[發明專利]觸控系統及其指示物高度偵測方法和指示物坐標偵測方法

有效

• 申請號: 200910178428.4
• 申請日: 2009-09-24
• 公開（公告）號: CN102033657A
• 公開（公告）日: 2011-04-27
• 發明（設計）人: 蘇宗敏;陳信嘉;呂志宏
• 申請（專利權）人: 原相科技股份有限公司
• 主分類號: G06F3/042
• 分類號: G06F3/042;G01B11/02;G01B11/00
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 陳小蓮;王鳳桐

技術領域

本發明涉及一種觸控系統，并且尤其涉及一種觸控系統及其指示物高度偵測方法和指示物坐標偵測方法。

背景技術

請參照圖1所示，其顯示了一種現有觸控系統90的示意圖。所述觸控系統90包括觸控面91、攝影機921～924、多個光源93以及處理器94；其中所述觸控面91為反光鏡面。攝影機921～924沿著觸控面91表面擷取橫跨該觸控面91的圖像。當使用者8的手指81靠近或接觸觸控面91時，攝影機921～924分別擷取包括手指81尖端遮蔽所述多個光源93所形成的遮蔽光影以及觸控面91中手指81鏡像的遮蔽光影的圖像視窗。處理器94耦接攝影機921～924，并處理每個攝影機所擷取的圖像視窗，以判定手指81是否接觸觸控面91。

請參照圖2a～2c所示，其分別顯示攝影機921～924所擷取的圖像視窗W的示意圖，其中DA對應于背景區域，其在圖像視窗W中為暗區域；BA對應于光源93或觸控面91，其在圖像視窗W中為亮區域。當使用者8未利用手指81接近觸控面91時，攝影機921～924所擷取的圖像視窗W將如圖2a所示，亦即圖像視窗W中未包括任何指示物信息。當使用者8利用手指81接近但未接觸觸控面91時，攝影機921～924所擷取的圖像視窗W將如圖2b所示，亦即圖像視窗W中包括手指81的遮蔽光影I₈₁和手指鏡像的遮蔽光影I₈₁′；當處理器94辨識遮蔽光影I₈₁、I₈₁′之間仍存在亮像素，則判定手指81接近但未接觸觸控面91。當使用者利用手指81接觸觸控面91時，攝影機921～924所擷取的圖像視窗W將如圖2c所示，亦即圖像視窗W中的遮蔽光影I₈₁、I₈₁′相互連接；當處理器94辨識遮蔽光影I₈₁、I₈₁′之間不存在亮像素，則判定手指81已接觸觸控面91。上述判定指示物是否接觸觸控面91的詳細內容例如可參照美國專利第6,947,032號中所公開的內容。

然而，所述觸控系統90僅能辨識指示物是否接觸觸控面91，而無法求得指示物的懸浮高度。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提出一種可偵測懸浮指示物的三維坐標的觸控系統及其指示物高度偵測方法和指示物坐標偵測方法，其可同時辨識出指示物相對于觸控面的懸浮高度和平面位置。

本發明提出一種觸控系統的指示物高度偵測方法，該方法包括下列步驟：利用至少一個圖像感測器擷取橫跨面板表面的圖像視窗；計算所述圖像視窗中每一列像素的像素變動值(variation)；以及將所述圖像視窗中像素變動值最小的至少一列像素的像素變動值與至少一個門檻值進行比較，以辨識所述指示物相對于所述面板表面的高度。

本發明另提出一種觸控系統的指示物坐標偵測方法，該方法包括下列步驟：利用至少一個圖像感測器擷取橫跨面板表面的圖像視窗；根據所述圖像視窗中每一列像素的像素變動值，辨識指示物相對于所述觸控系統的高度坐標；以及根據所述圖像視窗中所述指示物的遮蔽光影的位置，計算所述指示物相對于所述觸控系統的平面坐標。

本發明另提出一種觸控系統，該系統包括面板、至少一個光源、至少一個反光單元、至少一個圖像感測器以及處理單元。所述光源沿著所述面板的面板表面照明所述面板。所述反光單元用于反射所述光源的光。所述圖像感測器用于擷取包括指示物遮蔽所述反光單元所形成的遮蔽光影的圖像視窗。所述處理單元處理所述圖像視窗，并根據所述圖像視窗中每一列像素的像素變動值，辨識所述指示物相對于所述面板表面的高度坐標。

根據本發明的觸控系統及其指示物高度偵測方法和指示物坐標偵測方法，可根據所偵測的指示物相對于觸控系統的不同高度坐標和平面坐標，控制圖像感測器執行不同的功能，例如，但不限于，控制圖像顯示器顯示光標的動作、書寫或繪圖。

附圖說明

圖1顯示了一種現有觸控系統的立體圖；

圖2a～2c顯示了圖1的觸控系統中圖像感測器所擷取圖像視窗的示意圖；

圖3a顯示了本發明第一實施例的觸控系統的立體圖；

圖3b～3c顯示了圖3a的圖像感測器所擷取的圖像視窗的示意圖；

圖4a顯示了本發明第一實施例的觸控系統的操作示意圖；

圖4b顯示了圖4a的圖像感測器所擷取的圖像視窗的示意圖；

圖5a顯示了本發明第二實施例的觸控系統的立體圖；

圖5b顯示了圖5a的圖像感測器所擷取的圖像視窗的示意圖；