光学触控装置、触控指地点位置决定方法及光学触控系统制造方法及图纸

一种用以感测可反射或发射光线的光学触控笔的触控操作的光学触控装置。光学触控装置包括触控操作面、光学感测器以及触控控制器。光学触控笔在触控操作面进行触控操作。光学感测器设置在触控操作面的周边，用以对触控操作感测光线以取得感测数据。感测数据包括光学触控笔的影像以及光学触控笔在触控操作面产生的镜射影像。触控控制器电性连接至光学感测器，用以依据感测数据计算亮度阈值。触控控制器依据感测数据与亮度阈值决定该光学触控笔在触控操作面上的触控指示点位置。此外，一种触控指示点位置决定方法以及一种光学触控系统也被提出。

Optical touch control device, touch control finger, position and position determination method, and optical touch control system

An optical touch control device for sensing touch operations of an optical touch pen capable of reflecting or emitting light. The optical touch control device comprises a touch control operation surface, an optical sensor and a touch control device. Optical touch pen touch operation in touch control surface. The optical sensor is arranged on the periphery of the touch control surface to sense the light of the touch operation so as to obtain the sensing data. The sensing data comprises an image of an optical touch pen and a mirror image produced by an optical touch pen at the touch control surface. The touch controller is electrically connected to the optical sensor for calculating the brightness threshold according to the sensed data. The touch controller determines the position of the touch control point on the touch control surface according to the sensed data and the brightness threshold. In addition, a touch point location method and an optical touch control system are also presented.

【技术实现步骤摘要】
光学触控装置、触控指地点位置决定方法及光学触控系统
本专利技术是有关于一种触控装置、位置决定方法及触控系统，且特别是有关于一种光学触控装置、触控指示点位置决定方法以及光学触控系统。
技术介绍
一般而言，光学触控系统可分为遮断式与非遮断式两种系统。遮断式光学触控系统主要是利用触控物体将光源(例如发光二极管串或反光条)所发出的光信号遮断的原理，来让光学感测器感测触控物体相对于背景具有较低亮度的阴影，从而判断触控物体的发生位置及其对应的触控操作。另一方面，非遮断式光学触控系统通常包括光学触控笔或是手指，用以在触控面上进行触控操作，以传递光信号至光学感测器。其中，以使用光学触控笔的非遮断式光学触控系统为例，依据光学触控笔类型的不同，从光学触控笔传递至光学感测器的光信号，可以是由光学触控笔内部主动发出来产生，或者是由光学触控笔将光学感测器附随的光源所传递的光信号反射回去来产生。因此，光学感测器依据所接收的光信号相对于背景具有较高亮度来判断触控物体的发生位置及其对应的触控操作。然而，光学触控笔于触控面上操作时可能会在触控面上产生镜射(例如触控面为白板时)。由于触控面材质以及光学感测器相对光学触控笔的位置等多种因素的不同，镜射的性质也会有所差异，因而造成光学感测器在接收到光信号后，无法从中正确地判断触控笔笔尖或触控指示点的位置而导致使用上的不便。例如，当触控笔笔尖的判断位置过低时，在光学触控笔距离触控面尚有一段距离就会产生触控反应；当触控笔笔尖的判断过高时，光学触控笔在触控面上的连线就可能会有断线的问题。
技术实现思路
本专利技术提供一种光学触控装置、触控指示点位置决定方法以及光学触控系统，可感测光学触控笔的触控操作并计算触控指示点的位置。本专利技术的光学触控装置用以感测可反射或发射光线的光学触控笔的触控操作。光学触控装置包括触控操作面、光学感测器以及触控控制器。光学触控笔在触控操作面进行触控操作。光学感测器设置在触控操作面的周边，并且用以对触控操作感测光线以取得感测数据。触控控制器电性连接至光学感测器，用以依据感测数据计算亮度阈值，并且依据感测数据与亮度阈值决定光学触控笔在触控操作面上的触控指示点位置。感测数据包括光学触控笔的影像以及光学触控笔在触控操作面产生的镜射影像。本专利技术的触控指示点位置决定方法用以决定可发射或反射光线的光学触控笔在触控操作面进行触控操作时的触控指示点位置。触控指示点位置决定方法包括以下步骤。利用光学感测器对触控操作感测光线以取得感测数据。依据感测数据计算亮度阈值。依据感测数据与亮度阈值决定光学触控笔在触控操作面上的触控指示点位置。感测数据包括光学触控笔的影像以及光学触控笔在触控操作面产生的镜射影像。本专利技术的光学触控系统包括光学触控笔以及光学触控装置。光学触控笔用以进行触控操作，并能发射或反射光线。光学触控装置包括触控操作面、光学感测器以及触控控制器。光学触控笔在触控操作面进行触控操作。光学感测器设置在触控操作面的一周边，并且用以对触控操作感测光线以取得感测数据。触控控制器电性连接至光学感测器，用以依据感测数据计算亮度阈值，并且依据感测数据与亮度阈值决定光学触控笔在触控操作面上的触控指示点位置。感测数据包括光学触控笔的影像以及光学触控笔在触控操作面产生的镜射影像。基于上述，在本专利技术的范例实施例中，触控控制器依据感测数据的亮度阈值来分辨感测数据中光学触控笔的反射影像以及光学触控笔在触控操作面产生的镜射影像，以计算出触控指示点的位置。此种设计方式可提升光学触控笔在触控操作面上的触控指示点位置判断的准确度。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。附图说明图1A绘示本专利技术一实施例的光学触控系统的侧视示意图。图1B绘示本专利技术一实施例的光学触控系统的概要方块图。图2绘示本专利技术一实施例的光学触控装置的概要方块图。图3绘示本专利技术一实施例的触控指示点位置决定方法的步骤流程图。图4绘示本专利技术一实施例的感测数据的示意图。图5绘示本专利技术一实施例的触控定位点的示意图。图6绘示本专利技术一实施例的亮度分布的示意图。图7绘示图3实施例的触控指示点位置决定方法的示意图。图8绘示本专利技术另一实施例的触控指示点位置决定方法的步骤流程图。图9A、图9B和图9C绘示图8实施例的触控指示点位置决定方法的示意图。图10绘示本专利技术另一实施例的触控指示点位置决定方法的步骤流程图。图11A与图11B绘示图10实施例的触控指示点位置决定方法的示意图。附图符号说明10：光学触控系统100：光学触控笔110：本体部分130：反光笔头200：光学触控装置210：触控操作面230：光学感测器250：触控控制器270：发光元件400、SD：感测数据AVG：平均值BTH：亮度阈值BTH1：第一亮度阈值BTH2：第二亮度阈值D1：第一终点DIS、DIS’：亮度分布I1、I2：影像Lx：触控定位点N1、N2、N3：负差值区P1、P2：正差值区RMIN1、RMIN2、RMIN3：相对极小值RMAX、RMAX1、RMAX2：相对极大值S310、S330、S3301、S3303、S3305、S350、S810、S830、S8301、S8303、S8305、S83051、S83053、S83055、S850、S1010、S1030、S10301、S10303、S10304、S10305、S1050、S1070：触控指示点位置决定方法的步骤。TIP：触控指示点TIP_POS：触控指示点位置V：亮度值大小X、Y：坐标轴YD1、YD2：Y坐标值具体实施方式以下提出多个实施例来说明本专利技术，然而本专利技术不仅限于所例示的多个实施例。又实施例之间也允许有适当的结合。在本申请说明书全文(包括权利要求)中所使用的「耦接」一词可指任何直接或间接的连接手段。举例而言，若文中描述第一装置耦接于第二装置，则应该被解释成该第一装置可以直接连接于该第二装置，或者该第一装置可以通过其他装置或某种连接手段而间接地连接至该第二装置。此外，「信号」一词可指至少一电流、电压、电荷、温度、数据、电磁波或任何其他一或多个信号。图1A绘示本专利技术一实施例的光学触控系统的侧视示意图。图1B绘示本专利技术一实施例的光学触控系统的概要方块图。图2绘示本专利技术一实施例的光学触控装置的概要方块图。请参考图1A、图1B与图2，本实施例的光学触控系统10包括光学触控笔100以及光学触控装置200。在本实施例中，光学触控装置200包括触控操作面210、光学感测器230、触控控制器250以及发光元件270。触控操作面210例如是有边框或无边框的平面显示器的前表面，但本专利技术并不加以限制，其它例如电视、广告看板、电子白板等等具有可显示或投影信息的装置的表面也可以。光学触控笔100可用以在触控操作面210进行触控操作。在本实施例中，如图1A及图1B所示，光学感测器230与发光元件270是结合成为一个模块来实作，并且配置有一对而分别设置于触控操作面210的左上角与右上角，但本专利技术并不加以限制数量与设置位置。在其他实施例中，光学感测器230与发光元件270也可例如为图2所示的光学触控装置200中分别以单独的个体来实作且相邻，同样地并可以成对型态分别设置在触控操作面的其中二相邻角落，但本专利技术也不加以限制数量与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学触控装置，用以感测可反射或发射一光线的一光学触控笔的一触控操作，该光学触控装置包括：一触控操作面，其中该光学触控笔在该触控操作面进行该触控操作；一光学感测器，设置在该触控操作面的一周边，用以对该触控操作感测该光线以取得感测数据；以及一触控控制器，电性连接至该光学感测器，用以依据该感测数据计算一亮度阈值，并且依据该感测数据与该亮度阈值决定该光学触控笔在该触控操作面上的一触控指示点位置，其中该感测数据包括该光学触控笔的一影像以及该光学触控笔在该触控操作面产生的一镜射影像。

【技术特征摘要】
2016.01.21 TW 1051018091.一种光学触控装置，用以感测可反射或发射一光线的一光学触控笔的一触控操作，该光学触控装置包括：一触控操作面，其中该光学触控笔在该触控操作面进行该触控操作；一光学感测器，设置在该触控操作面的一周边，用以对该触控操作感测该光线以取得感测数据；以及一触控控制器，电性连接至该光学感测器，用以依据该感测数据计算一亮度阈值，并且依据该感测数据与该亮度阈值决定该光学触控笔在该触控操作面上的一触控指示点位置，其中该感测数据包括该光学触控笔的一影像以及该光学触控笔在该触控操作面产生的一镜射影像。2.如权利要求1所述的光学触控装置，其中该触控控制器依据该感测数据计算一触控定位点，基于该触控定位点依据该感测数据取得一亮度分布，并且以该亮度分布的一平均值计算该亮度阈值。3.如权利要求2所述的光学触控装置，其中该触控控制器更基于该亮度分布的该平均值，利用一阈值调整系数调整该亮度阈值。4.如权利要求3所述的光学触控装置，其中该阈值调整系数关联于该触控操作面的一尺寸。5.如权利要求3所述的光学触控装置，其中该触控控制器更依据该亮度分布的多个相对极值与调整后的该亮度阈值，判断调整后的该亮度阈值是否符合一阈值修正条件，其中倘若该触控控制器判断调整后的该亮度阈值符合该阈值修正条件，利用该亮度分布的该些相对极值重新计算该亮度阈值。6.如权利要求2所述的光学触控装置，其中该触控控制器更判断该亮度分布是否符合一亮度变化趋势条件，倘若该亮度分布不符合该亮度变化趋势条件，则依据该感测数据中的第一数据点与第二数据点决定该触控指示点位置。7.如权利要求6所述的光学触控装置，其中该亮度变化趋势条件包括该亮度分布具有至少两个相对极大值。8.如权利要求1所述的光学触控装置，更包括：一发光元件，设置在该触控操作面的该周边并邻近于该光学感测器，用以发射该光线，以使该光学触控笔反射该光线。9.如权利要求1所述的光学触控装置，其中该触控操作面是显示器、电视、广告看板以及电子白板之一的表面。10.一种触控指示点位置决定方法，用以决定可发射或反射一光线的一光学触控笔在一触控操作面进行一触控操作时的一触控指示点位置，该触控指示点位置决定方法包括：利用一光学感测器对该触控操作感测该光线以取得...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕帼间，
申请(专利权)人：纬创资通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71