光学触控荧幕系统及判别触控物体相对距离的方法技术方案

本发明专利技术提供一种光学触控荧幕系统及判别触控物体相对距离的方法。显示荧幕用以提供使用者的视觉提示进行人机界面控制。第一对发光及感测模块及第二对发光及感测模块分别安装于显示荧幕的两个角落，并分别在该显示荧幕上方形成第一视角及第二视角进而产生触控区域，该第一对发光及感测模块及该第二对发光及感测模块对进入该触控区域中的物体分别产生第一电位置信号及第二电位置信号。处理器依据该第一电位置信号及第二电位置信号产生该物体的位置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及影像处理的
，尤指一种光学触控荧幕系统。
技术介绍
近年来，触控荧幕(亦即触控面板)由于可以直接于荧幕上以物体或手指经由触控操作来取代以往机械式的按钮操作。当使用者触压了荧幕上的图形时，荧幕上的触觉反馈系统可根据预先编程的程序，驱动各种连接装置，并通过荧幕画面呈现生动的影音效果， 进而完成人机界面的控制。常见的触控荧幕的触控方式有电阻式、电容式、声波式与光学式等。其中，光学式触控荧幕是利用光感测元件接收反射光，用以判断进入触控区域中物体的位置。图1及图2 为现有光学式触控荧幕的示意图。光学式触控荧幕100是将发光装置110、遮光罩120、光感测元件130与透镜140设置于液晶显示器上。发光装置110与光感测元件130设置于液晶显示器的玻璃面板上的右上顶角处。经由发光装置110发出光线并由遮光罩120滤除部分光源，而产生平行光源。当手指或接触物位于触控空间160以产生反射光线时，光感测元件130可以经过透镜140收集到手指或接触物在触控空间160的反射光线。图3为光感测元件130所感测出的影像。该感测影像再由处理器(图未示)处理影像信号，以计算出手指或接触物在触控空间160的相对位置，其中，一组的发光装置110及光感测元件130仅能判断一维的位置，手指或接触物在A点处与在B点处所产生的感测影像几乎相同，因此计算所获得的位置也相同，此种方式所获的位置相当不准确。为解决一组的发光装置110及光感测元件130所产生触控位置不准确的问题，一种方法则使用两组的发光装置110及光感测元件130。图4为另一现有光学式触控荧幕400 的示意图，其使用两组的发光装置110及光感测元件130，一组发光装置110与光感测元件 130设置于液晶显示器150的玻璃面板上的右上顶角处，另一组发光装置110与光感测元件 130设置于液晶显示器150的玻璃面板上的左上顶角处。两个的发光装置110分别产生光源，光感测元件130经由触控物体反射的反射光获取影像，再计算而获得触控物体的角度， 并通过三角函数计算触控物体的坐标。图5A为图4右上角光感测元件130所感测出的影像。图5B为图4左上角光感测元件130所感测出的影像。图6为通过三角函数计算触控物体的坐标的示意图。其先由图 5A及图5B中的感测影像计算出触控物体反射光与液晶显示器150上方边的夹角α及β， 再由夹角α、β、及液晶显示器150的边长d，w分别计算出触控物体的坐标(X，Y)。当触控物体为单一物体时，则需要至少要两个光感测元件130才能准确定位。当触控物体为两个物体时，需要三个光感测元件130才能定位，当触控物体为三个物体时，需要四个光感测元件130才能定位。当触控物体愈多时，所需要参考点要愈多，因此也需要更多的光感测元件130。然而为节省成本，现有光学式触控输入装置多为两个光感测元件130。然而在判别两个或两个以上的触控物体时，准确度会大幅下降。当触控物体为两个物体时，在使用两个光感测元件130的光学式触控输入装置中，每个光感测元件130将取得两个的反射影像，如图7所示，图7A为右上角光感测元件 130所感测出的影像。图7B为左上角光感测元件130所感测出的影像。当每个光感测元件 130皆为取得两个反射影像时，经组合后则有四个触控物体，图8为现有使用两个光感测元件130的光学式触控输入装置中感测影像的示意图。如图8所示，但实际触控物体仅有两个(A，B)，而多出来的触控物体(C，D)称的为假点((ihost Point)。当无法解决假点时，会造成在判别上产生错误。例如，在进行手势旋转时，当实际旋转为向左旋转时，可能误判为向右旋转，而影响到光学式触控准确度。现有使用两个光感测元件130的光学式触控输入装置中，在单一触控式物体时， 其准确度为100% ；当两个触控物体时，其准确度为50% ；当三个触控物体时，其准确度为 33. 3%，当四个触控物体时，其准确度为25%。触控物体愈多时，准确度亦随之下降。为解决假点((ihost Point)所产生的误判问题，现有技术在当取得影像后，会进行后续处理。在后续处理中，判别假点的方法有以下方法1、宽度判别通过取得的影像判别反射光所产生光柱的宽度，再以宽度比例以判别触控物体的距离。但其缺点在于当触控物体的宽度是不均勻或是角度不同时宽度偏差过大时，极易造成误判。例如手指在不同角度时，其宽度误差超过20%，容易造成误判。2、亮度阶层分布统计由于触控物体反射时，会形成灰阶效果，通过分析灰阶与极亮的比例以判别物体距离，但是当物体表面弧度差异愈大时，其误差愈大。3、将光感测元件调成具倾斜的俯角可视方向，使得其影像具有立体效果，用以判别物体距离。但因光感测元件有角度，当光源反射至表面时，易产生反射光源造成干扰。因此，现有光学触控荧幕系统仍有改善的空间。
技术实现思路
本专利技术的目的主要在于提供一光学触控荧幕系统，以精确过滤假点而有效提升多点式触控的准确度。依据本专利技术的一个特色，本专利技术提出一种光学触控荧幕系统，包含显示荧幕、第一对发光及感测模块及第二对发光及感测模块、及处理器。该显示荧幕用以作为使用者视觉的提示。该第一对发光及感测模块及第二对发光及感测模块分别安装于显示荧幕的邻近角落，并分别在该显示荧幕上方形成第一视角及第二视角用以在该显示荧幕上方形成触控区域，该第一对发光及感测模块及该第二对发光及感测模块对物体进入该触控区域中时， 分别产生第一电位置信号及第二电位置信号。该处理器连接至该第一对发光及感测模块及该第二对发光及感测模块，依据该第一电位置信号及第二电位置信号用以判别该物体的位置，进而达成人机界面的控制；其中，该第一对发光及感测模块及该第二对发光及感测模块分别包含第一发光元件及第二发光元件，其分别设置于该显示荧幕上方的第一安置高度与第二安置高度的位置，并分别以第一安置角度与第二安置角度的辅角照射至该显示荧幕的表面。依据本专利技术的另一特色，本专利技术提出一种光学触控系统中判别触控物体相对距离的方法，其使用于显示荧幕上，以获得使用者的碰触该显示荧幕的位置，其中，该显示荧幕的两个角落处分别安装第一对发光及感测模块及第二对发光及感测模块，该第一对发光及感测模块包含第一发光元件及第一感测元件，该第二对发光及感测模块包含第二发光元件及第二感测元件，该第一发光元件安置于该显示荧幕之上，并与该显示荧幕距离第一安置高度，该第一发光元件的发光面的轴线与该显示荧幕形成第一安置角度θ ”该第二发光元件安置于该显示荧幕之上，并与该显示荧幕距离第二安置高度，该第二发光元件的发光面的轴线与该显示荧幕形成第二安置角度θ 2，该方法包含Α、使用该第一发光元件及该第二发光元件分别在该显示荧幕上方形成第一视角及第二视角，该第一视角及该第二视角相交以在该显示荧幕上方形成触控区域；B、使用该第一感测元件及该第二感测元件，对进入该触控区域的物体分别产生第一电位置信号及第二电位置信号；C、使用处理器依据该第一电位置信号及第二电位置信号计算该物体的位置。依据本专利技术的又一特色，本专利技术提出一种光学触控荧幕系统，包含显示荧幕、第一对发光及感测模块及第二对发光及感测模块、及处理器。该显示荧幕，用以作为使用者视觉的提示。该第一对发光及感测模块及该第二对发光及感测模块分别安装于该显本文档来自技高网...

【技术保护点】
制；其中，该第一对发光及感测模块及该第二对发光及感测模块分别包含第一发光元件及第二发光元件，其分别设置于该显示荧幕上方的第一安置高度与第二安置高度的位置，并分别以第一安置角度与第二安置角度的辅角照射至该显示荧幕的表面。测模块及该第二对发光及感测模块对物体进入该触控区域中时，分别产生第一电位置信号及第二电位置信号；以及处理器，连接至该第一对发光及感测模块及该第二对发光及感测模块，依据该第一电位置信号及第二电位置信号用以判别该物体的位置，进而达成人机界面的控１．一种光学触控荧幕系统，包含：显示荧幕，用以作为使用者视觉的提示；第一对发光及感测模块及第二对发光及感测模块，其分别安装于该显示荧幕的邻近角落，并分别在该显示荧幕上方形成第一视角及第二视角用以在该显示荧幕上方形成触控区域，该第一对发光及感

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄钧蔚，
申请(专利权)人：凌阳创新科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71