由計算U2-U1、U2-V1、V2-U1及V2-V1這四個差值的絕對值，並判斷這四個差值的絕對值中何者為最小值，即可選定對應的第一方位對角線。接著，在此N個第一時間後的任何一個圖框時間(即第二時間)中，處理單元220可得到(U(N+K),V(N+K))的數據，其中K為大於或等於1的正整數。此時，在本實施例中，處理單元220可計算U(N+K)-VN與V(N+K)-VN這兩個差值的絕對值(假設在第N個第一時間中的第一方位對角線的長度為VN)，並判斷兩者中哪一個最小。若是V(N+K)-VN的絕對值最小，則判斷V(N+K)所對應的第二對角線G2’為第二方位對角線。在另一實施例中，也可 以是計算每一個圖框時間中的兩個對角線與前一個圖框時間中作為方位對角線的對角線之長度差值的絕對值，來判斷出此圖框時間中哪一個對角線為方位對角線，而不要找前2個以上的圖框時間中的方位對角線來作比較，但本發明不以此為限。

在本實施例的觸控感測模組200中，由於從每一第一時間中的這些第一對角線中取其長度在不同的這些第一時間中變化最小的第一對角線作為一對應於物體50的真實方位的第一方位對角線，因此可準確地判斷出用以觸控的物體50的方位。如此一來，可使本實施例的觸控感測模組200能夠實現更多、更方便的應用。另外，在本實施例的觸控感測模組200中，由於處理單元50取這些第二對角線G1’、G2’中其長度與第一方位對角線的長度的差值的絕對值最小的第二對角線作為對應於物體50的真實方位的第二方位對角線，因此觸控感測模組200可快速、即使地判斷出物體50接下來的方位變化，進而使觸控感測模組200能夠高效率地實現更多、更方便的應用。

在本實施例中，觸控感測模組200是以遮斷式光學觸控感測模組為例。然而，在其他實施例中，觸控感測模組200亦可以是反射式光學觸控感測模組，此時每一影像訊號中的物體訊號部分O對應至物體50將部分的偵測光232反射至影像感測器210而在影像感測器210上所形成的亮區。換言之，此時物體訊號部分O為訊號中凸起的部分，且此時觸控感測模組200可以不採用反射邊框240，或者將反射邊框240取代成散光邊框。

圖6為圖1之處理單元的架構圖。請參照圖1與圖6，在本實施例中，處理單元220例如為微控制單元(micro-controller unit)，其包括一與影像感測器210電性連接的處理器(processor)222、一與處理器222電性連接的隨機存取記憶體(random access memory,RAM)224及一與隨機存取記憶體224電性連接的儲存單元226，其中儲存單元226例如是快閃記憶體(flash memory)或唯讀記憶體(read only memory,ROM)。儲存單元226可用以儲存執行上述處理單元220的步驟的程式指令(即程式碼)。當處理單元220運作時，隨機存取記憶體224可載入儲存單元226中的程式指令，而處理器222再載入隨機存取記憶體224中的程式指令，以執行對應的步驟。在另一實施例中，觸控感測模組200亦可與電腦(如個人電腦、平板電腦或智慧型手機)整合，亦即處理器222可以是電腦中的中央處理器(CPU)，隨機存取記憶體224為電腦中的隨機存取記憶體，而儲存單元226為電腦中的硬碟，如硬式磁碟或固態硬碟。換言之，上述處理單元220所執行的指令是以軟體的形式來實現。然而，在其他實施例中，處理單元220亦可以是數位邏輯電路，亦即處理單元220以硬體的形式來實現其指令的運作。

圖7為本發明之一實施例之觸控感測方法與電腦程式產品的流程圖。請參照圖1、圖5A與圖7，本實施例之電腦程式產品可使圖1中的處理單元220執行上述之步驟，而本實施例之觸控感測方法可為圖1中的處理單元220在執行時所產生的方法。 本實施例之電腦程式產品可儲存於一電腦可讀取記錄媒體(如硬碟、光碟、快閃記憶體、唯讀記憶體或其他記憶單元)中，且用以偵測物體50的觸控動作。本實施例之電腦程式產品例如為儲存於圖6之儲存單元226的程式碼。本實施例之觸控感測方法(或電腦程式產品)包括依序進行的步驟S110(或第一程式指令)、步驟S120(或第二程式指令)、步驟S130(或第三程式指令)及步驟S140(或第四程式指令)。步驟S110(或第一程式指令)為在多個偵測區(即圖1中影像感測器210所在區域)沿著參考平面R的延伸方向偵測參考平面R，並將偵測結果分別轉換為多個影像訊號S。步驟S120(或第二程式指令)為當物體50在多個第一時間中相對於參考平面R運動且在每一第一時間中與參考平面R相交或靠近參考平面時，計算出每一影像訊號S中對應於物體50的物體訊號部分O的相對二邊界在對應的偵測區中的成像位置，利用三角定位法將這些影像訊號S的這些物體訊號部分O的這些邊界的這些成像位置對應換算成參考平面R上之圍繞物體50的第一多邊形Q1的多個第一頂點P1~P4之位置，且藉由這些第一頂點P1~P4的位置計算出第一多邊形Q1的多個第一對角線G1、G2的長度。步驟S130(或第三程式指令)為從每一第一時間中的這些第一對角線G1、G2中取其長度在不同的這些第一時間中變化最小的第一對角線作為對應於物體的真實方位的第一方位對角線。步驟S140(或第四程式指令)為當物體50在這些第一時間後的第二時間中與參考平面R相交或靠近參考平面R時，計算出每 一影像訊號S中對應於物體50的物體訊號部分O的相對二邊界在對應的偵測區(即圖1中影像感測器210所在區域)中的成像位置，利用三角定位法將這些影像訊號S的這些物體訊號部分O的這些邊界的這些成像位置對應換算成參考平面R上之圍繞物體50的第二多邊形Q1’的多個第二頂點P1’~P4’之位置，並藉由這些第二頂點P1’~P4’的位置計算出第二多邊形Q1’的多個第二對角線G1’、G2’的長度，且取這些第二對角線G1’、G2’中其長度與第一方位對角線的長度的差值的絕對值最小的第二對角線作為對應於物體的真實方位的第二方位對角線。

本實施例或其他實施例之觸控感測方法與電腦程式產品的其他細部步驟與程式指令相同於圖1之實施例中處理單元220所執行的步驟與指令，在此不再重述。此外，本實施例之觸控感測方法與電腦程式產品亦可實現圖1之實施例之觸控感測模組的優點與功效，在此不再重述。

綜上所述，在本發明的實施例的觸控感測模組、觸控感測方法及電腦程式產品中，由於從每一第一時間中的這些第一對角線中取其長度在不同的這些第一時間中變化最小的第一對角線作為一對應於物體的真實方位的第一方位對角線，因此可準確地判斷出用以觸控的物體的方位。如此一來，可使本發明的實施例的觸控感測模組、觸控感測方法及電腦程式產品能夠實現更多、更方便的應用。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本 發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

50‧‧‧物體

100‧‧‧顯示器

110‧‧‧顯示表面

200‧‧‧觸控感測模組

210、210a、210b‧‧‧影像感測器

220‧‧‧處理單元

230、230a、230b‧‧‧發光元件

232、232a、232b‧‧‧偵測光

240‧‧‧反射邊框

G1、G2‧‧‧第一對角線

L1、L2、L3、L4‧‧‧參考直線

P1、P2、P3、P4‧‧‧第一頂點

Q1‧‧‧第一多邊形

S、S1、S2‧‧‧影像訊號

Claims (24)

1. 一種觸控感測模組，包括：多個影像感測器，配置於一參考平面旁，且用以沿著該參考平面的延伸方向偵測該參考平面，並將偵測結果分別轉換為多個影像訊號；以及一處理單元，用以接收並處理來自該些影像感測器之該些影像訊號，其中當一物體在多個第一時間中相對於該參考平面運動且在每一該第一時間中與該參考平面相交或靠近該參考平面時，該處理單元計算出每一該影像訊號中對應於該物體的一物體訊號部分的相對二邊界在對應的該影像感測器上的成像位置，且利用三角定位法將該些影像訊號的該些物體訊號部分的該些邊界的該些成像位置對應換算成該參考平面上之圍繞該物體的一第一多邊形的多個第一頂點之位置，並藉由該些第一頂點的位置計算出該第一多邊形的多個第一對角線的長度，且該處理單元從每一該第一時間中的該些第一對角線中取其長度在不同的該些第一時間中變化最小的該第一對角線作為一對應於該物體的真實方位的第一方位對角線。
2. 如申請專利範圍第1項所述的觸控感測模組，其中該物體在該些第一時間中相對於該參考平面的運動包括轉動與平移的至少其中之一。
3. 如申請專利範圍第1項所述的觸控感測模組，其中該處理單元計算出該些第一時間中的該第一方位對角線的多個方位值。
4. 如申請專利範圍第3項所述的觸控感測模組，其中該處理單元根據該些第一時間中的該些方位值來執行對應的功能。
5. 如申請專利範圍第1項所述的觸控感測模組，其中當該物體在該些第一時間後的一第二時間中與該參考平面相交或靠近該參考平面時，該處理單元計算出每一該影像訊號中對應於該物體的該物體訊號部分的相對二邊界在對應的該影像感測器上的成像位置，且利用該三角定位法將該些影像訊號的該些物體訊號部分的該些邊界的該些成像位置對應換算成該參考平面上之圍繞該物體的第二多邊形的多個第二頂點之位置，並藉由該些第二頂點的位置計算出該第二多邊形的多個第二對角線的長度，且該處理單元取該些第二對角線中其長度與該第一方位對角線的長度的差值的絕對值最小的該第二對角線作為一對應於該物體的真實方位的第二方位對角線。
6. 如申請專利範圍第5項所述的觸控感測模組，其中該處理單元計算出該第二方位對角線的方位值，該處理單元根據該第二方位對角線的該方位值或根據該第二方位對角線的該方位值與至少部分該些第一方位對角線的該些方位值來執行對應的功能。
7. 如申請專利範圍第1項所述的觸控感測模組，其中該些影像感測器為二個影像感測器，分別配置於該參考平面的相鄰二角落，且該第一多邊形為一四邊形。
8. 如申請專利範圍第1項所述的觸控感測模組，更包括至少一發光元件，沿著該參考平面發出至少一偵測光，其中每一該影 像訊號中的該物體訊號部分對應至該物體遮斷部分的該至少一偵測光而在對應的該影像感測器上所形成的暗區，或對應至該物體將部分的該至少一偵測光反射至該影像感測器而在該影像感測器上所形成的亮區。
9. 一種觸控感測方法，包括：在多個偵測區沿著一參考平面的延伸方向偵測該參考平面，並將偵測結果分別轉換為多個影像訊號；當一物體在多個第一時間中相對於該參考平面運動且在每一該第一時間中與該參考平面相交或靠近該參考平面時，計算出每一該影像訊號中對應於該物體的一物體訊號部分的相對二邊界在對應的該偵測區中的成像位置，利用三角定位法將該些影像訊號的該些物體訊號部分的該些邊界的該些成像位置對應換算成該參考平面上之圍繞該物體的一第一多邊形的多個第一頂點之位置，且藉由該些第一頂點的位置計算出該第一多邊形的多個第一對角線的長度；以及從每一該第一時間中的該些第一對角線中取其長度在不同的該些第一時間中變化最小的該第一對角線作為一對應於該物體的真實方位的第一方位對角線。
10. 如申請專利範圍第9項所述的觸控感測方法，其中該物體在該些第一時間中相對於該參考平面的運動包括轉動與平移的至少其中之一。
11. 如申請專利範圍第9項所述的觸控感測方法，更包括計算 出該些時間中的該第一方位對角線的多個方位值。
12. 如申請專利範圍第11項所述的觸控感測方法，更包括根據該些時間中的該些方位值來執行對應的功能。
13. 如申請專利範圍第9項所述的觸控感測方法，更包括：當該物體在該些第一時間後的一第二時間中與該參考平面相交或靠近該參考平面時，計算出每一該影像訊號中對應於該物體的該物體訊號部分的相對二邊界在對應的該偵測區中的成像位置，利用該三角定位法將該些影像訊號的該些物體訊號部分的該些邊界的該些成像位置對應換算成該參考平面上之圍繞該物體的第二多邊形的多個第二頂點之位置，並藉由該些第二頂點的位置計算出該第二多邊形的多個第二對角線的長度，且取該些第二對角線中其長度與該第一方位對角線的長度的差值的絕對值最小的該第二對角線作為一對應於該物體的真實方位的第二方位對角線。
14. 如申請專利範圍第13項所述的觸控感測方法，更包括：計算出該第二方位對角線的方位值；以及根據該第二方位對角線的該方位值或根據該第二方位對角線的該方位值與至少部分該些第一方位對角線的該些方位值來執行對應的功能。
15. 如申請專利範圍第9項所述的觸控感測方法，其中該些偵測區為二個偵測區，分別配置於該參考平面的相鄰二角落，且該第一多邊形為一四邊形。
16. 如申請專利範圍第9項所述的觸控感測方法，更包括：沿著該參考平面發出至少一偵測光，其中每一該影像訊號中的該物體訊號部分對應至該物體遮斷部分的該至少一偵測光而在對應的該偵測區上所形成的暗區，或對應至該物體將部分的該至少一偵測光反射至該偵測區而在該偵測區上所形成的亮區。
17. 一種電腦程式產品，儲存於一電腦可讀取記錄媒體中，以偵測一物體的觸控動作，該電腦程式產品，包括：第1程式指令，在多個偵測區沿著一參考平面的延伸方向偵測該參考平面，並將偵測結果分別轉換為多個影像訊號；第2程式指令，當該物體在多個第一時間中相對於該參考平面運動且在每一該第一時間中與該參考平面相交或靠近該參考平面時，計算出每一該影像訊號中對應於該物體的一物體訊號部分的相對二邊界在對應的該偵測區中的成像位置，利用三角定位法將該些影像訊號的該些物體訊號部分的該些邊界的該些成像位置對應換算成該參考平面上之圍繞該物體的一第一多邊形的多個第一頂點之位置，且藉由該些第一頂點的位置計算出該第一多邊形的多個第一對角線的長度；以及第3程式指令，從每一該第一時間中的該些第一對角線中取其長度在不同的該些第一時間中變化最小的該第一對角線作為一對應於該物體的真實方位的第一方位對角線。
18. 如申請專利範圍第17項所述的電腦程式產品，其中該物體在該些第一時間中相對於該參考平面的運動包括轉動與平移的 至少其中之一。
19. 如申請專利範圍第17項所述的電腦程式產品，更包括計算出該些時間中的該第一方位對角線的多個方位值的程式指令。
20. 如申請專利範圍第19項所述的電腦程式產品，更包括根據該些時間中的該些方位值來執行對應的功能之程式指令。
21. 如申請專利範圍第17項所述的電腦程式產品，更包括：第四程式指令，當該物體在該些第一時間後的一第二時間中與該參考平面相交或靠近該參考平面時，計算出每一該影像訊號中對應於該物體的該物體訊號部分的相對二邊界在對應的該偵測區中的成像位置，利用該三角定位法將該些影像訊號的該些物體訊號部分的該些邊界的該些成像位置對應換算成該參考平面上之圍繞該物體的第二多邊形的多個第二頂點之位置，並藉由該些第二頂點的位置計算出該第二多邊形的多個第二對角線的長度，且取該些第二對角線中其長度與該第一方位對角線的長度的差值的絕對值最小的該第二對角線作為一對應於該物體的真實方位的第二方位對角線。
22. 如申請專利範圍第21項所述的電腦程式產品，更包括：計算出該第二方位對角線的方位值的程式指令；以及根據該第二方位對角線的該方位值或根據該第二方位對角線的該方位值與至少部分該些第一方位對角線的該些方位值來執行對應的功能的程式指令。
23. 如申請專利範圍第17項所述的電腦程式產品，其中該些 偵測區為二個偵測區，分別配置於該參考平面的相鄰二角落，且該第一多邊形為一四邊形。
24. 如申請專利範圍第17項所述的電腦程式產品，更包括：沿著該參考平面發出至少一偵測光的程式指令，其中每一該影像訊號中的該物體訊號部分對應至該物體遮斷部分的該至少一偵測光而在對應的該偵測區上所形成的暗區，或對應至該物體將部分的該至少一偵測光反射至該偵測區而在該偵測區上所形成的亮區。