光學(xué)觸控系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種光學(xué)觸控系統(tǒng)及方法。該光學(xué)觸控系統(tǒng)包含：至少二個影像感測器，偵測一觸控表面上多個目標(biāo)，以產(chǎn)生多個目標(biāo)影像；多個第一光接收元件，第一光接收元件沿一第一方向在觸控表面旁排列，第一光接收元件用于偵測目標(biāo)；以及一處理單元，根據(jù)目標(biāo)影像計算多個候選座標(biāo)，并根據(jù)第一光接收元件的偵測結(jié)果從候選座標(biāo)選出代表目標(biāo)的座標(biāo)。本發(fā)明的光學(xué)觸控系統(tǒng)與方法，利用影像感測器獲得觸控表面上多目標(biāo)所在的候選座標(biāo)，再利用排列于觸控表面旁的光接收單元偵測目標(biāo)，以輔助處理單元自候選座標(biāo)中選擇目標(biāo)的座標(biāo)，可較準(zhǔn)確地定位此多個目標(biāo)的觸控位置，并且無需使用窄光束的光源，而可使用散射的光源。
【專利說明】光學(xué)觸控系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明關(guān)于光學(xué)觸控技術(shù)，且特別關(guān)于一種光學(xué)觸控系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]圖1顯示一種現(xiàn)有的紅外線觸控系統(tǒng)I。如圖1所示，現(xiàn)有的紅外線觸控系統(tǒng)I包含一觸控表面10、多個X軸紅外線發(fā)光元件122、多個X軸紅外線接收元件132、多個Y軸紅外線發(fā)光元件142與多個Y軸紅外線接收元件152。X軸紅外線發(fā)光元件122與X軸紅外線接收元件132為一對一對應(yīng)，Y軸紅外線發(fā)光元件142與Y軸紅外線接收元件152 —對一對應(yīng)，形成感測路徑(如虛線所示)，并且彼此交錯，以于觸控表面11形成一感測網(wǎng)格。當(dāng)一目標(biāo)O1靠近觸控表面11時，其遮斷感測網(wǎng)格中一條對應(yīng)X軸位置X4的感測路徑與一條對應(yīng)Y軸位置y5的感測路徑，使得傳輸至X軸紅外線接收元件132的紅外線強度Ix于對應(yīng)位置X4處強度明顯較對應(yīng)感測路徑未被遮斷的位置處為弱，傳輸至Y軸紅外線接收元件152的紅外線強度Iy于對應(yīng)位置y5處強度明顯較對應(yīng)感測路徑未被遮斷的位置處為弱。而根據(jù)對應(yīng)于位置X4的紅外線接收元件132與位置y5的紅外線接收元件152所接收的紅外線強度明顯較弱，因此可得知目標(biāo)O1的觸控位置位于座標(biāo)(x4，y5)。
[0003]然而，現(xiàn)有的紅外線觸控系統(tǒng)I必須采用與紅外線接收元件132或152為一對一對應(yīng)的紅外線發(fā)光元件122或142，且為使紅外線接收元件132或152僅接收對應(yīng)的紅外線發(fā)光元件122或142所發(fā)出的光束，紅外線發(fā)光元件122或142需為窄光束，而不能采用一般散射的光源，否則將無法準(zhǔn)確地分辨被遮斷的感測路徑。但要將紅外線發(fā)光元件122或142發(fā)出的光束限制為僅對應(yīng)單一紅外線接收元件132或152較難達成，如此，被遮斷感測路徑的紅外線接收元件132或142也有可能接收到相鄰紅外線發(fā)光元件122或152所發(fā)出的紅外線，故易造成輸出不準(zhǔn)確的座標(biāo)。如果再加上例如目標(biāo)O2的觸控位置是對應(yīng)于X2位置與X3位置之間，而使得對應(yīng)于X2位置與X3位置的感測路徑并非完全遮斷，將使準(zhǔn)確定位變得更為困難。因此，現(xiàn)有的紅外線觸控系統(tǒng)I多采用掃描的方式，依序致能紅外線發(fā)光元件122與142，以降低干擾，但此種方式仍然需要產(chǎn)生窄光束的光源，并且可能需要較長的觸控反應(yīng)時間。另外，在多點觸控的情況下，例如有多目標(biāo)O1,02同時接近觸控表面11的情況下，現(xiàn)有的紅外線觸控系統(tǒng)I無法分辨目標(biāo)01與02的觸控位置究竟為(x4，y5)與(χ2+Λχ，
y2)，還疋(X2+ A X，Υδ)與(叉4，5^2)。
[0004]因此，亟需提供一種光學(xué)觸控系統(tǒng)與方法，其可較準(zhǔn)確地定位多個目標(biāo)的觸控位置，并且無需產(chǎn)生窄光束的光源。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明實施例提供一種光學(xué)觸控系統(tǒng)與方法，利用影像感測器獲得觸控表面上多目標(biāo)所在的候選座標(biāo)，再利用排列于觸控表面旁的光接收單元偵測目標(biāo)，以輔助處理單元自候選座標(biāo)中選擇目標(biāo)的座標(biāo)，可較準(zhǔn)確地定位此多個目標(biāo)的觸控位置，并且無需使用窄光束的光源，而可使用散射的光源。[0006]本發(fā)明一實施例的光學(xué)觸控系統(tǒng)包含至少二個影像感測器、多個第一光接收元件以及一處理單元。該至少二個影像感測器，偵測一觸控表面上多個目標(biāo)，以產(chǎn)生多個目標(biāo)影像。所述多個第一光接收元件沿一第一方向在觸控表面旁排列，所述多個第一光接收元件用于偵測所述多個目標(biāo)。處理單元，根據(jù)所述多個目標(biāo)影像計算多個候選座標(biāo)，并根據(jù)所述多個第一光接收元件的偵測結(jié)果從所述多個候選座標(biāo)選出代表所述多個目標(biāo)的座標(biāo)。
[0007]本發(fā)明一實施例的光學(xué)觸控系統(tǒng)包含一反射元件、至少一影像感測器、多個光接收元件以及一處理單元。反射元件沿一第二方向設(shè)置在一觸控表面旁，反射元件用于產(chǎn)生在觸控表面上多個目標(biāo)的多個虛像。該至少一影像感測器，偵測所述多個目標(biāo)與所述多個虛像，以產(chǎn)生多個目標(biāo)影像及多個虛像影像。所述多個光接收元件沿一第一方向在該觸控表面旁排列，所述多個光接收元件用于偵測所述多個目標(biāo)，其中，第一方向與第二方向相交。處理單元，根據(jù)所述多個目標(biāo)影像與所述多個虛像影像計算多個候選座標(biāo)，并根據(jù)所述多個光接收元件的偵測結(jié)果，從所述多個候選座標(biāo)選出所述多個目標(biāo)的座標(biāo)。
[0008]本發(fā)明一實施例的光學(xué)觸控方法包含下列步驟:接收至少一影像感測器所產(chǎn)生的至少多個第一影像與多個第二影像；根據(jù)所述多個第一影像與所述多個第二影像計算多個目標(biāo)在一觸控表面上可能所在的多個候選座標(biāo)；接收多個光接收元件偵測所述多個目標(biāo)的偵測結(jié)果，其中所述多個第一光接收元件對應(yīng)一第一方向上不同的座標(biāo)值；以及根據(jù)偵測結(jié)果選出代表所述多個目標(biāo)的座標(biāo)。
[0009]本發(fā)明的光學(xué)觸控系統(tǒng)與方法，利用影像感測器獲得觸控表面上多目標(biāo)所在的候選座標(biāo)，再利用排列于觸控表面旁的光接收單元偵測目標(biāo)，以輔助處理單元自候選座標(biāo)中選擇目標(biāo)的座標(biāo)，可較準(zhǔn)確地定位此多個目標(biāo)的觸控位置，并且無需使用窄光束的光源，而可使用散射的光源。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1顯示一種現(xiàn)有的紅外線觸控系統(tǒng)。
[0011]圖2顯示本發(fā)明一實施例的光學(xué)觸控系統(tǒng)的方塊圖。
[0012]圖3顯示本發(fā)明一實施例的光學(xué)觸控系統(tǒng)的示意圖。
[0013]圖4顯示本發(fā)明一實施例的光學(xué)觸控系統(tǒng)的示意圖。
[0014]圖5顯示本發(fā)明一實施例的光學(xué)觸控系統(tǒng)的示意圖。
[0015]圖6顯示本發(fā)明一實施例的光學(xué)觸控系統(tǒng)的系統(tǒng)方塊示意圖。
[0016]圖7顯示本發(fā)明一實施例的光學(xué)觸控系統(tǒng)的示意圖。
[0017]圖8顯示本發(fā)明一實施例的光學(xué)觸控方法的流程圖。
[0018]其中，附圖標(biāo)記說明如下:
[0019]其中，附圖標(biāo)記說明如下:
[0020]1:紅外線觸控系統(tǒng)
[0021]10:觸控表面
[0022]122、142:紅外線發(fā)光元件
[0023]132、152:紅外線接收元件
[0024]2、4、5、6:光學(xué)觸控系統(tǒng)
[0025]20、40、50、60:觸控表面[0026]21,61:光接收器
[0027]212、412、512、522、612:光接收元件
[0028]222、224、422、424、532、534、536、622:影像感測器
[0029]622’:虛擬影像感測器
[0030]23、63:處理單元
[0031]24、64:存儲單元
[0032]252、254、256、432、434、436、542、544、662、664:發(fā)光元件
[0033]65:反射元件
[0034]47:側(cè)邊
[0035]OpO2'O3:目標(biāo)
[0036]0/、02’:虛擬目標(biāo)
[0037]Ix、Iy:光線強度
[0038]S21、S22、S23、S24、S41、S42、S43、S44、S45、S46、S61、S62、S63、S64:感測路徑
[0039]S63 \ S64?:虛擬感測路徑
`[0040]?213、?214> P223、P224、P414、P415、P4I6、P424、P425、P426、P434、P435、P436、P613、^*614、^*623、?624:候選座標(biāo)
[0041]S802-S808:流程步驟【具體實施方式】
[0042]圖2顯示本發(fā)明一實施例的光學(xué)觸控系統(tǒng)2的系統(tǒng)方塊示意圖。圖3顯示本發(fā)明一實施例的光學(xué)觸控系統(tǒng)2的示意圖。請一并參照圖2與圖3，于一實施例中，光學(xué)觸控系統(tǒng)2包含一觸控表面20、至少二個影像感測器222與224、一光接收器21與一處理單元23，其中，光接收器21包含多個第一光接收元件212，而于本實施例中，第一光接收元件212為X軸光接收元件。于一實施例中，光學(xué)觸控系統(tǒng)2還包含至少一發(fā)光元件252、254與256，用于照射靠近觸控表面20的目標(biāo)，提供影像感測器222與224所需的光源進行偵測。于一實施例中，發(fā)光兀件252、254與256分別包含一發(fā)光體和一導(dǎo)光件(light guide)。發(fā)光體可設(shè)置于導(dǎo)光件的一端，以提供光線于導(dǎo)光件。光線在導(dǎo)光件內(nèi)傳播，再由導(dǎo)光件向觸控表面20上射出。發(fā)光體和導(dǎo)光件的組成可構(gòu)成一線光源。在一實施例中，發(fā)光體包含燈泡、發(fā)光二極管或其他類似者。于不同實施例中，發(fā)光兀件252與256其中的一包含用于反光的一反射鏡(retro-reflector)。在一實施例中，發(fā)光元件252、254與256中至少一者包含多個發(fā)光體，多個發(fā)光體在觸控表面20旁排列，其中發(fā)光體包含燈泡、發(fā)光二極管或其他類似者。
[0043]接續(xù)上述，二個影像感測器222與224用于偵測觸控表面20上的多個目標(biāo)OpO2,而分別產(chǎn)生包含多個目標(biāo)影像的圖像。處理單元23通過分析影像感測器222產(chǎn)生的圖像，可決定出分別被目標(biāo)O1與O2遮斷的感測路徑S21與S22,以及通過分析影像感測器224所產(chǎn)生的圖像，可決定出分別被目標(biāo)O1與O2遮斷的感測路徑S23與S24。接著，處理單元23通過計算二個影像感測器222與224的感測路徑的交點，以取得二個目標(biāo)O1與O2的座標(biāo)時，會得到感測路徑S21與S22分別與感測路徑S23與S24相交的P213、P214, P223與P224四個候選座標(biāo)，其中四個候選座標(biāo)P213、P214、P223與P224包含目標(biāo)O1與O2的真實觸控位置(即候選座標(biāo)P213與P224)和鬼影(ghost)觸控位置(即候選座標(biāo)P214與P223)。關(guān)于前述感測路徑與候選座標(biāo)的計算，可參照申請?zhí)柕?3/302，481號美國專利申請案，其中第13/302，481號美國專利申請案的內(nèi)容合并于此，以為參考。
[0044]接續(xù)上述，第一光接收元件212沿X軸方向在觸控表面20旁排列，用于偵測目標(biāo)O1與02。于一實施例中，其中的一發(fā)光元件254與這些第一光接收元件212相對設(shè)置，以提供偵測所需光源。較佳地，第一光接收元件212主要是欲獲得目標(biāo)O1與O2在X軸方向上的分布狀況，以此判斷候選座標(biāo)P213、P214、P223與P224中何者為真實觸控位置，并非用于準(zhǔn)確地計算出目標(biāo)O1與O2的座標(biāo)，因此發(fā)光元件252、254與256無需發(fā)出窄光束，而可為散射光源。在一實施例中，較佳地第一光接收元件212主要是獲得目標(biāo)O1與O2在X軸方向上的一維分布。
[0045]參照圖3所示，在本實施例中，目標(biāo)O1與O2僅遮住部分進入對應(yīng)于X軸位置x5、x6與X7的第一光接收元件212的光線，使得傳輸至第一光接收元件212的光線強度Ix于位置X5至X7呈現(xiàn)較低的強度，其中位置X6的第一光接收元件212較位置X5與X7的第一光接收元件212被目標(biāo)O1與O2遮住更多部分的光線，故所呈現(xiàn)的光線強度更低。光接收元件212可為任何根據(jù)接收光強度而產(chǎn)生不同信號強度的裝置，其中信號包含電壓、電流或電子數(shù)量。于一實施例中，第一光接收元件212為光晶體管或光二極管，用于將接收的光線依據(jù)其強度轉(zhuǎn)換為電流或電壓。
[0046]于一實施例中，光接收器21可包含一電路，電路根據(jù)這些第一光接收元件212產(chǎn)生沿X軸方向的一維度上的電信號，作為偵測結(jié)果傳輸至處理單元23。于不同實施例中，光接收器21也可根據(jù)這些第 一光接收元件212個別所產(chǎn)生的電信號，光學(xué)觸控系統(tǒng)2根據(jù)所述多個電信號，產(chǎn)生偵測到目標(biāo)O1與O2的第一光接收元件212的確定結(jié)果，也就是決定出對應(yīng)位置X5至X7的第一光接收元件212，以作為偵測結(jié)果傳輸至處理單元23。于一實施例中，處理單元23根據(jù)所述多個電信號，產(chǎn)生偵測到目標(biāo)O1與O2的第一光接收元件212的確定結(jié)果。于一實施例中，可進一步通過位置X5與X7的第一光接收元件212所產(chǎn)生的電信號較位置X6的第一光接收兀件212所產(chǎn)生的電信號為高,而推知目標(biāo)O1與O2在X軸方向是位于位置X5與X7之間。
[0047]接續(xù)上述，處理單元23根據(jù)光接收器21所傳輸?shù)谝还饨邮赵?12的偵測結(jié)果，從候選座標(biāo)與選出代表目標(biāo)O1與O2的候選座標(biāo)P213與P224。在一實施例中，該偵測結(jié)果為目標(biāo)O1與O2在X軸方向上的分布，處理單元23比較候選座標(biāo)P213、P214、P22S與與該分布，決定出目標(biāo)O1與O2的真實觸控位置(即候選座標(biāo)P213與P^M)。于一實施例中，處理單元23是根據(jù)第一光接收元件212的偵測結(jié)果，獲得目標(biāo)O1與O2間的一第一分布寬度約為IX7-X51。處理單元23再計算候選座標(biāo)P213、P214、P223與P224彼此間于X軸方向上的第二分布寬度，并比較第一分布寬度與第二分布寬度，以選出具有與第一分布寬度最為相近的第二分布寬度的一組候選座標(biāo)P213與P224為代表目標(biāo)O1與O2的座標(biāo)。
[0048]于一實施例中，當(dāng)有兩組候選座標(biāo)，而光接收器21中有多個連續(xù)的第一光接收元件212 (如圖3所示)偵測到目標(biāo)O1與02，則第一分布寬度為偵測到目標(biāo)O1與O2的第一光接收元件212中相距最遠兩者(例如對應(yīng)位置X5與位置X7的第一光接收元件212)的距離。
[0049]于另一實施例中，當(dāng)有至少兩組候選座標(biāo)，而光接收器21中具有至少兩群第一光接收元件212 (例如對應(yīng)位置X5至X6與位置X6至X7的第一光接收元件212)偵測到目標(biāo)O1與O2，則可分別計算各群光接收元件212的重心/中心，再以重心/中心計算兩者的距離，作為第一分布寬度。
[0050]于又一實施例中，當(dāng)有至少兩組候選座標(biāo)，而光接收器21中具有至少兩群第一光接收元件212 (例如對應(yīng)位置X5至X6與位置X6至X7的第一光接收元件212)偵測到目標(biāo)O1與02，則可分別以兩群第一光接收元件212的左邊界互減、右邊界互減或左側(cè)一群的第一光接收元件212的左邊界與右側(cè)一群第一光接收元件212的右邊界相減，以獲得第一分布寬度。
[0051]于又一實施例中，當(dāng)有兩組候選座標(biāo)，而光接收器21中具有兩群第一光接收元件212 (例如對應(yīng)位置X5與位置X7而非連續(xù)的第一光接收元件212)偵測到目標(biāo)O1與02，則處理單元23根據(jù)第一光接收元件212的偵測結(jié)果，獲得目標(biāo)O1與O2在X軸方向上的概略座標(biāo)值約為X5與x7，再從候選座標(biāo)P213、P214、P223與P224中選出在X軸方向上的座標(biāo)值最接近概略座標(biāo)值U5與X7)的一組候選座標(biāo)P213與P224為代表目標(biāo)O1與O2的座標(biāo)。
[0052]于上述實施例中，第一光接收元件212并非用于準(zhǔn)確的定位出目標(biāo)O1與O2的觸控位置,而僅用于確認(rèn)候選座標(biāo)P213、P2m、Pm與Pm中真實的觸控位置為Pm與P，故無需產(chǎn)生窄光束的光源與第一光接收兀件212 —對一對應(yīng),只需知道目標(biāo)O1與O2在X軸方向上概略的分布寬度或概略的X軸座標(biāo)值，即可得到精確的P213與P224座標(biāo)。
[0053]于一實施例中，當(dāng)這些影像感測器222與224所產(chǎn)生目標(biāo)影像的數(shù)量相同時，處理單元23可以目標(biāo)影像的數(shù)量的候選座標(biāo)為一組進行選擇，且任一組候選座標(biāo)中的候選座標(biāo)位于影像感測器222與224不同的感測路徑上。例如，P213與P224相對于影像感測器222是位在不同感測路徑S21與S22上，且相對于影像感測器224也是位在不同的感測路徑S23與S24,因此P213與P224可歸為一組。P214與P223也可以類似方法歸類成另一組。相對地，P213與P214為相對于影像感測器222是在相同的感測路徑S21上，因此P213與P214不會歸成一組。于一實施例中，處理單元23可計算各組候選座標(biāo)在X軸方向上的分布寬度，然后比較該分布寬度與根據(jù)偵測結(jié)果所得的第一分布寬度約為k-x5|，以決定出真實的觸控位置。于另一實施例中，處理單元23可取得各組候選座標(biāo)在X軸方向上最遠兩者的座標(biāo)值，然后比較所述多個座標(biāo)值與根據(jù)偵測結(jié)果所得的座標(biāo)值X5與x7，以決定出真實的觸控位置。光接收元件212排列于X軸向上僅為例示，本發(fā)明不限于此，第一光接收元件212可沿非X軸向的一方向上排列(例如沿Y軸向的一方向上排列)。
[0054]于一實施例中，光學(xué)觸控系統(tǒng)2還包含一存儲單元24，用于儲存處理單元23所執(zhí)行的程序及/或執(zhí)行程序時所需的數(shù)據(jù)，例如所接收影像感測器222與224產(chǎn)生的圖像、光接收元件212產(chǎn)生的一維度上的電信號等。
[0055]圖4顯示本發(fā)明一實施例的光學(xué)觸控系統(tǒng)4的示意圖。如圖4所示，光學(xué)觸控系統(tǒng)4包含一觸控表面40、至少二個影像感測器422與424、多個Y軸光接收元件412與處理單元(未圖示)。于一實施例中，光學(xué)觸控系統(tǒng)4還包含至少一發(fā)光元件432、434與436。于一實施例中，二個影像感測器422與424用于感測光學(xué)觸控系統(tǒng)4的觸控表面40上的多個目標(biāo)I O2與O3，而分別產(chǎn)生包含多個目標(biāo)影像的圖像。處理單元通過分析影像感測器422與424所產(chǎn)生的圖像，可決定分別被目標(biāo)Op O2與O3遮斷的感測路徑S41、S42與S43,以及分別被目標(biāo)OpO2與O3遮斷的感測路徑S44、S45與S46,并計算出感測路徑S41、S42與S43分別與 S44、S45 與 S46 相交的 Ρ414、Ρ41；5、Ρ416、、Ρ4；Μ、Ρ4Μ、Ρ4；?；、Ρ4Μ、Ρ?；5 與 Ρ?6 九個候選座標(biāo)。于本實施例中，這些Y軸光接收元件412沿Y軸方向在觸控表面40旁排列，用于偵測目標(biāo)OpO2與03。
[0056]特而言之，由于目標(biāo)OpO2與O3遮住部分進入Y軸光接收元件412的光線，而使得傳輸至Y軸光接收元件412的光線強度Iy于對應(yīng)于位置y3處以及位置y5至y7處強度較低，故使這些Y軸光接收元件412所產(chǎn)生沿Y軸方向的一維度上的電信號于對應(yīng)于y3位置處以及y5至I1位置處強度也較低。
[0057]于一實施例中，處理單元通過Y軸光接收元件412的偵測結(jié)果，可得知目標(biāo)Op O2與O3于Y軸方向上的最大分布寬度約為Iy7-Y3U于一實施例中，目標(biāo)OpO2與O3位于影像感測器422與424不同的感測路徑，則處理單元可以P414、P425> P436為第一組、P414> P426> P435為第二組、P415、P424、P436為第三組、P415、P426、P434為第四組、P416、P424、P435為第五組以及P416、P425、P434為第六組進行最大分布寬度的比較，而排除分布寬度超過Iy7I3I者的第一組與分布寬度小于|y7-y3l者的第四組、第五組及第六組。處理單元再比較第二、三組候選座標(biāo)在Y軸方向上與根據(jù)偵測結(jié)果所得的座標(biāo)值y3與I1的近似度，而選出近似度最高的第二組候選座標(biāo)。上述先比較最大分布寬度，再比較座標(biāo)值的方法僅為一實施例，于不同實施例中，也可直接比較座標(biāo)值。
[0058]光接收元件412可設(shè)置于觸控表面40的一側(cè)邊，此側(cè)邊相對于至少二個影像感測器422與424的一者而相鄰于此至少二個影像感測器422與424的另一者。在本實施例中，多個Y軸光接收元件412設(shè)置于觸控表面40的一側(cè)邊47，此側(cè)邊47相對于影像感測器424而相鄰于影像感測器422。在一實施例中，這些Y軸光接收元件412中較靠近影像感測器422或424者的間隔與較遠離影像感測器422或424者的間隔為大。
[0059]圖5顯示本發(fā)明一實施例的光學(xué)觸控系統(tǒng)5的示意圖。如圖5所示，光學(xué)觸控系統(tǒng)5包含一觸控表面50、至少二個影像感測器532、534與536，以及處理單元(未圖示)。于一實施例中，光學(xué)觸控系統(tǒng)5還包含至少一發(fā)光元件542與544。
[0060]于一實施例中，光學(xué)觸控系統(tǒng)5包含多個第一光接收元件512，處理單元可利用所述多個影像感測器532、534與536產(chǎn)生觸候控表面50上多個目標(biāo)的候選座標(biāo)，再通過X軸的光接收元件512的偵測結(jié)果獲得所述多個目標(biāo)概略的X軸方向分布寬度或者概略的X軸座標(biāo)值，然后根據(jù)所述多個目標(biāo)于X軸方向上的分布自候選座標(biāo)中選出所述多個目標(biāo)的座標(biāo)。
[0061 ] 于一實施例中，光學(xué)觸控系統(tǒng)5包含多個Y軸光接收元件522，處理單元可利用所述多個影像感測器532、534與536產(chǎn)生觸候控表面50上多個目標(biāo)的候選座標(biāo)，再通過Y軸的光接收元件522的偵測結(jié)果獲得所述多個目標(biāo)概略的Y軸方向分布寬度或者概略的Y軸座標(biāo)值，然后根據(jù)所述多個目標(biāo)于Y軸方向上的分布自候選座標(biāo)中選出所述多個目標(biāo)的座標(biāo)。
[0062]于一實施例中，光學(xué)觸控系統(tǒng)5包含多個第一光接收元件512與Y軸光接收元件522，處理單元可利用X軸的光接收元件512的偵測結(jié)果及通過Y軸的光接收元件522的偵測結(jié)果獲得所述多個目標(biāo)概略的X軸方向分布寬度與Y軸方向分布寬度或者概略的X軸座標(biāo)值與Y軸座標(biāo)值，而自候選座標(biāo)中選出所述多個目標(biāo)的座標(biāo)。
[0063]圖6顯示本發(fā)明一實施例的光學(xué)觸控系統(tǒng)6的系統(tǒng)方塊示意圖。圖7顯示本發(fā)明一實施例的光學(xué)觸控系統(tǒng)6的示意圖。請一并參照圖6與圖7，于一實施例中，光學(xué)觸控系統(tǒng)6包含一觸控表面60、至少一影像感測器622、一光接收器61、一處理單元63以及一反射元件65。其中，光接收器61包含多個Y軸光接收元件612。于一實施例中，光學(xué)觸控系統(tǒng)6還包含發(fā)光兀件662與664,用于照射靠近光學(xué)觸控系統(tǒng)6的觸控表面60的目標(biāo),提供影像感測器622所需的光源進行感測。
[0064]接續(xù)上述,反射元件65沿X軸方向設(shè)置在觸控表面60旁,用于產(chǎn)生在觸控表面60上多個目標(biāo)O1與O2的多個虛像0/與02’。影像感測器622用于感測目標(biāo)O1與02，以及虛像0/與02’，以產(chǎn)生包含多個目標(biāo)影像及多個虛像影像的圖像。處理單元63通過分析影像感測器622產(chǎn)生的圖像，可決定出分別被目標(biāo)O1與O2遮斷的感測路徑S61與S62,分別被虛像0/與02’遮斷的感測路徑S63與S64，其中，被虛像0/與02’遮斷的感測路徑S63與S64也可看成為被目標(biāo)O1與O2遮斷的虛擬感測路徑S63’與S64’，由虛擬影像感測器622’產(chǎn)生。如此，即與上述至少二個影像感測器的實施例相同，可通過計算二個影像感測器622與622’的感測路徑S61、S62以及感測路徑S63’與S64’的交點，以取得候選座標(biāo)P613、P614、P623與P624。依據(jù)傳輸至Y軸光接收元件612的光線強度Iy，Y軸光接收元件612可產(chǎn)生一維度上的電信號。處理單元通過根據(jù)Y軸光接收元件612所產(chǎn)生一維度上的電信號，可得知目標(biāo)O1與O2于Y軸方向上的分布寬度為|y6_y4|或座標(biāo)值為76與74，而選出座標(biāo)P613與P624分別為目標(biāo)O1與O2的座標(biāo)。于不同實施例中，也可感測三個目標(biāo)，及/或可增加影像感測器的數(shù)，其中細節(jié)部分可參照上述實施例，于此不再贅述。
[0065]于一實施例中，光學(xué)觸控系統(tǒng)6還包含一存儲單元64，用于儲存處理單元63所執(zhí)行的程序及/或執(zhí)行程序時所需的數(shù)據(jù)，例如所接收影像感測器622產(chǎn)生的二維圖像、光接收元件612產(chǎn)生的一維度上的電信號等。
[0066]于上述實施例中，偵測到目標(biāo)的光接收元件產(chǎn)生較其他光接收元件為低的信號，但本發(fā)明并不限于此，也可能通過目標(biāo)反射光線至光接收元件，而使偵測到目標(biāo)的光接收元件產(chǎn)生較其他光接收元件為高的信號。
[0067]圖8顯不本發(fā)明一實施例的光學(xué)觸控方法的流程圖。本發(fā)明一實施例的光學(xué)觸控方法可由圖2或圖6所示光學(xué)觸控系統(tǒng)的處理單元23或63執(zhí)行，并可儲存于圖2與圖6所示的存儲單元24或64中。如圖8所示，光學(xué)觸控方法包含下列步驟。在步驟S802中，接收至少一影像感測器所產(chǎn)生的多個第一影像與多個第二影像。第一影像與第二影像分別為二個影像感測器產(chǎn)生的多個目標(biāo)影像，或分別為一影像感測器產(chǎn)生的多個目標(biāo)影像與多個虛像影像，如上述光學(xué)觸控系統(tǒng)實施例所述。接著，在步驟S804中，根據(jù)第一影像與第二影像計算多個目標(biāo)在一觸控表面上多個可能候選座標(biāo)。再來，在步驟S806中，接收多個第一光接收元件偵測目標(biāo)的偵測結(jié)果。在一實施例中，所述多個第一光接收元件對應(yīng)一第一方向上不同的座標(biāo)值。在一實施例中，偵測結(jié)果包含所述多個第一光接收元件產(chǎn)生沿第一方向的一維度上的電信號。于另一實施例中，偵測結(jié)果包含偵測到目標(biāo)的第一光接收元件的確定結(jié)果。接著，在步驟S808中，根據(jù)偵測結(jié)果選出代表目標(biāo)的座標(biāo)。
[0068]于一實施例中，步驟S808包含根據(jù)偵測結(jié)果決定目標(biāo)間的一第一分布寬度，并根據(jù)第一分布寬度選出代表目標(biāo)的座標(biāo)。于一實施例中，候選座標(biāo)包含多組的候選座標(biāo)，且根據(jù)第一分布寬度選出代表目標(biāo)的座標(biāo)的步驟包含計算各組的候選座標(biāo)在第一方向的第二分布寬度，并比較第一分布寬度與第二分布寬度。于一實施例中，第一分布寬度為偵測到目標(biāo)的光接收元件中相距最遠的兩者的距離。
[0069]于不同實施例中，步驟S808包含根據(jù)偵測結(jié)果，決定目標(biāo)在第一方向上的座標(biāo)值，并根據(jù)座標(biāo)值選出代表目標(biāo)的座標(biāo)。
[0070]綜合上述，本發(fā)明的光學(xué)觸控系統(tǒng)與方法，利用影像感測器獲得觸控表面上多目標(biāo)所在的候選座標(biāo)，再利用排列于觸控表面旁的光接收單元偵測目標(biāo)，以輔助處理單元自候選座標(biāo)中選擇目標(biāo)的座標(biāo)，可較準(zhǔn)確地定位此多個目標(biāo)的觸控位置，并且無需使用窄光束的光源，而可使用散射的光源。
[0071]本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容及技術(shù)特點已揭示如上，然而熟悉本項技術(shù)的人士仍可能基于本發(fā)明的教示及揭示而作種種不背離本發(fā)明精神的替換及修飾。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)不限于實施例所揭示者，而應(yīng)包含各種不背離本發(fā)明的替換及修飾，并為以下的申請專利范圍所涵蓋。
【權(quán)利要求】
1.一種光學(xué)觸控系統(tǒng)，包含: 至少二個影像感測器，偵測一觸控表面上多個目標(biāo)，以產(chǎn)生多個目標(biāo)影像； 多個第一光接收元件，所述多個第一光接收元件沿一第一方向在該觸控表面旁排列，所述多個第一光接收元件用于偵測所述多個目標(biāo)；以及 一處理單元，根據(jù)所述多個目標(biāo)影像計算多個候選座標(biāo)，并根據(jù)所述多個第一光接收元件的偵測結(jié)果從所述多個候選座標(biāo)選出代表所述多個目標(biāo)的座標(biāo)。
2.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)觸控系統(tǒng)，其中該處理單元是根據(jù)所述多個第一光接收元件的偵測結(jié)果，獲得所述多個目標(biāo)間的一第一分布寬度，并根據(jù)該第一分布寬度選出代表所述多個目標(biāo)的所述多個座標(biāo)。
3.如權(quán)利要求2所述的光學(xué)觸控系統(tǒng)，其中該第一分布寬度為偵測到所述多個目標(biāo)的第一光接收元件中相距最遠的兩者的距離。
4.如權(quán)利要求2所述的光學(xué)觸控系統(tǒng)，其中所述多個候選座標(biāo)包含多組的候選座標(biāo)，且該處理單元計算各組的候選座標(biāo)在該第一方向的第二分布寬度，并比較該第一分布寬度與該第二分布寬度。
5.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)觸控系統(tǒng)，其中該處理單元是根據(jù)所述多個第一光接收元件的偵測結(jié)果，獲得所述多個目標(biāo)在該第一方向上的座標(biāo)值，并根據(jù)所述多個座標(biāo)值選出代表所述多個目標(biāo)的所述多個座標(biāo)。
6.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)觸控系統(tǒng)，其中該處理單元進行選擇時以其中的一該影像感測器所產(chǎn)生所述多個目標(biāo)影像的數(shù)量的候選座標(biāo)為一組進行選擇，且任一組候選座標(biāo)中的所述多個候選座標(biāo)對應(yīng)所述多個影像感測器不同的感測路徑。
7.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)觸控系統(tǒng)，其中偵測到所述多個目標(biāo)的第一光接收元件產(chǎn)生較其他光接收元件為低的信號。
8.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)觸控系統(tǒng)，還包含多個第二光接收元件，所述多個第二光接收元件沿一第二方向在該觸控表面旁排列，該第二方向與該第一方向相交，所述多個第二光接收元件用于偵測所述多個目標(biāo)，且該處理單元還根據(jù)所述多個第二光接收元件的偵測結(jié)果從所述多個候選座標(biāo)選出代表所述多個目標(biāo)的座標(biāo)。
9.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)觸控系統(tǒng)，其中所述多個第一光接收元件設(shè)置于該觸控表面的一側(cè)邊，該側(cè)邊相對于該至少二個影像感測器的一者而相鄰于該至少二個影像感測器的另一者，其中所述多個第一光接收元件中較靠近所述多個影像感測器者的間隔與較遠離所述多個影像感測器者的間隔為大。
10.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)觸控系統(tǒng)，其中該第一光接收元件包含光晶體管。
11.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)觸控系統(tǒng)，還包含多發(fā)光裝置，其中所述多個發(fā)光裝置照射所述多個目標(biāo)。
12.如權(quán)利要求11所述的光學(xué)觸控系統(tǒng)，其中所述多個發(fā)光裝置的一者相對于所述多個第一光接收元件設(shè)置。
13.一種光學(xué)觸控系統(tǒng)，包含: 一反射元件，用于產(chǎn)生在一觸控表面上多個目標(biāo)的多個虛像； 至少一影像感測器，偵測所述多個目標(biāo)與所述多個虛像，以產(chǎn)生多個目標(biāo)影像及多個虛像影像；多個光接收元件，所述多個光接收元件沿一第一方向在該觸控表面旁排列，所述多個光接收元件用于偵測所述多個目標(biāo)，其中，該反射元件沿一第二方向設(shè)置在該觸控表面旁，而該第一方向與該第二方向相交；以及 一處理單元，根據(jù)所述多個目標(biāo)影像與所述多個虛像影像計算多個候選座標(biāo)，并根據(jù)所述多個光接收元件的偵測結(jié)果，從所述多個候選座標(biāo)選出所述多個目標(biāo)的座標(biāo)。
14.如權(quán)利要求13所述的光學(xué)觸控系統(tǒng)，其中該處理單元是根據(jù)所述多個光接收元件的偵測結(jié)果，決定所述多個目標(biāo)間的一第一分布寬度，并根據(jù)該第一分布寬度選出代表所述多個目標(biāo)的所述多個座標(biāo)。
15.如權(quán)利要求14所述的光學(xué)觸控系統(tǒng),其中該第一分布寬度為偵測到所述多個目標(biāo)第一光接收元件中相距最遠的兩者的距離。
16.如權(quán)利要求14所述的光學(xué)觸控系統(tǒng),其中所述多個候選座標(biāo)包含多組的候選座標(biāo)，且該處理單元計算各組的候選座標(biāo)在該第一方向的第二分布寬度，并比較該第一分布寬度與該第二分布寬度。
17.如權(quán)利要求13所述的光學(xué)觸控系統(tǒng)，其中該處理單元是根據(jù)所述多個第一光接收元件的偵測結(jié)果，決定所述多個目標(biāo)在該第一方向上的座標(biāo)值，并根據(jù)所述多個座標(biāo)值選出代表所述多個目標(biāo)的所述多個座標(biāo)。
18.如權(quán)利要求13所述的光學(xué)觸控系統(tǒng)，其中該處理單元進行選擇時以所述多個目標(biāo)影像的數(shù)量或所述多個虛像影像的數(shù)量的候選座標(biāo)為一組進行選擇，且任一組候選座標(biāo)中的所述多個候選座標(biāo) 對應(yīng)所述多個影像感測器不同的感測路徑。
19.如權(quán)利要求13所述的光學(xué)觸控系統(tǒng)，其中偵測到所述多個目標(biāo)的光接收元件產(chǎn)生較其他光接收元件為低的信號。
20.如權(quán)利要求13所述的光學(xué)觸控系統(tǒng)，其中該光接收元件包含光晶體管。
21.如權(quán)利要求13所述的光學(xué)觸控系統(tǒng)，還包含多發(fā)光裝置，其中所述多個發(fā)光裝置照射所述多個目標(biāo)。
22.如權(quán)利要求21所述的光學(xué)觸控系統(tǒng)，其中所述多個發(fā)光裝置的一者相對于所述多個光接收元件設(shè)置。
23.一種光學(xué)觸控方法，包含下列步驟: 接收至少一影像感測器所產(chǎn)生的多個第一影像與多個第二影像； 根據(jù)所述多個第一影像與所述多個第二影像計算多個目標(biāo)在一觸控表面上多個可能候選座標(biāo)； 接收多個第一光接收元件偵測所述多個目標(biāo)的偵測結(jié)果，其中所述多個第一光接收元件對應(yīng)一第一方向上不同的座標(biāo)值；以及 根據(jù)該偵測結(jié)果選出代表所述多個目標(biāo)的座標(biāo)。
24.如權(quán)利要求23所述的光學(xué)觸控方法，其中，根據(jù)該偵測結(jié)果選出代表所述多個目標(biāo)的座標(biāo)的步驟包含根據(jù)該偵測結(jié)果決定所述多個目標(biāo)間的一第一分布寬度選出代表所述多個目標(biāo)的所述多個座標(biāo)。
25.如權(quán)利要求24所述的光學(xué)觸控方法,其中該第一分布寬度為偵測到所述多個目標(biāo)的光接收元件中相距最遠的兩者的距離。
26.如權(quán)利要求23所述的光學(xué)觸控方法，其中，所述多個候選座標(biāo)包含多組的候選座標(biāo)，且根據(jù)該第一分布寬度選出代表所述多個目標(biāo)的所述多個座標(biāo)的步驟包含計算各組的候選座標(biāo)在該第一方向的第二分布寬度，并比較該第一分布寬度與該第二分布寬度。
27.如權(quán)利要求23所述的光學(xué)觸控方法，其中根據(jù)該偵測結(jié)果選出代表所述多個目標(biāo)的座標(biāo)的步驟包含根據(jù)該偵測結(jié)果，決定所述多個目標(biāo)在該第一方向上的座標(biāo)值，并根據(jù)所述多個座標(biāo)值選出代表所述多個目標(biāo)的所述多個座標(biāo)。
28.如權(quán)利要求23所述的光學(xué)觸控方法，其中，所述多個第一影像與所述多個第二影像分別為二個影像感測器產(chǎn)生的多個目標(biāo)影像，或所述多個第一影像與所述多個第二影像分別為一影像感測器產(chǎn)生的多個目標(biāo)影像與多個虛像影像。
【文檔編號】G06F3/042GK103631444SQ201210294864
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2012年8月20日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月20日
【發(fā)明者】蘇宗敏, 高銘璨, 林俊生, 林志新, 柯怡賢 申請人:原相科技股份有限公司