CN102810029A - 用于触摸及手势辨识的光学触摸垫 - Google Patents

Abstract

本申请案涉及用于触摸与手势辨识的光学触摸垫。光学触摸垫包括具有四边横截面的棱镜，所述棱镜包括光进入界面、光射出界面、触摸界面以及实质上平行于所述触摸界面且与所述触摸界面间隔开的背面界面。经准直光经由所述光进入界面进入所述棱镜，通过全内反射从所述触摸界面反射，且经由所述光射出界面射出所述棱镜。第一图像传感器检测从所述光射出界面射出的所述经准直光，且第二图像传感器检测定位于所述触摸界面上方的物件的图像。

Description

用于触摸及手势辨识的光学触摸垫

技术领域

本发明一般来说涉及光学装置，且明确地但非排它地，涉及用于触摸及手势辨识的光学触摸垫。

背景技术

许多种类的输入装置与例如计算机的电子装置一起使用。鼠标为与计算机一起使用的在便携性上最常见的输入指向装置，但触摸垫也是经常使用的，当前几乎所有膝上型计算机都配备有触摸垫。触摸垫检测用户的手指触摸触摸垫的位置，且使用所检测的位置来控制计算机屏幕上的光标及选择用于计算机的命令。

两种类型的电子触摸垫(电阻式或电容式)为最常见的，但光学指纹传感器最近变得可用，其通常供用作安全密钥。举例来说，指纹传感器可用于解锁计算机使得可操作所述计算机，且甚至用于解锁物理门以进入建筑物或房间。

光学手势辨识器最近也变得可用。手势辨识器使用相机来检测例如手的物件。接着由计算机或处理器来分析手的所检测图像以辨识由所述手做出的手势。可使用所检测的手势例如在计算机及/或视频游戏中选择用于计算机的命令。

发明内容

本发明的一个方面涉及一种光学触摸垫，所述光学触摸垫包含：具有四边横截面的棱镜，其包括光进入界面、光射出界面、触摸界面以及实质上平行于所述触摸界面且与所述触摸界面间隔开的背面界面；经准直光的源，其中所述经准直光经由所述进入界面进入所述棱镜，通过全内反射从所述触摸界面反射，且经由所述光射出界面射出所述棱镜；第一图像传感器，其用于检测从所述光射出界面射出的所述经准直光；透镜，其用于经由所述触摸界面及所述背面界面形成定位于所述触摸界面上方的物件的图像；及第二图像传感器，其以光学方式耦合到所述透镜以用于检测所述物件的所述图像。

本发明的另一方面涉及一种用于指尖及手势成像的方法，所述方法包含：将经准直光引导到具有四边横截面的棱镜中，所述棱镜包括光进入界面、光射出界面、触摸界面以及实质上平行于所述触摸界面且与所述触摸界面间隔开的背面界面，其中所述经准直光经由所述光进入界面进入所述棱镜，通过全内反射从所述触摸界面反射，且经由所述光射出界面射出所述棱镜；将从所述光射出界面射出的所述经准直光成像以获得所述触摸界面的图像；及将定位于所述触摸界面上方的物件成像。

本发明的又一方面涉及一种用于使用光学触摸垫执行多点触摸的方法，所述方法包含：在第一时间处捕获第一图像帧，所述第一图像帧包括一个或一个以上触摸位置；在连续的第二时间处捕获第二图像帧，所述第二图像帧包括与所述第一图像帧相同数目的触摸位置；使第一图像帧与第二图像帧相关以产生相关峰值位置；及通过分离所述相关峰值位置来确定每一手指触摸的位置，其中每一相关峰值对应于一触摸位置。

本发明的再一方面涉及一种光学触摸垫，所述光学触摸垫包含：棱镜，其具有光进入界面、光射出界面及触摸界面；经准直光的源，其中所述经准直光经由所述光进入界面进入所述棱镜，通过全内反射从所述触摸界面反射，且经由所述光射出界面射出所述棱镜；第一图像传感器，其用于检测从所述光射出界面射出的所述经准直光；透镜，其邻近于所述棱镜而定位以用于形成物件的图像；及第二图像传感器，其以光学方式耦合到所述透镜以用于检测所述物件的所述图像，其中所述物件的所述图像不是经由所述棱镜形成的。

附图说明

参考下图描述本发明的非限定性及非穷举性实施例，其中除非另有说明，否则在各个视图中相同参考编号指代相同部件。

图1是图解说明全内反射的棱镜的实施例的横截面图。

图2是图解说明当指尖触摸棱镜时的受抑全内反射的棱镜的实施例的横截面图。

图3是光学触摸检测器及/或指纹传感器的实施例的示意图。

图4是光学感测***的实施例的框图。

图5是正由光学触摸检测器感测的指尖位置的实施例的示意图。

图6是从例如图5中所示的光学触摸检测器上的指尖位置翻译的计算机屏幕上的光标位置的实施例的示意图。

图7是由光学触摸检测器感测的一对指尖的实施例的示意图。

图8是从例如图6中所示的光学触摸检测器上的指尖位置翻译的计算机屏幕上的多个光标位置的实施例的示意图。

图9是用于将光学触摸垫上的指尖位置翻译成例如图5到图6或图7到图8中所示的计算机屏幕上的光标位置的过程的实施例的流程图。

图10是用于触摸检测及手势辨识的光学触摸垫的实施例的示意图。

图11是用于触摸检测及手势辨识的光学触摸垫的替代实施例的示意图。

具体实施方式

描述用于光学触摸及手势辨识的设备、***及方法的实施例。描述众多特定细节以提供对本发明的实施例的透彻理解，但相关领域的技术人员将认识到：可在没有所述特定细节中的一者或一者以上的情况下或者利用其它方法、组件、材料等来实践本发明。在一些实例中，未详细地展示或描述众所周知的结构、材料或操作，但无论如何所述结构、材料或操作涵盖于本发明的范围内。

本说明书中通篇提及的“一个实施例”或“一实施例”意指结合所述实施例描述的特定特征、结构或特性包括于至少一个实施例中。因此，本说明书中的片语“在一个实施例中”或“在一实施例中”的出现未必全部指代同一实施例。此外，在一个或一个以上实施例中，可以任一适合方式来组合所述特定特征、结构或特性。

类似于常用的电子触摸垫，光学触摸传感器感测触摸所述传感器的表面的一个或一个以上指尖-也就是说，在手指与传感器之间通常存在物理接触。光学触摸传感器可感测指尖在所述表面上的位置，且在其具有足够分辨率的情况下，还可检测所述指尖的指纹。手势辨识器可使用相机来将做手势的手成像，但与触摸传感器相反，手不可能太接近相机。因此，指尖传感器可用作光学触摸垫，但光学触摸垫不可用于手势辨识，因为做手势的手并不触摸触摸垫。下文描述可用作光学触摸垫及手势辨识器两者的光学装置。

图1图解说明棱镜102中的全内反射的物理原理。棱镜102具有三角形横截面，用具有折射率n₂的材料制成且由具有不同于n₂的折射率n₁的介质环绕。由于其三角形横截面，棱镜102包括具有环绕介质的三个界面：表面104、表面106及表面108。经准直光110法向入射于界面104处，使得经准直光110穿过界面104且实质上无改变地进入棱镜102。经准直光110以入射角θ_i入射于界面106处，例如，入射于点114、116、118、120等处，其中所述入射角θ_i大于界面106处的临界角θ_c。临界角θ_c如下界定：

${\mathrm{\θ}}_c={\sin }^{-1}\left(\frac{n_1}{n_2}\right)$ 方程式(1)

在棱镜102由玻璃制成且由空气环绕的实例中，n₂＝1.5(玻璃)且n₁＝1(空气)，此意指临界角θ_c＝41.81度。如果入射角θ_i超过临界角-也就是说，如果满足条件θ_i＞θ_c-经准直光110将由界面106反射而非经由界面106透射到环绕介质中。经反射光112保持准直且具有反射角θ_r，根据反射定律，所述反射角θ_r等于入射角θ_i(θ_r＝θ_i)。所反射的经准直光112法向于棱镜102的界面108，且因此经准直光112经由界面108无改变地射出棱镜102。

图2图解说明当指尖触摸棱镜时的棱镜102中的受抑全内反射(FTIR)的原理。如在图1中，棱镜102具有三角形横截面且具有折射率n₂并由例如空气的介质环绕，所述介质具有不同于n₂的折射率n₁。经准直光110法向入射于界面104处，使得经准直光110实质上无改变地进入棱镜102。在进入棱镜102之后，经准直光110或其部分从界面106反射，且经由界面108无改变地射出棱镜102。在其它实施例中，经准直光110及所反射的经准直光112未必分别法向于界面104及108。在这些实施例中，经准直光在其进入棱镜时且在其离开棱镜时偏转，但适当地维持界面106处的全内反射条件(θ_i＞θ_c)。

可使用手指202的指尖来触摸棱镜102的界面106。通常，指尖包括脊线及谷线两者，其共同形成人的指纹。当手指202的指尖按压在界面106上时，手指202的指尖处的脊线物理地触摸界面106的点114及118。由于此接触，在点114及118处不再存在棱镜-空气界面。因此，无法界定由方程式(1)给出的临界角且可不再满足全内反射条件(θ_i＞θ_c)。由于无法满足全内反射条件，入射经准直光110不在点114及118(指尖脊线与界面106接触处)处反射而是改为由手指202散射及/或吸收。即使棱镜与指尖的脊线指尖可存在薄气隙，但由于来自棱镜内部的光的部分或全部经由薄气隙隧穿到指尖，所反射光的能量可降低或消失，此称为受抑全内反射。因此，全内反射被认为是受抑的，因为光线现在可穿过而进入到接触材料(通常为皮肤)中，且界面106处的内部反射不再是完全的。相反，手指202的指尖的谷线部分不与界面106接触，此意味着点116及120处存在棱镜-空气界面。入射经准直光110因此在点116及120处反射，就像例如棱镜102上无手指202的经准直光112那样。

图3展示触摸传感器300的实施例，其依赖于例如棱镜102的棱镜中的受抑全内反射。传感器300可包括经准直光的源，其包括光源302及透镜304，透镜304将由光源302发射的光准直成经准直光束110。图像传感器306可检测从界面106的部分反射的经准直光112。检测到的所反射-经准直光112展示手指202的指尖在界面106上的存在。在图像传感器306具有充足分辨率的实施例中，图像传感器306还可检测手指202的指纹并将其成像为：对应于指纹的谷线的亮部分及对应于指纹的脊线的暗部分。可包括透镜308以在图像传感器306上形成界面106上的指尖或指纹的图像。

图4图解说明图像感测***400的实施例，其包括图像传感器402。处理器或计算机404耦合到图像传感器402且例如计算机屏幕406的显示单元又耦合到计算机404。在***400的一个实施例中，图像传感器402可以是触摸传感器300的图像传感器306，但在其它实施例中，图像传感器402可以是触摸及手势辨识***1000的图像传感器1032及1038中的一者或两者(参见图10)。

图5到图6共同图解说明用于检测单个指尖及/或指纹的位置的光学触摸传感器300的应用的实施例。在图5中，在时间t₁处，图像传感器306检测指纹图像帧502，其具有在图像帧中的第一位置处的指纹图案506。在包括安全特征的一个实施例中，指纹图案506可先前已登记为合法输入指纹，且在时间t₁之前的第一所检测指纹图案还可用作安全密钥以解锁计算机。另一选择为，可将指纹图案506简单地辨识为在时间t₁之前的任何输入指纹。在时间t₂处，图像传感器306检测图像帧504，其具有指纹图案508，指纹图案508与指纹图案506相同但已移位到图像帧内的第二位置。

可使用各种计算方法来相对于第一位置找出第二位置。在一个实施例中，可通过使帧502与帧504相关来确定第一位置及第二位置。依据所述相关，可计算从第一指纹位置506到第二指纹位置508的移动。两个函数f(x、y)及g(x、y)的相关C(p、q)可界定为：

C(p， q)＝∫∫f(x，y)g(x-p，y-q)dxdy  方程式(2)

其中f(x、y)为第一图像帧502，g(x、y)为第二图像帧504且p及q为帧502与帧504之间的指纹位置的x及y移动。使用此相关，可将相关峰值位置(p、q)界定为相关C(p、q)展示峰值的位置。相关峰值位置(p、q)对应于从第一指纹位置506到第二指纹位置508的改变。因此，如图6中所展示分别在时间t₁及时间t₂处的计算机屏幕602及604将显示从位置606移动到位置608的光标。光标的位置可用于选择用于计算机的命令。可由计算机或处理器(参见，例如，图4)来执行帧的相关、光标的产生及显示以及其它计算，但也可使用其它计算方法。

图7到图8共同图解说明用于检测多个指纹的位置的光学触摸传感器300的应用的实施例。图7展示两个手指同时触摸触摸垫。在时间t₁处，图像传感器306检测帧702，其具有在第一位置处的指纹图案706及在第二位置处的指纹图案708。在时间t₂处，图像传感器306检测帧704，其具有与指纹图案706相同但已移位到第三位置的指纹图案710以及与指纹图案708相同但已移位到第四位置的指纹图案712。

在此实施例中，也可使用相关来确定指纹的位置的改变。通过例如使用方程式(2)使帧702与帧704相关，将产生两个相关峰值。相关峰值位置(p1、q1)对应于指纹图案706的从第一位置到第三位置的改变，另一相关峰值位置(p2、q2)对应于指纹图案708的从第二位置到第四位置的改变。因此，如图8中所展示分别在时间t₁及时间t₂处的计算机屏幕802及804将显示独立移动的光标806及808。光标806可表示指纹图案706，且光标808可表示指纹图案708。可由计算机或处理器(参见，例如，图4)来执行帧的相关、光标的产生及显示以及其它计算，但也可使用其它计算方法。

图9图解说明用于将传感器上的位置翻译成如图5到图8中所图解说明的计算机屏幕上的光标位置的过程900的实施例。在框902处，例如处理器404(参见图4)的处理器计算由图像传感器在时间t₁及t₂处检测到的两个连续帧的相关。在框904处，处理器识别及分离所计算的相关峰值位置；相关峰值的数目对应于触摸屏上的独立触摸的数目。在框906处，处理器404产生计算机屏幕406(参见图4)上的一个或一个以上光标，其中一光标对应于每一相关峰值位置。

图10图解说明能够执行触摸检测及手势辨识两者的光学触摸垫1000的实施例。触摸垫1000包括具有四边横截面的棱镜1002。棱镜1002既耦合到将经准直光1024引导到棱镜中的经准直光的源且也耦合到接收射出棱镜1002的光的图像传感器1032。额外图像传感器1038耦合到棱镜1002以捕获定位于棱镜上方的手1014的图像。

棱镜1002具有四边横截面，其包括四个界面：光进入界面1004、触摸界面1008、光射出界面1006及背面界面1010。触摸界面1008与背面界面1010彼此间隔开且实质上平行。棱镜的光学轴1012实质上法向于触摸界面1008及背面界面1010。光进入界面1004及光射出界面1006连接触摸界面及背面界面且相对于光学轴1012定位成一角度，使得棱镜1002的横截面形状实质上为梯形的。然而，在其它实施例中，棱镜1002可具有不同的四边形横截面形状或可具有非多边形的横截面形状。

光源1020以光学方式耦合到例如透镜1022的光学元件，透镜1022可将来自光源1020的光整形成经准直光1024的束，所述束经引导而朝向光进入界面1004。在一个实施例中，光源1020以红外线波长范围发光。但在其它实施例中，光源1020可以其它波长范围(例如，可见或紫外线范围)发光。在所图解说明的实施例中，光学元件1022为折射透镜，但在其它实施例中，所述光学元件可以是反射或衍射光学元件。

图像传感器1032经定位以基于从触摸界面1008反射的光而捕获所述触摸界面的一个或一个以上图像。经准直光1024从触摸界面1008反射且变为所反射的经准直光1026。所反射的经准直光1026经由光射出界面1006射出棱镜1002。光学元件1028定位于所反射的经准直光1026的路径中以将触摸界面1008的图像聚焦于图像传感器1032上。在所图解说明的实施例中，光学元件1028为折射透镜，但在其它实施例中，所述光学元件可以是反射或衍射光学元件。

额外图像传感器1038沿着光学轴1012定位以捕获例如手1014的物件的一个或一个以上图像，所述物件定位于触摸界面1008上方。在所图解说明的实施例中，手1014由光源1018来照射，但在其它实施例中，手1014可由环境光来照射。光学元件1034沿着光学轴1012定位以将手1014的图像聚焦于图像传感器1038上。在所图解说明的实施例中，光学元件1034为折射透镜，但在其它实施例中，所述光学元件可以是反射或衍射光学元件。

为了增强由图像传感器1032及1038检测的信号的信噪比，在一个实施例中，光源1020及光1018可具有不同波长。举例来说，入射光源1020可发射具有波长范围λ₁的红外光，而光源1018发射具有波长范围λ₂的可见光，其中λ₁与λ₂不重叠。因此，在光学触摸垫1000的一个实施例中，可将使波长范围λ₁通过的滤光器1030安置在图像传感器1032前面、光学元件1028之前或之后，且可将使λ₂通过的滤光1036安置在图像传感器1038前面、光学元件1034之前或之后。因此，在手1014由环境光而非来自光源1018的光照射的实施例中，可调整滤光器1030及1036。

触摸传感器1000操作为触摸检测器及手势辨识器两者。在触摸检测期间，由光源1020发射的光由光学元件1022准直成经准直光1024，接着经由光进入界面1004将经准直光1024引导到棱镜1002中。在所图解说明的实施例中，经准直光1024以实质上0度的入射角(即，实质上法向于进入界面1004)入射于光进入界面1004上，但在其它实施例中，经准直光1024可以其它角度入射于光进入界面1004上。

在进入棱镜1002之后，经准直光1024从触摸界面1008反射且变为所反射的经准直光1026。在无指尖与触摸表面1008接触的情况下，经准直光1024在界面1008处通过全内反射完全反射，但在存在指尖与触摸界面1008接触的情况下，那么根据受抑全内反射经准直光1024仅部分地反射。所反射的经准直光1026经由光射出界面1006射出棱镜1002。在所图解说明的实施例中，所反射的经准直光1026以实质上0度的入射角(即，实质上法向于射出界面1006)入射于光射出界面1006上，但在其它实施例中，所反射的经准直光1026可以其它角度入射于光射出界面1006上。

在射出棱镜1002之后，所反射的经准直光1026由光学元件1028聚焦，由滤光器1030(如果存在的话)滤光且被引导到图像传感器1032上以用于图像捕获。由图像传感器1032捕获的一个或一个以上图像可接着由耦合到图像传感器1032的电路及逻辑(参见图4)来处理。在一个实施例中，可如结合图5到图8所描述来处理图像，但在其它实施例中，可使用其它类型的处理。

对于手势辨识，手1014定位于触摸界面1008上面且由环境光或者如果存在的话由光源1018来照射。来自手1014的光1016经由触摸界面1008进入棱镜1002，穿过棱镜且经由背面界面1010射出。在经由背面界面1010射出之后，光1016由光学元件1034聚焦，由滤光器1036(如果存在的话)滤光且被引导到图像传感器1038上以用于图像捕获。由图像传感器1038捕获的一个或一个以上图像可由耦合到图像传感器的电路及逻辑(参见图4)来处理以确定正由手做出的手势。当来自手1014的光1016通过穿过棱镜1002传播到图像传感器1038时不发生全内反射。

图11图解说明用于触摸及手势检测及辨识的光学触摸垫1100的替代实施例。光学触摸垫1100与光学触摸垫1000共享许多类似性。两个光学触摸垫之间的主要差异在于光学触摸垫1100具有成像透镜1034，且可在另一位置处安置图像传感器1038，使得来自物件1014的光1016不穿过棱镜1002。成像透镜1034邻近于棱镜1002而定位以用于形成物件1014的图像。因此，不需要平行于触摸界面1008的背面界面1010。另外，光学触摸垫1100可任选地使用滤光器1036来改进信噪比，但在其它实施例中，无需使用滤光器1036。

包括发明摘要中所描述内容的本发明的所图解说明实施例的以上描述并非打算是穷尽的或将本发明限定为所揭示的具体形式。虽然出于图解说明目的而在本文中描述了本发明的特定实施例及实例，但所属领域的技术人员将认识到，可在本发明的范围内做出各种等效修改。可根据以上详细描述对本发明做出这些修改。

以上权利要求中使用的术语不应理解为将本发明限定于说明书及权利要求书中所揭示的特定实施例。而是，本发明的范围将完全由以上权利要求确定，所述权利要求将根据权利要求解释的所确立原则来加以理解。

Claims (20)

1.一种光学触摸垫，其包含：

具有四边横截面的棱镜，其包括光进入界面、光射出界面、触摸界面以及实质上平行于所述触摸界面且与所述触摸界面间隔开的背面界面；

经准直光的源，其中所述经准直光经由所述光进入界面进入所述棱镜，通过全内反射从所述触摸界面反射，且经由所述光射出界面射出所述棱镜；

第一图像传感器，其用于检测从所述光射出界面射出的所述经准直光；

透镜，其用于经由所述触摸界面及所述背面界面形成定位于所述触摸界面上方的物件的图像；及

第二图像传感器，其以光学方式耦合到所述透镜以用于检测所述物件的所述图像。

2.根据权利要求1所述的光学触摸垫，其中所述棱镜具有实质上梯形横截面。

3.根据权利要求1所述的光学触摸垫，其中所述经准直光的源包含：

光源；及

准直透镜，其耦合到所述光源。

4.根据权利要求1所述的光学触摸垫，其进一步包含：

第一滤光器，其安置于所述光射出界面与所述第一图像传感器之间，其中所述第一滤光器使第一波长范围通过；及

第二滤光器，其安置于所述棱镜与所述第二图像传感器之间，其中所述第二滤光器使第二波长范围通过。

5.根据权利要求4所述的光学触摸垫，其中所述经准直光的源以第一波长范围发射光。

6.根据权利要求5所述的光学触摸垫，其进一步包含第二光源，所述第二光源以第二波长范围发射光以用于照射所述物件。

7.根据权利要求6所述的光学触摸垫，其中所述第一波长范围为红外光，且所述第二波长范围为可见光。

8.根据权利要求1所述的光学触摸垫，其进一步包含第二透镜，所述第二透镜将所述棱镜的所述触摸界面成像到所述第一图像传感器上。

9.根据权利要求1所述的光学触摸垫，其进一步包含耦合到所述第一图像传感器的第一处理器及耦合到所述第二图像传感器的第二处理器。

10.一种用于指尖及手势成像的方法，所述方法包含：

将经准直光引导到具有四边横截面的棱镜中，所述棱镜包括光进入界面、光射出界面、触摸界面以及实质上平行于所述触摸界面且与所述触摸界面间隔开的背面界面，其中所述经准直光经由所述光进入界面进入所述棱镜，通过全内反射从所述触摸界面反射，且经由所述光射出界面射出所述棱镜；

将从所述光射出界面射出的所述经准直光成像以获得所述触摸界面的图像；及

将定位于所述触摸界面上方的物件成像。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述棱镜具有实质上梯形横截面。

12.根据权利要求10所述的方法，其中将从所述光射出界面射出的所述经准直光成像包含：

使用第一透镜将所述经准直光引导到第一图像传感器上；及

使用所述第一图像传感器捕获所述触摸界面的图像。

13.根据权利要求10所述的方法，其中将定位于所述触摸界面上方的物件成像包含：

使用第二透镜将来自所述物件的穿过所述棱镜的所述触摸界面及背面界面的光引导到第二图像传感器；及

使用所述第二图像传感器捕获所述物件的图像。

14.根据权利要求10所述的方法，其进一步包含：

使用第一滤光器对经由所述光射出界面射出的光进行滤光，所述第一滤光器使第一波长范围通过；及

用第二滤光器对来自所述物件的光进行滤光，所述第二滤光器使第二波长范围通过。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述经准直光处于第一波长范围内。

16.根据权利要求15所述的方法，其中来自所述物件的所述光处于第二波长范围内。

17.根据权利要求16所述的方法，其中所述第一波长范围为红外光，且所述第二波长范围为可见光。

18.一种用于使用光学触摸垫执行多点触摸的方法，所述方法包含：

在第一时间处捕获第一图像帧，所述第一图像帧包括一个或一个以上触摸位置；

在连续的第二时间处捕获第二图像帧，所述第二图像帧包括与所述第一图像帧相同数目的触摸位置；

使第一图像帧与第二图像帧相关以产生相关峰值位置；及

通过分离所述相关峰值位置来确定每一手指触摸的位置，其中每一相关峰值对应于一触摸位置。

19.根据权利要求18所述的方法，其中使第一图像帧与第二图像帧相关以产生相关峰值位置包含使用以下公式

C(p，q)＝∫∫f(x，y)g(x-1p，y-q)dx dy

其中C(p、q)为所述第一图像帧与所述第二图像帧的相关，f(x、y)为表示所述第一图像帧的函数，g(x、y)为表示所述第二图像帧的函数，且p及q为所述第一图像帧与所述第二图像帧之间的触摸位置移动。

20.一种光学触摸垫，其包含：

棱镜，其具有光进入界面、光射出界面及触摸界面；

经准直光的源，其中所述经准直光经由所述光进入界面进入所述棱镜，通过全内反射从所述触摸界面反射，且经由所述光射出界面射出所述棱镜；

第一图像传感器，其用于检测从所述光射出界面射出的所述经准直光；

透镜，其邻近于所述棱镜而定位以用于形成物件的图像；及

第二图像传感器，其以光学方式耦合到所述透镜以用于检测所述物件的所述图像，其中所述物件的所述图像不是经由所述棱镜形成的。

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