光学触控系统的制作方法

本发明涉及一种光学触控系统，特别是涉及一种具有影像抹除功能的光学触控系统。

背景技术：

传统电子显示系统可通过投影或平面显示器等方式显示影像数据。平面显示器可包括液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)、等离子体显示器(Plasma Display Panel，PDP)、有机电激发光显示器(Organic Light Emitting Display，OLED)、场发射显示器(Field Emission Display，FED)以及发光二极管显示器(Light Emitting Diode，LED)等。

近年来，电子显示系统加入了触控的功能。触控系统可包括显示荧幕以及触控笔，且显示荧幕需配置一感应装置来感应触控笔所提供的输入信号。以感应方式来区分，电子触控系统可分为电阻式、电容式或光学式等类型。通过影像显示结合触控功能的应用，相应的电子白板产品也随之产生。

传统电子白板软件具有涂改影像的功能，例如板擦功能或橡皮擦功能，在使用此功能时，使用者必须通过使用者界面选取涂改影像的功能，接着再以控制游标的方式将所欲涂改的区域抹除。然而，如此繁复的方式与实际白板使用的方式完全不同，且造成使用者的不便，因此需要一种能够改善使用者在实施抹除影像功能的使用者体验的光学触控系统。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种具有影像抹除功能的光学触控系统，能够让使用者控制所要擦拭的区域范围。

为达上述目的，根据本发明的一实施例揭露一种光学触控系统，包括：一荧幕；一影像清除装置，具有一本体以及设置于上述本体的多个反光部，其中上述影像清除装置可分离的接触上述荧幕；至少一影像感测模块，邻接于该荧幕，包括一光源，发射一光束至上述反光部以产生分别对应于上述反 光部的一反射光束；以及一影像感测器，侦测上述反射光束；一运算装置，根据上述反射光束取得上述反光部对应于上述荧幕的位置，并根据上述反光部的位置定义一清除区域的位置信息；以及一影像处理器，输出一显示影像以显示于上述荧幕，并根据上述位置信息清除上述显示影像对应于上述清除区域的内容。

根据本发明的一实施例揭露一种光学触控系统，包括：一荧幕；一选取装置，具有一第一反光部；一影像清除装置，具有一本体以及设置于上述本体的多个第二反光部，其中上述选取装置与上述影像清除装置可分离的接触上述荧幕；至少一影像感测模块，邻接于该荧幕，包括一光源，发射一光束至上述第一反光部以及上述第二反光部的一者以产生对应的一反射光束；以及一影像感测器，侦测上述反射光束；一运算装置，根据上述反射光束取得上述第一反光部以及上述第二反光部的一者对应于上述荧幕的位置，当侦测到单一上述第一反光部时，根据上述第一反光部的位置取得一输入位置信息，并根据上述输入位置信息执行一选取或输入动作，当侦测到多个上述第二反光部时，根据上述第二反光部的位置定义一清除区域的位置信息；以及一影像处理器，输出一显示影像以显示于上述荧幕，根据上述输入位置信息于上述荧幕显示对应于上述选取或输入动作的视觉效果，并根据位置信息清除上述显示影像对应于上述清除区域的内容。

附图说明

图1为本发明的一实施例所述的光学触控系统的功能区块图；

图2为本发明的一实施例所述的光学触控系统的配置图；

图3为选取装置接触于荧幕的侧视图；

图4为本揭露一实施例所述的影像清除装置的外观图；

图5A为本揭露另一实施例所述的影像清除装置的外观图；

图5B为本揭露另一实施例所述的影像清除装置的上视图；

图6为影像清除装置接触于荧幕的侧视图；

图7A为图4所示的实施例来定义清除区域的示意图；

图7B为图5A所示的实施例来定义清除区域的示意图；

图8为于荧幕操作影像清除装置的示意图。

符号说明

10～荧幕

12、12A、12B～影像感测模块

122～光源

14～运算装置

16～影像处理器

18～影像清除装置

181A、181B、191～本体

183A、183B、185A、185B、193～反光部

19～选取装置

C～特征点

D～矩形区域

E～弓形区域

L～线段

L1、L2、L1'、L2'～光束

W～既定宽度

θ1、θ2～角度

具体实施方式

必须了解的是，以下的揭露提供一或多实施例或范例，用以实现本揭露的不同特征。以下揭露的特定的范例的元件以及安排是用以简化本揭露，当然，并非用以限定于这些范例。另外，附图中的特征并非按照比例绘制，仅用于解释说明的目的。再者，在本说明书以及权利要求中的序数，例如“第一”、“第二”、“第三”等等，彼此之间并没有顺序上的先后关系，其仅用于标示区分两个具有相同名称的不同元件。再者，本揭露在不同例子中可能重复某些标号以及/或字母。这些重复的情况是为了精简以及清楚说明，并未代表所讨论的不同实施例以及/或结构之间的关系。

图1显示根据本发明的一实施例所述的光学触控系统的功能区块图，在图1中，仅说明了为了表达本发明相关实施例的特点所需执行的元件，至于光学触控系统的其他元件，例如透镜与偏光折射等光学结构、显示荧幕的承载机构与其他附件，为所属技术领域具有通常知识者所了解，在此不予赘述以精简说明。

如图1所示，根据本发明的一实施例所述的光学触控系统主要包括有荧幕10、影像感测模块12、运算装置14、影像处理器16、影像清除装置18以及选取装置19。根据本揭露的一实施例，荧幕10可为平面显示器，包括液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)、等离子体显示器(Plasma Display Panel，PDP)、有机电激发光显示器(Organic Light Emitting Display，OLED)、场发射显示器(Field Emission Display，FED)以及发光二极管显示器(Light Emitting Diode，LED)等。根据其他实施例，荧幕10也可为能够显示投影机所投射影像的屏幕或特定区域(例如墙面)。

影像感测模块12用以侦测特定特征点位于荧幕10的位置。在一实施例中，单一影像感测模块12可通过取得特定特征点的影像，通过分析其影像位置以及景深，即可侦测此特征点位于荧幕10的位置。在其他实施例中，使用两影像感测模块12。图2显示根据本发明的一实施例所述的光学触控系统的配置图。如图2所示，在荧幕10的左右顶端角落配置了影像感测模块12A与12B。影像感测模块12A与12B分别具有光源122，用以发射光束L1与L2。光束L1与L2的光路径大体与荧幕10的表面平行。根据一实施例，光源122可为红外光发射器，而在此实施例中，光束L1与L2即为红外光束。另外，影像感测模块12A与12B分别具有影像感测器124，当光束L1与L2被特征点反射后，反射的光束L1'与L2'可被影像感测器124所侦测，在本实施例中，影像感测器124分别侦测两光束L1'与L2'的角度，另外，影像感测器124用以侦测红外光影像，波长范围约为760纳米(nm)至1毫米(mm)之间。

回到图1，当影像感测器124侦测到两光束L1'与L2'的角度后，即将此信息传送至运算装置14。运算装置14根据两光束L1'与L2'的角度，即可取得特征点对应于荧幕10的位置。关于运算装置14根据两光束L1'与L2'的角度θ1与θ2取得特征点C对应于荧幕10的位置的技术内容，可通过两点式等线性代数方式取得。在其他实施例中，也可使用三个影像感测模块12来侦测特征点C的位置。当以三个影像感测模块12来侦测特征点C的位置时，可通过三角测量法(triangulation technique)进行定位演算以取得更精确的定位结果。关于通过两点式或三角测量法取得定位结果的详细技术内容，熟知此技术的人士都了解及计算方式，在此不予赘述以精简说明。再者，在图示中，运算装置14与影像感测模块12实体分离，然而，本发明并不限制于此， 运算装置14也可整合于影像感测模块12的一者，或整合于各影像感测模块12中。

影像处理器16用以输出一影像以显示于荧幕10，或根据运算装置14的控制信号调整显示于荧幕10的影像。如上所述，当以投射的方式将影像显示于荧幕10时，此影像即以光束投射至荧幕10。当荧幕10为平面显示器时，则影像处理器16输出对应于平面显示器格式的影像数据至荧幕10以显示上述影像。

图3显示选取装置19接触于荧幕10的侧视图。如图所示，选取装置19包括一本体191，以及反光部193。在本实施例之中，选取装置19可为一触控笔。反光部193可以是由一回复反射性材料(retroreflector)所构成，其特性是可将入射光线依原入射路径反射回去。因此，如图2所示，当光束L1与L2投射到具有回复反射性材料的特征点C时，其反射光束L1'与L2'依原入射路径反射至影像感测器124。另外，反光部193可固定露出于本体191外，在其他实施例中，也可通过特定机构的设计使得当本体191接触或按压于荧幕10时才由本体191露出，其目的在于确保本体191接触或按压于荧幕后才将光束反射以判读出接触时的位置。关于使反光部193于本体191接触或按压于荧幕10时才由本体191露出的结构设计，熟知此技术的人士经过本揭露的说明后都可了解其实施方式，在此不予赘述以精简说明。

图4显示根据本揭露一实施例所述的影像清除装置18的外观图。如图所示，影像清除装置18包括一本体181A，以及反光部183A与183B。在本实施例之中，影像清除装置18可为一实体板擦，因此本体181A的外型可与实体板擦而为一长方体结构。然而，本实施例并非限制于此，本体181A可依据实际需要而具有任意的造型。同样的，反光部183A与183B可以是由一回复反射性材料(retroreflector)所构成，其特性是可将入射光线依原入射路径反射回去。另外，反光部183A与183B可为一柱体，例如圆柱体或方柱体，或为包覆或设置于柱体侧面的薄片。因此，反光部183A与183B可直接设置于本体181A上或设置于本体181A上的柱体。柱体与荧幕10接触的底面可加装不会刮伤荧幕10表面或增加摩擦力的缓冲材质，例如绒布或软性材料，可以模拟使用板擦的实际情况以改善使用者体验。再者，反光部183A与183B可固定露出于柱体外，在其他实施例中，也可通过特定机构的设计使得当柱体接触或按压于荧幕10时才由柱体露出，其目的在于确保柱 体接触或按压于荧幕后才将光束反射以判读出接触时的位置。关于使反光部183A与183B的反光材质于柱体接触或按压于荧幕10时才由柱体露出的结构设计，熟知此技术的人士经过本揭露的说明后都可了解其实施方式，在此不予赘述以精简说明。

图5A显示根据本揭露另一实施例所述的影像清除装置18的外观图。如图所示，影像清除装置18包括一本体181B，以及反光部185A与185B。影像清除装置18可为一实体板擦，因此本体181B的外型可为与实体板擦而为一长方体结构。在本实施例中，本体181B的底面或顶面可包括矩形区域D以及位于矩形区域D两对边的两弓形区域E。在本实施例中，影像清除装置18的本体181B是以底面与荧幕10的表面接触，底面可加装不会刮伤荧幕10表面或增加摩擦力的缓冲材质，例如绒布或软性材料，可以模拟使用板擦的实际情况以改善使用者体验。反光部185A与185B同样是由一回复反射性材料(retroreflector)所构成，设置于本体181B对应于弓形区域E的侧面，如图5B所示。根据本实施例，反光部185A与185B位置的设计原则是当本体181B旋转360度都可以让影像感测器124看到两端的反光部185A与185B。

图6显示影像清除装置18接触于荧幕10的侧视图。以图4所示的影像清除装置18的实施例为例，影像清除装置18接触于荧幕10时，反光部183A与183B贴近于荧幕10的表面，因此可将光源122所发射的光束反射至影像感测器124，使得影像感测器124得以将反射光束的信息传送至运算装置14，并由运算装置14根据反射光束的角度取得反光部对应于荧幕10的位置。

回到图1，在运算装置14取得反光部对应于荧幕10的位置后，当运算装置14仅侦测到单一反光部的特征点，由于影像清除装置18至少具有两反光部，因此可得知此反光部属于选取装置19，因此运算装置14根据选取装置19的反光部的位置执行一选取或输入动作，选取动作可为选取荧幕10对应于此位置的使用者界面的影像物件，而输入动作可为于荧幕10对应于此位置输入文字或绘图。同时，运算装置14将选取装置19的反光部的位置作为一输入位置信息提供至影像处理器16，而影像处理器16根据此输入位置信息于荧幕10显示对应于上述选取或输入动作的视觉效果。

当运算装置14侦测到多个反光部的特征点，由于影像清除装置18至少具有两反光部，因此可得知这些反光部属于影像清除装置18。因此运算装置 14根据影像清除装置18的反光部的位置定义矩形的清除区域的位置信息。图7A显示根据图4所示的实施例来定义清除区域的示意图。在以图4所示的影像清除装置18的实施例中，运算装置14将所侦测到的反光部183A与183B的位置作为一线段L的两端点，并沿着与此线段L正交的方向将线段L膨胀放大一既定宽度W，此既定宽度W可依据预先定义的清除区域M的宽度而定，或可根据反光部183A与183B的实际轮廓而设定，因此，即可定义出清除区域M的宽度，而清除区域M的长度，可直接根据线段L的长度而设定，或另外再考虑反光部183A与183B的实际轮廓而做适应的调整。在图7A所显示的实施例中，清除区域M的长度是根据反光部183A与183B的实际轮廓而适应的延长。

图7B显示根据图5A所示的实施例来定义清除区域的示意图。在以图5A所示的影像清除装置18的实施例中，运算装置14将所侦测到的反光部185A与185B的位置作为一线段L的两端点，并沿着与此线段L正交的方向将线段L膨胀放大一既定宽度W，此既定宽度W可依据预先定义的清除区域M的宽度而定，或可根据反光部185A与185B的实际轮廓而设定，因此，即可定义出清除区域M的宽度，而清除区域M的长度，可直接根据线段L的长度而设定。必须注意的是，清除区域M的轮廓可为矩形，或可根据反光部的轮廓而适应的调整，也可由系统设计者自行定义，例如系统设计者可自行定义一长方形的清除区域M，当辨识出反光部185A与185B对应于荧幕10的位置时，即可以反光部185A与185B的位置作为定位点来设定清除区域M的位置，因此只要是根据多个特征点的坐标来定义特定轮廓的清除区域M的位置，都不脱离本发明的范围。

当清除区域M的位置信息定义出来后，运算装置14将清除区域M的位置信息提供至影像处理器16，而影像处理器16即可根据清除区域M的位置信息将荧幕10对应清除区域M的位置信息的区域的影像清除，以达到通过影像清除装置18清除影像的效果。

根据本揭露的实施例，由于影像清除装置18的清除区域可定义为长方形，因此在抹除画面时，可以得到如同实体板擦的效果，如图8所示，使用者在使用根据本揭露的实施例所述的影像清除装置执行抹除画面的动作时，可以通过旋转影像清除装置18的方式来控制所要擦拭的区域，因此能够提高抹除画面的效率。再者，根据本揭露的实施例能够通过侦测特征点的数目 而自动切换输入与抹除动作，使用者无需另外再通过操作使用者界面以切换输入与抹除动作的功能，大幅提高了操作的效率。

以上概述的许多实施例的特征使得该领域具有技能者能够更了解本发明的范围。该领域具有技能者能够理解，他们能够以本揭露为基础而设计或修改其他制作工艺以及结构，以实现在本揭露的实施例所介绍的相同特征及/或达成相同的优点。该领域具有技能者也了解，这些等效的结构并不背离本揭露的精神与范围，并且他们也能够在不背离本揭露的精神与范围的情况下，改变、替换、以及变动本揭露的特征。