專利名稱：圖像傳感模塊與光學(xué)傳感系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)于一種圖像傳感模塊，更明確地說，有關(guān)于一種可從所獲取的圖像中判斷出實像以及虛像的圖像傳感模塊。
背景技術(shù)：
圖I為說明背景技術(shù)的光學(xué)傳感系統(tǒng)100的示意圖。光學(xué)傳感系統(tǒng)100用來檢測物體102的位置。光學(xué)傳感系統(tǒng)100包括一傳感區(qū)域116、一反射鏡104、一圖像傳感器110，以及一處理電路112。在傳感區(qū)域116的側(cè)邊設(shè)置有反光元件106與108。反光元件106與108都用來將光線反射至傳感區(qū)域116。反射鏡104用來產(chǎn)生傳感區(qū)域116的鏡像(mirror image)。反射鏡104可利用一平面反射鏡實施，且反射鏡104的鏡面118朝向傳感區(qū)域116。圖像傳感器110設(shè)置于傳感區(qū)域116的一個角落。圖像傳感器110的傳感范圍涵蓋傳感區(qū)域116。處理電路112依據(jù)圖像傳感器110所獲取的圖像，計算物體102的位置，以產(chǎn)生一輸出座標(biāo)sXY。圖2為說明光學(xué)傳感系統(tǒng)100的工作原理的示意圖。在圖2中，反射鏡104以上的部分系表示反射鏡104所產(chǎn)生的鏡像，106A表示反光元件106的鏡像，108A表示反光元件108的鏡像，IlOA表示圖像傳感器110的鏡像，116A表示傳感區(qū)域116的鏡像，102A表示物體102的鏡像。由圖2可看出，圖像傳感器110沿著光徑204檢測到物體102，且沿著光徑206檢測到反射鏡104中的物體102A。圖3為圖2的圖像傳感器110所獲取的圖像的示意圖。在圖3中，300表示圖像傳感器110所獲取的圖像。由于圖像傳感器110設(shè)置于反射鏡的左側(cè)，且暗紋306相較于暗紋304更靠近圖像300的左側(cè)邊緣，因此處理電路112可判斷暗紋304為物體102所造成的暗紋，且暗紋306為物體的鏡像102A所造成的暗紋。如此一來，處理電路112根據(jù)物體的鏡像102所造成的暗紋304與物體的鏡像102A所造成的暗紋306，即可計算出物體102的位置，其計算方式請參考中國臺灣專利申請案第097126033號。此外，302表不通過反光兀件106、108與反射鏡104反射光線,而在圖像上形成亮度較亮的亮區(qū)。通過亮區(qū)302與暗紋(304及306)的亮度對比，可輔助處理電路112更正確地得到暗紋304及306位置，以更正確地計算出物體102的位置。
然而，當(dāng)光學(xué)傳感系統(tǒng)100應(yīng)用于多點觸控時，處理電路112無法判斷圖像傳感器110所獲取的圖像中的各暗紋為物體所造成的暗紋，或是物體的鏡像所造成的暗紋。舉例而言，圖4為說明當(dāng)光學(xué)傳感系統(tǒng)100檢測兩物體102與103的第一種情況的示意圖。圖5為說明當(dāng)光學(xué)傳感系統(tǒng)100檢測兩物體102與103的第二種情況的示意圖。圖6A為說明圖4的圖像傳感器110所獲取的圖像400的示意圖。圖6B為說明圖5的圖像傳感器110所獲取的圖像500的示意圖。由圖6A與圖6B可看出，圖4的圖像傳感器110所獲取的圖像400與圖5的圖像傳感器110所獲取的圖像500類似，因此處理電路112無法判斷兩物體102與103的位置屬于第一種情況或是第二種情況，也就是說，處理電路112無法判斷暗紋404、406、504與506為物體所造成的暗紋，或是物體的鏡像所造成的暗紋。換句話說，處理電路112無法從圖像400 (或500)中，判斷出對應(yīng)于物體102與103的實像以及對應(yīng)于反射鏡104中的物體102與103的虛像。如此造成處理電路112無法正確地計算出物體102與103的位置。因此，當(dāng)光學(xué)傳感系統(tǒng)100應(yīng)用于多點觸控時，處理電路112無法正確地計算出物體的位置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種圖像傳感模塊。該圖像傳感模塊包括一第一濾光模塊、一圖像傳感器，以及一傳感控制器。該第一濾光模塊至少包括具有一第一透光率頻譜的多個第一濾光單元以及具有一第二透光率頻譜的多個第二濾光單元。該圖像傳感器通過該第一濾光模塊檢測至少一物體以及一反射鏡中的該至少一物體，以產(chǎn)生一第一圖像。該反射鏡上設(shè)置有實質(zhì)上具有該第一透光率頻譜的一第二濾光模塊。該第一圖像包括多個像素。每一像素包括通過至少一第一濾光單元傳感光線所產(chǎn)生的一第一子數(shù)據(jù)與通過至少一第二濾光單元傳感光線所產(chǎn)生的一第二子數(shù)據(jù)。該傳感控制器電連接該圖像傳感器。該傳感控制器根據(jù)該第一圖像的該多個像素的該第一子數(shù)據(jù)與該第二子數(shù)據(jù)，從該第一圖像中判斷出對應(yīng)
本發(fā)明還提供一種光學(xué)傳感系統(tǒng)。該光學(xué)傳感系統(tǒng)包括一傳感區(qū)域、一第一濾光模塊、一反射鏡、一第一圖像傳感模塊，以及一處理電路。該傳感區(qū)域具有多個側(cè)邊，并提供至少一物體進(jìn)行操作。該第一濾光模塊具有一第一透光率頻譜。該反射鏡通過該第一濾光模塊接收和反射光線，以產(chǎn)生該傳感區(qū)域的鏡像。該第一圖像傳感模塊包括一第二濾光模塊、一第一圖像傳感器，以及一第一傳感控制器。該第二濾光模塊至少包括實質(zhì)上具有該第一透光率頻譜的多個第一濾光單元以及具有一第二透光率頻譜的多個第二濾光單元。該第一圖像傳感器通過該第二濾光模塊檢測該至少一物體以及該反射鏡中的該至少一物體，以產(chǎn)生一第一圖像。該第一圖像包括多個第一像素。每個第一像素包括通過至少一第一濾光單元傳感光線所產(chǎn)生的一第一子數(shù)據(jù)與通過至少一第二濾光單元傳感光線所產(chǎn)生的一第二子數(shù)據(jù)。該第一傳感控制器電連接該第一圖像傳感器。該第一傳感控制器根據(jù)該第一圖像的該多個第一像素的該第一子數(shù)據(jù)與該第二子數(shù)據(jù)，從該第一圖像中判斷出對應(yīng)于該至少一物體的一第一組實像以及對應(yīng)于該反射鏡中的該至少一物體的一第一組虛像。該處理電路電連接該傳感控制器。該處理電路根據(jù)該第一圖像傳感模塊所獲取的該第一組實像與該第一組虛像，產(chǎn)生對應(yīng)于該至少一物體的一組第一候選座標(biāo)。本發(fā)明還提供一種光學(xué)傳感系統(tǒng)。該光學(xué)傳感系統(tǒng)包括一傳感區(qū)域、一第一濾光模塊、一反射鏡、一第一圖像傳感模塊、一第二圖像傳感模塊，以及一處理電路。該傳感區(qū)域具有多個側(cè)邊，并提供給至少一物體進(jìn)行操作。該第一濾光模塊具有一第一透光率頻譜。該反射鏡通過該第一濾光模塊接收和反射光線，以產(chǎn)生該傳感區(qū)域的鏡像。該第一圖像傳感模塊包括一第二濾光模塊、一第一圖像傳感器，以及一第一傳感控制器。該第二濾光模塊至少包括實質(zhì)上具有該第一透光率頻譜的多個第一濾光單元以及具有一第二透光率頻譜的多個第二濾光單元。該第一圖像傳感器通過該第二濾光模塊檢測該至少一物體以及該反射鏡中的該至少一物體，以產(chǎn)生一第一圖像。該第一圖像包括多個第一像素。每個第一像素包括通過至少一第一濾光單元傳感光線所產(chǎn)生的一第一子數(shù)據(jù)與通過至少一第二濾光單元傳感光線所產(chǎn)生的一第二子數(shù)據(jù)。該第一傳感控制器電連接該第一圖像傳感器。該第一傳感控制器根據(jù)該第一圖像的該多個第一像素的該第一子數(shù)據(jù)與該第二子數(shù)據(jù)，從該第一圖像中判斷出對應(yīng)于該至少一物體的一第一組實像以及對應(yīng)于該反射鏡中的該至少一物體的一第一組虛像。該第二圖像傳感模塊包括一第三濾光模塊、一第二圖像傳感器，以及一第二傳感控制器。該三濾光模塊至少包括實質(zhì)上具有該第一透光率頻譜的多個第三濾光單元以及實質(zhì)上具有該第二透光率頻譜的多個第四濾光單元。該第二圖像傳感器通過該第三濾光模塊檢測該至少一物體以及該反射鏡中的該至少一物體，以產(chǎn)生一第二圖像。該第二圖像包括多個第二像素。每個第二像素包括通過至少一第三濾光單元傳感光線所產(chǎn)生的一第三子數(shù)據(jù)與通過至少一第四濾光單元傳感光線所產(chǎn)生的一第四子數(shù)據(jù)。該第二傳感控制器電連接該第二圖像傳感器。該第二傳感控制器根據(jù)該第二圖像的該多個第二像素的該第三子數(shù)據(jù)與該第四子數(shù)據(jù)，從該第二圖像中判斷出對應(yīng)于該至少一物體的一第二組實像以及對應(yīng)于該反射鏡中的該至少一物體的一第二組虛像。該處理電路電連接該第一傳感控制器與該第二傳感控制器。該處理電路根據(jù)該第一圖像傳感模塊所獲取的該第一組實像與該第二圖像傳感模塊所獲取的該第二組實像，產(chǎn)生對應(yīng)于該至少一物體的一組實像候選座標(biāo)，以及根據(jù)該第一圖像傳感模塊所獲取的該第一組虛像與該第二圖像傳感模塊所獲取的該第二組虛像，產(chǎn)生對應(yīng)于該至少一物體的一組虛像候選座標(biāo)。該處理電路根據(jù)該組實像 候選座標(biāo)以及該組虛像候選座標(biāo)，產(chǎn)生對應(yīng)于該至少一物體的一組輸出座標(biāo)。當(dāng)本發(fā)明的光學(xué)傳感系統(tǒng)應(yīng)用于多點觸控時，本發(fā)明的光學(xué)傳感系統(tǒng)可根據(jù)兩個圖像傳感模塊所提供的對應(yīng)于物體的實像以及對應(yīng)于反射鏡中的物體的虛像，以正確地檢測出物體的位置。


圖I為說明背景技術(shù)的光學(xué)傳感系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的示意圖。圖2說明背景技術(shù)的光學(xué)傳感系統(tǒng)檢測物體的示意圖。圖3為圖2中光學(xué)傳感系統(tǒng)的圖像傳感器所獲取的圖像的示意圖。圖4、圖5、圖6A與圖6B為說明背景技術(shù)的光學(xué)傳感系統(tǒng)檢測多個物體的示意圖。圖7為說明本發(fā)明的圖像傳感模塊的一實施例的示意圖。圖8為說明本發(fā)明的圖像傳感模塊中的濾光模塊的第一實施例的示意圖。圖9為說明圖7中設(shè)置于反射鏡之前的濾光模塊的透光率頻譜的示意圖。圖10為說明圖7中發(fā)光元件的發(fā)光頻譜的示意圖。圖11為說明本發(fā)明的圖像傳感模塊中濾光模塊的濾光單元的透光率頻譜的示意圖。圖12為說明圖8的圖像傳感器所產(chǎn)生的圖像的示意圖。圖13為說明物體的反射頻譜的示意圖。圖14為說明本發(fā)明的圖像傳感器通過第一濾光單元檢測用來產(chǎn)生實像的光線時的頻譜響應(yīng)的示意圖。圖15為說明本發(fā)明的圖像傳感器通過第二濾光單元檢測用來產(chǎn)生實像的光線時的頻譜響應(yīng)的示意圖。圖16為說明本發(fā)明的圖像傳感器通過第一濾光單元檢測用來產(chǎn)生虛像的光線時的頻譜響應(yīng)的示意圖。圖17為說明本發(fā)明的圖像傳感器通過第二濾光單元檢測用來產(chǎn)生虛像的光線時的頻譜響應(yīng)的示意圖。圖18為說明本發(fā)明的圖像傳感模塊中的濾光模塊的第二實施例的示意圖。圖19為說明圖18的圖像傳感模塊中濾光模塊的濾光單元的透光率頻譜的示意圖。圖20為說明圖18的圖像傳感器所廣生的圖像的不意圖。圖21為說明在反射 鏡前可設(shè)置多個濾光模塊的示意圖。圖22與圖23為說明根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)傳感系統(tǒng)的第一實施例的示意圖。圖24與圖25為說明根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)傳感系統(tǒng)的第二實施例的示意圖。圖26為說明當(dāng)圖像傳感模塊獲取到僅包括部分物體的實像時，本發(fā)明的光學(xué)傳感系統(tǒng)仍可檢測到物體的位置的示意圖。其中，附圖標(biāo)記說明如下100,2100,2300光學(xué)傳感系統(tǒng)106、108反射元件118反射鏡的鏡面112、650、750處理電路302亮區(qū)304、306、402、404、406、408、502、504、506、暗紋508700、630、640圖像傳感模塊701、116、610傳感區(qū)域702,104,620反射鏡703、710、631、641、705、1610濾光模塊704、706發(fā)光元件707光學(xué)傳感系統(tǒng)720、110、632、642圖像傳感器730、633、643傳感控制器701A、01A、02A、610A、630A、640A鏡像751,752,751A.752A,204,206,631光徑1211、1212、1213、1214、1221、1222、1231、亮紋1232、1225、1226、1235、1236CL11 CL14候選連線Dvloci虛像距離DAeu DAemn第一子數(shù)據(jù)DAgu DAcmn第二子數(shù)據(jù)DAbu DAbmn第三子數(shù)據(jù)FSU1 FSU3濾光單元頂”300、400、500圖像IMe, IMg, IMb子圖像ML731、ML732、ML741、ML742鏡像直線
OpO2'102物體PIX11 PIXmn像素R1, R2, Ria, R2a光線RL731、RL732、RL731A、RL732a、RL741、RL742、RL74ia、遮斷直線RL742A> VL73ia> VL732A> VL74ia> VL742aRLOC1 RLOC12、VLOC1 VLOC3、LOC31 LOC34、候選座標(biāo)LOC41 LOC44 Sxy輸出座標(biāo)SP703 > SPfsui SPfsu3透光率頻譜SP01、SP02反射率頻譜SP7Q4、D50、D55、D65、D75發(fā)光頻譜1400、1401、1500、1600頻譜響應(yīng)
具體實施例方式清參考圖7與圖8。圖7與圖8為說明本發(fā)明的圖像傳感模塊700的一實施例的示意圖。在圖7中是假設(shè)圖像傳感模塊700應(yīng)用于一光學(xué)傳感系統(tǒng)707。光學(xué)傳感系統(tǒng)707用來檢測至少一物體(如圖7中的物體O1 O2)的位置。光學(xué)傳感系統(tǒng)707具有一反射鏡702、一濾光模塊703、一發(fā)光兀件704,以及一傳感區(qū)域701。濾光模塊703設(shè)置于反射鏡702之上，用以過濾射入反射鏡702的光線，為了方便說明，在本實施例中假設(shè)濾光模塊703利用紅光濾光片實施，濾光模塊703具有如圖9所示的透光率頻譜SP7(I3。反射鏡702通過濾光模塊703接收和反射光線，以產(chǎn)生傳感區(qū)域701的鏡像701A與物體O1 O2的鏡像Oia 02A。發(fā)光元件704設(shè)置鄰近于圖像傳感模塊700。發(fā)光元件704朝向傳感區(qū)域701發(fā)光，且發(fā)光元件704的發(fā)光頻譜，舉例而言，可為發(fā)光頻譜D50、D55、D65或D75(如圖10所示)。圖像傳感模塊700包括濾光模塊710、圖像傳感器720以及傳感控制器730。圖8為說明濾光模塊710的示意圖。濾光模塊710至少包括多個濾光單元FSU1與多個濾光單元FSU2，在濾光模塊710中，濾光單元FSU1與FSU2交錯排列。在本實施例中，假設(shè)濾光單元FSU1以紅光濾光片實施，具有如圖11所示的透光率頻譜SPfsui,且濾光單元FSU1的透光率頻譜SPfsm與濾光模塊703的透光率頻譜SP7tl3相似。濾光單元FSU2具有與濾光單元FSU1相異的透光率頻譜，舉例而言，濾光單元FSU2可以利用藍(lán)光濾光片或綠光濾光片實施。在本實施例中，假設(shè)濾光單元FSU2利用綠光濾光片實施，具有如圖11所示的透光率頻譜SPfsu2。在圖7中，圖像傳感器720通過濾光模塊710檢測物體O1 O2以及反射鏡702中的物體Oia 02A，以產(chǎn)生圖像頂lt)圖12為說明圖像IM1的示意圖。如圖12所示，圖像IM1包括像素PIX11 PIXmn,每一像素包括圖像傳感器720通過至少一濾光單元FSU1傳感光線所產(chǎn)生的第一子數(shù)據(jù)(DAk)，以及圖像傳感器720通過至少一濾光單元FSU2傳感光線所產(chǎn)生的第二子數(shù)據(jù)(DAg)。舉例而言，像素PIX11包括圖像傳感器720通過至少一濾光單元FSU1傳感光線所產(chǎn)生的第一子數(shù)據(jù)DAkii以及圖像傳感器720通過至少一濾光單元FSU2傳感光線所產(chǎn)生的第二子數(shù)據(jù)DAeil ;像素PIXmn包括圖像傳感器720通過至少一濾光單元FSU1傳感光線所產(chǎn)生的第一子數(shù)據(jù)DAkw以及圖像傳感器720通過至少一濾光單元FSU2傳感光線所產(chǎn)生的第二子數(shù)據(jù)DAeMN。傳感控制器730電連接圖像傳感器720，以接收圖像IM115傳感控制器730根據(jù)圖像IM1的像素PIX11 PIXmn的第一子數(shù)據(jù)DAm DAkmn與第二子數(shù)據(jù)DAeil DAem,從圖像IM1中判斷出對應(yīng)于物體O1 O2的實像以及對應(yīng)于反射鏡703中的物體Oia O2a的虛像。以下將更進(jìn)一步地說明圖像傳感模塊700的工作原理。在圖12中，圖像IM1是由子圖像IMk與子圖像IMe所組成，其中子圖像IMk包括像素PIX11 PIXmn的第一子數(shù)據(jù)DAm DAkw，子圖像IMg包括像素PIX11 PIXmn的第二子數(shù)據(jù)DAeil DAew。子圖像Mk與Me是根據(jù)圖像傳感器720中的傳感單元所產(chǎn)生的傳感信號而產(chǎn)生的。舉例而言，圖像傳感器720包括(MN/2)個第一傳感單元以及(MN/2)個第二傳感單元，其中(MN/2)個第一傳感單元與(MN/2)個第二傳感單元交錯排列。每一第一傳感單元通過濾光單元FSU1傳感光線以產(chǎn)生一第一傳感信號。如此，根據(jù)(MN/2)個第一傳感單元所產(chǎn)生的(MN/2)個第一傳感信號，可產(chǎn)生子圖像頂κ，更進(jìn)一步地說，通過內(nèi)插的方式，根據(jù)(ΜΝ/2)個第一傳感單元所產(chǎn)生的(ΜΝ/2)個第一傳感信號，可產(chǎn)生麗個第一子數(shù)據(jù) DAeu DAkmn。因此，由上述說明可知,每一第一子數(shù)據(jù)DAkii DAkmn都是根據(jù)至少一第一傳感信號而產(chǎn)生。換句話說，每一第一子數(shù)據(jù)DAkii DAkmn都是圖像傳感器720通過至少一濾光單元FSU1傳感光線而產(chǎn)生。同理，在圖像傳感器720中，每一第二傳感單元通過濾光單元FSU2傳感光線以產(chǎn)生一第二傳感信號。如此，根據(jù)(MN/2)個第二傳感單元所產(chǎn)生的(MN/2)個第二傳感信號，可產(chǎn)生子圖像頂e，更進(jìn)一步地說，通過內(nèi)插的方式，根據(jù)(MN/2)個第二傳感單元所產(chǎn)生的(MN/2)個第二傳感信號，可產(chǎn)生麗個第二子數(shù)據(jù)DAeil DAew。因此，每一第二子數(shù)據(jù)DAeil DAem都是根據(jù)至少一第二傳感信號而產(chǎn)生。換句話說，每一第二子數(shù)據(jù)DAen DAew都是圖像傳感器720通過至少一濾光單元FSU2傳感光線而產(chǎn)生。在子圖像IMk中，1211、1212、1213、1214為物體或是物體的鏡像所造成的亮紋。更明確地說，在圖7中，當(dāng)光線從發(fā)光元件704發(fā)出后，部分光線(如光線R1)沿著光徑751射至物體O1并且被物體O1直接反射回圖像傳感器720，以產(chǎn)生對應(yīng)于物體O1的實像；部分光線(如光線R2)沿著光徑752射至物體O2并且被物體O2直接反射回圖像傳感器720，以產(chǎn)生對應(yīng)于物體O2的實像；部分光線(如光線Ria)經(jīng)過物體O1、濾光模塊703與反射鏡702后沿著光徑751A射入圖像傳感器720，以產(chǎn)生對應(yīng)于反射鏡702中的物體Oia的虛像；部分光線(如光線R2a)經(jīng)過物體O2、濾光模塊703與反射鏡702后沿著光徑752A射入圖像傳感器720，以產(chǎn)生對應(yīng)于反射鏡702中的物體O2a的虛像。如此，圖像傳感器720傳感光線R^R2Aia與R2a以產(chǎn)生圖像Mk與頂c，且光線R1A2Aia與R2a于子圖像Mk與頂c中形成亮紋1211、1212、1213、1214、1221、1222、1225 以及 1226。在圖7中，光線R1沿著光徑751射至物體O1并且被物體O1直接反射回圖像傳感器720，以產(chǎn)生對應(yīng)于物體O1的實像，此時，由圖10所示的發(fā)光頻譜D65、圖13所示的物體O1的反射率頻譜SPra與圖11所示的濾光單元FSU1的透光率頻譜SPfsui可知，圖像傳感器720通過濾光單元FSU1傳感光線R1產(chǎn)生如圖14所示的頻譜響應(yīng)1400。由頻譜響應(yīng)1400可看出，當(dāng)圖像傳感器720中的多個第一傳感單元傳感光線R1時，該多個第一傳感單元會產(chǎn)生多個值較大的第一傳感信號，如此一來，根據(jù)該多個第一傳感信號所產(chǎn)生的第一子數(shù)據(jù)DAk的值也較大，因此會于子圖像IMk中形成亮紋。另外，由發(fā)光頻譜D65、物體O1的反射率頻譜SPtjl與圖11所示的濾光單元FSU2的透光率頻譜SPfsu2可知，圖像傳感器720通過濾光單元FSU2傳感光線R1時產(chǎn)生如圖15所示的頻譜響應(yīng)1500。由頻譜響應(yīng)1500可看出，當(dāng)圖像傳感器720中的多個第二傳感單元傳感光線R1時，該多個第二傳感單元也產(chǎn)生多個值較大的第二傳感信號，如此一來，根據(jù)該多個第二傳感信號所產(chǎn)生的第二子數(shù)據(jù)DAe也于子圖像IMg中形成亮紋。因此，當(dāng)圖像傳感器720傳感光線R1時，光線R1于圖像IMk與IMg中都形成亮紋。同理，光線R2沿著光徑752射至物體O2并且被物體O2直接反射回圖像傳感器720，以產(chǎn)生對應(yīng)于物體O2的實像，此時，由發(fā)光頻譜D65、圖13所示的物體O2的反射率頻譜SPffi與濾光單元FSU1的透光率頻譜SPfsui可知，圖像傳感器720通過濾光單元FSU1傳感光線R2時仍產(chǎn)生如圖14所示的的頻譜響應(yīng)1400，且由發(fā)光頻譜D65、物體O2的反射率頻譜SP02與濾光單元FSU2的透光率頻譜SPfsu2可知，圖像傳感器720通過濾光單元FSU2傳感光線R2時仍產(chǎn)生如圖15所示的頻譜響應(yīng)1500。因此，當(dāng)圖像傳感器720傳感光線R2時，光線R2于子圖像IMk與IMe中都形成亮紋。此外，在圖7中，光線Ria經(jīng)過物體O1、濾光模塊703與反射鏡702后沿著光徑75IA反射回圖像傳感器720，以產(chǎn)生對應(yīng)于反射鏡702中的物體Oia的虛像，此時，由發(fā)光頻譜D65、物體O1的反射率頻譜SPra、濾光模塊703的透光率頻譜SP7tl3與濾光單元FSU1的透光 率頻譜SPfsui可知，圖像傳感器720通過濾光單元FSU1傳感光線Ria時會產(chǎn)生如圖16所示的頻譜響應(yīng)1401。由頻譜響應(yīng)1401可看出，當(dāng)圖像傳感器720傳感光線Ria時，光線Ria于子圖像IMk中形成亮紋。另外，由發(fā)光頻譜D65、物體O1的反射率頻譜SPqi、濾光模塊703的透光率頻譜SP7tl3與濾光單元FSU2的透光率頻譜SPfsu2可知，圖像傳感器720通過濾光單元FSU2傳感光線Ria時產(chǎn)生如圖17所示的頻譜響應(yīng)1600。由頻譜響應(yīng)1600可看出，當(dāng)圖像傳感器720中的多個第二傳感單元傳感光線Ria時，該多個第二傳感單元產(chǎn)生多個值較小的第二傳感信號，如此一來，根據(jù)該多個第二傳感信號所產(chǎn)生的第二子數(shù)據(jù)DAe的值較小。因此于子圖像IMg中，光線Ria形成相對于亮紋1211，其亮度明顯較暗的亮紋1225。同理，光線R2a經(jīng)過物體O2、濾光模塊703與反射鏡702后沿著光徑752A反射回圖像傳感器720，以產(chǎn)生對應(yīng)于反射鏡702中的物體O2a的虛像，此時，由發(fā)光頻譜D65、物體O2的反射率頻譜SPq2、濾光模塊703的透光率頻譜SP7tl3與濾光單元FSU1的透光率頻譜SPfsui可知，圖像傳感器720通過濾光單元FSU1傳感光線R2a時產(chǎn)生頻譜響應(yīng)1401。因此，光線R2a于子圖像Mk中形成亮紋。另外，由發(fā)光頻譜D65、物體O2的反射率頻譜SPtj2、濾光模塊703的透光率頻譜SP7tl3與濾光單元FSU2的透光率頻譜SPfsu2可知，圖像傳感器720通過濾光單元FSU2傳感光線R2a時仍產(chǎn)生頻譜響應(yīng)1600。因此于子圖像IMe中，光線R2a形成相對于亮紋1213其亮度明顯較暗的亮紋1226。由于在圖12中亮紋1221與1222范圍內(nèi)的像素具有值較大的第二子數(shù)據(jù)DAe，因此傳感控制器730將亮紋1221與1222范圍內(nèi)的像素的第一子數(shù)據(jù)DAk減去其第二子數(shù)據(jù)DAe后所得的值較小；反的，在亮度明顯較暗的亮紋1225與1226范圍內(nèi)的像素具有值較小的第二子數(shù)據(jù)DAe，因此傳感控制器730將在在亮紋1225與1226范圍內(nèi)的像素的第一子數(shù)據(jù)DAk減去其第二子數(shù)據(jù)DAe后所得的值較大。換句話說，傳感控制器730可設(shè)定一適當(dāng)?shù)牡谝惶撓衽R界值，并比較成像范圍中的每個像素的第一子數(shù)據(jù)DAk與第二子數(shù)據(jù)DAe，以判斷各像素的圖像屬于實像或虛像。當(dāng)成像范圍中的一像素(如PIXu)的第一子數(shù)據(jù)(如DAeij)減掉第二子數(shù)據(jù)(如DAeu)后的值大于第一虛像臨界值時，傳感控制器730判斷該像素(PIXu)的圖像為虛像；當(dāng)成像范圍中的一像素(如PIXxy)的第一子數(shù)據(jù)(如DAkxy)減掉第二子數(shù)據(jù)(如DAexY)后的值小于第一虛像臨界值時，傳感控制器730判斷該像素(PIXxy)的圖像為實像。
請參考圖18。圖18為說明本發(fā)明設(shè)置于圖像傳感器720之上的濾光模塊1610的另一實施例的不意圖。相較于濾光模塊710,濾光模塊1610另包括多個濾光單兀FSU3。在濾光模塊1610中，多個濾光單元FSU1、多個濾光單元FSU2與多個濾光單元FSU3交錯排列。在本實施例中，假設(shè)濾光單元FSU3利用藍(lán)光濾光片實施，具有如圖19所示的透光率頻譜SPfsu30此時，如圖20所示，圖像傳感器720所產(chǎn)生的圖像M1由子圖像Mk、頂。與Mb所組成，于圖像Mb包括像素PIX11 PIXmn的第三子數(shù)據(jù)DAbii DABW。也就是說，像素PIX11 PIXmn除了包括第一子數(shù)據(jù)DAm DAemn與第二子數(shù)據(jù)DAm DAkw之外，還包括第三子數(shù)據(jù)DAbu DAbmn。子圖像Mb的第三子數(shù)據(jù)DAbii DAbw是圖像傳感器720通過濾光單元FSU3傳感光線而產(chǎn)生的。此時，傳感控制器730根據(jù)圖像M1的像素PIX11 PIXmn的第一子數(shù)據(jù)DAm DAkmn、第二子數(shù)據(jù)DAkii DAemn與第三子數(shù)據(jù)DAbii DAbmn，可從圖像M1中判斷出對應(yīng)于物體O1 O2的實像以及對應(yīng)于反射鏡702中的物體Oia O2a的虛像。舉例而言，當(dāng)傳感控制器730判斷出成像范圍后，傳感控制器730可根據(jù)成像范圍中各像素的第一子數(shù)據(jù)DAk、第二子數(shù)據(jù)DAe與第三子數(shù)據(jù)DAb，判斷成像范圍中各像素屬于實像或虛像。更明確地說，在本實施例中，由于光線Ria與Rm被濾光模塊703過濾掉不屬于紅光的部分,且光 線R1與R2因不經(jīng)過濾光模塊703而可保留不屬于紅光的部分，因此圖像傳感器720通過濾光單元FSU3 (在本實施例中假設(shè)濾光單元FSU3為藍(lán)光濾光片)傳感光線Ria與R2a所產(chǎn)生的第三子數(shù)據(jù)的值較小，且圖像傳感器720通過濾光單元FSU3傳感光線R1與R2所產(chǎn)生的第三子數(shù)據(jù)的值較大。由此可知，亮度明顯較亮的亮紋1231與1232為光線R1與R2所形成的亮紋，而亮度明顯較暗的亮紋1235與1236為光線Ria與R2a所形成的亮紋。傳感控制器730可設(shè)定一適當(dāng)?shù)牡谌訑?shù)據(jù)臨界值。當(dāng)成像范圍中的一像素的第二子數(shù)據(jù)DAe大于前述的第二子數(shù)據(jù)臨界值且該像素的第三子數(shù)據(jù)DAb也大于第三子數(shù)據(jù)臨界值時，傳感控制器730判斷該像素的圖像屬于實像；當(dāng)成像范圍中的一像素的第二子數(shù)據(jù)DAe小于第二子數(shù)據(jù)臨界值且該像素的第三子數(shù)據(jù)DAb也小于第三子數(shù)據(jù)臨界值時，傳感控制器730判斷該像素的圖像屬于虛像。此外，由于圖像傳感器720通過濾光單元FSU3傳感光線Ria與R2a所產(chǎn)生的第三子數(shù)據(jù)的值較小，且通過濾光單元FSU3傳感光線R1與R2所產(chǎn)生的第三子數(shù)據(jù)的值較大，因此當(dāng)一像素的第三子數(shù)據(jù)DAb是根據(jù)傳感光線Ria與R2a而產(chǎn)生時，該像素的第一子數(shù)據(jù)DAk減掉第三子數(shù)據(jù)DAb所得的值較大；當(dāng)一像素的第三子數(shù)據(jù)DAb是根據(jù)傳感光線R1與R2而產(chǎn)生時，該像素的第一子數(shù)據(jù)DAk減掉第三子數(shù)據(jù)DAb所得的值較小。如此一來，傳感控制器730可設(shè)定一適當(dāng)?shù)牡诙撓衽R界值。當(dāng)成像范圍中的一像素的第一子數(shù)據(jù)DAk減掉第二子數(shù)據(jù)DAe后的值大于第一虛像臨界值且該像素的第一子數(shù)據(jù)DAk減掉第三子數(shù)據(jù)0^后的值大于第二虛像臨界值時，傳感控制器730判斷該像素的圖像屬于虛像；當(dāng)成像范圍中的一像素的第一子數(shù)據(jù)DAk減掉第二子數(shù)據(jù)DAe后的值小于第一虛像臨界值且該像素的第一子數(shù)據(jù)DAk減掉第三子數(shù)據(jù)DAb后的值小于第二虛像臨界值時，傳感控制器730判斷該像素的圖像屬于實像。此外，在本發(fā)明中并不限定只能設(shè)置一個濾光模塊于反射鏡702之前，舉例而言，請參考圖21，除了濾光模塊703之外，可另外設(shè)置一濾光模塊705在反射鏡702之前，其中濾光模塊705可具有與透光率頻譜SPFSU1、SPfsu2以及SP7tl3不同的透光率頻譜(舉例而言，如SPfsu3)。更明確地說，反射鏡702可分為一第一區(qū)域與一第二區(qū)域。濾光模塊703設(shè)置在反射鏡702的第一區(qū)域之前，反射鏡702的第一區(qū)域通過濾光模塊703接收和反射光線。濾光模塊705設(shè)置在反射鏡702的第二區(qū)域之前，反射鏡702的第二區(qū)域通過濾光模塊705接收和反射光線。另外，利用本發(fā)明的圖像傳感模塊，本發(fā)明可更進(jìn)一步地提供光學(xué)傳感系統(tǒng)的實施例。請參考圖22與圖23，圖22與圖23為說明本發(fā)明的光學(xué)傳感系統(tǒng)2100的一實施例的示意圖。光學(xué)傳感系統(tǒng)2100用來檢測物體(如圖22中的物體O1-O2)的位置。光學(xué)傳感系統(tǒng)2100包括一傳感區(qū)域610、一濾光模塊703、一反射鏡620、發(fā)光兀件704與706、圖像傳感模塊630與640，以及處理電路650。反射鏡620的結(jié)構(gòu)與工作原理與反射鏡702類似。反射鏡620通過濾光模塊703接收和反射光線，以產(chǎn)生傳感區(qū)域610的鏡像610A，。此外，反射鏡620也產(chǎn)生物體O1 O2的鏡像Oia 02A，以及圖像傳感模塊630與640的鏡像630A與640A。。發(fā)光兀件704設(shè)置鄰近于圖像傳感模塊630,發(fā)光兀件704朝向傳感區(qū)域610發(fā)光。發(fā)光元件706的結(jié)構(gòu)以及功用與發(fā)光元件704類似，發(fā)光元件706設(shè)置鄰近于圖像傳感模塊640,發(fā)光兀件706也朝向傳感區(qū)域610發(fā)光。圖像傳感模塊630包括濾光模塊631、圖像傳感器632以及傳感控制器633。濾光模塊631、圖像傳感器632以及傳感控制器633的結(jié)構(gòu)與工作原理分別與濾光模塊710、圖像傳感器720以及傳感控制器730類似。濾光模塊631包括多個濾光單元FSU1以及多個濾光單元FSU2,圖像傳感器632通過濾光模塊631檢測物體O1 O2以及反射鏡620中的物體Oia O2a以產(chǎn)生圖像M1，傳感控制器633根據(jù)圖像IM1的第一子數(shù)據(jù)(如DAkii DAemn)與第二子數(shù)據(jù)(如DAeil DAew),可從圖像IM1中判斷出對應(yīng)于物體O1 O2的實像以及對應(yīng)反射鏡620中的物體Oia O2a的虛像。圖像傳感模塊640包括濾光模塊641、圖像傳感器642以及傳感控制器643。濾光模塊641、圖像傳感器642以及傳感控制器643的結(jié)構(gòu)與工作原理也分別與濾光模塊710、圖像傳感器720以及傳感控制器730類似。濾光模塊641包括多個濾光單元FSU1以及多個濾光單元FSU2,圖像傳感器642通過濾光模塊641檢測物體O1 O2以及反射鏡620中的物體Oia O2a以產(chǎn)生圖像M2，傳感控制器643根據(jù)圖像M2的第一子數(shù)據(jù)(如DAkii DAemn)與第二子數(shù)據(jù)(如DAeil DAew)，可從圖像IM2中判斷出對應(yīng)于物體O1 O2的實像以及對應(yīng)反射鏡620中的物體Oia O2a的虛像。處理電路650根據(jù)圖像傳感模塊630所獲取的實像與虛像，產(chǎn)生對應(yīng)于物體O1與O2的一組第一候選座標(biāo)，以及根據(jù)圖像傳感模塊640所獲取的實像與虛像，產(chǎn)生對應(yīng)于物體O1與O2的一組第二候選座標(biāo)。處理電路650比對該組第一候選座標(biāo)與該組第二候選座標(biāo)，以產(chǎn)生對應(yīng)于物體O1與O2的輸出座標(biāo)SXY。以下將更進(jìn)一步地說明其工作原理。在圖22中，處理電路650根據(jù)圖像傳感模塊630所獲取的實像與圖像傳感模塊630的位置，產(chǎn)生實像遮斷直線RL731、RL732,并根據(jù)圖像傳感模塊630所獲取的虛像與圖像傳感模塊630的位置，產(chǎn)生虛像遮斷直線VL731A、VL732A。接著，處理電路650可根據(jù)虛像遮斷直線VL731A、VL732a與圖像傳感模塊630于反射鏡620中的鏡像630A的位置，產(chǎn)生與虛像遮斷直線VL731A、VL732A相對于反射鏡620為對稱的鏡像直線ML731、ML732。處理電路650根據(jù)實像遮斷直線RL731、RL732與鏡像直線ML731、ML732的交點，可產(chǎn)生第一候選座標(biāo)LOC31 LOC34,其中第一候選座標(biāo)LOC31 LOC34即為物體Op O2可能的位置。在圖23中，處理電路650根據(jù)圖像傳感模塊640所獲取的實像與圖像傳感模塊 640的位置，產(chǎn)生實像遮斷直線RL741、RL742,并根據(jù)圖像傳感模塊640所獲取的虛像與圖像傳感模塊640的位置，產(chǎn)生虛像遮斷直線VL741A、VL742A。接著，處理電路650可根據(jù)虛像遮斷直線VL741A、VL742a與圖像傳感模塊640于反射鏡620中的鏡像640A的位置，產(chǎn)生與虛像遮斷直線VL741A、VL742A相對于反射鏡620為對稱的鏡像直線ML741、ML742。處理電路650根據(jù)實像遮斷直線RL741、RL742與鏡像直線ML741、ML742的交點，可產(chǎn)生第二候選座標(biāo)LOC41 LOC44,其中第二候選座標(biāo)LOC41 LOC44即為物體Op O2可能的位置。處理電路650根據(jù)第一候選座標(biāo)LOC31 LOC34與第二候選座標(biāo)LOC41 LOC44的交集所包括的座標(biāo)，產(chǎn)生對應(yīng)于物體Op O2的輸出座標(biāo)SXY。舉例而言，由圖22與圖23可看出，第一候選座標(biāo)LOC31 LOC34中的座標(biāo)LOC31以及LOC34分別與第二候選座標(biāo)LOC41 LOC44中的LOC41以及LOC44相同，因此第一候選座標(biāo)LOC31 LOC34與第二候選座標(biāo)LOC41 LOC44的交集所包括的座標(biāo)為L0C31、LOC34> L0C41、L0C44。座標(biāo)為LOC31 (LOC41)即為物體O1的位置，且座標(biāo)為LOC34(LOC44)即為物體O2的位置。因此，處理電路650可根據(jù)第一候選座標(biāo)LOC31 LOC34與第二候選座標(biāo)LOC41 LOC44的交集所包括的座標(biāo)(LOC31、LOC34、LOC41、LOC44)產(chǎn)生對應(yīng)于物體Op O2的輸出座標(biāo)Sxy。
請參考圖24與圖25，圖24與圖25為說明本發(fā)明的光學(xué)傳感系統(tǒng)2300的另一實施例的示意圖。光學(xué)傳感系統(tǒng)2300用來檢測物體(如圖24中的物體O1 O2)的位置。光學(xué)傳感系統(tǒng)2300包括傳感區(qū)域610、濾光模塊703、反射鏡620、發(fā)光元件704與706、圖像傳感模塊630與640，以及處理電路750。光學(xué)傳感系統(tǒng)2300的結(jié)構(gòu)與光學(xué)傳感系統(tǒng)2100類似。光學(xué)傳感系統(tǒng)2300與2100的不同的處在于處理電路750產(chǎn)生輸出座標(biāo)Sxy的方式。更明確地說，在圖24中，處理電路750依據(jù)傳感控制器633從圖像M1中所判斷的實像以及圖像傳感模塊630的位置，可產(chǎn)生一第一組實像遮斷直線RL731與RL732，并依據(jù)傳感控制器643從圖像M2中所判斷的實像與圖像傳感模塊640的位置，產(chǎn)生第二組實像遮斷直線RL741與RL742。由于物體O1 O2位于第一組實像遮斷直線(RL731及RL732)上，且物體O1 O2也位于第二組實像遮斷直線(RL741及RL742)上，因此處理電路750可再依據(jù)第一組實像遮斷直線(RL731及RL732)與第二組實像遮斷直線(RL741及RL742)的交點，產(chǎn)生對應(yīng)于物體O1 O2的實像候選座標(biāo)RLOC1 RLOC4。此外，處理電路750也依據(jù)傳感控制器633從圖像M1中所判斷的虛像與圖像傳感模塊630的位置，產(chǎn)生第一組虛像遮斷直線VL73ia與VL732a,并依據(jù)傳感控制器643從圖像M2中所判斷的虛像與圖像傳感模塊640的位置，產(chǎn)生第二組虛像遮斷直線VL74ia與VL742A。同理，由于反射鏡620中的物體Oia O2a位于第一組虛像遮斷直線(VL73ia及VL732a)上，且反射鏡620中的物體Oia O2a也位于第二組虛像遮斷直線(VL74ia及VL742a)上，因此處理電路750可依據(jù)第一組虛像遮斷直線(VL73ia及VL732a)與第二組虛像遮斷直線(VL74ia及VL742a)的交點，產(chǎn)生對應(yīng)于物體O1 O2 (更明確地說，對應(yīng)于反射鏡620中的物體Oia 02A)的虛像候選座標(biāo)VLOC1 VLOC3。由于傳感區(qū)域610中的物體O1 O2的位置與物體的鏡像Oia O2a的位置相對于反射鏡620具有對稱關(guān)系，因此處理電路750可通過檢測實像候選座標(biāo)RLOC1 RLOC4與虛像候選座標(biāo)VLOC1 VLOC3,相對于反射鏡620是否有對稱關(guān)系，以判斷出物體O1 O2的位置。舉例而言，處理電路750可先檢測虛像候選座標(biāo)VLOC1與各實像候選座標(biāo)RLOC1 RLOC4相對于反射鏡620是否有對稱關(guān)系。此時，如圖25所示，處理電路750計算虛像候選座標(biāo)VLOC1與反射鏡620之間的一虛像距離DVU)a，且處理電路750依據(jù)實像候選座標(biāo)RLOC1 RLOC4與虛像候選座標(biāo)VLOC1，產(chǎn)生候選連線CL11 CL140當(dāng)一候選連線CLix的長度實質(zhì)上為虛像距離Dvuja的兩倍，且候選連線CLix垂直于反射鏡620時，處理電路750可判斷對應(yīng)的實像候選座標(biāo)RLOCx與虛像候選座標(biāo)VLOC1相對于反射鏡620有對稱關(guān)系。在候選連線CL11 CL14之中，由于候選連線CL11的長度實質(zhì)上為虛像距離Dvuki的兩倍，且候選連線CL11垂直于反射鏡620，因此處理電路750可判斷實像候選座標(biāo)RLOC1與虛像候選座標(biāo)VLOC1相對于反射鏡620有對稱關(guān)系。此時處理電路750判斷有物體位于實像候選座標(biāo)RLOC1，如此，處理電路750依據(jù)實像候選座標(biāo)RLOC1，產(chǎn)生對應(yīng)于一物體(O1)的輸出座標(biāo)，并記錄至該組輸出座標(biāo)Sxy之中。接著，處理電路750也可根據(jù)上述所說明的方式檢測虛像候選座標(biāo)VLOC2與各實像候選座標(biāo)RLOC1 RLOC4相對于反射鏡620是否有對稱關(guān)系，由于虛像候選座標(biāo)VLOC2與各實像候選座標(biāo)RLOC1 RLOC4相對于反射鏡620都沒有對稱關(guān)系，因此處理電路750可判斷沒有物體的鏡像位于虛像候選座標(biāo)VLOC2之上。最后，處理電路750檢測虛像候選座標(biāo)VLOC3與各實像候選座標(biāo)RLOC1 RLOC4相對于反射鏡620是否有對稱關(guān)系，由于虛像候選座標(biāo)VLOC3與實像候選座標(biāo)RLOC4相對于反射鏡620有對稱關(guān)系，因此處理電路750可判斷有物體位于實像候選座標(biāo)RLOC4,如此，處理電路750依據(jù)實像候選座標(biāo)RLOC4，產(chǎn)生對應(yīng)于一物體(O2)的輸出座標(biāo)，并記錄至該組輸出座標(biāo)Sxy之中。因此，由上述說明可知，處理電路750根據(jù)實像候選座標(biāo)RLOC以及虛像候選座標(biāo)VL0C，可產(chǎn)生對應(yīng)于物體O1 O2的輸出座標(biāo)SXY。
此外，值得注意的是，在上述說明的光學(xué)傳感系統(tǒng)2100(或2300)中，圖像傳感模塊630與640都可獲取包括全部物體O1 O2的實像，與包括反射鏡620中全部物體Oia O2a的虛像。然而，如圖26所示，當(dāng)物體O1與O2相對于圖像傳感模塊630正好位于同一光徑上(如物體O1與O2相對于圖像傳感模塊630位于同一光徑631上)時,傳感控制器633僅可從圖像M1中得到部分物體O1 O2的實像，換句話說，隨著物體O1 O2的位置的不同，圖像傳感模塊630所獲取到的實像可能只有包括部分物體(如只有包括物體O1)，或是圖像傳感模塊630所獲取到的虛像只有包括反射鏡620中的部分物體。同理，隨著物體O1 O2的位置的不同，圖像傳感模塊640所獲取到的實像也可能只有包括部分物體，或是圖像傳感模塊640所獲取到的虛像只有包括反射鏡620中部分物體。然而，無論圖像傳感模塊630與640是否可獲取到包括全部物體O1 O2的實像，以及包括反射鏡620中全部物體O1 O2的虛像，處理電路650 (或750)都可利用上述說明的方法，正確地計算出對應(yīng)于物體O1 O2的輸出座標(biāo)Sxy。綜上所述，本發(fā)明提供一種圖像傳感模塊，該圖像傳感模塊利用一圖像傳感器通過具有第一透光率頻譜的多個第一濾光單元以及具有第二透光率頻譜的多個第二濾光單元，檢測物體以及物體于一反射鏡中的鏡像，以產(chǎn)生一圖像。該反射鏡上設(shè)置有實質(zhì)上具有第一透光率頻譜的濾光模塊。由于相較于用來產(chǎn)生實像的光線，用來產(chǎn)生虛像的光線多通過反射鏡上的濾光模塊，因此用來產(chǎn)生虛像的光線被反射鏡上的濾光模塊過濾掉部分頻譜的光線。如此，當(dāng)圖像傳感器通過第一濾光單元檢測用來產(chǎn)生實像的光線或用來產(chǎn)生虛像的光線時，圖像傳感器都產(chǎn)生值較大的傳感信號。當(dāng)圖像傳感器通過第二濾光單元檢測用來產(chǎn)生實像的光線時，圖像傳感器仍產(chǎn)生值較大的傳感信號。然而，當(dāng)圖像傳感器通過第二濾光單元檢測用來產(chǎn)生虛像的光線時，圖像傳感器則產(chǎn)生值較小的傳感信號。因此，在本發(fā)明的圖像傳感模塊中，傳感控制器可根據(jù)圖像中通過第一濾光單元傳感光線所產(chǎn)生的第一子數(shù)據(jù)與通過第二濾光單元傳感光線所產(chǎn)生的第二子數(shù)據(jù)，從圖像中判斷出對應(yīng)于物體的實像以及對應(yīng)于反射鏡中的物體的虛像。此外，利用本發(fā)明所提供的圖像傳感模塊，本發(fā)明還提供光學(xué)傳感系統(tǒng)。當(dāng)本發(fā)明的光學(xué)傳感系統(tǒng)應(yīng)用于多點觸控時，本發(fā)明的光學(xué)傳感系統(tǒng)可根據(jù)兩個圖像傳感模塊所提供的對應(yīng)于物體的實像以及對應(yīng)于反射鏡中的物體的虛像，以正確地檢測出物體的位置。以 上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，凡依本發(fā)明權(quán)利要求所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種圖像傳感模塊，其特征是，包括 一第一濾光模塊，至少包括具有一第一透光率頻譜的多個第一濾光單元以及具有一第二透光率頻譜的多個第二濾光單元； 一圖像傳感器，通過該第一濾光模塊檢測至少一物體以及一反射鏡中的該至少一物體，以產(chǎn)生一第一圖像，該反射鏡上設(shè)置有實質(zhì)上具有該第一透光率頻譜的一第二濾光模塊，該第一圖像包括多個像素，每一像素包括通過至少一第一濾光單元傳感光線所產(chǎn)生的一第一子數(shù)據(jù)與通過至少一第二濾光單元傳感光線所產(chǎn)生的一第二子數(shù)據(jù)；以及 一傳感控制器，電連接該圖像傳感器，根據(jù)該第一圖像的該多個像素的該第一子數(shù)據(jù)與該第二子數(shù)據(jù)，從該第一圖像中判斷出對應(yīng)于該至少一物體的一第一組實像以及對應(yīng)于該反射鏡中的該至少一物體的一第一組虛像。
2.如權(quán)利要求I所述的圖像傳感模塊，其特征是，該傳感控制器根據(jù)該多個像素的該第一子數(shù)據(jù)，判斷該第一圖像中的一成像范圍。
3.如權(quán)利要求2所述的圖像傳感模塊，其特征是，當(dāng)該多個像素中的一像素的一第一子數(shù)據(jù)大于一成像臨界值時，該傳感控制器判斷該像素屬于該成像范圍。
4.如權(quán)利要求2所述的圖像傳感模塊，其特征是，該傳感控制器比較該成像范圍中的一像素的一第一子數(shù)據(jù)與一第二子數(shù)據(jù)，以判斷該像素的圖像屬于該第一組實像或該第一組虛像。
5.如權(quán)利要求4所述的圖像傳感模塊，其特征是，當(dāng)該成像范圍中的該像素的該第一子數(shù)據(jù)減掉該第二子數(shù)據(jù)后的值大于一虛像臨界值時，該傳感控制器判斷該像素的圖像屬于該第一組虛像。
6.如權(quán)利要求4所述的圖像傳感模塊，其特征是，當(dāng)該成像范圍中的該像素的該第一子數(shù)據(jù)減掉該第二子數(shù)據(jù)后的值小于一虛像臨界值時，該傳感控制器判斷該像素的圖像屬于該第一組實像。
7.如權(quán)利要求2所述的圖像傳感模塊，其特征是，該第一濾光模塊還包括 多個第三濾光單元，具有一第三透光率頻譜； 其中該第一圖像中的每一像素還包括通過至少一第三濾光單元傳感光線所產(chǎn)生的一第三子數(shù)據(jù)，且該傳感控制器根據(jù)該第一圖像的該多個像素的該第一子數(shù)據(jù)、該第二子數(shù)據(jù)與該第三子數(shù)據(jù)，從該第一圖像中判斷出對應(yīng)于該至少一物體的該第一組實像以及對應(yīng)于該反射鏡中的該至少一物體的該第一組虛像。
8.如權(quán)利要求7所述的圖像傳感模塊，其特征是，該傳感控制器根據(jù)該成像范圍中的一像素的一第一子數(shù)據(jù)、一第二子數(shù)據(jù)與一第三子數(shù)據(jù)，以判斷該像素的圖像屬于該第一組實像或該第一組虛像。
9.如權(quán)利要求8所述的圖像傳感模塊，其特征是，當(dāng)該成像范圍中的該像素的該第一子數(shù)據(jù)減掉該第二子數(shù)據(jù)后的值大于一第一虛像臨界值，且該像素的該第一子數(shù)據(jù)減掉該第三子數(shù)據(jù)后的值大于一第二虛像臨界值時，該傳感控制器判斷該像素的圖像屬于該第一組虛像。
10.如權(quán)利要求8所述的圖像傳感模塊，其特征是，當(dāng)該像素的該第一子數(shù)據(jù)減掉該第二子數(shù)據(jù)后的值小于一第一虛像臨界值，且該像素的該第一子數(shù)據(jù)減掉該第三子數(shù)據(jù)后的值小于一第二虛像臨界值時，該傳感控制器判斷該像素的圖像屬于該第一組實像。
11.一種光學(xué)傳感系統(tǒng)，其特征是，包括 一傳感區(qū)域，具有多個側(cè)邊，并提供給至少一物體進(jìn)行操作； 一第一濾光模塊，具有一第一透光率頻譜； 一反射鏡，通過該第一濾光模塊接收和反射光線，以產(chǎn)生該傳感區(qū)域的鏡像； 一第一圖像傳感模塊，包括 一第二濾光模塊，至少包括實質(zhì)上具有該第一透光率頻譜的多個第一濾光單元以及具有一第二透光率頻譜的多個第二濾光單元； 一第一圖像傳感器，通過該第二濾光模塊檢測該至少一物體以及該反射鏡中的該至少一物體，以產(chǎn)生一第一圖像，該第一圖像包括多個第一像素，每個第一像素包括通過至少一第一濾光單元傳感光線所產(chǎn)生的一第一子數(shù)據(jù)與通過至少一第二濾光單元傳感光線所產(chǎn)生的一第二子數(shù)據(jù)；以及 一第一傳感控制器，電連接該第一圖像傳感器，根據(jù)該第一圖像的該多個第一像素的該第一子數(shù)據(jù)與該第二子數(shù)據(jù)，從該第一圖像中判斷出對應(yīng)于該至少一物體的一第一組實像以及 對應(yīng)于該反射鏡中的該至少一物體的一第一組虛像；以及 一處理電路，電連接該傳感控制器，根據(jù)該第一圖像傳感模塊所獲取的該第一組實像與該第一組虛像，產(chǎn)生對應(yīng)于該至少一物體的一組第一候選座標(biāo)。
12.如權(quán)利要求11所述的光學(xué)傳感系統(tǒng)，其特征是，該第一傳感控制器根據(jù)該多個第一像素的該第一子數(shù)據(jù)，判斷該第一圖像中的一成像范圍。
13.如權(quán)利要求12所述的光學(xué)傳感系統(tǒng)，其特征是，當(dāng)該多個第一像素中的一第一像素的一第一子數(shù)據(jù)大于一成像臨界值時，該第一傳感控制器判斷該像素屬于該成像范圍。
14.如權(quán)利要求12所述的光學(xué)傳感系統(tǒng)，其特征是，該第一傳感控制器比較該成像范圍中的一第一像素的一第一子數(shù)據(jù)與一第二子數(shù)據(jù)，以判斷該第一像素的圖像屬于該第一組實像或該第一組虛像。
15.如權(quán)利要求14所述的光學(xué)傳感系統(tǒng)，其特征是，當(dāng)該成像范圍中的該第一像素的該第一子數(shù)據(jù)減掉該第二子數(shù)據(jù)后的值大于一虛像臨界值時，該第一傳感控制器判斷該第一像素的圖像屬于該第一組虛像。
16.如權(quán)利要求14所述的光學(xué)傳感系統(tǒng)，其特征是，當(dāng)該成像范圍中的該第一像素的該第一子數(shù)據(jù)減掉該第二子數(shù)據(jù)后的值小于一虛像臨界值時，該第一傳感控制器判斷該第一像素的圖像屬于該第一組實像。
17.如權(quán)利要求12所述的光學(xué)傳感系統(tǒng)，其特征是，該第二濾光模塊還包括 多個第三濾光單元，具有一第三透光率頻譜； 其中該第一圖像中的每個第一像素還包括通過至少一第三濾光單元傳感光線所產(chǎn)生的一第三子數(shù)據(jù)，且該第一傳感控制器根據(jù)該第一圖像的該多個第一像素的該第一子數(shù)據(jù)、該第二子數(shù)據(jù)與該第三子數(shù)據(jù)，從該第一圖像中判斷出對應(yīng)于該至少一物體的該第一組實像以及對應(yīng)于該反射鏡中的該至少一物體的該第一組虛像。
18.如權(quán)利要求17所述的光學(xué)傳感系統(tǒng)，其特征是，該第一傳感控制器根據(jù)該成像范圍中的一第一一像素的一第一子數(shù)據(jù)、一第二子數(shù)據(jù)與一第三子數(shù)據(jù)，以判斷該第一像素的圖像屬于該第一組實像或該第一組虛像。
19.如權(quán)利要求18所述的光學(xué)傳感系統(tǒng)，其特征是，當(dāng)該成像范圍中的該第一像素的該第一子數(shù)據(jù)減掉該第二子數(shù)據(jù)后的值大于一第一虛像臨界值，且該第一像素的該第一子數(shù)據(jù)減掉該第三子數(shù)據(jù)后的值大于一第二虛像臨界值時，該第一傳感控制器判斷該第一像素的圖像屬于該第一組虛像。
20.如權(quán)利要求19所述的光學(xué)傳感系統(tǒng)，其特征是，當(dāng)該第一像素的該第一子數(shù)據(jù)減掉該第二子數(shù)據(jù)后的值小于一第一虛像臨界值，且該第一像素的該第一子數(shù)據(jù)減掉該第三子數(shù)據(jù)后的值小于一第二虛像臨界值時，該第一傳感控制器判斷該第一像素的圖像屬于該第一組實像。
21.如權(quán)利要求11所述的光學(xué)傳感系統(tǒng)，還包括 一第三濾光模塊，具有一第三透光率頻譜； 其中該反射鏡包括第一區(qū)域，通過該第一濾光模塊接收和反射光線， 以及一第二區(qū)域，通過該第三濾光模塊接收和反射光線。
22.如權(quán)利要求11所述的光學(xué)傳感系統(tǒng)，還包括 一發(fā)光兀件，朝向該傳感區(qū)域發(fā)光。
23.如權(quán)利要求22所述的光學(xué)傳感系統(tǒng)，其特征是，該發(fā)光元件設(shè)置鄰近于該第一圖像傳感模塊。
24.如權(quán)利要求22所述的光學(xué)傳感系統(tǒng)，其特征是，該發(fā)光元件的發(fā)光頻譜為(D50)、(D55)、(D65)或(D75)。
25.如權(quán)利要求11所述的光學(xué)傳感系統(tǒng)，其特征是，具有該第一透光率頻譜的濾光片實質(zhì)上為紅色濾光片，且具有該第二透光率頻譜的濾光片實質(zhì)上為綠色濾光片或藍(lán)色綠光片。
26.如權(quán)利要求11所述的光學(xué)傳感系統(tǒng)，還包括 一第二圖像傳感模塊，包括 一第三濾光模塊，至少包括實質(zhì)上具有該第一透光率頻譜的多個第三濾光單元以及實質(zhì)上具有該第二透光率頻譜的多個第四濾光單元； 一第二圖像傳感器，通過該第三濾光模塊檢測該至少一物體以及該反射鏡中的該至少一物體，以產(chǎn)生一第二圖像，該第二圖像包括多個第二像素，每個第二像素包括通過至少一第三濾光單元傳感光線所產(chǎn)生的一第三子數(shù)據(jù)與通過至少一第四濾光單元傳感光線所產(chǎn)生的一第四子數(shù)據(jù)；以及 一第二傳感控制器，電連接該第二圖像傳感器，根據(jù)該第二圖像的該多個第二像素的該第三子數(shù)據(jù)與該第四子數(shù)據(jù)，從該第二圖像中判斷出對應(yīng)于該至少一物體的一第二組實像以及對應(yīng)于該反射鏡中的該至少一物體的一第二組虛像； 其中該處理電路根據(jù)該第二圖像傳感模塊所獲取的該第二組實像與該第二組虛像，產(chǎn)生對應(yīng)于該至少一物體的一組第二候選座標(biāo)，且該處理電路比對該組第一候選座標(biāo)與該組第二候選座標(biāo)，以產(chǎn)生對應(yīng)于該至少一物體的一組輸出座標(biāo)。
27.一種光學(xué)傳感系統(tǒng)，其特征是，包括 一傳感區(qū)域，具有多個側(cè)邊，并提供給至少一物體進(jìn)行操作； 一第一濾光模塊，具有一第一透光率頻譜； 一反射鏡，通過該第一濾光模塊接收和反射光線，以產(chǎn)生該傳感區(qū)域的鏡像；一第一圖像傳感模塊，包括 一第二濾光模塊，至少包括實質(zhì)上具有該第一透光率頻譜的多個第一濾光單元以及具有一第二透光率頻譜的多個第二濾光單元； 一第一圖像傳感器，通過該第二濾光模塊檢測該至少一物體以及該反射鏡中的該至少一物體，以產(chǎn)生一第一圖像，該第一圖像包括多個第一像素，每個第一像素包括通過至少一第一濾光單元傳感光線所產(chǎn)生的一第一子數(shù)據(jù)與通過至少一第二濾光單元傳感光線所產(chǎn)生的一第二子數(shù)據(jù)；以及 一第一傳感控制器，電連接該第一圖像傳感器，根據(jù)該第一圖像的該多個第一像素的該第一子數(shù)據(jù)與該第二子數(shù)據(jù)，從該第一圖像中判斷出對應(yīng)于該至少一物體的一第一組實像以及對應(yīng)于該反射鏡中的該至少一物體的一第一組虛像； 一第二圖像傳感模塊，包括 一第三濾光模塊，至少包括實質(zhì)上具有該第一透光率頻譜的多個第三濾光單元以及實質(zhì)上具有該第二透光率頻譜的多個第四濾光單元； 一第二圖像傳感器，通過該第三濾光模塊檢測該至少一物體以及該反射鏡中的該至少一物體，以產(chǎn)生一第二圖像，該第二圖像包括多個第二像素，每個第二像素包括通過至少一第三濾光單元傳感光線所產(chǎn)生的一第三子數(shù)據(jù)與通過至少一第四濾光單元傳感光線所產(chǎn)生的一第四子數(shù)據(jù)；以及 一第二傳感控制器，電連接該第二圖像傳感器，根據(jù)該第二圖像的該多個第二像素的該第三子數(shù)據(jù)與該第四子數(shù)據(jù)，從該第二圖像中判斷出對應(yīng)于該至少一物體的一第二組實像以及對應(yīng)于該反射鏡中的該至少一物體的一第二組虛像；以及 一處理電路，電連接該第一傳感控制器與該第二傳感控制器，根據(jù)該第一圖像傳感模塊所獲取的該第一組實像與該第二圖像傳感模塊所獲取的該第二組實像，產(chǎn)生對應(yīng)于該至少一物體的一組實像候選座標(biāo)，以及根據(jù)該第一圖像傳感模塊所獲取的該第一組虛像與該第二圖像傳感模塊所獲取的該第二組虛像，產(chǎn)生對應(yīng)于該至少一物體的一組虛像候選座標(biāo)，該處理電路根據(jù)該組實像候選座標(biāo)以及該組虛像候選座標(biāo)，產(chǎn)生對應(yīng)于該至少一物體的一組輸出座標(biāo)。
28.如權(quán)利要求27所述的光學(xué)傳感系統(tǒng)，其特征是，該第一傳感控制器根據(jù)該多個第一像素的該第一子數(shù)據(jù)，判斷該第一圖像中的一成像范圍。
29.如權(quán)利要求28所述的光學(xué)傳感系統(tǒng)，其特征是，當(dāng)該多個第一像素中的一第一像素的一第一子數(shù)據(jù)大于一成像臨界值時，該第一傳感控制器判斷該像素屬于該成像范圍。
30.如權(quán)利要求28所述的光學(xué)傳感系統(tǒng)，其特征是，該第一傳感控制器比較該成像范圍中的一第一像素的一第一子數(shù)據(jù)與一第二子數(shù)據(jù)，以判斷該第一像素的圖像屬于該第一組實像或該第一組虛像。
31.如權(quán)利要求30所述的光學(xué)傳感系統(tǒng)，其特征是，當(dāng)該成像范圍中的該第一像素的該第一子數(shù)據(jù)減掉該第二子數(shù)據(jù)后的值大于一虛像臨界值時，該第一傳感控制器判斷該第一像素的圖像屬于該第一組虛像。
32.如權(quán)利要求30所述的光學(xué)傳感系統(tǒng)，其特征是，當(dāng)該成像范圍中的該第一像素的該第一子數(shù)據(jù)減掉該第二子數(shù)據(jù)后的值小于一虛像臨界值時，該第一傳感控制器判斷該第一像素的圖像屬于該第一組實像。
33.如權(quán)利要求28所述的光學(xué)傳感系統(tǒng)，其特征是，該第二濾光模塊還包括 多個第五濾光單元，具有一第三透光率頻譜； 其中該第一圖像中的每個第一像素另包括通過至少一第五濾光單元傳感光線所產(chǎn)生的一第三子數(shù)據(jù)，且該第一傳感控制器根據(jù)該第一圖像的該多個第一像素的該第一子數(shù)據(jù)、該第二子數(shù)據(jù)與該第三子數(shù)據(jù)，從該第一圖像中判斷出對應(yīng)于該至少一物體的該第一組實像以及對應(yīng)于該反射鏡中的該至少一物體的該第一組虛像。
34.如權(quán)利要求33所述的光學(xué)傳感系統(tǒng)，其特征是，該第一傳感控制器根據(jù)該成像范圍中的一第一像素的一第一子數(shù)據(jù)、一第二子數(shù)據(jù)與一第三子數(shù)據(jù)，以判斷該第一像素的圖像屬于該第一組實像或該第一組虛像。
35.如權(quán)利要求34所述的光學(xué)傳感系統(tǒng)，其特征是，當(dāng)該成像范圍中的該第一像素的該第一子數(shù)據(jù)減掉該第二子數(shù)據(jù)后的值大于一第一虛像臨界值，且該第一像素的該第一子數(shù)據(jù)減掉該第三子數(shù)據(jù)后的值大于一第二虛像臨界值時，該第一傳感控制器判斷該第一像素的圖像屬于該第一組虛像。
36.如權(quán)利要求34所述的光學(xué)傳感系統(tǒng)，其特征是，當(dāng)該第一像素的該第一子數(shù)據(jù)減掉該第二子數(shù)據(jù)后的值小于一第一虛像臨界值，且該第一像素的該第一子數(shù)據(jù)減掉該第三子數(shù)據(jù)后的值小于一第二虛像臨界值時，該第一傳感控制器判斷該第一像素的圖像屬于該第一組實像。
37.如權(quán)利要求27所述的光學(xué)傳感系統(tǒng),還包括 一第四濾光模塊，具有一第三透光率頻譜； 其中該反射鏡包括一第一區(qū)域，通過該第一濾光模塊接收和反射光線， 以及一第二區(qū)域，通過該第四濾光模塊接收和反射光線。
38.如權(quán)利要求27所述的光學(xué)傳感系統(tǒng),還包括 一發(fā)光兀件，朝向該傳感區(qū)域發(fā)光。
39.如權(quán)利要求38所述的光學(xué)傳感系統(tǒng)，其特征是，該發(fā)光元件設(shè)置鄰近于該第一圖像傳感模塊。
40.如權(quán)利要求38所述的光學(xué)傳感系統(tǒng)，其特征是，該發(fā)光元件的發(fā)光頻譜為(D50)、(D55)、(D65)或(D75)。
41.如權(quán)利要求27所述的光學(xué)傳感系統(tǒng)，其特征是，具有該第一透光率頻譜的濾光片實質(zhì)上為紅色濾光片，且具有該第二透光率頻譜的濾光片實質(zhì)上為綠色濾光片或藍(lán)色綠光片。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種圖像傳感模塊，利用一圖像傳感器通過具有第一透光率頻譜的多個第一濾光單元以及具有第二透光率頻譜的多個第二濾光單元，檢測物體以及物體于一反射鏡中的鏡像，以產(chǎn)生一第一圖像。該反射鏡上設(shè)置有實質(zhì)上具有第一透光率頻譜的濾光模塊。該第一圖像包括多個像素，每一像素包括通過該第一濾光單元傳感光線所產(chǎn)生的第一子數(shù)據(jù)與通過該第二濾光單元傳感光線所產(chǎn)生的第二子數(shù)據(jù)。該圖像傳感模塊利用一傳感控制器，可根據(jù)該多個像素的第一子數(shù)據(jù)與第二子數(shù)據(jù)，從該第一圖像中判斷出對應(yīng)于物體的實像以及對應(yīng)于該反射鏡中的物體的虛像。
文檔編號G01B11/00GK102638652SQ20111003579
公開日2012年8月15日 申請日期2011年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月10日
發(fā)明者呂志宏, 姚文翰, 楊恕先, 林志新, 蘇宗敏 申請人:原相科技股份有限公司