[發明專利]用于觸摸及手勢辨識的光學觸摸墊

有效

• 申請號: 201110460487.8
• 申請日: 2011-12-29
• 公開（公告）號: CN102810029A
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發明（設計）人: 蘇明俊;蔡正喻
• 申請（專利權）人: 全視科技有限公司
• 主分類號: G06F3/042
• 分類號: G06F3/042;G06F3/01
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 沈錦華

技術領域

本發明一般來說涉及光學裝置，且明確地但非排它地，涉及用于觸摸及手勢辨識的光學觸摸墊。

背景技術

許多種類的輸入裝置與例如計算機的電子裝置一起使用。鼠標為與計算機一起使用的在便攜性上最常見的輸入指向裝置，但觸摸墊也是經常使用的，當前幾乎所有膝上型計算機都配備有觸摸墊。觸摸墊檢測用戶的手指觸摸觸摸墊的位置，且使用所檢測的位置來控制計算機屏幕上的光標及選擇用于計算機的命令。

兩種類型的電子觸摸墊(電阻式或電容式)為最常見的，但光學指紋傳感器最近變得可用，其通常供用作安全密鑰。舉例來說，指紋傳感器可用于解鎖計算機使得可操作所述計算機，且甚至用于解鎖物理門以進入建筑物或房間。

光學手勢辨識器最近也變得可用。手勢辨識器使用相機來檢測例如手的物件。接著由計算機或處理器來分析手的所檢測圖像以辨識由所述手做出的手勢。可使用所檢測的手勢例如在計算機及/或視頻游戲中選擇用于計算機的命令。

發明內容

本發明的一個方面涉及一種光學觸摸墊，所述光學觸摸墊包含：具有四邊橫截面的棱鏡，其包括光進入界面、光射出界面、觸摸界面以及實質上平行于所述觸摸界面且與所述觸摸界面間隔開的背面界面；經準直光的源，其中所述經準直光經由所述進入界面進入所述棱鏡，通過全內反射從所述觸摸界面反射，且經由所述光射出界面射出所述棱鏡；第一圖像傳感器，其用于檢測從所述光射出界面射出的所述經準直光；透鏡，其用于經由所述觸摸界面及所述背面界面形成定位于所述觸摸界面上方的物件的圖像；及第二圖像傳感器，其以光學方式耦合到所述透鏡以用于檢測所述物件的所述圖像。

本發明的另一方面涉及一種用于指尖及手勢成像的方法，所述方法包含：將經準直光引導到具有四邊橫截面的棱鏡中，所述棱鏡包括光進入界面、光射出界面、觸摸界面以及實質上平行于所述觸摸界面且與所述觸摸界面間隔開的背面界面，其中所述經準直光經由所述光進入界面進入所述棱鏡，通過全內反射從所述觸摸界面反射，且經由所述光射出界面射出所述棱鏡；將從所述光射出界面射出的所述經準直光成像以獲得所述觸摸界面的圖像；及將定位于所述觸摸界面上方的物件成像。

本發明的又一方面涉及一種用于使用光學觸摸墊執行多點觸摸的方法，所述方法包含：在第一時間處捕獲第一圖像幀，所述第一圖像幀包括一個或一個以上觸摸位置；在連續的第二時間處捕獲第二圖像幀，所述第二圖像幀包括與所述第一圖像幀相同數目的觸摸位置；使第一圖像幀與第二圖像幀相關以產生相關峰值位置；及通過分離所述相關峰值位置來確定每一手指觸摸的位置，其中每一相關峰值對應于一觸摸位置。

本發明的再一方面涉及一種光學觸摸墊，所述光學觸摸墊包含：棱鏡，其具有光進入界面、光射出界面及觸摸界面；經準直光的源，其中所述經準直光經由所述光進入界面進入所述棱鏡，通過全內反射從所述觸摸界面反射，且經由所述光射出界面射出所述棱鏡；第一圖像傳感器，其用于檢測從所述光射出界面射出的所述經準直光；透鏡，其鄰近于所述棱鏡而定位以用于形成物件的圖像；及第二圖像傳感器，其以光學方式耦合到所述透鏡以用于檢測所述物件的所述圖像，其中所述物件的所述圖像不是經由所述棱鏡形成的。

附圖說明

參考下圖描述本發明的非限定性及非窮舉性實施例，其中除非另有說明，否則在各個視圖中相同參考編號指代相同部件。

圖1是圖解說明全內反射的棱鏡的實施例的橫截面圖。

圖2是圖解說明當指尖觸摸棱鏡時的受抑全內反射的棱鏡的實施例的橫截面圖。

圖3是光學觸摸檢測器及/或指紋傳感器的實施例的示意圖。

圖4是光學感測系統的實施例的框圖。

圖5是正由光學觸摸檢測器感測的指尖位置的實施例的示意圖。

圖6是從例如圖5中所示的光學觸摸檢測器上的指尖位置翻譯的計算機屏幕上的光標位置的實施例的示意圖。

圖7是由光學觸摸檢測器感測的一對指尖的實施例的示意圖。

圖8是從例如圖6中所示的光學觸摸檢測器上的指尖位置翻譯的計算機屏幕上的多個光標位置的實施例的示意圖。

圖9是用于將光學觸摸墊上的指尖位置翻譯成例如圖5到圖6或圖7到圖8中所示的計算機屏幕上的光標位置的過程的實施例的流程圖。

圖10是用于觸摸檢測及手勢辨識的光學觸摸墊的實施例的示意圖。

圖11是用于觸摸檢測及手勢辨識的光學觸摸墊的替代實施例的示意圖。

具體實施方式