[發明專利]光學觸控系統及其定位方法

有效

• 申請號: 201110289895.1
• 申請日: 2011-09-20
• 公開（公告）號: CN103019458A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 蘇宗敏;林志新;高銘璨
• 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
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 陳肖梅;謝麗娜

技術領域

本發明涉及一種光學觸控系統及其定位方法，特別是指一種使用可選擇自發光及反射外部光的投光裝置，以解決盲區(blind?zone)問題的光學觸控系統及其定位方法。

背景技術

觸控屏幕裝置是一種可讓使用者在屏幕上直接與應用程序互動的裝置。觸控屏幕裝置的種類繁多，其中光學觸控屏幕是常見的一種。

圖1顯示一種現有的光學式觸控屏幕系統1，其揭露于美國專利公告號第4,782,328號。如圖1所示，光學式觸控屏幕系統1包括兩傳感器11，兩傳感器11用于擷取在觸控區域12上的對象13的影像。處理器14耦接兩傳感器11，通過分析兩傳感器11所產生的影像，以決定出分別連接對象13與兩傳感器11的感測路線(sensing?path)15。處理器14再根據感測路線15計算出對象13的位置坐標。光學式觸控屏幕系統1需使用兩個傳感器11，使得光學式觸控屏幕系統1的成本較高。

圖2顯示另一種現有的光學式觸控屏幕系統2。為降低成本，TW發明專利公開號第201003477號(相應案：美國專利第7689381B2號)揭示一種光學式觸控屏幕系統2，其包括一反射鏡21、兩光源22、一影像傳感器23與一處理器24。反射鏡21和兩光源22設置在觸控區域28周邊，反射鏡21用于產生對象25的一鏡像26。影像傳感器23用于產生對象25的影像與鏡像26的影像。處理器24分析通過對象25的影像的感測路線27與通過鏡像26的影像的感測路線27，以及根據兩感測路線27計算出對象25的坐標。光學式觸控屏幕系統2僅需要使用一個影像傳感器23，因此可具較低成本。

在光學式觸控屏幕系統2中，當兩感測路線27太過相近時，對象25的影像與鏡像26的影像會重疊，因而無法計算出對象25的位置。如圖2所示，于觸控區域28中靠近影像傳感器23且未設有光源22側的局部區域，因對象的影像與鏡像的影像會重疊，從而造成無法偵測出對象的位置，故此局部區域稱為盲區。

為解決前述盲區的問題，TW發明專利申請號第098131423號(又美國專利公開第20100309169號的圖10亦接露類似裝置)揭露一種光學式觸控裝置，如圖3所示。光學式觸控裝置100a包含一發光元件120、一影像偵測模塊130、二導光條(112a、112b)以及二條狀鏡(114a、114b)。導光條112a、112b相鄰設置，且條狀鏡114a、114b亦相鄰設置，并且導光條112a、112b與條狀鏡114a、114b沿一矩形的四個邊排列，而矩形內的區域為一感測區116。導光模塊110a包括二條狀鏡(114a、114b)，使得位于感測區116的每一觸控點會相應地產生三個鏡像，影像偵測模塊130會擷取對象B的影像與三個鏡像B1～B3的影像，并根據這些影像計算出對象B的位置。雖然光學式觸控裝置100a的盲區150a的面積大幅減少，但是盲區的問題仍然存在，亦即B及B1的暗點影像和B2及B3的暗點影像會有部分重疊。此外，于條狀鏡114a、114b鄰接的直角處會有影像無窮反射的問題，因此美國專利第7,274,356B2號于該處設置一非反射區(non-reflective?region)以解決此問題。

有鑒于此，本發明即針對上述現有技術的不足，提出一種使用可選擇自發光及反射外部光的投光裝置的光學觸控系統及其定位方法，可有效解決現有技術中盲區的問題。

發明內容

本發明目的之一在于克服現有技術的不足與缺陷，提出一種可以解決盲區問題的光學觸控系統。

本發明另一目的在于，提出一種用于光學觸控系統的定位方法。

為達上述目的，就其中一個觀點言，本發明提供了一種光學觸控系統，定位存在于一觸控區域的一對象，包含：一個反射元件，設于該觸控區域中一第一側邊；兩個發光元件，分別設于該觸控區域中相鄰的一第二側邊及一第三側邊，其中該第三側邊與該第一側邊相對；一第一投光裝置，包括一鏡面及一光產生器，設于該第一側邊并和該觸控區域中一第四側邊相鄰；一影像傳感器，于該光產生器關閉及開啟時，分別擷取一第一圖像及一第二圖像；以及一處理器，根據該第一圖像及該第二圖像中該對象的影像和鏡像的幾何數據以計算該對象的一坐標。

在其中一種實施型態中，該幾何數據是該對象影像及該鏡像影像的中心、重心、代表位置或邊界。

在其中一種實施型態中，該第一投光裝置和該第四側邊相鄰接，且該影像傳感器設于該第三側邊及該第四側邊交接處。