光學(xué)觸控裝置以及亮度校正裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種光學(xué)觸控裝置，包含：光源、導(dǎo)光板、感測表面、影像傳感器以及控制單元。該導(dǎo)光板用以接收來自該光源的該光并射出該光，其中該導(dǎo)光板包含反射區(qū)，用以反射來自該光源的該光以產(chǎn)生校正用反射光。物體與該感測表面的距離小于預(yù)定距離時，根據(jù)自該導(dǎo)光板射出的該光以產(chǎn)生物體影像。該影像傳感器用以根據(jù)該校正用反射光計算該光源在該導(dǎo)光板所產(chǎn)生的校正用亮度，并擷取該物體影像中的多個圖框。該控制單元根據(jù)該校正用亮度調(diào)整該光源使該光源產(chǎn)生預(yù)定亮度，或根據(jù)該校正用亮度調(diào)整該影像傳感器使該影像傳感器感測到預(yù)定亮度，以得到多個校正后圖框，并根據(jù)該多個校正后圖框計算出該物體在該感測表面的位置。
【專利說明】光學(xué)觸控裝置以及亮度校正裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種光學(xué)觸控裝置以及亮度校正裝置，特別有關(guān)一種使用導(dǎo)光板所反射的光來校正光源的光學(xué)觸控裝置以及亮度校正裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]圖1繪示了現(xiàn)有技術(shù)的光學(xué)觸控裝置100。如圖1所示，光學(xué)觸控裝置100包含了一個感測表面101、一個光源103以及一個影像傳感器105。光源103會產(chǎn)生光并射至感測表面上的手指F，影像傳感器105會通過來自手指F的反射光感測手指F的影像，并據(jù)以算出手指F在感測表面101上的位置信息或移動軌跡來做為觸控之用。
[0003]然而，光源103所產(chǎn)生的亮度可能不如所預(yù)期般的恒定。舉例來說，隨著使用時間的增加，光源103所產(chǎn)生的亮度可能會有所衰減，即使給予相同的驅(qū)動電流或電壓，光源103所產(chǎn)生的亮度也會比預(yù)期中來得低。這樣一來，可能會讓影像傳感器105的感測動作產(chǎn)生錯誤。然而，現(xiàn)有技術(shù)中的光學(xué)觸控裝置卻沒有實(shí)時偵測光源的亮度并校正亮度的機(jī)制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]因此，本發(fā)明的一個目的是公開一種可實(shí)時校正亮度的光學(xué)觸控裝置。
[0005]本發(fā)明的另一個目的是公開一種可實(shí)時校正亮度的亮度校正裝置。
[0006]本發(fā)明的一個實(shí)施例公開了一種光學(xué)觸控裝置，包含:光源；導(dǎo)光板，用以接收來自該光源的該光并射出該光，其中該導(dǎo)光板包含反射區(qū)，用以反射來自該光源的該光以產(chǎn)生校正用反射光；感測表面，物體與該感測表面的距離小于預(yù)定距離時，根據(jù)自該導(dǎo)光板射出的該光以產(chǎn)生物體影像；影像傳感器，用以根據(jù)該校正用反射光計算該光源在該導(dǎo)光板所產(chǎn)生的校正用亮度，并擷取該物體影像中的多個圖框；以及控制單元，根據(jù)該校正用亮度調(diào)整該光源使該光源產(chǎn)生預(yù)定亮度，或根據(jù)該校正用亮度調(diào)整該影像傳感器使該影像傳感器感測到預(yù)定亮度，以得到多個校正后圖框，并根據(jù)該多個校正后圖框計算出該物體在該感測表面的位置。
[0007]本發(fā)明的另一個實(shí)施例公開了一種亮度校正裝置，包含:光源；導(dǎo)光板，用以接收來自該光源的該光并射出該光，其中該導(dǎo)光板包含反射區(qū)，用以反射來自該光源的該光以產(chǎn)生校正用反射光；亮度傳感器，用以根據(jù)該校正用反射光計算該光源在該導(dǎo)光板所產(chǎn)生的校正用亮度；以及控制單元，根據(jù)該校正用亮度控制該光源使該光源產(chǎn)生預(yù)定亮度，或根據(jù)該校正用亮度控制該傳感器使該傳感器感測到預(yù)定亮度。
[0008]通過前述的實(shí)施例，可實(shí)時的校正光源射出的光的亮度，或影像傳感器感測到的光的亮度，使得亮度可維持恒定以正確的感測物體的位置或移動動作。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1繪示了現(xiàn)有技術(shù)的光學(xué)觸控裝置。
[0010]圖2繪示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的光學(xué)觸控裝置的側(cè)視圖。[0011]圖3繪示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的光學(xué)觸控裝置的俯視圖。
[0012]圖4繪示了圖2所示的光學(xué)觸控裝置校正亮度的流程圖。
[0013]圖5繪示了圖2所示的光學(xué)觸控裝置以校正后亮度進(jìn)行光學(xué)觸控的流程圖。
[0014]其中，附圖標(biāo)記說明如下:
[0015]100、200、300光學(xué)觸控裝置
[0016]101、201、301 感測表面
[0017]103、203 光源
[0018]105、205影像傳感器
[0019]207導(dǎo)光板
[0020]208、307、309 反射區(qū)
[0021]209控制單元
[0022]303觸控區(qū)
[0023]305非觸控區(qū)
[0024]401-509 步驟
【具體實(shí)施方式】
[0025]在說明書及前面的權(quán)利要求當(dāng)中使用了某些詞匯來指稱特定的元件。所屬領(lǐng)域中具有通常知識者應(yīng)可理解，硬件制造商可能會用不同的名詞來稱呼同一個元件。本說明書及前面的權(quán)利要求并不以名稱的差異來作為區(qū)分元件的方式，而是以元件在功能上的差異來作為區(qū)分的準(zhǔn)則。在通篇說明書及前面的權(quán)利要求當(dāng)中所提及的「包含」是一個開放式的用語，故應(yīng)解釋成「包含但不限定于」。
[0026]圖2繪示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的光學(xué)觸控裝置200的側(cè)視圖。如圖2所示，光學(xué)觸控裝置200包含一個感測表面201、一個光源203、一個影像傳感器205、一個導(dǎo)光板207以及一個控制單元209。且導(dǎo)光板207進(jìn)一步包括了一個反射區(qū)208。導(dǎo)光板207用以接收來自光源203的光并射出光TL至感測表面201。反射區(qū)208用以反射來自光源203的光以產(chǎn)生校正用反射光RL。反射區(qū)208可通過在導(dǎo)光板上涂布具有特定反射率的反射材料而形成，或者通過在導(dǎo)光板上提供一個反光布而形成。
[0027]當(dāng)一個物體如手指F與感測表面201的距離小于一個預(yù)定距離時(也就是物體懸浮在感測表面201上方或接觸感測表面201)，則物體會根據(jù)自導(dǎo)光板207射出的光TL以產(chǎn)生一個物體影像。影像傳感器209用以根據(jù)校正用反射光RL計算光源203在導(dǎo)光板207所產(chǎn)生的一個實(shí)際亮度(底下稱校正用亮度)，并可擷取物體影像中的多個圖框。控制單元209根據(jù)校正用亮度調(diào)整光源203使光源203產(chǎn)生預(yù)定亮度?；蛘?，若不調(diào)整光源203，則控制單元209也可根據(jù)校正用亮度調(diào)整影像傳感器209使影像傳感器209感測到的亮度是預(yù)定亮度，這樣也可達(dá)到相同的效果。此外，控制單元209也可根據(jù)所擷取的圖框計算出物體在感測表面201的位置。請留意，當(dāng)控制單元僅用以計算亮度和調(diào)整亮度而不擷取圖框時，光學(xué)觸控裝置200可看作是一個亮度校正裝置，而影像傳感器可看作是一個亮度傳感器。詳細(xì)動作將在底下說明。
[0028]圖3繪示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的光學(xué)觸控裝置300的俯視圖。如圖3所示，光學(xué)觸控裝置300包含了 一個感測表面301，感測表面301包含了一個觸控區(qū)303以及一個非觸控區(qū)305。觸控區(qū)303代表物體經(jīng)常在其上面移動以產(chǎn)生觸控功能的區(qū)域，而非觸控區(qū)305是物體較少在其上面移動的區(qū)域。因此，觸控區(qū)可定義成:物體接觸觸控區(qū)的頻率大于其他區(qū)域的接觸頻率的區(qū)域?；蛘?，在其他實(shí)例中，觸控功能僅能通過觸控區(qū)303執(zhí)行，不能通過觸控區(qū)303之外的區(qū)域如非觸控區(qū)305執(zhí)行，也就是說感測表面301僅在觸控區(qū)303才能感測到物體在感測表面301的位置。反射區(qū)307、309的區(qū)域由非觸控區(qū)305而決定，例如在這個實(shí)施例反射區(qū)307、309的區(qū)域位在非觸控區(qū)305的下方，但并非用以限定本發(fā)明的范圍。
[0029]圖4繪示了圖2所示的光學(xué)觸控裝置校正亮度的流程圖。請共同參考圖2以及圖4以進(jìn)一步了解本發(fā)明的內(nèi)容。圖4的流程圖包含了下列步驟:
[0030]步驟401
[0031]以預(yù)設(shè)的驅(qū)動電流強(qiáng)度或開關(guān)周期來使光源產(chǎn)生光(產(chǎn)生實(shí)際亮度)。
[0032]步驟403
[0033]使影像傳感器擷取一個未被照明的物體影像以及一個被照明的物體影像。請留意步驟403擷取兩個類型影像的目的在于求出實(shí)際的亮度，但本發(fā)明不限使用這種方法，其他可求出實(shí)際亮度的做法均應(yīng)在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
[0034]步驟405
[0035]根據(jù)所擷取的影像計算出實(shí)際亮度后，據(jù)以調(diào)整光源的驅(qū)動電流強(qiáng)度或開關(guān)周期(即根據(jù)校正用亮度調(diào)整該光源使該光源產(chǎn)生預(yù)定亮度)，或據(jù)以調(diào)整影像傳感器的影像曝光時間或亮度增益(即根據(jù)該校正用亮度調(diào)整該影像傳感器使該影像傳感器感測到預(yù)定亮度)。預(yù)定亮度的數(shù)據(jù)可預(yù)先存儲在光學(xué)觸控裝置內(nèi)。
[0036]步驟407
[0037]以調(diào)整后的光源的參數(shù)使光源產(chǎn)生具有預(yù)定亮度的光或是以調(diào)整后的影像傳感器參數(shù)使影像傳感器感測具有預(yù)定亮度的影像。步驟407之后可結(jié)束校正亮度的動作或是回到步驟403重復(fù)亮度校正的步驟。
[0038]亮度校正機(jī)制可由用戶通過軟件觸發(fā)或通過設(shè)置在亮度校正裝置上的開關(guān)觸發(fā)。光學(xué)觸控裝置200也可定期或不定期自行執(zhí)行亮度校正機(jī)制。
[0039]圖5繪示了圖2所示的光學(xué)觸控裝置以校正后亮度進(jìn)行光學(xué)觸控的流程圖。
[0040]步驟501
[0041]以預(yù)設(shè)的驅(qū)動電流強(qiáng)度或開關(guān)周期來使光源產(chǎn)生光(產(chǎn)生實(shí)際亮度)。
[0042]步驟503
[0043]使影像傳感器擷取一個未被照明的物體影像以及一個被照明的物體影像。與步驟403 —樣，步驟503擷取兩類型影像的目的在求出實(shí)際的亮度，但本發(fā)明不限使用這種方法。
[0044]步驟505
[0045]根據(jù)所擷取的影像計算出實(shí)際亮度后，據(jù)以調(diào)整光源的驅(qū)動電流強(qiáng)度或開關(guān)周期(即根據(jù)校正用亮度調(diào)整該光源使該光源產(chǎn)生預(yù)定亮度)，或據(jù)以調(diào)整影像傳感器的影像曝光時間或亮度增益(即根據(jù)該校正用亮度調(diào)整該影像傳感器使該影像傳感器感測到預(yù)定亮度)。預(yù)定亮度的數(shù)據(jù)可預(yù)先存儲在光學(xué)觸控裝置內(nèi)。
[0046]步驟507[0047]以調(diào)整后的光源的參數(shù)使光源產(chǎn)生具有預(yù)定亮度的光或是以調(diào)整后的影像傳感器參數(shù)使影像傳感器感測具有預(yù)定亮度的影像，以產(chǎn)生一個校正后物體影像(包含多數(shù)校正后圖框)。
[0048]步驟509
[0049]根據(jù)校正后影像來偵測物體的位置或移動軌跡。
[0050]通過前述的實(shí)施例，可實(shí)時的校正光源射出的光的亮度，或影像傳感器感測到的光的亮度，使得亮度可維持恒定以正確的感測物體的位置或移動動作。
[0051]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種光學(xué)觸控裝置，包含: 光源； 導(dǎo)光板，用以接收來自該光源的該光并射出該光，其中該導(dǎo)光板包含反射區(qū)，用以反射來自該光源的該光以產(chǎn)生校正用反射光； 感測表面，物體與該感測表面的距離小于預(yù)定距離時，根據(jù)自該導(dǎo)光板射出的該光以產(chǎn)生物體影像； 影像傳感器，用以根據(jù)該校正用反射光計算該光源在該導(dǎo)光板所產(chǎn)生的校正用亮度，并擷取該物體影像中的多個圖框；以及 控制單元，根據(jù)該校正用亮度調(diào)整該光源使該光源產(chǎn)生預(yù)定亮度，或根據(jù)該校正用亮度調(diào)整該影像傳感器使該影像傳感器感測到預(yù)定亮度，以得到多個校正后圖框，并根據(jù)該多個校正后圖框計算出該物體在該感測表面的位置。
2.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)觸控裝置，進(jìn)一步包括: 具有特定反射率的反射材料，涂布在該導(dǎo)光板的其中一部分而形成該反射區(qū)。
3.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)觸控裝置，進(jìn)一步包括: 反光布，覆蓋在該導(dǎo)光板的其中一部分而形成該反射區(qū)。
4.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)觸控裝置，其中該感測表面包含觸控區(qū)，且該感測表面僅在該觸控區(qū)才能感測到該物體在該感測表面的位置，其中該導(dǎo)光板的該反射區(qū)相對應(yīng)在該觸控區(qū)之外的區(qū)域。
5.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)觸控裝置，其中該感測表面包含觸控區(qū)，其中該導(dǎo)光板的該反射區(qū)相對應(yīng)于該觸控區(qū)之外的區(qū)域，且該物體接觸該觸控區(qū)的頻率大于接觸該觸控區(qū)之外的該區(qū)域。
6.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)觸控裝置，該控制單元在根據(jù)該校正用亮度調(diào)整該光源后，或根據(jù)該校正用亮度調(diào)整該影像傳感器后，更使用調(diào)整后的該光源或校正后的該影像傳感器，來感測該物體在該感測表面上的該位置。
7.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)觸控裝置，該控制單元根據(jù)該校正用亮度調(diào)整光源的驅(qū)動電流或該光源的開關(guān)時間。
8.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)觸控裝置，該控制單元根據(jù)該校正用亮度調(diào)整該影像傳感器的曝光時間或亮度增益。
9.一種亮度校正裝置，包含: 光源； 導(dǎo)光板，用以接收來自該光源的該光并射出該光，其中該導(dǎo)光板包含反射區(qū)，用以反射來自該光源的該光以產(chǎn)生校正用反射光； 亮度傳感器，用以根據(jù)該校正用反射光計算該光源在該導(dǎo)光板所產(chǎn)生的校正用亮度；以及 控制單元，根據(jù)該校正用亮度控制該光源使該光源產(chǎn)生預(yù)定亮度，或根據(jù)該校正用亮度控制該傳感器使該傳感器感測到預(yù)定亮度。
10.如權(quán)利要求9所述的亮度校正裝置，進(jìn)一步包括: 具有特定反射率的反射材料，涂布在該導(dǎo)光板的其中一部分而形成該反射區(qū)。
11.如權(quán)利要求9所述的亮度校正裝置，進(jìn)一步包括:反光布，覆蓋在該導(dǎo)光板的其中一部分而形成該反射區(qū)。
12.如權(quán)利要求9所述的亮度校正裝置，該控制單元根據(jù)該校正用亮度調(diào)整光源的驅(qū)動電流或該光源的開關(guān)時間。
13.如權(quán)利要求9所述的亮度校正裝置，該控制單元根據(jù)該校正用亮度調(diào)整該影像傳感器的曝光時間或亮度增益。`
【文檔編號】G06F3/042GK103677437SQ201210333058
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年9月10日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月10日
【發(fā)明者】高銘璨, 許恩峯, 劉恬嘉, 陳信嘉 申請人:原相科技股份有限公司