光學觸控系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及輸入系統(tǒng)，尤其涉及光學觸控系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002] 光學觸控系統(tǒng)藉由光源發(fā)射器與接收器執(zhí)行觸控顯示功能。本申請?zhí)岢鲆环N適用 于筆記本電腦的短距離手勢輸入裝置，利用兩顆鏡頭的運算，讓使用者既可以選擇使用手 勢操控電腦，亦可達到平面觸控功能。

【發(fā)明內容】

[0003] 基于上述目的，本發(fā)明公開了一種光學觸控系統(tǒng)，包括一顯不面板、一第一光學感 測元件、一第一發(fā)光元件、一第二光學感測元件、一第二發(fā)光元件、以及一控制器。該第一光 學感測元件，設置于該顯示面板的一第一角落。該第一發(fā)光元件，設置于該第一光學感測元 件上，朝一第一方向發(fā)射一第一光線。該第二光學感測元件，設置于該顯示面板和該第一角 落相對的一第二角落。該第二發(fā)光元件，設置于該第二光學感測元件上，朝一第二方向發(fā)射 一第二光線。該控制器，用于關閉所有上述發(fā)光元件并打開上述第一光學感測元件以獲取 一第一幀，只打開該第二發(fā)光元件并打開上述第一光學感測元件以獲取一第二幀，關閉所 有上述發(fā)光元件并打開上述第二光學感測元件以獲取一第三幀，只打開該第一上述發(fā)光元 件并打開上述第二光學感測元件以獲取一第四幀，以及根據(jù)該第一、第二、第三、以及第四 幀判定一手勢。
【附圖說明】
[0004] 圖1是顯示本發(fā)明實施例中一種輸入界面的示意圖。
[0005] 圖2是顯示本發(fā)明實施例中一種光學觸控系統(tǒng)2的示意圖。
[0006] 圖3是顯本發(fā)明實施例中另一種光學觸控系統(tǒng)3的意圖。
[0007] 圖4是顯示本發(fā)明實施例中另一種光學觸控系統(tǒng)4的示意圖。
[0008] 圖5是顯本發(fā)明實施例中另一種光學觸控系統(tǒng)5的意圖。
[0009] 圖6是顯示本發(fā)明實施例中一種光學觸控系統(tǒng)6的方塊圖。
[0010] 圖7是顯示本發(fā)明實施例中一種手勢判定方法7的流程圖。
[0011] 圖8是顯示本發(fā)明實施例中另一種手勢判定方法8的流程圖。
[0012] 圖9是顯示本發(fā)明實施例中另一種手勢判定方法9的流程圖。
[0013] 圖10是顯示本發(fā)明實施例中另一種手勢判定方法10的流程圖。
[0014] 圖11是顯示本發(fā)明實施例中另一種手勢判定方法11的流程圖。
【具體實施方式】
[0015] 在此必須說明的是，于下公開內容中所提出的不同實施例或范例，用以說明本發(fā) 明所公開的不同技術特征，其所描述的特定范例或排列用以簡化本發(fā)明，然非用以限定本 發(fā)明。此外，在不同實施例或范例中可能重復使用相同的參考數(shù)字與符號，這些重復使用 的參考數(shù)字與符號用以說明本發(fā)明所公開的內容，而非用以表示不同實施例或范例間的關 系。
[0016] 圖1是顯示本發(fā)明實施例中一種輸入界面的示意圖，包括筆記本電腦1、鍵盤12以 及光學感測電路10。該輸入界面的輸入檢測區(qū)域可分為區(qū)域1、2和3。區(qū)域1用于檢測虛 擬觸碰屏幕輸入；區(qū)域2用于檢測3D手勢輸入；區(qū)域3用于檢測鍵盤輸入。
[0017] 兩顆光學感測電路10分別置于筆記本電腦1的左右兩端的底部，其檢測區(qū)域的交 集包含預定虛擬觸碰屏幕，即區(qū)域1。兩顆光學感測電路10可用以檢測區(qū)域1和區(qū)域2內 的使用者手勢輸入。當使用者的手落入?yún)^(qū)域3時，光學感測電路10無法檢測到使用者的手。 該輸入界面可藉由在區(qū)域1、2和3內所檢測到的輸入而判定不同的輸入種類。當雙手放在 鍵盤12上時，光學感測電路10不會發(fā)現(xiàn)手指的存在，此時為一般操作模式。當手掌舉起進 入三維手勢區(qū)域2時，此時為手勢模式，使用者可執(zhí)行揮動換頁或瀏覽的功能。當手指進入 二維觸碰區(qū)域1時，此時為觸控模式，當手指越過虛擬觸碰屏幕的虛擬平面時，使用者可執(zhí) 行點選的功能。
[0018] 圖2是顯示本發(fā)明實施例中一種光學觸控系統(tǒng)2的示意圖，適用于圖1的輸入界 面，包括顯示面板20、包括左光學感測元件221和左發(fā)光元件241的左光學感測電路、以 及包括右光學感測元件222和右發(fā)光元件242的右光學感測電路。顯示面板20的左方和 右方分別放置左背景物體261和右背景物體262。左背景物體261和右背景物體262可 例如為水壺、茶杯、書本、墻面、或其他環(huán)境物體。顯示面板20可為液晶顯示器（Liquid CrystalDisplay，LCD)或薄膜晶體管液晶顯不器（ThinFilmTransistorLiquidCrystal Display，TFT-IXD)。光學感測元件221和222分別設置于顯示面板20的左角落Cl和右角 落C2,并可為紅外線傳感器、紫外線傳感器、色彩傳感器、或電荷稱合元件（ChargeCoupled Device,CCD)圖像傳感器，為一種利用光敏兀件將光信號轉換為電信號的傳感器。發(fā)光兀 件241和242可為發(fā)光二極管（Light-EmittingDiode，LED)，且分別設置于光學感測元件 221 和 222 上。
[0019] 若是光學感測兀件感測手勢時同邊的發(fā)光兀件同時打亮，環(huán)境物體261或262會 同時被發(fā)光元件打亮變成背景，而當背景亮度大于手指亮度時，此時手指揮動經(jīng)過區(qū)域2 或3時則光學感測元件會無法精準辨識指尖的位置而造成手勢的誤判。例如，當左光學感 測元件221要擷取圖像時，左發(fā)光元件241同時點亮照亮手勢操控空間；而當右光學感測元 件222要擷取圖像時，右發(fā)光元件242同時點亮照亮手勢操控的空間，當左背景物體261或 右背景物體262為淡色或反光物體而打亮后的背景物體亮度大于手指亮度時可能會造成 光學感測元件的誤判。
[0020] 本發(fā)明實施例將相同邊發(fā)光元件與光學感測元件的開啟時間錯開而同時打開相 反邊的發(fā)光元件與光學感測元件，意即當左光學感測元件221要擷取圖像時，僅靠右發(fā)光 元件242點亮照亮手勢操控空間，由于右發(fā)光元件242照射角度的關系右背景物體262不 會被照亮，手指會被右發(fā)光元件242打亮而右邊背景形成暗處；反之換成右光學感測元件 222擷取圖像時同時使用左發(fā)光元件241打亮手指而不照亮左背景物體261，因此圖像運算 時就不會發(fā)生背景干擾的問題。
[0021] 接著請參考圖6,其顯示本發(fā)明實施例中一種光學觸控系統(tǒng)6的方塊圖，可對應圖 2的光學觸控系統(tǒng)2。光學觸控系統(tǒng)6包括控制器60、顯不面板62、包括左發(fā)光兀件640和 左光學傳感器642的左光學感測電路64、包括右發(fā)光兀件660和右光學傳感器662的右光 學感測電路66、輔助發(fā)光兀件68、以及存儲器69。圖6的顯7K面板62、左發(fā)光兀件640、左 光學傳感器642、右發(fā)光兀件660、和右光學傳感器662對應圖2的顯7K面板20、左發(fā)光兀件 241、左光學傳感器221、右發(fā)光元件242、和右光學傳感器222,其功能及設定可參考前面圖 2的解釋，在此不再贅述。
[0022] 控制器60用于控制顯不面板62、包括左發(fā)光兀件640和左光學傳感器642的左光 學感測電路64、包括右發(fā)光兀件660和右光學傳感器662的右光學感測電路66、輔助發(fā)光 元件68、以及存儲器69的動作。存儲器69儲存用于判定手勢的程序代碼，可于開機后由控 制器60載入，通過控制左發(fā)光兀件241、左光學傳感器221、右發(fā)光兀件242、和右光學傳感 器222而順序擷取圖像幀序列，進而在手勢模式及觸控模式下判斷使用者的手勢或觸碰輸 入。輔助發(fā)光元件68為可選裝置，用于在顯示面板20下邊緣提供輔助光源來進一步照亮 手指。在光學觸控系統(tǒng)2的例子中不需要輔助發(fā)光元件68。
[0023] 圖7的手勢判定方法7適用于光學觸控系統(tǒng)2和光學觸控系統(tǒng)6,用于以不發(fā)生背 景干擾的方式判定圖1區(qū)域1和2的手勢。手勢判定方法7可以程序代碼或電路的方式實 現(xiàn)。請同時參考圖6和圖7,當光學觸控系統(tǒng)6開機時，控制器60可載入實現(xiàn)手勢判定方法 7的程序代碼或初始實現(xiàn)手勢判定方法7的電路，用以判定使用者手勢（S700)。
[0024] 首先，控制器60關閉所有發(fā)光兀件并打開左光學傳感器642以獲取第一幀fl，第 一幀fl包括背景和手兩者都在暗處從左邊檢測的圖像信息（S702)，接著只打開右發(fā)光元 件660并打開左光學傳感器642以獲取第二幀f2,第二幀f2包括背景在暗處而和手在亮處 從左邊檢測的圖像信息（S704)。然后，控制器60可將第一幀fl和第二幀f2兩者相減以去 除暗處的背景而留下手在亮處從左邊擷取的圖像信息。
[0025] 接下來，控制器60再次將所有發(fā)光元件關閉并打開右光學傳感器662以獲取第三 幀f3,第三幀f3包括背景和手兩者都在暗處從右邊檢測的圖像信息（S706)，接著只打開左 發(fā)光元件640并打開右光學傳感器662以獲取第四幀f4,第四幀f4包括背景在暗處而和手 在亮處從右邊檢測的圖像信息（S708)。然后，控制器60可將第三幀f3和第四幀f4兩者相 減以去除暗處的背景而留下手在亮處從右邊擷取的圖像信息。
[0026] 最后，控制器60根據(jù)幀fl到f4所計算出的從左右兩邊擷取的手的圖像信息判定 手的位置以及手勢（S710)。
[0027] 雖然圖7的實施例先擷取左邊再擷取右邊圖像信息來判斷手勢，在某些實施例中 也可以先擷取右邊再擷取左邊圖像信息。另外，在某些實施例中，將第一幀fl和第二幀f2， 以及第三幀f3和第四幀f4兩者相減去除背景的動作也可以在判定手勢的步驟S710中執(zhí) 行。手勢判定方法7可以在光學觸控系統(tǒng)6開機時持續(xù)執(zhí)行判定使用者手勢。
[0028] 圖3是顯示本發(fā)明實施例中另一種光學觸控系統(tǒng)3的示意圖。除了在下邊緣S1 另外平均設置輔助發(fā)光元件30外，光學觸