光学触控系统及其悬浮判断方法
【技术领域】
[0001]本发明有关一种输入装置，更特别有关一种可判断短距离悬浮高度的光学触控系统及其悬浮判断方法。
【背景技术】
[0002]目前，电脑软体系统已逐渐朝着能够搭配接触控制(touch control)的方向发展，例如微软的视窗8系统(Windows8system)。为了能够搭配软体的发展,硬体周边装置,例如显示屏,必须同时具有相对应功能。
[0003]一般触控面板依据感应原理可区分为电阻式、电容式和光学式触控面板；其中，虽然光学式触控面板可进行多点触控，然而却另外存在有物体遮蔽(blocking)以及悬浮判断(hovering identificat1n)的问题。一般而言，当手指接近但未实际接触到触控面板时可定义为悬浮状态，虽然所述悬浮状态可用以在接触状态以外增加可操作功能，然而当手指非常靠近但未接触到触控面板时，可能出现无法判断的情形。因此，如何增加悬浮判断的精确度仍为光学式触控面板技术中尚待解决的问题之一。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本发明还提出一种光学触控系统及其悬浮判断方法，其根据多个图像传感器所获取的图像帧来共同确认触控点为悬浮触控点或接触触控点。
[0005]本发明提供一种光学触控系统及其悬浮判断方法，其可判断短距离悬浮高度，并可在多点触控时修正深度阈值以增加判断精确度。
[0006]本发明还提供一种光学触控系统及其悬浮判断方法，其可判断短距离悬浮高度，并可根据物体与图像传感器的距离修正深度阈值以增加判断精确度。
[0007]本发明还提供一种光学触控系统及其悬浮判断方法，其可判断短距离悬浮高度，并可根据物体相关的可操作传感器的数目修正深度阈值以增加判断精确度。
[0008]本发明提供一种光学触控系统，包含触控面、多个图像传感器、储存单元、计算单元以及判断单元。所述触控面用以供至少一个物体在触控面上进行操作。每一个所述图像传感器用以获取横跨所述触控面的图像帧。所述储存单元储存有至少一个深度阈值和每一所述图像传感器相对所述触控面的可操作范围。所述计算单元用以根据所述图像帧计算每一个所述物体的坐标和相对每一个所述图像传感器的操作深度。所述判断单元用以将与每一个所述物体的所述坐标所位于的每一所述可操作范围相关的所述图像传感器定义为可操作传感器，累计每一个所述物体相对相关的所述可操作传感器的所述操作深度超过所述深度阈值的数目为累计数目，当所述累计数目超过累计阈值时判断为接触状态。
[0009]本发明还提供一种光学触控系统的悬浮判断方法，所述光学触控系统包含分别用以获取横跨触控面的图像帧的多个图像传感器。所述悬浮判断方法包含下列步骤:利用计算单元根据所述图像帧计算至少一个物体的坐标和相对每一个所述图像传感器的操作深度；当所述坐标位于所述图像传感器的其中一者的可操作范围时，定义所述图像传感器为可操作传感器；利用判断单元将每一个所述物体相关的所述可操作传感器的所述操作深度与至少一个深度阈值比较；以及根据每一个所述物体相关的所述可操作传感器的所述操作深度超过所述深度阈值的累计数目判断每一个所述物体的悬浮状态。
[0010]本发明还提供一种光学触控系统，该光学触控系统包含触控面、多个图像传感器、计算单元以及判断单元。所述触控面用以供物体在触控面上进行操作。每一个所述图像传感器用以获取横跨所述触控面的图像帧。所述计算单元用以根据所述图像帧计算所述物体的坐标和相对每一个所述图像传感器的操作深度。所述判断单元用以当所述坐标位于所述图像传感器的其中一者的可操作范围内且相对所述图像传感器的所述操作深度超过深度阈值时增加累计数目，并根据所述累计数目判断所述物体的操作状态。
[0011]一实施例中，所述累计阈值与每一个物体相关的可操作传感器的数目相关，例如成正相关。
[0012]一实施例中，所述判断单元还计算相对每一个图像传感器的多个物体的遮蔽光影间的光影间距，所述储存单元储存有相对不同光影间距的深度阈值且所述判断单元可根据所述光影间距选择适当的深度阈值。
[0013]一实施例中，所述判断单元还计算相对每一个图像传感器的多个物体的遮蔽光影的合并光影数，所述储存单元储存有相对不同合并光影数的深度阈值且所述判断单元可根据所述合并光影数调整所述深度阈值。
[0014]一实施例中，所述深度阈值与每一个物体相关的可操作传感器的数目相关，例如成正相关。
[0015]一实施例中，所述储存单元储存有多个深度阈值，所述深度阈值根据所述可操作范围内与相关的图像传感器的距离而不同。
[0016]本发明实施例的光学触控系统及其悬浮判断方法中，所述判断单元先确认相对物体的可操作传感器，接着识别所述可操作传感器检测为接触或悬浮的传感器数目。当多数可操作传感器检测为接触时判断所述物体为接触状态而当多数可操作传感器检测为悬浮时判断所述物体为悬浮状态；其中，所述数目也可根据可操作传感器的总数被调整，以增加判断精确度。因此，并不需要所有可操作传感器均识别为相同时才能判定。
[0017]为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显，下文将配合所附图示，详细说明如下。此外，在本发明的说明中，相同的构件以相同的符号表示，在此提前说明。
【附图说明】
[0018]图1显示本发明实施例的光学触控系统的立体图；
[0019]图2显示本发明实施例的光学触控系统的方块图；
[0020]图3显示本发明实施例的光学触控系统中计算物体的操作深度的示意图；
[0021]图4A-4B显示本发明实施例的光学触控系统中决定可操作范围的示意图；
[0022]图5A-5E显不本发明实施例的光学触控系统的可操作范围的不意图；
[0023]图6显示本发明实施例的光学触控系统的操作示意图；
[0024]图7显示本发明实施例的光学触控系统相对物体的检测信息；
[0025]图8显示本发明实施例的光学触控系统的不同深度阈值的示意图；
[0026]图9-10显示本发明实施例的光学触控系统的另一操作示意图；
[0027]图11显示本发明实施例的光学触控系统的储存单元所预存的不同深度阈值；
[0028]图12显示本发明实施例的光学触控系统的悬浮判断方法的流程图。
[0029]附图标记说明
[0030]I光学触控系统
[0031]10触控面
[0032]111-114反光条
[0033]121-124图像传感器
[0034]131-134系统光源
[0035]14计算单元
[0036]15判断单元
[0037]16储存单元
[0038]9物体
[0039]B盲区域
[0040]S21-S26步骤
[0041]P0-P9物体
[0042]THa累计阈值
[0043]IF1-1F4图像帧
[0044]Hmin可检测最小悬浮高度为
[0045]补偿1、补偿2深度阈值的调整值
[0046]Spi2、Sp3、Sp4、Sp56、Sp789遮蔽光影
[0047]TH0、TH1、TH2、TH1 高、
[0048]TH2高、THl低、TH2低深度阈值。
【具体实施方式】
[0049]请参照图1所示，其显示本发明实施例的光学触控系统的立体图。本实施例的光学触控系统I包含触控面10、多个反光条(此处显示为四反光条111-114)以及多个图像传感器(此处显示为四图像传感器121-124);其中，图像传感器和反光条的数目和配置可根据不同应用而定，并不限于图1所揭示的数目和配置。所述光学触控系统I用以分辨至少一个物体(例如，但不限于，至少一个手指)位于所述触控面10上方的悬浮操作状态和接触操作状态，并根据不同操作状态控制电子装置执行不同运作；其中，电子装置根据不同操作状态的运作功能已为已知，故在此不再赘述。
[0050]所述反光条111-114优选分别设置于所述触控面10的边缘以界定所述触控面10上的操作区域，并用以反射环境光或系统光源所发出的光。一实施例中，所述光学触控系统I可包含至少一个系统光源(例如此处显示四系统光源131-134)用以照明所述反光条111-114 ;其中，所述系统光源可为非同调光源(例如发光二极体)或部分同调光源并发出不可见光。必须说明的是，虽然图1显示所述系统光源131-134分别相邻所述图像传感器121-124而设置，但其并非用以限定本发明。根据不同应用，系统光源的设置位置、数目和发光频谱可不相同，并无特定限制。此外，