光学触控系统及其定位方法技术方案

本发明专利技术提出一种光学触控系统及其定位方法，该光学触控系统定位存在于一触控区域的一对象，其包含：一个反射元件，设于该触控区域中一第一侧边；两个发光元件，分别设于该触控区域中相邻的一第二侧边及一第三侧边，其中该第三侧边与该第一侧边相对；一第一投光装置，包括一镜面及一光产生器，设于该第一侧边并和该触控区域中一第四侧边相邻；一影像传感器，于该光产生器关闭及开启时，分别撷取一第一图像及一第二图像；以及一处理器，根据该第一图像或该第二图像中该对象的影像和镜像的几何数据以计算该对象的一坐标。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，特别是指一种使用可选择自发光及 反射外部光的投光装置，以解决盲区(blind zone)问题的。
技术介绍
触控屏幕装置是一种可让使用者在屏幕上直接与应用程序互动的装置。触控屏幕 装置的种类繁多，其中光学触控屏幕是常见的一种。图1显示一种现有的光学式触控屏幕系统1，其揭露于美国专利公告号第 4，782，328号。如图1所示，光学式触控屏幕系统I包括两传感器11，两传感器11用于撷 取在触控区域12上的对象13的影像。处理器14耦接两传感器11，通过分析两传感器11 所产生的影像，以决定出分别连接对象13与两传感器11的感测路线(sensing path) 15。 处理器14再根据感测路线15计算出对象13的位置坐标。光学式触控屏幕系统I需使用 两个传感器11，使得光学式触控屏幕系统I的成本较高。图2显示另一种现有的光学式触控屏幕系统2。为降低成本，TW专利技术专利公开号 第201003477号(相应案美国专利第7689381B2号)揭示一种光学式触控屏幕系统2，其 包括一反射镜21、两光源22、一影像传感器23与一处理器24。反射镜21和两光源22设置 在触控区域28周边，反射镜21用于产生对象25的一镜像26。影像传感器23用于产生对 象25的影像与镜像26的影像。处理器24分析通过对象25的影像的感测路线27与通过 镜像26的影像的感测路线27，以及根据两感测路线27计算出对象25的坐标。光学式触控 屏幕系统2仅需要使用一个影像传感器23，因此可具较低成本。在光学式触控屏幕系统2中，当两感测路线27太过相近时，对象25的影像与镜像 26的影像会重叠，因而无法计算出对象25的位置。如图2所示，于触控区域28中靠近影像 传感器23且未设有光源22侧的局部区域，因对象的影像与镜像的影像会重叠，从而造成无 法侦测出对象的位置，故此局部区域称为盲区。为解决前述盲区的问题，TW专利技术专利申请号第098131423号(又美国专利公开第 20100309169号的图10亦接露类似装置)揭露一种光学式触控装置，如图3所示。光学式 触控装置IOOa包含一发光元件120、一影像侦测模块130、二导光条(112a、112b)以及二 条状镜(114a、114b)。导光条112a、112b相邻设置，且条状镜114a、114b亦相邻设置，并且 导光条112a、112b与条状镜114a、114b沿一矩形的四个边排列，而矩形内的区域为一感测 区116。导光模块IlOa包括二条状镜(I 14a、114b)，使得位于感测区116的每一触控点会 相应地产生三个镜像，影像侦测模块130会撷取对象B的影像与三个镜像BI B3的影像， 并根据这些影像计算出对象B的位置。虽然光学式触控装置IOOa的盲区150a的面积大幅 减少，但是盲区的问题仍然存在，亦即B及BI的暗点影像和B2及B3的暗点影像会有部分 重叠。此外，于条状镜114a、114b邻接的直角处会有影像无穷反射的问题，因此美国专利第 7，274，356B2号于该处设置一非反射区(non-reflective region)以解决此问题。有鉴于此，本专利技术即针对上述现有技术的不足，提出一种使用可选择自发光及反射外部光的投光装置的，可有效解决现有技术中盲区的问题。
技术实现思路
本专利技术目的之一在于克服现有技术的不足与缺陷，提出一种可以解决盲区问题的 光学触控系统。本专利技术另一目的在于，提出一种用于光学触控系统的定位方法。为达上述目的，就其中一个观点言，本专利技术提供了一种光学触控系统，定位存在 于一触控区域的一对象，包含一个反射元件，设于该触控区域中一第一侧边；两个发光元 件，分别设于该触控区域中相邻的一第二侧边及一第三侧边，其中该第三侧边与该第一侧 边相对；一第一投光装置，包括一镜面及一光产生器，设于该第一侧边并和该触控区域中一 第四侧边相邻；一影像传感器，于该光产生器关闭及开启时，分别撷取一第一图像及一第二 图像；以及一处理器，根据该第一图像及该第二图像中该对象的影像和镜像的几何数据以 计算该对象的一坐标。在其中一种实施型态中，该几何数据是该对象影像及该镜像影像的中心、重心、代 表位置或边界。在其中一种实施型态中，该第一投光装置和该第四侧边相邻接，且该影像传感器 设于该第三侧边及该第四侧边交接处。在其中一种实施型态中，该第一图像为该影像传感器于该第一投光装置选择该光 产生器关闭时撷取的一图像，该第一图像包括该对象的影像和镜像重叠的一成像区域或分 隔的两成像区域；该第二图像为该影像传感器于该第一投光装置选择该光产生器开启时撷 取的一图像，该第二图像包括该对象的影像的一成像区域。该处理器根据该第一图像中重 叠该成像区域的边界及该第二图像的该成像区域的重心，或根据该第一图像中两该成像区 域的重心，以计算而得该对象的坐标。在其中一种实施型态中，该光学触控系统另包含设于该第二侧边的第二投光装 置，其包括一镜面及一光产生器，并和该第三侧边相邻接。在其中一种实施型态中，该第一图像为该影像传感器于该第一投光装置的该光产 生器被关闭及该第二投光装置的该光产生器被开启时撷取的一图像，该第一图像包括该对 象的影像和镜像重叠的一成像区域或分隔的两成像区域；该第二图像为该影像传感器于该 第一投光装置的该光产生器被开启及该第二投光装置的该光产生器被关闭时撷取的一图 像，该第二图像包括该对象的影像和镜像的两成像区域。当该第一图像仅包括一该成像区 域，则该处理器根据该第二图像的该两成像区域的重心计算而得该对象的坐标；当该第一 图像仅包括两该成像区域，该处理器根据该第一图像中两该成像区域的重心计算而得该对 象的坐标。就另一个观点言，本专利技术提供了一种用于光学触控系统的定位方法，一光学触控 系统中影像传感器会撷取存在于一触控区域内一对象的对象影像及两个反射元件所形成 多个镜像影像，该定位方法包含提供一可切换反射外部光及自发光两模式的第一投光装 置；于该第一投光装置切换该两模式中，该系统中影像传感器分别撷取一第一图像或一第 二图像，其中该第一及第二图像包括该对象影像或该镜像影像的成像区域；若该第一图像 的成像区域的数目为1，则根据该第一图像中该成像区域的几何数据及该第二图像中成像区域的几何数据，或根据该第二图像中成像区域的几何数据，以得到该对象的坐标；以及若该第一图像的成像区域的数目为2，则根据该第一图像中该两成像区域的几何数据，以得到该对象的坐标。下面通过具体实施例详加说明，当更容易了解本专利技术的目的、
技术实现思路
、特点及其所达成的功效。附图说明图1显示一种现有的光学式触控屏幕系统；图2显示另一种现有的光学式触控屏幕系统；图3显示另一种现有的光学式触控屏幕系统；图4显示本专利技术一实施例的光学触控系统的示意图5A显示图4的光学触控系统中通过对象的观测线撷取第一图像的示意图5B显示图4的光学触控系统中另一通过对象的观测线撷取第二图像的示意图6A显示图5A中影像传感器的影像感测窗口的示意图6B显示图5B中影像传感器的影像感测窗口的示意图7显示本专利技术一实施例计算光学触控系统中重叠影像的说明图8A显示本专利技术一实施例的光学触控系统的示意图8B显示本专利技术一实施例的投光装置的示意图； 图9显示图8的光学触控系统中通过对象的观测线撷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学触控系统，定位存在于一触控区域的一对象，其特征在于，包含：一个反射元件，设于该触控区域中一第一侧边；两个发光元件，分别设于该触控区域中相邻的一第二侧边及一第三侧边，其中该第三侧边与该第一侧边相对；一第一投光装置，包括一镜面及一光产生器，设于该第一侧边并和该触控区域中一第四侧边相邻；一影像传感器，于该光产生器关闭及开启时，分别撷取一第一图像及一第二图像；以及一处理器，根据该第一图像或该第二图像中该对象的影像和镜像的几何数据以计算该对象的一坐标。

【技术特征摘要】
1.一种光学触控系统，定位存在于一触控区域的一对象，其特征在于，包含 一个反射元件，设于该触控区域中一第一侧边； 两个发光元件，分别设于该触控区域中相邻的一第二侧边及一第三侧边，其中该第三侧边与该第一侧边相对； 一第一投光装置，包括一镜面及一光产生器，设于该第一侧边并和该触控区域中一第四侧边相邻； 一影像传感器，于该光产生器关闭及开启时，分别撷取一第一图像及一第二图像；以及 一处理器，根据该第一图像或该第二图像中该对象的影像和镜像的几何数据以计算该对象的一坐标。2.如权利要求1所述的光学触控系统，其中，该几何数据为该对象影像及该镜像影像的中心、重心、代表位置或边界。3.如权利要求1所述的光学触控系统，其中，该第一投光装置和该第四侧边相邻接，且该影像传感器设于该第三侧边及该第四侧边交接处。4.如权利要求1所述的光学触控系统，其中，该第一图像为该影像传感器于该第一投光装置选择该光产生器关闭时撷取的一图像，该第一图像包括该对象的影像和镜像重叠的一成像区域或分隔的两成像区域；该第二图像为该影像传感器于该第一投光装置选择该光产生器开启时撷取的一图像，该第二图像包括该对象的影像的一成像区域。5.如权利要求4所述的光学触控系统，其中，该处理器根据该第一图像中重叠该成像区域的边界及该第二图像的该成像区域的重心计算而得该对象的坐标。6.如权利要求4所述的光学触控系统，其中，该处理器根据该第一图像中两该成像区域的重心计算而得该对象的坐标。7.如权利要求1所述的光学触控系统，其中，另包含设于该第二侧边的第二投光装置，其包括一镜面及一光产生器，并和该第三侧边相邻接。8.如权利要求7所述的光学触控系统，其中，另包含一设于该第四侧边的发光元件。9.如权利要求7所述的光学触控系统，其中，该第一图像为该影像传感器于该第一投光装置的该光产生器被关闭及该第二投光装置的该光产生器被开启时撷取的一图像，该第一图像包括该对象的影像和镜像重叠的一成像区域或分隔的两成像区域；该第二图像为该影像传感器于该第一投光装置的该光产生器被开启及该第二投光装置的该光产生器被关闭时撷取的一图像，该第二图像包括该对象的影像和镜像的两成像区域。10.如权利要求7所述的光学触控系统，其中，该第一投光装置的长度小于该第一侧边的长度，该第二投光装置的长度小于该第二侧边的长度。11.如权利要求9所述的光学触控系统，其中，当该第一图像仅包括一该成像区域，则该处理器根据该第二图像的该两成像区域的重心计算而得该对象的坐标。12.如权利要求9所述的光学触控系统，其中，该处理器根据该第一图像中两该成像区域的重心计算而得该对象的坐标。13.如权利要求1所述的光学触控系统，其中，该第一投光装置具有一导光单元，该镜面设于该导光单元中背向该触控区域的一侧，当该光产生器开启时，该第一投光装置形成一明亮光源，当该光产生器关闭时，进入该第一投光装置的光线在该镜面产生反射。14....

【专利技术属性】
技术研发人员：苏宗敏，林志新，高铭璨，
申请(专利权)人：原相科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：