[发明专利]光学触控屏幕

说明书

技术领域

本发明是有关于一种光学触控屏幕，尤指一种利用图像传感器与特殊发光源求得对象触控位置的光学触控屏幕。

背景技术

现有技术中的光学触控屏幕的原理是利用遮断光信号来判断触控点的方式来运作，其在触控面板周围设置多个光信号接收器和多个光信号发射器，而排列在触控面板四周的光信号接收器会同时或轮流发射光信号。当物体遮断光信号时，微控制器会对接收自多个光信号接收器的信号做解析，以定位触控点，然后经由控制电路将对应于触控点的信号传送到控制触控面板的装置以及处理器，最后再经由触控面板显示出物体触碰的位置，或者执行对应于触控点的功能。

由于现有技术是利用遮断光信号路径达到定位触控点的目的，因此，可侦测的触控点的数目是由触控面板四周的光信号接收器和光信号发射器的数目所决定。所以如果触控点能够涵盖触控面板的大部分区域，则必须在触控面板四周布满光信号发射器和光信号接收器，如此会降低光学触控屏幕上设计的弹性以及需要在触控面板四周预留很多空间安装光信号发射器和光信号接收器。另外，现有技术亦利用光信号发射器对多光信号接收器，或是光信号接收器对多光信号发射器的操作原理，但会有无法有效率地使用触控面板上空间的缺点。

发明内容

本发明的一实施例提供一种光学触控屏幕。该光学触控屏幕包括操作面板、至少一投影光源、至少一图像传感器、角度计算单元、距离计算单元及对象定位单元。该操作面板用以提供至少一对象接触，该操作面板具有预定轴；该至少投影光源用以朝该操作面板投射包括至少一预定图像的至少一预定影像，并在该对象表面形成至少一相似图像；该至少一图像传感器用以获取包括该对象的影像的至少一个反射影像，其中该至少一个反射影像包括该至少一相似图像；该角度计算单元根据该对象在该至少一个反射影像中的反射影像的成像位置建立该至少一图像传感器中的图像传感器与该对象的联机，用以计算该联机与该预定轴的相差角度；该距离计算单元比较该至少一预定图像中的预定图像与该至少一相似图像中的相似图像的位置、尺寸及/或相位，用以计算该至少一图像传感器中的图像传感器与该对象的直线距离；及该对象定位单元根据该相差角度以及该直线距离定位该对象在该操作面板的位置坐标。

本发明的还一实施例提供一种光学触控屏幕。该光学触控屏幕包括操作面板、至少一投影光源、至少一图像传感器、角度计算单元、距离计算单元及对象定位单元。该操作面板用以提供至少一对象接触；该至少一投影光源用以朝该操作面板投射包括图像信息的预定影像，并在该对象表面形成该图像信息；该至少一图像传感器用以获取包括该对象的影像的至少一个反射影像，其中该至少一个反射影像包括该图像信息；该角度计算单元根据该对象在该反射影像中的成像位置建立该图像传感器与该对象的联机，用以计算该联机与该预定轴相差角度；该距离计算单元比较发射包括该图像信息的该预定影像的发射时间与接收包括该图像信息的该反射影像的接收时间之间的时间差，用以计算该图像传感器与该对象的直线距离；及该对象定位单元，根据该相差角度以及该直线距离计算该对象在该操作面板的相对位置。

本发明的还一实施例提供一种光学触控屏幕。该光学触控屏幕包括操作面板、至少一图像传感器、角度计算单元、距离计算单元及对象定位单元。该操作面板用以提供至少一对象接触；该至少一图像传感器用以获取从该对象表面反射的至少一反射影像；该角度计算单元根据该对象在该反射影像中的成像位置建立该图像传感器与该对象的联机，用以计算该联机与该预定轴相差角度；该距离计算单元根据该对象在该反射影像中的成像大小、成像位置、成像相似度及/或亮度计算该图像传感器与该对象的直线距离；及该对象定位单元根据该相差角度以及该直线距离计算该对象在该操作面板的相对位置。

本发明的还一实施例提供一种光学触控屏幕。该光学触控屏幕包括操作面板、至少一图像传感器、超音波收发器、角度计算单元、距离计算单元及对象定位单元。该操作面板用以提供至少一对象接触；该至少一图像传感器用以获取从该对象表面反射的反射影像；该超音波收发器用以朝该操作面板投射超音波信号，并接收由该对象反射的反射超音波信号；该角度计算单元根据该对象在该反射影像中的成像位置建立该图像传感器与该对象的联机，用以计算该联机与该预定轴相差角度；该距离计算单元，比较发射该超音波信号的发射时间与接收该反射超音波信号的接收时间之间的时间差用以计算该超音波收发器与该对象的直线距离；及该对象定位单元根据该相差角度以及该直线距离计算该对象在该操作面板的相对位置。