光學(xué)觸控系統(tǒng)的制作方法【
技術(shù)領(lǐng)域：
】[0001]本發(fā)明有關(guān)于光學(xué)系統(tǒng)，特別是有關(guān)于可利用反光觸控裝置判斷觸控點(diǎn)的一種光學(xué)觸控系統(tǒng)。【
背景技術(shù)：
】[0002]隨著科技進(jìn)步，具有觸控面板的電子裝置，例如智能型手機(jī)、智能型電視、筆記本計(jì)算機(jī)、觸控屏幕等等也愈來愈普遍。然而，對于許多使用者來說，其所具有的電子裝置，例如是傳統(tǒng)LCD/LED電視或顯示器等等，并未具備觸控功能。因此，若使用者欲讓傳統(tǒng)的電視或顯示器具有觸控功能，往往僅能更換具有觸控功能的電視或顯示器，這也往往造成使用者的負(fù)擔(dān)。【
發(fā)明內(nèi)容】[0003]本發(fā)明提供一種光學(xué)觸控系統(tǒng)，包括:一顯不單兀；一光源；一反光觸控裝置；至少二個圖像擷取單元，用以擷取該顯示單元前由該反光觸控裝置反射該光源所發(fā)射出的光線所產(chǎn)生的多張圖像；以及一處理器，其中該處理器依據(jù)一第一閾值分別判斷在各圖像擷取單元所擷取的該等圖像中是否有至少一第一聚類；其中該處理還依據(jù)該至少一第一聚類計(jì)算該反光觸控裝置于該顯示單元上的一觸控位置?！靖綀D說明】[0004]圖1顯示依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例中的光學(xué)觸控系統(tǒng)的功能方塊圖。[0005]圖2A顯示依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例中光學(xué)觸控系統(tǒng)的示意圖。[0006]圖2B顯示依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例中利用光學(xué)觸控系統(tǒng)進(jìn)行拍攝的示意圖。[0007]圖2C顯示依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例中利用光學(xué)觸控系統(tǒng)進(jìn)行拍攝的示意圖。[0008]圖2D顯示依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例中利用光學(xué)觸控系統(tǒng)計(jì)算觸控位置的示意圖。[0009]圖3A顯示依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例中的反光觸控裝置的結(jié)構(gòu)圖。[0010]圖3B顯示圖3A的實(shí)施例中按壓反光觸控裝置的示意圖。[0011]圖3C顯示依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例中的反光觸控裝置的筆筒結(jié)構(gòu)的示意圖。[0012]圖4A顯示依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例中擷取反光觸控裝置的反射光線的初始擷取圖像的示意圖。[0013]圖4B顯示依據(jù)圖4A的實(shí)施例中在遠(yuǎn)程擷取反光觸控裝置的反射光線的擷取圖像的示意圖。[0014]圖4C顯示依據(jù)圖4A的實(shí)施例中在近端擷取反光觸控裝置的反射光線的擷取圖像的示意圖。[0015]圖4D顯示依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例中在擷取圖像設(shè)定第一閾值的示意圖。[0016]圖4E顯示依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例中的擷取圖像的示意圖。[0017]圖5顯示依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例中的觸控方法的流程圖。[0018]符號說明[0019]100?光學(xué)觸控系統(tǒng)；[0020]110?圖像擷取單元；[0021]120?光源；[0022]130?處理器；[0023]140?反光觸控裝置；[0024]141?筆筒；[0025]142?筆頭；[0026]143?反光條；[0027]145?機(jī)構(gòu)肋；[0028]150?顯示單元；[0029]200?相機(jī)模塊[0030]210?觸控平面；[0031]230、240?邊緣；[0032]250?反光點(diǎn)；[0033]260—269?校正點(diǎn)；[0034]440、450、460?聚類；[0035]470?合并聚類；[0036]480-490?虛線；[0037]9、0L、0R?夾角。【具體實(shí)施方式】[0038]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉一較佳實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說明如下。[0039]圖1顯示依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例中的光學(xué)觸控系統(tǒng)的功能方塊圖。如圖1所示，光學(xué)觸控系統(tǒng)100包括至少兩個圖像擷取單元110及其相應(yīng)的光源120、一處理器130、一反光觸控裝置140及一顯示單元150。在一實(shí)施例中，圖像擷取單元110及光源120可整合于一相機(jī)模塊200中，并可安裝于一顯示單元150的邊緣或角落，其中顯示單元150可以是不具備觸控功能的電視、屏幕或顯示器。在一實(shí)施例中，圖像擷取單元110可為一紅外線相機(jī)，且光源120可為紅外光(infraredlight)光源，但本發(fā)明并不限于此。在一實(shí)施例中，反光觸控裝置(例如是反光觸控筆)140讓使用者用以點(diǎn)選在顯示單元150(即觸控平面)上所欲操作的觸控位置，且該反光觸控裝置140包括一反光條143(retro-reflector),用以反射來自光源120的光線(例如紅外光)，借以讓圖像擷取單元110檢測到反射的光線并擷取圖像。舉例來說，圖像擷取單元110持續(xù)擷取在顯示單元140表面上的觸控對象的圖像，且處理器130分析圖像擷取單元110所擷取的圖像，并判斷在圖像中的反光點(diǎn)(例如反射自反光條143)及其在觸控平面中的位置。[0040]圖2A顯示依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例中光學(xué)觸控系統(tǒng)的示意圖。如圖2A所示，包括圖像擷取單元110及光源120。[0041]相機(jī)模塊200安裝于顯示單元150的邊緣或角落，其中光學(xué)觸控系統(tǒng)在觸控平面210進(jìn)行操作，其包含顯示單元150的可視區(qū)域。[0042]圖2B顯示依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例中利用光學(xué)觸控系統(tǒng)進(jìn)行拍攝的示意圖。在一實(shí)施例中，如圖2B所示，各圖像擷取單元110以一拍攝范圍進(jìn)行擷取圖像，其中該拍攝范圍的邊緣可為顯示單元150的邊緣。舉例來說，以左邊的圖像擷取單元110為例，其拍攝范圍介于顯示單元150的邊緣230及240之間。更進(jìn)一步而言，處理器130由來自圖像擷取單元110的圖像判斷反光點(diǎn)250的位置，其中該反光點(diǎn)與該圖像擷取單元110所連成的直線與顯示單元150的邊緣240之間的夾角為Θ，其中夾角Θ可為邊緣230及240之間的任意角度。[0043]圖2C顯示依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例中利用光學(xué)觸控系統(tǒng)進(jìn)行拍攝的示意圖。在一實(shí)施例中，在對光學(xué)觸控系統(tǒng)100進(jìn)行校正時，在觸控平面210上擺放數(shù)個已知夾角角度的校正點(diǎn)，例如是校正點(diǎn)261?269，且觸控平面可依夾角角度的不同分為10個分割區(qū)域。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員當(dāng)了解，上述校正點(diǎn)的數(shù)量僅為便于說明，本發(fā)明并不以此為限，其數(shù)量及位置可視實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。處理器130由圖像擷取單元110所擷取的圖像中記錄每個校正點(diǎn)的像素位置，并依據(jù)上述校正點(diǎn)的像素位置建立一夾角信息數(shù)據(jù)庫或查找表(lookuptable)。[0044]圖2D顯示依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例中利用光學(xué)觸控系統(tǒng)計(jì)算觸控位置的示意圖。舉例來說，請先參考圖2C，以左邊的圖像擷取單元110為例，其校正點(diǎn)為261?269，且觸控平面可依夾角角度的不同分為10個分割區(qū)域。右邊的圖像擷取單元110亦具有相應(yīng)的分割區(qū)域。當(dāng)處理器130由擷取圖像中檢測到反光點(diǎn)，則可依據(jù)上述的夾角信息數(shù)據(jù)庫或查找表判斷該反光點(diǎn)屬于那一個分割區(qū)域，并分別決定反光點(diǎn)與左邊/右邊的圖像擷取單元110的直線與邊緣240之間的夾角θ^&θκ。更進(jìn)一步而言，若假設(shè)左邊的圖像擷取單元110的坐標(biāo)為(xl，yl)，右邊的圖像擷取單元110的坐標(biāo)為(x2，y2)，且反光點(diǎn)與兩個圖像擷取單元110之間的夾角角度已知，即可利用三角函數(shù)或是聯(lián)立直線方程式求得反光點(diǎn)的坐標(biāo)(X，Y)。[0045]圖3A顯示依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例中的反光觸控裝置的結(jié)構(gòu)圖。圖3B顯示依據(jù)圖3A按壓反光觸控裝置的示意圖。如圖3A所示，反光觸控裝置140以一筆型結(jié)構(gòu)為例，其包括一筆筒141、一筆頭142、以及一反光條143。在一實(shí)施例中，反光條143呈環(huán)狀附著于筆頭142上，且反光條143在反光觸控裝置140未使用的狀態(tài)下是會被筆筒141的一環(huán)狀結(jié)構(gòu)所遮擋。舉例來說，在筆筒141中具有一彈簧，當(dāng)使用者將反光觸控裝置140的筆頭142按壓(例如按壓于觸控平面)時，筆頭142的一部分則會后退至筆筒141，進(jìn)而露出反光條143。[0046]圖3C顯示依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例中的反光觸控裝置的筆筒結(jié)構(gòu)的示意圖。如圖3C所示，反光觸控裝置140的筆筒部分還包括機(jī)構(gòu)肋145，且在反光觸控裝置140未使用的狀態(tài)下，反光條143被機(jī)構(gòu)肋145所遮擋。當(dāng)使用者按壓反光觸控裝置140的筆頭時，則反光條143會在機(jī)構(gòu)肋145中間的空間露出，借以反射來自光源120所發(fā)出的紅外光。需注意的是，當(dāng)反光觸控裝置接近圖像擷取單元110時，反光條143的反射光線對圖像擷取單元110而言會變成一道強(qiáng)光，也因此所擷取的圖像往往會產(chǎn)生眩光(flare)或鬼影的情況，其中上述鬼影會造成觸控時的精準(zhǔn)度偏移及嚴(yán)重抖動。