感測方法與裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明為一種感測方法與裝置，特別是應用于感測一物體的位置的感測方法與裝 置。
【背景技術】
[0002] 當前的觸控裝置可W依據其工作原理的不同而區分為電阻式觸控、電容式觸控、 光學式觸控等類型，其中光學式觸控具有觸感輕、材料成本低等優點。
[0003] 簡單來說，光學式觸控的作法是利用光源接收遮斷原理，在觸控面板的周圍或底 部設置光源與感測單元，當光源投射的出射光線遭遮斷時，代表使用者正在進行觸控操作， 并因此導致光源所發出的出射光線無法沿著原本的出射方向前進，而感測單元則對應此種 遮斷現象而傳送相對應的信號予信號相連的處理電路，進而判斷出觸控點的位置。
[0004] 請參見圖1，其現有技術將光學感測作法應用于觸控系統的示意圖。此種觸控系 統10包含：底板101、分別設置于底板101的左上方角落與右上方角落的第一影像感測模 塊103、第二影像感測模塊104、信號連接于第一影像感測模塊103與第二影像感測模塊104 的處理電路106,W及設置在底板101周圍的反射元件102。其中各該影像感測模塊是用W 揃取觸控區域107內的影像，而處理電路106則是根據各該影像感測模塊揃取到的影像計 算出待測物體11在觸控區域107的位置。
[0005] 在圖1中，觸控系統10是利用影像感測模塊發出紅外光而照射至待測物體11與 反射元件102后，再經紅外光照射而產生的影像來判斷待測物體11的位置，影像感測模塊 接收而得的影像可被區分為兩個部份，分別是透過反射元件102而反射的部份，此部份在 影像中形成亮度較高的亮區化ri曲tzone),W及因為待測物體11遮蔽所形成的暗區。
[0006] 易言么W現有技術為基礎的觸控系統10憑借反射元件102在影像中所形成的亮 區來搭配待測物體11所形成的暗區使用，因此反射元件102在底板101所構成的范圍相當 于觸控系統10所能提供的觸控區域107。換言之，當使用者利用手指或觸控筆等待測物體 11進行觸控操作時，其觸控區域107必須被限制在反射元件102所區隔出的范圍內。
[0007] 由于現有技術所使用的觸控系統10必須使用反光元件102產生的亮區作為判斷 待測物體11位置的參考，運也使得現有技術產生W下的缺失：
[0008] 首先，由于底板101與反射元件102占有一定體積而不易攜帶，因此觸控區域必須 受到底板101與反射元件102的實體尺寸的限制而被限制其使用環境。其次，底板101與 反射元件102的使用也代表額外的制造成本，因此現有技術的作法將使觸控裝置的單價提 升許多而有待改進。換言之，現有技術的作法對可攜式電子裝置等應用將造成制造與使用 時很大的限制。
[0009] 如前所述，現有技術中的觸控裝置憑借反射元件102將入射光線（如紅外光）反 射至觸控區域107后，透過第一影像感測模塊103與第二影像感測模塊104揃取觸控區域 107內的影像，接著再W第一影像感測模塊103與第二影像感測模塊104所揃取到的影像為 基礎，利用處理電路106來計算出觸控點的座標，但是運樣的作法必須使用W回復反射材 質（retro-reflectivematerial)制成的反射元件102而使生產成本提高、觸控區域受到 限制。
【發明內容】
[0010] 本發明的目的就是在提供一種感測方法，應用于感測一物體的位置，該感測方法 包含W下步驟：驅動一光源產生一平面光；該物體反射該平面光而形成一反射光分布；W 及根據該反射光分布而估計出該物體與該光源間的一相對距離。
[0011] 本發明的再一目的是提供一種感測裝置，應用于感測一物體的位置，該感測裝置 包含：一光源，其是產生一平面光；W及一第一感測單元，設置于該光源的一側，該第一感 測單元是根據一反射光分布而估計出該物體與該光源間的一相對距離，其中該反射光分布 是由該物體反射該平面光而形成。
[0012] 在本發明的較佳實施例中，上述的感測方法中，該光源為一雷射光源或一發光二 極體光源。
[0013] 在本發明的較佳實施例中，上述的感測方法中，該光源是發出一出射光線，而驅動 該光源產生該平面光的步驟是包含：該出射光線透過一柱狀鏡而產生該平面光；或該出射 光線透過可轉動的一微機電反射鏡而產生該平面光。
[0014] 在本發明的較佳實施例中，上述的感測方法中，根據該反射光分布而估計出該物 體與該光源間的該相對距離的步驟是包含W下步驟：取得包含該反射光分布的一第一影 像；W及根據該第一影像中對應于該反射光分布的數個像素而得出一第一位置參數。
[0015] 在本發明的較佳實施例中，上述的感測方法中，得出該第一位置參數的步驟是包 含：對該第一影像中對應于該反射光分布的數個像素進行一質屯、位置計算而得出該第一位 置參數；W及根據一參考紀錄與該第一位置參數而估計出該物體與該光源間的該相對距 離。
[0016] 在本發明的較佳實施例中，上述的感測方法中，該參考記錄是包含數個參考位置 參數，而各該參考位置參數透過一設定流程將一待測物體移動至與該光源間分別相距為數 個預設的相對距離，并對該待測物體所反射該平面光而形成的數個參考反射光分布分別進 行該質屯、位置計算而得出。
[0017] 在本發明的較佳實施例中，上述的感測方法中，該質屯、位置計算是指將各該像素 上的亮度作為各該像素所對應的權重，搭配各該像素在該第一影像的位置、各該像素的個 數進行計算。
[0018] 在本發明的較佳實施例中，上述的感測方法還包括W下步驟：取得包含一反射光 分布的一第二影像；W及根據該第二影像中對應于該反射光分布的數個像素而得出一第二 位置參數。
[0019] 在本發明的較佳實施例中，上述的感測方法中，各該影像是分別透過一第一感測 單元與一第二感測單元得出，其中各該感測單元是分別設置于該光源的兩側。
[0020] 在本發明的較佳實施例中，上述的感測方法中，該第一感測單元與該第二感測單 元在垂直方向與該出射光線所在的水平面所分別形成的距離相異。
[0021] 在本發明的較佳實施例中，上述的感測方法中，根據該反射光分布而估計出該物 體與該光源間的該相對距離的步驟是包含W下步驟：得出該物體在一第一時點與該光源間 的一第一相對距離；得出該物體在一第二時點與該光源間的一第二相對距離；w及根據該 第一相對距離與該第二相對距離而判斷該物體在該第一時點與該第二時點間的移動。
[0022] 本發明的又一目的是提供一種一種感測裝置，應用于感測一物體的位置，該感測 裝置包含：一光源，其是產生一平面光；W及一感測單元，設置于該光源的一側，該感測單 元是根據一反射光分布而估計出該物體與該感測單元間的一相對距離，其中該反射光分布 是由該物體反射該平面光而形成。
[0023] 在本發明的較佳實施例中，上述的感測裝置中，該光源是為一雷射光源或一發光 二極體光源。
[0024] 在本發明的較佳實施例中，上述的感測裝置中，該光源發出一出射光線，而該出射 光線透過一柱狀鏡或透過可轉動的一微機電反射鏡而產生該平面光。
[00巧]在本發明的較佳實施例中，上述的感測裝置還包括：一控制單元，信號連接于該第 一感測單元，其是根據該第一感測單元所感測包含該反射光分布的一第一影像，并由該第 一影像中對應于該反射光分布的數個像素而得出一第一位置參數。
[0026] 在本發明的較佳實施例中，上述的感測裝置還包括：一儲存單元，信號連接于該控 制單元，其是提供一參考紀錄予該控制單元，其中該控制單元對該第一影像中對應于該反 射光分布的數個像素進行一質屯、位置計算而得出該第一位置參數，并根據該參考紀錄與該 第一位置參數而估計出該物體與該光源間的該相對距離。
[0027] 在本發明的較佳實施例中，上述的感測裝置中，該參考記錄是包含數個參考位置 參數，而各該參考位置參數透過一設定流程將一待測物體移動至與該光源間分別相距為數 個預設的相對距離，并對該待測物體所反射該平面光而形成的數個參考反射光分布分別進 行該質屯、位置計算而得出。
[0028] 在本發明的較佳實施例中，上述的感測裝置中，該質屯、位置計算是指將各該像素 上的亮度作為各該像素所對應的權重，搭配各該像素在該第一影像的位置、各該像素的個 數進行計算。
[0029] 在本發明的較佳實施例中，上述的感測裝置還包括：一第二感測單元，信號連接于 該控制單元，該第二感測單元是根據一反射光分布而估計出該物體與該光源間的該相對距 離，其中該反射光分布是由該物體反射該平面光而形成。
[0030] 在本發明的較佳實施例中，上述的感測裝置中，該第一感測單元與該第二感測單 元是分別設置于該光源的兩側。
[0031] 在本發明的較佳實施例中，上述的感測裝置中，該第一感測單元與該第二感測單 元在垂直方向與該出射光線所在的水平面所分別形成的距離相異。
[0032] 在本發明的較佳實施例中，上述的感測裝置，其中還包括：一調整單元，設置于該 第一感測單元與該第二感測單元間，其是使各該感測單元在水平方向所形成之間距動態調 整。