TWI470513B - 光學觸控裝置以及亮度校正裝置 - Google Patents

光學觸控裝置以及亮度校正裝置 Download PDF

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Description

光學觸控裝置以及亮度校正裝置
本發明有關於光學觸控裝置以及亮度校正裝置，特別有關於使用導光板所反射的光來校正光源之光學觸控裝置以及亮度校正裝置。
第1圖繪示了習知技術的光學觸控裝置100。如第1圖所示，光學觸控裝置100包含了一感測表面101、一光源103以及一影像感測器105。光源103會產生光並射至感測表面上的手指F，影像感測器105會藉由來自手指F的反射光感測手指F的影像，並據以算出手指F在感測表面101上的位置資訊或移動軌跡來做為觸控之用。
然而，光源103所產生的亮度可能不如所預期般的恆定。舉例來說，隨著使用時間的增加，光源103所產生的亮度可能會有所衰減，即使給予相同的驅動電流或電壓，光源103所產生的亮度也會比預期中來得低。如此一來，可能會讓影像感測器105的感測動作產生錯誤。然而，習知技術中的光學觸控裝置卻沒有即時偵測光源的亮度並校正亮度的機制。
因此，本發明之一目的為提供一種可即時校正亮度的光學觸控裝置。
本發明之另一目的為提供一種可即時校正亮度的亮度校正裝 置。
本發明之一實施例揭露了一種光學觸控裝置，包含：一光源；一導光板，用以接收來自該光源的該光並射出該光，其中該導光板包含至少一反射區，用以反射來自該光源的該光以產生校正用反射光；一感測表面，一物體與該感測表面之距離小於一預定距離時，根據自該導光板射出的該光以產生一物體影像；一影像感測器，用以根據該校正用反射光計算該光源於該導光板所產生的一校正用亮度，並擷取該物體影像中的複數圖框；以及一控制單元，根據該校正用亮度調整該光源使該光源產生預定亮度，或根據該校正用亮度調整該影像感測器使該影像感測器感測到預定亮度，以得到複數個校正後圖框，並根據該些圖框計算出該物體在該感測表面之位置。
本發明之另一實施例揭露了一種亮度校正裝置，包含：一光源；一導光板，用以接收來自該光源的該光並射出該光，其中該導光板包含至少一反射區，用以反射來自該光源的該光以產生校正用反射光；一亮度感測器，用以根據該校正用反射光計算該光源於該導光板所產生的一校正用亮度；以及一控制單元，根據該校正用亮度控制該光源使該光源產生預定亮度，或根據該校正用亮度控制該感測器使該感測器感測到預定亮度。
藉由前述之實施例，可即時的校正光源射出之光的亮度，或影像感測器感測到的光之亮度，使得亮度可維持恆定以正確的感測物體之位置或移動動作。
在說明書及後續的申請專利範圍當中使用了某些詞彙來指稱特定的元件。所屬領域中具有通常知識者應可理解，硬體製造商可能會用不同的名詞來稱呼同一個元件。本說明書及後續的申請專利範圍並不以名稱的差異來作為區分元件的方式，而是以元件在功能上的差異來作為區分的準則。在通篇說明書及後續的請求項當中所提及的「包含」係為一開放式的用語，故應解釋成「包含但不限定於」。
第2圖繪示了根據本發明實施例的光學觸控裝置200之側視圖。如第2圖所示，光學觸控裝置200包含一感測表面201、一光源203、一影像感測器205、一導光板207以及一控制單元209。且導光板207更包含了一反射區208。導光板207用以接收來自光源203的光並射出光TL至感測表面201。反射區208用以反射來自光源203的光以產生校正用反射光RL。反射區208可藉由在導光板上塗佈具有特定反射率的反射材料而形成，或者藉由在導光板上提供一反光布而形成。
當一物體如手指F與感測表面201之距離小於一預定距離時(亦即物體懸浮於感測表面201上方或接觸感測表面201)，則物體會根據自導光板207射出的光TL以產生一物體影像。影像感測器209用以根據校正用反射光RL計算光源203於導光板207所產生的一實際亮度(底下稱校正用亮度)，並可擷取物體影像中的複數圖框。控制單元209根據校正用亮度調整光源203使光源203產生預定亮度。或者，若不調整光源203，則控制單元209亦可根據校正用亮度調整影像感測器209使影像感測器209感測到的亮度為預定亮度，如此亦可達到相同的效果。此外，控制單元209亦可根據所擷 取的圖框計算出物體在感測表面201之位置。請留意，當控制單元僅用以計算亮度和調整亮度而不擷取圖框時，光學觸控裝置200可視為一亮度校正裝置，而影像感測器可視為一亮度感測器。詳細動作將於底下說明。
第3圖繪示了根據本發明實施例的光學觸控裝置300之俯視圖。如第3圖所示，光學觸控裝置300包含了一感測表面301，感測表面301包含了一觸控區303以及一非觸控區305。觸控區303代表物體經常在其上面移動以產生觸控功能的區域，而非觸控區305是物體較少在其上面移動的區域。因此，觸控區可定義成：物體接觸觸控區之頻率大於其他區域的接觸頻率之區域。或者，在其他實例中，觸控功能僅能藉由觸控區303執行，不能藉由觸控區303之外的區域如非觸控區305執行，亦即感測表面301僅在觸控區303才能感測到物體於感測表面301之位置。反射區307、309之區域由非觸控區305而決定，例如在此實施例反射區307、309之區域位於非觸控區305之下方，但並非用以限定本發明之範圍。
第4圖繪示了第2圖所示之光學觸控裝置校正亮度的流程圖。請共同參著第2圖以及第4圖以更為了解本發明之內容。第4圖之流程圖包含了下列步驟：
步驟401
以預設的驅動電流強度或開關週期來使光源產生光(產生實際亮度)。
步驟403
使影像感測器擷取一未被照明的物體影像以及一被照明的物體影像。請留意步驟403擷取兩類型影像的目的在於求出實際的亮度，但本發明不限於使用此種方法，其他可求出實際亮度之做法均應在本發明的範圍之內。
步驟405
根據所擷取的影像計算出實際亮度後，據以調整光源的驅動電流強度或開關週期(即根據校正用亮度調整該光源使該光源產生預定亮度)，或據以調整影像感測器的影像曝光時間或亮度增益(即根據該校正用亮度調整該影像感測器使該影像感測器感測到預定亮度)。預定亮度之資料可預先儲存在光學觸控裝置內。
步驟407
以調整後的光源之參數使光源產生具有預定亮度的光或是以調整後的影像感測器參數使影像感測器感測具有預定亮度的影像。步驟407之後可結束校正亮度的動作或是回到步驟403重覆亮度校正的步驟。
亮度校正機制可由使用者藉由軟體觸發或藉由設置在亮度校正裝置上的開關觸發。光學觸控裝置200亦可定期或不定期自行執行亮度校正機制。
第5圖繪示了第2圖所示之光學觸控裝置以校正後亮度進行光學觸控的流程圖。
步驟501
以預設的驅動電流強度或開關週期來使光源產生光(產生實際亮度)。
步驟503
使影像感測器擷取一未被照明的物體影像以及一被照明的物體影像。與步驟403一樣，步驟503擷取兩類型影像的目的在於求出實際的亮度，但本發明不限於使用此種方法。
步驟505
根據所擷取的影像計算出實際亮度後，據以調整光源的驅動電流強度或開關週期(即根據校正用亮度調整該光源使該光源產生預定亮度)，或據以調整影像感測器的影像曝光時間或亮度增益(即根據該校正用亮度調整該影像感測器使該影像感測器感測到預定亮度)。預定亮度之資料可預先儲存在光學觸控裝置內。
步驟507
以調整後的光源之參數使光源產生具有預定亮度的光或是以調整後的影像感測器參數使影像感測器感測具有預定亮度的影像，以產生 一校正後物體影像(包含多數校正後圖框)。
步驟509
根據校正後影像來偵測物體的位置或移動軌跡。
藉由前述之實施例，可即時的校正光源射出之光的亮度，或影像感測器感測到的光之亮度，使得亮度可維持恆定以正確的感測物體之位置或移動動作。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
100、200、300‧‧‧光學觸控裝置
101、201、301‧‧‧感測表面
103、203‧‧‧光源
105、205‧‧‧影像感測器
207‧‧‧導光板
208、307、309‧‧‧反射區
209‧‧‧控制單元
303‧‧‧觸控區
305‧‧‧非觸控區
401-509‧‧‧步驟
第1圖繪示了習知技術的光學觸控裝置。
第2圖繪示了根據本發明實施例的光學觸控裝置之側視圖。
第3圖繪示了根據本發明實施例的光學觸控裝置之俯視圖。
第4圖繪示了第2圖所示之光學觸控裝置校正亮度的流程圖。
第5圖繪示了第2圖所示之光學觸控裝置以校正後亮度進行光學觸控的流程圖。
200‧‧‧光學觸控裝置
201‧‧‧感測表面
203‧‧‧光源
205‧‧‧影像感測器
207‧‧‧導光板
208‧‧‧反射區
209‧‧‧控制單元

Claims (13)

  1. 一種光學觸控裝置，包含：一光源；一導光板，用以接收來自該光源的該光並射出該光，其中該導光板包含至少一反射區，用以反射來自該光源的該光以產生校正用反射光；一感測表面，一物體與該感測表面之距離小於一預定距離時，根據自該導光板射出的該光以產生一物體影像；一影像感測器，用以根據該校正用反射光計算該光源於該導光板所產生的一校正用亮度，並擷取該物體影像中的複數圖框；以及一控制單元，根據該校正用亮度調整該光源使該光源產生預定亮度，或根據該校正用亮度調整該影像感測器使該影像感測器感測到預定亮度，以得到複數個校正後圖框，並根據該些校正後圖框計算出該物體在該感測表面之位置。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之光學觸控裝置，更包含：具有特定反射率的反射材料，塗佈於該導光板的其中一部份而形成該反射區。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之光學觸控裝置，更包含：一反光布，覆蓋於該導光板的其中一部份而形成該反射區。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之光學觸控裝置，其中該感測表面包 含一觸控區，且該感測表面僅在該觸控區才能感測到該物體於該感測表面之位置，其中該導光板之該反射區相對應於該觸控區之外的區域。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之光學觸控裝置，其中該感測表面包含一觸控區，其中該導光板之該反射區相對應於該觸控區之外的區域，且該物體接觸該觸控區之頻率大於接觸該觸控區之外的該區域。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之光學觸控裝置，該控制單元在根據該校正用亮度調整該光源後，或根據該校正用亮度調整該影像感測器後，更使用調整後的該光源或校正後的該影像感測器，來感測該物體於該感測表面上之該位置。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之光學觸控裝置，該控制單元根據該校正用亮度調整光源之驅動電流或該光源之開關時間。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之光學觸控裝置，該控制單元根據該校正用亮度調整該影像感測器的曝光時間或亮度增益。
  9. 一種亮度校正裝置，包含：一光源；一導光板，用以接收來自該光源的該光並射出該光，其中該導光板 包含至少一反射區，用以反射來自該光源的該光以產生校正用反射光；一亮度感測器，用以根據該校正用反射光計算該光源於該導光板所產生的一校正用亮度；以及一控制單元，根據該校正用亮度控制該光源使該光源產生預定亮度，或根據該校正用亮度控制該感測器使該感測器感測到預定亮度。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之亮度校正裝置，更包含：具有特定反射率的反射材料，塗佈於該導光板的其中一部份而形成該反射區。
  11. 如申請專利範圍第9項所述之亮度校正裝置，更包含：一反光布，覆蓋於該導光板的其中一部份而形成該反射區。
  12. 如申請專利範圍第9項所述之亮度校正裝置，該控制單元根據該校正用亮度調整光源之驅動電流或該光源之開關時間。
  13. 如申請專利範圍第9項所述之亮度校正裝置，該控制單元根據該校正用亮度調整該亮度感測器的曝光時間或亮度增益。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201740250A (zh) 2016-05-04 2017-11-16 原相科技股份有限公司 觸控偵測方法以及觸控偵測系統
CN108392192B (zh) * 2017-02-07 2021-02-12 原相科技股份有限公司 光感测方法、生理参数计算方法以及光感测***
WO2020051840A1 (en) * 2018-09-13 2020-03-19 Boe Technology Group Co., Ltd. Integrated fingerprint detection touch control display apparatus and integrated method of fingerprint detection, touch control, and image display
CN111200709B (zh) * 2019-01-08 2023-12-29 英属开曼群岛商麦迪创科技股份有限公司 设定照相机***的光源的方法、照相机***及车辆
US11480664B2 (en) * 2019-06-05 2022-10-25 Pixart Imaging Inc. Optical detection device of detecting a distance relative to a target object
CN116939926B (zh) * 2023-07-19 2024-05-17 广州众远智慧科技有限公司 接收灯管有效功率范围的调节方法、装置及红外触摸设备

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040046741A1 (en) * 2002-09-09 2004-03-11 Apple Computer, Inc. Mouse having an optically-based scrolling feature
US20070152966A1 (en) * 2005-12-30 2007-07-05 Apple Computer, Inc. Mouse with optical sensing surface
TWI340336B (zh) * 2007-03-13 2011-04-11 Grandot Tech Inc
TW201120691A (en) * 2009-09-30 2011-06-16 Sharp Kk Optical pointing device and electronic device including the same, and light guide and method of guiding light

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7569807B2 (en) * 2006-08-22 2009-08-04 Koninklijke Philips Electronics N.V. Light source with photosensor light guide
TWI380202B (en) * 2008-02-19 2012-12-21 Wintek Corp Driving method
US8730169B2 (en) * 2009-10-29 2014-05-20 Pixart Imaging Inc. Hybrid pointing device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040046741A1 (en) * 2002-09-09 2004-03-11 Apple Computer, Inc. Mouse having an optically-based scrolling feature
US20070152966A1 (en) * 2005-12-30 2007-07-05 Apple Computer, Inc. Mouse with optical sensing surface
TWI340336B (zh) * 2007-03-13 2011-04-11 Grandot Tech Inc
TW201120691A (en) * 2009-09-30 2011-06-16 Sharp Kk Optical pointing device and electronic device including the same, and light guide and method of guiding light

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