感测系统的制作方法

专利名称：感测系统的制作方法
技术领域：
本发明是有关于一种感测系统(sensing system),且特别是有关于一种具有一反射元寸牛(reflective element)的感测系纟克。
背景技术：
触控系统(touch system)已经有i午多相关专利加以揭露，例如美国专利号第4,782,328号与第6,803,906的专利。上述两篇专利所揭露的触控系统各自都需要至少两个感测器(sensor),使得上述各篇专利所揭露的触控系统的生产成本(cost of production)较高。以下将以上述两篇专
利的其中之一作说明。
请参阅图1所示，是现有习知的一种触控萤幕系统的示意图。美国专利号第4， 782, 328号的专利所揭露的触控萤幕系统(touch screen system)100包括一面板(panel) 110、 一第一光感测器(photosensor) 120、 一第二光感测器130与一处理器(processor ) 140。面板110具有一触控萤幕区域(touch screen area) 112，其外型为一矩形。第一光感测器120与第二光感测器130配置于触控萤幕区域112的一边(boundary) llh的相对两端，且第一光感测器120与第二光感测器130的感测范围分别涵盖触控萤幕区域112。此外，第一光感测器120与第二光感测器130电性连4妄至处理器140。
当一指示物(pointer) 150触控上述触控萤幕区域112时，第一光感测器120与第二光感测器130分别沿着一第一感测路线(sensing path)162与一第二感测路线164感测指示物150。处理器140根据第一感测路线162与第二感测路线164计算指示物150所在的位置。
然而，现有习知的触控萤幕系统100必须具有两个光感测器U0与130,所以，习知的触控萤幕系统100的生产成本较高。

发明内容
本发明的目的在于，克服现有的触控萤幕系统存在的缺陷，而提供一种新型结构的感测系统，所要解决的技术问题是使其生产成本较低
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种感测系统，适于感测一指示物并计算指示物的位置。感测系统包括一面4反、 一反射元件、 一影4象感测器(image sensor)与一处理器。面板具有一第一平面(plane )与一位于第一平面的第一区域(area )。 第一区域的形状为四边形而具有依序连接的一第一边、 一第二边、 一第三 边与一第四边。反射元件配置于第一边且位于第一平面上。反射元件的一 第二平面实质上垂直第一平面，第二平面为一镜面反射面(reflective mirror plane),且第二平面映照(mirror)第一区域以形成一第二区域。 影像感测器配置于第三边与第四边所相交的一角落且位于第一平面上。影 像感测器的感测范围涵盖第 一 区域与第二区域。处理器电性连接影像感测 器。当指示物邻近第一区域，且指示物相对于反射元件形成一第一镜像 (mirror image),使得指示物与第一镜像位于影像感测器的感测范围内时， 以及当指示物的邻近第 一区域的一部分、第 一镜像的邻近第二区域的一部
分与影像感测器不共线时，影像感测器感测指示物与第一镜像，且处理器 计算指示物所在的位置。
在本发明的一实施例中，上述的影像感测器沿着一第一感测路线感测 指示物与沿着一第二感测路线感测第 一镜像，且处理器根据第 一感测路线 与第二感测路线计算指示物所在的位置。
在本发明的一实施例中，上述的第一区域的形状为矩形。处理器具有 第一边与第三边所相距的一第一距离"Dl"的信息，并且处理器计算指示 物所在的位置包括下列步骤。首先，确定第一感测路线与第三边之间的第 一角度(angle) "A1"。接着，确定第二感测路线与第三边之间的第二角度 "A2"。接着，将两倍的Dl除以tanAl与tanA2之和以计算出指示物与第四 边所相距的一第二距离"D2"。
在本发明的 一 实施例中，上述的感测系统还包括 一 第 一 线性光源 (linear light source)与一第二线性光源。第一线性光源配置于第二边 且位于第一平面上，且第一线性光源相对于反射元件形成一第二镜像。第 二线性光源配置于第三边且位于第一平面上，且第二线性光源相对于反射 元件形成一第三镜像。第四边相对于反射元件形成一第四镜像。反射元件、 第一线性光源、第二线性光源与第四边环绕第一区域。反射元件、第二镜 像、第三镜像与第四镜像环绕第二区域。第一线性光源、第二镜像与第三 镜像位于影像感测器的感测范围内。
在本发明的一实施例中，上述的感测系统更包括一第一光源、 一第一 反射体(reflector)与一第二反射体。第一光源，位于影像感测器旁。第 一反射体配置于第二边且位于第一平面上。第一反射体相对于反射元件形 成一第二镜像。第一反射体具有一第一回复反射表面(retro-reflective surface),且第一回复反射表面适于反射第一光源所发出的光线。第二反 射体配置于第三边且位于第一平面上。第二反射体相对于反射元件形成一 第三镜像。第二反射体具有一第二回复反射表面，且第二回复反射表面适于反射第一光源所发出的光线。第四边相对于反射元件形成一第四镜像。 反射元件、第一反射体、第二反射体与第四边环绕第一区域。反射元件、 第二镜像、第三镜像与第四镜像环绕第二区域。第一反射体、第二镜像与 第三镜像位于影像感测器的感测范围内。此外，第一光源适于发出不可见
光(invisible light )。影像感测器具有一影像感测视窗(image-sensing window)与一滤波器(filter )。滤波器配置于影像感测视窗的前面，且滤 波器过滤不可见光之外的其他光线使得不可见光通过滤波器。另外，第一 光源为红外光发光二极管(infrared light emitting diode, IR LED), 且滤波器为红外光通滤波器(IR-pass filter )。
在本发明的一实施例中，上述的第一区域的形状为非矩形的四边形。 此外，处理器具有一经过角落并平行第一边的第一假想线(imaginary line) 与第一边所相距的一第一距离"D3"的信息，并且处理器计算指示物所在 的位置包括下列步骤。首先，确定第一感测路线与第一假想线之间的第一 角度"A3"接着，确定第二感测路线与第一假想线之间的第二角度"A4"。 接着，将两倍的D3除以tanA3与tanA4之和以计算出一经过角落并垂直第 一边的第二假想线与指示物所相距的一第二距离"D4"。
在本发明的一实施例中，上述的感测系统更包括一第一线性光源、一 第二线性光源与一第三线性光源。第一线性光源配置于第二边且位于第一 平面上，且第一线性光源相对于反射元件形成一第二镜像。第二线性光源 配置于第三边且位于第一平面上，且第二线性光源相对于反射元件形成一 第三镜像。第三线性光源配置于第四边且位于第一平面上，且第三线性光 源相对于反射元件形成一第四镜像。反射元件、第一线性光源、第二线性 光源与第三线性光源环绕第一区域。反射元件、第二镜像、第三镜像与第 四镜像环绕第二区域。第一线性光源、第二镜像、第三镜像与第四镜像位 于影像感测器的感测范围内。
在本发明的一实施例中，上述的感测系统更包括一第一光源、 一第一 反射体、 一第二反射体与一第三反射体。第一光源位于影像感测器旁。第 一反射体配置于第二边且位于第一平面上。第一反射体相对于反射元件形 成一第二镜像。第一反射体具有一第一回复反射表面，且第一回复反射表 面适于反射第一光源所发出的光线。第二反射体配置于第三边且位于第一 平面上。第二反射体相对于反射元件形成一第三镜像。第二反射体具有一 第二回复反射表面，且第二回复反射表面适于反射第一光源所发出的光线。
第三反射体配置于第四边且位于第 一平面上。第三反射体相对于反射元件 形成一第四镜像。第三反射体具有一第三回复反射表面，且第三回复反射 表面适于反射第一光源所发出的光线。反射元件、第一反射体、第二反射 体与第三反射体环绕第一区域。反射元件、第二镜像、第三镜像与第四镜像环绕第二区域。第一反射体、第二镜像、第三镜像与第四镜像位于影像 感测器的感测范围内。此外，第一光源适于发出不可见光。影像感测器具 有一影像感测视窗与一滤波器。滤波器配置于影像感测视窗的前面，且滤 波器过滤不可见光之外的其他光线使得不可见光通过滤波器。另外，第一 光源为红外光发光二极管，且滤波器为红外光通滤波器。
在本发明的一实施例中，上述的感测系统更包括一第一光源，其配置
于第一平面上方(above)且位于第一区域外。第一光源相对于反射元件形 成一第二镜像。第一光源与第二镜像位于影像感测器的感测范围之外。指 示物具有一反光表面(reflective surface )。第一光源适于发出不可见光， 且第 一镜像藉由第 一光源照射指示物的反光表面而形成。
在本发明的一实施例中，上述的指示物具有一发光装置。第一镜像藉 由发光装置所发出的光线而形成。
在本发明的一实施例中，当指示物邻近第一区域，且指示物相对于反 射元件形成第一镜像，使得指示物与第一镜像位于影像感测器的感测范围 内时，以及当指示物的邻近第一区域的那部分、第一镜像的邻近第二区域 的那部分与影像感测器共线时，影像感测器沿着一第三感测路线感测指示 物的大小，处理器具有位于第三感测路线的指示物的大小与指示物相距角 落的第三距离"D5"的长短的对应关系的信息，且处理器根据指示物的大 小计算指示物所在的位置。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方 案，本发明感测系统至少具有下列优点及有益效果藉由反射元件与影像 感测器的配置，本发明的实施例的感测系统的处理器得以计算指示物所在 的位置。因此，与习知技术相较，本实施例的感测系统可采用一个影像感 测器，使得本实施例的感测系统的生产成本较低。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的 技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和 其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附 图，详细说明如下。


图1是现有习知的一种触控萤幕系统的示意图。
图2是本发明第 一 实施例的 一种感测系统的立体示意图。
图3是图2的感测系统运作时的俯视示意图。
图4是图3的处理器计算指示物所在的位置的示意图。
图5是图3的影像感测器的影像感测视窗的示意图。
图6是本发明第二实施例的 一种感测系统运作时的俯视示意图。图7是图6的处理器计算指示物所在的位置的示意图。
图8是图6的处理器计算指示物所在的位置的另一示意图。
图9是图6的影像感测器的影像感测视窗的示意图。
图10是本发明第三实施例的一种感测系统的立体示意图。
图11是本发明第四实施例的一种感测系统的立体示意图。
图12是本发明第五实施例的一种感测系统运作时的俯视示意图。
图13是本发明第六实施例的 一种感测系统运作时的俯视示意图。
100:触控萤幕系统
110、 210、 310、 410、 610、 710:面板 112:触控萤幕区域
112a、 212a、 212b、 212c、 212d、 312a、 312b、 312c、 312d:边 612b、 612c、 612d、 712a、 712b、 712c、 712d:边
120、130:光感测器
140、260、360:处理器
150、270、370、470、570:指示物
162、164、282、284、382、384、 386:感测3各线200、300、400、500、600、700:感测系统
212、212，、312.、312，、412、 512、612、 612，、
214、222、314、414、614、714:平面
220、320、420、520、620、720:反射元件
230、240、330、340、390:线性光源
712、 712，区域
212d， 、 230， 、 240， 、 270， 、 330， 430， 、 612d， 、 630， 、 640， 、 730， 250、 350、 450、 550、 650、 750: 252、 352、 452、 652、 752: 252a、 252b、 352c:暗玟 272、 272，尖端 456、 656:滤波器 572:发光装置 632、 642、 792: Cl、 C2:角落 Ll、 L2:布i想线
回复反射表面
340， 、 370， 、 390，镜像 740， 、 790，镜像
影像感测器
影像感测视窗
254、 354:亮区
430、 Sl、 S2:光源
472:反光表面
630、 640、 790:反射体
Al、 A2、 A3、 A4、 A5:角度
Dl、 D2、 D3、 D4、 D5:距离
Wl:宽度
具体实施例方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功 效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的感测系统其具体实施方式
、结构、特; 正及其功岁丈进^f亍详细i兌明。 [第一实施例]
图2是本发明第一实施例的一种感测系统的立体示意图，图3是图2 的感测系统运作时的俯视示意图。请参考图2与图3，感测系统200适于感 测一指示物270并计算指示物270的位置(详见下述)。感测系统200包括 一面板210、 一反射元件220、 一第一线性光源230、 一第二线性光源240、 一影像感测器250与一处理器260。
上述的面板210例如为一白板(whiteboard)或一触控萤幕(touch screen),其具有一第一平面214与一位于第一平面214的第一区域212。 第一区域212的形状为四边形，其例如为矩形，且第一区域212具有依序 连接的一第一边212a、 一第二边212b、 一第三边212c与一第四边212d。
上述的反射元件220配置于第一边212a且位于第一平面214上。反射 元件220的一第二平面222实质上垂直第一平面214，第二平面222为一镜 面反射面，且第二平面222映照第一区域212以形成一第二区域212，。反 射元件220例如为一平面反射4竟(plane mirror), ^E不以此为限定。
上述的第一线性光源230配置于第二边212b且位于第一平面214上， 且第一线性光源230相对于反射元件220形成一第二镜像230，。
上述的第二线性光源240配置于第三边212c且位于第一平面214上， 且第二线性光源240相对于反射元件220形成一第三镜像240，。第四边212(1 相对于反射元件220形成一第四镜像212d，。反射元件220、第一线性光源 230、第二线性光源240与第四边212d环绕一第一区域n2。反射元件"0、 第二镜像230，、第三镜像240，与第四镜像212d，环绕一第二区域n2，。
上述的影像感测器250配置于第三边212c与第四边212d所相交的一 角落C1且位于第一平面214上，影像感测器250的感测范围涵盖第一区域 212与第二区域212'。第一线性光源230、第二镜像230'与第三镜像240， 位于影像感测器250的感测范围内。此外，处理器260电性连接影像感测 器250。
以下对于本实施例的感测系统200的运作方式作说明。图4是图3的 处理器计算指示物所在的位置的示意图，图5是图3的影像感测器的影像 感测视窗的示意图。请参考图3、图4与图5，当指示物270 (可参见图2) 邻近第一区域212，且指示物270相对于反射元件220形成一第一镜像270，， 使得指示物270与第一镜像270'位于影像感测器250的感测范围内时，以 及当指示物270的邻近第一区域212的一部分、第一镜像270'的邻近第二 区域212'的一部分与影像感测器250不共线时，影像感测器250感测指示 物270与第一镇 像270'，且处理器260计算指示物270所在的位置。进言 之，本实施例的影像感测器250沿着一第一感测路线282感测指示物270与沿着一第二感测路线284感测第一镜像270，，且处理器260才艮据第一感 测路线282与第二感测路线284计算指示物270所在的位置。
在此必须说明的是，在本实施例中，指示物270的邻近第一区域212 的那部分是指示物270的一尖端2"(可见图2 )、第一镜像270，的邻近第 二区域212'的那部分是第一镜像270'的一尖端272'。
详言之，在本实施例中，影像感测器250具有一影像感测视窗252与 一透镜(未绘示)。透镜配置于影像感测视窗252的前面，使得影像感测器 250的影像感测范围得以涵盖第一区域212与第二区域212，。当指示物270 并未邻近第一区域212时，第一线性光源230、第二镜像230，与第三镜像 240'所发出的光线会于影像感测视窗252上形成亮度(brightness )较高 的亮区(bright zone )254，此即为主要的感测区块(primary sensing zone )。 当指示物270邻近第一区域212时，影像感测器250沿着第一感测路线282 感测指示物270，影像感测视窗252上的亮区254会出现一第一暗紋 (obscure strip) 252a，且影像感测器250输出一第一电性信号。处理器 260接收上述第一电性信号并根据第一暗紋252a在影像感测视窗252上的 位置以确定第一感测路线282与第三边212c之间的第一角度Al。换言之， 处理器260可藉由内建的方式而具有暗紋于影像感测视窗252上的位置与 介于感测路线与第三边212 c之间的角度的对应关系的信息，使得上述确定 第一角度A1的工作得以执行。
同理，影像感测器250会沿着第二感测路线284感测第一镜像270，， 影像感测视窗252上的亮区254会有一第二暗紋252b，且影像感测器 输出一第二电性信号。处理器260接收上述第二电性信号并根据第二暗紋 252b在影像感测视窗252上的位置以确定第二感测路线284与第三边2l2c 之间的第二角度A2。在此必须说明的是，第一线性光源230与第二线性光 源240的亮度越强，则影像感测视窗252上的第一暗紋252&与第二暗紋25化
越明显。
此外，处理器260可藉由内建的方式具有第一边212a与第三边2Uc 所相距的一第一距离Dl的信息。在本实施例中，第三边212c是作为直角 座标系(Cartesian coordinate system)的X轴,第四边212d是作为直 角座标系的Y轴，且角落Cl的座标为(0， 0)。指示物270的X座标为指 示物270与第四边212d所相距的一第二距离D2，且指示物"0与第一镜像 270，的中点位于第一边212a上，所以Dl等于(D2X tanAl+D2X tanA2 ) /2。因此，处理器260可将两倍的Dl除以tanAl与tanA2之和以计算出指 示物270与第四边212d所相距的第二距离D2。换言之，指示物"0的座标 (D2, D2XtanAl )可经由上述计算方式得以求出。在此必须-说明的是，上 述的指示物270在直角座标系的座标的计算方式是用以举例，设计者可依照设计需求采用別种座标系统以计算指示物的座标，本发明于此不作限定。
藉由反射元件220与影像感测器250的配置，本实施例的感测系统200 的处理器260得以计算指示物270所在的位置。因此，与习知技术相较， 本实施例的感测系统200可采用一个影像感测器250，使得本实施例的感测 系统200的生产成本较低。
图6是本发明第二实施例的一种感测系统运作时的俯视示意图。图7 是图6的处理器计算指示物所在的位置的示意图。请参考图6与图7,本发 明第二实施例的感测系统300与第一实施例的感测系统200的不同之处在 于，感测系统300更包括一第三线性光源390,且位于面板310的第一平面 314处的第一区域312的形状为非矩形的四边形。
上述的第三线性光源390配置于第一区域312的第四边312d上，且第 三线性光源390相对于反射元件320形成一第四镜像390，。反射元件320 (配置于第一区域312的第一边312a)、第一线性光源330 (配置于第一区 域312的第二边312b)、第二线性光源340 (配置于第一区域312的第三边 312c)与第三线性光源390环绕第一区域312。
上述的反射元件320、第一线性光源330相对于反射元件320所形成的 第二镜像330，、第二线性光源340相对于反射元件320所形成的第三镜像 340，与第四镜像390，环绕第二区域312'。此外，影像感测器350配置于 第三边312c与第四边312d所相交的角落C2，且影像感测器350的感测范 围涵盖第一区域312与第二区域312，。第一线性光源W0、第二镜像"0，、 第三镜像340'与第四镜像390，位于影像感测器350的感测范围内。另夕卜， 指示物370相对于反射元件320形成第一镜像370'。
以下对于本实施例的感测系统300的运作方式作说明。在本实施例中， 经过角落C2并平行第 一边312a的第 一假想线Ll是作为直角座标系的X轴， 经过角落C2并垂直第一边312a的第二假想线L2是作为直角座标系的Y轴， 且角落C2的座标为(0, 0)。处理器360可藉由内建的方式具有第一假想 线Ll与第一边312a所相距的第一距离D3的信息。
当指示物370邻近第一区域312,且指示物370相对于反射元件320形 成第一镜像370，，使得指示物370与第一镜像370，位于影像感测器350 的感测范围内时，以及当指示物370的邻近第一区域312的一部分、第一 镜像370'的邻近第二区域312'的一部分与影像感测器350不共线时，影 像感测器350首先沿着第一感测路线382感测指示物370与沿着第二感测 路线384感测第一镜像370，。接着，处理器360根据第一感测路线382与 第二感测路线384分别确定第一感测路线382与第一^f艮想线Ll之间的第一 角度A3，以及第二感测路线384与第一假想线Ll之间的第二角度A4。然后，处理器360将两倍的D3除以tanA3与tanA4之和以计算出第二假想线 L2与指示物370所相距的第二距离D4。因此，指示物370的座标(D4， D4 XtanA3)可经由上述计算方式得以求出。
在此必须说明的是，本实施例的影像感测器350的感测方式与处理器 360的确定角度的方式可参考第一实施例的相关描述，故于此不再赘述。
图8是图6的处理器计算指示物所在的位置的另一示意图，图9是图6 的影像感测器的影像感测视窗的示意图。请参考图6、图8与图9，在本实 施例中，当指示物370并未邻近第一区域312时，第一线性光源330、第二 镜像330'、第三镜像340，与第四镜像390，所发出的光线会在影像感测视 窗352 (亦可见图6)上形成亮度较高的亮区354，此即为主要的感测区块。 当指示物370的邻近第一区域312的那部分、第一镜像370'的邻近第二区 域312，的那部分与影像感测器350共线时，影像感测器350沿着一第三感 测路线386 (亦即第二假想线L2)感测指示物370的大小。在此必须说明 的是，本实施例的处理器360可藉由内建的方式具有位于第三感测路线386 的指示物370的大小与指示物370相距角落C2的第三距离D5的长短的对 应关系的信息，且处理器360根据指示物370的大小计算指示物370所在 的位置。
换言之，指示物370愈靠近影像感测器350的影像感测视窗352 (亦即 第三距离D5愈小),影像感测视窗352上的亮区3M所出现的第三暗紋352。 的宽度W1就会愈大。上述宽度W1的大小与第三距离D5的长短的对应关系 可预先内建于处理器中。因此，当指示物370、第一镜像370，与影像感测 器350共线时，处理器360根据指示物370的大小计算出对应的第三距离 D5。
在本实施例中，处理器360更可藉由内建的方式具有第三感测路线386 与第一假想线Ll之间的第三角度A5,所以指示物370的座标(DSXcosA5， D5XsinA5)得以求出。在本实施例中，第三角度A5为90度。
图IO是本发明第三实施例的一种感测系统的立体示意图。请参考图2 与图10,本发明第三实施例的感测系统400与感测系统200的不同之处在 于，感测系统400省略第一线性光源230与第二线性光源240的配置。感 测系统400包括一第一光源430，其配置于面板410的第一平面上方且 位于第一区域412外。第一光源430相对于反射元件"0形成第二镜像430，。 第一光源430与第二镜像430'位于影像感测器450的感测范围之外。指示 物470具有一反光表面472,反光表面472的反光材料例如符合欧规EN^l 的规格，但是不以此为限。
第一光源430适于发出不可见光，例如为红外光，其波长约为940奈米(nm)。指示物WO的相对于反射元件420所形成的第一镜像(未绘示) 藉由第一光源430照射指示物470的反光表面472而形成。影像感测器450 可具有一滤波器456，其配置于影像感测视窗452的前面。指示物470可反 射不可见光至滤波器456，滤波器456过滤其他光线使得影像感测视窗452 接收指示物470所反射的不可见光。此外，影像感测器450亦可感测指示 物470的第一镜像(未绘示)。在此必须说明的是，第一区域412可为非矩形的四边形，但是并未以 图面绘示。[第四实施例]图11是本发明第四实施例一种感测系统的立体示意图。请参考图2与 图11，本发明第四实施例的感测系统500与感测系统200的不同之处在于， 感测系统500可省略配置第一线性光源230与第二线性光源240。指示物 570具有一发光装置572，且第一镜像(未绘示)藉由发光装置572所发出 的光线而形成。影像感测器550可感测指示物570及其相对于反射元件520 所形成的第一镜像(未绘示)。在此必须说明的是，第一区域512可为非矩形的四边形，但是并未以 图面绘示。[第五实施例]图12是本发明第五实施例的一种感测系统运作时的俯视示意图。请参 考图3与图12，本发明第五实施例的感测系统600与感测系统200的不同 之处在于，感测系统600可省略配置第一线性光源230与第二线性光源240。 感测系统600更包括一第一光源S1、一第一反射体6S0与一第二反射体640。 第一光源S1位于影像感测器650旁。第一光源S1，例如为红外光发光二极 管，适于发出不可见光，例如为红外光。影像感测器650可具有一滤波器 656，例如为红外光通滤波器，其可让红外光通过且配置于影像感测视窗652 的前面。第一反射体630配置于面板610的第一区域612的第二边"2b且位于 面板610的第一平面614上。第一反射体630相对于反射元件620形成第 二镜像630'。第一反射体630具有一第一回复反射表面6M，且第一回复 反射表面632适于反射第一光源Sl所发出的光线。亦即，第一反射体630 的才才质可为回复反射才才泮牛(retro—reflective material )。第二反射体640配置于面板610的第一区域612的第三边6Uc且位于 面板610的第一平面614上。第二反射体640相对于反射元件620形成第 三镜像640，。第二反射体640具有一第二回复反射表面642，且第二回复 反射表面642适于反射第一光源Sl所发出的光线。亦即，第二反射体640 的材质也可为回复反射材料。面板610的第一区域612的第四边612d相对于反射元件620形成第四 镜像61W 。反射元件6M、第一反射体630、第二反射体640与第四边612d 环绕第一区域612。反射元件620、第二镜像630'、第三镜像640'与第四 镜像612(1，环绕第二区域612，。第一反射体630、第二镜像630，与第三 镜像640'位于影像感测器650的感测范围内。例如为红外光发光二极管的第一光源Sl发出红外光，且第一反射体630 的第一回复反射表面632与第二反射体640的第二回复反射表面642会将 红外光反射。换言之，反射红外光的第一回复反射表面632与第二回复反 射表面642的功用如同第一实施例的第一线性光源230与第二线性光源240 的功用，故于此不再赘述。因此，指示物(未绘示)及其第一镜像(未绘 示)会于影像感测器650的影像感测视窗652上分别形成第一暗紋(未绘 示)与第二暗紋(未绘示)，相关叙述可参考第一实施例的内容，于此不再赘述。[第六实施例]图13是本发明第六实施例的一种感测系统运作时的俯视示意图。请参 考图12与图13,本发明第六实施例的感测系统700与第五实施例的感测系 统600的不同之处在于，感测系统700更包括一第三反射体790，且位于面 板710的第一平面714处的第一区域712的形状为非矩形的四边形。第三反射体790配置于第一区域712的第四边712d上，且第三反射体 790相对于反射元件720形成一第四镜像790，。反射元件720 (配置于第一 区域712的第一边712a)、第一反射体730 (配置于第一区域H2的第二边 712b)、第二反射体740 (配置于第一区域712的第三边n2。与第三反射 体790环绕第一区域712。第三反射体790具有一第三回复反射表面792, 且第三回复反射表面792适于反射第一光源S卩所发出的光线。亦即，第三 反射体790的材质也可为回复反射材料。反射元件720、第一反射体730相对于反射元件720所形成的第二镜像 730，、第二反射体740相对于反射元件720所形成的第三镜像740，与第四 镜像790，环绕第二区域712'。第一反射体730、第二镜像730，、第三镜 像740'与第四賴^象790'位于影#_感测器750的感测范围内。例如为红外光发光二极管的第 一光源S2发出红外光，且第 一反射体7 30 的第一回复反射表面732、第二反射体740的第二回复反射表面742与第三 反射体790的第三回复反射表面792会将红外光反射。换言之，反射红外 光的第一回复反射表面732、第二回复反射表面742与第三回复反射表面 792的功用如同第二实施例的第一线性光源330、第二线性光源340与第三 线性光源390的功用，故于此不再赘述。因此，指示物(未绘示)及其第 一镜像(未绘示)会于影像感测器750的影像感测视窗752上分别形成第一暗紋(未绘示)与第二暗紋(未绘示)，相关叙述可参考第一实施例与第 二实施例的内容，于此不再赘述。综上所述，本发明的实施例的感测系统至少具有以下或其他优点。藉 由反射元件与影像感测器的配置，本发明的实施例的感测系统的处理器得 以计算指示物所在的位置。因此，与习知技术相较，本实施例的感测系统可采用一个影像感测器，使得本实施例的感测系统的生产成本较低。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式 上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发 明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利 用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但 凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例 所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围 内。
权利要求
1、一种感测系统，适于感测一指示物并计算该指示物的位置，其特征在于其包括一面板，具有一第一平面与一位于该第一平面的第一区域，其中该第一区域的形状为四边形而具有依序连接的一第一边、一第二边、一第三边与一第四边；一反射元件，配置于该第一边且位于该第一平面上，其中该反射元件的一第二平面垂直该第一平面，该第二平面为一镜面反射面，该第二平面映照该第一区域以形成一第二区域；一影像感测器，配置于该第三边与该第四边所相交的一角落且位于该第一平面上，其中该影像感测器的感测范围涵盖该第一区域与该第二区域；以及一处理器，电性连接该影像感测器；当该指示物邻近该第一区域，且该指示物相对于该反射元件形成一第一镜像，使得该指示物与该第一镜像位于该影像感测器的感测范围内时，以及当该指示物的邻近该第一区域的一部分、该第一镜像的邻近该第二区域的一部分与该影像感测器不共线时，该影像感测器感测该指示物与该第一镜像，且该处理器计算该指示物所在的位置。
2、 根据权利要求1所述的感测系统，其特征在于所述的影像感测器沿 着 一 第 一感测路线感测该指示物与沿着 一 第二感测路线感测该第 一镜像， 且该处理器根据该第一感测路线与该第二感测路线计算该指示物所在的位 置。
3、 根据权利要求2所述的感测系统，其特征在于所述的第一区域的形 状为矩形。
4、 根据权利要求3所述的感测系统，其特征在于所述的处理器具有该 第一边与该第三边所相距的一第一距离"D1"的信息，并且该处理器计算 该指示物所在的位置包括确定该第一感测路线与该第三边之间的第一角度"A1"; 确定该第二感测路线与该第三边之间的第二角度"A2";以及 将两倍的Dl除以tanAl与tanA2之和以计算出该指示物与该第四边所 相距的一第二距离"D2"。
5、 根据权利要求3所述的感测系统，其特征在于其还包括 一第一线性光源，配置于该第二边且位于该第一平面上，其中该第一线性光源相对于该反射元件形成一第二镜像；以及一第二线性光源，配置于该第三边且位于该第一平面上，其中该第二线性光源相对于该反射元件形成一第三镜像，该第四边相对于该反射元件 形成一第四镜像，该反射元件、该第一线性光源、该第二线性光源与该第 四边环绕该第一区域，该反射元件、该第二镜像、该第三镜像与该第四镜 像环绕该第二区域，且该第一线性光源、该第二镜像与该第三镜像位于该 影像感测器的感测范围内。
6、 根据权利要求3所述的感测系统，其特征在于其还包括 一第一光源，位于该影像感测器旁；一第一反射体，配置于该第二边且位于该第一平面上，其中该第一反 射体相对于该反射元件形成一第二镜像，该第一反射体具有一第一回复反 射表面，且该第一回复反射表面适于反射该第一光源所发出的光线；以及一第二反射体，配置于该第三边且位于该第一平面上，其中该第二反 射体相对于该反射元件形成一第三镜像，该第二反射体具有一第二回复反 射表面，且该第二回复反射表面适于反射该第一光源所发出的光线，该第四边相对于该反射元件形成一第四镜像，该反射元件、该第一反射体、该 第二反射体与该第四边环绕该第一区域，该反射元件、该第二镜像、该第三镜像与该第四镜像环绕该第二区域，且该第一反射体、该第二镜像与该 第三镜像位于该影像感测器的感测范围内。
7、 根据权利要求6所述的感测系统，其特征在于所述的第一光源适于 发出不可见光，该影像感测器具有一影像感测视窗与一滤波器，该滤波器 配置于该影像感测视窗的前面，且该滤波器过滤该不可见光之外的其他光 线使得该不可见光通过该滤波器。
8、 根据权利要求7所述的感测系统，其特征在于所述的第一光源为红外光发光二极管，且该滤波器为红外光通滤波器。
9、 根据权利要求2所述的感测系统，其特征在于所述的第一区域的形状为非矩形的四边形。
10、 根据权利要求9所述的感测系统，其特征在于所述的处理器具有 一经过该角落并平行该第一边的第一假想线与该第一边所相距的一第一距 离"D3"的信息，并且该处理器计算该指示物所在的位置包括确定该第 一 感测路线与该第 一 假想线之间的第 一 角度"A3"; 确定该第二感测路线与该第一假想线之间的第二角度"A4，，；以及 将两倍的D3除以tanA3与tanA4之和以计算出 一经过该角落并垂直该 第一边的第二假想线与该指示物所相距的一第二距离"D4"。
11、 根据权利要求9所述的感测系统，其特征在于其还包括 一第一线性光源，配置于该第二边且位于该第一平面上，其中该第一线性光源相对于该反射元件形成一第二镜像；一第二线性光源，配置于该第三边且位于该第一平面上，其中该第二线性光源相对于该反射元件形成一第三镜像；以及一第三线性光源，配置于该第四边且位于该第一平面上，其中该第三 线性光源相对于该反射元件形成一第四镜像，该反射元件、该第一线性光 源、该第二线性光源与该第三线性光源环绕该第一区域，该反射元件、该 第二镜像、该第三镜像与该第四镜像环绕该第二区域，且该第一线性光源、 该第二镜像、该第三镜像与该第四镜像位于该影像感测器的感测范围内。
12、 根据权利要求9所述的感测系统，其特征在于其还包括 一第一光源，位于该影像感测器旁；一第一反射体，配置于该第二边且位于该第一平面上，其中该第一反 射体相对于该反射元件形成一第二镜像，该第一反射体具有一第一回复反 射表面，且该第一回复反射表面适于反射该第一光源所发出的光线；一第二反射体，配置于该第三边且位于该第一平面上，其中该第二反 射体相对于该反射元件形成一第三镜像，该第二反射体具有一第二回复反 射表面，且该第二回复反射表面适于反射该第一光源所发出的光线；以及一第三反射体，配置于该第四边且位于该第一平面上，其中该第三反 射体相对于该反射元件形成一第四镜像，该第三反射体具有一第三回复反 射表面，且该第三回复反射表面适于反射该第一光源所发出的光线，该反 射元件、该第一反射体、该第二反射体与该第三反射体环绕该第一区域， 该反射元件、该第二镜像、该第三镜像与该第四镜像环绕该第二区域，且 该第一反射体、该第二镜像、该第三镜像与该第四镜像位于该影像感测器 的感测范围内。
13、 根据权利要求12所述的感测系统，其特征在于所述的第一光源发 出不可见光，该影像感测器具有一影像感测视窗与一滤波器，该滤波器配 置于该影像感测视窗的前面，且该滤波器过滤该不可见光之外的其他光线 使得该不可见光通过该滤波器。
14、 根据权利要求13所述的感测系统，其特征在于所述的第一光源为红外光发光二极管，且该滤波器为红外光通滤波器。
15、 根据权利要求2所述的感测系统，其特征在于其还包括一第一光 源，其配置于该第一平面上方且位于该第一区域外，其中该第一光源相对 于该反射元件形成一第二镜像，该第一光源与该第二镜像位于该影像感测 器的感测范围之外，该指示物具有一反光表面，该第一光源发出不可见光， 且该第 一镜像藉由该第 一光源照射该指示物的该反光表面而形成。
16、 根据权利要求2所述的感测系统，其特征在于其中所述的指示物 具有一发光装置，且该第 一镜像藉由该发光装置所发出的光线而形成。
17、 根据权利要求1所述的感测系统，其特征在于其中当该指示物邻 近该第一区域，且该指示物相对于该反射元件形成该第一镜像，使得该指示物与该第 一镜像位于该影像感测器的感测范围内时，以及当该指示物的 邻近第一区域的该部分、该第一镜像的邻近该第二区域的该部分与该影像 感测器共线时，该影像感测器沿着一第三感测路线感测该指示物的大小， 该处理器具有位于该第三感测路线的该指示物的大小与该指示物相距该角落的第三距离"D5"的长短的对应关系的信息，且该处理器根据该指示物 的大小计算该指示物所在的位置。
全文摘要
本发明是有关于一种感测系统，适于感测一指示物并计算指示物的位置。感测系统包括一面板、一反射元件、一影像感测器与一处理器。面板具有一第一平面与一位于第一平面的第一区域。第一区域的形状为四边形而具有依序连接的一第一边、一第二边、一第三边与一第四边。反射元件配置于第一边且位于第一平面上。反射元件的一第二平面为一镜面反射面，其实质上垂直第一平面且映照第一区域以形成一第二区域。影像感测器配置于第三边与第四边所相交的一角落且位于第一平面上。影像感测器的感测范围涵盖第一区域与第二区域。处理器电性连接影像感测器。本发明的感测系统的生产成本较低。
文档编号G06F3/042GK101644975SQ20091000625
公开日2010年2月10日 申请日期2009年2月6日 优先权日2008年8月7日
发明者林卓毅, 郑信基 申请人:原相科技股份有限公司