具有亮度補(bǔ)償?shù)墓鈱W(xué)觸控系統(tǒng)及其亮度補(bǔ)償方法
【專利摘要】一種光學(xué)觸控系統(tǒng)，包含觸控面、多個圖像傳感器以及多個補(bǔ)光光源，其中每一所述圖像傳感器鄰接一個所述補(bǔ)光光源。當(dāng)所述圖像傳感器其中之一獲取圖像幀時，未鄰接所述圖像傳感器且位于所述圖像傳感器的視野范圍內(nèi)的所述補(bǔ)光光源發(fā)光以補(bǔ)償所述圖像幀的亮度分布。
【專利說明】具有亮度補(bǔ)償?shù)墓鈱W(xué)觸控系統(tǒng)及其亮度補(bǔ)償方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是關(guān)于一種光學(xué)觸控系統(tǒng)，特別是關(guān)于一種具有亮度補(bǔ)償?shù)墓鈱W(xué)觸控系統(tǒng)和其亮度補(bǔ)償方法。
【背景技術(shù)】
[0002]光學(xué)觸控系統(tǒng)通常利用圖像傳感器獲取包含觸控面圖像的多個圖像幀，并根據(jù)所述圖像幀中手指圖像的位置變化來進(jìn)行物件追蹤。
[0003]例如參照圖1A所不,其顯不已知光學(xué)觸控系統(tǒng)9的不意圖，其包含一個觸控面91、兩個圖像傳感器92、92'以及多個發(fā)光條93。當(dāng)所述圖像傳感器92、92'獲取圖像時，所述發(fā)光條93發(fā)光以使所述圖像傳感器92、92,接收所述發(fā)光條93的光線。借此，當(dāng)手指(未圖示)接觸所述觸控面91時，所述圖像傳感器92、92'則能夠獲取包含所述手指遮斷所述發(fā)光條93所形成的暗區(qū)域的圖像幀，處理單元(未圖示)則可根據(jù)所述圖像幀判斷所述手指位置。
[0004]然而，所述觸控面91轉(zhuǎn)角處因所述發(fā)光條93的設(shè)置角度而造成亮度不連續(xù)，導(dǎo)致即使沒有手指接觸所述觸控面91也會造成所述圖像傳感器92、92'所獲取的圖像幀亮度分布不均勻，例如存在圖1B所示的三處暗區(qū)域Cl1-Cl3tj因此，當(dāng)所述處理單元進(jìn)行圖像處理時，則可能導(dǎo)致誤判手指位置的情形。
[0005]有鑒于此，本發(fā)明還提出一種具有亮度補(bǔ)償?shù)墓鈱W(xué)觸控系統(tǒng)和其亮度補(bǔ)償方法，其可于出廠前調(diào)整圖像傳感器獲取亮度分布大致均勻的圖像幀。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在提供一種具有亮度補(bǔ)償?shù)墓鈱W(xué)觸控系統(tǒng)和其亮度補(bǔ)償方法，其利用補(bǔ)償光源補(bǔ)償圖像幀中的暗區(qū)域，以使圖像傳感器獲取亮度分布大致均勻的圖像幀。
[0007]本發(fā)明另一目的在提供一種具有亮度補(bǔ)償?shù)墓鈱W(xué)觸控系統(tǒng)和其亮度補(bǔ)償方法，其可利用系統(tǒng)光源或另外設(shè)置補(bǔ)光光源以進(jìn)行暗區(qū)域補(bǔ)償。
[0008]本發(fā)明提供一種光學(xué)觸控系統(tǒng)，包含觸控面、多個反光條、第一圖像傳感器、第一主動光源以及第二主動光源。所述反光條分別設(shè)置于所述觸控面的多個邊緣。所述第一圖像傳感器用以獲取橫跨所述觸控面的圖像幀。所述第一主動光源鄰接所述第一圖像傳感器設(shè)置。所述第二主動光源設(shè)置于所述觸控面的轉(zhuǎn)角并位于所述第一圖像傳感器的視野范圍內(nèi)；其中，當(dāng)所述第一圖像傳感器獲取第一圖像幀期間，所述第一主動光源以第一亮度發(fā)光且所述第二主動光源以第二亮度發(fā)光，所述第一亮度大于所述第二亮度，以補(bǔ)償所述第一圖像幀的亮度分布。
[0009]本發(fā)明還提供一種光學(xué)觸控系統(tǒng)，包含觸控面、多個發(fā)光條、第一圖像傳感器以及主動光源。所述發(fā)光條分別設(shè)置于所述觸控面的多個邊緣。所述第一圖像傳感器用以獲取橫跨所述觸控面的圖像幀。所述主動光源設(shè)置于所述觸控面的轉(zhuǎn)角并位于所述第一圖像傳感器的視野范圍內(nèi)；其中，當(dāng)所述第一圖像傳感器獲取第一圖像幀期間，至少部分所述發(fā)光條發(fā)光和所述主動光源發(fā)光，以補(bǔ)償所述第一圖像幀的亮度分布。
[0010]一實(shí)施例中，設(shè)置有所述主動光源的所述觸控面的所述轉(zhuǎn)角可另設(shè)置第二圖像傳感器用以獲取橫跨所述觸控面的圖像幀。
[0011]一實(shí)施例中，可還包含第一主動光源鄰接所述第一圖像傳感器設(shè)置；所述第一圖像傳感器和所述第一主動光源設(shè)置于所述觸控面的所述邊緣或設(shè)置于所述觸控面未設(shè)置所述主動光源的轉(zhuǎn)角。
[0012]本實(shí)施例中，所述主動光源和所述第一主動光源例如可為點(diǎn)光源，其用作為補(bǔ)償光源。
[0013]本發(fā)明還提供一種光學(xué)觸控系統(tǒng)的亮度補(bǔ)償方法，所述光學(xué)觸控系統(tǒng)包含觸控面、多個條狀光源、多個圖像傳感器以及多個主動光源，且每一所述圖像傳感器鄰接一個所述主動光源。所述亮度補(bǔ)償方法包含第一工作模式和第二工作模式依次被執(zhí)行。所述第一工作模式中第一圖像傳感器獲取第一圖像幀，未鄰接所述第一圖像傳感器且位于所述第一圖像傳感器的視野范圍的所述主動光源發(fā)光以補(bǔ)償所述第一圖像幀的亮度分布。所述第二工作模式中第二圖像傳感器獲取第二圖像幀，未鄰接所述第二圖像傳感器且位于所述第二圖像傳感器的視野范圍的所述主動光源發(fā)光以補(bǔ)償所述第二圖像幀的亮度分布。
[0014]一實(shí)施例中，所述條狀光源為反光條。所述第一工作模式中與所述第一圖像傳感器鄰接的所述主動光源與未鄰接所述第一圖像傳感器且位于所述第一圖像傳感器的視野范圍的所述主動光源以不同亮度發(fā)光；所述第二工作模式中與所述第二圖像傳感器鄰接的所述主動光源與未鄰接所述第二圖像傳感器且位于所述第二圖像傳感器的視野范圍的所述主動光源以不同亮度發(fā)光。
[0015]—實(shí)施例中，所述條狀光源為發(fā)光條。所述第一工作模式中與所述第一圖像傳感器鄰接的所述主動光源不發(fā)光而未鄰接所述第一圖像傳感器且位于所述第一圖像傳感器的所述視野范圍的所述主動光源發(fā)光；所述第二工作模式中與所述第二圖像傳感器鄰接的所述主動光源不發(fā)光而未鄰接所述第二圖像傳感器且位于所述第二圖像傳感器的所述視野范圍的所述主動光源發(fā)光。
[0016]一實(shí)施例中，所述圖像傳感器和其鄰接的主動光源可設(shè)置于所述觸控面的邊緣或轉(zhuǎn)角。
[0017]一實(shí)施例中，當(dāng)所述主動光源的光源數(shù)目大于所述圖像傳感器的傳感器數(shù)目時，未鄰接所述圖像傳感器的所述主動光源設(shè)置于所述觸控面的轉(zhuǎn)角。
[0018]本發(fā)明實(shí)施例的具有亮度補(bǔ)償?shù)墓鈱W(xué)觸控系統(tǒng)和其亮度補(bǔ)償方法中，在所述觸控面的轉(zhuǎn)角或圖像傳感器處另外設(shè)置補(bǔ)償光源以補(bǔ)償亮度不連續(xù)的情形，且所述補(bǔ)償光源的亮度參數(shù)可于出廠前設(shè)定。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1A顯示已知光學(xué)觸控系統(tǒng)的示意圖；
[0020]圖1B顯示圖1A的光學(xué)觸控系統(tǒng)的圖像傳感器所獲取圖像幀的亮度分布的示意圖；
[0021]圖2A-2D顯示本發(fā)明實(shí)施例的光學(xué)觸控系統(tǒng)的示意圖；
[0022]圖3A-3B顯示本發(fā)明實(shí)施例的光學(xué)觸控系統(tǒng)的運(yùn)作示意圖，其中所述條狀光源為反光條；
[0023]圖4A-4B顯示本發(fā)明實(shí)施例的光學(xué)觸控系統(tǒng)的運(yùn)作示意圖，其中所述條狀光源為發(fā)光條；
[0024]圖5A-5B顯示本發(fā)明實(shí)施例的光學(xué)觸控系統(tǒng)的圖像傳感器所獲取圖像幀的亮度分布的示意圖；
[0025]圖6顯示本發(fā)明另一實(shí)施例的光學(xué)觸控系統(tǒng)的示意圖；
[0026]圖7A-7B顯示圖6的光學(xué)觸控系統(tǒng)的亮度補(bǔ)償方法的示意圖。
[0027]附圖標(biāo)記說明
[0028]1、2光學(xué)觸控系統(tǒng)11、21觸控面
[0029]111-114觸控面的轉(zhuǎn)角 211-214觸控面的轉(zhuǎn)角
[0030]121-124條狀光源221-224條狀光源
[0031]131、141、151圖像傳感器231、241、251圖像傳感器
[0032]132、142、152 點(diǎn)光源232、242、252 點(diǎn)光源
[0033]Θ廠Θ 3視野范圍IF1-1F3圖像幀
[0034]B132、B132'、B132'丨亮度 B142、B142'亮度
[0035]B152、B152'亮度B1-B4 亮度
[0036]9光學(xué)觸控系統(tǒng)91 觸控面
[0037]92、92'圖像傳感器93 發(fā)光條
[0038](I1-Cl3 暗區(qū)域。
【具體實(shí)施方式】
[0039]為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征、和優(yōu)點(diǎn)能更明顯，下文將配合所附圖示，作詳細(xì)說明如下。于本發(fā)明的說明中，相同的構(gòu)件是以相同的符號表示，在此提前說明。
[0040]請參照圖2A-2D所示，其顯示本發(fā)明實(shí)施例的具有亮度補(bǔ)償?shù)墓鈱W(xué)觸控系統(tǒng)的示意圖。本實(shí)施例的光學(xué)觸控系統(tǒng)I包含觸控面11、多個條狀光源121-124、多個圖像傳感器和多個點(diǎn)光源；其中，所述條狀光源121-124分別設(shè)置于所述觸控面11的多個邊緣。例如，此時所述觸控面11顯示為矩形并具有四個轉(zhuǎn)角111-114，所述條狀光源121-124則分別設(shè)置于所述矩形的四個邊緣121-124。必須說明的是，所述觸控面11并不限定為矩形而可為其他多邊形；所述條狀光源121-124的數(shù)目并不限定為4個，只要每一所述圖像傳感器的視野范圍均包含有條狀光源即可，并無特定限制。本實(shí)施例中，根據(jù)不同應(yīng)用，所述條狀光源121-124可為反光條(即被動光源)或發(fā)光條(即主動光源)，所述圖像傳感器則用以獲取橫跨所述觸控面11的圖像幀；當(dāng)物件(例如手指或觸控筆)靠近或接觸所述觸控面11時，所述圖像傳感器則可獲取所述物件遮擋所述條狀光源121-124的圖像幀；其中，所述橫跨所述觸控面的圖像幀可包含或不包含所述觸控面11的圖像。
[0041]當(dāng)所述條狀光源121-124為反光條時，所述點(diǎn)光源同時作為系統(tǒng)光源和補(bǔ)光光源；當(dāng)所述條狀光源121-124為發(fā)光條時，所述點(diǎn)光源作為補(bǔ)光光源。
[0042]所述圖像傳感器例如可為CXD圖像傳感器、CMOS圖像傳感器或其他用以獲取圖像資料的圖像傳感器，其可以固定或可調(diào)的采樣頻率進(jìn)行采樣。
[0043]本發(fā)明中，為了使所述圖像傳感器所獲取的未包含物件圖像的圖像幀具有均勻的亮度分布，每一所述圖像傳感器均鄰接一個所述點(diǎn)光源設(shè)置且所述觸控面11的轉(zhuǎn)角(例如111-114)即使沒有設(shè)置圖像傳感器也可設(shè)置一個所述點(diǎn)光源，用以補(bǔ)償所述圖像幀的亮度分布；其中，所述圖像傳感器鄰接點(diǎn)光源是指所述點(diǎn)光源可設(shè)置于所述圖像傳感器的周圍且不遮擋所述圖像傳感器的視野范圍，例如圖2A-2D顯示所述點(diǎn)光源是設(shè)置于所述圖像傳感器的上緣，但本發(fā)明并不以此為限。本發(fā)明中，所述點(diǎn)光源例如可為一個發(fā)光二極體或多個發(fā)光二極體所排列組成的發(fā)光模組，其較佳發(fā)出不可見光，但并不以此為限。
[0044]例如圖2A中，光學(xué)觸控系統(tǒng)I包含所述觸控面11、所述條狀光源121-124、第一圖像傳感器131、第一點(diǎn)光源132、第二圖像傳感器141、第二點(diǎn)光源142、第三圖像傳感器151和第三點(diǎn)光源152 ;其中，所述圖像傳感器131、141、151均用以獲取橫跨所述觸控面11的圖像幀；所述第一點(diǎn)光源132鄰接所述第一圖像傳感器131設(shè)置，所述第二點(diǎn)光源142鄰接所述第二圖像傳感器141設(shè)置，所述第三點(diǎn)光源152鄰接所述第三圖像傳感器151設(shè)置。本實(shí)施例中，所述第一圖像傳感器131和所述第一點(diǎn)光源132設(shè)置于所述觸控面11的轉(zhuǎn)角111，所述第二圖像傳感器141和所述第二點(diǎn)光源142設(shè)置于所述觸控面11的轉(zhuǎn)角113，所述第三圖像傳感器151和所述第三點(diǎn)光源152設(shè)置于所述觸控面11的邊緣123。以說明為目的，所述第二圖像傳感器141和所述第二點(diǎn)光源142以及所述第三圖像傳感器151和所述第三點(diǎn)光源152是位于所述第一圖像傳感器131的視野范圍Θ I內(nèi)；所述第一圖像傳感器131和所述第一點(diǎn)光源132是位于所述第二圖像傳感器141的視野范圍Θ 2和所述第三圖像傳感器151的視野范圍Θ 3內(nèi)。
[0045]圖2B中，光學(xué)觸控系統(tǒng)I包含所述觸控面11、所述條狀光源121-124、所述第一圖像傳感器131、所述第一點(diǎn)光源132、所述第二點(diǎn)光源142、所述第三圖像傳感器151和所述三點(diǎn)光源152。本實(shí)施例與圖2A的差異在于所述觸控面11的轉(zhuǎn)角113僅設(shè)置所述第二點(diǎn)光源142而不設(shè)置任何圖像傳感器，其他元件則相同于圖2A。本實(shí)施例是用以說明轉(zhuǎn)角可僅配置一補(bǔ)光光源的實(shí)施方式。
[0046]圖2C中，光學(xué)觸控系統(tǒng)I包含所述觸控面11、所述條狀光源121-124、所述第一圖像傳感器131、所述第一點(diǎn)光源132、所述第二圖像傳感器141、所述第二點(diǎn)光源142、所述第三圖像傳感器151和所述三點(diǎn)光源152。本實(shí)施例與圖2A的差異在于所述第一圖像傳感器131和所述第一點(diǎn)光源132是位于所述觸控面11的邊緣121而非位于所述觸控面11的轉(zhuǎn)角111，其他元件則相同于圖2A。
[0047]圖2D中,光學(xué)觸控系統(tǒng)I包含所述觸控面11、所述條狀光源121-124、所述第一圖像傳感器131、所述第一點(diǎn)光源132、所述第二點(diǎn)光源142、所述第三圖像傳感器151和所述三點(diǎn)光源152。本實(shí)施例與圖2B的差異在于所述第一圖像傳感器131和所述第一點(diǎn)光源132是位于所述觸控面11的邊緣121而非位于所述觸控面11的轉(zhuǎn)角111，其他元件則相同于圖2B。
[0048]總而言之，圖2A-2D中，所述第一圖像傳感器131和所述第一點(diǎn)光源132可設(shè)置于所述觸控面11的所述邊緣(例如邊緣121)或設(shè)置于所述觸控面11未設(shè)置所述第二點(diǎn)光源142 (或所述第二圖像傳感器141)的轉(zhuǎn)角(例如轉(zhuǎn)角111)。所述觸控面11的每一轉(zhuǎn)角(例如轉(zhuǎn)角113)較佳設(shè)置點(diǎn)光源并根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)可選擇設(shè)置或不設(shè)置圖像傳感器；也即，雖然轉(zhuǎn)角112和114并未圖示有點(diǎn)光源，然而若所述圖像傳感器131-151所獲取的圖像幀出現(xiàn)亮度分布不均的情形，也可于所述轉(zhuǎn)角112、114設(shè)置點(diǎn)光源。[0049]以下說明本發(fā)明實(shí)施例的光學(xué)觸控系統(tǒng)I的亮度補(bǔ)償方法。
[0050]請同時參照圖2A、2C和3A所示，圖3A顯示圖2A和2C的光學(xué)觸控系統(tǒng)I的運(yùn)作示意圖；其中，所述第一圖像傳感器131、所述第二圖像傳感器141和所述第三圖像傳感器151是依次獲取圖像幀。換句話說，本發(fā)明實(shí)施的光學(xué)觸控系統(tǒng)I所包含的多個圖像傳感器可依次獲取圖像幀，其中可每次單一圖像傳感器進(jìn)行圖像幀獲取，或多個圖像傳感器同時進(jìn)行圖像巾貞獲取。本實(shí)施例中，所述條狀光源121-124為反光條(reflection light bar),所述點(diǎn)光源132-152用以照明所述反光條以讓所述反光條產(chǎn)生反射光并同時作為補(bǔ)光光源。
[0051]當(dāng)所述第一圖像傳感器131獲取第一圖像幀IF1期間，為了補(bǔ)償所述第二圖像傳感器141和所述第三圖像傳感器151位置的亮度不連續(xù)，所述第一點(diǎn)光源132以亮度B132發(fā)光、所述第二點(diǎn)光源142以亮度B142發(fā)光且所述第三點(diǎn)光源152以亮度B152發(fā)光，所述點(diǎn)光源132-152的發(fā)光亮度調(diào)整為使所述第一圖像幀IF1具有均勻亮度。一種實(shí)施例中，所述亮度B132大于所述亮度B142和所述亮度B152 ;其中，所述亮度B142可等于或不等于所述亮度
Bl52。
[0052]當(dāng)所述第二圖像傳感器141獲取第二圖像幀IF2期間，為了補(bǔ)償所述第一圖像傳感器131位置的亮度不連續(xù)，所述第一點(diǎn)光源132以亮度B132'發(fā)光且所述第二點(diǎn)光源142以亮度B142'發(fā)光；其中，所述亮度B142'大于所述亮度B132'以使所述第二圖像幀IF2具有均勻亮度。此外，由于圖2A和2C中所述第三圖像傳感器151不位于所述第二圖像傳感器141的視野范圍Θ 2內(nèi)，所述第三點(diǎn)光源152不發(fā)光。
[0053]當(dāng)所述第三圖像傳感器151獲取第三圖像幀IF3期間，為了補(bǔ)償所述第一圖像傳感器131位置的亮度不連續(xù)，所述第一點(diǎn)光源132以亮度B132'，發(fā)光且所述第三點(diǎn)光源152以亮度B152'發(fā)光；其中，所述亮度B152'大于所述亮度B132' /以使所述第三圖像幀IF3具有均勻亮度。本實(shí)施例中，所述亮度B132'可等于或不等于所述亮度B132''。
[0054]可以了解的是，當(dāng)所述點(diǎn)光源132-152為發(fā)光二極體時，所述點(diǎn)光源132-152的發(fā)光亮度可以驅(qū)動電流來表示；驅(qū)動電流愈大則發(fā)光亮度愈大。
[0055]請同時參照圖2B、2D和3B所示，圖3B顯示圖2B和2D的光學(xué)觸控系統(tǒng)I的運(yùn)作示意圖；其中，本實(shí)施例與圖3A實(shí)施例的差異在于，本實(shí)施例的光學(xué)觸控系統(tǒng)I中，所述觸控面11的轉(zhuǎn)角113不包含所述第二圖像傳感器141，僅所述第一圖像傳感器131和第三圖像傳感器151依次獲取圖像幀。
[0056]當(dāng)所述第一圖像傳感器131獲取第一圖像幀IF1期間，為了補(bǔ)償所述觸控面11的轉(zhuǎn)角113和所述第三圖像傳感器151位置的亮度不連續(xù)，所述第一點(diǎn)光源132以亮度B132發(fā)光、所述第二點(diǎn)光源142以亮度B142發(fā)光且所述第三點(diǎn)光源152以亮度B152發(fā)光，所述點(diǎn)光源132-152的發(fā)光亮度調(diào)整為使所述第一圖像幀IF1具有均勻亮度。一種實(shí)施例中，所述亮度B132大于所述亮度B142和所述亮度B152 ;其中，所述亮度B142可等于或不等于所述亮度
Bl52。
[0057]當(dāng)所述第三圖像傳感器151獲取第三圖像幀IF3期間，為了補(bǔ)償所述第一圖像傳感器131位置的亮度不連續(xù)，所述第一點(diǎn)光源132以亮度B132'，發(fā)光且所述第三點(diǎn)光源152以亮度B152'發(fā)光；其中，所述亮度B152'大于所述亮度B132''以使所述第三圖像幀IF3具有均勻亮度。本實(shí)施例中，所述亮度B132' ’較佳小于所述亮度B132 ;然而實(shí)際發(fā)光亮度則根據(jù)調(diào)整結(jié)果決定。[0058]請同時參照圖2A、2C和4A所示，圖4A顯示圖2A和2C的光學(xué)觸控系統(tǒng)I的另一運(yùn)作示意圖。同理，所述第一圖像傳感器131、所述第二圖像傳感器141和所述第三圖像傳感器151依次獲取圖像幀。本實(shí)施例中，所述條狀光源121-124為發(fā)光條(irradiationlight bar)而可自行發(fā)光，因此本實(shí)施例中所述點(diǎn)光源132-152并非用以照明所述條狀光源121-124而是用以進(jìn)行亮度補(bǔ)償。
[0059]當(dāng)所述第一圖像傳感器131獲取第一圖像幀IF1期間，為了補(bǔ)償所述第二圖像傳感器141和所述第三圖像傳感器151位置的亮度不連續(xù)，除了至少部分所述發(fā)光條(例如此處為位于所述第一圖像傳感器131的視野范圍Θ i的發(fā)光條122、123)發(fā)光，所述第二點(diǎn)光源142和所述第三點(diǎn)光源152也發(fā)光以使所述第一圖像幀IF1具有均勻亮度；其中，所述第二點(diǎn)光源142和所述第三點(diǎn)光源152可以相同或不同亮度發(fā)光。
[0060]當(dāng)所述第二圖像傳感器141獲取第二圖像幀IF2期間，為了補(bǔ)償所述第一圖像傳感器131位置的亮度不連續(xù)，除了至少部分所述發(fā)光條(例如此處為位于所述第二圖像傳感器141的視野范圍Θ 2的發(fā)光條121、124)發(fā)光，所述第一點(diǎn)光源132也發(fā)光以使所述第二圖像幀IF2具有均勻亮度。
[0061]當(dāng)所述第三圖像傳感器151獲取第三圖像幀IF3期間，為了補(bǔ)償所述第一圖像傳感器131位置的亮度不連續(xù)，除了至少部分所述發(fā)光條(例如此處為位于所述第三圖像傳感器151的視野范圍Θ 3的發(fā)光條121、122、124)發(fā)光，所述第一點(diǎn)光源132也發(fā)光以使所述第三圖像幀IF3具有均勻亮度。
[0062]請同時參照圖2B、2D和4B所示，圖4B顯示圖2B和2D的光學(xué)觸控系統(tǒng)I的另一運(yùn)作示意圖；其中，本實(shí)施例與圖4A實(shí)施例的差異在于，本實(shí)施例的光學(xué)觸控系統(tǒng)I中，所述觸控面11的轉(zhuǎn)角113不包含所述第二圖像傳感器141。
[0063]當(dāng)所述第一圖像傳感器131獲取第一圖像幀IF1期間，為了補(bǔ)償所述觸控面11的轉(zhuǎn)角113和所述第三圖像傳感器151位置的亮度不連續(xù)，除了至少部分所述發(fā)光條(例如此處為位于所述第一圖像傳感器131的視野范圍Θ i的發(fā)光條122、123)發(fā)光，所述第二點(diǎn)光源142和所述第三點(diǎn)光源152也發(fā)光以使所述第一圖像幀IF1具有均勻亮度；其中，所述第二點(diǎn)光源142和第三點(diǎn)光源152可以相同或不同亮度發(fā)光。
[0064]當(dāng)所述第三圖像傳感器151獲取第三圖像幀IF3期間，為了補(bǔ)償所述第一圖像傳感器131位置的亮度不連續(xù)，除了至少部分所述發(fā)光條(例如此處為位于所述第三圖像傳感器151的視野范圍Θ 3的發(fā)光條121、122、124)發(fā)光，所述第一點(diǎn)光源132也發(fā)光以使所述第三圖像幀IF3具有均勻亮度。
[0065]可以了解的是，每一圖像傳感器的視野范圍所包含的條狀光源并不限定為圖2A-2D所示。
[0066]請參照圖5A所示，已知技術(shù)中，所述觸控面11的轉(zhuǎn)角113和所述第三圖像傳感器151處并不具有補(bǔ)光光源，例如當(dāng)圖2A-2D中所述第一圖像傳感器131獲取所述第一圖像幀IF1時，會于所述第三圖像傳感器151和所述觸控面11的轉(zhuǎn)角113位置形成亮度不連續(xù)的情形。因此，本發(fā)明通過于所述觸控面11的轉(zhuǎn)角113和所述第三圖像傳感器151位置設(shè)置點(diǎn)光源進(jìn)行補(bǔ)光，以補(bǔ)償所述第一圖像幀IF1的亮度分布，如圖5B所示。進(jìn)行補(bǔ)光的點(diǎn)光源亮度可事前設(shè)定。
[0067]因此，本發(fā)明實(shí)施例的光學(xué)觸控系統(tǒng)的亮度補(bǔ)償方法具有多個工作模式，每一工作模式下至少一圖像傳感器獲取圖像幀且位于圖像幀獲取中的圖像傳感器的視野范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)角或其他圖像傳感器位置設(shè)置有補(bǔ)光用的點(diǎn)光源以進(jìn)行亮度補(bǔ)償；其中，所述工作模式的數(shù)目以及圖像傳感器獲取圖像幀的順序則根據(jù)物件定位及追蹤所使用的演算法而定，并無特定限制。所述工作模式則依次被執(zhí)行。
[0068]例如參照圖6所示，其顯示本發(fā)明另一實(shí)施例的光學(xué)觸控系統(tǒng)2的示意圖，其包含觸控面21、多個條狀光源221-224、多個圖像傳感器(例如231、241、251)以及多個點(diǎn)光源(例如 232、242、252)。
[0069]本實(shí)施例的光學(xué)觸控系統(tǒng)2與圖2A-2D實(shí)施例的光學(xué)觸控系統(tǒng)I的差異在于圖像傳感器和點(diǎn)光源的配置位置不同。本實(shí)施例中，假設(shè)所述第二圖像傳感器241和所述第二點(diǎn)光源242位于所述第一圖像傳感器231的視野范圍Θ i內(nèi)；所述第一圖像傳感器231和所述第一點(diǎn)光源232位于所述第二圖像傳感器241的視野范圍Θ 2內(nèi)；所述第三圖像傳感器251的視野范圍03內(nèi)不包含所述第一圖像傳感器231和所述第二圖像傳感器241?？梢粤私獾氖?，所述圖像傳感器231、241、251的視野范圍根據(jù)不同應(yīng)用可不相同。
[0070]本發(fā)明實(shí)施例的光學(xué)觸控系統(tǒng)的亮度補(bǔ)償方法如包含第一工作模式、第二工作模式和第三工作模式依次被執(zhí)行。所述第一工作模式中第一圖像傳感器231獲取第一圖像幀IF1，未鄰接所述第一圖像傳感器231且位于所述第一圖像傳感器的視野范圍Θ i的所述點(diǎn)光源(例如第二點(diǎn)光源242)發(fā)光以補(bǔ)償所述第一圖像幀IF1的亮度分布(如圖5A和5B所示);所述第二工作模式中第二圖像傳感器241獲取第二圖像幀IF2,未鄰接所述第二圖像傳感器241且位于所述第二圖像傳感器的視野范圍Θ 2的所述點(diǎn)光源(例如第一點(diǎn)光源232)發(fā)光以補(bǔ)償所述第二圖像幀IF2的亮度分布；所述第三工作模式中第三圖像傳感器251獲取第三圖像幀IF3,由于此時并未有其他圖像傳感器位于所述第三圖像傳感器的視野范圍Θ 3內(nèi)，因此無需進(jìn)行補(bǔ)光；然而，若所述觸控面11的轉(zhuǎn)角214另外設(shè)置有補(bǔ)光光源，則當(dāng)所述第三圖像傳感器251獲取所述第三圖像幀IF3時(即第三工作模式下)，位于所述觸控面11的轉(zhuǎn)角214的補(bǔ)光光源則發(fā)光以補(bǔ)償所述第三圖像幀IF3的亮度分布。此外，每一工作模式中運(yùn)作的圖像傳感器數(shù)目并不限定為I。
[0071]請參照圖7A所示，其顯示圖6的光學(xué)觸控系統(tǒng)2的亮度補(bǔ)償方法的示意圖，且此時假設(shè)所述條狀光源221-224為反光條。本實(shí)施例中，所述第一工作模式中與所述第一圖像傳感器231鄰接的所述點(diǎn)光源232與未鄰接所述第一圖像傳感器231且位于所述第一圖像傳感器的視野范圍Θ ,的所述點(diǎn)光源(例如點(diǎn)光源242)以不同亮度發(fā)光，例如亮度分別為B1和B2 ;所述第二工作模式中與所述第二圖像傳感器241鄰接的所述點(diǎn)光源242與未鄰接所述第二圖像傳感器241且位于所述第二圖像傳感器的視野范圍Θ 2的所述點(diǎn)光源(例如點(diǎn)光源232)以不同亮度發(fā)光，例如亮度分別為B4和B3 ;所述第三工作模式中僅與所述第三圖像傳感器251鄰接的所述點(diǎn)光源252發(fā)光。
[0072]請參照圖7B所示，其顯示圖6的光學(xué)觸控系統(tǒng)2的亮度補(bǔ)償方法的另一示意圖，且此時假設(shè)所述條狀光源221-224為發(fā)光條。本實(shí)施例中，所述第一工作模式中與所述第一圖像傳感器231鄰接的所述點(diǎn)光源232不發(fā)光而未鄰接所述第一圖像傳感器231且位于所述第一圖像傳感器的視野范圍Θ ,的所述點(diǎn)光源(例如點(diǎn)光源242)發(fā)光，且此時至少部份所述發(fā)光條發(fā)光(例如此處顯示為222、223);所述第二工作模式中與所述第二圖像傳感器241鄰接的所述點(diǎn)光源242不發(fā)光而未鄰接所述第二圖像傳感器241且位于所述第二圖像傳感器的視野范圍Θ 2的所述點(diǎn)光源(例如點(diǎn)光源232)發(fā)光，且此時至少部份所述發(fā)光條發(fā)光(例如此處顯示為221、224);所述第三工作模式中所述補(bǔ)光光源232、242、252均不發(fā)光，且此時至少部份所述發(fā)光條發(fā)光(例如此處顯示為223、224)。
[0073]雖然圖6中所述圖像傳感器和所述點(diǎn)光源均顯示位于所述觸控面11的轉(zhuǎn)角，但本發(fā)明并不以此為限，所述圖像傳感器和其鄰接的點(diǎn)光源也可設(shè)置于所述觸控面11的邊緣221-224。
[0074]本發(fā)明各實(shí)施例中,所述圖像傳感器的采樣時間(sampling period)、所述點(diǎn)光源的發(fā)光時間(radiation period)和所述發(fā)光條的發(fā)光時間可根據(jù)不同應(yīng)用選擇相等或不相等，并無特定限制。
[0075]此外，當(dāng)所述點(diǎn)光源的光源數(shù)目大于所述圖像傳感器的傳感器數(shù)目，未鄰接所述圖像傳感器的所述點(diǎn)光源設(shè)置于所述觸控面的轉(zhuǎn)角，用以補(bǔ)償轉(zhuǎn)角位置的亮度不連續(xù)。
[0076]此外，本發(fā)明中所述補(bǔ)光光源并不限定為點(diǎn)光源，也可選擇線光源等主動光源，其可事先根據(jù)圖像幀中的暗區(qū)域的形狀來設(shè)計(jì)，并無特定限制。
[0077]上述各實(shí)施例中，所述圖像傳感器、所述點(diǎn)光源和所述條狀光源的數(shù)目和設(shè)置位置僅為例示性，其可根據(jù)不同系統(tǒng)設(shè)計(jì)而決定，并不限于本發(fā)明所揭示者。所述點(diǎn)光源和所述發(fā)光條的發(fā)光亮度(或驅(qū)動電流)可于出廠前事前調(diào)整校正并儲存于存儲單元中。
[0078]必須說明的是，圖2A-2D和6中，所述圖像傳感器、所述點(diǎn)光源和所述條狀光源雖圖示成設(shè)置于所述觸控面11的表面上，但其并非用以限定本發(fā)明；所述圖像傳感器、所述點(diǎn)光源和所述條狀光源例如可通過支架或其他元件架設(shè)于所述觸控面11上方或外緣，并不限于所圖示的。
[0079]必須說明的是，雖然上述各實(shí)施例的說明中，補(bǔ)償光源將圖像幀補(bǔ)償為均勻亮度，但本發(fā)明并不以此為限。根據(jù)不同應(yīng)用，補(bǔ)償光源可用以將圖像幀補(bǔ)償為具有特定亮度分布而非均勻分布。
[0080]綜上所述，已知光學(xué)觸控系統(tǒng)因觸控面轉(zhuǎn)角或圖像傳感器位置造成圖像幀中亮度分布不均勻，因而可能導(dǎo)致誤判的情形。本發(fā)明另提出一種光學(xué)觸控系統(tǒng)(圖2A-2D和6)和其亮度補(bǔ)償方法(圖3A-3B、4A-4B和7A-7B)，其可利用系統(tǒng)光源或額外補(bǔ)光光源補(bǔ)償圖像傳感器所獲取圖像幀中亮度分布不均勻的情形，以避免誤判物件的觸控位置。
[0081]雖然本發(fā)明通過以前述實(shí)施例披露，但是其并非用以限定本發(fā)明，任何本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中具有通常知識技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動與修改。因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視后附的權(quán)利要求范圍所界定范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種光學(xué)觸控系統(tǒng)，該光學(xué)觸控系統(tǒng)包含: 觸控面； 多個反光條，分別設(shè)置于所述觸控面的多個邊緣； 第一圖像傳感器，用以獲取橫跨所述觸控面的圖像幀； 第一主動光源，鄰接所述第一圖像傳感器設(shè)置；及 第二主動光源，設(shè)置于所述觸控面的轉(zhuǎn)角并位于所述第一圖像傳感器的視野范圍內(nèi)；其中在所述第一圖像傳感器獲取第一圖像幀期間，所述第一主動光源以第一亮度發(fā)光且所述第二主動光源以第二亮度發(fā)光，所述第一亮度大于所述第二亮度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)觸控系統(tǒng)，其中設(shè)置有所述第二主動光源的所述觸控面的所述轉(zhuǎn)角還設(shè)置有用以獲取橫跨所述觸控面的圖像幀的第二圖像傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光學(xué)觸控系統(tǒng)，其中所述第一圖像傳感器和所述第一主動光源設(shè)置于所述觸控面的所述邊緣或設(shè)置于所述觸控面的未設(shè)置所述第二主動光源的轉(zhuǎn)角。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)觸控系統(tǒng)，其中所述第一圖像傳感器和所述第一主動光源位于所述第二圖像傳感器的視野范圍內(nèi)，在所述第二圖像傳感器獲取第二圖像幀期間，所述第一主動光源以第三亮度發(fā)光且所述第二主動光源以第四亮度發(fā)光，所述第四亮度大于所述第三亮度。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光學(xué)觸控系統(tǒng),其中所述第一圖像傳感器和所述第一主動光源設(shè)置于所述觸控面的所述邊緣或設(shè)置于所述觸控面的未設(shè)置所述第二主動光源的轉(zhuǎn)角。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或`2所述的光學(xué)觸控系統(tǒng)，該光學(xué)觸控系統(tǒng)還包含第三圖像傳感器和第三主動光源，所述第三圖像傳感器和所述第三主動光源彼此鄰接地設(shè)置于所述觸控面的所述邊緣且位于所述第一圖像傳感器的所述視野范圍內(nèi)，其中在所述第一圖像傳感器獲取所述第一圖像幀期間，所述第一主動光源以所述第一亮度發(fā)光且所述第三主動光源以第五亮度發(fā)光，所述第一亮度大于所述第五亮度。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光學(xué)觸控系統(tǒng),其中所述第一圖像傳感器和所述第一主動光源設(shè)置于所述觸控面的所述邊緣或設(shè)置于所述觸控面的未設(shè)置所述第二主動光源的轉(zhuǎn)角。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的光學(xué)觸控系統(tǒng)，其中所述第二亮度等于或不等于所述第五亮度。
9.一種光學(xué)觸控系統(tǒng)，該光學(xué)觸控系統(tǒng)包含: 觸控面； 多個發(fā)光條，分別設(shè)置于所述觸控面的多個邊緣； 第一圖像傳感器，用以獲取橫跨所述觸控面的圖像幀；以及主動光源，設(shè)置于所述觸控面的轉(zhuǎn)角并位于所述第一圖像傳感器的視野范圍內(nèi)；其中在所述第一圖像傳感器獲取第一圖像幀期間，至少部分所述發(fā)光條和所述主動光源發(fā)光。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光學(xué)觸控系統(tǒng)，其中設(shè)置有所述主動光源的所述觸控面的所述轉(zhuǎn)角還設(shè)置有用以獲取橫跨所述觸控面的圖像幀的第二圖像傳感器。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的光學(xué)觸控系統(tǒng)，其中所述第一圖像傳感器設(shè)置于所述觸控面的所述邊緣或設(shè)置于所述觸控面的未設(shè)置所述主動光源的轉(zhuǎn)角。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的光學(xué)觸控系統(tǒng)，該光學(xué)觸控系統(tǒng)還包含鄰接所述第一圖像傳感器設(shè)置的第一主動光源，其中所述第一圖像傳感器和所述第一主動光源位于所述第二圖像傳感器的視野范圍內(nèi)，在所述第二圖像傳感器獲取第二圖像幀期間，至少部分所述發(fā)光條和所述第一主動光源發(fā)光。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的光學(xué)觸控系統(tǒng)，其中所述第一圖像傳感器和所述第一主動光源設(shè)置于所述觸控面的所述邊緣或設(shè)置于所述觸控面的未設(shè)置所述主動光源的轉(zhuǎn)角。
14.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的光學(xué)觸控系統(tǒng)，該光學(xué)觸控系統(tǒng)還包含第三圖像傳感器和第三主動光源，所述第三圖像傳感器和所述第三主動光源彼此鄰接地設(shè)置于所述觸控面的所述邊緣且位于所述第一圖像傳感器的所述視野范圍內(nèi)，其中在所述第一圖像傳感器獲取所述第一圖像幀期間，所述第三主動光源發(fā)光。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的光學(xué)觸控系統(tǒng)，其中所述第一圖像傳感器設(shè)置于所述觸控面的所述邊緣或設(shè)置于所述觸控面的未設(shè)置所述主動光源的轉(zhuǎn)角。
16.一種光學(xué)觸控系統(tǒng)的亮度補(bǔ)償方法，所述光學(xué)觸控系統(tǒng)包含觸控面、多個條狀光源、多個圖像傳感器以及多個主動光源，且每一所述圖像傳感器鄰接一個所述主動光源，所述亮度補(bǔ)償方法包含: 第一工作模式，在所述第一工作模式中，第一圖像傳感器獲取第一圖像幀，未鄰接所述第一圖像傳感器且位于所述第一圖像傳感器的視野范圍內(nèi)的所述主動光源發(fā)光以補(bǔ)償所述第一圖像幀的亮度分布；以及 第二工作模式，在所述第二工作模式中，第二圖像傳感器獲取第二圖像幀，未鄰接所述第二圖像傳感器且位于所述第二圖像傳感器的視野范圍內(nèi)的所述主動光源發(fā)光以補(bǔ)償所述第二圖像幀的亮度分布； 其中所述第一工作模式和所述第二工作模式依次被執(zhí)行。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的亮度補(bǔ)償方法，其中所述條狀光源為反光條，所述第一工作模式中與所述第一圖像傳感器鄰接的所述主動光源與未鄰接所述第一圖像傳感器且位于所述第一圖像傳感器的所述視野范圍內(nèi)的所述主動光源以不同亮度發(fā)光；所述第二工作模式中與所述第二圖像傳感器鄰接的所述主動光源與未鄰接所述第二圖像傳感器且位于所述第二圖像傳感器的所述視野范圍內(nèi)的所述主動光源以不同亮度發(fā)光。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的亮度補(bǔ)償方法，其中所述條狀光源為發(fā)光條，所述第一工作模式中與所述第一圖像傳感器鄰接的所述主動光源不發(fā)光而未鄰接所述第一圖像傳感器且位于所述第一圖像傳感器的所述視野范圍內(nèi)的所述主動光源發(fā)光；所述第二工作模式中與所述第二圖像傳感器鄰接的所述主動光源不發(fā)光而未鄰接所述第二圖像傳感器且位于所述第二圖像傳感器的所述視野范圍內(nèi)的所述主動光源發(fā)光。
19.根據(jù)權(quán)利要求16-18中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的亮度補(bǔ)償方法，其中所述圖像傳感器和與該圖像傳感器鄰接的主動光源設(shè)置于所述觸控面的邊緣或轉(zhuǎn)角。
20.根據(jù)權(quán)利要求16-18中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的亮度補(bǔ)償方法，其中所述主動光源的光源數(shù)目大于所述圖像傳感器的傳感器數(shù)目，未鄰接所述圖像傳感器的所述主動光源設(shè)置于所述觸控面的轉(zhuǎn)角。
【文檔編號】G06F3/042GK103793104SQ201210428550
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2012年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月31日
【發(fā)明者】蔡政男, 蘇宗敏, 林志新, 彭元昱, 林育佳, 林傳清, 許登偉 申請人:原相科技股份有限公司