光學(xué)感測裝置以及檢測光學(xué)感測裝置周邊的對象的方法
【專利摘要】光學(xué)感測裝置包含M個發(fā)光元件、N個感測元件、控制電路以及處理電路。M為正整數(shù)，N為大于或等于3的正整數(shù)。該控制電路用以控制該M個發(fā)光元件的開啟與關(guān)閉，以及控制各感測元件于相對應(yīng)的一發(fā)光元件開啟時檢測反射自對象的反射信號以產(chǎn)生各該感測元件相對應(yīng)的一感測結(jié)果，其中該N個感測元件因應(yīng)該M個發(fā)光元件而產(chǎn)生N個感測結(jié)果。該處理電路耦接于該控制電路與該N個感測元件，用以至少依據(jù)該N個感測元件的N個感測位置以及該N個感測結(jié)果，來計算出該對象的位置信息，其中該N個感測位置定義出至少一幾何平面。
【專利說明】光學(xué)感測裝置以及檢測光學(xué)感測裝置周邊的對象的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是關(guān)于光學(xué)感測，尤指一種利用三角定位來得到對象的位置信息的非接觸式光學(xué)感測裝置及其相關(guān)的非接觸式光學(xué)感測方法。
【背景技術(shù)】
[0002]個人電子產(chǎn)品(例如，手機、計算機)的問世，伴隨了多元的人機互動控制方法。舉例來說，使用者得以通過鼠標(biāo)在屏幕上進(jìn)行定位追蹤并下達(dá)操作指令(例如，選取選單上的項目，或編輯選取項目的內(nèi)容)。對于觸控屏幕感測技術(shù)(電容式、電阻式、磁感式或表面聲波式)來說，使用者可藉此直接選取并移動屏幕上所顯示的對象。另外，使用者還可通過其它感測裝置(例如，無線空中鼠標(biāo)(air mouse)或三維鼠標(biāo)(three-dimensional mouse,3D mouse))以三維操控的方式于屏幕上進(jìn)行定位追蹤的操作。
[0003]然而，上述控制方法并無法允許使用者通過手勢/手指以非接觸式的方式來于屏幕上進(jìn)行定位追蹤，這將造成使用上的限制。舉例來說，當(dāng)使用者因為進(jìn)行機械工作而使手沾粘污垢，或因為處理食材而使手沾粘油垢的時候，使用者會希望能夠以非接觸式的方式來于屏幕上進(jìn)行定位追蹤。另外，當(dāng)觸控屏幕距離使用者較遠(yuǎn)的時候，以接觸式觸控操作來于屏幕上進(jìn)行定位追蹤是有困難的。
[0004]因此，需要一種創(chuàng)新的非接觸式感測機制以提供更便利的人機互動。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明的目的之一在于提供一種利用三角定位來得到對象的位置信息的非接觸式光學(xué)感測裝置及其相關(guān)的非接觸式光學(xué)感測方法，來解決上述問題。
[0006]依據(jù)本發(fā)明的一實施例，其揭示一種光學(xué)感測裝置。該光學(xué)感測裝置包含M個發(fā)光元件、N個感測元件、一控制電路以及一處理電路。M為正整數(shù)，N為大于或等于3的整數(shù)。該控制電路電連接于該M個發(fā)光元件以及該N個感測元件，用以控制該M個發(fā)光元件的開啟與關(guān)閉，以及控制各感測元件于相對應(yīng)的一發(fā)光元件開啟時檢測反射自一對象的反射信號，以產(chǎn)生各該感測元件相對應(yīng)的一感測結(jié)果，其中該N個感測元件因應(yīng)該M個發(fā)光元件而產(chǎn)生N個感測結(jié)果。該處理電路耦接于該控制電路以及該N個感測元件，用以至少依據(jù)該N個感測元件的N個感測位置以及該N個感測結(jié)果，來計算出該對象的一位置信息，其中該N個感測位置是定義出至少一幾何平面。
[0007]依據(jù)本發(fā)明的另一實施例，其揭示一種光學(xué)感測裝置。該光學(xué)感測裝置包含M個發(fā)光元件、N個感測元件、一控制電路以及一處理電路。M為大于或等于3的整數(shù)，N為正整數(shù)。該控制電路電連接于該M個發(fā)光元件以及該N個感測元件，用以控制該M個發(fā)光元件的開啟與關(guān)閉，以及控制各感測元件于相對應(yīng)的一發(fā)光元件開啟時檢測反射自一對象的反射信號，以產(chǎn)生該發(fā)光元件相對應(yīng)的一感測結(jié)果，其中該N個感測元件因應(yīng)該M個發(fā)光元件而產(chǎn)生M個感測結(jié)果，該M個感測結(jié)果之中Q個感測結(jié)果中的每一感測結(jié)果所對應(yīng)的感測元件與發(fā)光元件并未彼此相鄰，且Q為正整數(shù)。該處理電路耦接于該控制電路以及該N個感測元件，用以依據(jù)該Q個感測結(jié)果所對應(yīng)的Q個發(fā)光元件的Q個發(fā)光位置、該N個感測元件的N個感測位置以及該M個感測結(jié)果，來計算出該對象的一位置信息，其中該M個發(fā)光元件的M個發(fā)光位置是定義出至少一幾何平面
[0008]依據(jù)本發(fā)明的一實施例，其揭示一種檢測一光學(xué)感測裝置周邊的一對象的方法。該光學(xué)感測裝置包含M個發(fā)光元件與N個感測元件。N個感測元件的N個感測位置定義出至少一幾何平面。M為正整數(shù)，N為大于或等于3的正整數(shù)。該方法包含下列步驟:于各感測元件相對應(yīng)的一發(fā)光元件開啟時，致能各該感測元件以檢測反射自一對象的反射信號，以產(chǎn)生各該感測元件相對應(yīng)的一感測結(jié)果，其中該N個感測元件因應(yīng)該M個發(fā)光元件而產(chǎn)生N個感測結(jié)果；以及至少依據(jù)該N個感測位置以及該N個感測結(jié)果，來計算出該對象的一位置信息。
[0009]依據(jù)本發(fā)明的另一實施例，其揭示一種檢測一光學(xué)感測裝置周邊的一對象的方法。該光學(xué)感測裝置包含M個發(fā)光元件與N個感測元件。M個發(fā)光元件的M個發(fā)光位置是定義出至少一幾何平面。M為大于或等于3的整數(shù)，N為正整數(shù)。該方法包含下列步驟:于各感測元件于相對應(yīng)的一發(fā)光元件開啟時，致能各該感測元件以檢測反射自一對象的反射信號，以產(chǎn)生該發(fā)光元件相對應(yīng)的一感測結(jié)果，其中該N個感測元件因應(yīng)該M個發(fā)光元件而產(chǎn)生M個感測結(jié)果，該M個感測結(jié)果之中Q個感測結(jié)果中的每一感測結(jié)果所對應(yīng)的感測元件與發(fā)光元件并未彼此相鄰，且Q為正整數(shù)；以及依據(jù)該Q個感測結(jié)果所對應(yīng)的Q個發(fā)光元件的Q個發(fā)光位置、該N個感測元件的N個感測位置以及該M個感測結(jié)果，來計算出該對象的一位置信息。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明于一空間之中利用三角定位來進(jìn)行非接觸式定位追蹤的一實施例的示意圖。
[0011]圖2為本發(fā)明檢測一光學(xué)感測裝置周邊的一對象的一實施例的方法。
[0012]圖3為本發(fā)明光學(xué)感測裝置用于非接觸式定位追蹤的一實施例的示意圖。
[0013]圖4為圖3所示的光學(xué)感測裝置的功能方塊示意圖。
[0014]圖5為圖3所示的光學(xué)感測裝置的一實作范例的示意圖。
[0015]圖6為圖5所示的光學(xué)感測裝置的側(cè)視圖。
[0016]圖7為圖3所示的光學(xué)感測裝置的另一實作范例的示意圖。
[0017]圖8為圖7所示的光學(xué)感測裝置的側(cè)視圖。
[0018]圖9為本發(fā)明光學(xué)感測裝置的一實施例的示意圖。
[0019]圖10為本發(fā)明光學(xué)感測裝置用于非接觸式定位追蹤的另一實施例的示意圖。
[0020]圖11為本發(fā)明光學(xué)感測裝置用于非接觸式定位追蹤的另一實施例的示意圖。
[0021]圖12為本發(fā)明光學(xué)感測裝置用于非接觸式定位追蹤的另一實施例的示意圖。
[0022]圖13為本發(fā)明光學(xué)感測裝置用于非接觸式定位追蹤的另一實施例的示意圖。
[0023]圖14為本發(fā)明光學(xué)感測裝置用于非接觸式定位追蹤的另一實施例的示意圖。
[0024][標(biāo)號說明]
[0025]100 空間 210?25O步驟
[0026]300、500、700、900、1000、1100、1200、1300、1400 光學(xué)感測裝置[0027]302屏幕 310 控制電路
[0028]320處理電路A1~A3感測空間
[0029]dP1~dP3、距離P。~P3參考點
[0030]Q 特定點 MO~M4 感測模塊
[0031]El~E4、E1’~E4’、E1"~E4" 紅外線發(fā)光二極管
[0032]SI~S4 紅外光感測器 LI~L4 紅外光信號
[0033]Rl~R4反射信號OB手指
[0034]DRl~DR4感測結(jié)果
[0035]di λ dn、di2、dg1、^-22 λ ^3i ^ ^^2 λ ^4i ^ ^-42 牛寸距 1?
[0036]Φ1、Φ2紅外光發(fā)射錐角EO發(fā)光元件
[0037]SO光感測器PX1-PX4紅外光感測像素
【具體實施方式】
[0038]請參閱圖1，其為本發(fā)明于一空間100之中利用三角定位來進(jìn)行非接觸式定位追蹤的一實施例的示意圖。于此實施例中，一對象(未顯示于圖1中)是位于一特定點Q，其中當(dāng)有一光信號從多個參考點P1~P3之中的一參考點發(fā)射至該對象時，該對象可將該光信號反射回該參考點或其它參考點。因此，該光信號的發(fā)射路徑可以是自一參考點指向特定點Q的路徑(亦即，相對應(yīng)的光行進(jìn)距離可以是多個距離dP1~dP3的其一)，而相對應(yīng)的反射路徑可以是自特定點Q指向該參考點的路徑(亦即，發(fā)射光信號的位置與接收相對應(yīng)的反射信號的位置是相同的)或自特定點Q指向其它參考點路徑(亦即，發(fā)射光信號的位置與接收相對應(yīng)的反射信號的位置是不同的)。由圖1可知，若參考點P1的坐標(biāo)(Xl，Y1, Z1)、參考點P2的坐標(biāo)(χ2，12，Z2)、參考點P3的坐標(biāo)(χ3，y3.z3)以及各參考點與特定點Q之間的距離均已知，則可通過數(shù)學(xué)運算(例如，解聯(lián)立方程式)來求得該對象的坐標(biāo)U，y, z)，進(jìn)而對該對象進(jìn)行定位追蹤。
[0039]為了實現(xiàn)非接觸式定位追蹤，本發(fā)明于各參考點上提供一發(fā)光元件與一感測元件的至少其一(未顯示于圖1中)，并通過檢測反射自該對象的一反射信號來產(chǎn)生一感測結(jié)果(例如，電流或電壓)，其中各參考點可為接收反射信號的感測位置或發(fā)射光信號的發(fā)光位置，抑或同時為感測位置與發(fā)光位置。由于所接收的反射信號的能量會隨著光行進(jìn)距離增加而減小，故可通過反射信號的能量與光行進(jìn)距離之間的對應(yīng)關(guān)系來將該感測結(jié)果轉(zhuǎn)換為一特定距離，以作為光信號自發(fā)光位置行進(jìn)至該特定點Q的距離加上反射信號自該特定點Q行進(jìn)至感測位置的距離的距離和。由于各參考點的位置均為已知，在得到光行進(jìn)距離的信息之后(亦即，包含多個距離dP1~dP3的信息)，便可求得該對象的坐標(biāo)(X，y, z)，以對該對象進(jìn)彳了定位追蹤。
[0040]值得注意的是，該對象是位于多個感測空間A1~A3的重迭區(qū)域中，以確?？傻玫脚c多個參考點P1~P3相關(guān)的有效感測結(jié)果，其中多個感測空間A1~A3分別對應(yīng)于多個參考點P1~P3。另外，多個參考點P1~P3于空間100中并未同時位在同一直在線(亦即，多個參考點P1~P3可定義一幾何平面)，以確保在進(jìn)行數(shù)學(xué)運算時可求得該對象的坐標(biāo)
(X，y, z)。
[0041]實作上，可于多個參考點P1~P3的至少其一設(shè)置一發(fā)光元件，并將三感測元件分別設(shè)置于多個參考點P1?p3。于另一實作范例中，也可于多個參考點P1?P3的至少其一設(shè)置一感測元件，而將三發(fā)光元件分別設(shè)置于多個參考點P1?p3。接下來，便可依據(jù)所檢測的至少三反射信號(對應(yīng)于多個參考點P1?P3)來得到多個距離dP1?dP3的信息，進(jìn)而通過數(shù)學(xué)運算來對得到該對象的位置信息。另外，由于該對象于空間100中移動時，該對象與各參考點之間的距離會隨之改變，致使各反射信號的感測結(jié)果也會隨時間改變。因此，可依據(jù)所檢測的反射信號來得到該對象的位置信息與時間之間的關(guān)系，以對該對象進(jìn)行定位追蹤。
[0042]簡言之，本發(fā)明利用M個發(fā)光元件(M為正整數(shù))來發(fā)射光信號至一對象(例如，手指)，并通過N個感測元件(N為正整數(shù))來檢測反射自該對象的反射信號以得到至少三個感測結(jié)果，接著根據(jù)所得到的感測結(jié)果來取得該對象分別與至少三個參考點(彼此不共線)的距離信息，最后再搭配三角定位技術(shù)來計算該對象的位置信息，以實現(xiàn)非接觸式定位追蹤。具體來說，在M為正整數(shù)，N為大于或等于3的整數(shù)，N個感測元件可因應(yīng)M個發(fā)光元件而產(chǎn)生N個感測結(jié)果(亦即，各感測元件產(chǎn)生一感測結(jié)果)的情形下，只要N個感測元件的N個感測位置(亦即，參考點)可定義出至少一幾何平面(亦即，N個感測位置彼此不共線)，可采用三角定位技術(shù)來對N個感測結(jié)果進(jìn)行處理以計算出該對象的位置信息。在M為大于或等于3的整數(shù)，N為正整數(shù)，N個感測元件可因應(yīng)M個發(fā)光元件而產(chǎn)生M個感測結(jié)果(亦即，各發(fā)光元件對應(yīng)一感測結(jié)果)的另一情形下，只要M個發(fā)光元件的M個發(fā)光位置(亦即，參考點)可定義出至少一幾何平面(亦即，M個發(fā)光位置彼此不共線)，可采用三角定位技術(shù)來對M個感測結(jié)果進(jìn)行處理以計算出該對象的位置信息。為了進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)特征，以下是以具有不同感測元件與發(fā)光元件的配置態(tài)樣的光學(xué)感測裝置的多個實作范例來說明之。
[0043]請一并參閱圖2、圖3與圖4。圖2為本發(fā)明檢測一光學(xué)感測裝置周邊的一對象的一實施例的方法，圖3為本發(fā)明光學(xué)感測裝置用于非接觸式定位追蹤的一實施例的示意圖，以及圖4為圖3所示的光學(xué)感測裝置300的功能方塊示意圖。圖2所示的方法可應(yīng)用于圖3所示的光學(xué)感測裝置300。為了進(jìn)一步了解本發(fā)明非接觸式定位追蹤的技術(shù)特征，以下是以將光學(xué)感測裝置300實作為移動裝置(例如，智能型手機或平板計算機)來作為范例說明，然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)可了解這并非用來作為本發(fā)明的限制。
[0044]由圖3與圖4可知，光學(xué)感測裝置300包含一屏幕302、一控制電路310、一處理電路320、多個發(fā)光元件(于此實施例中，是由多個紅外線發(fā)光二極管El?E4來實作之)以及多個感測元件(于此實施例中，是由多個紅外光感測器SI?S4來實作之)。于此實施例中(但本發(fā)明不限于此)，紅外線發(fā)光二極管的個數(shù)可等于紅外光感測器的個數(shù)，且彼此相鄰的一紅外線發(fā)光二極管與一紅外光感測器可由一感測模塊來實作之(亦即，多個感測模塊Ml?M4的其一)。另外，控制電路310電連接于多個紅外線發(fā)光二極管El?E4、多個紅外光感測器SI?S4以及處理電路320，并可用來控制多個紅外線發(fā)光二極管El?E4的開啟與關(guān)閉、控制多個紅外光感測器SI?S4的感測操作，以及控制處理電路320的信號處理操作。
[0045]于步驟210中，控制電路310可于各紅外光感測器相對應(yīng)的一紅外線發(fā)光二極管開啟時，致能各該紅外光感測器以檢測反射自一對象(例如，懸浮于屏幕302上方的使用者的手指0B)的反射信號，來產(chǎn)生各該紅外光感測器相對應(yīng)的一感測結(jié)果，其中紅外光感測器SI~S4可因應(yīng)多個紅外線發(fā)光二極管El~E4而產(chǎn)生多個感測結(jié)果DRl~DR4。實作上，控制電路310可依據(jù)一啟用時序來輪流致能多個紅外線發(fā)光二極管El~E4以分別產(chǎn)生多個紅外光信號LI~L4，并依據(jù)該啟用時序來輪流致能多個紅外光感測器SI~S4以分別檢測反射自手指OB的多個反射信號Rl~R4，使得各紅外光感測器檢測反射自手指OB的反射信號時僅有一紅外線發(fā)光二極管開啟(亦即，分時多工)。舉例來說，控制電路310可依照順時針方式輪流開啟多個紅外線發(fā)光二極管El~E4，其中當(dāng)感測模塊Ml的紅外線發(fā)光二極管El開啟時,多個感測模塊M2~M4所包含的紅外線發(fā)光二極管與紅外光感測器是關(guān)閉的，因此，紅外光感測器SI所接收的反射信號Rl是來自于手指OB反射紅外線發(fā)光二極管El所產(chǎn)生的紅外光信號LI。以此類推，各感測模塊所接收的反射信號是對應(yīng)于各該感測模塊所產(chǎn)生的紅外光信號。
[0046]處理電路320耦接于多個紅外光感測器SI~S4，以接收多個紅外光感測器SI~S4對多個反射信號Rl~R4進(jìn)行感測所分別產(chǎn)生的多個感測結(jié)果DRl~DR4。于步驟220中，處理電路320可對多個感測結(jié)果DRl~DR4進(jìn)行預(yù)處理。舉例來說，處理電路320可將刪除感測結(jié)果之中異常的數(shù)據(jù)(例如，過高或過低)，及/或?qū)Ω袦y結(jié)果進(jìn)行噪聲濾除處理(例如，移動平均濾波處理(running average filtering))。
[0047]接下來，于步驟230中，處理電路320可依據(jù)多個感測結(jié)果DRl~DR4之中的至少三感測結(jié)果及其相關(guān)的參考點(例如，該至少三感測結(jié)果所對應(yīng)的多個感測元件的感測位置)來計算對象(亦即，手指0B)的位置信息(亦即，坐標(biāo)(X，y, z))。于此實施例中，處理電路320可先將多個感測結(jié)果DRl~DR4分別轉(zhuǎn)換為多個感測量(sensing count) C1~C4 (例如，通過一模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換操作)，其中各感測量大致正比于相對應(yīng)反射信號的行進(jìn)距離平方的倒數(shù)。因此，處理電路320接著可通過以下轉(zhuǎn)換關(guān)系來分別得到多個特定距離Cl1~d4:
[0048]
【權(quán)利要求】
1.一種光學(xué)感測裝置，包含: M個發(fā)光元件，其中M為正整數(shù)； N個感測元件，其中N為大于或等于3的整數(shù)； 一控制電路，電連接于該M個發(fā)光元件以及該N個感測元件，用以控制該M個發(fā)光元件的開啟與關(guān)閉，以及控制各感測元件于相對應(yīng)的一發(fā)光元件開啟時檢測反射自一對象的反射信號，以產(chǎn)生各該感測元件相對應(yīng)的一感測結(jié)果，其中該N個感測元件因應(yīng)該M個發(fā)光元件而產(chǎn)生N個感測結(jié)果；以及 一處理電路，耦接于該控制電路以及該N個感測元件，用以至少依據(jù)該N個感測元件的N個感測位置以及該N個感測結(jié)果，來計算出該對象的一位置信息，其中該N個感測位置系定義出至少一幾何平面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)感測裝置，其中M大于1，該控制電路依據(jù)一啟用時序來致能該M個發(fā)光元件，以及該控制電路依據(jù)該啟用時序來輪流致能該N個感測元件，使得各該感測元件檢測反射自該對象的反射信號時僅有一發(fā)光元件開啟。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)感測裝置，其中M等于N;各發(fā)光元件具有一發(fā)光波段，且該M個發(fā)光元件的M個發(fā)光波段是彼此不同；各感測元件具有一檢測波段，且該N個感測元件的N個檢測波段是彼此不同；以及該M個發(fā)光波段分別對應(yīng)于該N個檢測波段。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光學(xué)感測裝置，其中該控制電路同時開啟該M個發(fā)光元件。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)感測裝置，其中該N個感測結(jié)果之中Q個感測結(jié)果中的每一感測結(jié)果所對應(yīng)的感測元件與發(fā)光元件是彼此相鄰；以及該處理電路將該Q個感測結(jié)果分別轉(zhuǎn)換為Q個第一特`定距離，其中Q為正整數(shù)，各第一特定距離是作為該對象與產(chǎn)生對應(yīng)于各該第一特定距離的感測結(jié)果的感測元件之間的距離。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光學(xué)感測裝置，其中Q等于N，以及該處理電路是依據(jù)該N個感測位置與該Q個第一特定距離來計算出該位置信息。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光學(xué)感測裝置，其中Q小于N，且該N個感測結(jié)果之中剩余的(N-Q)個感測結(jié)果中的每一感測結(jié)果所對應(yīng)的感測元件與發(fā)光元件并未彼此相鄰；該處理電路將該(N-Q)個感測結(jié)果分別轉(zhuǎn)換為(N-Q)個第二特定距離，其中各第二特定距離是作為該對象與產(chǎn)生對應(yīng)于各該第二特定距離的感測結(jié)果的感測元件之間的距離加上該對象與對應(yīng)于各該第二特定距離的感測結(jié)果所對應(yīng)的發(fā)光元件之間的距離的距離和；以及該處理電路依據(jù)該(N-Q)個感測結(jié)果所對應(yīng)的發(fā)光元件的發(fā)光位置、該N個感測位置、該Q個第一特定距離以及該(N-Q)個第二特定距離來計算出該位置信息。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)感測裝置，其中該處理電路將該N個感測結(jié)果分別轉(zhuǎn)換為N個特定距離，以依據(jù)該M個發(fā)光元件的M個發(fā)光位置、該N個感測位置以及該N個特定距離來計算出該位置信息，其中各特定距離是作為該對象與產(chǎn)生對應(yīng)于各該特定距離的感測結(jié)果的感測元件之間的距離加上該對象與對應(yīng)于各該特定距離的感測結(jié)果所對應(yīng)的發(fā)光元件之間的距離的距離和。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)感測裝置，其中M等于1，以及該控制電路同時致能該N個感測元件。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)感測裝置，其中該處理電路還經(jīng)由一校正補償函數(shù)對該位置信息進(jìn)行校正補償。
11.一種光學(xué)感測裝置，包含: M個發(fā)光元件，其中M為大于或等于3的整數(shù)； N個感測元件，其中N為正整數(shù)； 一控制電路，電連接于該M個發(fā)光元件以及該N個感測元件，用以控制該M個發(fā)光元件的開啟與關(guān)閉，以及控制各感測元件于相對應(yīng)的一發(fā)光元件開啟時檢測反射自一對象的反射信號，以產(chǎn)生該發(fā)光元件相對應(yīng)的一感測結(jié)果，其中該N個感測元件因應(yīng)該M個發(fā)光元件而產(chǎn)生M個感測結(jié)果，該M個感測結(jié)果之中Q個感測結(jié)果中的每一感測結(jié)果所對應(yīng)的感測元件與發(fā)光元件并未彼此相鄰，且Q為正整數(shù)；以及 一處理電路，耦接于該控制電路以及該N個感測元件，用以依據(jù)該Q個感測結(jié)果所對應(yīng)的Q個發(fā)光元件的Q個發(fā)光位置、該N個感測元件的N個感測位置以及該M個感測結(jié)果，來計算出該對象的一位置信息，其中該M個發(fā)光元件的M個發(fā)光位置是定義出至少一幾何平面。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的光學(xué)感測裝置，其中該控制電路依據(jù)一啟用時序來輪流致能該M個發(fā)光元件，以及該控制電路依據(jù)該啟用時序來致能該N個感測元件，使得各該感測元件檢測反射自該對象的反射信號時僅有一發(fā)光元件開啟。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的光學(xué)感測裝置，其中該處理電路將該Q個感測結(jié)果分別轉(zhuǎn)換為Q個第一特定距離，各第一特定距離是作為該對象與產(chǎn)生對應(yīng)于各該第一特定距離的感測結(jié)果的感測元件之間的距離加上該對象與對應(yīng)于各該第一特定距離的感測結(jié)果所對應(yīng)的發(fā)光元件之間的距離的距離和。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的光學(xué)感測裝置，其中Q等于M，以及該處理電路依據(jù)該Q個發(fā)光位置、該N個感測位置以及該Q個第一特定距離來計算出該位置信息。
15.根據(jù)權(quán) 利要求13所述的光學(xué)感測裝置，其中Q小于M，且該M個感測結(jié)果之中剩余的(M-Q)個感測結(jié)果中的每一感測結(jié)果所對應(yīng)的感測元件與發(fā)光元件是彼此相鄰；該處理電路將該(M-Q)個感測結(jié)果分別轉(zhuǎn)換為(M-Q)個第二特定距離，其中各第二特定距離是作為該對象與產(chǎn)生對應(yīng)于各該第二特定距離的感測結(jié)果的感測元件之間的距離；以及該處理電路依據(jù)該Q個發(fā)光位置、該N個感測位置、該Q個第一特定距離以及該(M-Q)個第二特定距離來計算出該位置信息。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的光學(xué)感測裝置，其中該處理電路還經(jīng)由一校正補償函數(shù)對該位置信息進(jìn)行校正補償。
17.一種檢測一光學(xué)感測裝置周邊的一對象的方法，該光學(xué)感測裝置包含M個發(fā)光元件與N個感測元件，N個感測元件的N個感測位置定義出至少一幾何平面，M為正整數(shù)，N為大于或等于3的正整數(shù)，該方法包含: 于各感測元件相對應(yīng)的一發(fā)光元件開啟時，致能各該感測元件以檢測反射自一對象的反射信號，以產(chǎn)生各該感測元件相對應(yīng)的一感測結(jié)果，其中該N個感測元件因應(yīng)該M個發(fā)光元件而產(chǎn)生N個感測結(jié)果；以及 至少依據(jù)該N個感測位置以及該N個感測結(jié)果，來計算出該對象的一位置信息。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中M大于1，以及該方法還包含: 依據(jù)一啟用時序來致能該M個發(fā)光元件；以及 致能各該感測元件以檢測反射自該對象的反射信號的步驟包含:依據(jù)該啟用時序來輪流致能該N個感測元件，使得各該感測元件檢測反射自該對象的反射信號時僅有一發(fā)光兀件開啟。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中M等于N;各發(fā)光元件具有一發(fā)光波段，且該M個發(fā)光元件的M個發(fā)光波段是彼此不同；各感測元件具有一檢測波段，且該N個感測元件的N個檢測波段是彼此不同；該M個發(fā)光波段分別對應(yīng)于該N個檢測波段；以及該方法還包含: 同時開啟該M個發(fā)光元件。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中各感測結(jié)果所對應(yīng)的感測元件與發(fā)光元件是彼此相鄰；以及至少依據(jù)該N個感測位置以及該N個感測結(jié)果來計算出該位置信息的步驟包含: 將該N個感測結(jié)果分別轉(zhuǎn)換為N個特定距離，其中各特定距離是作為該對象與產(chǎn)生對應(yīng)于各該特定距離的感測結(jié)果的感測元件之間的距離；以及 依據(jù)該N個感測位置與該N個特定距離來計算出該位置信息。
21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中該N個感測結(jié)果之中Q個感測結(jié)果中的每一感測結(jié)果所對應(yīng)的感測元件與發(fā)光元件是彼此相鄰，且該N個感測結(jié)果之中剩余的(N-Q)個感測結(jié)果中的每一感測結(jié)果所對應(yīng)的感測元件與發(fā)光元件并未彼此相鄰；以及至少依據(jù)該N個感測位置以及該N個感測結(jié)果來計算出該位置信息的步驟包含: 該Q個感測結(jié)果分別轉(zhuǎn)換為Q個第一特定距離，其中各第一特定距離是作為該對象與產(chǎn)生對應(yīng)于各該第一特定距離的感測結(jié)果的感測元件之間的距離； 將該(N-Q)個感測結(jié)果分別轉(zhuǎn)換為(N-Q)個第二特定距離，其中各第二特定距離是作為該對象與產(chǎn)生對應(yīng)于各該第二特定距離的感測結(jié)果的感測元件之間距離加上該對象與對應(yīng)于各該第二特定距離的感測結(jié)果所對應(yīng)的發(fā)光元件之間的距離的距離和；以及` 依據(jù)該(N-Q)個感測結(jié)果所對應(yīng)的發(fā)光元件的發(fā)光位置、該N個感測位置、該Q個第一特定距離以及該(N-Q)個第二特定距離來計算出該位置信息。
22.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中至少依據(jù)該N個感測位置以及該N個感測結(jié)果來計算出該位置信息的步驟包含: 將該N個感測結(jié)果分別轉(zhuǎn)換為N個特定距離，其中各特定距離是作為該對象與產(chǎn)生對應(yīng)于各該特定距離的感測結(jié)果的感測元件之間的距離加上該對象與對應(yīng)于各該特定距離的感測結(jié)果所對應(yīng)的發(fā)光元件之間的距離的距離和；以及 依據(jù)該M個發(fā)光元件的M個發(fā)光位置、該N個感測位置以及該N個特定距離來計算出該位置信息。
23.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中M等于1，以及致能各該感測元件以檢測反射自該對象的反射信號的步驟包含: 同時致能該N個感測元件。
24.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中在執(zhí)行至少依據(jù)該N個感測位置以及該N個感測結(jié)果來計算出該位置信息的步驟之前，該方法還包含: 對該N個感測結(jié)果進(jìn)行一噪聲濾除處理。
25.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，還包含: 利用一校正補償函數(shù)對該位置信息進(jìn)行校正補償。
26.一種檢測一光學(xué)感測裝置周邊的一對象的方法，該光學(xué)感測裝置包含M個發(fā)光元件與N個感測元件，M個發(fā)光元件的M個發(fā)光位置是定義出至少一幾何平面，M為大于或等于3的整數(shù)，N為正整數(shù)，該方法包含: 于各感測元件于相對應(yīng)的一發(fā)光元件開啟時，致能各該感測元件以檢測反射自一對象的反射信號，以產(chǎn)生該發(fā)光元件相對應(yīng)的一感測結(jié)果，其中該N個感測元件因應(yīng)該M個發(fā)光元件而產(chǎn)生M個感測結(jié)果，該M個感測結(jié)果之中Q個感測結(jié)果中的每一感測結(jié)果所對應(yīng)的感測元件與發(fā)光元件并未彼此相鄰，且Q為正整數(shù)；以及 依據(jù)該Q個感測結(jié)果所對應(yīng)的Q個發(fā)光元件的Q個發(fā)光位置、該N個感測元件的N個感測位置以及該M個感測結(jié)果，來計算出該對象的一位置信息。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，還包含: 依據(jù)一啟用時序來輪流致能該M個發(fā)光元件；以及 致能各該感測元件以檢測反射自該對象的反射信號的步驟包含: 依據(jù)該啟用時序來致能該N個感測元件，使得各該感測元件檢測反射自該對象的反射信號時僅有一發(fā)光兀件開啟。
28.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中Q等于M，以及依據(jù)該Q個發(fā)光位置、該N個感測位置以及該M個感測結(jié)果來計算出該位置信息的步驟包含: 將該Q個感測結(jié)果分別轉(zhuǎn)換為Q個第一特定距離，其中各第一特定距離是作為該對象與產(chǎn)生對應(yīng)于各該第一特定距離的感測結(jié)果的感測元件之間的距離加上該對象與對應(yīng)于各該第一特定距離的感測結(jié)果所對應(yīng)的發(fā)光元件之間的距離的距離和；以及 依據(jù)該Q個發(fā)光位置、該`N個感測位置以及該Q個第一特定距離來計算出該位置信息。
29.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中Q小于M,且該M個感測結(jié)果之中剩余的(M-Q)個感測結(jié)果中的每一感測結(jié)果所對應(yīng)的感測元件與發(fā)光元件是彼此相鄰；以及依據(jù)該Q個發(fā)光位置、該N個感測位置以及該M個感測結(jié)果來計算出該位置信息的步驟包含: 將該Q個感測結(jié)果分別轉(zhuǎn)換為Q個第一特定距離，各第一特定距離是作為該對象與產(chǎn)生對應(yīng)于各該第一特定距離的感測結(jié)果的感測元件之間的距離加上該對象與對應(yīng)于各該第一特定距離的感測結(jié)果所對應(yīng)的發(fā)光元件之間的距離的距離和； 將該(M-Q)個感測結(jié)果分別轉(zhuǎn)換為(M-Q)個第二特定距離，其中各第二特定距離是作為該對象與產(chǎn)生對應(yīng)于各該第二特定距離的感測結(jié)果的感測元件之間的距離；以及 依據(jù)該Q個發(fā)光位置、該N個感測位置、該Q個第一特定距離以及該(M-Q)個第二特定距離來計算出該位置信息。
30.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中在執(zhí)行依據(jù)該Q個發(fā)光位置、該N個感測位置以及該M個感測結(jié)果來計算出該位置信息的步驟之前，該方法還包含: 對該M個感測結(jié)果進(jìn)行一噪聲濾除處理。
31.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，還包含: 利用一校正補償函數(shù)對該位置信息進(jìn)行校正補償。
【文檔編號】G06F3/042GK103870066SQ201310722483
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2013年12月17日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月17日
【發(fā)明者】莊政達(dá), 張鴻德 申請人:義明科技股份有限公司