影像感測(cè)陣列的有效像素的設(shè)定方法
【專利摘要】一種影像感測(cè)陣列的有效像素的設(shè)定方法。該方法適用于遮斷式光學(xué)觸控系統(tǒng)，包括：將遮光物放置于觸控面板的三個(gè)端點(diǎn)，并且利用影像感測(cè)陣列產(chǎn)生遮光影像；自遮光影像取得對(duì)應(yīng)于遮光物的多個(gè)遮光物像素；將遮光物自觸控面板移除，并且利用影像感測(cè)陣列產(chǎn)生無遮光影像；根據(jù)遮光物像素的坐標(biāo)，自無遮光影像取得分別對(duì)應(yīng)于三個(gè)端點(diǎn)的三個(gè)像素列，進(jìn)而取得各像素列中具有最大亮度值的三個(gè)像素；以及利用內(nèi)插法，取得三個(gè)像素之間的內(nèi)插像素，并且將影像感測(cè)陣列中對(duì)應(yīng)于這三個(gè)像素以及內(nèi)插像素的影像感測(cè)像素設(shè)定為有效像素。本發(fā)明的影像感測(cè)陣列的有效像素的設(shè)定方法可在使用者端提供精確的觸控物檢測(cè)，還可在產(chǎn)線端提升觸控面板的生產(chǎn)速度。
【專利說明】
影像感測(cè)陣列的有效像素的設(shè)定方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種光學(xué)觸控系統(tǒng)的影像感測(cè)陣列(Image Sensing Array)，且特別涉及一種光學(xué)觸控系統(tǒng)的影像感測(cè)陣列的有效像素的設(shè)定方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科技的快速發(fā)展，觸控式電子產(chǎn)品漸而成為市場(chǎng)上的主流趨勢(shì)。在以往使用的電阻式、電容式、背投影式的觸控屏幕中，以電容式觸控屏幕的觸控效果最好，但其成本亦最為昂貴，且會(huì)隨著屏幕尺寸的變大而增加，因而限制了電容式觸控屏幕的應(yīng)用。為尋求電容式觸控屏幕的替代方案，目前有一種利用光學(xué)鏡頭檢測(cè)觸碰位置的光學(xué)式觸控屏幕，其具有成本低、準(zhǔn)確度佳等優(yōu)點(diǎn)，在競(jìng)爭(zhēng)的市場(chǎng)中更具有優(yōu)勢(shì)，目前也已成為大尺寸觸控屏幕的另外一種選擇。
[0003]—般而言，光學(xué)式觸控屏幕是利用在屏幕的邊緣設(shè)置多個(gè)包括光源以及影像感測(cè)陣列的光學(xué)感測(cè)模塊，以將光源所提供的光線經(jīng)由反光物反射回影像感測(cè)陣列后進(jìn)行感測(cè)。光學(xué)式觸控屏幕主要是分為遮斷式以及反射式兩種架構(gòu)。
[0004]遮斷式的光學(xué)觸控技術(shù)是在觸控區(qū)域的周邊設(shè)置反光邊條或發(fā)光邊條，當(dāng)觸控物位于顯示面上方而遮斷所反射或發(fā)射的部分光線時(shí)，光學(xué)感測(cè)器將會(huì)感測(cè)到陰影，從而計(jì)算出觸控物所在的位置。反射式的光學(xué)觸控技術(shù)則是在觸控物上加上反光物質(zhì)或是對(duì)觸控物打光，當(dāng)觸控物位于顯示面上方，光學(xué)感測(cè)器將會(huì)感測(cè)到觸控物本身所反射的光線，從而計(jì)算出觸控物所在的位置。
[0005]基此，在光學(xué)式觸控技術(shù)中，為了達(dá)到光學(xué)觸控的基本原理，如何使得自反射物回來的光線落在光學(xué)感測(cè)器所能接收的范圍內(nèi)極為重要。然而，由于大尺寸的觸控屏幕不容易平整，使得反射回來的光線容易落在光學(xué)感測(cè)器的所能接收的范圍之外。為了解決此問題，往往會(huì)采用光線接收范圍更大的區(qū)域感測(cè)器(Area Sensor)來取代一般的線感測(cè)器(Line Sensor)。然而，區(qū)域感測(cè)器的影像感測(cè)陣列所接收到的信號(hào)為二維信號(hào)，在檢測(cè)觸控時(shí)需要對(duì)各個(gè)影像感測(cè)像素所接收到的信號(hào)進(jìn)行分析，以取得各個(gè)水平像素中的最亮像素，從而取得良好的反射信號(hào)來進(jìn)行觸控點(diǎn)的判斷，因此相比于線感測(cè)器，區(qū)域感測(cè)器在信號(hào)檢測(cè)上容易耗費(fèi)許多時(shí)間。
[0006]目前的技術(shù)已延伸出在出廠前預(yù)先在區(qū)域感測(cè)器的像素感測(cè)陣列中定義出各個(gè)水平像素中所能取得到最好的反射信號(hào)的像素來作為檢測(cè)的依據(jù)。以一個(gè)1600X512的像素感測(cè)陣列來說，目前的技術(shù)是要經(jīng)過1600X512次的計(jì)算才能決定出各個(gè)水平像素中可接收到光強(qiáng)度較強(qiáng)的感測(cè)像素，如此多的計(jì)算將會(huì)影響產(chǎn)線生產(chǎn)的速度。
[0007]因此，需要提供一種影像感測(cè)陣列的有效像素的設(shè)定方法來解決上述問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明提供一種影像感測(cè)陣列的有效像素的設(shè)定方法，其可在使用者端進(jìn)行觸控操作時(shí)提供精確的觸控物檢測(cè)外，還可在產(chǎn)線端提升觸控面板的生產(chǎn)速度。
[0009]本發(fā)明提出一種影像感測(cè)陣列的有效像素的設(shè)定方法，該方法適用于包括至少一光學(xué)感測(cè)模塊、一觸控面板以及一背光產(chǎn)生器的一光學(xué)觸控系統(tǒng)，其中各所述光學(xué)感測(cè)模塊包括一光源以及一影像感測(cè)陣列，該光源以及該影像感測(cè)陣列設(shè)置于該觸控面板的一基準(zhǔn)端點(diǎn)，該背光產(chǎn)生器設(shè)置于該觸控面板的邊緣，其中該光源提供一感測(cè)光束，該方法包括:分別放置一遮光物于該觸控面板的一第一端點(diǎn)、一第二端點(diǎn)以及一第三端點(diǎn)，并且利用該影像感測(cè)陣列接收該感測(cè)光束通過該背光產(chǎn)生器所產(chǎn)生的背光，以產(chǎn)生一遮光影像，其中該基準(zhǔn)端點(diǎn)與該第二端點(diǎn)大致對(duì)角線地相對(duì)，該第一端點(diǎn)與該第三端點(diǎn)大致對(duì)角線地相對(duì)；自該遮光影像取得對(duì)應(yīng)于所述遮光物的多個(gè)遮光物像素；自該觸控面板移除所述遮光物，并且利用該影像感測(cè)陣列接收自該背光產(chǎn)生器所產(chǎn)生的該背光，以產(chǎn)生一無遮光影像；根據(jù)所述遮光物像素的坐標(biāo)，自該無遮光影像取得分別對(duì)應(yīng)于該第一端點(diǎn)、該第二端點(diǎn)以及該第三端點(diǎn)的一第一像素列、一第二像素列以及一第三像素列；自該第一像素列、該第二像素列以及該第三像素列，分別取得具有最大亮度值的一第一像素、一第二像素以及一第三像素；以及利用一內(nèi)插法，取得該第一像素與該第二像素之間的多個(gè)第一內(nèi)插像素以及該第二像素與該第三像素之間的多個(gè)第二內(nèi)插像素，并且設(shè)定該影像感測(cè)陣列中對(duì)應(yīng)于該第一像素、該第二像素、該第三像素、所述第一內(nèi)插像素以及所述第二內(nèi)插像素的多個(gè)影像感測(cè)像素為所述有效像素。
[0010]本發(fā)明提出另一種影像感測(cè)陣列的有效像素的設(shè)定方法，該方法適用于包括至少一光學(xué)感測(cè)模塊以及一觸控面板的一光學(xué)觸控系統(tǒng)，其中各所述光學(xué)感測(cè)模塊包括一光源以及一影像感測(cè)陣列，該光源以及該影像感測(cè)陣列設(shè)置于該觸控面板的一基準(zhǔn)端點(diǎn)，其中該光源提供一感測(cè)光束，該方法包括:分別放置一反光物于該觸控面板的一第一端點(diǎn)、一第二端點(diǎn)以及一第三端點(diǎn)，并且利用該影像感測(cè)陣列接收自所述反光物所反射回的該感測(cè)光束，以產(chǎn)生一反光影像，其中該基準(zhǔn)端點(diǎn)與該第二端點(diǎn)大致對(duì)角線地相對(duì)，該第一端點(diǎn)與該第三端點(diǎn)大致對(duì)角線地相對(duì)；自該反光影像取得對(duì)應(yīng)于所述反光物的多個(gè)反光物像素；根據(jù)所述反光物像素的坐標(biāo)，自該反光影像取得分別對(duì)應(yīng)于該第一端點(diǎn)、該第二端點(diǎn)以及該第三端點(diǎn)的一第一像素列、一第二像素列以及一第三像素列；自該第一像素列、該第二像素列以及該第三像素列，分別取得具有最大亮度值的一第一像素、一第二像素以及一第三像素；以及利用一內(nèi)插法，取得該第一像素與該第二像素之間的多個(gè)第一內(nèi)插像素以及該第二像素與該第三像素之間的多個(gè)第二內(nèi)插像素，并且設(shè)定該影像感測(cè)陣列中對(duì)應(yīng)于該第一像素、該第二像素、該第三像素、所述第一內(nèi)插像素以及所述第二內(nèi)插像素的多個(gè)影像感測(cè)像素為所述有效像素。
[0011]基于上述，本發(fā)明所提出的影像感測(cè)陣列的有效像素的設(shè)定方法，其在光學(xué)觸控系統(tǒng)出廠前通過遮光物或是反光物在觸控面板上的擺設(shè)，來找出觸控面板的端點(diǎn)位置，進(jìn)而自影像感測(cè)陣列找出感測(cè)光束經(jīng)由端點(diǎn)位置所能接收的最強(qiáng)光信號(hào)的影像感測(cè)像素，再利用兩兩內(nèi)插方式自影像感測(cè)陣列找出感測(cè)光束經(jīng)由觸控面板的其他位置所能接收的最強(qiáng)光信號(hào)的影像感測(cè)像素，以將這些影像感測(cè)像素設(shè)定為有效像素。本發(fā)明所提出的影像感測(cè)陣列的有效像素的設(shè)定方法除了可在使用者端進(jìn)行觸控操作時(shí)提供精確的觸控物檢測(cè)外，還可在產(chǎn)線端提升觸控面板的生產(chǎn)速度。
[0012]為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合所附附圖作詳細(xì)說明如下。
【附圖說明】
[0013]圖1為根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例所繪示的一種光學(xué)觸控系統(tǒng)的架構(gòu)示意圖。
[0014]圖2為根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例所繪示的影像感測(cè)陣列的有效像素的設(shè)定方法流程圖。
[0015]圖3A為根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例所繪示的遮光影像。
[0016]圖3B為根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例所繪示的無遮光影像。
[0017]圖3C為根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例所繪示的線性內(nèi)插示意圖。
[0018]圖4為根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例所繪示的一種光學(xué)觸控系統(tǒng)的架構(gòu)示意圖。
[0019]圖5為根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例所繪示的影像感測(cè)陣列的有效像素的設(shè)定方法流程圖。
[0020]圖6為根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例所繪示的反光影像。
[0021]主要組件符號(hào)說明:
[0022]100、400光學(xué)觸控系統(tǒng)
[0023]110、410觸控面板
[0024]120a、120b、420a、420b 光學(xué)感測(cè)模塊
[0025]121a、121b、421a、421b 光源
[0026]122a、122b、422a、422b 影像感測(cè)陣列
[0027]R、S參考端點(diǎn)
[0028]EUFl第一端點(diǎn)
[0029]E2、F2第二端點(diǎn)
[0030]E3、F3第三端點(diǎn)
[0031]E4、F4第四端點(diǎn)
[0032]S202?S212、S502?S510影像感測(cè)陣列的有效像素的設(shè)定方法
[0033]Al無遮光影像
[0034]A2遮光影像
[0035]A3反光影像
[0036]Tl ?T2、T4 ?T6 光跡
[0037]S1、S2、S3 陰影處
[0038]Cl?C6像素列
[0039]Pl第一像素
[0040]P2第二像素
[0041]P3第三像素
[0042]LI線段
[0043]L2線段
【具體實(shí)施方式】
[0044]本發(fā)明的部分實(shí)施例接下來將會(huì)配合附圖來詳細(xì)描述，以下的描述所引用的組件符號(hào)，當(dāng)不同附圖出現(xiàn)相同的組件符號(hào)將視為相同或相似的組件。這些實(shí)施例只是本發(fā)明的一部分，并未公開所有本發(fā)明的可實(shí)施方式。更確切的說，這些實(shí)施例只是本發(fā)明的權(quán)利要求書的范圍中的裝置與方法的范例。
[0045]圖1為根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例所繪示的一種光學(xué)觸控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，其中此光學(xué)觸控系統(tǒng)為遮斷式光學(xué)觸控的結(jié)構(gòu)。
[0046]請(qǐng)參照?qǐng)D1，本實(shí)施例的光學(xué)觸控系統(tǒng)100包括觸控面板110、光學(xué)感測(cè)模塊120a、光學(xué)感測(cè)模塊120b、背光產(chǎn)生器130以及處理器140。
[0047]觸控面板110可以例如是一種整合觸碰檢測(cè)組件的顯示裝置的觸控板，可同時(shí)提供顯示及輸入功能。此顯示裝置例如是液晶顯示器(Liquid Crystal Display，IXD)、發(fā)光二極管(Light-Emitting D1de, LED)顯不器、場(chǎng)發(fā)射顯不器(Field Emiss1n Display,FED)或其他種類的顯示器，但本發(fā)明不限于此。該觸控面板110也可以例如是一種外掛觸碰檢測(cè)組件在一書寫平面或投影平面上的電子白板。觸控面板110的周邊設(shè)有背光產(chǎn)生器130，其可以是反射邊條(以下實(shí)施例均以此為例說明)或發(fā)光邊條。
[0048]光學(xué)感測(cè)模塊120a、120b分別設(shè)置于觸控面板110的左上角以及右上角，其包括光源121a、121b以及影像感測(cè)陣列122a、122b。光源121a、121b可以是發(fā)光二極管，用以提供感測(cè)光束。影像感測(cè)陣列122a、122b例如是區(qū)域感測(cè)器的感光組件，所述的感光組件例如是電荷親合組件(Charge Coupled Device，CO))、互補(bǔ)性氧化金屬半導(dǎo)體(Complementary Metal-Oxide Semiconductor，CMOS)組件或其他組件，本發(fā)明不在此設(shè)限。影像感測(cè)陣列122a、122b用以分別感測(cè)進(jìn)入光學(xué)感測(cè)模塊120a、120b的光線強(qiáng)度，進(jìn)而分別產(chǎn)生亮度影像。
[0049]處理器140例如是中央處理單元(Central Processing Unit，CPU)、微處理器(Microprocessor)、數(shù)字信號(hào)處理器(Digital Signal Processor, DSP)、特殊應(yīng)用集成電路(Applicat1n Specific Integrated Circuits，ASIC)或其他類似裝置。處理器 140 分別耦接光學(xué)感測(cè)模塊120a、120b，而可接收并分析影像感測(cè)陣列122a、122b所產(chǎn)生的亮度影像，從而針對(duì)影像感測(cè)陣列122a、122b執(zhí)行有效像素的設(shè)定。
[0050]圖2為根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例所繪示的影像感測(cè)陣列的有效像素的設(shè)定方法流程圖，而圖2中的方法適用于影像感測(cè)陣列122a以及122b的有效像素的設(shè)定，以下僅以影像感測(cè)陣列122a來進(jìn)行說明。在此將影像感測(cè)陣列122a在觸控面板110的所在位置定義為“參考端點(diǎn)R”。
[0051]請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D1以及圖2，首先，分別(或依序)將遮光物放置于觸控面板110的第一端點(diǎn)E1、第二端點(diǎn)E2以及第三端點(diǎn)E3，并且利用影像感測(cè)陣列122a接收感測(cè)光束打至背光產(chǎn)生器130所反射回的背光(如背光產(chǎn)生器采用發(fā)光邊條的實(shí)施例，則接收感測(cè)光束射入發(fā)光邊條所導(dǎo)引出的背光)，以產(chǎn)生遮光影像(步驟S202)。在本實(shí)施例中，第一端點(diǎn)E1、第二端點(diǎn)E2以及第三端點(diǎn)E3分別位于觸控面板110的角落區(qū)域，其中第二端點(diǎn)E2與參考端點(diǎn)R大致對(duì)角線地相對(duì)，第一端點(diǎn)El與第三端點(diǎn)E3大致對(duì)角線地相對(duì)。此外，遮光物為不具有反光材質(zhì)的校正棒，其可以例如是塑膠材質(zhì)，然而本發(fā)明不以此為限。當(dāng)光源121a自光學(xué)感測(cè)模塊120a發(fā)射出后，將會(huì)被背光產(chǎn)生器130反射回光學(xué)感測(cè)模塊120a，并且被影像感測(cè)陣列122a所感測(cè)，從而產(chǎn)生包括遮光物的一個(gè)二維影像信號(hào)，也就是前述的“遮光影像”。
[0052]接著，處理器140將自遮光影像取得對(duì)應(yīng)于所述遮光物的遮光物像素(步驟S204) ο詳言之，處理器140可以利用背景相減法(Background Subtract1n)來取得對(duì)應(yīng)于遮光物的像素。背景相減法須要建立一個(gè)背景模型，再將遮光影像與背景模型進(jìn)行一對(duì)一的亮度值相減，藉此取得對(duì)應(yīng)于遮光物的像素?；?，在尚未放置遮光物于觸控面板110的第一端點(diǎn)E1、第二端點(diǎn)E2以及第三端點(diǎn)E3之前，可先利用影像感測(cè)陣列122a接收自背光產(chǎn)生器130所反射回的背光，以產(chǎn)生一個(gè)二維影像信號(hào)。在此，將此二維影像信號(hào)定義為“第一背景影像”。在一實(shí)施例中，處理器140可調(diào)整第一背景影像的亮度值，以考慮到現(xiàn)實(shí)量測(cè)時(shí)存在的噪聲。
[0053]處理器140在取得第一背景影像與遮光影像后，將比較兩者的各個(gè)亮度值，以取得對(duì)應(yīng)于遮光物的像素。詳細(xì)來說，處理器140可針對(duì)遮光影像中的每一像素與第一背景影像中所對(duì)應(yīng)的像素的亮度值的差值是否大于一個(gè)預(yù)設(shè)的閾值。若是，則處理器140將會(huì)設(shè)定為遮光物像素。由于遮光物僅放置于第一端點(diǎn)E1、第二端點(diǎn)E2以及第三端點(diǎn)E3，因此遮光影像中遮光物所對(duì)應(yīng)的像素亦是對(duì)應(yīng)于第一端點(diǎn)E1、第二端點(diǎn)E2以及第三端點(diǎn)E3所對(duì)應(yīng)的像素。
[0054]請(qǐng)?jiān)賲⒄請(qǐng)D2，將遮光物自觸控面板110移除，并且再利用影像感測(cè)陣列122a接收自背光產(chǎn)生器130所反射回的背光，以產(chǎn)生無遮光影像(步驟S206)。接著，處理器140將根據(jù)所述遮光物像素的坐標(biāo)，自無遮光影像取得分別對(duì)應(yīng)于第一端點(diǎn)E1、第二端點(diǎn)E2以及第三端點(diǎn)E3的第一像素列、第二像素列以及第三像素列(步驟S208)。詳言之，無遮光影像即為不被遮光物所遮蔽的影像，因此無遮光影像將不會(huì)出現(xiàn)遮光影像中所呈現(xiàn)的陰影。在本實(shí)施例中，處理器140可根據(jù)步驟S204所取得到的遮光物像素的水平坐標(biāo)，自無遮光影像取得具有相同水平坐標(biāo)的像素列，其中這些像素列即為第一像素列、第二像素列以及第三像素列。在此的第一像素列、第二像素列以及第三像素列對(duì)應(yīng)于觸控面板110第一端點(diǎn)E1、第二端點(diǎn)E2以及第三端點(diǎn)E3，而各個(gè)像素列的垂直坐標(biāo)則是感測(cè)光束通過背光產(chǎn)生器130所反射回影像感測(cè)陣列122a所對(duì)應(yīng)的不同背光入射角度。
[0055]舉例來說，圖3A以及圖3B分別為根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例所繪示的遮光影像以及無遮光影像。
[0056]請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D3A以及圖3B，由于觸控面板110的周邊設(shè)有背光產(chǎn)生器130，因此無遮光影像Al包括自背光產(chǎn)生器130所反射回的背光的光跡Tl。由于遮光物阻斷了部分自背光產(chǎn)生器130所反射回的背光，因此遮光影像A2中的光跡T2包括對(duì)應(yīng)于遮光物的陰影處S1、S2、S3。處理器140在取得到對(duì)應(yīng)于遮光物的陰影處S1、S2、S3的像素時(shí)，將會(huì)自無遮光影像Al取得像素列C1、C2、C3。像素列C1、C2、C3即為前述的第一像素列、第二像素列以及第三像素列。
[0057]請(qǐng)?jiān)倩氐綀D2，處理器140將自第一像素列、第二像素列以及第三像素列，分別取得具有最大亮度值的第一像素、第二像素以及第三像素(步驟S210)。詳言之，各個(gè)像素列的垂直坐標(biāo)則是感測(cè)光束自背光產(chǎn)生器130經(jīng)由第一端點(diǎn)E1、第二端點(diǎn)E2以及第三端點(diǎn)E3所反射回影像感測(cè)陣列122a所對(duì)應(yīng)的不同背光入射角度，因此第一像素列、第二像素列以及第三像素列中具有最大亮度值的像素即是對(duì)應(yīng)于影像感測(cè)陣列122a中可經(jīng)由第一端點(diǎn)E1、第二端點(diǎn)E2以及第三端點(diǎn)E3取得良好的反射信號(hào)的影像感測(cè)像素。
[0058]處理器140在取得第一像素、第二像素以及第三像素后，將利用內(nèi)插法，取得第一像素與第二像素之間的多個(gè)第一內(nèi)插像素以及第二像素與第三像素之間的多個(gè)第二內(nèi)插像素，并且將影像感測(cè)陣列中對(duì)應(yīng)于第一像素、第二像素、第三像素、所述第一內(nèi)插像素以及所述第二內(nèi)插像素的影像感測(cè)像素設(shè)定為所述有效像素(步驟S212)。詳言之，第一像素、第二像素以及第三像素僅是對(duì)應(yīng)于第一端點(diǎn)E1、第二端點(diǎn)E2以及第三端點(diǎn)E3具有良好反射信號(hào)的像素。在本實(shí)施例中，為了節(jié)省運(yùn)算，處理器140將針對(duì)第一像素與第二像素以及第二像素與第三像素的坐標(biāo)進(jìn)行線性內(nèi)插運(yùn)算，以取得對(duì)應(yīng)于觸控面板110其他位置具有良好反射信號(hào)的像素。
[0059]舉例來說，圖3C為根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例所繪示的線性內(nèi)插示意圖。
[0060]請(qǐng)參照?qǐng)D3C，處理器140在取得無遮光影像Al中的第一像素P1、第二像素P2以及第三像素P3后，可根據(jù)第一像素Pl與第二像素P2的坐標(biāo)進(jìn)行線性內(nèi)插運(yùn)算，以取得線段LI，其中LI所在的位置即為第一像素Pl與第二像素P2之間的內(nèi)插像素(即為前述的“第一內(nèi)插像素”)。另外，處理器140可根據(jù)第二像素P2與第三像素P3的坐標(biāo)進(jìn)行線性內(nèi)插運(yùn)算，以取得線段L2，其中L2所在的位置即為第二像素P2與第三像素P3之間的內(nèi)插像素(即為前述的“第二內(nèi)插像素”)。
[0061]前述的第一像素P1、線段LI所對(duì)應(yīng)的第一內(nèi)插像素、第二像素P2、線段L2所對(duì)應(yīng)的第二內(nèi)插像素以及第三像素P3即推定為觸控面板110中背光經(jīng)由各個(gè)位置所能接收的最強(qiáng)光信號(hào)的像素，處理器140將設(shè)定影像感測(cè)陣列122a中對(duì)應(yīng)于這些像素的影像感測(cè)像素為有效像素。爾后，當(dāng)使用者在對(duì)此光學(xué)觸控系統(tǒng)100進(jìn)行觸控操作時(shí)，影像感測(cè)陣列122a接收自背光產(chǎn)生器130所反射回的背光所產(chǎn)生的影像即轉(zhuǎn)變成為一維的影像信號(hào)，以利于進(jìn)行觸控物的檢測(cè)。
[0062]以一個(gè)1600X512的像素感測(cè)陣列來說，前述所提出的方法，僅須在出廠前經(jīng)由512X3次取得第一像素、第二像素以及第三像素的運(yùn)算加上1600次的內(nèi)插運(yùn)算，相比于傳統(tǒng)的技術(shù)須要1600X512次的運(yùn)算，前述提出的方法可加速生產(chǎn)線制造光學(xué)觸控系統(tǒng)100的速度。
[0063]圖2的方法適用于遮斷式的光學(xué)觸控系統(tǒng)，以下將提出另一個(gè)適用于反射式的光學(xué)觸控系統(tǒng)的方法。圖4為根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例所繪示的一種光學(xué)觸控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0064]請(qǐng)參照?qǐng)D4，本實(shí)施例的光學(xué)觸控系統(tǒng)400包括觸控面板410、光學(xué)感測(cè)模塊420a、光學(xué)感測(cè)模塊420b以及處理器440。
[0065]觸控面板410、光學(xué)感測(cè)模塊420a、光學(xué)感測(cè)模塊420b以及處理器440類似于圖1中的觸控面板110、光學(xué)感測(cè)模塊120a、光學(xué)感測(cè)模塊120b以及處理器140，詳細(xì)說明請(qǐng)參照前述段落，在此不再贅述。光學(xué)觸控系統(tǒng)400與光學(xué)觸控系統(tǒng)100唯一的差異在于觸控面板410的周邊沒有設(shè)置背光產(chǎn)生器。
[0066]圖5為根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例所繪示的影像感測(cè)陣列的有效像素的設(shè)定方法流程圖，而圖5中的方法適用于影像感測(cè)陣列422a以及422b的有效像素的設(shè)定，以下僅以影像感測(cè)陣列422a來進(jìn)行說明。在此將影像感測(cè)陣列422a在觸控面板410的所在位置定義為“參考端點(diǎn)S”。
[0067]請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D4以及圖5，首先，分別將反光物放置于觸控面板410的第一端點(diǎn)F1、第二端點(diǎn)F2以及第三端點(diǎn)F3，并且利用影像感測(cè)陣列422a接收自反光物所反射回的感測(cè)光束，以產(chǎn)生反光影像(步驟S502)。在本實(shí)施例中，第一端點(diǎn)F1、第二端點(diǎn)F2以及第三端點(diǎn)F3分別位于觸控面板410的角落區(qū)域，其中第二端點(diǎn)F2與參考端點(diǎn)S大致對(duì)角線地相對(duì)，第一端點(diǎn)Fl與第三端點(diǎn)F3大致對(duì)角線地相對(duì)。反光物可以是具有反光貼條的校正棒，然而本發(fā)明不以此為限。而當(dāng)光源421a自光學(xué)感測(cè)模塊420a發(fā)射出后，將會(huì)被反光物反射回光學(xué)感測(cè)模塊420a，并且被影像感測(cè)陣列422a所感測(cè)，從而產(chǎn)生包括反光物的一個(gè)二維影像信號(hào)，也就是前述的“反光影像”。
[0068]接著，處理器440將自反光影像取得對(duì)應(yīng)于所述反光物的反光物像素(步驟S504) ο詳言之，處理器440同樣地可以利用背景相減法來取得對(duì)應(yīng)于遮光物的像素。在尚未放置反光物于觸控面板410的第一端點(diǎn)F1、第二端點(diǎn)F2以及第三端點(diǎn)F3之前，可先利用影像感測(cè)陣列422a接收感測(cè)光束，以產(chǎn)生一個(gè)二維影像信號(hào)。由于觸控面板410上并無設(shè)有任何反光物，因此影像感測(cè)陣列422a所產(chǎn)生二維影像信號(hào)的亮度值極低。在此，將此二維影像信號(hào)定義為“第二背景影像”。在一實(shí)施例中，處理器440可調(diào)整第二背景影像的亮度值，以考慮到現(xiàn)實(shí)量測(cè)時(shí)存在的噪聲。
[0069]處理器440在取得第二背景影像與反光影像后，將比較兩者的各個(gè)亮度值，以取得對(duì)應(yīng)于反光物的像素。詳細(xì)來說，處理器440可針對(duì)反光影像中的每一像素與第二背景影像中所對(duì)應(yīng)的像素的亮度值的差值是否大于一個(gè)預(yù)設(shè)的閾值。若是，則處理器將會(huì)設(shè)定為反光物像素。由于反光物僅放置于第一端點(diǎn)F1、第二端點(diǎn)F2以及第三端點(diǎn)F3，因此反光影像中反光物所對(duì)應(yīng)的像素亦是對(duì)應(yīng)于第一端點(diǎn)F1、第二端點(diǎn)F2以及第三端點(diǎn)F3。
[0070]請(qǐng)?jiān)賲⒄請(qǐng)D5，處理器440將根據(jù)反光物像素的坐標(biāo)，自反光影像取得分別對(duì)應(yīng)于第一端點(diǎn)F1、第二端點(diǎn)F2以及第三端點(diǎn)F3的第一像素列、第二像素列以及第三像素列(步驟S506)。不同于圖2的流程，處理器440在取得反光物像素的坐標(biāo)后，是直接根據(jù)反光物像素的水平坐標(biāo)，自反光影像取得具有相同水平坐標(biāo)的像素列，其中這些像素列即為第一像素列、第二像素列以及第三像素列。在此的第一像素列、第二像素列以及第三像素列對(duì)應(yīng)于觸控面板410第一端點(diǎn)F1、第二端點(diǎn)F2以及第三端點(diǎn)F3，而各個(gè)像素列的垂直坐標(biāo)則是感測(cè)光束自反射物所反射回影像感測(cè)陣列422a所對(duì)應(yīng)的不同光入射角度。
[0071]舉例來說，圖6為根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例所繪示的反光影像。
[0072]請(qǐng)參照?qǐng)D6，由于觸控面板410的第一端點(diǎn)F1、第二端點(diǎn)F2以及第三端點(diǎn)F3設(shè)有反光物，因此反光影像A3包括自反光物所反射回的感測(cè)光束的光跡T4、T5、T6。處理器140在取得到對(duì)應(yīng)于光跡T4、T5、T6的像素時(shí)，將會(huì)取得像素列C4、C5、C6。像素列C4、C5、C6即為前述的第一像素列、第二像素列以及第三像素列。
[0073]請(qǐng)?jiān)倩氐綀D5，處理器440將自第一像素列、第二像素列以及第三像素列，分別取得具有最大亮度值的第一像素、第二像素以及第三像素(步驟S508)。詳言之，各個(gè)像素列的垂直坐標(biāo)則是感測(cè)光束自反射物所反射回影像感測(cè)陣列422a所對(duì)應(yīng)的不同光入射角度，因此第一像素列、第二像素列以及第三像素列中具有最大亮度值的像素即是對(duì)應(yīng)于影像感測(cè)陣列422a中可經(jīng)由第一端點(diǎn)F1、第二端點(diǎn)F2以及第三端點(diǎn)F3取得具有良好的反射信號(hào)的影像感測(cè)像素。
[0074]類似地，處理器440在取得第一像素、第二像素以及第三像素后，將利用內(nèi)插法，取得第一像素與第二像素之間的多個(gè)第一內(nèi)插像素以及第二像素與第三像素之間的多個(gè)第二內(nèi)插像素，并且將影像感測(cè)陣列中對(duì)應(yīng)于第一像素、第二像素、第三像素、所述第一內(nèi)插像素以及所述第二內(nèi)插像素的影像感測(cè)像素設(shè)定為所述有效像素(步驟S510)。步驟S510類似于步驟S212，詳細(xì)說明請(qǐng)參照前述相關(guān)段落，在此不再贅述。
[0075]前述的第一像素、第一內(nèi)插像素、第二像素、第二內(nèi)插像素以及第三像素即為觸控面板410中感測(cè)光束經(jīng)由各個(gè)位置所能接收的最強(qiáng)光信號(hào)的像素，處理器440將設(shè)定影像感測(cè)陣列422a中對(duì)應(yīng)于這些像素的影像感測(cè)像素為有效像素。爾后，當(dāng)使用者在對(duì)此光學(xué)觸控系統(tǒng)400進(jìn)行觸控操作時(shí)，影像感測(cè)陣列422a接收自具有反光材質(zhì)的觸控物所反射回的感測(cè)光束所產(chǎn)生的影像即為一維的影像信號(hào)，以利于進(jìn)行觸控物的檢測(cè)。
[0076]綜上所述，本發(fā)明所提出的影像感測(cè)陣列的有效像素的設(shè)定方法，其在光學(xué)觸控系統(tǒng)出廠前通過遮光物或是反光物在觸控面板上的擺設(shè)，來找出觸控面板的端點(diǎn)位置，進(jìn)而自影像感測(cè)陣列找出感測(cè)光束經(jīng)由端點(diǎn)位置所能接收的最強(qiáng)光信號(hào)的影像感測(cè)像素，再利用兩兩內(nèi)插方式自影像感測(cè)陣列找出感測(cè)光束經(jīng)由觸控面板的其他位置所能接收的最強(qiáng)光信號(hào)的影像感測(cè)像素，以將這些影像感測(cè)設(shè)定為有效像素。本發(fā)明所提出的影像感測(cè)陣列的有效像素的設(shè)定方法除了可在使用者端進(jìn)行觸控操作時(shí)提供精確的觸控物檢測(cè)外，還可在產(chǎn)線端提升觸控面板的生產(chǎn)速度。
[0077]雖然本發(fā)明已以實(shí)施例公開如上，然而其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，應(yīng)當(dāng)可作些許的更動(dòng)與潤飾，故本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)視所附的權(quán)利要求書的范圍所界定者為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種影像感測(cè)陣列的有效像素的設(shè)定方法，該方法適用于包括至少一光學(xué)感測(cè)模塊、一觸控面板以及一背光產(chǎn)生器的一光學(xué)觸控系統(tǒng)，其中各所述光學(xué)感測(cè)模塊包括一光源以及一影像感測(cè)陣列，該光源以及該影像感測(cè)陣列設(shè)置于該觸控面板的一基準(zhǔn)端點(diǎn)，該背光產(chǎn)生器設(shè)置于該觸控面板的邊緣，其中該光源提供一感測(cè)光束，該方法包括: 分別放置一遮光物于該觸控面板的一第一端點(diǎn)、一第二端點(diǎn)以及一第三端點(diǎn)，并且利用該影像感測(cè)陣列接收該感測(cè)光束通過該背光產(chǎn)生器所產(chǎn)生的背光，以產(chǎn)生一遮光影像，其中該基準(zhǔn)端點(diǎn)與該第二端點(diǎn)大致對(duì)角線地相對(duì)，該第一端點(diǎn)與該第三端點(diǎn)大致對(duì)角線地相對(duì)； 自該遮光影像取得對(duì)應(yīng)于所述遮光物的多個(gè)遮光物像素； 自該觸控面板移除所述遮光物，并且利用該影像感測(cè)陣列接收自該背光產(chǎn)生器所產(chǎn)生的該背光，以產(chǎn)生一無遮光影像； 根據(jù)所述遮光物像素的坐標(biāo)，自該無遮光影像取得分別對(duì)應(yīng)于該第一端點(diǎn)、該第二端點(diǎn)以及該第三端點(diǎn)的一第一像素列、一第二像素列以及一第三像素列； 自該第一像素列、該第二像素列以及該第三像素列，分別取得具有最大亮度值的一第一像素、一第二像素以及一第三像素；以及 利用一內(nèi)插法，取得該第一像素與該第二像素之間的多個(gè)第一內(nèi)插像素以及該第二像素與該第三像素之間的多個(gè)第二內(nèi)插像素，并且設(shè)定該影像感測(cè)陣列中對(duì)應(yīng)于該第一像素、該第二像素、該第三像素、所述第一內(nèi)插像素以及所述第二內(nèi)插像素的多個(gè)影像感測(cè)像素為所述有效像素。2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中在分別放置所述遮光物于該觸控面板的該第一端點(diǎn)、該第二端點(diǎn)以及該第三端點(diǎn)的步驟之前，該方法還包括: 利用該影像感測(cè)陣列接收自該背光產(chǎn)生器所產(chǎn)生的該背光，以產(chǎn)生一第一背景影像。3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中自該遮光影像取得對(duì)應(yīng)于所述遮光物的所述遮光物像素的步驟包括: 針對(duì)該遮光影像中的每一像素: 比較該像素與該第一背景影像中所對(duì)應(yīng)的一像素的亮度值的一差值是否大于一閾值；以及 若是，設(shè)定該像素為所述遮光物像素。4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中根據(jù)所述遮光物像素的坐標(biāo)，自該無遮光影像取得分別對(duì)應(yīng)于該第一端點(diǎn)、該第二端點(diǎn)以及該第三端點(diǎn)的該第一像素列、該第二像素列以及該第三像素列的步驟包括: 取得各所述遮光物像素的水平坐標(biāo)； 根據(jù)各所述遮光物像素的水平坐標(biāo)，取得具有相同水平坐標(biāo)的多個(gè)像素列；以及 設(shè)定所述像素列為該第一像素列、該第二像素列以及該第三像素列。5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中利用該內(nèi)插法，取得該第一像素與該第二像素之間的所述第一內(nèi)插像素以及該第二像素與該第三像素之間的所述第二內(nèi)插像素的步驟包括: 根據(jù)該第一像素以及該第二像素在該無遮光影像的坐標(biāo)，進(jìn)行線性內(nèi)插運(yùn)算，以取得所述第一內(nèi)插像素；以及 根據(jù)該第二像素以及該第三像素在該無遮光影像的坐標(biāo)，進(jìn)行線性內(nèi)插運(yùn)算，以取得所述第二內(nèi)插像素。6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該背光產(chǎn)生器為一反射邊條，該影像感測(cè)陣列接收該感測(cè)光束打至該背光產(chǎn)生器所反射產(chǎn)生的該背光。7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該背光產(chǎn)生器為一發(fā)光邊條，該影像感測(cè)陣列接收該感測(cè)光束射入該背光產(chǎn)生器所導(dǎo)引產(chǎn)生的該背光。8.一種影像感測(cè)陣列的有效像素的設(shè)定方法，該方法適用于包括至少一光學(xué)感測(cè)模塊以及一觸控面板的一光學(xué)觸控系統(tǒng)，其中各所述光學(xué)感測(cè)模塊包括一光源以及一影像感測(cè)陣列，該光源以及該影像感測(cè)陣列設(shè)置于該觸控面板的一基準(zhǔn)端點(diǎn)，其中該光源提供一感測(cè)光束，該方法包括: 分別放置一反光物于該觸控面板的一第一端點(diǎn)、一第二端點(diǎn)以及一第三端點(diǎn)，并且利用該影像感測(cè)陣列接收自所述反光物所反射回的該感測(cè)光束，以產(chǎn)生一反光影像，其中該基準(zhǔn)端點(diǎn)與該第二端點(diǎn)大致對(duì)角線地相對(duì)，該第一端點(diǎn)與該第三端點(diǎn)大致對(duì)角線地相對(duì)； 自該反光影像取得對(duì)應(yīng)于所述反光物的多個(gè)反光物像素； 根據(jù)所述反光物像素的坐標(biāo)，自該反光影像取得分別對(duì)應(yīng)于該第一端點(diǎn)、該第二端點(diǎn)以及該第三端點(diǎn)的一第一像素列、一第二像素列以及一第三像素列； 自該第一像素列、該第二像素列以及該第三像素列，分別取得具有最大亮度值的一第一像素、一第二像素以及一第三像素；以及 利用一內(nèi)插法，取得該第一像素與該第二像素之間的多個(gè)第一內(nèi)插像素以及該第二像素與該第三像素之間的多個(gè)第二內(nèi)插像素，并且設(shè)定該影像感測(cè)陣列中對(duì)應(yīng)于該第一像素、該第二像素、該第三像素、所述第一內(nèi)插像素以及所述第二內(nèi)插像素的多個(gè)影像感測(cè)像素為所述有效像素。9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中在分別放置所述反光物于該觸控面板的該第一端點(diǎn)、該第二端點(diǎn)以及該第三端點(diǎn)的步驟之前，該方法還包括: 利用該影像感測(cè)陣列產(chǎn)生一第二背景影像。10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中自該反光影像取得對(duì)應(yīng)于所述反光物的所述反光物像素的步驟包括: 針對(duì)該反光影像中的每一像素: 比較該像素與該第二背景影像中所對(duì)應(yīng)的一像素的亮度值的一差值是否大于一閾值；以及 若是，設(shè)定該像素為所述反光物像素。11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中根據(jù)所述反光物像素的坐標(biāo)，自該反光影像取得分別對(duì)應(yīng)于該第一端點(diǎn)、該第二端點(diǎn)以及該第三端點(diǎn)的該第一像素列、該第二像素列以及該第三像素列的步驟包括: 取得各所述反光物像素的水平坐標(biāo)； 根據(jù)各所述反光物像素的水平坐標(biāo)，取得具有相同水平坐標(biāo)的多個(gè)像素列；以及 設(shè)定所述像素列為該第一像素列、該第二像素列以及該第三像素列。12.如權(quán)利要求10所述的方法，其中利用該內(nèi)插法，取得該第一像素與該第二像素之間的所述第一內(nèi)插像素以及該第二像素與該第三像素之間的所述第二內(nèi)插像素的步驟包括: 根據(jù)該第一像素以及該第二像素在該反光影像的坐標(biāo)，進(jìn)行線性內(nèi)插運(yùn)算，以取得所述第一內(nèi)插像素；以及 根據(jù)該第二像素以及該第三像素在該反光影像的坐標(biāo)，進(jìn)行線性內(nèi)插運(yùn)算，以取得所述第二內(nèi)插像素。
【文檔編號(hào)】G06F3/042GK105843455SQ201510015437
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2015年1月13日
【發(fā)明人】呂幗閑, 陳裕彥
【申請(qǐng)人】緯創(chuàng)資通股份有限公司