TWI604360B - 用來偵測觸控物件移動方向之光學影像式觸控系統與觸控影像處理方法 - Google Patents

Description

用來偵測觸控物件移動方向之光學影像式觸控系統與觸控影 像處理方法

本發明係提供一種光學影像式觸控系統與觸控影像處理方法，尤指一種可偵測觸控物件移動方向之光學影像式觸控系統與觸控影像處理方法。

在現今各式消費性電子產品市場中，個人數位助理、行動電話，以及手機等可攜式電子產品皆已廣泛使用具有觸控裝置作為其資料溝通的界面工具。由於目前電子產品的設計皆以輕、薄、短、小為方向，因此在產品上無足夠空間容納如鍵盤、滑鼠等傳統輸入裝置，尤其在講求人性化設計的平板電腦需求的帶動下，搭配觸控裝置的顯示器已逐漸成為各式電子產品的關鍵零組件之一。然而現今所發展出之觸控技術眾多，例如電阻式、電容式、超音波式、紅外線感測式、光學影像式等觸控技術，且由於技術層面與成本有所差異，因此這諸多種類之觸控技術便運用在各種不同領域。

舉例來說，光學影像式觸控技術之作用原理為透過位於顯示器兩個角落的攝影機，偵測觸控物體所形成的陰影，經由三角定位找出觸控之位置，故與傳統電阻式或電容式觸控技術比較起來，其具有準確、穿透率高、可靠度佳、損壞率低、成本低以及支援多點觸控手勢等優點，在中大尺寸顯示器方面很容易切入市場。然而現有的光學影像式觸控系統需要反光邊框以提供物體於座標偵測區時之拍攝背景，藉以隔離座標偵測區以外之干擾源，而若座標偵測區上有觸控物則會阻擋邊框反光而使得感測器偵測到黑影，進 而利用黑影位置來推得觸控位置。換言之，反光邊框係提供了阻擋外界干擾源與作為觸控物與背景差異之功能。然而由於反光邊框需與感測器共平面，而造成了組裝上之困難，且也增加了製造成本；再者，當習知光學影像式觸控系統在執行手勢觸控操作時常會遇到手勢辨識準確度不佳之問題。因此如何設計出兼具較低成本且較佳手勢辨識準確度之光學影像式觸控系統，便為現今光學觸控技術所需努力之課題。

本發明係提供一種可偵測觸控物件移動方向之光學影像式觸控系統與觸控影像處理方法，以解決上述之問題。

本發明之申請專利範圍係揭露一種用來偵測觸控物件移動方向之光學影像式觸控系統，其包含有一顯示面板、一光源模組、一觸控物件、一第一影像感測器、一第二影像感測器與一控制模組。該顯示面板上係形成有一座標偵測區；該光源模組設置於該顯示面板之外側且用來發射光線；該觸控物件包含有一至少反光區，其係用來於該座標偵測區內移動時反射該光源模組所發出之光線，該觸控物件係於一第一時間點之一第一位置移動至一第二時間點之一第二位置；該第一影像感測器係設置於該顯示面板外側之一角落，該第一影像感測器係用來擷取該至少一反光區所反射傳來之光線，藉以於該第一時間點與該第二時間點分別產生相對應該觸控物件之一第一訊號與一第二訊號；該第二影像感測器係設置於該顯示面板外側之另一角落，該第二影像感測器係用來擷取該至少一反光區所反射傳來之光線，藉以於該第一時間點與該第二時間點分別產生相對應該觸控物件之一第三訊號與一第四訊號；該控制模組係耦合於該第一影像感測器與該第二影像感測器，該控制模組係用來依據該第一訊號、該第二訊號、該第三訊號與該第四訊號之波形變化關係計算出該觸控物件由該第一位置移動至該第二位置之移動方向。

本發明之申請專利範圍係另揭露該觸控物件之該至少一反光區上形成有複數個透明微珠結構或複數個微稜鏡結構。

本發明之申請專利範圍係另揭露該控制模組係用來於該第一訊號之波形向一第一方向平移以形成該第二訊號且該第三訊號之波形向該第一方向平移以形成該第四訊號時，判斷該觸控物件於一第一垂直方向由該第一位置移動至該第二位置。

本發明之申請專利範圍係另揭露該控制模組係另用來於該第一訊號之波形向相反於該第一方向之一方向平移以形成該第二訊號且該第三訊號之波形向相反於該第一方向之該方向平移以形成該第四訊號時，判斷該觸控物件於一第二垂直方向由該第一位置移動至該第二位置，其中該第一垂直方向係相反於該第二垂直方向。

本發明之申請專利範圍係另揭露該控制模組係用來於該第一訊號之波形向該第一方向微平移以形成該第二訊號且該第三訊號之波形向相反於該第一方向之該方向平移以形成該第四訊號時，判斷該觸控物件於一第一水平方向由該第一位置移動至該第二位置。

本發明之申請專利範圍係另揭露該控制模組係另用來於該第一訊號之波形向相反於該第一方向之該方向平移以形成該第二訊號且該第三訊號之波形向該第一方向微平移以形成該第四訊號時，判斷該觸控物件於一第二水平方向由該第一位置移動至該第二位置，其中該第一水平方向係相反於該第二水平方向。

本發明之申請專利範圍係另揭露該控制模組係用來於該第一訊號之波形振幅放大以形成該第二訊號且該第三訊號之波形振幅減小以形成該第四訊號時，判斷該觸控物件於一第一旋轉方向由該第一位置旋轉至該第二位置。

本發明之申請專利範圍係另揭露該控制模組係另用來於該第一訊號之波形振幅減小以形成該第二訊號且該第三訊號之波形振幅放大以形成該第四訊號時，判斷該觸控物件於一第二旋轉方向由該第一位置旋轉至該第二位置，其中該第一旋轉方向係相反於該第二旋轉方向。

本發明之申請專利範圍係另揭露該第一訊號、該第二訊號、該第三訊號與該第四訊號係分別包含有複數個突波。

本發明之申請專利範圍係另揭露該觸控物件係為一觸控筆。

本發明之申請專利範圍係另揭露該光源模組包含有兩發光二極體，其係分別設置於該顯示面板外側之兩角落。

本發明之申請專利範圍係另揭露一種用來偵測觸控物件移動方向之觸控影像處理方法，其包含有於一觸控物件上形成有至少一反光區；一光源模組對該觸控物件發射光線；該觸控物件係於一第一時間點之一第一位置移動至一第二時間點之一第二位置；一第一影像感測器擷取該至少一反光區所反射傳來之光線，藉以於該第一時間點與該第二時間點分別產生相對應該觸控物件之一第一訊號與一第二訊號；一第二影像感測器擷取該至少一反光區所反射傳來之光線，藉以於該第一時間點與該第二時間點分別產生相對應該觸控物件之一第三訊號與一第四訊號；以及一控制模組依據該第一訊號、該第二訊號、該第三訊號與該第四訊號之波形變化關係計算出該觸控物件由該第一位置移動至該第二位置之移動方向。

本發明之申請專利範圍係另揭露該控制模組依據該第一訊號、該第二訊號、該第三訊號與該第四訊號之波形變化關係計算出該觸控物件由該第一位置移動至該第二位置之移動方向包含有：該控制模組於該第一訊號之波形向一第一方向平移以形成該第二訊號且該第三訊號之波形向該第一方向平移以形成該第四訊號時，判斷該觸控物件於一第一垂直方向由該第一位置移動至該第二位置。

本發明之申請專利範圍係另揭露該控制模組依據該第一訊號、該第二訊號、該第三訊號與該第四訊號之波形變化關係計算出該觸控物件由該第一位置移動至該第二位置之移動方向另包含有：該控制模組係另於該第一訊號之波形向相反於該第一方向之一方向平移以形成該第二訊號且該第三訊號之波形向相反於該第一方向之該方向平移以形成該第四訊號時，判斷該觸 控物件於一第二垂直方向由該第一位置移動至該第二位置，其中該第一垂直方向係相反於該第二垂直方向。

本發明之申請專利範圍係另揭露該控制模組依據該第一訊號、該第二訊號、該第三訊號與該第四訊號之波形變化關係計算出該觸控物件由該第一位置移動至該第二位置之移動方向包含有：該控制模組係於該第一訊號之波形向該第一方向微平移以形成該第二訊號且該第三訊號之波形向相反於該第一方向之該方向平移以形成該第四訊號時，判斷該觸控物件於一第一水平方向由該第一位置移動至該第二位置。

本發明之申請專利範圍係另揭露該控制模組依據該第一訊號、該第二訊號、該第三訊號與該第四訊號之波形變化關係計算出該觸控物件由該第一位置移動至該第二位置之移動方向另包含有：該控制模組係另於該第一訊號之波形向相反於該第一方向之該方向平移以形成該第二訊號且該第三訊號之波形向該第一方向微平移以形成該第四訊號時，判斷該觸控物件於一第二水平方向由該第一位置移動至該第二位置，其中該第一水平方向係相反於該第二水平方向。

本發明之申請專利範圍係另揭露該控制模組依據該第一訊號、該第二訊號、該第三訊號與該第四訊號之波形變化關係計算出該觸控物件由該第一位置移動至該第二位置之移動方向包含有：該控制模組係於該第一訊號之波形振幅放大以形成該第二訊號且該第三訊號之波形振幅減小以形成該第四訊號時，判斷該觸控物件於一第一旋轉方向由該第一位置旋轉至該第二位置。

本發明之申請專利範圍係另揭露該控制模組依據該第一訊號、該第二訊號、該第三訊號與該第四訊號之波形變化關係計算出該觸控物件由該第一位置移動至該第二位置之移動方向另包含有：該控制模組係另於該第一訊號之波形振幅減小以形成該第二訊號且該第三訊號之波形振幅放大以形成該第四訊號時，判斷該觸控物件於一第二旋轉方向由該第一位置旋轉至該第 二位置，其中該第一旋轉方向係相反於該第二旋轉方向。

本發明所提供之光學影像式觸控系統與觸控影像處理方法係藉由不同影像感測器於不同時間點所分別擷取到觸控物件所反射傳來之光線而產生不同相對應訊號，再依據此訊號間之波形變化關係判斷觸控物件之移動方向，如上下左右移動或順時針方向與逆時針方向旋轉，藉此得到相對應手勢操控以提供電腦主機執行相關觸控操作之依據。由於本發明係利用感測反射光機制，故可無須使用反光邊框，而可克服組裝上之困難且降低製造成本；再者，本發明可偵測觸控物件(如觸控筆)之移動方向而可以筆勢操控取代手勢操控，故可大幅提昇觸控筆之實際應用性且同時兼具觸控物件移動判斷之精準性。

50‧‧‧光學影像式觸控系統

52‧‧‧顯示面板

521‧‧‧座標偵測區

54‧‧‧光源模組

54a、54b‧‧‧發光二極體

56‧‧‧觸控物件

561‧‧‧第一反光區

58‧‧‧第一影像感測器

60‧‧‧第二影像感測器

62‧‧‧控制模組

T1‧‧‧第一時間點

T2‧‧‧第二時間點

P1‧‧‧第一位置

P2‧‧‧第二位置

S1‧‧‧第一訊號

S2‧‧‧第二訊號

S3‧‧‧第三訊號

S4‧‧‧第四訊號

V1‧‧‧第一垂直方向

V2‧‧‧第二垂直方向

H1‧‧‧第一水平方向

H2‧‧‧第二水平方向

R1‧‧‧第一旋轉方向

R2‧‧‧第二旋轉方向

100、102、104、106、108、110、112‧‧‧步驟

第1圖為本發明實施例光學影像式觸控系統之功能方塊示意圖。

第2圖為本發明實施例光學影像式觸控系統之正視示意圖。

第3圖為本發明實施例觸控物件之元件示意圖。

第4圖為本發明實施例光學影像式觸控系統執行觸控影像處理方法之流程圖。

第5圖至第16圖分別為觸控物件於不同運動狀態之示意圖與相對應該運動狀態之訊號變化示意圖。

請參閱第1圖與第2圖，第1圖為本發明實施例一光學影像式觸控系統50之功能方塊示意圖，第2圖為本發明實施例光學影像式觸控系統50之正視示意圖。光學影像式觸控系統50包含有一顯示面板52、一光源模組54、一觸控物件56、一第一影像感測器58、一第二影像感測器60，以及一控制模組62。顯示面板52係可為一觸控面板，且其上係形成有一座標偵測區521。光源模組54係設置於顯示面板52之外側且用來發射光線，於此 實施例中光源模組54可包含兩發光二極體54a、54b，如雷射發光二極體或紅外線發光二極體等，發光二極體54a、54b係分別設置於顯示面板52外側之兩角落，發光二極體54a、54b係用來發射光線，藉以照明觸控物件56。第一影像感測器58與第二影像感測器60係分別設置於顯示面板52外側之兩角落，如鄰近於發光二極體54a、54b之位置，第一影像感測器58與第二影像感測器60係分別用來擷取觸控物件56反射傳來之光線，藉以產生相對應觸控物件56之訊號，第一影像感測器58與第二影像感測器60係可分別為一攝影機等。控制模組62係耦合於第一影像感測器58與第二影像感測器60，控制模組62可接收第一影像感測器58與第二影像感測器60所擷取之影像資料，藉以計算出觸控物件56於座標偵測區521之座標值。此外，本發明之顯示面板52、光源模組54、第一影像感測器58、第二影像感測器60與控制模組62係可整合於同一顯示器內，例如於顯示螢幕或一體式桌上型電腦(All In One PC)之內等；或是光源模組54、第一影像感測器58、第二影像感測器60與控制模組62係可單獨模組化，例如設置於用來外掛於顯示面板52之一框架內，且座標偵測區521係可為該框架上之透明面板，故可拆卸安裝於不同之顯示面板52上。

請參閱第3圖，第3圖為本發明實施例觸控物件56之元件示意圖。觸控物件56係可為一觸控筆，觸控物件56包含有至少一反光區561，於此實施例中觸控物件56包含有三組互相間隔之反光區561，至於觸控物件56之反光區561之設置數量與位置可不侷限於此實施例所述，端視實際設計需求而定。觸控物件56之反光區561係可由反光材質所組成，例如觸控物件56之反光區561上可形成有複數個透明微珠結構或複數個微稜鏡結構，其係可反射光源模組54所發出之光線且其反射光可沿原入射光之行徑返回。

請參閱第4圖至第16圖，第4圖為本發明實施例光學影像式觸控系統50執行觸控影像處理方法之流程圖，第5圖至第16圖分別為觸控物件56於不同運動狀態之示意圖與相對應該運動狀態之訊號變化示意圖。本發明 執行觸控影像處理之方法包含有下列步驟：步驟100：於觸控物件56上形成有至少一反光區561。

步驟102：當觸控物件56於座標偵測區521內進行觸控操作時，光源模組54對觸控物件56發射光線。

步驟104：觸控物件56係於一第一時間點T1之一第一位置P1移動至一第二時間點T2之一第二位置P2。

步驟106：第一影像感測器58擷取觸控物件56之反光區561所反射傳來之光線，藉以於第一時間點T1與第二時間點T2分別產生相對應觸控物件56之一第一訊號S1與一第二訊號S2。

步驟108：第二影像感測器60擷取觸控物件56之反光區561所反射傳來之光線，藉以於第一時間點T1與第二時間點T2分別產生相對應觸控物件56之一第三訊號S3與一第四訊號S4。

步驟110：控制模組62依據第一訊號S1、第二訊號S2、第三訊號S3與第四訊號S4之波形變化關係計算出觸控物件56由第一位置P1移動至第二位置P2之移動方向，以執行相關觸控操作。

步驟112：結束。

於此對上述步驟作更進一步說明，為了達到於光學影像式觸控系統50實施觸控之目的，使用者可使用觸控物件56於座標偵測區521內進行觸控操作。當觸控物件56接近顯示面板52之座標偵測區521時，光源模組54可對觸控物件56發射光線，藉以照明觸控物件。此時，第一影像感測器58與第二影像感測器60可分別擷取觸控物件56之反光區561所反射傳來之光線。第一訊號S1、第二訊號S2、第三訊號S3與第四訊號S4係可分別包含有複數個突波，舉例來說由於觸控物件56之三反光區561係可佈滿透明微珠結構或微稜鏡結構(可反光物質)，其係可將發光二極體54a、54b所照射到之光線幾乎完全由原入射路徑反射回相對應之第一影像感測器58與第二影像感測器60，而使第一影像感測器58與第二影像感測器60分別產生明顯 之三突波訊號。

如第5圖與第6圖所示，若定義第一影像感測器58與第二影像感測器60之感測範圍(由0度至90度)為由座標偵測區521之頂側至旁側，當觸控物件56於一第一垂直方向V1由第一位置P1移動至第二位置P2時，也就是觸控物件56向上滑動時，第一影像感測器58所產生第一訊號S1之波形係向一第一方向平移(向右平移)以形成第二訊號S2，且第二影像感測器60所產生第三訊號S3之波形係亦向該第一方向平移(向右平移)以形成第四訊號S4。也就是說於不同時間點之比較，觸控物件56係於第一時間點T1較遠離於第一影像感測器58與第二影像感測器60，此時皆處於對應第一影像感測器58與第二影像感測器60之感測範圍角度較大之位置(較接近90度)，而觸控物件56係於第二時間點T2較接近於第一影像感測器58與第二影像感測器60，此時皆處於對應第一影像感測器58與第二影像感測器60之感測範圍角度較小之位置(較接近0度)，故會造成初始訊號之第一訊號S1與第三訊號S3同向平移以分別產生結束訊號之第二訊號S2與第四訊號S4。故藉由上述訊號波形變化之判讀可推得觸控物件56向上滑動以接近第一影像感測器58與第二影像感測器60，意即對應向上滑動之手勢操控，藉以提供電腦主機執行相關觸控操作之依據。

如第7圖與第8圖所示，若定義第一影像感測器58與第二影像感測器60之感測範圍(由0度至90度)為由座標偵測區521之頂側至旁側，當觸控物件56於一第二垂直方向V2由第一位置P1移動至第二位置P2時，其中第一垂直方向V1係相反於第二垂直方向V2，也就是觸控物件56向下滑動時，第一影像感測器58所產生第一訊號S1之波形係向相反於該第一方向之一方向平移(向左平移)以形成第二訊號S2，且第二影像感測器60所產生第三訊號S3之波形係亦向相反於該第一方向之該方向平移(向左平移)以形成第四訊號S4。也就是說於不同時間點之比較，觸控物件56係於第一時間點T1較接近於第一影像感測器58與第二影像感測器60，此時皆處於對應 第一影像感測器58與第二影像感測器60之感測範圍角度較小之位置(較接近0度)，而觸控物件56係於第二時間點T2較遠離於第一影像感測器58與第二影像感測器60，此時皆處於對應第一影像感測器58與第二影像感測器60之感測範圍角度較大之位置(較接近90度)，故會造成初始訊號之第一訊號S1與第三訊號S3同向平移以分別產生結束訊號之第二訊號S2與第四訊號S4。故藉由上述訊號波形變化之判讀可推得觸控物件56向下滑動以遠離第一影像感測器58與第二影像感測器60，意即對應向下滑動之手勢操控，藉以提供電腦主機執行相關觸控操作之依據。

如第9圖與第10圖所示，若定義第一影像感測器58與第二影像感測器60之感測範圍(由0度至90度)為由座標偵測區521之頂側至旁側，當觸控物件56於一第一水平方向H1由第一位置P1移動至第二位置P2時，也就是觸控物件56向右滑動時，第一影像感測器58所產生第一訊號S1之波形係向該第一方向微平移(向右微平移)以形成第二訊號S2，且第二影像感測器60所產生第三訊號S3之波形係向相反於該第一方向之該方向平移(向左平移)以形成第四訊號S4。也就是說於不同時間點之比較，觸控物件56係於第一時間點T1較接近於第一影像感測器58(此時處於對應第一影像感測器58之感測範圍角度較大之位置，意即較接近90度)但較遠離於第二影像感測器60(此時處於對應第二影像感測器60之感測範圍角度較小之位置，意即較接近0度)，而觸控物件56係於第二時間點T2較遠離於第一影像感測器58(此時處於對應第一影像感測器60之感測範圍角度較小之位置，意即較接近0度)但較接近於第二影像感測器60(此時處於對應第二影像感測器60之感測範圍角度較大之位置，意即較接近90度)，故會造成初始訊號之第一訊號S1與第三訊號S3反向平移以分別產生結束訊號之第二訊號S2與第四訊號S4；此外，當觸控物件56於第一水平方向H1由第一位置P1移動至第二位置P2時，由於對應第一影像感測器58之感測範圍角度變化較小且對應第二影像感測器60之感測範圍角度變化較大，故第一訊號S1至第二訊號S2 之波形平移幅度會較第三訊號S3至第四訊號S4之波形平移幅度來的小。故藉由上述訊號波形變化之判讀可推得觸控物件56向右滑動以遠離第一影像感測器58且接近第二影像感測器60，意即對應向右滑動之手勢操控，藉以提供電腦主機執行相關觸控操作之依據。

如第11圖與第12圖所示，若定義第一影像感測器58與第二影像感測器60之感測範圍(由0度至90度)為由座標偵測區521之頂側至旁側，當觸控物件56於一第二水平方向H2由第一位置P1移動至第二位置P2時，其中第一水平方向H1係相反於第二水平方向H2，也就是觸控物件56向左滑動時，第一影像感測器58所產生第一訊號S1之波形係向相反於該第一方向之該方向平移(向左平移)以形成第二訊號S2，且第二影像感測器60所產生第三訊號S3之波形係向該第一方向微平移(向右微平移)以形成第四訊號S4。也就是說於不同時間點之比較，觸控物件56係於第一時間點T1較遠離於第一影像感測器58(此時處於對應第一影像感測器58之感測範圍角度較小之位置，意即較接近0度)但較接近於第二影像感測器60(此時處於對應第二影像感測器60之感測範圍角度較大之位置，意即較接近90度)，而觸控物件56係於第二時間點T2較接近於第一影像感測器58(此時處於對應第一影像感測器60之感測範圍角度較大之位置，意即較接近90度)但較遠離於第二影像感測器60(此時處於對應第二影像感測器60之感測範圍角度較小之位置，意即較接近0度)，故會造成初始訊號之第一訊號S1與第三訊號S3反向平移以分別產生結束訊號之第二訊號S2與第四訊號S4；此外，當觸控物件56於第二水平方向H2由第一位置P1移動至第二位置P2時，由於對應第一影像感測器58之感測範圍角度變化較大且對應第二影像感測器60之感測範圍角度變化較小，故第一訊號S1至第二訊號S2之波形平移幅度會較第三訊號S3至第四訊號S4之波形平移幅度來的大。故藉由上述訊號波形變化之判讀可推得觸控物件56向左滑動以接近第一影像感測器58且遠離第二影像感測器60，意即對應向左滑動之手勢操控，藉以提供電腦主機執行相關觸 控操作之依據。

如第13圖與第14圖所示，若定義第一影像感測器58與第二影像感測器60之感測範圍(由0度至90度)為由座標偵測區521之頂側至旁側，當觸控物件56於一第一旋轉方向R1由第一位置P1旋轉至第二位置P2時，也就是觸控物件56以順時針方向旋轉時，第一訊號S1之波形振幅放大以形成第二訊號S2，且第三訊號S3之波形振幅減小以形成第四訊號S4。也就是說於不同時間點之比較，觸控物件56於第二時間點T2可較第一時間點T1反射較多光線至第一影像感測器58，但反射較少光線至第二影像感測器60，此乃因於第二時間點T2觸控物件56面對第一影像感測器58之投影面積較第一時間點T1觸控物件56面對第一影像感測器58之投影面積為大，故可反射較多之光量而產生訊號強度較強之第二訊號S2；且於第二時間點T2觸控物件56面對第二影像感測器60之投影面積較第一時間點T1觸控物件56面對第二影像感測器60之投影面積為小，故反射較少之光量而產生訊號強度較弱之第四訊號S4。故藉由上述訊號波形變化之判讀可推得觸控物件56以順時針方向旋轉，意即對應順時針旋轉之手勢操控，藉以提供電腦主機執行相關觸控操作之依據。

如第15圖與第16圖所示，若定義第一影像感測器58與第二影像感測器60之感測範圍(由0度至90度)為由座標偵測區521之頂側至旁側，當觸控物件56於一第二旋轉方向R2由第一位置P1旋轉至第二位置P2時，其中第一旋轉方向R1係相反於第二旋轉方向R2，也就是觸控物件56以逆時針方向旋轉時，第一訊號S1之波形振幅減小以形成第二訊號S2，且第三訊號S3之波形振幅放大以形成第四訊號S4。也就是說於不同時間點之比較，觸控物件56於第二時間點T2係較第一時間點T1反射較少光線至第一影像感測器58，但反射較多光線至第二影像感測器60，此乃因於第二時間點T2觸控物件56面對第一影像感測器58之投影面積較第一時間點T1觸控物件56面對第一影像感測器58之投影面積為小，故反射較少之光量而產生訊號 強度較弱之第二訊號S2；且於第二時間點T2觸控物件56面對第二影像感測器60之投影面積較第一時間點T1觸控物件56面對第二影像感測器60之投影面積為大，故可反射較多之光量而產生訊號強度較強之第四訊號S4。故藉由上述訊號波形變化之判讀可推得觸控物件56以逆時針方向旋轉，意即對應逆時針旋轉之手勢操控，藉以提供電腦主機執行相關觸控操作之依據。

相較於先前技術，本發明所提供之光學影像式觸控系統與觸控影像處理方法係藉由不同影像感測器於不同時間點所分別擷取到觸控物件所反射傳來之光線而產生不同相對應訊號，再依據此訊號間之波形變化關係判斷觸控物件之移動方向，如上下左右移動或順時針方向與逆時針方向旋轉，藉此得到相對應手勢操控以提供電腦主機執行相關觸控操作之依據。由於本發明係利用感測反射光機制，故可無須使用反光邊框，而可克服組裝上之困難且降低製造成本；再者，本發明可偵測觸控物件(如觸控筆)之移動方向而可以筆勢操控取代手勢操控，故可大幅提昇觸控筆之實際應用性且同時兼具觸控物件移動判斷之精準性。

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。

50‧‧‧光學影像式觸控系統

52‧‧‧顯示面板

521‧‧‧座標偵測區

54‧‧‧光源模組

54a、54b‧‧‧發光二極體

56‧‧‧觸控物件

58‧‧‧第一影像感測器

60‧‧‧第二影像感測器

62‧‧‧控制模組

Claims (18)

1. 一種用來偵測觸控物件移動方向之光學影像式觸控系統，其包含有：一顯示面板，其上係形成有一座標偵測區；一光源模組，其設置於該顯示面板之外側且用來發射光線；一觸控物件，其包含有一至少反光區，其係用來於該座標偵測區內移動時反射該光源模組所發出之光線，該觸控物件係於一第一時間點之一第一位置移動至一第二時間點之一第二位置；一第一影像感測器，其係設置於該顯示面板外側之一角落，該第一影像感測器係用來擷取該至少一反光區所反射傳來之光線，藉以於該第一時間點與該第二時間點分別產生相對應該觸控物件之一第一訊號與一第二訊號；一第二影像感測器，其係設置於該顯示面板外側之另一角落，該第二影像感測器係用來擷取該至少一反光區所反射傳來之光線，藉以於該第一時間點與該第二時間點分別產生相對應該觸控物件之一第三訊號與一第四訊號；以及一控制模組，其係耦合於該第一影像感測器與該第二影像感測器，該控制模組係用來依據該第一訊號、該第二訊號、該第三訊號與該第四訊號之波形移動方向或波形振幅變化計算出該觸控物件由該第一位置移動至該第二位置之移動方向。
2. 如請求項1所述之光學影像式觸控系統，其中該觸控物件之該至少一反光區上形成有複數個透明微珠結構或複數個微稜鏡結構。
3. 如請求項1所述之光學影像式觸控系統，其中該控制模組係用來於該第一訊號之波形向一第一方向平移以形成該第二訊號且該第三訊號之波形向該第一方向平移以形成該第四訊號時，判斷該觸控物件於一第一垂直方向由該第一位置移動至該第二位置。
4. 如請求項3所述之光學影像式觸控系統，其中該控制模組係另用來於該第一訊號之波形向相反於該第一方向之一方向平移以形成該第二訊號且該第三訊號之波形向相反於該第一方向之該方向平移以形成該第四訊號時，判斷該觸控物件於一第二垂直方向由該第一位置移動至該第二位置，其中該第一垂直方向係相反於該第二垂直方向。
5. 如請求項1所述之光學影像式觸控系統，其中該控制模組係用來於該第一訊號之波形向一第一方向平移以形成該第二訊號且該第三訊號之波形向相反於該第一方向之一方向平移以形成該第四訊號時，判斷該觸控物件於一第一水平方向由該第一位置移動至該第二位置。
6. 如請求項5所述之光學影像式觸控系統，其中該控制模組係另用來於該第一訊號之波形向相反於該第一方向之該方向平移以形成該第二訊號且該第三訊號之波形向該第一方向平移以形成該第四訊號時，判斷該觸控物件於一第二水平方向由該第一位置移動至該第二位置，其中該第一水平方向係相反於該第二水平方向。
7. 如請求項1所述之光學影像式觸控系統，其中該控制模組係用來於該第一訊號之波形振幅放大以形成該第二訊號且該第三訊號之波形振幅減小以形成該第四訊號時，判斷該觸控物件於一第一旋轉方向由該第一位置旋轉至該第二位置。
8. 如請求項7所述之光學影像式觸控系統，其中該控制模組係另用來於該第一訊號之波形振幅減小以形成該第二訊號且該第三訊號之波形振幅放大以形成該第四訊號時，判斷該觸控物件於一第二旋轉方向由該第一位置旋轉至該第二位置，其中該第一旋轉方向係相反於該第二旋轉方向。
9. 如請求項1所述之光學影像式觸控系統，其中該第一訊號、該第二訊號、該第三訊號與該第四訊號係分別包含有複數個突波。
10. 如請求項1所述之光學影像式觸控系統，其中該觸控物件係為一觸控筆。
11. 如請求項1所述之光學影像式觸控系統，其中該光源模組包含有兩發光二 極體，其係分別設置於該顯示面板外側之兩角落。
12. 一種用來偵測觸控物件移動方向之觸控影像處理方法，其包含有：於一觸控物件上形成有至少一反光區；一光源模組對該觸控物件發射光線；該觸控物件係於一第一時間點之一第一位置移動至一第二時間點之一第二位置；一第一影像感測器擷取該至少一反光區所反射傳來之光線，藉以於該第一時間點與該第二時間點分別產生相對應該觸控物件之一第一訊號與一第二訊號；一第二影像感測器擷取該至少一反光區所反射傳來之光線，藉以於該第一時間點與該第二時間點分別產生相對應該觸控物件之一第三訊號與一第四訊號；以及一控制模組依據該第一訊號、該第二訊號、該第三訊號與該第四訊號之波形移動方向或波形振幅變化計算出該觸控物件由該第一位置移動至該第二位置之移動方向。
13. 如請求項12所述之觸控影像處理方法，其中該控制模組依據該第一訊號、該第二訊號、該第三訊號與該第四訊號之波形變化關係計算出該觸控物件由該第一位置移動至該第二位置之移動方向包含有：該控制模組於該第一訊號之波形向一第一方向平移以形成該第二訊號且該第三訊號之波形向該第一方向平移以形成該第四訊號時，判斷該觸控物件於一第一垂直方向由該第一位置移動至該第二位置。
14. 如請求項13所述之觸控影像處理方法，其中該控制模組依據該第一訊號、該第二訊號、該第三訊號與該第四訊號之波形變化關係計算出該觸控物件由該第一位置移動至該第二位置之移動方向另包含有：該控制模組係另於該第一訊號之波形向相反於該第一方向之一方向平移以形成該第二訊號且該第三訊號之波形向相反於該第一方向之該方 向平移以形成該第四訊號時，判斷該觸控物件於一第二垂直方向由該第一位置移動至該第二位置，其中該第一垂直方向係相反於該第二垂直方向。
15. 如請求項12所述之觸控影像處理方法，其中該控制模組依據該第一訊號、該第二訊號、該第三訊號與該第四訊號之波形變化關係計算出該觸控物件由該第一位置移動至該第二位置之移動方向包含有：該控制模組係於該第一訊號之波形向一第一方向平移以形成該第二訊號且該第三訊號之波形向相反於該第一方向之一方向平移以形成該第四訊號時，判斷該觸控物件於一第一水平方向由該第一位置移動至該第二位置。
16. 如請求項15所述之觸控影像處理方法，其中該控制模組依據該第一訊號、該第二訊號、該第三訊號與該第四訊號之波形變化關係計算出該觸控物件由該第一位置移動至該第二位置之移動方向另包含有：該控制模組係另於該第一訊號之波形向相反於該第一方向之該方向平移以形成該第二訊號且該第三訊號之波形向該第一方向平移以形成該第四訊號時，判斷該觸控物件於一第二水平方向由該第一位置移動至該第二位置，其中該第一水平方向係相反於該第二水平方向。
17. 如請求項12所述之觸控影像處理方法，其中該控制模組依據該第一訊號、該第二訊號、該第三訊號與該第四訊號之波形變化關係計算出該觸控物件由該第一位置移動至該第二位置之移動方向包含有：該控制模組係於該第一訊號之波形振幅放大以形成該第二訊號且該第三訊號之波形振幅減小以形成該第四訊號時，判斷該觸控物件於一第一旋轉方向由該第一位置旋轉至該第二位置。
18. 如請求項17所述之觸控影像處理方法，其中該控制模組依據該第一訊號、該第二訊號、該第三訊號與該第四訊號之波形變化關係計算出該觸控物件由該第一位置移動至該第二位置之移動方向另包含有： 該控制模組係另於該第一訊號之波形振幅減小以形成該第二訊號且該第三訊號之波形振幅放大以形成該第四訊號時，判斷該觸控物件於一第二旋轉方向由該第一位置旋轉至該第二位置，其中該第一旋轉方向係相反於該第二旋轉方向。