專利名稱：具有光學(xué)位置偵測的觸碰面板裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種觸碰面板技術(shù)。特別是關(guān)于一種具有光學(xué)位置偵測的觸碰面板裝置。
觸碰式面板(touch panel)，是一種已為大眾廣泛接受的一工具，作為信息交流的界面工具。而其應(yīng)用設(shè)計是，其具有一功能圖像(icon)區(qū)域。當(dāng)一功能圖像經(jīng)觸碰激活，觸碰式面板會隨其功能顯示另一畫面，提供所需求的信息等等。使用者通過觸碰面板上的功能方塊或圖像，直接操作既定的指令。
觸碰式面板的特性，最主要是要偵測觸碰點在面板上的位置，

圖1為公知光學(xué)偵測觸碰面板的設(shè)計原理。于一面板100上，此位置偵測裝置包括至少二個圖像攝取單元106，與一信號分析單元90連接。圖像攝取單元106于面板100的邊框處102，裝設(shè)于面板四周不同點以攝取要偵測的區(qū)域，并且以一人造光源104照射偵測面板上方。圖像攝取單元用以攝取面板的至少一表面，或近似平行于面板上方的一平面，以及在面板的表面上的一觸碰指針108，并且將光信號轉(zhuǎn)為電子信號輸出一視頻。分析單元90接收此視頻，分析攝取到觸碰物兩個角度得知觸碰指針于觸碰板的表面上的一位置。美國第6,100,538號專利。
雖然一般光學(xué)式的觸碰面板圖像攝取有一偵測限制高度，然而周圍的光源變化，光陰影，照射角度，側(cè)面斜照射邊框射入鏡頭的光源，周圍光源照射邊框比觸碰指針的光源強烈時，經(jīng)常造成誤判。若設(shè)計觸碰指針本身有一光源，且以此光源的強度為判斷的唯一方式，其需要一具有相當(dāng)高度的邊框，且需要一高亮度的光源，以防止誤判。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出至少一圖像攝取裝置，以一角度斜攝一平面面板。為防止背景光源的干擾，可包括有一貼近平行于面板的一線光源，照射一觸碰指針使其反射，如此以攝取觸碰指針而偵測其位置。此為可以不需邊框的設(shè)計，而線光源可為一交替變色R，G，B，紅外線的設(shè)定顏色的光源，以利偵測觸碰指針。
本發(fā)明提出至少一圖像攝取裝置，至少其一圖像攝取裝置攝取一平行或近似平行于一面板的一平面而構(gòu)成一偵測平面。一光源于距離偵測平面一高度的位置以一斜角度照射該偵測平面。另其一圖像攝取裝置以一斜視平面，攝取一觸碰指針以偵測其位置。該光源照射的偵測面可為一可見光顯示的圖案，為一操作區(qū)域，為一觸碰面板，為一鍵盤。光源可為一交替變色R，G，B，紅外線的設(shè)定顏色的光源。觸碰指針包括一經(jīng)觸碰按鍵激活的一發(fā)光源，可為一交替變色R，G，B，紅外線的設(shè)定顏色的光源。
本發(fā)明提出至少一圖像攝取裝置，以至少一角度斜視一平面，以攝取一觸碰指針為一筆移動于另一可移動的一平面觸碰對象，其為一方向性的紙張。以偵測其筆與紙張于偵測面的一位置，以偵測筆移動于紙張的相對位置，以攝取偵測一平面形的觸碰對象的一圖案方向數(shù)據(jù)輸出。
本發(fā)明提出一光學(xué)位置偵測的邊框設(shè)計方法，一條紋顏色圖案的方法，以一透光的結(jié)構(gòu)，以一反射光的結(jié)構(gòu)，以增加邊框發(fā)出的光亮度，以防止光噪聲以致誤判。
本發(fā)明提出一利用周圍光源或裝置一光源以照射觸碰物，偵測觸碰物一設(shè)定的顏色圖案，分析其位置，以一觸碰物透光的結(jié)構(gòu)，以一觸碰物反射光的結(jié)構(gòu)設(shè)計方法，以增加觸碰物發(fā)出的亮度，以防止光噪聲以致誤判。
圖3A-圖3D為依照本發(fā)明，邊框圖案結(jié)構(gòu)；圖4A-圖4B為依照本發(fā)明，觸碰指針與外界強光對邊框圖案的影響；圖5A-圖5B為依照本發(fā)明，黑白光感測單元陣列；圖6為依照本發(fā)明，一種光學(xué)位置偵測觸碰面板使用可見光的光源；圖7A-圖7C為依照本發(fā)明，彩色光感測單元陣列；圖8A-圖8B為本發(fā)明邊框的另一設(shè)計；圖9為依照本發(fā)明的一種觸控面板；圖10A-圖10B為依照本發(fā)明，x，y坐標(biāo)的定義機(jī)制；以及圖11為依照本發(fā)明，當(dāng)觸碰指針移動接近時，判斷的機(jī)制。
90，406分析單元100，200，400面板102，202，402邊框 104，204光源106，206，404攝影裝置 108，208，408觸碰指針210濾光單元212光感測單元700邊框702，804攝影裝置704濾光單元706觸碰指針710單色光感應(yīng)器430平面的光源431斜照射偵測面的光源802白熾燈光源440平面的攝影裝置
450，451，452，453，454偵測平面460，480斜照射光的偵測面本發(fā)明提出一種觸碰面板裝置，有一室內(nèi)日光燈光下或使用觸碰面板上LCD面板發(fā)出的光源照射邊框及面板，或以一人造可見波長區(qū)段的光源裝置面板一邊框上方照射邊框及面板。
圖6為依照本發(fā)明，一種光學(xué)位置偵測觸碰面板使用于可見光的光源照射。此時如圖3A-圖3D所示，參見圖3A，邊框700可以是單一顏色深淺相間條紋，例黑白相間條紋或深綠淺綠相間條紋；參見圖3B，或是彩色條紋；參見圖3C，或是一與設(shè)定顏色的觸碰物或與一手指不同顏色的單一設(shè)定顏色邊框；圖3D，邊框700可以是平行并列的一行黑一行白相間條紋，或是彩色條紋。一觸碰物的圖案也可如圖3A-圖3D所示。
其選定方式為使觸碰指針706在邊框700背景下，易于分辨。例如選擇一藍(lán)色邊框，一綠色筆，一黃色手指，此時以偵測對象反射一自然光的彩色對比來判斷手指或筆或邊框，可用R，G，B及其相對強度判斷。偵測到一藍(lán)色邊框其強度例如為R＝1，G＝1，B＝15。一綠色筆其強度例如為R＝2，G＝15，B＝2。一黃色手指其強度例如為R＝8，G＝8，B＝1，分析得知為至少一筆的位置或手指的位置，其也可以是手指與至少一筆同在時偵測至少一設(shè)定顏色筆的位置，手指的顏色可因人而變化，可使用不同于手顏色的邊框顏色與筆顏色，以手會遮蔽藍(lán)色邊框，有一合理的大小而且顏色與邊框與筆不同來判斷，或使用前的一學(xué)習(xí)記錄輸入一手指其顏色，以設(shè)定一手指其顏色，該一筆的設(shè)定顏色也可為一輸入的數(shù)據(jù)，例 攝影一筆為一顏色則面板寫一線顯示同一顏色，可裝置一濾除不可見光的光感應(yīng)器，以避免不可見光的顏色分析干擾。
此一邊框也可一條紋圖案設(shè)計，分析單元可攝影記錄儲存此一邊框條紋間隙的數(shù)據(jù)。例如圖4A-圖4B所示，一邊框為黑白對比的細(xì)密條紋，其細(xì)密程度為可被觸碰指針208遮蔽。分析單元90可依設(shè)定的細(xì)密條紋的數(shù)據(jù)，判斷條紋間隙不見處為一觸碰指針208所遮蔽，或分析單元90可比較現(xiàn)在圖像數(shù)據(jù)與其前邊框一條紋圖案攝影記錄儲存數(shù)據(jù)，判斷兩圖像數(shù)據(jù)條紋間隙不同處為一觸碰指針208所遮蔽，如此的應(yīng)用可去除鏡頭灰塵等的噪聲，如此一條紋邊框設(shè)計，如果一區(qū)段的條紋為一強光照射，仍可辨識其黑白條紋間隙，此條紋也可是彩色的。
為了避免二圖像攝取裝置206的其一，因所處的環(huán)境，造成效率不佳，其可裝置至少三個攝取裝置206，去除無法偵測明顯的黑白對比細(xì)密條紋的至少一攝取裝置或去除無法偵測明顯的黑白對比細(xì)密條紋的一攝取裝置感應(yīng)器的一區(qū)段，觸碰指針愈靠近攝取裝置分辨率愈佳，至少三個攝取裝置可選擇分辨率較佳的至少二攝取裝置動作。
以上的邊框第3A-3B圖設(shè)定的細(xì)密條紋，可做為一偵測的坐標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，可做為一偵測攝取裝置角度的校正圖形，可做攝取裝置自動校正鏡頭光學(xué)的偏差，以自動校正組裝攝取裝置于一面板時攝取角度的誤差(引起x，y位置誤差)，甚至攝取的平面高度誤差(z誤差，以致攝取不到邊框的細(xì)密條紋，此時可裝置多條的感應(yīng)器，選擇攝取多平面的一平面使用)以致位置判斷誤差。其可做為一偵測位置校正的圖案，甚至可以其攝取裝置與邊框是分離，于組裝時自動校正偵測位置。
如果面板側(cè)面有一強烈白熾燈光或臺燈，經(jīng)過邊框照射入光感應(yīng)器時或日光直射照射邊框時，此時攝取裝置的光感應(yīng)器可能因入射光過強而無法動作區(qū)分邊框的顏色或筆的顏色，或邊框的一條紋圖案因白熾燈或一日光折射進(jìn)入鏡頭，而無法辨識條紋圖案。其情形例如如圖4B所示，強光處的條紋圖案成為一亮區(qū)段。
為解決亮區(qū)段的現(xiàn)象，或是外界的干擾，本發(fā)明提出幾種解決方法。
圖5A-圖5B為依照本發(fā)明，黑白光感測單元陣列。光感測單元212對應(yīng)為一偵測點。對應(yīng)于圖4B中的強光區(qū)段，光感測單元陣列有一飽和區(qū)段214。本發(fā)明利用分析單元90的控制，可針對此區(qū)段的放大率(gain)做一調(diào)整。如果，所處環(huán)境有多處強光，如圖5B所示，其可能例如分成幾個區(qū)段216-224，分別有不同的放大率。此放大率的調(diào)整也可適用于彩色的光感測單元陣列，也可適用于紅外線的光感測單元陣列。
而其一種方式為增光性機(jī)構(gòu)設(shè)計，如圖8A所示的情形下，當(dāng)攝取裝置804的光感應(yīng)器攝取一筆時，可能因其背景一強烈的白熾燈光源802照射光過強，而無法區(qū)分筆的顏色時，例一筆放置于一100瓦的燈光前，一照相機(jī)攝取一筆的顏色因為背景強光無法區(qū)分。此時可設(shè)計成一設(shè)定綠色顏色透光的筆，則強烈的白熾燈光源802光芒可穿通過筆，使增加筆的綠色亮度，白熾燈光源802越強，則攝取的筆圖像的綠色亮度越強，以減少強光背景光照射入鏡頭的干擾，這里稱為透光性增光機(jī)構(gòu)，另一方法也可筆內(nèi)部加一光反射區(qū)，可使周圍光進(jìn)入筆內(nèi)后反射使筆一區(qū)段綠色亮度提高，這里稱為反射性增光機(jī)構(gòu)，而且筆可有一光源一閃爍一頻率設(shè)計，筆可有一設(shè)定的圖案。如此可以在不需要邊框或低邊框高度的情形下辨識出至少一筆的觸碰移動位置，筆可有一觸碰開關(guān)一光源，當(dāng)觸碰開關(guān)激活一光源時視為一觸碰處，或偵測一筆圖像于一非常接近面板的攝取平面視為一觸碰，筆可有一設(shè)定的圖如圖3A-圖3D以攝影圖像分析辨識為至少一觸碰物，可以偵測到筆的發(fā)光及其頻率，來分析判斷為一筆觸碰處。
又或其它設(shè)計方法，如圖8A-圖8B所示，利用與上述相同的設(shè)計原理，邊框800也可設(shè)計成包括一透光區(qū)800a與一透光區(qū)800b，其可以是一彩色透光區(qū)800b。如此，當(dāng)邊框800在強光源802的照射下，彩色透光區(qū)800b仍可清楚被區(qū)分出來。又如圖8B所示，邊框800外側(cè)有一反射區(qū)806，可使由邊框800背景的光進(jìn)入反射區(qū)806，經(jīng)反射又照射于邊框圖案，背景的光源802越強，則攝取的邊框圖案的亮度越強，或反射區(qū)806反射一LCD面板本身發(fā)射的光源，使增加邊框圖案的亮度或一邊框下方LCD面板本身發(fā)射的光源，照射一反射區(qū)806使邊框圖案反射。如此使邊框的光強度增加則周圍光的影響則變小，這里稱為反射性增光機(jī)構(gòu)。
上述黑白的選擇有較佳的對比，可取其白色部份除了光源照射可反射其設(shè)定的白色顏色，也一透光的材料使其發(fā)出亮度可因背景光源照射提高，而黑色顏色處則可不要透光，提高黑白對比，這里稱為透光性增光機(jī)構(gòu)，然其組合顏色，透光與不要透光的組合或完整的一透光設(shè)計，其它光學(xué)上單方向透光反射光鍍膜的設(shè)計也不脫離本發(fā)明的特征。例如其它藍(lán)黑，綠白，紅白，藍(lán)紅的組合也可，一單一顏色的邊框也可用透光不透光反射光組合的設(shè)計，或以單一顏色的深淺形成條紋圖案，透光性或反射光的目的在使邊框的至少一顏色發(fā)光強度增加，使條紋的明暗對比提高。
以上的設(shè)計也可改為一紅外線光源照射，攝影裝置為一紅外線感應(yīng)器，而邊框為一黑白條條紋設(shè)計，攝影裝置的角度也可改為至少一攝取裝置206有640*480點CMOS傳感器，以一斜角度攝取一偵測的觸碰面板。邊框700也可以是用以放置本裝置的一桌面，其有一顏色不同于一觸碰物或一手指的顏色。其方法可進(jìn)一步參考下述的實施例三與實施例五。
實施例二，光感應(yīng)器的一設(shè)計本發(fā)明又提出，配合運作的光感應(yīng)器的結(jié)構(gòu)。光感應(yīng)器例如可以由一條或是多條光感應(yīng)單元陣列構(gòu)成。圖7A是由R，G，B的感應(yīng)器單元所組成的一條光感應(yīng)單元陣列。另外也可由有二條并行線的CMOS傳感器，如圖7C所示，例如633*2點。一條光感應(yīng)器可裝置R，G，B光感應(yīng)器交替的633點，可裝置濾除不可見光的濾光設(shè)計。一條光感應(yīng)器710可裝置濾除部份可見光，其為R，G，B中之一的單色光感應(yīng)器或濾除可見光的紅外線CMOS感應(yīng)器633點，而以R，G，B光感應(yīng)器633點除以3，彩色方式偵測設(shè)定顏色筆或手的一大約位置，以防止誤判。以R，G，B中的一單色光感應(yīng)器710*633點，偵測同樣顏色的設(shè)定R，G，B的一單色筆大約位置的一準(zhǔn)確位置，或偵測同樣顏色的設(shè)定R，G，B之一的邊框，以提高位置偵測準(zhǔn)確度。又此一筆可一觸碰按鍵發(fā)出紅外線光，以一條紅外光感應(yīng)器位置偵測或以紅色之一的單色光感應(yīng)器偵測710，如此可以提高筆位置偵測的準(zhǔn)確度，同時也彩色偵測手的一大約位置。此單一色光感應(yīng)器偵測的也顏色可設(shè)為是邊框或筆的顏色達(dá)到同樣的目的，另一方法為光感應(yīng)器有多條并行線的CMOS傳感器，其為多條的不同顏色，每一條例如633*3點。例如一條紅R一條綠G一條藍(lán)B，如圖7B所示，可提高偵測的準(zhǔn)確度。
實施例三光學(xué)偵測裝置斜視攝影的攝取裝置至少一圖像攝取裝置404以一角度斜視攝取面板400，可選擇性一光線或一紅外線光源430，可裝置貼近面板400處，形成一貼近且平行于面板400的一光源430照射平面。可選擇性包括一光源431，而一投影的可見圖案為一使用者觸碰區(qū)域的標(biāo)示。
本發(fā)明的光學(xué)位置偵測裝置主要特征在于利用攝取圖像及圖像方式，以偵測觸碰點在觸控面板上的坐標(biāo)，圖像攝取裝置404斜視以觸碰的面板400為一背景，為一邊框，可以不需要一面板400四周一高邊框402。為防止背景強光反射入鏡頭的干擾，可使用一不易反光的面板表面以解決周圍光源的光噪聲。
圖9，為依照本發(fā)明的一種觸控面板。觸控面板包括一面板400。面板400可包括例如一液晶顯示板或一投影機(jī)投影的一桌面，可為一投影于一桌面一四方形的圖案，為一觸控面板的一操作范圍，及觸碰四方形的圖案的一位置，相對于一顯示屏幕的一位置；或觸碰于桌面上與一光學(xué)位置偵測裝置相對的一設(shè)定區(qū)域，一觸碰于一虛擬觸控面板以操作一顯示屏幕的光標(biāo)動作。至少一面形圖像攝取裝置404將設(shè)于面板400的周圍，例如于一角落，以能夠以一角度例15度斜視攝取面板400的所有范圍為一偵測面460。攝取面分辨率640×480點。面形圖像攝取裝置404與一圖像信號分析單元406連接。圖像信號分析單元406也可內(nèi)建于圖像攝取裝置404之內(nèi)，成為一體。當(dāng)一觸碰指針408，例如一支筆或是手指，觸碰面板400，面形圖像攝取裝置404攝取面板400及觸碰指針408。信號分析單元406，辨識分析觸碰指針408，得知其在面板400偵測面480的觸碰點P。
請參閱圖10A-圖10B，其為依照本發(fā)明，x，y坐標(biāo)的定義機(jī)制。于圖10A中，例如當(dāng)圖像攝取裝置404由一角落，向面板400攝取。其在一方向的視角分布，定義為x坐標(biāo)。其x的范圍例如為0-640。圖10B，與圖10A類似，定義為y坐標(biāo)。其y的范圍例如為0-480，其為在y平面的剖面圖。
例如，偵測觸碰指針408在攝取面x＝320，y＝470分析知道觸碰指針408在面板400中心上方。例于攝取面的x＝320，y＝220觸碰指針408，位在面板400中心下方。例偵測觸碰指針408在攝取面x＝310，y＝100，分析觸碰指針408在面板400中心左方。例攝取面x＝330，y＝100，觸碰指針408在面板400中心右方，如此以單一的面形圖像攝取裝置404偵測的二個角度判斷觸碰位置。
觸碰指針408可為一柱狀物有一方向性尖端突出形狀，例一長方型柱狀物有一尖端突出為一筆或為一手伸出的一手指，一筆使用時與圖像攝取裝置404有一限制的角度如圖10B，例圖像攝取裝置404一斜角30度攝取面板400，觸碰指針408與面板400限制的角度需大于30度例為90度，請參閱圖10B，圖11，如此觸碰指針408被圖像攝取裝置404攝影，因攝取角度的原因，觸碰指針408的尖端為距離圖像攝取裝置404最接近處，以下有一說明。
觸碰指針408可有一輸入設(shè)定的顏色數(shù)據(jù)與面板400不同的顏色偵測數(shù)據(jù)，或觸碰指針408一手指或一筆有一偵測數(shù)據(jù)為一合理尺寸大小數(shù)據(jù)，與面板400有不同的顏色圖案的偵測數(shù)據(jù)，或也可一使用前學(xué)習(xí)輸入筆或手指的顏色大小為一設(shè)定的偵測數(shù)據(jù)，或一筆的尖端突出處有一設(shè)定分析的顏色圖案數(shù)據(jù)，以分析尋找觸碰指針408。面板400也可被攝取而輸入為一背景的設(shè)定的顏色數(shù)據(jù)，以分析使用。
另外，本發(fā)明的觸控板因為面形圖像攝取裝置404以一角度斜視攝取面板400，一觸碰指針408尚未觸碰到面板400，已被面形圖像攝取裝置404偵測到，以致誤認(rèn)為一觸碰，其觸碰點的決定可以有幾種方式。
一種是，當(dāng)觸碰指針408停止于面板400一段時間的觸碰點b，此時可判定此觸碰點b為使用者欲觸碰的位置。然而，若是觸碰指針408，為一移動方式進(jìn)行，觸碰指針408并沒有在欲觸碰的位置停留足夠的時間。此時觸碰指針408移動未觸碰到面板400，然圖像判斷為觸碰指針408在面板400上移動，可配合由判斷出至少一的觸碰點b中與圖像攝取裝置404最接近處，定為欲觸碰的位置。此種機(jī)制又稱為一運動過程中最近距離分析方法機(jī)制。
如圖10B與圖11所示，特別例如，圖像裝置404，以一斜角θ攝取面板400。斜角θ的范圍可大到約45度，但較佳為3-30度。由于攝影效果是二維的圖像，其對應(yīng)的攝影面900，是由圖像攝取裝置404所看到的圖像面。當(dāng)觸碰指針408由外部進(jìn)入面板400時，觸碰指針408的尖部，由圖像攝取裝置404所看到，在面板400上有一攝取觸碰點a。當(dāng)觸碰指針408觸碰到面板400時，有另一攝取觸碰點b。觸碰點a距離圖像攝取裝置404較遠(yuǎn)，而觸碰點b距離圖像攝取裝置404最近。反之，當(dāng)觸碰指針408停留一段足夠時間后就移開。此時，攝影到的觸碰指針408又開始外移。由圖像攝取裝置404所看到，觸碰指針408的尖部，在面板400上又回到攝取觸碰點a，因此，在一次動作中，攝取圖像中觸碰指針408距離圖像攝取裝置404最接近處，定義為實觸碰點，即是觸碰點b。此為運動過程中最近距離分析方法。
一種是，一發(fā)光筆，一觸碰指針408有一觸碰開關(guān)，一觸碰發(fā)出一光源，為一筆的筆尖處的一發(fā)光區(qū)域有一突出尖端，至少一個面形攝取裝置404，可偵測此一光信號，攝取圖像信號中偵測到設(shè)定光源區(qū)域中的一點，定義為實觸碰點的相對參考位置，可取面形攝取裝置404偵測到該此一光信號的多點位置中，為與攝取裝置404的最接近處的一點的坐標(biāo)，定義為實觸碰點的相對參考位置，一筆可能有一書寫的筆尖為一真正的觸碰點，然而發(fā)光區(qū)域的一點與書寫的筆尖非常靠近，可為一觸碰的參考相對位置。
一筆的使用的角度超過限制時，一筆的一發(fā)光區(qū)域在與攝取裝置404很靠近使用時，該一發(fā)光區(qū)域的圖像會因一筆與攝取裝置404的距離靠近而變大，會被多的光感應(yīng)單元偵測到一設(shè)定偵測的一發(fā)光區(qū)域，則最接近處的分析方法，可能誤把攝取圖像中偵測一筆的一發(fā)光區(qū)域中一點為一筆尖處發(fā)光區(qū)域中與面板距離最遠(yuǎn)處視為一觸碰點，為一誤差的位置。
一種是具有至少二個面形攝取裝置404，如圖9所示，以最接近處的分析方法，可以直接以二個面形攝取裝置404偵測到觸碰指針408最接近處的坐標(biāo)，分析出觸碰指針408靠近面板400的一突出尖端的三維位置，分析出一觸碰移動于面板400位置，如此至少一筆或一手指有至少一突出尖端以觸碰面板400。又，一手握的一筆或一筆尖端處或一手指，有與面板400不同的至少一顏色圖案，或一觸碰指針408一筆或一筆尖處可有一設(shè)定的偵測顏色圖案，或一觸碰指針408一筆的一筆尖處四周可有一發(fā)光區(qū)域為一突出尖端，可一偵測辨識的條件為觸碰指針408為一可移動的對象。
信號分析單元406，辨識分析觸碰指針408的一區(qū)域，以最接近處的坐標(biāo)分析方法，不需圖像辨識復(fù)雜方法，偵測尖端三維位置，偵測觸碰移動于面板400位置。如此一觸碰物有一與面板400不同顏色的一尖端，一觸碰或移動于面板400上，可以經(jīng)攝影面板400背景的顏色圖案，分析設(shè)定其顏色圖案，或一攝影比較儲存的面板400背景的顏色圖案，因為使用角度的限制，觸碰物尖端為圖像攝取中偵測到與背景不同顏色區(qū)域中距離圖像攝取裝404最接近處，分析其移動于面板400的位置。此方式中，最接近處當(dāng)作實際觸碰位置的一相對參考點，這是因為偵測點與實際觸碰位置，可能會有一些微差距。另外，可選擇輸入觸碰物有一合理大小尺寸范圍內(nèi)的偵測數(shù)據(jù)，以辨識一區(qū)域為背景或觸碰物，一手握一筆使用時與圖像攝取裝置404有一限制的角度，如果一手握的一筆其使用一筆的方向不是筆面對攝取裝置404而是反向，如果一偵測數(shù)據(jù)為尋找與面板不同顏色的一區(qū)域，則本裝置可能把一手的一區(qū)域，誤以為是觸碰物尖端，錯誤的位置判斷。
請參考圖11，另一種方法是除了面形攝取裝置404，裝置至少一線性的圖像攝取單元440，位于該裝置的一處，該線性的圖像攝取單元以攝取偵測一近似平行貼近該面板的至少一平面，以及該至少一觸碰指針，以偵測該一觸碰指針408的位置，面形攝取裝置404以及線性的圖像攝取單元440皆偵測到觸碰指針408，即是觸碰點b。
又一種方法是一設(shè)定波長的光線，或為一交替一變化波長為一變化顏色R，G，B，一紅外線的光源430，可有一特定閃爍頻率，可裝置貼近面板400，行成一貼近且平行于面板400的一照射面為一平面的光源，如此偵測面480中一手指或一筆觸碰指針408觸碰到面板400時，才被平面的光源430照射反射，才被斜角的圖像攝取裝置404偵測到光源430照射觸碰指針408的反射光，與實施例一不同點，可不需要一般邊框的設(shè)計，如此圖像攝取裝置404以觸碰的面板400為一背景，為一邊框。此圖像攝取裝置404可有一R，G，B感應(yīng)單元偵測或一紅外線的感應(yīng)單元以偵測，得知觸碰指針408觸碰時的位置，該光源430交替發(fā)出不同波長的光，圖像攝取單元依該光源發(fā)出的不同波長偵測，例圖像攝取單元攝影儲存面板400背景的數(shù)據(jù)，該光源430發(fā)出一紅色的光，面板400不會反射該光源430發(fā)出一紅色的光，圖像攝取單元以紅色的感應(yīng)單元偵測，圖像攝取單元一攝影比較一攝影儲存背景的數(shù)據(jù)，得知是否有增加觸碰指針408觸碰時的一紅色的反射光區(qū)域。如此交替以發(fā)出R，G，B，紅外線的顏色，依該光源發(fā)出的顏色偵測，如此可適應(yīng)不同顏色的面板400。偵測分析的方法至少一觸碰指針408放置于面板400的上方未觸碰，未被一光源430照射到，未被圖像攝取裝置404偵測到反射光，為未觸碰。
至少一觸碰指針408放置于面板400上，偵測面480外的一處被一光源430照射到，圖像攝取裝置404未偵測到反射光，為未觸碰。
至少一觸碰指針408放置于偵測面的一處，被光源430照射到，則圖像攝取裝置404偵測到一光源430的反射光，為一觸碰，以一面形圖像攝取裝置404的二個偵測角度偵測為一位置。以二個不同位置面形圖像攝取裝置404的至少二個偵測角度偵測為一位置。
可有一偵測面的光源431，為一可見光投射于偵測面為一圖形，光源431，為一使用者的視覺上觸碰區(qū)域的一標(biāo)示，例一鍵盤或一四方形的觸碰面板，光源431可與貼近且平行于面板400的一照射面光源430交替動作，避免干擾平行于面板一觸碰反射光的偵測，光源431也可是一偵測的光源于實施例五說明。
一種方法是可以一觸碰指針408為一筆，其筆尖處有一設(shè)定偵測的顏色圖案，該設(shè)定的顏色圖案與面板與手不同，以至少二個圖像裝置404偵測，并可進(jìn)行3D的筆尖處位置偵測，以偵測筆尖處是否已觸碰到面板400，以偵測觸碰指針408于面板400的觸碰位置偵測。
以上的設(shè)計，可觸碰指針408為一發(fā)光筆，可移動時筆尖發(fā)出一光信號，可一觸碰時發(fā)出一光信號，可為一交替發(fā)出不同顏色R，G，B的光源，可有一特定閃爍頻率，以至少一個圖像裝置404偵測位置，而且分辨率不會因使用R，G，B的感應(yīng)單元降低。此因為一觸碰指針408的位置，可被一顏色的感應(yīng)單元偵測到，此一方法也可使用于一照射的發(fā)光的光源，或?qū)嵤├坏陌l(fā)光觸碰指針。請參考圖7A感應(yīng)單元的排列，一圖像攝取單元有依序排列R，G，B的感應(yīng)單元，一筆交替發(fā)出R，G，B的光源，一筆的位置可被一感應(yīng)單元偵測，一筆如果祗發(fā)出R的光源，則G，B的感應(yīng)單元無法偵測其位置。而本發(fā)明中，一種最佳靈敏度的位置分析為偵測一交替發(fā)出R，G，B的筆的位置，其需要筆的筆尖處交替發(fā)出R，G，B的光源后，分析單元才判斷其位置。分析判斷圖7A中的一感應(yīng)單元偵測到筆的位置為最靈敏度，該一感應(yīng)單元可為R，G，B之一的感應(yīng)單元，因為可偵測到筆尖同一點交替發(fā)出R，G，B的光源中的一顏色光源，如此靈敏度不會降低，分析出圖7A一段感應(yīng)單元中最左及最右一感應(yīng)單元可偵測到筆感應(yīng)單元的位置，而不會因感應(yīng)單元有不同的顏色而無法偵測筆的精密位置。而其可取中間的一位置為觸碰的位置，例如取其中點或是由光強度分布關(guān)系，得到強度最大的位置。如此攝取圖像中筆移動一個感應(yīng)單元的位置，圖像攝取單元可偵測出圖7A中最左及最右可偵測到筆光信號的感應(yīng)單元的位置也移動一個感應(yīng)單元的位置，此稱為，最佳靈敏度的位置分析。
再者，觸碰指針408又可設(shè)計有一設(shè)定的圖案顏色，可觸碰指針408具有一增光性機(jī)構(gòu)的一設(shè)定圖案結(jié)構(gòu)，以防止光噪聲以易偵測。
實施例四平面形狀觸碰對象的設(shè)計及一筆書寫位置的偵測以上至少一面形攝取裝置404的設(shè)計的另一應(yīng)用為偵測一觸碰指針408為一筆，書寫于一另一平面形狀觸碰對象，例如一紙張，的觸碰位置。請參考圖11，可有一平面可移動的觸碰對象，其例如為一顏色紙，為一白色紙，或為一紙有一方向性的設(shè)定圖案，或為一紙有一方向性形狀，放置于面板400上(見圖9)，為一不同顏色或圖案的桌面。至少一面形攝取裝置404有640*480的彩色或黑白或紅外線的光感應(yīng)單元陣列，有一角度斜視或直視攝取至少一偵測面。又可有一斜照射偵測面光源431照射平面形狀觸碰對象，為一紅外線或可見光。面形攝取裝置404可攝取偵測面上的一平面可移動可書寫的觸碰對象，依輸入其形狀，亮度，顏色，圖案，的偵測數(shù)據(jù)分析得知其為一設(shè)定書寫的物品。例一白色紙張，一本筆記簿，四方形對象。平面可移動的觸碰對象可有一大小或形狀或顏色或一圖案的輸入的設(shè)定數(shù)據(jù)以分析辯識平面形狀觸碰對象，或使用前的一學(xué)習(xí)輸入一平面可移動可書寫的觸碰對象的數(shù)據(jù)。
可以用下列設(shè)定的輸出及一方法的分析。例一四方形的輸入的平面的觸碰對象設(shè)定數(shù)據(jù)以偵測一觸碰指針408，辨識出一四方形對象，符合輸入的平面可移動可書寫的觸碰對象的數(shù)據(jù)，分析得知其大小，其顏色，其位于偵測面上的位置，例四方形對象左上角為偵測面上X＝100 Y＝200，右上角為X＝300 Y＝200位置，顏色白色，寬＝10Cm 長＝20Cm。
例一白色對象的觸對象設(shè)定數(shù)據(jù)，以偵測到一觸碰對象符合白色輸入的數(shù)據(jù)，偵測分析得知其大小，分析得知其位于偵測面上的位置。例偵測到一白色四方形對象左上角位置為，X＝100 Y＝200，右上角為X＝300，Y＝200，寬＝10cm 長＝20cm，并輸出此信號。如此，這白色四方形對象放置于一偵測的桌面上，而其方向可對準(zhǔn)偵測裝置，角度誤差不大于40度。觸碰對象可以有位置移動，又可允許一筆觸碰于此白色四方形對象，而偵測書寫位置。一般而言，若使用者放置一移動的白色圓形或不具方向性的紙張則無法使用。
平面可移動可書寫的觸碰對象，也可設(shè)計有一設(shè)定有一方向的圖案以供辨識。例一圓形紙張一左上角有深色一大圓圈，一又上角為淡色一小圓圈，或左上角有一深色一的四方形圖案皆可，則一觸碰指針208筆可被偵測書寫于可被偵測位置的一平面的觸碰對象的移動位置。
一平面的觸碰對象的偵測設(shè)定的數(shù)據(jù)甚至可為有一方向性的形狀區(qū)域與四周顏色不同則可，如此放置一顏色四方型紙張于不同顏色的偵測面板上，則在偵測面中尋找一與周圍顏色不同有一方向性形狀的一區(qū)域，可選擇性一平面的觸碰對象有一大約的大小尺寸的偵測數(shù)據(jù)，偵訊出紙張其方向位置大小顏色，則一可被偵測位置的觸碰筆可書寫于紙張，偵測出筆的觸碰位置，紙張移動，也可偵測出紙張的一偵測面位置，偵測出筆與紙張的一相對位置，偵測出一筆書寫于紙張的顏色輸出一信號。
一功能為也可以偵測平面可移動可書寫的觸碰對象為一紙張的圖案方向大小數(shù)據(jù)，例為一名片的圖案大小方向的數(shù)據(jù)輸出，以供辨識名片的數(shù)據(jù)。
一功能為也一平面可移動的觸碰對象，一觸碰指針移動觸碰于該平面可移動的觸碰對象，輸出一平面可移動的觸碰對象的一坐標(biāo)信號，為一觸碰面板功能為一鍵盤的功能。
實施例五一種方法為一斜照光源照射的一偵測光區(qū)域位置偵測方法。
如圖2一光學(xué)偵測裝置放置于偵測平面200，至少二個圖像攝取裝置206為640*4或640*1的偵測點攝取與偵測貼近平面200平行或近似平行平面200的一平面，一光源204斜照射該平面200，投影為一深淺顏色形成一長方形的鍵盤圖案，或一四方形的觸碰面板圖案，或為一紅外線照射的一四方形之區(qū)域，為一偵測區(qū)域，或可有一邊框202以限制偵測的范圍，照射該四方形內(nèi)的至少一偵測點，為一偵測面480，照射該觸碰指針208，一光源204可為一可見光，為一操作的區(qū)域標(biāo)示圖案，攝取裝置206偵測一光源204照射于該觸碰指針208的反射光分析其觸碰的位置。
以下為幾種狀況至少一觸碰指針208放置于偵測面480的上方未觸碰，雖然被一光源204照射到，然而圖像攝取裝置206的偵測平面未偵測到一光源204的反射光，為未觸碰。
至少一觸碰指針208放置于偵測面480外的一處未被一光源204照射到，則圖像攝取裝置206未偵測到反射光，為未觸碰。
至少一觸碰指針208放置于偵測面480的一處被一光源204照射到，為二個圖像攝取裝置206偵測到一光源204的反射光，為一觸碰，以二個圖像攝取裝置206的二個偵測角度偵測為一位置。
根據(jù)實施例三的平面光源與實施例五的斜照光源，其一相同原理為一圖像攝取單元，一不定顏色的觸碰面板，一觸碰指針，一交替發(fā)出不同顏色R，G，B的光源或單一色的光源，其方向與該至少一圖像攝取單元攝取方向有一角度，該圖像攝取單元不會偵測到該光源照射于一觸碰面板的反射光，該圖像攝取單元偵測到該觸碰指針觸碰于該觸碰面板反射該不同顏色R，G，B的光源，分析為一觸碰位置，可選擇攝取一背景圖像儲存為一分析比較的數(shù)據(jù)。
實施例六虛擬觸控面板與虛擬鍵盤設(shè)計。
利用以上實施例三的平面的觸碰指針408與實施例四的光學(xué)偵測裝置，本發(fā)明提出一光學(xué)偵測裝置的虛擬觸控面板虛擬鍵盤設(shè)計，一可任意移動的一光學(xué)位置偵測的觸碰面板裝置放置于一平面，例一桌面，一顯示屏幕，一顯示屏幕一圖案顯示觸碰操作的位置，例一光標(biāo)的移動，至少一觸碰指針，攝影裝置偵測該一桌面上的一偵測面區(qū)域，可選擇性有一投影的裝置，或放置一紙張或書本，或一有方向性的對象，或一鍵盤圖案的紙張于該一平面。
至于，虛擬觸控面板虛擬鍵盤例如可為1.可為偵測面上一投影于一桌面一四方形的圖案四方形為一虛擬觸控面板操作區(qū)域。
2.可為偵測面上一投影于一桌面至少二點的圖案，所定義出的具有方向性的一區(qū)域。例一投影四方形角落的四點為一虛擬觸控面板的四個角落，例一投影四方形角落的上方二點為一虛擬觸控面板的上方二點。
3.可為偵測面上一與本發(fā)明的光學(xué)位置偵測裝置偵測相對位置的一區(qū)域，例一裝置偵測面為該裝置放置處一方向，5Cm處，一10Cm*10Cm的一區(qū)域，可以一使用說明以告訴使用者。
4.可為偵測面上一可移動的一方向性的對象，例于一偵測其位置的一可移動的一四方形的紙張，可為一觸碰面板操作區(qū)域。
5.可為偵測面一與本發(fā)明的光學(xué)位置偵測裝置，偵測面上可移動的一方向性的對象，定義出的具有方向性的一區(qū)域，例于偵測面上一長條形的對象的一方向一10Cm*10Cm的一區(qū)域。
6.可為一本發(fā)明的光學(xué)位置偵測裝置的偵測面上可移動的一方向性圖案為一印有鍵盤的紙張。
以上之4至6項，其目的皆為提供一有一方向性數(shù)據(jù)的對象以供辨識分析其位置大小方向，則可設(shè)定為一虛擬觸控面板，使用者加上一可偵測其觸碰位置的觸碰指針，即可把其視為一觸控面板使用。另外，可偵測到偵測面有一設(shè)定的對象后自動改變一觸碰面板的位置為該設(shè)定的對象。
實施例七另一種應(yīng)用架構(gòu)是針對鼠標(biāo)的應(yīng)用。而觸碰對象可以是一鼠標(biāo)。鼠標(biāo)有一指針結(jié)構(gòu)，具有可辨認(rèn)的設(shè)定圖案。設(shè)定圖案又例如可包括具有前述的主動發(fā)光功能機(jī)制，或是一顏色圖案。由于鼠標(biāo)的操作置放于一面板上的平面，因此僅需一個圖像攝取裝置即可實施。然而為了解決一些前述討論的偵測誤差或死角，可增加一個或多個圖像攝取裝置。其偵測方式，僅針將鼠標(biāo)的指針結(jié)構(gòu)的辨識，面板的位置，以及鼠標(biāo)的指針結(jié)構(gòu)在面板的位置。此處，面板也可以是一區(qū)域為一虛擬面板。
上述，觸碰指針設(shè)定圖案及增光性的機(jī)構(gòu)及平面觸碰對象偵測辨識的數(shù)據(jù)，邊框圖案的設(shè)計，配合光感應(yīng)器的設(shè)計，光照射的方向以照射一偵測面，一交替不同波長的光源與筆，其皆可依實際欲使用的環(huán)境，進(jìn)行組合設(shè)計。
權(quán)利要求
1.一種具有光學(xué)位置偵測的觸碰面板裝置，其特征是，該裝置包括一觸碰面板；至少一觸碰指針，發(fā)出不同顏色的光源；一邊框于該觸碰面板周圍，具有一設(shè)定圖案；至少二圖像攝取單元有不同顏色的光感應(yīng)單元，位于該邊框的二位置，以攝取觸碰面板上的該觸碰指針及該邊框；以及一分析單元，接收并分析該至少二圖像攝取單元所攝取的一數(shù)據(jù)，以最佳靈敏度的位置分析，經(jīng)分析得知該觸碰指針的面板位置。
2.如權(quán)利要求1所述的具有光學(xué)位置偵測的觸碰面板裝置，其特征是，該邊框的該設(shè)定圖案包括一單一顏色深淺相間的條紋，一彩色相間的條紋，一多條與該觸碰面板平行而不同顏色的條紋，一多條與該觸碰面板平行而顏色深淺的條紋，與一單一設(shè)定顏色五者其一。
3.如權(quán)利要求1所述的具有光學(xué)位置偵測的觸碰面板裝置，其特征是，該設(shè)定圖案包括一細(xì)密條紋，而該細(xì)密條紋也可用于該至少二圖像攝取單元的一校正，該校正包括一攝取角度校正。
4.如權(quán)利要求1所述的具有光學(xué)位置偵測的觸碰面板裝置，其特征是，該邊框為一顏色可透光的材料，包括一完整的可透光區(qū)域，包括一多個不透光區(qū)域，及多個可透光區(qū)域，相間組合而成，二者其一。
5.一種具有光學(xué)位置偵測的觸碰面板裝置，其特征是，該裝置包括一觸碰面板；至少一觸碰指針，發(fā)出不同顏色的光源；一邊框于該觸碰面板周圍，具有一增光性機(jī)構(gòu)的一設(shè)定圖案結(jié)構(gòu)；至少二圖像攝取單元，位于該邊框的二位置，以攝取該觸碰指針及該邊框的該設(shè)定圖案結(jié)構(gòu)；以及一分析單元，接收并分析該至少二圖像攝取單元所攝取的一數(shù)據(jù)，以最佳靈敏度的位置分析，經(jīng)分析得知該觸碰指針的位置。
6.如權(quán)利要求5所述的具有光學(xué)位置偵測的觸碰面板裝置，其特征是，該邊框的該設(shè)定圖案結(jié)構(gòu)包括一單一顏色深淺相間的條紋，一彩色相間的條紋一兩條平行不同顏色的條紋，一多條與該觸碰面板平行而顏色深淺的條紋，與一單一設(shè)定顏色五者其一。
7.如權(quán)利要求5所述的具有光學(xué)位置偵測的觸碰面板裝置，而該條紋也可用于該至少二圖像攝取單元的一校正，該校正包括一攝取角度校正。
8.如權(quán)利要求5所述的具有光學(xué)位置偵測的觸碰面板裝置，其特征是，該邊框增光性機(jī)構(gòu)為一透光性增光機(jī)構(gòu)，為一顏色可透光的材料，包括一完整的可透光區(qū)域，包括一多個不透光區(qū)域，及多個可透光區(qū)域，相間組合而成，二者其一。
9.一種位置偵測裝置，適用于一面板，以得知觸碰指針于該面板上的一面板位置，該位置偵測裝置包括至少一觸碰指針；至少一面形圖像攝取單元，個別位于該裝置的一處，以一斜角度攝取被偵測的該平面，其特征是，該至少一圖像攝取單元具有多條行線及多條列線，交叉構(gòu)成一坐標(biāo)面，用以攝取該面板的至少一平面，以及攝取該至少一的觸碰指針，并且輸出一第一視頻數(shù)據(jù)；至少一平面光源，該平面光源貼近面板形成一貼近且近似平行于該面板的一照射面，以照射該至少一觸碰指針；選擇性設(shè)置至少一線形圖像攝取單元，位于該裝置的一處，該線形圖像攝取單元以攝取偵測一近似平行貼近該面板的至少一平面，以及該至少一觸碰指針，并且輸出一第二視頻數(shù)據(jù)；以及一信號分析單元，接收該至少一面形圖像攝取單元輸出的該第一視頻數(shù)據(jù)與該至少一線形圖像攝取單元輸出的該第二視頻數(shù)據(jù)，經(jīng)一圖像分析，得知該至少一觸碰指針于該面板的該表面上的一面板位置。
10.一種位置偵測裝置，適用于一平面面板，其特征是，該位置偵測裝置包括至少一觸碰指針；至少一平面形狀可移動的觸碰對象，置于該平面面板上；至少一面形圖像攝取單元，個別位于距離該平面面板一高度的一處，其中該至少一面形圖像攝取單元具有多條行線及多條列線，交叉構(gòu)成一坐標(biāo)面，用以一斜角攝取該平面面板的至少一平面，以及攝取該至少一觸碰指針，以及攝取該至少一平面形狀可移動的觸碰對象，并且輸出一第一視頻數(shù)據(jù)；選擇性包括至少一線形圖像攝取單元，位于該裝置的一處，該線形圖像攝取單元以攝取偵測近似平行貼近該平面面板的一平面，以及該至少一觸碰指針，并且輸出一第二視頻數(shù)據(jù)；可選擇性包括一光源，可貼近該平面面板，形成一貼近且近似平行于該平面面板的一平面照射面，以照射該至少一觸碰指針，其中當(dāng)該至少一觸碰指針觸碰該至少一平面形狀可移動的觸碰對象時，該光源由該至少一觸碰指針反射以輔助偵測該至少一觸碰指針；以及一信號分析單元，接收該至少一面形圖像攝取單元輸出的該第一視頻數(shù)據(jù)，經(jīng)一圖像分析，得知該至少一觸碰指針于該平面面板的該表面上的一面板位置，且得知該至少一平面形狀可移動的觸碰對象于該平面面板的該表面上的一面板位置，其中，該信號分析單元也可接收該線形圖像攝取單元輸出的該第二視頻數(shù)據(jù)，以輔助分析該至少一觸碰指針的該面板位置。
11.如權(quán)利要求10所述的位置偵測裝置，其特征是，經(jīng)由該信號分析單元偵測該至少一平面形狀可移動的觸碰對象的該面板位置及該至少一觸碰指針的該面板位置，如此該至少一平面形狀可移動可的觸碰對象包括一可被書寫的對象，該至少一觸碰指針為一可書寫的對象。
12.如權(quán)利要求10所述的位置偵測裝置，其特征是，當(dāng)該觸碰指針移動且觸碰于該至平面形狀可移動的觸碰對象時，該面形圖像攝取單元與該線形圖像攝取單元也同時偵測該觸碰指針與該平面形狀可移動的觸碰對象的一相對位置數(shù)據(jù)。
13.如權(quán)利要求10所述的位置偵測裝置，其特征是，該平面形狀可移動的觸碰對象具有一設(shè)定且具有方向性的一辨識特征，可由該信號分析單元依據(jù)內(nèi)部儲存的一辨識數(shù)據(jù)進(jìn)行辨識。
14.如權(quán)利要求10所述的位置偵測裝置，其特征是，該平面形狀可移動的觸碰對象的該辨識特征包括一四方形形狀。
15.如權(quán)利要求10所述的位置偵測裝置，其特征是，該平面形狀可移動的觸碰對象的該辨識特征包括一設(shè)定顏色配合一方向性圖案，一設(shè)定方向性圖案，以及一設(shè)定顏色，三者其一。
16.如權(quán)利要求10所述的位置偵測裝置，其特征是，該平面形狀可移動的觸碰對象的該辨識特征包括一對象大小數(shù)據(jù)。
17.如權(quán)利要求10所述的位置偵測裝置，其特征是，該至少一面形圖像攝取單元包括以二個面形圖像攝取裝置，用以偵測該觸碰指針的三個偵測角度，計算出該觸碰指針?biāo)|碰的一位置，以及以一個面形圖像攝取裝置偵測到該觸碰指針的二個偵測角度，計算出該觸碰指針?biāo)|碰的一位置，以及以一個面形圖像攝取裝置與一個線形圖像攝取單元偵測到該觸碰指針的三個偵測角度，計算出該觸碰指針?biāo)|碰的一位置，三者其一。
18.如權(quán)利要求10所述的位置偵測裝置，其特征是，該信號分析單元以一運動過程中最近距離分析方法，以偵測該至少一觸碰指針的該位置。
19.一種可移動的光學(xué)位置偵測裝置，置放于一平面面板上，其特征是，該裝置包括一顯示屏幕，具有一顯示圖案；至少一觸碰指針；以及一光學(xué)位置偵測單元，包括至少一攝影組件，以一斜角度攝取該面板的一平面及該至少一觸碰指針，其中在該平面有一觸碰偵測區(qū)域，構(gòu)成一虛擬觸碰面板，其中該光學(xué)位置偵測單元，可偵測該至少一觸碰指針于觸碰該虛擬觸碰面板時，對應(yīng)于該虛擬觸碰面板的一X，Y坐標(biāo)位置，又該光學(xué)位置偵測單元輸出一信號，以控制該顯示屏幕上的該顯示圖案，產(chǎn)生一動作。
20.如權(quán)利要求19所述的位置偵測裝置，其特征是，又包括一信號分析單元以一運動過程中最近距離分析方法偵測該至少一觸碰指針的該位置。
21.如權(quán)利要求19所述的光學(xué)位置偵測裝置，其特征是，該虛擬觸控面板包括(1)由投影于該面板上的一四方形的圖案的一區(qū)域，(2)由投影于該面板上的至少二點圖案，所定義出的具有方向性的一區(qū)域，(3)由投影于該面板上的具有方向性的一圖案，依該圖案的一相對位置定義出的一區(qū)域，三者其一。
22.如權(quán)利要求19所述的光學(xué)位置偵測裝置，其特征是，該虛擬觸控面板包括(1)對于該光學(xué)位置偵測裝置，以一相對位置所定義出的一區(qū)域，(2)相對于該光學(xué)位置偵測裝置，由可移動且有方向性的一對象，該對象含蓋的一區(qū)域，(3)由該光學(xué)位置偵測裝置與在該面板上的可移動且有方向性的一定標(biāo)對象，用其間的一相對位置所定義出的一區(qū)域，三者其一。
23.一種具有光學(xué)位置偵測裝置，其特征是，該裝置包括一觸碰面板；至少一觸碰指針；至少一圖像攝取單元，可攝取該觸碰面板與該至少一觸碰指針；一控制單元；一光源，具有一顏色光型態(tài)，選擇性包括一具有交替連續(xù)發(fā)出不同顏色的一光型態(tài)，該光源照射的一方向與該至少一圖像攝取單元所攝取的一方向偏差有一角度，如此該圖像攝取單元不會直接偵測到該光源照射到該觸碰面板的反射光，而當(dāng)該至少一觸碰指針接觸到該光源時，會產(chǎn)生具有該光型態(tài)的一反射光，其中該圖像攝取單元偵測到由該反射光，并輸出一信號；以及一控制單元，用以接收該圖像攝取單元輸出的該信號，經(jīng)分析辨識該反射光，而分析出一觸碰位置，其中該光學(xué)位置偵測裝置，可選擇性地在實際進(jìn)行使用的一初始階段，攝取一圖像背景數(shù)據(jù)，儲存該圖像背景數(shù)據(jù)于該控制單元中，做為一分析比較數(shù)據(jù)。
24.如權(quán)利要求23所述的位置偵測裝置，其特征是，該光源具有一特定閃爍頻率。
25.如權(quán)利要求23所述的位置偵測裝置，其特征是，該至少一圖像攝取單元的一位置，是使能攝取貼近平行該觸碰面板的至少一平面。
26.一種位置偵測裝置，適用于一面板，其特征是，該裝置包括至少一觸碰指針其中該至少一觸碰指針具有一尖端，該尖端有一與該面板不同的一顏色圖案，以觸碰該面板，該至少一觸碰指針與該面板有一使用限制角度；至少二個圖像攝取單元，個別位于該裝置的一處，其中該至少二該圖像攝取單元的其至少一面形圖像攝取單元，以一斜角度攝取被偵測的平面該面板，其中該至少一面形圖像攝取單元具有多條行線及多條列線，交叉構(gòu)成一坐標(biāo)面，用以攝取該面板的至少一平面，及攝取該至少一觸碰指針尖端，并且輸出至少一第一視頻數(shù)據(jù)；一信號分析單元，接收該至少一第一視頻數(shù)據(jù)，以分析出一最接近處位置，而決定該至少一觸碰指針尖端的該觸碰位置，其中該最接近處位置由以下一原則所決定，以三維的圖像分析方法，分析該些視頻數(shù)據(jù)，其中當(dāng)該觸碰指針移動觸碰該面板時，該至少一觸碰指針的該尖端有最接近該面形圖像攝取單元的一點，該點的位置即為該觸碰位置或是該觸碰位置的一參考位置。
27.如權(quán)利要求26所述的一種位置偵測裝置，其特征是，該信號分析單元，分析得到該至少一觸碰指針的該尖端于該一面板上的三維位置。
28.一種位置偵測裝置，適用于一面板，其特征是，該裝置包括至少一觸碰指針其中該至少一觸碰指針具有一尖端，該尖端用以觸碰該面板；一發(fā)光組件，設(shè)置于該尖端；一觸碰按鍵，設(shè)置于該尖端，該觸碰按鍵經(jīng)觸碰而激活該發(fā)光組件而發(fā)出一光信號；至少一個圖像攝取單元，個別位于該裝置的一處，該至少一該圖像攝取單元，以一斜角度攝取被偵測的平面該面板，該至少一面形圖像攝取單元具有多條行線及多條列線，交叉構(gòu)成一坐標(biāo)面，用以攝取該面板的至少一平面，及攝取該至少一觸碰指針的該一光信號，并且輸出一視頻數(shù)據(jù)；以及一信號分析單元，接收該一視頻數(shù)據(jù)，以分析出該組件的一點，而決定該至少一觸碰指針于該面板的一觸碰位置。
29.如權(quán)利要求28所述的位置偵測裝置，其特征是，于該信號分析單元中，該發(fā)光組件區(qū)域中的該點為距離該至少一個圖像攝取單元的一最接近處位置，用以決定該至少一觸碰指針的該觸碰位置，其中該最接近處位置是由以下一原則所決定于圖像分析該視頻數(shù)據(jù)時，當(dāng)該觸碰指針觸碰該面板時，該發(fā)光組件有多個偵測光點被偵測，而該些偵測光點的其中與該面形圖像攝取單元最接近的其一偵測光點被決定為該點，其位置即為該觸碰指針尖端觸碰于面板位置的一參考位置。
30.如權(quán)利要求28所述的位置偵測裝置，其特征是，以最佳靈敏度的位置分析，而決定該至少一觸碰指針于該面板的一觸碰位置。
31.一種位置偵測裝置，其特征是，該裝置包括一觸碰面板，具有一顏色；一手觸碰指針，具有一顏色；至少一觸碰指針其中該至少一觸碰指針具有一尖端，該尖端有與該觸碰面板與手觸碰指針不同顏色的一設(shè)定的顏色；至少二個彩色圖像攝取單元，個別位于該裝置的一處，該至少一該圖像攝取單元，以一斜角度攝取被偵測的平面該面板，該至少一面形圖像攝取單元具有多條行線及多條列線，交叉構(gòu)成一坐標(biāo)面，用以攝取該面板的至少一平面，及攝取該至少一觸碰指針與該觸碰面板與該手觸碰指針，并且輸出一視頻數(shù)據(jù)；一分析單元，接收并分析該至少二個彩色圖像攝取單元所攝取的該視頻數(shù)據(jù)，經(jīng)分析得知該至少一觸碰指針與該手觸碰指針于該觸碰面板的多個觸碰位置。
32.一種位置偵測裝置，其特征是，該裝置包括一觸碰面板，具有一顏色；一鼠標(biāo)，操作于該觸碰面板的一操作平面；一指針結(jié)構(gòu)，位于該鼠標(biāo)上，該指針結(jié)構(gòu)有一設(shè)定圖案用于辨識；至少一圖像攝取單元，個別位于該裝置的一處，以攝取被偵測的該面板的該操作平面以及該鼠標(biāo)，其中該至少一圖像攝取單元具有多條行線及多條列線，交叉構(gòu)成一坐標(biāo)面，用以攝取該面板的至少一平面，及攝取該鼠標(biāo)的該指針結(jié)構(gòu)在該面板上的一位置，并輸出一視頻數(shù)據(jù)；以及一分析單元，接收該視頻數(shù)據(jù)，經(jīng)分析得知該鼠標(biāo)的該指針結(jié)構(gòu)在該面板上的該位置。
33.一種具有光學(xué)位置偵測的觸碰面板裝置，其特征是，該裝置包括一觸碰面板；至少一觸碰指針，該至少一觸碰指針發(fā)出不同顏色的光源；至少二圖像攝取單元有不同顏色的光感應(yīng)單元，位于該邊框的二位置，以攝取該觸碰指針；以及一分析單元，接收并分析該至少二圖像攝取單元所攝取的一數(shù)據(jù)，以最佳靈敏度的位置分析，經(jīng)分析得知該觸碰指針觸碰的位置。
全文摘要
一種具有光學(xué)位置偵測的觸碰面板裝置，包括至少一圖像攝取單元與一信號分析單元。圖像攝取單元用以攝取面板的一表面，以及在面板的表面上的一觸碰指針，并且輸出一視頻。分析單元接收此視頻，分析得知觸碰指針于面板的表面上的一位置。其中，觸碰指針可為一觸碰筆或手指尖或一紙張。面板可為一液晶面板或一投影機(jī)的投影面。
文檔編號G06F3/033GK1459705SQ02120369
公開日2003年12月3日 申請日期2002年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月23日
發(fā)明者高啟烈 申請人:高啟烈