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光學(xué)觸控系統(tǒng)及光學(xué)觸控控制方法

文檔序號:6513975閱讀:266來源:國知局
光學(xué)觸控系統(tǒng)及光學(xué)觸控控制方法
【專利摘要】一種光學(xué)觸控系統(tǒng)及光學(xué)觸控控制方法。該光學(xué)觸控系統(tǒng),包含有多個觸控裝置;以及一電子裝置,包含有一觸控顯示單元,用來于該多個觸控裝置接觸時,產(chǎn)生多個觸控點;一控制單元,用來根據(jù)該多個觸控裝置的特性,將該多個觸控裝置分為多個群組,以分時控制或處理該多個群組的運作;一光學(xué)裝置,用來取得該多個群組的一群組的觸控裝置所產(chǎn)生的觸控點的影像;以及一運算單元,用來接收該光學(xué)裝置所取得的影像,以計算出相關(guān)于該影像的觸控點的位置。
【專利說明】 光學(xué)觸控系統(tǒng)及光學(xué)觸控控制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種光學(xué)觸控系統(tǒng)及光學(xué)觸控控制方法,特別是涉及一種可加速運算并簡化運算復(fù)雜度的光學(xué)觸控系統(tǒng)及光學(xué)觸控控制方法。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著資通技術(shù)的進步,各式各樣的便攜式電子產(chǎn)品已廣泛使用于消費性電子產(chǎn)品市場中,如個人數(shù)字助理、移動電話以及智能型手機等等,其中大多已使用觸控裝置作為其數(shù)據(jù)溝通的界面工具。因此,觸控裝置的顯示器已逐漸成為各式電子產(chǎn)品的關(guān)鍵零組件之一。依所使用的技術(shù)的不同,現(xiàn)有的觸控技術(shù)大致包含有電阻式、電容式、超音波式、紅外線感測式、光學(xué)影像式等,而各類觸控技術(shù)可運用在不同領(lǐng)域。舉例來說,光學(xué)觸控技術(shù)的作用原理為通過位于顯示器兩個角落的影像擷取裝置(如攝影機),檢測觸控物體所形成的陰影,經(jīng)由三角定位計算出觸控的位置,故與傳統(tǒng)電阻式或電容式觸控技術(shù)比較起來,其具有準(zhǔn)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(yōu)點,特別適用于中大尺寸的顯示器。然而,目前的光學(xué)觸控系統(tǒng)于針對單一觸控裝置的情況下并沒有計算錯誤的問題,但針對多個觸控裝置的情況,容易發(fā)生遮蔽與鬼點的問題。因此,如何于提升可處理的觸控裝置的數(shù)量的同時亦可減少計算錯誤的發(fā)生以及降低運算復(fù)雜度,已成為業(yè)界所努力的目標(biāo)之一。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]因此,本發(fā)明的主要目的即在于提供一種光學(xué)觸控系統(tǒng),以減少計算錯誤的發(fā)生并降低運算復(fù)雜度。
[0004]本發(fā)明揭示一種光學(xué)觸控系統(tǒng),包含有多個觸控裝置;以及一電子裝置,包含有一觸控顯示單元,用來于該多個觸控裝置接觸時,產(chǎn)生多個觸控點;一控制單元,用來根據(jù)該多個觸控裝置的特性,將該多個觸控裝置分為多個群組,以分時控制或處理該多個群組的運作;一光學(xué)裝置,用來取得該多個群組的一群組的觸控裝置所產(chǎn)生的觸控點的影像;以及一運算單元,用來接收該光學(xué)裝置所取得的影像,以計算出相關(guān)于該影像的觸控點的位置。
[0005]本發(fā)明還揭示一種光學(xué)觸控控制方法,用于一光學(xué)觸控系統(tǒng)的一電子裝置,該方法包含有根據(jù)該光學(xué)觸控系統(tǒng)的多個觸控裝置的特性,將該多個觸控裝置分為多個群組;分時取得該多個群組的觸控裝置于該電子裝置所產(chǎn)生的觸控點的影像;以及根據(jù)分時取得的影像,計算出相關(guān)于該影像的觸控點的位置。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1為本發(fā)明實施例一光學(xué)觸控系統(tǒng)的不意圖。
[0007]圖2為圖1的光學(xué)觸控系統(tǒng)的分時運作的示意圖。
[0008]圖3A、圖3B為圖1的光學(xué)觸控系統(tǒng)的分群運作的示意圖。
[0009]圖4為圖1的光學(xué)觸控系統(tǒng)的主動式運作流程的示意圖。
[0010]圖5為圖1的光學(xué)觸控系統(tǒng)的被動式運作流程的示意圖。
[0011]圖6為圖1的光學(xué)觸控系統(tǒng)的控制方法的流程圖。
[0012]附圖符號說明
[0013]10光學(xué)觸控系統(tǒng)
[0014]100電子裝置
[0015]TD_1?TD_n觸控裝置
[0016]102觸控顯示單元
[0017]104控制單元
[0018]106光學(xué)裝置
[0019]108運算單元
[0020]X時間軸[0021 ] G_1 ?G_3、CTL_G1、CTL_G2、 群組
[0022]IDTF_G1、IDTF_G2、N0N_G1
[0023]60流程
[0024]600、602、604、606、608步驟

【具體實施方式】
[0025]請參考圖1,圖1為本發(fā)明實施例一光學(xué)觸控系統(tǒng)10的示意圖。光學(xué)觸控系統(tǒng)10包含有一電子裝置100以及觸控裝置TD_1?TD_n。電子裝置100包含有一觸控顯示單元102、一控制單元104、一光學(xué)裝置106以及一運算單元108。觸控顯示單元102位于電子裝置100的一面,可于觸控裝置TD_1?TD_n接觸到觸控顯示單元102時,產(chǎn)生觸控點TP_1?ΤΡ_η (未繪于圖1中)。光學(xué)裝置106 (例如:鏡頭)用來取得觸控點ΤΡ_1?ΤΡ_η的影像(例如:光點或陰影),運算單元108再根據(jù)觸控點ΤΡ_1?ΤΡ_η的影像計算出觸控點ΤΡ_1?ΤΡ_η的位置。然而,為了加速運算以及簡化運算復(fù)雜度,控制單元104事先根據(jù)觸控裝置TD_1?TD_n的特性對觸控裝置TD_1?TD_n進行分群,使得光學(xué)裝置106以及運算單元108可分時處理各群組的觸控運作。
[0026]舉例來說,請參考圖2,圖2為本發(fā)明實施例的光學(xué)觸控系統(tǒng)10的分時運作的示意圖。如圖2所示,觸控裝置TD_1?TD_n被分為三個群組G_1?G_3,電子裝置100沿著一時間軸X循環(huán)處理群組G_1?G_3中的觸控裝置。換句話說,電子裝置100是于不同時段處理不同群組的觸控裝置,以分時計算出各群組的觸控裝置所產(chǎn)生的觸控點的位置。
[0027]至于控制單元104對于觸控裝置TD_1?TD_n的分群運作是依據(jù)觸控裝置TD_1?TD_n可否受控或可否識別于電子裝置100的特性來進行分群。詳細來說,于觸控裝置TD_1?TD_n可受控于電子裝置100時,控制單元104將可受控的觸控裝置分為一群組CTL_Gl ;于觸控裝置TD_1?TD_n可識別于電子裝置100時,控制單元104將可識別的觸控裝置分為一群組IDTF_G1 ;另外,控制單元104并將不可受控且不可識別于電子裝置100的觸控裝置分為一群組N0N_G1。此外,控制單元104的分群運作亦需考慮電子裝置100的運算能力M,換句話說,于群組CTL_G1或群組IDTF_G1的數(shù)量超過運算能力M時,需根據(jù)運算能力M將群組CTL_G1或群組IDTF_G1中相同或不同的觸控裝置另分為至少一群組CTL_G2或至少一群組IDTF_G2。也就是說,群組CTL_G1、群組CTL_G2、群組IDTF_G1或群組IDTF_G2的數(shù)量不可超過電子裝置100的運算能力M。至于群組N0N_G1僅可有一群,因此,當(dāng)群組NON_Gl的數(shù)量超過電子裝置100的運算能力為M時,可任意選擇群組N0N_G1中的觸控裝置,使得群組N0N_G1的數(shù)量等于電子裝置的運算能力M。另外,電子裝置100的運算能力M表示電子裝置可同時處理的觸控裝置的數(shù)量,其中同時處理的觸控裝置可為相同或不同的觸控
>j-U ρ?α裝直。
[0028]舉例來說,請參考圖3Α、圖3Β,圖3Α、圖3Β為本發(fā)明實施例的光學(xué)觸控系統(tǒng)10的分群運作的示意圖。于圖3Α、圖3Β中,觸控裝置的數(shù)量η為9,其中觸控裝置TD_1?TD_4為可受控裝置而且觸控裝置TD_2?TD_4為相同的裝置,觸控裝置TD_5?TD_6為可識別裝置,觸控裝置TD_7?TD_9為不可受控且不可識別裝置。如圖3A所示,電子裝置100的運算能力M為2,根據(jù)上述的觸控裝置TD_1?TD_9的特性,控制單元104可將觸控裝置TD_1?TD_4分為群組CTL_G1,將觸控裝置TD_5?TD_6分為群組IDTF_G1,將觸控裝置TD_7?TD_9分為群組N0N_G1。由于群組CTL_G1的數(shù)量大于運算能力M,因此,控制單元104進一步地將觸控裝置TD_1?TD_2分為群組CTL_G1,將TD_3?TD_4分為群組CTL_G2。此外,由于不可受控且不可識別的觸控裝置所屬的群組N0N_G1的數(shù)量亦大于運算能力M (M=2),因此,控制單元104進一步地將觸控裝置TD_7?TD_8留在群組N0N_G1,并放棄處理觸控裝置 TD_9。
[0029]如圖3B所示,電子裝置100的運算能力M為3,根據(jù)上述的觸控裝置TD_1?TD_9的特性,控制單元104可將觸控裝置TD_1?TD_4分為群組CTL_G1,將觸控裝置TD_5?TD_6分為群組IDTF_G1,將觸控裝置TD_7?TD_9分為群組N0N_G1。由于群組CTL_G1的數(shù)量大于運算能力M但相同的觸控裝置TD_2?TD_4的數(shù)量未大于運算能力M,因此,控制單元104可進一步地將觸控裝置TD_1分為群組CTL_G1,將TD_2?TD_4分為群組CTL_G2。至于不可受控且不可識別的群組N0N_G1的數(shù)量大于I但未大于運算能力M,因此,控制單元104無需進一步地對群組N0N_G1進行分群。此外,由于群組CTL_G1與群組IDTF_G1的觸控裝置的總數(shù)量未大于運算能力M,因此,亦可進一步選擇將群組CTL_G1與群組IDTF_G1合并為一群組。
[0030]另一方面,觸控裝置TD_1?TD_n可為主動式或被動式觸控裝置。若觸控裝置TD_1?TD_n為被動式觸控裝置,電子裝置100的控制單元104僅可針對可否識別的特性對觸控裝置TD_1?TD_n進行分群,再控制光學(xué)裝置106分時取得各群組的觸控裝置于觸控顯示單元102上所產(chǎn)生的觸控點的影像,進而通過運算單元108計算該觸碰點的位置。若觸控裝置TD_1?TD_n為主動式觸控裝置,則電子裝置100的控制單元104可針對可否控制及可否識別的特性對觸控裝置TD_1?TD_n進行分群。當(dāng)觸碰裝置TD_1?TD_n為可識別的主動式裝置時,電子裝置100將觸碰裝置TD_1?TD_n視為被動式觸控裝置;當(dāng)觸控裝置TD_1?TD_n為可控制的主動式裝置時,電子裝置100的控制單元104可另通過有線或無線連結(jié)來控制各群組的觸控裝置分時運作,再通過光學(xué)裝置106及運算單元108獲得各群組的觸控裝置于觸控顯示單元102上所產(chǎn)生的觸控點的位置。此外,觸控裝置TD_1?TD_n亦可為主動式及被動式觸控裝置的組合,亦即部份裝置為主動式觸控裝置而部份裝置為被動式觸控裝置,且不受此限。另外,可識別的被動式觸控裝置可通過條碼來實現(xiàn),而可控制或可識別的主動式觸控裝置則可為發(fā)射不同色光的光筆、發(fā)光時間不同的光筆(如閃爍頻率不同)或發(fā)射不同編碼的光筆等等。若欲支援發(fā)光時間不同或發(fā)射不同編碼的光筆,電子裝置100另需要一接收器(如紅外線接收器)接收光筆的發(fā)光訊號以識別不同的光筆。發(fā)射不同編碼的光筆的實現(xiàn)方式是于光筆的編碼區(qū)將某些部份透光以構(gòu)成如條碼類的結(jié)構(gòu)。
[0031]請參考圖4,圖4為本發(fā)明實施例的光學(xué)觸控系統(tǒng)10的主動式運作流程的示意圖。于圖4中,觸控裝置TD_1?TD_n為可控制的主動式觸控裝置(未繪于圖4),并分為二群組CTL_G1及CTL_G2。詳細地說,控制單元104先控制群組CTL_G1中的觸控裝置于接觸到觸控顯示單元102時正常運作(例如:發(fā)光)并控制群組CTL_G2中的觸控裝置不運作,于光學(xué)裝置106取得群組CTL_G1所產(chǎn)生的觸控點的影像后,運算單元108根據(jù)取得的影像計算出相關(guān)觸控點的位置。接著,控制單元104控制群組CTL_G2中的觸控裝置于接觸到觸控顯示單元102時正常運作并控制群組CTL_G1中的觸控裝置不運作,光學(xué)裝置106進一步地取得群組CTL_G2所產(chǎn)生的觸控點的影像后,運算單元108根據(jù)取得的影像計算出相關(guān)觸控點的位置。
[0032]請另參考圖5,圖5為本發(fā)明實施例的光學(xué)觸控系統(tǒng)10的被動式運作流程的示意圖。于圖5中,觸控裝置TD_1?TD_n包含有可識別的主動式觸控裝置、可識別的被動式觸控裝置以及不可控制且不可識別的觸控裝置(未繪于圖5),并分為三群組IDTF_G1、IDTF_G2及N0N_G1。詳細地說,控制單元104控制光學(xué)裝置106分時且輪流取得群組IDTF_G1、IDTF_G2及N0N_G1的一群組于觸控顯示單元102所產(chǎn)生的觸控點的影像,運算單元108再根據(jù)取得的影像計算出觸控點的位置。換句話說,對于主動式觸控裝置,光學(xué)觸控系統(tǒng)10可根據(jù)其可否控制或可否識別的特性,以選擇采取主動式運作或是被動式運作。
[0033]此外,當(dāng)觸控裝置TD_1?TD_n僅包含有可識別被動式觸控裝置或不可控制且不可識別的觸控裝置時,由于光學(xué)觸控系統(tǒng)10亦無法控制被動式觸控裝置或不可控制且不可識別的觸控裝置,因此,于此情況下的光學(xué)觸控系統(tǒng)10亦采用被動式運作。至于僅包含有不可控制且不可識別的觸控裝置的情況,由于無法進行分群,因此,僅可采用現(xiàn)有的光學(xué)觸控技術(shù)。
[0034]另外,主動式運作以及被動式運作亦可合并使用,亦即控制單元104控制可控制的主動式觸控裝置(群組CTL_G1或CTL_G2的觸控裝置)分時運作并控制光學(xué)裝置106分時取得可控制的主動式觸控裝置(群組CTL_G1或CTL_G2的觸控裝置)、可識別的主動式或被動式觸控裝置(群組IDTF_G1或IDTF_G2的觸控裝置)及不可控制且不可識別的觸控裝置的觸控裝置(群組N0N_G1的觸控裝置)于觸控顯示單元102上所產(chǎn)生的觸控點的影像,進而通過運算單元108計算相關(guān)于該影像的觸碰點的位置。
[0035]值得注意的是,光學(xué)觸控系統(tǒng)10是本發(fā)明的一實施例,本領(lǐng)域技術(shù)人員可依本發(fā)明的精神加以結(jié)合、修飾或變化以上所述的實施例,而不限于此。舉例來說,于圖4、圖5中的群組數(shù)量僅為一范例,群組數(shù)量取決定于觸控裝置TD_1?TD_n的數(shù)量及特性以及于電子裝置100的運算能力M。此外,圖5中各群組的執(zhí)行順序可由使用者或生產(chǎn)者任意決定。至于可控制的主動式觸碰裝置或可識別的主動式或被動式觸控裝置的識別可由使用者或生產(chǎn)者事先通過電子裝置100與觸控裝置TD_1?TD_n之間的無線或有線連結(jié)設(shè)定于電子裝置100之中,可控制的主動式觸碰裝置的識別亦可通過電子裝置100自行進行檢測。
[0036]前述關(guān)于電子裝置100的運作方式可進一步歸納為一流程60,如圖6所示。流程60包含以下步驟:
[0037]步驟600:開始。
[0038]步驟602:控制單元104根據(jù)觸控裝置TD_1?TD_n的特性及電子裝置100的運算能力M,對觸控裝置TD_1?TD_n分群。
[0039]步驟604:光學(xué)裝置106分時取得各群組的觸控裝置于觸控顯示單元102所產(chǎn)生的觸控點的影像。
[0040]步驟606:運算單元108根據(jù)分時取得的影像,計算出各群組的觸控裝置所產(chǎn)生的觸控點的位置。
[0041]步驟608:結(jié)束。
[0042]簡言之,流程60是利用控制單元104根據(jù)觸控裝置TD_1?TD_n的特性及電子裝置100的運算能力M對觸控裝置TD_1?TD_n進行分群,接著利用光學(xué)裝置106分時取得各群組的觸控裝置所產(chǎn)生的觸控點的影像,再利用運算單元108計算出各群組的觸控裝置所產(chǎn)生的觸控點的位置。由于流程60是用來實現(xiàn)電子裝置100的運作,因此詳細原理請參考前述說明。
[0043]于現(xiàn)有技術(shù)中,電子裝置的運作受限于觸控裝置的數(shù)量,當(dāng)使用的觸控裝置的數(shù)量越多時,計算復(fù)雜度越高。相較之下,本發(fā)明可通過分群運作,分時處理觸控裝置,而不需增加高復(fù)雜度的運算單元。
[0044]綜上所述,為了避免因電子裝置因使用的觸控裝置變多而造成計算復(fù)雜度提升及計算錯誤的問題,本發(fā)明通過分群運作,使得電子裝置可分時處理觸控裝置,以減少計算錯誤的發(fā)生。
【權(quán)利要求】
1.一種光學(xué)觸控系統(tǒng),包含有: 多個觸控裝置;以及 一電子裝置,包含有: 一觸控顯示單元,用來于該多個觸控裝置接觸時,產(chǎn)生多個觸控點; 一控制單元,用來根據(jù)該多個觸控裝置的特性,將該多個觸控裝置分為多個群組,以分時控制或處理該多個群組的運作; 一光學(xué)裝置,用來取得該多個群組的一群組的觸控裝置所產(chǎn)生的觸控點的影像;以及一運算單元,用來接收該光學(xué)裝置所取得的影像,以計算出相關(guān)于該影像的觸控點的位置。
2.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)觸控系統(tǒng),其中該多個觸控裝置可為主動式或被動式觸控>j-U ρ?α裝直。
3.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)觸控系統(tǒng),其中該電子裝置是通過無線或有線連結(jié),以分時控制該多個群組的觸控裝置的運作。
4.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)觸控系統(tǒng),其中該控制單元是將該多個觸控裝置中可受控于該電子裝置的觸控裝置分為一第一群組,將該多個觸控裝置中可識別于該電子裝置的觸控裝置分為一第二群組,以及將該多個觸控裝置中不可受控且不可識別于該電子裝置的觸控裝置分為一第三群組,以根據(jù)該多個觸控裝置的特性將該多個觸控裝置分為該多個群組。
5.如權(quán)利要求4所述的光學(xué)觸控系統(tǒng),其中于該第一群組或該第二群組的數(shù)量超過該電子裝置的運算能力時,該控制單元根據(jù)該電子裝置的運算能力,對該第一群組或該第二群組的觸控裝置進行分群。
6.如權(quán)利要求4所述的光學(xué)觸控系統(tǒng),其中于該第三群組的數(shù)量超過該電子裝置的運算能力時,該控制單元根據(jù)該電子裝置的運算能力,選擇該第三群組的觸控裝置,使得該第三群組的數(shù)量不超過該電子裝置的運算能力。
7.一種光學(xué)觸控控制方法,用于一光學(xué)觸控系統(tǒng)的一電子裝置,該方法包含有: 根據(jù)該光學(xué)觸控系統(tǒng)的多個觸控裝置的特性,將該多個觸控裝置分為多個群組; 分時取得該多個群組的觸控裝置于該電子裝置所產(chǎn)生的觸控點的影像;以及 根據(jù)分時取得的影像,計算出相關(guān)于該影像的觸控點的位置。
8.如權(quán)利要求7所述的光學(xué)觸控控制方法,其中該多個觸控裝置可為主動式或被動式觸控裝置。
9.如權(quán)利要求7所述的光學(xué)觸控控制方法,其還包含有通過無線或有線連結(jié),以分時控制該多個群組的觸控裝置的運作。
10.如權(quán)利要求7所述的光學(xué)觸控控制方法,其中根據(jù)該多個觸控裝置的特性將該多個觸控裝置分為該多個群組的步驟,包含有: 將該多個觸控裝置中可受控于該電子裝置的觸控裝置分為一第一群組; 將該多個觸控裝置中可識別于該電子裝置的觸控裝置分為一第二群組;以及 將該多個觸控裝置中不可受控且不可識別于該電子裝置的觸控裝置分為一第三群組。
11.如權(quán)利要求10所述的光學(xué)觸控控制方法,其還包含有于該第一群組或該第二群組的數(shù)量超過該電子裝置的運算能力時,根據(jù)該電子裝置的運算能力,對該第一群組或該第二群組中的觸控裝置進行分群。
12.如權(quán)利要求10所述的光學(xué)觸控控制方法,其還包含有于該第三群組的數(shù)量超過該電子裝置的運算能力時,根據(jù)該電子裝置的運算能力,選擇該第三群組的觸控裝置,使得該第三群組的數(shù)量不超過該電子裝置的運算能力。
【文檔編號】G06F3/042GK104461174SQ201310454381
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2013年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月18日
【發(fā)明者】張智雄, 陳益樞 申請人:緯創(chuàng)資通股份有限公司
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