[发明专利]光学触控装置、被动式触控系统及其输入侦测方法

说明书

技术领域

本发明是有关一种光学触控技术，特别是关于一种适用于被动式触控系统的光学触控装置及输入侦测。

背景技术

触控装置能提供使用者直觉式的输入功能，在某些应用上还能提供使用者更方便的操作。触控系统是此技术中已经广为熟知的，其包括触控屏幕接受指标装置(pointer)的触控输入。被动式触控系统有一个超越主动式触控系统的优点，其不需要特殊的指标装置，即使是人的手指也能作为指标装置。已经广为熟知的被动式触控屏幕包括电阻式和电容式两种，但都有难以克服的缺点。电阻式和电容式的触控屏幕都只能侦测对其施加的实体触碰，而且解析度低。此外，电阻式的触控屏幕是使用软性膜板接受触控笔尖的施压而产生形变(deformation)，因此只能侦测产生足够大压力的触控输入，而且耐用度很差。电容式的触控屏幕比电阻式的触控屏幕坚韧，但在侦测时必须对感应器迹线充放电，因此需要较大的耗电量和较长的侦测时间。不论电阻式或电容式的触控屏幕，其侦测程序包括对所有的感应器迹线扫描，因此需要高速扫描及运算，而且获得一帧(frame)数据所需的时间长，帧速率也很难提高，所以响应速度会比较慢。

美国专利号6,803,906使用投影机(projector)将电脑输出的图像投射在触控屏幕上，该触控屏幕的4个角落有彼此视角重叠的摄影机对其拍摄，这些摄影机拍摄的影像经数字信号处理器(Digital Signal Processor；DSP)互相比对，以找出触碰该触控屏幕的指标器。相较于电阻式和电容式的触控屏幕，此技术只是提高触控屏幕的解析度，而且需要更高速的运算及更昂贵的设备。

现有的被动式触控系统还有一个共同的缺点，他们都不能应用在现有的显示器上，而且触控屏幕都很昂贵。

发明内容

本发明的目的之一，在于提出一种适用于被动式触控系统的光学触控装置。

本发明的目的之一，在于提出一种简单又便宜的光学触控装置。

本发明的目的之一，在于提出一种对应显示器所显示的图像的全部或一部分的光学触控装置。

本发明的目的之一，在于提出一种以光学触控装置建立起来的被动式触控系统及其输入侦测方法。

根据本发明，一种光学触控装置包括接触面，其与显示器所显示的图像的全部或一部分之间具有位置对应关系，发光源提供光线对该接触面照射，影像撷取单元从来自该接触面的光线撷取影像以产生输入信号，处理单元从该输入信号辨识该影像以侦测在该接触面上或悬浮在其上方的物件及其位置产生相对应的绝对位置信号以指向该图像上的关联位置，位移侦测模块侦测该光学触控装置的移动产生相对位移信号，以及传输接口单元将该绝对位置信号与该相对位移信号转换为输出信号。

根据本发明，一种被动式触控系统包括显示器、主机及光学触控装置。该光学触控装置包括接触面，其与该显示器所显示的图像的全部或一部分之间具有位置对应关系，发光源提供光线对该接触面照射，影像撷取单元从来自该接触面的光线撷取影像以产生输入信号，处理单元从该输入信号辨识该影像以侦测在该接触面上或悬浮在其上方的物件及其位置产生相对应的绝对位置信号以指向该图像上的关联位置，位移侦测模块侦测该光学触控装置的移动产生相对位移信号，以及传输接口单元将该绝对位置信号与该相对位移信号转换为输出信号，该主机根据该输出信号产生对应该关联位置的控制信号。

根据本发明，一种被动式触控系统的输入侦测方法包括在光学触控装置的接触面与显示器所显示的图像的全部或一部分之间建立位置对应关系，侦测该光学触控装置的移动产生相对位移信号，侦测在该接触面上或悬浮在其上方的物件及其位置产生绝对位置信号指向该图像上的关联位置，根据该绝对位置信号及该相对位移信号产生对应该关联位置的控制信号。

附图说明

图1是根据本发明的光学触控装置；

图2A是图1的光学触控装置的操作示意图；

图2B是图1的光学触控装置的操作示意图；

图3A及图3B是在接触面的下方设置机械开关及显示单元的示意图；

图4是图1的光学触控装置的实施例；

图5是根据本发明的光学触控装置；

图6是图5的光学触控装置的实施例；以及

图7是根据本发明的输入侦测方法的流程图。

附图标号：

10    光学触控装置

12    发光模块

14    发光源

16    光源控制单元

18    接触面

20    影像撷取单元