光學(xué)觸控系統(tǒng)及其懸浮判斷方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明有關(guān)一種輸入裝置，更特別有關(guān)一種可判斷短距離懸浮高度的光學(xué)觸控系統(tǒng)及其懸浮判斷方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，電腦軟體系統(tǒng)已逐漸朝著能夠搭配接觸控制(touch control)的方向發(fā)展，例如微軟的視窗8系統(tǒng)(Windows8system)。為了能夠搭配軟體的發(fā)展,硬體周邊裝置,例如顯示屏,必須同時(shí)具有相對(duì)應(yīng)功能。
[0003]一般觸控面板依據(jù)感應(yīng)原理可區(qū)分為電阻式、電容式和光學(xué)式觸控面板；其中，雖然光學(xué)式觸控面板可進(jìn)行多點(diǎn)觸控，然而卻另外存在有物體遮蔽(blocking)以及懸浮判斷(hovering identificat1n)的問(wèn)題。一般而言，當(dāng)手指接近但未實(shí)際接觸到觸控面板時(shí)可定義為懸浮狀態(tài)，雖然所述懸浮狀態(tài)可用以在接觸狀態(tài)以外增加可操作功能，然而當(dāng)手指非?？拷唇佑|到觸控面板時(shí)，可能出現(xiàn)無(wú)法判斷的情形。因此，如何增加懸浮判斷的精確度仍為光學(xué)式觸控面板技術(shù)中尚待解決的問(wèn)題之一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明還提出一種光學(xué)觸控系統(tǒng)及其懸浮判斷方法，其根據(jù)多個(gè)圖像傳感器所獲取的圖像幀來(lái)共同確認(rèn)觸控點(diǎn)為懸浮觸控點(diǎn)或接觸觸控點(diǎn)。
[0005]本發(fā)明提供一種光學(xué)觸控系統(tǒng)及其懸浮判斷方法，其可判斷短距離懸浮高度，并可在多點(diǎn)觸控時(shí)修正深度閾值以增加判斷精確度。
[0006]本發(fā)明還提供一種光學(xué)觸控系統(tǒng)及其懸浮判斷方法，其可判斷短距離懸浮高度，并可根據(jù)物體與圖像傳感器的距離修正深度閾值以增加判斷精確度。
[0007]本發(fā)明還提供一種光學(xué)觸控系統(tǒng)及其懸浮判斷方法，其可判斷短距離懸浮高度，并可根據(jù)物體相關(guān)的可操作傳感器的數(shù)目修正深度閾值以增加判斷精確度。
[0008]本發(fā)明提供一種光學(xué)觸控系統(tǒng)，包含觸控面、多個(gè)圖像傳感器、儲(chǔ)存單元、計(jì)算單元以及判斷單元。所述觸控面用以供至少一個(gè)物體在觸控面上進(jìn)行操作。每一個(gè)所述圖像傳感器用以獲取橫跨所述觸控面的圖像幀。所述儲(chǔ)存單元儲(chǔ)存有至少一個(gè)深度閾值和每一所述圖像傳感器相對(duì)所述觸控面的可操作范圍。所述計(jì)算單元用以根據(jù)所述圖像幀計(jì)算每一個(gè)所述物體的坐標(biāo)和相對(duì)每一個(gè)所述圖像傳感器的操作深度。所述判斷單元用以將與每一個(gè)所述物體的所述坐標(biāo)所位于的每一所述可操作范圍相關(guān)的所述圖像傳感器定義為可操作傳感器，累計(jì)每一個(gè)所述物體相對(duì)相關(guān)的所述可操作傳感器的所述操作深度超過(guò)所述深度閾值的數(shù)目為累計(jì)數(shù)目，當(dāng)所述累計(jì)數(shù)目超過(guò)累計(jì)閾值時(shí)判斷為接觸狀態(tài)。
[0009]本發(fā)明還提供一種光學(xué)觸控系統(tǒng)的懸浮判斷方法，所述光學(xué)觸控系統(tǒng)包含分別用以獲取橫跨觸控面的圖像幀的多個(gè)圖像傳感器。所述懸浮判斷方法包含下列步驟:利用計(jì)算單元根據(jù)所述圖像幀計(jì)算至少一個(gè)物體的坐標(biāo)和相對(duì)每一個(gè)所述圖像傳感器的操作深度；當(dāng)所述坐標(biāo)位于所述圖像傳感器的其中一者的可操作范圍時(shí)，定義所述圖像傳感器為可操作傳感器；利用判斷單元將每一個(gè)所述物體相關(guān)的所述可操作傳感器的所述操作深度與至少一個(gè)深度閾值比較；以及根據(jù)每一個(gè)所述物體相關(guān)的所述可操作傳感器的所述操作深度超過(guò)所述深度閾值的累計(jì)數(shù)目判斷每一個(gè)所述物體的懸浮狀態(tài)。
[0010]本發(fā)明還提供一種光學(xué)觸控系統(tǒng)，該光學(xué)觸控系統(tǒng)包含觸控面、多個(gè)圖像傳感器、計(jì)算單元以及判斷單元。所述觸控面用以供物體在觸控面上進(jìn)行操作。每一個(gè)所述圖像傳感器用以獲取橫跨所述觸控面的圖像幀。所述計(jì)算單元用以根據(jù)所述圖像幀計(jì)算所述物體的坐標(biāo)和相對(duì)每一個(gè)所述圖像傳感器的操作深度。所述判斷單元用以當(dāng)所述坐標(biāo)位于所述圖像傳感器的其中一者的可操作范圍內(nèi)且相對(duì)所述圖像傳感器的所述操作深度超過(guò)深度閾值時(shí)增加累計(jì)數(shù)目，并根據(jù)所述累計(jì)數(shù)目判斷所述物體的操作狀態(tài)。
[0011]一實(shí)施例中，所述累計(jì)閾值與每一個(gè)物體相關(guān)的可操作傳感器的數(shù)目相關(guān)，例如成正相關(guān)。
[0012]一實(shí)施例中，所述判斷單元還計(jì)算相對(duì)每一個(gè)圖像傳感器的多個(gè)物體的遮蔽光影間的光影間距，所述儲(chǔ)存單元儲(chǔ)存有相對(duì)不同光影間距的深度閾值且所述判斷單元可根據(jù)所述光影間距選擇適當(dāng)?shù)纳疃乳撝怠?br>[0013]一實(shí)施例中，所述判斷單元還計(jì)算相對(duì)每一個(gè)圖像傳感器的多個(gè)物體的遮蔽光影的合并光影數(shù)，所述儲(chǔ)存單元儲(chǔ)存有相對(duì)不同合并光影數(shù)的深度閾值且所述判斷單元可根據(jù)所述合并光影數(shù)調(diào)整所述深度閾值。
[0014]一實(shí)施例中，所述深度閾值與每一個(gè)物體相關(guān)的可操作傳感器的數(shù)目相關(guān)，例如成正相關(guān)。
[0015]一實(shí)施例中，所述儲(chǔ)存單元儲(chǔ)存有多個(gè)深度閾值，所述深度閾值根據(jù)所述可操作范圍內(nèi)與相關(guān)的圖像傳感器的距離而不同。
[0016]本發(fā)明實(shí)施例的光學(xué)觸控系統(tǒng)及其懸浮判斷方法中，所述判斷單元先確認(rèn)相對(duì)物體的可操作傳感器，接著識(shí)別所述可操作傳感器檢測(cè)為接觸或懸浮的傳感器數(shù)目。當(dāng)多數(shù)可操作傳感器檢測(cè)為接觸時(shí)判斷所述物體為接觸狀態(tài)而當(dāng)多數(shù)可操作傳感器檢測(cè)為懸浮時(shí)判斷所述物體為懸浮狀態(tài)；其中，所述數(shù)目也可根據(jù)可操作傳感器的總數(shù)被調(diào)整，以增加判斷精確度。因此，并不需要所有可操作傳感器均識(shí)別為相同時(shí)才能判定。
[0017]為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯，下文將配合所附圖示，詳細(xì)說(shuō)明如下。此外，在本發(fā)明的說(shuō)明中，相同的構(gòu)件以相同的符號(hào)表示，在此提前說(shuō)明。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1顯示本發(fā)明實(shí)施例的光學(xué)觸控系統(tǒng)的立體圖；
[0019]圖2顯示本發(fā)明實(shí)施例的光學(xué)觸控系統(tǒng)的方塊圖；
[0020]圖3顯示本發(fā)明實(shí)施例的光學(xué)觸控系統(tǒng)中計(jì)算物體的操作深度的示意圖；
[0021]圖4A-4B顯示本發(fā)明實(shí)施例的光學(xué)觸控系統(tǒng)中決定可操作范圍的示意圖；
[0022]圖5A-5E顯不本發(fā)明實(shí)施例的光學(xué)觸控系統(tǒng)的可操作范圍的不意圖；
[0023]圖6顯示本發(fā)明實(shí)施例的光學(xué)觸控系統(tǒng)的操作示意圖；
[0024]圖7顯示本發(fā)明實(shí)施例的光學(xué)觸控系統(tǒng)相對(duì)物體的檢測(cè)信息；
[0025]圖8顯示本發(fā)明實(shí)施例的光學(xué)觸控系統(tǒng)的不同深度閾值的示意圖；
[0026]圖9-10顯示本發(fā)明實(shí)施例的光學(xué)觸控系統(tǒng)的另一操作示意圖；
[0027]圖11顯示本發(fā)明實(shí)施例的光學(xué)觸控系統(tǒng)的儲(chǔ)存單元所預(yù)存的不同深度閾值；
[0028]圖12顯示本發(fā)明實(shí)施例的光學(xué)觸控系統(tǒng)的懸浮判斷方法的流程圖。
[0029]附圖標(biāo)記說(shuō)明
[0030]I光學(xué)觸控系統(tǒng)
[0031]10觸控面
[0032]111-114反光條
[0033]121-124圖像傳感器
[0034]131-134系統(tǒng)光源
[0035]14計(jì)算單元
[0036]15判斷單元
[0037]16儲(chǔ)存單元
[0038]9物體
[0039]B盲區(qū)域
[0040]S21-S26步驟
[0041]P0-P9物體
[0042]THa累計(jì)閾值
[0043]IF1-1F4圖像幀
[0044]Hmin可檢測(cè)最小懸浮高度為
[0045]補(bǔ)償1、補(bǔ)償2深度閾值的調(diào)整值
[0046]Spi2、Sp3、Sp4、Sp56、Sp789遮蔽光影
[0047]TH0、TH1、TH2、TH1 高、
[0048]TH2高、THl低、TH2低深度閾值。
【具體實(shí)施方式】
[0049]請(qǐng)參照?qǐng)D1所示，其顯示本發(fā)明實(shí)施例的光學(xué)觸控系統(tǒng)的立體圖。本實(shí)施例的光學(xué)觸控系統(tǒng)I包含觸控面10、多個(gè)反光條(此處顯示為四反光條111-114)以及多個(gè)圖像傳感器(此處顯示為四圖像傳感器121-124);其中，圖像傳感器和反光條的數(shù)目和配置可根據(jù)不同應(yīng)用而定，并不限于圖1所揭示的數(shù)目和配置。所述光學(xué)觸控系統(tǒng)I用以分辨至少一個(gè)物體(例如，但不限于，至少一個(gè)手指)位于所述觸控面10上方的懸浮操作狀態(tài)和接觸操作狀態(tài)，并根據(jù)不同操作狀態(tài)控制電子裝置執(zhí)行不同運(yùn)作；其中，電子裝置根據(jù)不同操作狀態(tài)的運(yùn)作功能已為已知，故在此不再贅述。
[0050]所述反光條111-114優(yōu)選分別設(shè)置于所述觸控面10的邊緣以界定所述觸控面10上的操作區(qū)域，并用以反射環(huán)境光或系統(tǒng)光源所發(fā)出的光。一實(shí)施例中，所述光學(xué)觸控系統(tǒng)I可包含至少一個(gè)系統(tǒng)光源(例如此處顯示四系統(tǒng)光源131-134)用以照明所述反光條111-114 ;其中，所述系統(tǒng)光源可為非同調(diào)光源(例如發(fā)光二極體)或部分同調(diào)光源并發(fā)出不可見(jiàn)光。必須說(shuō)明的是，雖然圖1顯示所述系統(tǒng)光源131-134分別相鄰所述圖像傳感器121-124而設(shè)置，但其并非用以限定本發(fā)明。根據(jù)不同應(yīng)用，系統(tǒng)光源的設(shè)置位置、數(shù)目和發(fā)光頻譜可不相同，并無(wú)特定限制。此外，