[发明专利]光学触控系统及光学触控位置检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种光学触控系统及光学触控位置检测方法，特别是涉及一种使用双透镜的镜头模块来检测触控位置的光学触控系统及光学触控位置检测方法。

背景技术

使用于显示器的触控技术除了将屏幕内建电容式或电感式触控面板外，还包括外加具有影像感测器的镜头模块于显示器周边，用以检测触控位置的光学触控技术。

现有的光学触控技术使用两个镜头模块，并配置于触控平面的不同角落，使两者的视野同时涵盖整个触控平面。而触控平面上的触控点位置则是藉由触控物与两个镜头的连线后的交点来决定。

如图1所示，镜头模块101、102配置于触控区域103的两个角落，使镜头模块101与102的视野都能涵盖整个触控区域103。而触控区域103的边缘还配置了线性光源104及反向反射镜(Retro-reflector)105，其中反向反射镜105包围触控区域103的三个边，并可将任意方向入射的光线以接近入射的方向反射回去。因此线性光源104可照亮整个触控区域103并通过反向反射镜105将光线反射回镜头模块101与102。当有一触控物碰触触控区域103产生一触控点107时，因触控物挡住了与镜头模块101、102连线方向的反射光，因此镜头模块101、102都会在其影像感测器的某一像素位置获得暗点。最后，处理器106再根据镜头模块101、102的影像感测器的暗点位置，判断触控点107相对于镜头模块101、102的方向，并计算出触控点107的实际位置。

除此之外，现有的光学触控技术也有使用一个镜头模块配置于触控平面的角落，再搭配平面镜的构造。

如图2所示，镜头模块201配置于触控区域203的一个角落，使镜头模块201的视野涵盖整个触控区域203。另外，触控区域203的边缘更配置了线性光源204及平面镜(Mirror)205。因为平面镜205可将镜头模块201镜像至对称的位置，故此架构实质上仍等同于有两个镜头模块存在。而线性光源204通过平面镜205照亮整个触控区域203并将光线反射回镜头模块201。当有一触控物碰触触控区域203产生一触控点207时，因触控物挡住了两个方向的光线经由平面镜205反射至镜头模块201，故镜头模块201内的影像感测器会在某两个像素位置产生暗点。最后，处理器206再根据镜头模块201的影像感测器的两个暗点位置对应的方向，计算出触控点207的实际位置。

然而，无论是使用两个镜头模块搭配反向反射镜或是一个镜头模块搭配平面镜的架构，现有技术的镜头模块都是一组透镜搭配一个影像感测器的构造。有鉴于此，本发明提出一种有别于现有技术的光学触控系统及光学触控位置检测方法，其使用两组透镜搭配一个影像感测器的镜头模块来检测触控位置。

发明内容

本发明提出一种光学触控系统，用以检测一触控区域上的触控物的位置，包括：至少一主动光源，照亮该触控区域；一镜头模块，具有两透镜及一影像感测器，使该触控物分别通过该两透镜于该影像感测器形成两个影像；以及一处理器，根据该两个影像在该影像感测器的影像位置来计算该触控物的位置，其中该镜头模块配置于该触控区域的周边，使该两透镜的视野都可涵盖该触控区域，并且完全成像于该影像感测器上。

上述光学触控系统中，该两个影像在该影像感测器中的影像位置分别对应两个角度参数，该角度参数是指该触控物的位置至该两透镜中一个的连线与一既定的基准线的夹角。而一平面座标系统用以定义该触控区域的平面各点位置，该处理器利用该两个角度参数及该两透镜所在的位置座标计算出该触控物的位置座标。

上述光学触控系统中，该既定的基准线平行于x轴的直线，则该处理器根据以下公式计算出该触控物的位置座标(x，y)：

(y-y₁)/(x-x₁)＝tanθ₁，

(y-y₂)/(x-x₂)＝tanθ₂，

其中(x₁，y₁)是该两透镜的第1透镜的位置座标，θ₁是该第1透镜所对应的角度参数，(x₂，y₂)是该两透镜第2透镜的位置座标，θ₂是该第2透镜所对应的角度参数。