[发明专利]光学触控系统、光学装置及其定位方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种光学触控系统、光学装置及其定位方法，特别是指一种使用多个反射元件(reflective element)以解决盲区(blind zone)问题的光学触控系统及其定位方法。

背景技术

触控屏幕装置是一种可让使用者在屏幕上直接与应用程序互动的装置。触控屏幕装置的种类繁多，其中光学触控屏幕是常见的一种。

图1显示一种现有的光学式触控屏幕系统1，其公开于美国专利公告号第4,782,328号。如图1所示，光学式触控屏幕系统1包括两传感器11，两传感器11用于撷取在触控区域12上的对象13的影像。处理器14耦接两传感器11，通过分析两传感器11所产生的影像，以决定出分别连接对象13与两传感器11的感测路线(sensing path)15。处理器14再根据感测路线15计算出对象13的位置坐标。光学式触控屏幕系统1需使用两个传感器11，使得光学式触控屏幕系统1的成本较高。

图2显示另一种现有的光学式触控屏幕系统2。为降低成本，TW发明专利公开号第201003477号(相应案：美国专利第7689381B2号)揭示一种光学式触控屏幕系统2，其包括一反射镜21、两光源22、一影像传感器23与一处理器24。反射镜21和两光源22设置在触控区域28周边，反射镜21用于产生对象25的一镜像26。影像传感器23用于产生对象25的影像与镜像26的影像。处理器24分析通过对象25的影像的感测路线27与通过镜像26的影像的感测路线27，以及根据两感测路线27计算出对象25的坐标。光学式触控屏幕系统2仅需要使用一个影像传感器23，因此可具较低成本。

在光学式触控屏幕系统2中，当两感测路线27太过相近时，对象25的影像与镜像26的影像会重叠，因而无法计算出对象25的位置。如图2所示，于触控区域28中靠近影像传感器23且未设有光源22侧的局部区域，因对象的影像与镜像的影像会重叠，从而造成无法侦测出对象的精确位置，故此局部区域称为盲区。

为解决前述盲区的问题，TW发明专利申请号第098131423号(又美国专利公开第20100309169号的FIG.10亦公开类似装置)公开一种光学式触控装置，如图3所示。光学式触控装置100a包含一发光元件120、一影像侦测模块130、二导光条(112a、112b)以及二条状镜(114a、114b)。导光条112a、112b相邻设置，且条状镜114a、114b亦相邻设置，并且导光条112a、112b与条状镜114a、114b沿一矩形的四个边排列，而矩形内的区域为一感测区116。导光模块110a包括二条状镜(114a、114b)，使得位于感测区116的每一触控点会相应地产生三个镜像，影像侦测模块130会撷取对象B的影像与三个镜像B1～B3的影像，并根据这些影像计算出对象B的位置。虽然光学式触控装置100a的盲区150a的面积大幅减少，但是盲区的问题仍然存在，亦即B及B1的暗点影像和B2及B3的暗点影像会有部分重叠。此外，于条状镜114a、114b邻接的直角处会有影像无穷反射的问题。

有鉴于此，本发明即针对上述现有技术的不足，提出一种使用多个反射元件的光学触控系统及其定位方法，不但解决盲区的问题，亦可以避免无穷反射的发生。

发明内容

本发明目的之一在于克服现有技术的不足与缺陷，提出一种可以解决盲区问题的光学触控系统。

本发明另一目的在于，提出一种用于光学触控系统的定位方法。

为达上述目的，就其中一个观点言，本发明提供了一种一种光学触控系统，定位存在于一触控区域的一对象，包含：至少两个反射元件，设于该触控区域中相邻的一第一侧边及一第二侧边，其中该第一侧边及该第二侧边的长度和大于该两个反射元件的长度和；两个发光元件，设于该触控区域中相邻的一第三侧边及一第四侧边；一影像传感器，撷取该对象的一对象影像及该对象于该两个反射元件内产生的至少一镜像影像；以及一处理器，根据该对象影像及该镜像影像的几何数据以计算该对象的坐标。

在其中一种实施型态中，该几何数据为该对象影像及该镜像影像的中心、重心、代表位置或边界。

在其中一种实施型态中，该光学触控系统另包含设于该第一侧边及该第二侧边的两个发光元件，其中该两个反射元件相邻接。设于该第一侧边及该第二侧边的该两个发光元件分别和设于该第三侧边及该第四侧边的该两个发光元件相邻接。