本發(fā)明涉及一種光學(xué)觸控系統(tǒng)，特別是涉及一種具有影像抹除功能的光學(xué)觸控系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)電子顯示系統(tǒng)可通過投影或平面顯示器等方式顯示影像數(shù)據(jù)。平面顯示器可包括液晶顯示器(Liquid Crystal Display，LCD)、等離子體顯示器(Plasma Display Panel，PDP)、有機(jī)電激發(fā)光顯示器(Organic Light Emitting Display，OLED)、場發(fā)射顯示器(Field Emission Display，F(xiàn)ED)以及發(fā)光二極管顯示器(Light Emitting Diode，LED)等。

近年來，電子顯示系統(tǒng)加入了觸控的功能。觸控系統(tǒng)可包括顯示熒幕以及觸控筆，且顯示熒幕需配置一感應(yīng)裝置來感應(yīng)觸控筆所提供的輸入信號。以感應(yīng)方式來區(qū)分，電子觸控系統(tǒng)可分為電阻式、電容式或光學(xué)式等類型。通過影像顯示結(jié)合觸控功能的應(yīng)用，相應(yīng)的電子白板產(chǎn)品也隨之產(chǎn)生。

傳統(tǒng)電子白板軟件具有涂改影像的功能，例如板擦功能或橡皮擦功能，在使用此功能時，使用者必須通過使用者界面選取涂改影像的功能，接著再以控制游標(biāo)的方式將所欲涂改的區(qū)域抹除。然而，如此繁復(fù)的方式與實(shí)際白板使用的方式完全不同，且造成使用者的不便，因此需要一種能夠改善使用者在實(shí)施抹除影像功能的使用者體驗(yàn)的光學(xué)觸控系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提出一種具有影像抹除功能的光學(xué)觸控系統(tǒng)，能夠讓使用者控制所要擦拭的區(qū)域范圍。

為達(dá)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例揭露一種光學(xué)觸控系統(tǒng)，包括：一熒幕；一影像清除裝置，具有一本體以及設(shè)置于上述本體的多個反光部，其中上述影像清除裝置可分離的接觸上述熒幕；至少一影像感測模塊，鄰接于該熒幕，包括一光源，發(fā)射一光束至上述反光部以產(chǎn)生分別對應(yīng)于上述反 光部的一反射光束；以及一影像感測器，偵測上述反射光束；一運(yùn)算裝置，根據(jù)上述反射光束取得上述反光部對應(yīng)于上述熒幕的位置，并根據(jù)上述反光部的位置定義一清除區(qū)域的位置信息；以及一影像處理器，輸出一顯示影像以顯示于上述熒幕，并根據(jù)上述位置信息清除上述顯示影像對應(yīng)于上述清除區(qū)域的內(nèi)容。

根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例揭露一種光學(xué)觸控系統(tǒng)，包括：一熒幕；一選取裝置，具有一第一反光部；一影像清除裝置，具有一本體以及設(shè)置于上述本體的多個第二反光部，其中上述選取裝置與上述影像清除裝置可分離的接觸上述熒幕；至少一影像感測模塊，鄰接于該熒幕，包括一光源，發(fā)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產(chǎn)生對應(yīng)的一反射光束；以及一影像感測器，偵測上述反射光束；一運(yùn)算裝置，根據(jù)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對應(yīng)于上述熒幕的位置，當(dāng)偵測到單一上述第一反光部時，根據(jù)上述第一反光部的位置取得一輸入位置信息，并根據(jù)上述輸入位置信息執(zhí)行一選取或輸入動作，當(dāng)偵測到多個上述第二反光部時，根據(jù)上述第二反光部的位置定義一清除區(qū)域的位置信息；以及一影像處理器，輸出一顯示影像以顯示于上述熒幕，根據(jù)上述輸入位置信息于上述熒幕顯示對應(yīng)于上述選取或輸入動作的視覺效果，并根據(jù)位置信息清除上述顯示影像對應(yīng)于上述清除區(qū)域的內(nèi)容。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的一實(shí)施例所述的光學(xué)觸控系統(tǒng)的功能區(qū)塊圖；

圖2為本發(fā)明的一實(shí)施例所述的光學(xué)觸控系統(tǒng)的配置圖；

圖3為選取裝置接觸于熒幕的側(cè)視圖；

圖4為本揭露一實(shí)施例所述的影像清除裝置的外觀圖；

圖5A為本揭露另一實(shí)施例所述的影像清除裝置的外觀圖；

圖5B為本揭露另一實(shí)施例所述的影像清除裝置的上視圖；

圖6為影像清除裝置接觸于熒幕的側(cè)視圖；

圖7A為圖4所示的實(shí)施例來定義清除區(qū)域的示意圖；

圖7B為圖5A所示的實(shí)施例來定義清除區(qū)域的示意圖；

圖8為于熒幕操作影像清除裝置的示意圖。

符號說明

10～熒幕

12、12A、12B～影像感測模塊

122～光源

14～運(yùn)算裝置

16～影像處理器

18～影像清除裝置

181A、181B、191～本體

183A、183B、185A、185B、193～反光部

19～選取裝置

C～特征點(diǎn)

D～矩形區(qū)域

E～弓形區(qū)域

L～線段

L1、L2、L1'、L2'～光束

W～既定寬度

θ1、θ2～角度

具體實(shí)施方式

必須了解的是，以下的揭露提供一或多實(shí)施例或范例，用以實(shí)現(xiàn)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簡化本揭露，當(dāng)然，并非用以限定于這些范例。另外，附圖中的特征并非按照比例繪制，僅用于解釋說明的目的。再者，在本說明書以及權(quán)利要求中的序數(shù)，例如“第一”、“第二”、“第三”等等，彼此之間并沒有順序上的先后關(guān)系，其僅用于標(biāo)示區(qū)分兩個具有相同名稱的不同元件。再者，本揭露在不同例子中可能重復(fù)某些標(biāo)號以及/或字母。這些重復(fù)的情況是為了精簡以及清楚說明，并未代表所討論的不同實(shí)施例以及/或結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。

圖1顯示根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例所述的光學(xué)觸控系統(tǒng)的功能區(qū)塊圖，在圖1中，僅說明了為了表達(dá)本發(fā)明相關(guān)實(shí)施例的特點(diǎn)所需執(zhí)行的元件，至于光學(xué)觸控系統(tǒng)的其他元件，例如透鏡與偏光折射等光學(xué)結(jié)構(gòu)、顯示熒幕的承載機(jī)構(gòu)與其他附件，為所屬技術(shù)領(lǐng)域具有通常知識者所了解，在此不予贅述以精簡說明。

如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例所述的光學(xué)觸控系統(tǒng)主要包括有熒幕10、影像感測模塊12、運(yùn)算裝置14、影像處理器16、影像清除裝置18以及選取裝置19。根據(jù)本揭露的一實(shí)施例，熒幕10可為平面顯示器，包括液晶顯示器(Liquid Crystal Display，LCD)、等離子體顯示器(Plasma Display Panel，PDP)、有機(jī)電激發(fā)光顯示器(Organic Light Emitting Display，OLED)、場發(fā)射顯示器(Field Emission Display，F(xiàn)ED)以及發(fā)光二極管顯示器(Light Emitting Diode，LED)等。根據(jù)其他實(shí)施例，熒幕10也可為能夠顯示投影機(jī)所投射影像的屏幕或特定區(qū)域(例如墻面)。

影像感測模塊12用以偵測特定特征點(diǎn)位于熒幕10的位置。在一實(shí)施例中，單一影像感測模塊12可通過取得特定特征點(diǎn)的影像，通過分析其影像位置以及景深，即可偵測此特征點(diǎn)位于熒幕10的位置。在其他實(shí)施例中，使用兩影像感測模塊12。圖2顯示根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例所述的光學(xué)觸控系統(tǒng)的配置圖。如圖2所示，在熒幕10的左右頂端角落配置了影像感測模塊12A與12B。影像感測模塊12A與12B分別具有光源122，用以發(fā)射光束L1與L2。光束L1與L2的光路徑大體與熒幕10的表面平行。根據(jù)一實(shí)施例，光源122可為紅外光發(fā)射器，而在此實(shí)施例中，光束L1與L2即為紅外光束。另外，影像感測模塊12A與12B分別具有影像感測器124，當(dāng)光束L1與L2被特征點(diǎn)反射后，反射的光束L1'與L2'可被影像感測器124所偵測，在本實(shí)施例中，影像感測器124分別偵測兩光束L1'與L2'的角度，另外，影像感測器124用以偵測紅外光影像，波長范圍約為760納米(nm)至1毫米(mm)之間。

回到圖1，當(dāng)影像感測器124偵測到兩光束L1'與L2'的角度后，即將此信息傳送至運(yùn)算裝置14。運(yùn)算裝置14根據(jù)兩光束L1'與L2'的角度，即可取得特征點(diǎn)對應(yīng)于熒幕10的位置。關(guān)于運(yùn)算裝置14根據(jù)兩光束L1'與L2'的角度θ1與θ2取得特征點(diǎn)C對應(yīng)于熒幕10的位置的技術(shù)內(nèi)容，可通過兩點(diǎn)式等線性代數(shù)方式取得。在其他實(shí)施例中，也可使用三個影像感測模塊12來偵測特征點(diǎn)C的位置。當(dāng)以三個影像感測模塊12來偵測特征點(diǎn)C的位置時，可通過三角測量法(triangulation technique)進(jìn)行定位演算以取得更精確的定位結(jié)果。關(guān)于通過兩點(diǎn)式或三角測量法取得定位結(jié)果的詳細(xì)技術(shù)內(nèi)容，熟知此技術(shù)的人士都了解及計算方式，在此不予贅述以精簡說明。再者，在圖示中，運(yùn)算裝置14與影像感測模塊12實(shí)體分離，然而，本發(fā)明并不限制于此， 運(yùn)算裝置14也可整合于影像感測模塊12的一者，或整合于各影像感測模塊12中。

影像處理器16用以輸出一影像以顯示于熒幕10，或根據(jù)運(yùn)算裝置14的控制信號調(diào)整顯示于熒幕10的影像。如上所述，當(dāng)以投射的方式將影像顯示于熒幕10時，此影像即以光束投射至熒幕10。當(dāng)熒幕10為平面顯示器時，則影像處理器16輸出對應(yīng)于平面顯示器格式的影像數(shù)據(jù)至熒幕10以顯示上述影像。

圖3顯示選取裝置19接觸于熒幕10的側(cè)視圖。如圖所示，選取裝置19包括一本體191，以及反光部193。在本實(shí)施例之中，選取裝置19可為一觸控筆。反光部193可以是由一回復(fù)反射性材料(retroreflector)所構(gòu)成，其特性是可將入射光線依原入射路徑反射回去。因此，如圖2所示，當(dāng)光束L1與L2投射到具有回復(fù)反射性材料的特征點(diǎn)C時，其反射光束L1'與L2'依原入射路徑反射至影像感測器124。另外，反光部193可固定露出于本體191外，在其他實(shí)施例中，也可通過特定機(jī)構(gòu)的設(shè)計使得當(dāng)本體191接觸或按壓于熒幕10時才由本體191露出，其目的在于確保本體191接觸或按壓于熒幕后才將光束反射以判讀出接觸時的位置。關(guān)于使反光部193于本體191接觸或按壓于熒幕10時才由本體191露出的結(jié)構(gòu)設(shè)計，熟知此技術(shù)的人士經(jīng)過本揭露的說明后都可了解其實(shí)施方式，在此不予贅述以精簡說明。

圖4顯示根據(jù)本揭露一實(shí)施例所述的影像清除裝置18的外觀圖。如圖所示，影像清除裝置18包括一本體181A，以及反光部183A與183B。在本實(shí)施例之中，影像清除裝置18可為一實(shí)體板擦，因此本體181A的外型可與實(shí)體板擦而為一長方體結(jié)構(gòu)。然而，本實(shí)施例并非限制于此，本體181A可依據(jù)實(shí)際需要而具有任意的造型。同樣的，反光部183A與183B可以是由一回復(fù)反射性材料(retroreflector)所構(gòu)成，其特性是可將入射光線依原入射路徑反射回去。另外，反光部183A與183B可為一柱體，例如圓柱體或方柱體，或?yàn)榘不蛟O(shè)置于柱體側(cè)面的薄片。因此，反光部183A與183B可直接設(shè)置于本體181A上或設(shè)置于本體181A上的柱體。柱體與熒幕10接觸的底面可加裝不會刮傷熒幕10表面或增加摩擦力的緩沖材質(zhì)，例如絨布或軟性材料，可以模擬使用板擦的實(shí)際情況以改善使用者體驗(yàn)。再者，反光部183A與183B可固定露出于柱體外，在其他實(shí)施例中，也可通過特定機(jī)構(gòu)的設(shè)計使得當(dāng)柱體接觸或按壓于熒幕10時才由柱體露出，其目的在于確保柱 體接觸或按壓于熒幕后才將光束反射以判讀出接觸時的位置。關(guān)于使反光部183A與183B的反光材質(zhì)于柱體接觸或按壓于熒幕10時才由柱體露出的結(jié)構(gòu)設(shè)計，熟知此技術(shù)的人士經(jīng)過本揭露的說明后都可了解其實(shí)施方式，在此不予贅述以精簡說明。

圖5A顯示根據(jù)本揭露另一實(shí)施例所述的影像清除裝置18的外觀圖。如圖所示，影像清除裝置18包括一本體181B，以及反光部185A與185B。影像清除裝置18可為一實(shí)體板擦，因此本體181B的外型可為與實(shí)體板擦而為一長方體結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施例中，本體181B的底面或頂面可包括矩形區(qū)域D以及位于矩形區(qū)域D兩對邊的兩弓形區(qū)域E。在本實(shí)施例中，影像清除裝置18的本體181B是以底面與熒幕10的表面接觸，底面可加裝不會刮傷熒幕10表面或增加摩擦力的緩沖材質(zhì)，例如絨布或軟性材料，可以模擬使用板擦的實(shí)際情況以改善使用者體驗(yàn)。反光部185A與185B同樣是由一回復(fù)反射性材料(retroreflector)所構(gòu)成，設(shè)置于本體181B對應(yīng)于弓形區(qū)域E的側(cè)面，如圖5B所示。根據(jù)本實(shí)施例，反光部185A與185B位置的設(shè)計原則是當(dāng)本體181B旋轉(zhuǎn)360度都可以讓影像感測器124看到兩端的反光部185A與185B。

圖6顯示影像清除裝置18接觸于熒幕10的側(cè)視圖。以圖4所示的影像清除裝置18的實(shí)施例為例，影像清除裝置18接觸于熒幕10時，反光部183A與183B貼近于熒幕10的表面，因此可將光源122所發(fā)射的光束反射至影像感測器124，使得影像感測器124得以將反射光束的信息傳送至運(yùn)算裝置14，并由運(yùn)算裝置14根據(jù)反射光束的角度取得反光部對應(yīng)于熒幕10的位置。

回到圖1，在運(yùn)算裝置14取得反光部對應(yīng)于熒幕10的位置后，當(dāng)運(yùn)算裝置14僅偵測到單一反光部的特征點(diǎn)，由于影像清除裝置18至少具有兩反光部，因此可得知此反光部屬于選取裝置19，因此運(yùn)算裝置14根據(jù)選取裝置19的反光部的位置執(zhí)行一選取或輸入動作，選取動作可為選取熒幕10對應(yīng)于此位置的使用者界面的影像物件，而輸入動作可為于熒幕10對應(yīng)于此位置輸入文字或繪圖。同時，運(yùn)算裝置14將選取裝置19的反光部的位置作為一輸入位置信息提供至影像處理器16，而影像處理器16根據(jù)此輸入位置信息于熒幕10顯示對應(yīng)于上述選取或輸入動作的視覺效果。

當(dāng)運(yùn)算裝置14偵測到多個反光部的特征點(diǎn)，由于影像清除裝置18至少具有兩反光部，因此可得知這些反光部屬于影像清除裝置18。因此運(yùn)算裝置 14根據(jù)影像清除裝置18的反光部的位置定義矩形的清除區(qū)域的位置信息。圖7A顯示根據(jù)圖4所示的實(shí)施例來定義清除區(qū)域的示意圖。在以圖4所示的影像清除裝置18的實(shí)施例中，運(yùn)算裝置14將所偵測到的反光部183A與183B的位置作為一線段L的兩端點(diǎn)，并沿著與此線段L正交的方向?qū)⒕€段L膨脹放大一既定寬度W，此既定寬度W可依據(jù)預(yù)先定義的清除區(qū)域M的寬度而定，或可根據(jù)反光部183A與183B的實(shí)際輪廓而設(shè)定，因此，即可定義出清除區(qū)域M的寬度，而清除區(qū)域M的長度，可直接根據(jù)線段L的長度而設(shè)定，或另外再考慮反光部183A與183B的實(shí)際輪廓而做適應(yīng)的調(diào)整。在圖7A所顯示的實(shí)施例中，清除區(qū)域M的長度是根據(jù)反光部183A與183B的實(shí)際輪廓而適應(yīng)的延長。

圖7B顯示根據(jù)圖5A所示的實(shí)施例來定義清除區(qū)域的示意圖。在以圖5A所示的影像清除裝置18的實(shí)施例中，運(yùn)算裝置14將所偵測到的反光部185A與185B的位置作為一線段L的兩端點(diǎn)，并沿著與此線段L正交的方向?qū)⒕€段L膨脹放大一既定寬度W，此既定寬度W可依據(jù)預(yù)先定義的清除區(qū)域M的寬度而定，或可根據(jù)反光部185A與185B的實(shí)際輪廓而設(shè)定，因此，即可定義出清除區(qū)域M的寬度，而清除區(qū)域M的長度，可直接根據(jù)線段L的長度而設(shè)定。必須注意的是，清除區(qū)域M的輪廓可為矩形，或可根據(jù)反光部的輪廓而適應(yīng)的調(diào)整，也可由系統(tǒng)設(shè)計者自行定義，例如系統(tǒng)設(shè)計者可自行定義一長方形的清除區(qū)域M，當(dāng)辨識出反光部185A與185B對應(yīng)于熒幕10的位置時，即可以反光部185A與185B的位置作為定位點(diǎn)來設(shè)定清除區(qū)域M的位置，因此只要是根據(jù)多個特征點(diǎn)的坐標(biāo)來定義特定輪廓的清除區(qū)域M的位置，都不脫離本發(fā)明的范圍。

當(dāng)清除區(qū)域M的位置信息定義出來后，運(yùn)算裝置14將清除區(qū)域M的位置信息提供至影像處理器16，而影像處理器16即可根據(jù)清除區(qū)域M的位置信息將熒幕10對應(yīng)清除區(qū)域M的位置信息的區(qū)域的影像清除，以達(dá)到通過影像清除裝置18清除影像的效果。

根據(jù)本揭露的實(shí)施例，由于影像清除裝置18的清除區(qū)域可定義為長方形，因此在抹除畫面時，可以得到如同實(shí)體板擦的效果，如圖8所示，使用者在使用根據(jù)本揭露的實(shí)施例所述的影像清除裝置執(zhí)行抹除畫面的動作時，可以通過旋轉(zhuǎn)影像清除裝置18的方式來控制所要擦拭的區(qū)域，因此能夠提高抹除畫面的效率。再者，根據(jù)本揭露的實(shí)施例能夠通過偵測特征點(diǎn)的數(shù)目 而自動切換輸入與抹除動作，使用者無需另外再通過操作使用者界面以切換輸入與抹除動作的功能，大幅提高了操作的效率。

以上概述的許多實(shí)施例的特征使得該領(lǐng)域具有技能者能夠更了解本發(fā)明的范圍。該領(lǐng)域具有技能者能夠理解，他們能夠以本揭露為基礎(chǔ)而設(shè)計或修改其他制作工藝以及結(jié)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)在本揭露的實(shí)施例所介紹的相同特征及/或達(dá)成相同的優(yōu)點(diǎn)。該領(lǐng)域具有技能者也了解，這些等效的結(jié)構(gòu)并不背離本揭露的精神與范圍，并且他們也能夠在不背離本揭露的精神與范圍的情況下，改變、替換、以及變動本揭露的特征。