專利名稱：光源補(bǔ)償方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光源補(bǔ)償方法，并且特別是涉及應(yīng)用于光學(xué)觸控系統(tǒng)的光源補(bǔ)償
方法，用以針對光源因過亮或長期使用所造成的光源衰減時(shí)，做出補(bǔ)償?shù)慕鉀Q方案。
背景技術(shù)：
隨著科技的日新月異，越來越多的電子信息產(chǎn)品，其功能越來越完備，人們也將其 所需的信息一一的通過各式各樣的輸入方法，通過各式各樣的輸入裝置，例如鍵盤、鼠標(biāo) 等，輸入其所擁有的電子信息產(chǎn)品。而為了符合讓人們能夠快速且方便輸入信息的需求， 現(xiàn)今電子信息產(chǎn)品的輸入方式及裝置也越來越多樣化，其中觸控式面板為當(dāng)今主流技術(shù)之 一。由于觸控式面板讓使用者可直覺地用手寫輸入的方式操作電子信息產(chǎn)品，因此使得越 來越多的電子信息產(chǎn)品的操作接口都開始改用觸控式面板，致使觸控式面板的需求也日益 成長。 現(xiàn)將觸控式面板的工作方式敘述如下當(dāng)手指觸碰感測器(sensor)時(shí)，會(huì)有模擬 信號輸出。接著，由控制器將模擬信號轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)可以接受的數(shù)字信號，再經(jīng)由計(jì)算機(jī)里 的觸控驅(qū)動(dòng)程序整合各元件編譯。最后，由顯示卡輸出屏幕信號在屏幕上顯示出所觸碰的 位置。而觸控式面板依照結(jié)構(gòu)和感測形式的不同，大致上可區(qū)分為電阻式觸控面板、電容式 觸控面板、光學(xué)式觸控面板…等。其中，光學(xué)式觸控面板近幾年借著發(fā)光二極管質(zhì)量的提高 和工藝的精進(jìn)，使得越來越多的廠商相繼投入相關(guān)技術(shù)的開發(fā)。 已知的光學(xué)式觸控面板的工作方式是由四周圍的紅外線發(fā)射器和接收器所組成 的，X軸和Y軸所產(chǎn)生的紅外線形成矩陣式排列，當(dāng)不透明物體遮斷其中的光線之后自然就 能定位出X軸和Y軸的坐標(biāo)。 請參考圖1、圖2A以及圖2B。圖l示出了光學(xué)觸控面板4的示意圖，其中遮斷物 44置于光學(xué)觸控面板4。圖2A示出了圖1中的紅外線接收器42擷取到遮斷物44的影像 的示意圖，其中發(fā)光二極管40所發(fā)出的光源過亮。圖2B示出了圖1中的紅外線接收器42 擷取到遮斷物44的影像的另一示意圖，其中發(fā)光二極管40所發(fā)出的光源過暗。如圖l所 示，已知的光學(xué)觸控面板4包括有多個(gè)發(fā)光二極管40(圖1中以兩個(gè)發(fā)光二極管為例)以 及多個(gè)紅外線接收器42。當(dāng)遮斷物44置于光學(xué)觸控面板4上，且光學(xué)式觸控面板4中的發(fā) 光二極管40的光源過亮?xí)r，將會(huì)導(dǎo)致紅外線接收器42所擷取到的遮斷物44遮斷的影像有 光暈現(xiàn)象而有部分無法辨識的區(qū)域440，如圖2A中虛線所圍的區(qū)域440所示；而如果發(fā)光 二極管40光源隨著使用時(shí)間變長而產(chǎn)生光衰減現(xiàn)象，同樣也將會(huì)導(dǎo)致紅外線接收器42所 擷取到的遮斷物44遮斷的影像有部分無法辨識的區(qū)域442產(chǎn)生，如圖2B虛線所圍的區(qū)域 442所示。 有鑒于此，本發(fā)明的主要范疇提供一種光源補(bǔ)償方法，其可應(yīng)用于光學(xué)觸控系統(tǒng) 中，并可利用定電流(constant current)來驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管，進(jìn)而使發(fā)光二極管亮度維持 在最適當(dāng)狀態(tài)。藉此，即可改善因發(fā)光二極管光源太亮導(dǎo)致紅外線接收器所擷取到物體遮 斷影像的光暈現(xiàn)象。另外，影像灰階技術(shù)也將改善因發(fā)光二極管因光衰減而無法辨識的情形。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種光源補(bǔ)償方法，其可應(yīng)用于光學(xué)觸控系統(tǒng)中。光學(xué)觸控系統(tǒng)包括 至少一發(fā)光二極管、至少一感光元件以及反光體。發(fā)光二極管可用來朝向反光體照射光線。 反光體具有圖樣。感光元件可用來感測經(jīng)照射后的反光體。本發(fā)明光源補(bǔ)償方法包括下列 步驟 (a)動(dòng)態(tài)地調(diào)整光線的亮度； (b)動(dòng)態(tài)地?cái)X取關(guān)于圖樣的M個(gè)影像，其中M為大于1的自然數(shù)；
(c)分別記錄關(guān)于此M個(gè)影像的M個(gè)調(diào)制轉(zhuǎn)移函數(shù)值； (d)從此M個(gè)影像中，選取其調(diào)制轉(zhuǎn)移函數(shù)值大于第一預(yù)定參考值的N個(gè)影像，其 中N為大于1的自然數(shù)； (e)從此N個(gè)影像中，選取其灰階值小于第二預(yù)定參考值，且其調(diào)制轉(zhuǎn)移函數(shù)值最 大的影像；以及 (f)以具有對應(yīng)此影像的亮度的光線照射反光體。 此外，本發(fā)明提出另一種光源補(bǔ)償方法，其可應(yīng)用于光學(xué)觸控系統(tǒng)中。光學(xué)觸控系
統(tǒng)包括至少一發(fā)光二極管、至少一感光元件以及反光體。發(fā)光二極管可用來朝向反光體照
射光線。反光體具有圖樣。感光元件可用來擷取關(guān)于經(jīng)照射的圖樣的影像。本發(fā)明光源補(bǔ)
償方法包括下列步驟 (a)調(diào)整光線的亮度； (b)計(jì)算圖樣的調(diào)制轉(zhuǎn)移函數(shù)值； (c)判斷調(diào)制轉(zhuǎn)移函數(shù)值是否大于第一預(yù)定參考值，若是，則執(zhí)行步驟(d)，若否， 則重新執(zhí)行步驟(a); (d)判斷此圖樣的灰階值是否小于第二預(yù)定參考值，若是，則以經(jīng)調(diào)整的光線照射 反光體，若否，則重新執(zhí)行步驟(a)。 相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明光源補(bǔ)償方法利用定電流來驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管，使發(fā)光二 極管亮度維持在最適當(dāng)狀態(tài)，藉以改善因發(fā)光二極管光源太亮導(dǎo)致紅外線接收器抓到的物 體遮斷影像的光暈現(xiàn)象，而影像灰階技術(shù)也將改善因發(fā)光二極管太暗時(shí)無法辨識的情形。
關(guān)于本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與精神可以通過以下的發(fā)明詳述及附圖得到進(jìn)一步的了解。


圖1示出了光學(xué)觸控面板的示意圖； 圖2A示出了圖1中的紅外線接收器擷取到遮斷物的影像的示意圖； 圖2B示出了圖1中的紅外線接收器擷取到遮斷物的影像的另一示意圖； 圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的一具體實(shí)施例的光學(xué)觸控系統(tǒng)的示意圖； 圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的一具體實(shí)施例的光源補(bǔ)償方法的步驟流程圖； 圖5示出了定電流脈沖寬度調(diào)制控制器調(diào)整操作的示意圖； 圖6示出了圖3中的感光元件感測反光體影像的亮度分布的示意圖； 圖7示出了圖3中的感光元件感測的反光體的影像的示意圖；以及
圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的另一具體實(shí)施例的光源補(bǔ)償方法的步驟流程圖。
附圖符號說明
1、4:光學(xué)觸控系統(tǒng) S202-S310 :流程步驟
具體實(shí)施例方式
請參考圖3，圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的一具體實(shí)施例的光學(xué)觸控系統(tǒng)1的示意圖。 本發(fā)明提出一種光源補(bǔ)償方法，應(yīng)用于光學(xué)觸控系統(tǒng)1。光學(xué)觸控系統(tǒng)1包括發(fā)光二極管 14、感光元件16、反光體12、面板10以及脈沖寬度調(diào)制(Pulse Width Modulation,P麗)控 制器18。在此要說明的是，本具體實(shí)施例中的發(fā)光二極管14與感光元件16的數(shù)量都為兩 個(gè)，但并不以此為限，視實(shí)際應(yīng)用或設(shè)計(jì)時(shí)的所需而可選擇地改變。 這些發(fā)光二極管14可用來朝向反光體12照射光線，其中反光體12為沿著面板10 邊緣設(shè)置的邊框。反光體12具有多個(gè)遮斷部120，而這些遮斷部120可形成圖樣。感光元 件16可用來感測經(jīng)照射后的反光體12。脈沖寬度調(diào)制控制器18電連接至發(fā)光二極管14， 并可用來調(diào)整光線的亮度。 請參考圖4，圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的一具體實(shí)施例的光源補(bǔ)償方法的步驟流程
圖。本發(fā)明光源補(bǔ)償方法包括以下步驟 首先，執(zhí)行步驟S202，動(dòng)態(tài)地調(diào)整光線的亮度； 接著，執(zhí)行步驟S204，動(dòng)態(tài)地?cái)X取關(guān)于圖樣的M個(gè)影像，其中M為大于1的自然數(shù)；
接著，執(zhí)行步驟S206，分別記錄關(guān)于此M個(gè)影像的M個(gè)調(diào)制轉(zhuǎn)移函數(shù)(Modulation Transfer Function, MTF)值； 接著，執(zhí)行步驟S20S，從此M個(gè)影像中，選取其調(diào)制轉(zhuǎn)移函數(shù)值大于第一預(yù)定參考 值的N個(gè)影像，其中N為大于1的自然數(shù)； 接著，執(zhí)行步驟S210，從此N個(gè)影像中，選取其灰階值小于第二預(yù)定參考值，且其 調(diào)制轉(zhuǎn)移函數(shù)值最大的影像； 最后，執(zhí)行步驟S212，以具有對應(yīng)此影像的亮度的光線照射反光體12。
在實(shí)際應(yīng)用中，光學(xué)觸控系統(tǒng)1通過本發(fā)明光源補(bǔ)償方法調(diào)整過后的定電流，藉 以經(jīng)由脈沖寬度調(diào)制控制器18以驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管14。而發(fā)光二極管14的亮度將維持在最 適當(dāng)狀態(tài)，并朝向反光體12照射光線。其中，反光體12具有多個(gè)遮斷部120，這些遮斷部 120形成圖樣。而感光元件16則感測經(jīng)照射后的反光體12的影像。 請參考圖5，圖5示出了定電流脈沖寬度調(diào)制控制器調(diào)整操作的示意圖。其調(diào)整過 程如下說明 首先，根據(jù)本發(fā)明的光源補(bǔ)償方法將特定觸控物置于光學(xué)觸控系統(tǒng)1上。 然后，根據(jù)本發(fā)明的光源補(bǔ)償方法將脈沖寬度調(diào)制控制器18的工作比(duty



10 :面板
14 :發(fā)光二極管
18 :脈沖寬度調(diào)制控制器
42 :紅外線接收器
120 :遮斷部
40 :發(fā)光二極管 44 :遮斷物
440、442 :區(qū)域
12 :反光體 16 :感光元件ratio) d從最低調(diào)至最高。如圖5所示，工作比d = R/L，其中R為電壓單位周期內(nèi)的電壓 導(dǎo)通時(shí)間，L則為電壓的單位周期。而平均電流Ia = c^20mA，其中平均電流Ia為驅(qū)動(dòng)發(fā)光 二極管14的電流。通過調(diào)整d值的變化由最小值到最大值，Ia也隨著變化，致使發(fā)光二極 管14的亮度從最暗變化到最暗。 接著，如圖6所示，圖6示出了圖3中的感光元件16感測反光體12影像的亮度分 布的示意圖，其中反光體12經(jīng)發(fā)光二極管14照射。在圖6中，縱軸代表亮度L，而橫軸則代 表反光體12沿長度方向的坐標(biāo)x。其中，
調(diào)制轉(zhuǎn)移函數(shù)值=+ ￡咖)丄。
其中，Lmax、Lmin、L。以及La分別為感光元件16感測經(jīng)照射后的反光體12的亮度最 大值、亮度最小值、平均值以及最大值減平均值。在實(shí)際應(yīng)用上，將調(diào)制轉(zhuǎn)移函數(shù)值控制在 一較佳的范圍，例如0.8-1。在此較佳的范圍內(nèi)，可以改善發(fā)光二極管14過亮?xí)r由感光元 件16所感測的影像的質(zhì)量。但是也可能會(huì)使得發(fā)光二極管14有過暗的問題。
因此，根據(jù)本發(fā)明的光源補(bǔ)償方法接著進(jìn)行影像灰階的調(diào)整。因?yàn)榘l(fā)光二極管14 太暗時(shí)將使得感光元件16感測到的影像其對比度過低，因此進(jìn)行影像灰階的調(diào)整將刪除 調(diào)制轉(zhuǎn)移函數(shù)值通過如上所述的調(diào)整。 最后，根據(jù)本發(fā)明的光源補(bǔ)償方法針對同時(shí)通過調(diào)制轉(zhuǎn)移函數(shù)調(diào)整及影像灰階調(diào) 整的影像選出最適當(dāng)?shù)墓ぷ鞅萪值。 請參考圖7，圖7示出了圖3中的感光元件16感測的反光體12的影像的示意圖。 經(jīng)由本發(fā)明光源補(bǔ)償方法實(shí)施后，感光元件16感測經(jīng)照射后的反光體12的影像將具有清 晰的輪廓，如圖7所示。 相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明光源補(bǔ)償方法利用定電流來驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管，使發(fā)光二 極管亮度維持在最適當(dāng)狀態(tài)，藉以改善因發(fā)光二極管光源太亮導(dǎo)致紅外線接收器抓到的物 體遮斷影像的光暈現(xiàn)象，而影像灰階技術(shù)也將改善因發(fā)光二極管太暗時(shí)影像無法辨識的情 形。 此外，根據(jù)本發(fā)明的另一具體實(shí)施例，本發(fā)明提出另一種光源補(bǔ)償方法，其可應(yīng)用 于光學(xué)觸控系統(tǒng)1中。光學(xué)觸控系統(tǒng)1包括發(fā)光二極管14、感光元件16、反光體12、面板 10以及脈沖寬度調(diào)制(Pulse Width Modulation, P麗)控制器18。 發(fā)光二極管14可用來朝向反光體12照射光線，其中反光體12為沿著面板10邊 緣設(shè)置的邊框。反光體12具有多個(gè)遮斷部120，而這些遮斷部120形成圖樣。感光元件16 可用來擷取關(guān)于經(jīng)照射的圖樣的影像。脈沖寬度調(diào)制控制器18電連接至發(fā)光二極管14，用 以調(diào)整光線的亮度。 請參考圖8，圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的另一具體實(shí)施例的光源補(bǔ)償方法的步驟流
程圖。本發(fā)明光源補(bǔ)償方法包括下列步驟 首先，執(zhí)行步驟S302，調(diào)整光線的亮度； 接著，執(zhí)行步驟S304，計(jì)算圖樣的調(diào)制轉(zhuǎn)移函數(shù)值； 接著，執(zhí)行步驟S306，判斷調(diào)制轉(zhuǎn)移函數(shù)值是否大于第一預(yù)定參考值，若是，則執(zhí) 行步驟S308，若否，則重新執(zhí)行步驟S302 ;
接著，執(zhí)行步驟S308，判斷圖樣的灰階值是否小于第二預(yù)定參考值，若是，則執(zhí)行
步驟S310，以經(jīng)調(diào)整的光線照射反光體12，若否，則重新執(zhí)行步驟S302。 相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明光源補(bǔ)償方法利用定電流來驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管，使發(fā)光二
極管亮度維持在最適當(dāng)狀態(tài)，藉以改善因發(fā)光二極管光源太亮導(dǎo)致紅外線接收器抓到的物
體遮斷影像的光暈現(xiàn)象，而影像灰階技術(shù)也將改善因發(fā)光二極管太暗時(shí)無法辨識的情形。 通過以上較佳具體實(shí)施例的詳述，希望能更加清楚描述本發(fā)明的特征與精神，而
并非以上述所披露的較佳具體實(shí)施例來對本發(fā)明的范疇加以限制。相反地，其目的是希望
能涵蓋各種改變及具相等性的安排于本發(fā)明的權(quán)利要求的范疇內(nèi)。因此，本發(fā)明的權(quán)利要
求的范疇?wèi)?yīng)該根據(jù)上述的說明作最寬廣的解釋，以致使其涵蓋所有可能的改變以及具相等
性的安排。
權(quán)利要求
一種光源補(bǔ)償方法，應(yīng)用于一光學(xué)觸控系統(tǒng)，該光學(xué)觸控系統(tǒng)具有至少一發(fā)光二極管、至少一感光元件以及一反光體，該發(fā)光二極管用以朝向該反光體照射一光線，該反光體具有一圖樣，該感光元件用以感測該經(jīng)照射的反光體，該光源補(bǔ)償方法包括下列步驟(a)動(dòng)態(tài)地調(diào)整該光線的亮度；(b)動(dòng)態(tài)地?cái)X取關(guān)于該圖樣的M個(gè)影像，其中M為大于1的自然數(shù)；(c)分別記錄關(guān)于該M個(gè)影像的M個(gè)調(diào)制轉(zhuǎn)移函數(shù)值；(d)從該M個(gè)影像中，選取其調(diào)制轉(zhuǎn)移函數(shù)值大于一第一預(yù)定參考值的N個(gè)影像，其中N為大于1的自然數(shù)；(e)從該N個(gè)影像中，選取其灰階值小于一第二預(yù)定參考值，且其調(diào)制轉(zhuǎn)移函數(shù)值最大的一影像；以及(f)以具有對應(yīng)該影像的一亮度的該光線照射該反光體。
2. 如權(quán)利要求1所述的光源補(bǔ)償方法，其中該光學(xué)觸控系統(tǒng)進(jìn)一步包括一面板，該反 光體為沿該面板的邊緣設(shè)置的一邊框。
3. 如權(quán)利要求1所述的光源補(bǔ)償方法，其中該反光體具有多個(gè)遮斷部，這些遮斷部形 成該圖樣。
4. 如權(quán)利要求1所述的光源補(bǔ)償方法，其中該光學(xué)觸控系統(tǒng)進(jìn)一步包括一脈沖寬度調(diào) 制控制器，電連接至該發(fā)光二極管，用以調(diào)整該光線的亮度。
5. —種光源補(bǔ)償方法，應(yīng)用于一光學(xué)觸控系統(tǒng)，該光學(xué)觸控系統(tǒng)具有至少一發(fā)光二極 管、至少一感光元件以及一反光體，該發(fā)光二極管用以朝向該反光體照射一光線，該反光體 具有一圖樣，該感光元件用以擷取關(guān)于該經(jīng)照射的圖樣的一影像，該光源補(bǔ)償方法包括下 列步驟(a) 調(diào)整該光線的亮度；(b) 計(jì)算該圖樣的一調(diào)制轉(zhuǎn)移函數(shù)值；(c) 判斷該調(diào)制轉(zhuǎn)移函數(shù)值是否大于一第一預(yù)定參考值，若是，則執(zhí)行步驟(d);以及(d) 判斷該圖樣的灰階值是否小于一第二預(yù)定參考值，若是，則以該經(jīng)調(diào)整的光線照射 該反光體，若否，則重新執(zhí)行步驟(a)。
6. 如權(quán)利要求5所述的光源補(bǔ)償方法，其中該光學(xué)觸控系統(tǒng)進(jìn)一步包括一面板，該反 光體為沿該面板的邊緣設(shè)置的一邊框。
7. 如權(quán)利要求5所述的光源補(bǔ)償方法，其中該反光體具有多個(gè)遮斷部，這些遮斷部形 成該圖樣。
8. 如權(quán)利要求5所述的光源補(bǔ)償方法，其中該光學(xué)觸控系統(tǒng)進(jìn)一步包括一脈沖寬度調(diào) 制控制器，電連接至該發(fā)光二極管，用以調(diào)整該光線的亮度。
全文摘要
本發(fā)明提出一種光源補(bǔ)償方法，應(yīng)用于光學(xué)觸控系統(tǒng)。光學(xué)觸控系統(tǒng)包括發(fā)光二極管、感光元件以及反光體，發(fā)光二極管用以朝向反光體照射光線，反光體具有一圖樣，感光元件用以感測經(jīng)照射后的反光體。本發(fā)明光源補(bǔ)償方法是針對光學(xué)觸控系統(tǒng)的發(fā)光二極管因過亮或長期使用所造成的光源衰減時(shí)，提供一種光源補(bǔ)償?shù)慕鉀Q方案。
文檔編號H05B37/02GK101795511SQ20091000966
公開日2010年8月4日 申請日期2009年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月2日
發(fā)明者吳柏毅, 張晉綱, 柳昀呈, 黃奕銘 申請人:廣達(dá)電腦股份有限公司