光学触控装置以及亮度校正装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种光学触控装置，包含：光源、导光板、感测表面、影像传感器以及控制单元。该导光板用以接收来自该光源的该光并射出该光，其中该导光板包含反射区，用以反射来自该光源的该光以产生校正用反射光。物体与该感测表面的距离小于预定距离时，根据自该导光板射出的该光以产生物体影像。该影像传感器用以根据该校正用反射光计算该光源在该导光板所产生的校正用亮度，并撷取该物体影像中的多个图框。该控制单元根据该校正用亮度调整该光源使该光源产生预定亮度，或根据该校正用亮度调整该影像传感器使该影像传感器感测到预定亮度，以得到多个校正后图框，并根据该多个校正后图框计算出该物体在该感测表面的位置。
【专利说明】光学触控装置以及亮度校正装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种光学触控装置以及亮度校正装置，特别有关一种使用导光板所反射的光来校正光源的光学触控装置以及亮度校正装置。
【背景技术】
[0002]图1绘示了现有技术的光学触控装置100。如图1所示，光学触控装置100包含了一个感测表面101、一个光源103以及一个影像传感器105。光源103会产生光并射至感测表面上的手指F，影像传感器105会通过来自手指F的反射光感测手指F的影像，并据以算出手指F在感测表面101上的位置信息或移动轨迹来做为触控之用。
[0003]然而，光源103所产生的亮度可能不如所预期般的恒定。举例来说，随着使用时间的增加，光源103所产生的亮度可能会有所衰减，即使给予相同的驱动电流或电压，光源103所产生的亮度也会比预期中来得低。这样一来，可能会让影像传感器105的感测动作产生错误。然而，现有技术中的光学触控装置却没有实时侦测光源的亮度并校正亮度的机制。
【发明内容】
[0004]因此，本发明的一个目的是公开一种可实时校正亮度的光学触控装置。
[0005]本发明的另一个目的是公开一种可实时校正亮度的亮度校正装置。
[0006]本发明的一个实施例公开了一种光学触控装置，包含:光源；导光板，用以接收来自该光源的该光并射出该光，其中该导光板包含反射区，用以反射来自该光源的该光以产生校正用反射光；感测表面，物体与该感测表面的距离小于预定距离时，根据自该导光板射出的该光以产生物体影像；影像传感器，用以根据该校正用反射光计算该光源在该导光板所产生的校正用亮度，并撷取该物体影像中的多个图框；以及控制单元，根据该校正用亮度调整该光源使该光源产生预定亮度，或根据该校正用亮度调整该影像传感器使该影像传感器感测到预定亮度，以得到多个校正后图框，并根据该多个校正后图框计算出该物体在该感测表面的位置。
[0007]本发明的另一个实施例公开了一种亮度校正装置，包含:光源；导光板，用以接收来自该光源的该光并射出该光，其中该导光板包含反射区，用以反射来自该光源的该光以产生校正用反射光；亮度传感器，用以根据该校正用反射光计算该光源在该导光板所产生的校正用亮度；以及控制单元，根据该校正用亮度控制该光源使该光源产生预定亮度，或根据该校正用亮度控制该传感器使该传感器感测到预定亮度。
[0008]通过前述的实施例，可实时的校正光源射出的光的亮度，或影像传感器感测到的光的亮度，使得亮度可维持恒定以正确的感测物体的位置或移动动作。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1绘示了现有技术的光学触控装置。
[0010]图2绘示了根据本发明实施例的光学触控装置的侧视图。[0011]图3绘示了根据本发明实施例的光学触控装置的俯视图。
[0012]图4绘示了图2所示的光学触控装置校正亮度的流程图。
[0013]图5绘示了图2所示的光学触控装置以校正后亮度进行光学触控的流程图。
[0014]其中，附图标记说明如下:
[0015]100、200、300光学触控装置
[0016]101、201、301 感测表面
[0017]103、203 光源
[0018]105、205影像传感器
[0019]207导光板
[0020]208、307、309 反射区
[0021]209控制单元
[0022]303触控区
[0023]305非触控区
[0024]401-509 步骤
【具体实施方式】
[0025]在说明书及前面的权利要求当中使用了某些词汇来指称特定的元件。所属领域中具有通常知识者应可理解，硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同一个元件。本说明书及前面的权利要求并不以名称的差异来作为区分元件的方式，而是以元件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及前面的权利要求当中所提及的「包含」是一个开放式的用语，故应解释成「包含但不限定于」。
[0026]图2绘示了根据本发明实施例的光学触控装置200的侧视图。如图2所示，光学触控装置200包含一个感测表面201、一个光源203、一个影像传感器205、一个导光板207以及一个控制单元209。且导光板207进一步包括了一个反射区208。导光板207用以接收来自光源203的光并射出光TL至感测表面201。反射区208用以反射来自光源203的光以产生校正用反射光RL。反射区208可通过在导光板上涂布具有特定反射率的反射材料而形成，或者通过在导光板上提供一个反光布而形成。
[0027]当一个物体如手指F与感测表面201的距离小于一个预定距离时(也就是物体悬浮在感测表面201上方或接触感测表面201)，则物体会根据自导光板207射出的光TL以产生一个物体影像。影像传感器209用以根据校正用反射光RL计算光源203在导光板207所产生的一个实际亮度(底下称校正用亮度)，并可撷取物体影像中的多个图框。控制单元209根据校正用亮度调整光源203使光源203产生预定亮度。或者，若不调整光源203，则控制单元209也可根据校正用亮度调整影像传感器209使影像传感器209感测到的亮度是预定亮度，这样也可达到相同的效果。此外，控制单元209也可根据所撷取的图框计算出物体在感测表面201的位置。请留意，当控制单元仅用以计算亮度和调整亮度而不撷取图框时，光学触控装置200可看作是一个亮度校正装置，而影像传感器可看作是一个亮度传感器。详细动作将在底下说明。
[0028]图3绘示了根据本发明实施例的光学触控装置300的俯视图。如图3所示，光学触控装置300包含了 一个感测表面301，感测表面301包含了一个触控区303以及一个非触控区305。触控区303代表物体经常在其上面移动以产生触控功能的区域，而非触控区305是物体较少在其上面移动的区域。因此，触控区可定义成:物体接触触控区的频率大于其他区域的接触频率的区域。或者，在其他实例中，触控功能仅能通过触控区303执行，不能通过触控区303之外的区域如非触控区305执行，也就是说感测表面301仅在触控区303才能感测到物体在感测表面301的位置。反射区307、309的区域由非触控区305而决定，例如在这个实施例反射区307、309的区域位在非触控区305的下方，但并非用以限定本发明的范围。
[0029]图4绘示了图2所示的光学触控装置校正亮度的流程图。请共同参考图2以及图4以进一步了解本发明的内容。图4的流程图包含了下列步骤:
[0030]步骤401
[0031]以预设的驱动电流强度或开关周期来使光源产生光(产生实际亮度)。
[0032]步骤403
[0033]使影像传感器撷取一个未被照明的物体影像以及一个被照明的物体影像。请留意步骤403撷取两个类型影像的目的在于求出实际的亮度，但本发明不限使用这种方法，其他可求出实际亮度的做法均应在本发明的范围之内。
[0034]步骤405
[0035]根据所撷取的影像计算出实际亮度后，据以调整光源的驱动电流强度或开关周期(即根据校正用亮度调整该光源使该光源产生预定亮度)，或据以调整影像传感器的影像曝光时间或亮度增益(即根据该校正用亮度调整该影像传感器使该影像传感器感测到预定亮度)。预定亮度的数据可预先存储在光学触控装置内。
[0036]步骤407
[0037]以调整后的光源的参数使光源产生具有预定亮度的光或是以调整后的影像传感器参数使影像传感器感测具有预定亮度的影像。步骤407之后可结束校正亮度的动作或是回到步骤403重复亮度校正的步骤。
[0038]亮度校正机制可由用户通过软件触发或通过设置在亮度校正装置上的开关触发。光学触控装置200也可定期或不定期自行执行亮度校正机制。
[0039]图5绘示了图2所示的光学触控装置以校正后亮度进行光学触控的流程图。
[0040]步骤501
[0041]以预设的驱动电流强度或开关周期来使光源产生光(产生实际亮度)。
[0042]步骤503
[0043]使影像传感器撷取一个未被照明的物体影像以及一个被照明的物体影像。与步骤403 —样，步骤503撷取两类型影像的目的在求出实际的亮度，但本发明不限使用这种方法。
[0044]步骤505
[0045]根据所撷取的影像计算出实际亮度后，据以调整光源的驱动电流强度或开关周期(即根据校正用亮度调整该光源使该光源产生预定亮度)，或据以调整影像传感器的影像曝光时间或亮度增益(即根据该校正用亮度调整该影像传感器使该影像传感器感测到预定亮度)。预定亮度的数据可预先存储在光学触控装置内。
[0046]步骤507[0047]以调整后的光源的参数使光源产生具有预定亮度的光或是以调整后的影像传感器参数使影像传感器感测具有预定亮度的影像，以产生一个校正后物体影像(包含多数校正后图框)。
[0048]步骤509
[0049]根据校正后影像来侦测物体的位置或移动轨迹。
[0050]通过前述的实施例，可实时的校正光源射出的光的亮度，或影像传感器感测到的光的亮度，使得亮度可维持恒定以正确的感测物体的位置或移动动作。
[0051]以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种光学触控装置，包含: 光源； 导光板，用以接收来自该光源的该光并射出该光，其中该导光板包含反射区，用以反射来自该光源的该光以产生校正用反射光； 感测表面，物体与该感测表面的距离小于预定距离时，根据自该导光板射出的该光以产生物体影像； 影像传感器，用以根据该校正用反射光计算该光源在该导光板所产生的校正用亮度，并撷取该物体影像中的多个图框；以及 控制单元，根据该校正用亮度调整该光源使该光源产生预定亮度，或根据该校正用亮度调整该影像传感器使该影像传感器感测到预定亮度，以得到多个校正后图框，并根据该多个校正后图框计算出该物体在该感测表面的位置。
2.如权利要求1所述的光学触控装置，进一步包括: 具有特定反射率的反射材料，涂布在该导光板的其中一部分而形成该反射区。
3.如权利要求1所述的光学触控装置，进一步包括: 反光布，覆盖在该导光板的其中一部分而形成该反射区。
4.如权利要求1所述的光学触控装置，其中该感测表面包含触控区，且该感测表面仅在该触控区才能感测到该物体在该感测表面的位置，其中该导光板的该反射区相对应在该触控区之外的区域。
5.如权利要求1所述的光学触控装置，其中该感测表面包含触控区，其中该导光板的该反射区相对应于该触控区之外的区域，且该物体接触该触控区的频率大于接触该触控区之外的该区域。
6.如权利要求1所述的光学触控装置，该控制单元在根据该校正用亮度调整该光源后，或根据该校正用亮度调整该影像传感器后，更使用调整后的该光源或校正后的该影像传感器，来感测该物体在该感测表面上的该位置。
7.如权利要求1所述的光学触控装置，该控制单元根据该校正用亮度调整光源的驱动电流或该光源的开关时间。
8.如权利要求1所述的光学触控装置，该控制单元根据该校正用亮度调整该影像传感器的曝光时间或亮度增益。
9.一种亮度校正装置，包含: 光源； 导光板，用以接收来自该光源的该光并射出该光，其中该导光板包含反射区，用以反射来自该光源的该光以产生校正用反射光； 亮度传感器，用以根据该校正用反射光计算该光源在该导光板所产生的校正用亮度；以及 控制单元，根据该校正用亮度控制该光源使该光源产生预定亮度，或根据该校正用亮度控制该传感器使该传感器感测到预定亮度。
10.如权利要求9所述的亮度校正装置，进一步包括: 具有特定反射率的反射材料，涂布在该导光板的其中一部分而形成该反射区。
11.如权利要求9所述的亮度校正装置，进一步包括:反光布，覆盖在该导光板的其中一部分而形成该反射区。
12.如权利要求9所述的亮度校正装置，该控制单元根据该校正用亮度调整光源的驱动电流或该光源的开关时间。
13.如权利要求9所述的亮度校正装置，该控制单元根据该校正用亮度调整该影像传感器的曝光时间或亮度增益。`
【文档编号】G06F3/042GK103677437SQ201210333058
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2012年9月10日 优先权日:2012年9月10日
【发明者】高铭璨, 许恩峯, 刘恬嘉, 陈信嘉 申请人:原相科技股份有限公司