TWI525507B - 光學觸控系統、觸控偵測方法及電腦程式產品 - Google Patents

Description

光學觸控系統、觸控偵測方法及電腦程式產品

本發明是有關於一種光學觸控系統、一種觸控偵測方法以及一種電腦程式產品。

近年來觸控式的電子產品由於操作方便，直覺性高，因此深受消費者喜愛而已漸漸成為市場上的主流趨勢。在以往使用之電阻式、電容式、背投影式的觸控螢幕中，以電容式觸控螢幕的觸控效果最好，但其成本亦最為昂貴，且會隨著螢幕尺寸的變大而增加，因而限制了電容式觸控螢幕的應用。

為尋求電容式觸控螢幕的替代方案，目前有一種利用光學鏡頭偵測觸碰位置的光學式觸控螢幕，其具有成本低、準確度佳等優點，在競爭的市場中更具有優勢，目前也已成為大尺寸觸控螢幕的另外一種選擇。

另一種光學式觸控螢幕是利用在螢幕的邊緣設置多個光學鏡頭或反光邊框，用以拍攝使用者手指在螢幕上操作的影像，而分析 所拍攝影像中因手指遮斷光線所產生之陰影的位置，進而可推算出觸碰點的精確位置。其中，配置反光邊框的成本遠低於配置多個光學鏡頭的成本，因此更具有價格上之優勢。一般而言，偵測兩觸控點時，會產生一組真實的觸控點與一組假的觸控點，若兩觸控點於不同的時間點接近或靠近觸控區域，可於不增加硬體的前提下，分辨出真實的觸控點，然而當兩觸控點於相同的時間點接近或靠近觸控區域，如何判斷哪一組為真實的觸控點便成為目前發展光學觸控系統亟需解決的問題之一。

本發明提供一種光學觸控系統，其可準確判斷一第一觸控物與一第二觸控物的至少其中之一接近或觸碰一基準面的動作。

本發明的觸控偵測方法，其可準確判斷一第一觸控物與一第二觸控物的至少其中之一接近或觸碰一基準面的動作。

本發明的電腦程式產品，其可準確判斷一第一觸控物與一第二觸控物的至少其中之一接近或觸碰一基準面的動作。

本發明的實施例提供一種光學觸控系統，用以判斷一第一觸控物與一第二觸控物的至少其中之一接近或觸碰一基準面的動作，光學觸控系統包括反射單元、至少一發光模組、至少一光學感測模組以及處理單元。反射單元配置於基準面旁。至少一發光模組配置於基準面旁，且提供一偵測光，其中偵測光經由基準面前方傳遞至反射單元。至少一光學感測模組配置於基準面旁， 其中反射單元將偵測光反射，且使偵測光經由基準面前方傳遞至第一光學感測模組。處理單元耦接至光學感測模組，其中當第一觸控物與第二觸控物的至少其中之一接近或觸碰基準面時，處理單元當第一觸控物與第二觸控物的至少其中之一接近或觸碰基準面時，根據對應於偵測光的訊號判斷基準面被接近或觸碰的位置，且當第一觸控物與第二觸控物接近或觸碰基準面時，處理單元分辨訊號中對應於第一觸控物的一第一部分的強度與對應於第二觸控物的一第二部分的強度的大小。

本發明的一實施例提供一種觸控偵測方法，用以判斷一第一觸控物與一第二觸控物的至少其中之一接近或觸碰一基準面的動作，觸控偵測方法包括：提供至少一偵測光，並使偵測光在基準面的前方傳遞；在基準面的一側反射偵測光；偵測被反射的至少一偵測光，並將至少一偵測光轉換為至少一對應的訊號；當第一觸控物與第二觸控物的至少其中之一接近或觸碰基準面時，根據對應於偵測光的訊號判斷基準面被接近或觸碰的位置；以及當第一觸控物與第二觸控物接近或觸碰基準面時，分辨訊號中對應於第一觸控物的一第一部分的強度與對應於第二觸控物的一第二部分的強度的大小。

本發明的一實施例提供一種電腦程式產品，儲存於一電腦可讀取記錄媒體，以判斷一第一觸控物與一第二觸控物的至少其中之一接近或觸碰一基準面的動作，電腦程式產品包括第1程式指令、第2程式指令及第3程式指令。第1程式指令提供至少一偵 測光，其中偵測光在基準面的前方傳遞。第2程式指令偵測被反射的偵測光，並將偵測光轉換為一對應的訊號。第3程式指令，當第一觸控物與第二觸控物的至少其中之一接近或觸碰基準面時，根據對應於偵測光的訊號判斷基準面被接近或觸碰的位置。第4程式指令，當第一觸控物與第二觸控物接近或觸碰基準面時，分辨訊號中對應於第一觸控物的一第一部分的強度與對應於第二觸控物的一第二部分的強度的大小。

基於上述，本發明的實施例中的光學觸控系統、觸控偵測方法及電腦程式產品藉由當第一觸控物與第二觸控物的至少其中之一接近或觸碰基準面時，光學感測模組所感測的訊號中對應於第一觸控物的一第一部分的強度與對應於第二觸控物的一第二部分的強度的大小，因此可準確地判斷基準面被接近或觸碰的位置。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

100、200‧‧‧光學觸控系統

110‧‧‧反射單元

120‧‧‧發光模組

130、130a、130b‧‧‧光學感測模組

140‧‧‧處理單元

D‧‧‧顯示器

SP‧‧‧基準面

SPL‧‧‧參考線

L2a‧‧‧射線

L2b‧‧‧射線

LN2‧‧‧角平分線

L、L1、L2‧‧‧偵測光

OB1‧‧‧第一觸控物

OB2‧‧‧第二觸控物

V1‧‧‧第一部分的強度

V2‧‧‧第二部分的強度

P1、P2、P3、P4‧‧‧位置

PG100‧‧‧第1程式指令

PG200‧‧‧第2程式指令

PG300‧‧‧第3程式指令

S100、S200、S300、S400‧‧‧步驟

圖1是本發明之一實施例中的光學觸控系統的示意圖。

圖2A至圖2B是依照圖1實施例中的光學感測模組所偵測到的訊號的示意圖。

圖3是本發明另一實施例中的光學觸控系統的示意圖。

圖4是圖3實施例中的光學觸控系統的示意圖。

圖5A至圖5D為光學感測單元所偵測到的訊號的示意圖。

圖6是測量不同距離與所對應的所需最小曝光時間的實驗的示意圖。

圖7是不同距離與所對應的所需最小曝光時間的數據圖。

圖8是本發明之一實施例中的觸控偵測方法的流程圖。

圖9是圖8實施例中的流程圖。

圖10是本發明之一實施例中的電腦程式產品的指令流程圖。

圖1是本發明之一實施例中的光學觸控系統的示意圖。請參照圖1，本實施例的光學觸控系統100可用以判斷一第一觸控物OB1與一第二觸控物OB2的至少其中之一接近或觸碰一基準面SP的動作。在本實施例中，光學觸控系統100可應用於一顯示器D，其中而基準面SP為顯示器D的顯示面。或者，在其他實施例中，基準面SP亦可以是其他不同於顯示器D的觸控平台的表面，其中此觸控平台例如為觸控板(如筆記型電腦的鍵盤上的觸控板或其他手持電子裝置上的觸控板)、桌面、牆面或其他可讓第一觸控物OB1與一第二觸控物OB2接近或觸碰的表面。第一觸控物OB1與一第二觸控物OB2例如為使用者的手指、觸控筆或其他適於作觸控操作的物體。

在本實施例中，光學觸控系統100包括反射單元110、至少一發光模組120(圖1中是以一個發光模組120為例)、至少一光學感測模組130(圖1中是以一個光學感測模組130為例)以及處理 單元140。反射單元110配置於基準面SP旁。在本實施例中，反射單元110為如圖1中所繪示的反光邊框，發光模組120可包括發光二極體(light emitting diode，LED)、雷射等適於發出偵測光之光源。影像偵測模組可包括電荷耦合元件(charge couple device，CCD)或是互補式金氧半導體(complementary metal-oxide semiconductor，CMOS)感測器等影像感測器。

請再參照圖1，在本實施例中，發光模組120配置於基準面SP旁，且提供一偵測光L，其中偵測光L經由基準面SP前方傳遞至反射單元110。光學感測模組130配置於基準面SP旁，其中反射單元110將偵測光L反射，且使偵測光L經由基準面SP前方傳遞至光學感測模組130。此外，處理單元140耦接至光學感測模組130。

請繼續參照圖1，在本實施例中，當第一觸控物OB1與第二觸控物OB2的至少其中之一接近或觸碰基準面SP時，處理單元140根據來自光學感測模組130之對應於其所偵測到的偵測光L的訊號判斷基準面SP被接近或觸碰的位置，且當第一觸控物OB1與第二觸控物OB2接近或觸碰基準面SP時，處理單元140分辨訊號中對應於第一觸控物OB1的第一部分的強度與對應於第二觸控物OB2的第二部分的強度的大小。其中，對應於偵測光L的訊號將於後續繪示並說明之。

圖2A與圖2B是依照圖1實施例中的光學感測模組所偵測到的訊號的示意圖。請參照圖1、圖2A及圖2B，在本實施例中，當第 一觸控物OB1與第二觸控物OB2遮斷至少部分偵測光L時，光學感測模組130可產生對應於偵測光L的訊號S，其中圖2之橫軸為影像偵測模組130的偵測角度，這些偵測角度的範圍順著參考線SPL的方向可涵蓋基準面SP，而縱軸則為光學感測模組130所偵測到的訊號的強度，亦即對應至光學感測模組130所偵測到的光強度。在本實施例中，當第一觸控物OB1與第二觸控物OB2接近或觸碰基準面SP時，處理單元140可根據對應於偵測光L的訊號S判斷基準面SP被接近或觸碰的位置，其中對應於偵測光L的訊號S中對應於第一觸控物OB1的一第一部分的強度V1與對應於第二觸控物OB2的一第二部分的強度V2的差值未超過預設程度時，處理單元140增加光學感測模組130的曝光時間長度，以使第一部分V1的強度與第二部分的強度V2的差值超過預設程度。

具體而言，在本實施例中，對應於偵測光L的訊號中對應於第一觸控物OB1的第一部分的強度V1與對應於第二觸控物OB2的第二部分的強度V2皆為零，如圖2A所示，且此時對應於偵測光L的訊號S中對應於第一觸控物OB1的第一部分的強度V1與對應於第二觸控物OB2的一第二部分的強度V2的差值未超過預設程度，因此處理單元140增加光學感測模組130的曝光時間長度，且增加一固定的時間長度，而光學感測模組130再次產生對應於偵測光L的訊號S’(未繪示)，但第一部分的強度V1與第二部分的強度V2的差值仍未超過預設程度時，處理單元140會再次增加光學感測模組130的曝光時間長度直到第一部分的強度 V1與第二部分的強度V2的差值超過一預設程度，如圖2B所示。在其他的實施例中，當處理單元140增加光學感測模組130的曝光時間長度時，其增加固定的時間長度，而光學感測模組130再次產生對應於偵測光L的訊號S”，直到第一部分的強度V1與第二部分的強度V2的差值超過一預設程度。舉例而言，「超過預設程度」可定義為第一部分的強度V1的灰階值與第二部分的強度V2的灰階值的差值大於1，較佳為大於2。在一實施例中，亦可判斷強度V1與強度V2是否有其中之一的灰階值大於0(較佳為大於2)，而是否強度V1與強度V2的另一之灰階值為0。

一般而言，處理單元140根據訊號中對應於第一觸控物OB1的第一部分的強度V1與對應於第二觸控物OB2的第二部分的強度V2的大小，來判斷第一觸控物OB1與第二觸控物OB2距離光學感測模組130的遠近。在本實施例中，處理單元140判斷第一部分的強度V1與第二部分的強度V2中的較大者所對應的被接近或觸碰的位置與光學感測模組130的距離大於第一部分的強度V1與第二部分的強度V2中的較小者所對應的被接近或觸碰的位置與光學感測模組130的距離，這是因為當觸碰或接近位置較遠時，較長的曝光時間較容易使較遠位置所對應的遮斷訊號變得不明顯。

具體而言，在本實施例中，第二部分的強度V2較大，因此第二部分的強度V2所對應的被接近或觸碰的位置與光學感測模組130的距離大於第一部分的強度V1所對應的被接近或觸碰的 位置與光學感測模組130的距離，如此一來，處理單元140便可分辨第一觸控物OB1與第二觸控物OB2的距離遠近。

圖3是本發明另一實施例中的光學觸控系統的示意圖，圖4是圖3實施例中的光學觸控系統的示意圖，圖5A至圖5D為光學感測單元所偵測到的訊號的示意圖。請參照圖3，本實施例之光學觸控系統200與圖1之光學觸控系統100類似，而兩者的差異如下所述。在本實施例中，至少一發光模組120為配置於基準面SP旁不同位置的二發光模組120，二發光模組120其中之一提供偵測光L1，而二發光模組120其中之另一提供偵測光L2，至少一光學感測模組130為多個配置於基準面SP旁不同位置的光學感測模組130，例如為第一光學感測模組130a與第二光學感測模組130b，處理單元140分辨第一光學感測模組130a與第二光學感測模組130b的至少其中之一的訊號中的第一部分的強度V1與第二部分的強度V2的大小，以從可能位置中挑選出第一觸控物OB1與第二觸控物OB2接近或觸碰的實際位置。

請參照圖3、圖5A與圖5C，具體而言，當第一觸控物OB1與第二觸控物OB2接近或觸碰基準面SP時，第一光學感測模組130a產生對應於偵測光L1的訊號S1且第二光學感測模組130b其中之另一產生對應於偵測光L2的訊號S2。接著，當第一光學感測模組130a的訊號S1的一部分小於預設強度時，則訊號S1的一部分的強度為第一部分的強度V1，而訊號的另一部分的強度為第二部分的強度V2，當第二光學感測模組130a的訊號S2的一部分 小於預設強度時，則訊號S2的一部分的強度為第一部分的強度V1’，而訊號S2’的另一部分的強度為第二部分的強度V2’。此外，在本實施例中，預設強度為當沒有第一觸控物OB1與第二觸控物OB2接近或觸碰基準面SP時，光學感測模組130所感測到的訊號的強度的倍數。在其他實施例中，預設強度可藉由不同方式而獲得，不同方式例如為實驗或模擬，本發明不以此為限。

請再參照圖3，處理單元140利用三角定位法以根據光學感測模組130的訊號S來計算出多個被第一觸控物OB1與第二觸控物OB2接近或觸碰的可能位置。具體而言，在本實施例中，處理單元140利用三角定位法以根據第一光學感測模組130a的訊號S1與第二光學感測模組130b的訊號S2來計算出多個被第一觸控物OB1與第二觸控物OB2接近或觸碰的可能位置，且多個被第一觸控物OB1與第二觸控物OB2接近或觸碰的可能位置，例如為位置P1、P2、P3及P4，而位置P1、P2、P3及P4其中之一對應到第一觸控物OB1相對於基準面SP的位置，位置P1、P2、P3及P4其中之另一對應到第二觸控物OB2相對於基準面SP的位置。

請參照圖3與圖4，處理單元140計算出可能位置的幾何中心位置C，且根據幾何中心位置C決定光學感測模組130的至少其中之一的初始曝光時間長度。具體而言，在本實施例中，處理單元140計算出多個被第一觸控物OB1與第二觸控物OB2接近或觸碰的可能位置P1、P2、P3及P4的幾何中心位置C。在其他實施例中，處理單元140亦可根據二發光模組120其中之一所提供 的偵測光L1中的射線L1a與射線L1b的角平分線LN1，以及二發光模組120其中之另一所提供的偵測光L2中的射線L2a與射線L2b的角平分線LN2，再計算出角平分線LN1與角平分線LN2的交點，此交點亦為多個被第一觸控物OB1與第二觸控物OB2接近或觸碰的可能位置P1、P2、P3及P4的幾何中心位置C。接著，處理單元140便可藉由查表法來根據幾何中心位置C找出光學感測模組130的至少其中之一的初始曝光時間長度。

請參照圖5A及圖5B，第一光學感測模組130a與第二光學感測模組130b至少其中之一的曝光時間長度採用初始曝光時間長度，使相對應的第一光學感測模組130a與第二光學感測模組130b至少其中之一的訊號的第一部分的強度V1(V1’)與第二部分的強度V2(V2’)超過零，在其他實施例中，第一光學感測模組130a與第二光學感測模組130b至少其中之一的曝光時間長度採用的初始曝光時間長度，使相對應的第一光學感測模組130a與第二光學感測模組130b至少其中之一的訊號的第一部分的強度V1(V1’)與第二部分的強度V2(V2’)超過2。此時，若相對應的第一光學感測模組130a與第二光學感測模組130b至少其中之一的第一部分的強度V1與第二部分的強度V2的差值未超過閥值時，如圖5A所示，因此處理單元140增加第一光學感測模組130a與第二光學感測模組130b的至少其中之一的曝光時間長度，其增加一固定的時間長度，而相對應的第一光學感測模組130a與第二光學感測模組130b的至少其中之一再次產生對應於偵測光L的訊號S’(未繪示)， 但第一部分的強度V1(V1’)與第二部分的強度V2(V2’)的差值仍未超過一預設程度時，處理單元140會再次增加光學感測模組130的曝光時間長度直到第一部分的強度V1(V1’)與第二部分的強度V2(V2’)的差值超過一預設程度，如圖5B所示，以使所對應的訊號S”的第一部分的強度V1(V1’)與第二部分的強度V2(V2’)的差值超過閥值。接著，處理單元140判斷所對應的訊號S”的第一部分的強度V1(V1’)與第二部分的強度V2(V2’)中的較大者所對應的被接近或觸碰的位置與光學感測模組130的距離大於第一部分的強度V1(V1’)與第二部分的強度V2(V2’)中的較小者所對應的被接近或觸碰的位置與光學感測模組130的距離。

請參照圖5A至圖5D，在本實施例中，第一光學感測模組130a可藉由上述過程而使訊號S1”的第一部分的強度V1與第二部分的強度V2的差值超過閥值，與第二光學感測模組130b亦可藉由上述過程而使訊號S2”的第一部分的強度V1與第二部分的強度V2的差值超過閥值。更進一步而言，處理單元140判斷第一光學感測模組130a的訊號S1”的第一部分的強度V1與第二部分的強度V2中的較大者所對應的被接近或觸碰的位置與第一光學感測模組130a的距離較大，以及第二光學感測模組130b的訊號S2”的第一部分的強度V1’與第二部分的強度V2’中的較大者所對應的被接近或觸碰的位置與第二光學感測模組130a的距離較小。如此一來，從多個被第一觸控物OB1與第二觸控物OB2接近或觸碰的可能位置(在本實施例中例如為位置P1、P2、P3及P4)可 以得知其中對應至第一觸控物OB1與第二觸控物OB2相對於基準面SP的位置。舉例而言，當處理單元140判斷第一觸控物OB1至第一光學感測模組130a的距離較近，且第二觸控物OB2距離第一光學感測模組130a較遠時，處理單元140可判斷出第一觸控物OB1與第二觸控物OB2是分別位於位置P1與P3，而不是位於位置P2與P4。這是因為當第一觸控物OB1與第二觸控物OB2分別位於位置P2與P4時，處理單元140會判斷出第一觸控物OB1至第一光學感測模組130a的距離較遠，且第二觸控物OB2距離第一光學感測模組130a較近。藉由此種方法，處理單元140便可以從所有可能位置中挑選出實際的觸碰或接近位置。

此外，在本實施例中，在處理單元140判斷出第一觸控物OB1與第二觸控物OB2接近或觸碰的實際位置之後，處理單元140使每一光學感測模組130的曝光時間返回至一預設值。

圖6是測量不同距離與所對應的所需最小曝光時間的實驗的示意圖，圖7是不同距離與所對應的所需最小曝光時間的數據圖。請參照圖6，在本實施例中，查表法所使用的表中的數據為經由實驗所得，每一實驗為將觸控物OB接近或碰觸基準面SP的多個位置上，多個位置例如為位置a至位置j，而位置a至位置j與光學感測模組130之間距離由近到遠且彼此不同。舉例而言，實驗為將觸控物OB接近或碰觸基準面SP的位置a，便可測得位置a與光學感測模組130之間的距離，接著，於此距離且設定光學感測模組130的曝光時間長度為最小曝光時間長度，並量測光學感測模 組130所偵測的訊號S中對應於觸控物OB的一部分的強度V’，若對應於觸控物OB的一部分的強度V’為零，則增加光學感測模組130的曝光時間長度以固定的時間長度，固定的時間長度例如為1毫秒。若對應於觸控物OB的一部分的強度V’超過零，則此時的曝光時間長度為此距離下使對應於觸控物OB的一部分的強度V’超過零所需要的最小曝光時間長度，表中的數據包含位置a至位置j與光學感測模組130之間的距離以及每一距離所對應的使對應於觸控物OB的一部分的強度V’超過零所需要的最小曝光時間長度。在其他實施例中，表中的數據包含位置a至位置j與光學感測模組130之間的距離以及每一距離所對應的使對應於觸控物OB的一部分的強度V’超過2所需要的最小曝光時間長度。

請參照圖6與圖7，在本實施例中，藉由實驗而得到包含位置a至位置j與光學感測模組130之間的距離以及每一距離所對應的使對應於觸控物OB的一部分的強度V’超過零所需要的最小曝光時間長度的表後，更可藉由內插法得到位於每一位置a至位置j之間的間距的位置與光學感測模組130之間的距離以及此距離所對應的使對應於觸控物OB的一部分的強度V’超過零所需要的最小曝光時間長度的數據，如圖7所示。或者，也可以不採用內插法，而是增加量測位置的數量。

值得注意的是，觸控物OB的位置a至位置j的數目、位置及間距僅用於舉例說明本實施例，其中觸控物OB更可放置於基準面SP上其他位置，且觸控物OB的數目亦可有所增減，此外， 觸控物OB之間的間距亦可視實際情況調整，本發明不以此為限。

圖8是本發明之一實施例中的觸控偵測方法的流程圖。請參照圖8，在本實施例中，觸控偵測方法可應用於上述之光學觸控系統100或200。本實施例之觸控偵測方法可用以判斷第一觸控物OB1與第二觸控物OB2的至少其中之一接近或觸碰基準面SP的動作，其中用以執行觸控偵測方法的系統可參考圖1到圖7之光學偵測系統，觸控偵測方法包括下列步驟：提供至少一偵測光L，並使偵測光L在基準面SP的前方傳遞(步驟S100)。在基準面SP的一側反射偵測光L(步驟S200)。偵測被反射的至少一偵測光L，並將至少一偵測光L轉換為至少一對應的訊號(步驟S300)。當第一觸控物OB1與第二觸控物OB2的至少其中之一接近或觸碰基準面SP時，根據對應於偵測光L的訊號判斷基準面SP被接近或觸碰的位置，當第一觸控物OB1與第二觸控物OB2接近或觸碰基準面SP時，分辨訊號中對應於第一觸控物OB1的第一部分的強度V1與對應於第二觸控物OB2的第二部分的強度V2的大小(步驟S400)，以及當第一觸控物OB1與第二觸控物OB2接近或觸碰基準面SP時，分辨訊號中對應於第一觸控物OB1的第一部分的強度V1與對應於第二觸控物OB2的第二部分的強度V2的大小。與圖1到圖7之實施例相似，觸控偵測方法可藉由當第一觸控物與第二觸控物的至少其中之一接近或觸碰基準面時，光學感測模組所感測的訊號中對應於第一觸控物的一第一部分的強度與對應於第二觸控物的一第二部分的強度的大小，並判斷基準面被接近或觸碰 的位置。

詳細而言，分辨訊號中對應於第一觸控物OB1的一第一部分的強度V1與對應於第二觸控物OB2的一第二部分的強度V2的大小的步驟包括：當第一部分的強度V1與第二部分的強度V2的差值超過一預設程度時，判斷第一部分的強度V1與第二部分的強度V2中的較大者所對應的被接近或觸碰的位置與偵測偵測光L的位置的距離大於第一部分的強度V1與第二部分的強度V2中的較小者所對應的被接近或觸碰的位置與偵測偵測光L的位置的距離。其中，用以執行上述步驟的裝置及詳細敘述可參考圖1到圖7之實施例所述，在此不再贅述。

此外，分辨訊號中對應於第一觸控物OB1的一第一部分的強度V1與對應於第二觸控物OB2的一第二部分的強度V2的大小的步驟更包括：當第一部分的強度V1與第二部分的強度V2的差值未超過預設程度時，增加偵測至少一偵測光L的曝光時間長度，以使第一部分的強度V1與第二部分的強度V2的差值超過預設程度。其中，用以執行上述步驟的裝置及詳細敘述可參考圖1到圖7之實施例所述，在此亦不再贅述。

另外，偵測被反射的至少一偵測光L並將至少一偵測光L轉換為至少一對應的訊號的步驟(即步驟S300)為在基準面SP旁的多個不同的偵測位置偵測至少一偵測光L，並將至少一偵測光L分別轉換成多個對應的訊號，且根據對應於偵測光L的訊號判斷基準面SP被接近或觸碰的位置的步驟包括：利用三角定位法 以根據分別對應於偵測位置的訊號來計算出多個被第一觸控物OB1與第二觸控物OB2接近或觸碰的可能位置。

進一步而言，分辨訊號中對應於第一觸控物OB1的一第一部分的強度V1與對應於第二觸控物OB2的一第二部分的強度V2的大小的步驟包括：分辨訊號中的第一部分的強度V1與第二部分的強度V2的大小，以從對應於訊號中的第一部分的強度V1與第二部分的強度V2的位置中挑選出第一觸控物OB1與第二觸控物OB2接近或觸碰的實際位置。

並且，分辨訊號中對應於第一觸控物OB1的一第一部分的強度V1與對應於第二觸控物OB2的一第二部分的強度V2的大小的步驟包括：當對應於偵測位置的第一部分的強度V1與第二部分的強度V2的差值皆未超過閥值時，增加偵測位置中的至少其中之一所對應的曝光時間長度，以使其所對應的第一部分的強度V1與第二部分的強度V2的差值超過閥值。

此外，其中分辨訊號中對應於第一觸控物OB1的一第一部分的強度V1與對應於第二觸控物OB2的一第二部分的強度V2的大小的步驟包括：計算出可能位置的幾何中心位置，且根據幾何中心位置決定在偵測位置中的至少其中之一偵測至少一偵測光L的初始曝光時間長度。並且，其中分辨訊號中對應於第一觸控物OB1的一第一部分的強度V1與對應於第二觸控物OB2的一第二部分的強度V2的大小的步驟包括：藉由查表法來根據幾何中心位置找出在偵測位置中的至少其中之一偵測至少一偵測光L的初 始曝光時間長度，其中查表法所查的表中的多個數值為實驗或模擬所得的數據。藉此，當第一觸控物與第二觸控物的至少其中之一接近或觸碰基準面時，判斷光學感測模組所感測的訊號中對應於第一觸控物的一第一部分的強度與對應於第二觸控物的一第二部分的強度的大小，並判斷基準面被接近或觸碰的位置。其中，用以執行上述步驟的裝置及詳細敘述可參考圖1到圖7之實施例所述，在此亦不再贅述。

更進一步而言，分辨訊號中對應於第一觸控物OB1的一第一部分的強度V1與對應於第二觸控物OB2的一第二部分的強度V2的大小的步驟包括：判斷出第一觸控物OB1與第二觸控物OB2接近或觸碰的實際位置之後，使曝光時間返回至一預設值。

此外，觸控偵測方法更包括：根據訊號中對應於第一觸控物OB1的一第一部分的強度V1與對應於第二觸控物OB2的一第二部分的強度V2的大小，來判斷第一觸控物OB1與第二觸控物OB2距離偵測偵測光L的位置的遠近。

圖9是圖8實施例中的流程圖。請參照圖9，在本實施例中，步驟S400可為如圖9的流程。具體而言，判斷是否偵測到對應於第一觸控物OB1的一第一部分的強度V1與對應於第二觸控物OB2的一第二部分的強度V2的大小，若是，則算出多個被第一觸控物OB1與第二觸控物OB2接近或觸碰的可能位置，接著，算出多個被第一觸控物OB1與第二觸控物OB2接近或觸碰的可能位置的座標的幾何中心座標C與幾何中心座標C到偵測偵測光的位置的距 離，並且利用幾何中心座標C到偵測偵測光L的位置的距離查表，決定適當的初始曝光時間長度。接著，判斷是否第一部分的強度V1與第二部分的強度V2的差值超過閥值，若是，則利用訊號中對應於第一觸控物OB1的一第一部分的強度V1與對應於第二觸控物的一第二部分的強度V2的大小，來判斷第一觸控物OB1與第二觸控物OB2接近或觸碰的實際位置。若第一部分的強度V1與第二部分的強度V2的差值未超過閥值，則將曝光時間增加一定值，直到第一部分的強度V1與第二部分的強度V2的差值超過閥值。更進一步而言，當獲得第一觸控物OB1與第二觸控物OB2接近或觸碰的實際位置，將曝光時間調回正常值。

圖10是本發明之一實施例中的電腦程式產品的指令流程圖。請參照圖10。電腦程式產品適於儲存於一電腦可讀取記錄媒體，以判斷一第一觸控物OB1與一第二觸控物OB2的至少其中之一接近或觸碰一基準面SP的動作。在本實施例中，此電腦程式產品可載入如圖1之處理單元140，以執行下列程式指令。此電腦程式產品可包括：第1程式指令(PG100)，提供至少一偵測光L，其中偵測光L在基準面SP的前方傳遞。第2程式指令(PG200)，偵測被反射的偵測光L，並將偵測光L轉換為一對應的訊號。第3程式指令(PG300)，當第一觸控物OB1與第二觸控物OB2的至少其中之一接近或觸碰基準面SP時，根據對應於偵測光L的訊號判斷基準面SP被接近或觸碰的位置，以及當第一觸控物OB1與第二觸控物OB2接近或觸碰基準面SP時，分辨訊號中對應於第一觸控物OB1 的一第一部分的強度V1與對應於第二觸控物OB2的一第二部分的強度V2的大小。並且，電腦程式產品所包括之程式指令可藉由圖1中的處理單元140執行處理。其中，上述之第1、第2及第3程式指令僅用於標示以方便說明本實施例，本發明之程式指令執行順序並不以此為限。並且，用以執行上述程式指令的裝置及詳細敘述可參考圖1至圖7實施例所述，在此亦不再贅述。

其中，第4程式指令可包括：當第一部分的強度V1與第二部分的強度V2的差值超過一預設程度時，判斷第一部分的強度V1與第二部分的強度V2中的較大者所對應的被接近或觸碰的位置與偵測偵測光L的位置的距離大於第一部分的強度V1與第二部分的強度V2中的較小者所對應的被接近或觸碰的位置與偵測偵測光L的位置的距離的程式指令。進一步而言，第4程式指令更包括：當第一部分的強度V1與第二部分的強度V2的差值未超過預設程度時，增加偵測至少一偵測光L的曝光時間長度，以使第一部分的強度V1與第二部分的強度V2的差值超過預設程度的程式指令。

更進一步而言，在本實施例中，其中偵測被反射的至少一偵測光L並將至少一偵測光L轉換為至少一對應的訊號的程式指令(即第2程式指令(PG200))為在基準面SP旁的多個不同的偵測位置偵測至少一偵測光L，並將至少一偵測光L分別轉換成多個對應的訊號，且根據對應於偵測光L的訊號判斷基準面SP被接近或觸碰的位置的程式指令包括：利用三角定位法以根據分別對應 於偵測位置的訊號來計算出多個被第一觸控物OB1與第二觸控物OB2接近或觸碰的可能位置的程式指令。其中，用以執行上述程式指令的裝置及詳細敘述可參考圖1至圖7實施例所述，在此亦不再贅述。

詳細而言，第4程式指令包括：分辨訊號中的第一部分的強度V1與第二部分的強度V2的大小，以從對應於訊號中的第一部分的強度V1與第二部分的強度V2的位置中挑選出第一觸控物OB1與第二觸控物OB2接近或觸碰的實際位置的程式指令。並且，第4程式指令包括：當對應於偵測位置的第一部分的強度V1與第二部分的強度V2的差值皆未超過閥值時，增加偵測位置中的至少其中之一所對應的曝光時間長度，以使其所對應的第一部分的強度V1與第二部分的強度V2的差值超過閥值的程式指令。其中，用以執行上述程式指令的裝置及詳細敘述可參考圖1至圖7實施例所述，在此亦不再贅述。

更進一步而言，第4程式指令包括：計算出可能位置的幾何中心位置，且根據幾何中心位置決定在偵測位置中的至少其中之一偵測至少一偵測光L的初始曝光時間長度的程式指令。並且，第4程式指令包括：藉由查表法來根據幾何中心位置找出在偵測位置中的至少其中之一偵測至少一偵測光L的初始曝光時間長度的程式指令。並且，第4程式指令包括：判斷出第一觸控物OB1與第二觸控物OB2接近或觸碰的實際位置之後，使曝光時間返回至一預設值的程式指令。其中用以執行上述程式指令的裝置及 詳細敘述可參考圖1至圖7實施例所述，在此亦不再贅述。

此外，在本實施例中，電腦程式產品可更包括：根據訊號中對應於第一觸控物OB1的一第一部分的強度V1與對應於第二觸控物OB2的一第二部分的強度V2的大小，來判斷第一觸控物OB1與第二觸控物OB2距離偵測偵測光L的位置的遠近的程式指令。

綜上所述，本發明的實施例中的光學觸控系統藉由當第一觸控物與第二觸控物的至少其中之一接近或觸碰基準面時，光學感測模組所感測的訊號中對應於第一觸控物的一第一部分的強度與對應於第二觸控物的一第二部分的強度的大小，因此可準確地判斷基準面被接近或觸碰的位置。本發明的實施例中的觸控偵測方法藉由當第一觸控物與第二觸控物的至少其中之一接近或觸碰基準面時，判斷所感測的訊號中對應於第一觸控物的一第一部分的強度與對應於第二觸控物的一第二部分的強度的大小，因此可準確地判斷基準面被接近或觸碰的位置。本發明的實施例中的電腦程式產品藉由當第一觸控物與第二觸控物的至少其中之一接近或觸碰基準面時，判斷所感測的訊號中對應於第一觸控物的一第一部分的強度與對應於第二觸控物的一第二部分的強度的大小，因此可準確地判斷基準面被接近或觸碰的位置。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍 當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

200‧‧‧光學觸控系統

110‧‧‧反射單元

120‧‧‧發光模組

130、130a、130b‧‧‧光學感測模組

140‧‧‧處理單元

D‧‧‧顯示器

SP‧‧‧基準面

L1、L2‧‧‧偵測光

P1、P2、P3、P4‧‧‧位置

Claims (27)

1. 一種光學觸控系統，用以判斷一第一觸控物與一第二觸控物的至少其中之一接近或觸碰一基準面的動作，該光學觸控系統包括：一反射單元，配置於該基準面旁；至少一發光模組，配置於該基準面旁，且提供一偵測光，其中該偵測光經由該基準面前方傳遞至該反射單元；至少一光學感測模組，配置於該基準面旁，其中該反射單元將該偵測光反射，且使該偵測光經由該基準面前方傳遞至該至少一光學感測模組；以及一處理單元，耦接至該光學感測模組，其中當該第一觸控物與該第二觸控物的至少其中之一接近或觸碰該基準面時，該處理單元根據來自該光學感測模組之對應於其所偵測到的該偵測光的訊號判斷該基準面被接近或觸碰的位置，且當該第一觸控物與該第二觸控物接近或觸碰該基準面時，該處理單元分辨該訊號中對應於該第一觸控物的一第一部分的強度與對應於該第二觸控物的一第二部分的強度的大小，其中當該第一部分的強度與該第二部分的強度的差值超過一預設程度時，該處理單元判斷該第一部分的強度與該第二部分的強度中的較大者所對應的該被接近或觸碰的位置與該光學感測模組的距離大於該第一部分的強度與該第二部分的強度中的較小者所對應的該被接近或觸碰的位置與該光學感測模組的距離。
2. 如申請專利範圍第1項所述的光學觸控系統，其中 當該第一部分的強度與該第二部分的強度的差值未超過該預設程度時，該處理單元增加該光學感測模組的曝光時間長度，以使該第一部分的強度與該第二部分的強度的差值超過該預設程度。
3. 如申請專利範圍第1項所述的光學觸控系統，其中該至少一光學感測模組為多個配置於該基準面旁不同位置的光學感測模組，當該第一觸控物與該第二觸控物接近或觸碰該基準面時，該處理單元利用三角定位法以根據該些光學感測模組的該些訊號來計算出多個被該第一觸控物與該第二觸控物接近或觸碰的可能位置。
4. 如申請專利範圍第3項所述的光學觸控系統，其中該處理單元分辨該些光學感測模組的至少其中之一的該訊號中的該第一部分的強度與該第二部分的強度的大小，以從該些可能位置中挑選出該第一觸控物與該第二觸控物接近或觸碰的實際位置。
5. 如申請專利範圍第3項所述的光學觸控系統，其中當該些光學感測模組的該些第一部分的強度與該些第二部分的強度的差值皆未超過該閥值時，該處理單元增加該些光學感測模組的至少其中之一的曝光時間長度，以使其所對應 的該第一部分的強度與該第二部分的強度的差值超過該閥值。
6. 如申請專利範圍第5項所述的光學觸控系統，其中該處理單元計算出該些可能位置的幾何中心位置，且根據該幾何中心位置決定該些光學感測模組的至少其中之一的初始曝光時間長度。
7. 如申請專利範圍第6項所述的光學觸控系統，其中該處理單元藉由查表法來根據該幾何中心位置找出該些光學感測模組的至少其中之一的該初始曝光時間長度。
8. 如申請專利範圍第7項所述的光學觸控系統，其中在該處理單元判斷出該第一觸控物與該第二觸控物接近或觸碰的實際位置之後，該處理單元使該些光學感測模組的曝光時間返回至一預設值。
9. 如申請專利範圍第1項所述的光學觸控系統，其中該處理單元根據該訊號中對應於該第一觸控物的一第一部分的強度與對應於該第二觸控物的一第二部分的強度的大小，來判斷該第一觸控物與該第二觸控物距離該光學感測模組的遠近。
10. 一種觸控偵測方法，用以判斷一第一觸控物與一第 二觸控物的至少其中之一接近或觸碰一基準面的動作，該觸控偵測方法包括：提供至少一偵測光，並使該偵測光在該基準面的前方傳遞；在該基準面的一側反射該偵測光；偵測被反射的該至少一偵測光，並將該至少一偵測光轉換為至少一對應的訊號；當該第一觸控物與該第二觸控物的至少其中之一接近或觸碰該基準面時，根據對應於該偵測光的該訊號判斷該基準面被接近或觸碰的位置；以及當該第一觸控物與該第二觸控物接近或觸碰該基準面時，分辨該訊號中對應於該第一觸控物的一第一部分的強度與對應於該第二觸控物的一第二部分的強度的大小，其中當該第一部分的強度與該第二部分的強度的差值超過一預設程度時，判斷該第一部分的強度與該第二部分的強度中的較大者所對應的該被接近或觸碰的位置與偵測該偵測光的位置的距離大於該第一部分的強度與該第二部分的強度中的較小者所對應的該被接近或觸碰的位置與偵測該偵測光的位置的距離。
11. 如申請專利範圍第10項所述之觸控偵測方法，其中分辨該訊號中對應於該第一觸控物的一第一部分的強度與對應於該第二觸控物的一第二部分的強度的大小的步驟更包括： 當該第一部分的強度與該第二部分的強度的差值未超過該預設程度時，增加偵測該至少一偵測光的曝光時間長度，以使該第一部分的強度與該第二部分的強度的差值超過該預設程度。
12. 如申請專利範圍第10項所述之觸控偵測方法，其中偵測被反射的該至少一偵測光並將該至少一偵測光轉換為至少一對應的訊號的步驟為在基準面旁的多個不同的偵測位置偵測該至少一偵測光，並將該至少一偵測光分別轉換成多個對應的訊號，且根據對應於該偵測光的該訊號判斷該基準面被接近或觸碰的位置的步驟包括：利用三角定位法以根據分別對應於該些偵測位置的該些訊號來計算出多個被該第一觸控物與該第二觸控物接近或觸碰的可能位置。
13. 如申請專利範圍第12項所述之觸控偵測方法，其中分辨該訊號中對應於該第一觸控物的一第一部分的強度與對應於該第二觸控物的一第二部分的強度的大小的步驟包括：分辨該些訊號中的該第一部分的強度與該第二部分的強度的大小，以從對應於該些訊號中的該第一部分的強度與該第二部分的強度的該些位置中挑選出該第一觸控物與該第二觸控物接近或觸碰的實際位置。
14. 如申請專利範圍第12項所述之觸控偵測方法，其中 分辨該訊號中對應於該第一觸控物的一第一部分的強度與對應於該第二觸控物的一第二部分的強度的大小的步驟包括：當對應於該些偵測位置的該些第一部分的強度與該些第二部分的強度的差值皆未超過該閥值時，增加該些偵測位置中的至少其中之一所對應的該曝光時間長度，以使其所對應的該第一部分的強度與該第二部分的強度的差值超過該閥值。
15. 如申請專利範圍第14項所述之觸控偵測方法，其中分辨該訊號中對應於該第一觸控物的一第一部分的強度與對應於該第二觸控物的一第二部分的強度的大小的步驟包括：計算出該些可能位置的幾何中心位置，且根據該幾何中心位置決定在該些偵測位置中的至少其中之一偵測該至少一偵測光的初始曝光時間長度。
16. 如申請專利範圍第15項所述之觸控偵測方法，其中分辨該訊號中對應於該第一觸控物的一第一部分的強度與對應於該第二觸控物的一第二部分的強度的大小的步驟包括：藉由查表法來根據該幾何中心位置找出在該些偵測位置中的至少其中之一偵測該至少一偵測光的初始曝光時間長度，其中該查表法所查的表中的多個數值為實驗或模擬所 得的數據。
17. 如申請專利範圍第16項所述之觸控偵測方法，其中分辨該訊號中對應於該第一觸控物的一第一部分的強度與對應於該第二觸控物的一第二部分的強度的大小的步驟包括：判斷出該第一觸控物與該第二觸控物接近或觸碰的實際位置之後，使該些曝光時間返回至一預設值。
18. 如申請專利範圍第10項所述之觸控偵測方法，更包括：根據該訊號中對應於該第一觸控物的一第一部分的強度與對應於該第二觸控物的一第二部分的強度的大小，來判斷該第一觸控物與該第二觸控物距離偵測該偵測光的位置的遠近。
19. 一種電腦程式產品，儲存於一電腦可讀取記錄媒體，以判斷一第一觸控物與一第二觸控物的至少其中之一接近或觸碰一基準面的動作，該電腦程式產品包括：第1程式指令，提供至少一偵測光，其中該偵測光在該基準面的前方傳遞；第2程式指令，偵測被反射的該偵測光，並將該偵測光轉換為一對應的訊號；第3程式指令，當該第一觸控物與該第二觸控物的至少其中之一接近或觸碰該基準面時，根據對應於該偵測光的該訊 號判斷該基準面被接近或觸碰的位置；以及第4程式指令，當該第一觸控物與該第二觸控物接近或觸碰該基準面時，分辨該訊號中對應於該第一觸控物的一第一部分的強度與對應於該第二觸控物的一第二部分的強度的大小，其中當該第一部分的強度與該第二部分的強度的差值超過一預設程度時，判斷該第一部分的強度與該第二部分的強度中的較大者所對應的該被接近或觸碰的位置與偵測該偵測光的位置的距離大於該第一部分的強度與該第二部分的強度中的較小者所對應的該被接近或觸碰的位置與偵測該偵測光的位置的距離的程式指令。
20. 如申請專利範圍第19項所述之電腦程式產品，其中該第4程式指令更包括：當該第一部分的強度與該第二部分的強度的差值未超過該預設程度時，增加偵測該至少一偵測光的曝光時間長度，以使該第一部分的強度與該第二部分的強度的差值超過該預設程度的程式指令。
21. 如申請專利範圍第19項所述之電腦程式產品，其中該第2程式指令為在基準面旁的多個不同的偵測位置偵測該至少一偵測光，並將該至少一偵測光分別轉換成多個對應的訊號的程式指令，且根據對應於該偵測光的該訊號判斷該基準面被接近或觸碰的位置的程式指令包括：利用三角定位法以根據分別對應於該些偵測位置的該些訊號來計算出多個被該第一觸控物與該第二觸控物接近 或觸碰的可能位置的程式指令。
22. 如申請專利範圍第21項所述之電腦程式產品，其中該第4程式指令包括：分辨該些訊號中的該第一部分的強度與該第二部分的強度的大小，以從對應於該些訊號中的該第一部分的強度與該第二部分的強度的該些位置中挑選出該第一觸控物與該第二觸控物接近或觸碰的實際位置的程式指令。
23. 如申請專利範圍第21項所述之電腦程式產品，其中該第4程式指令包括：當對應於該些偵測位置的該些第一部分的強度與該些第二部分的強度的差值皆未超過該閥值時，增加該些偵測位置中的至少其中之一所對應的曝光時間長度，以使其所對應的該第一部分的強度與該第二部分的強度的差值超過該閥值的程式指令。
24. 如申請專利範圍第23項所述之電腦程式產品，其中該第4程式指令包括：計算出該些可能位置的幾何中心位置，且根據該幾何中心位置決定在該些偵測位置中的至少其中之一偵測該至少一偵測光的初始曝光時間長度的程式指令。
25. 如申請專利範圍第24項所述之電腦程式產品，其中該第4程式指令包括：藉由查表法來根據該幾何中心位置找出在該些偵測位置中的至少其中之一偵測該至少一偵測光的初始曝光時間 長度的程式指令。
26. 如申請專利範圍第25項所述之電腦程式產品，其中該第4程式指令包括：判斷出該第一觸控物與該第二觸控物接近或觸碰的實際位置之後，使該些曝光時間返回至一預設值的程式指令。
27. 如申請專利範圍第19項所述之電腦程式產品，更包括：根據該訊號中對應於該第一觸控物的一第一部分的強度與對應於該第二觸控物的一第二部分的強度的大小，來判斷該第一觸控物與該第二觸控物距離偵測該偵測光的位置的遠近的程式指令。