專利名稱：坐標(biāo)定位方法和裝置及包含坐標(biāo)定位裝置的顯示設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體上涉及坐標(biāo)定位裝置和坐標(biāo)定位方法，且更明確地說，涉及能夠定 位多個物體的坐標(biāo)的坐標(biāo)定位裝置和采用所述坐標(biāo)定位裝置的坐標(biāo)定位方法。
背景技術(shù)：
已知各種坐標(biāo)定位裝置用于定位物體的坐標(biāo)。一些坐標(biāo)定位裝置可從例如筆、 指尖或?qū)Ｓ糜诖祟愌b置的特定裝置等指向儀器檢測物體的坐標(biāo)。因此，用戶可通過指向 儀器來輸入信息。常規(guī)的坐標(biāo)定位裝置中用于定位物體的坐標(biāo)的常見技術(shù)包括機械按鈕、紅外線 矩陣、聲表面波、電容感測和電阻性材料。在這些技術(shù)中，采用紅外線矩陣的那些技術(shù) 不受顯示面板大小的限制且因此具成本競爭力。舉例來說，格里芬(Griffin)的第4,820,050號美國專利揭示了一種固態(tài)光學(xué)位置 確定設(shè)備，其具有LED光源和圖像傳感器。然而，所述設(shè)備僅可定位單個物體的坐標(biāo)， 從而導(dǎo)致受限而不合需要的應(yīng)用。另一實例是由西格恩(Segen)的題為“使用單個ID圖像傳感器來感測指示筆位 置(sensing stylus position using single I-D image sensor) ” 的第 5,484,966 號美國專禾U所揭 示的設(shè)備。所述設(shè)備利用兩個反射鏡和一個圖像傳感器，但也可定位單個物體的坐標(biāo)。超越以上兩種常規(guī)技術(shù)，劉(Liu)、陳云(Yun-Cheng)等人的第2009/0,066,662 號美國專利公開案提議了一種能夠辨別多個觸點的系統(tǒng)，且希姆(Shim)、研·希姆 (YeonShim)等人的第2008/0143682號美國專利公開案也提議了一種具有多觸點辨別功能 的顯示裝置。然而，在所述提議中，分別需要至少三個圖像傳感器，因此大大增加了制 造成本。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上內(nèi)容，提供一種坐標(biāo)定位裝置，其具有定位兩個或兩個以上物體的坐 標(biāo)的能力，同時具有比常規(guī)技術(shù)低的制造成本。另外，還提供采用坐標(biāo)定位裝置的顯示 設(shè)備以及可應(yīng)用于所述坐標(biāo)定位裝置的坐標(biāo)定位方法。在一個方面中，提供一種用于顯示設(shè)備的坐標(biāo)定位裝置，其包含第一檢測 器，其與第一光源一起布置在所述坐標(biāo)定位裝置的第一角落處；第二檢測器，其與第二 光源一起布置在所述坐標(biāo)定位裝置的第二角落處；至少一個反射器，其經(jīng)配置以反射來 自所述第一和第二光源的光；以及反射鏡，其布置于所述坐標(biāo)定位裝置的第一邊緣上且 經(jīng)配置以反射進(jìn)入所述坐標(biāo)定位裝置的兩個或兩個以上物體的鏡射圖像，其中所述第一 和第二檢測器檢測所述兩個或兩個以上物體的真實圖像，且所述第一和第二檢測器中的 至少一者進(jìn)一步檢測由所述反射鏡反射的所述兩個或兩個以上物體的所述鏡射圖像。另外，還提供一種顯示設(shè)備，其包含坐標(biāo)定位裝置和顯示面板，其中所述坐標(biāo) 定位裝置布置在所述顯示面板的周圍。
在另一方面中，還提供一種用于坐標(biāo)定位裝置的坐標(biāo)定位方法，所述坐標(biāo)定位 裝置具有與第一光源一起布置的第一檢測器、與第二光源一起布置的第二檢測器、至少 一個檢測器和反射鏡。所述方法包含用所述第一和第二檢測器俘獲進(jìn)入所述坐標(biāo)定 位裝置的兩個或兩個以上物體的真實圖像；用所述第一和第二檢測器中的至少一者俘獲 由所述反射鏡反射的所述兩個或兩個以上物體的鏡射圖像；根據(jù)所述兩個或兩個以上物 體的所述所俘獲的真實和鏡射圖像來獲得第一線群組、第二線群組和至少一個鏡射線群 組；以及用所述第一線群組、所述第二線群組和所述至少一個鏡射線群組來定位所述兩 個或兩個以上物體的坐標(biāo)。
在又一方面中，提供另一種用于顯示設(shè)備的坐標(biāo)定位裝置，其包含第一檢測 器，其布置于所述坐標(biāo)定位裝置的第一角落處；第二檢測器，其布置于所述坐標(biāo)定位裝 置的第二角落處；一個或一個以上光條，其經(jīng)配置以發(fā)射光；以及反射鏡，其布置于所 述坐標(biāo)定位裝置的第一邊緣上且經(jīng)配置以反射進(jìn)入所述坐標(biāo)定位裝置的兩個或兩個以上 物體的鏡射圖像，其中所述第一和第二檢測器檢測由所述一個或一個以上光條照射的所 述兩個或兩個以上物體，且所述第一和第二檢測器中的至少一者進(jìn)一步檢測由所述反射 鏡反射的所述兩個或兩個以上物體的所述鏡射圖像。
另外，還提供另一種顯示設(shè)備，其包含坐標(biāo)定位裝置和顯示面板，其中所述坐 標(biāo)定位裝置布置在所述顯示面板的周圍。
在再一方面中，提供一種用于坐標(biāo)定位裝置的坐標(biāo)定位方法，所述坐標(biāo)定位裝 置具有第一檢測器、第二檢測器、一個或一個以上光條和反射鏡。所述方法包含用所 述第一和第二檢測器俘獲由所述一個或一個以上光條照射進(jìn)入所述坐標(biāo)定位裝置的兩個 或兩個以上物體的真實圖像，其中所述兩個或兩個以上物體由所述一個或一個以上光條 照射；用所述第一和第二檢測器中的至少一者俘獲由所述反射鏡反射的所述兩個或兩個 以上物體的鏡射圖像；根據(jù)所述兩個或兩個以上物體的所述所俘獲的真實和鏡射圖像來 獲得第一線群組、第二線群組和至少一個鏡射線群組；以及用所述第一線群組、所述第 二線群組和所述至少一個鏡射線群組來定位所述兩個或兩個以上物體的坐標(biāo)。
下文在標(biāo)題為“具體實施方式
”的部分中描述這些和其它特征、方面和實施 例。


結(jié)合附圖來描述特征、方面和實施例，在附圖中
圖IA是顯示根據(jù)實施例的坐標(biāo)定位裝置的結(jié)構(gòu)示意圖IB是顯示根據(jù)實施例的采用圖IA的坐標(biāo)定位裝置的顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意 圖2是顯示根據(jù)實施例的用以定位進(jìn)入圖IA的坐標(biāo)定位裝置的兩個或兩個以上 物體的坐標(biāo)的定位程序的步驟的流程圖3A到圖3D是用于根據(jù)特定實施例解釋可如何執(zhí)行圖2的步驟的示范性圖 式；
圖4是說明根據(jù)實施例的圖IA的第一和第二檢測器中的每一者中的像素數(shù)目與 檢測角度之間的關(guān)系的圖式；
圖5A和圖5B是根據(jù)實施例分別說明圖IA的第一和第二檢測器的經(jīng)檢測光強度相對于像素數(shù)目的變化的示范性圖式；圖6A是顯示根據(jù)實施例的坐標(biāo)定位裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6B是顯示根據(jù)實施例的采用圖6A的坐標(biāo)定位裝置的顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意 圖；圖7是顯示根據(jù)實施例的用以定位進(jìn)入圖6A的坐標(biāo)定位裝置的兩個或兩個以上 物體的坐標(biāo)的定位程序的步驟流程圖；圖8A到圖8C是用于根據(jù)特定實施例解釋可如何執(zhí)行圖7的步驟的示范性圖 式；圖9A和圖9B是根據(jù)實施例分別說明圖6A的第一和第二檢測器的經(jīng)檢測光強度 相對于像素數(shù)目的變化的示范性圖式；圖IOA是顯示根據(jù)實施例的坐標(biāo)定位裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖IOB是顯示根據(jù)實施例的采用圖IOA的坐標(biāo)定位裝置的顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意 圖；圖IlA和IlB是比較圖6A與圖IOA的坐標(biāo)定位裝置中的死區(qū)的圖式；圖12A是顯示根據(jù)圖IA的變化實施例的坐標(biāo)定位裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖12B是顯示根據(jù)實施例的采用圖12A的坐標(biāo)定位裝置的顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意 圖；圖13A是顯示根據(jù)圖6A的變化實施例的坐標(biāo)定位裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；以及圖13B是顯示根據(jù)實施例的采用圖13A的坐標(biāo)定位裝置的顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意 圖。
具體實施例方式圖IA是顯示根據(jù)實施例的坐標(biāo)定位裝置100的結(jié)構(gòu)示意圖；且圖IB是顯示根 據(jù)實施例的采用圖IA的坐標(biāo)定位裝置100的顯示設(shè)備110的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖IA所示，坐標(biāo)定位裝置100可包括第一檢測器111，其與第一光源121 一起布置在坐標(biāo)定位裝置100的邊緣E2上的角落處；以及第二檢測器112，其與第二光 源122 —起布置在坐標(biāo)定位裝置100的與邊緣E2相對的邊緣El上的另一角落處。此外，坐標(biāo)定位裝置100可進(jìn)一步包括至少一個反射器130，其經(jīng)配置以反射來 自第一光源121和第二光源122的光。另外，坐標(biāo)定位裝置100可包括反射鏡140，其可布置在坐標(biāo)定位裝置100的與 邊緣E2相對的邊緣El上。反射鏡140可經(jīng)配置以反射來自第一光源121和第二光源122 中的至少一者的光。當(dāng)物體進(jìn)入坐標(biāo)定位裝置100時，其可阻斷來自第一光源121和第 二光源122的光以及由反射鏡140反射的光，從而產(chǎn)生所述物體的鏡射圖像(或所謂的虛 擬圖像)，所述鏡射圖像相對于反射鏡140與所述物體的真實圖像對稱。接著可由第一檢 測器111和第二檢測器112檢測或俘獲所述真實和鏡射圖像。在實施例中，優(yōu)選地，可將反射器130放置于邊緣E2和E3上以便有效地沿各種 入射方向反射從第一光源121和第二光源122發(fā)射的光。另外，反射器130可優(yōu)選地實 施為定向回歸反射器(retro-reflector)，其可在最低程度地散射來自第一光源121和第二光源122的光的同時進(jìn)行反射。換句話說，從第一光源121和第二光源122沿入射方向發(fā) 射到反向反射器上的光可由反向反射器沿反射方向反射回去，所述反射方向平行于入射 方向但與入射方向相反。當(dāng)待定位的物體進(jìn)入坐標(biāo)定位裝置100時，其可阻斷來自第一 光源121和第二光源122的光，從而產(chǎn)生所述物體的所謂真實圖像，所述真實圖像接著可 由第一檢測器111和第二檢測器112俘獲。
在實施例中，舉例來說，第一檢測器111和第二檢測器112中的每一者可為圖 像傳感器(例如，線性圖像傳感器)、相機或可經(jīng)配置以檢測或俘獲圖像的光電二極管 (PD)0另一方面，第一光源121和第二光源122中的每一者可包括發(fā)光裝置，其可(例 如)為例如紅外LED等發(fā)光二極管(LED)或激光源。任選地，第一光源121和第二光 源122中的每一者可進(jìn)一步包括光整形裝置(light shaping device)，其經(jīng)配置以整形從發(fā) 光裝置發(fā)射的光。光整形裝置可例如為掃描反射鏡、例如鮑威爾(Powell)透鏡等透鏡或 用于將從發(fā)光裝置發(fā)射的光轉(zhuǎn)變?yōu)榘l(fā)散光的衍射光學(xué)元件。
在另一實施例中，坐標(biāo)定位裝置100可進(jìn)一步包括可連接到顯示設(shè)備(例如圖 IB所顯示的顯示設(shè)備)的接口(未圖示)。
參看圖1B，顯示設(shè)備110可包括顯示面板170，待定位的物體可在所述顯示面板 170處移動、停留或駐留。另外，顯示設(shè)備110還包括坐標(biāo)定位裝置100，其布置在顯示 面板170的周圍以便定位所述物體的坐標(biāo)。
通過此實施方案，進(jìn)入坐標(biāo)定位裝置100的物體的真實圖像可由第一檢測器111 和第二檢測器112兩者俘獲。另外，所述物體的鏡射圖像可由反射鏡140反射且接著由 第一檢測器111俘獲。在俘獲了物體的真實圖像和鏡射圖像兩者之后，可據(jù)此確定所述 兩個或兩個以上物體的坐標(biāo)。在如圖2和圖3A到圖3D所示的順序?qū)嵤├刑峁╆P(guān)于所 述確定的細(xì)節(jié)。
圖2是顯示根據(jù)實施例的用以定位進(jìn)入圖IA的坐標(biāo)定位裝置100的兩個或兩個 以上物體的坐標(biāo)的定位程序200的步驟的流程圖。圖3A到圖3D是用于根據(jù)特定實施例 解釋可如何執(zhí)行圖2的步驟的示范性圖式。在以下描述中，待定位的物體的數(shù)目可出于 說明的目的而取為二，但并不意味著暗示對本發(fā)明的限制。
參看圖2和圖3A兩者，定位程序200在步驟210處開始，在步驟210處可由第 一檢測器111和第二檢測器112俘獲兩個物體的圖像。所述兩個物體的圖像可包括真實 圖像A和B以及由反射鏡140反射的鏡射圖像A’和B’。明確地說，可由第一檢測器 111和第二檢測器112兩者俘獲兩個物體的真實圖像A和B。另外，可由第一檢測器111 俘獲兩個物體的鏡射圖像A’和B’。
接下來，定位程序200前進(jìn)到步驟220以根據(jù)步驟210中所俘獲的兩個物體的真 實圖像A和B以及鏡射圖像A’和B，而獲得第一群組的線(包括線L1A、LIB、L1A， 和LIB’)、第二群組的線L2A和L2B以及一群組的鏡射線Ml’ A和Ml’ B。
明確地說，第一線群組中的線L1A、LIB、L1A，和LIB，均可從第一檢測 器111延伸且分別穿越兩個圖像的真實圖像A、真實圖像B、鏡射圖像A’和鏡射圖像 B’。類似地，第二線群組中的線L2A和L2B均可從第二檢測器112延伸且分別穿越兩 個物體的真實圖像A和B。另一方面，鏡射線群組中的線Ml’ A和Ml’ B均可從相 對于反射鏡140與第一檢測器111對稱的鏡射第一檢測器111’ (不是真實組件)延伸且分別穿越兩個物 體的真實圖像A和B。用圖4和圖5A到圖5B的順序?qū)嵤├M(jìn)一步解釋關(guān)于如何在圖2的步驟220中 獲得第一群組的線L1A、LIB、L1A，和LIB，、第二群組的線L2A和L2B以及所述群 組的鏡射線Ml，A和Ml，B的細(xì)節(jié)。圖4是說明根據(jù)實施例的第一檢測器121和第二檢測器122中的每一者中的像素 數(shù)目與檢測角度之間的關(guān)系的圖式，其中檢測器121和122兩者均實施為線性圖像傳感 器。如圖所示，第一檢測器121或第二檢測器122可具有多個像素，其每一者經(jīng)配置為 以表示為“Θ”的對應(yīng)檢測角度檢測光強度。圖5A和圖5B是針對圖3A所示的實施例分別說明第一檢測器121和第二檢測器 122的經(jīng)檢測光強度相對于像素數(shù)目的變化的示范性圖式。參看圖3A和圖5A兩者，由于第一檢測器111的像素P1B’、P1A，、PlB和 PlA所檢測的光強度相對較低，所以可根據(jù)圖4所示的關(guān)系獲得分別對應(yīng)于像素P1B’、 P1A，、PlB和PlA的檢測角度θ 1B，、Θ1Α，、Θ1Β*Θ1Α。因此，線可從第一檢測器111 沿檢測角度Θ1Β，、Θ1Α，、Θ1Β和θ 1Α延伸以作為第一線群組中的線LIB，、L1A，、 LIB和L1A，其可因此穿越兩個物體的鏡射圖像B，、A，以及真實圖像B和A。第一 群組的線LIB，、L1A，、LIB和LlA為可初步估計兩個物體待定位于上面的可能線。另外，在獲得第一群組的線LIB’、L1A，、LIB和LlA之后，可獲得線 LIB，、L1A，、LIB和LlA與反射鏡140的多個交叉點(例如，在所述實施例中為點C 和D)。線可接著從鏡射第一檢測器111’穿越交叉點C和D延伸以作為所述鏡面反射 線群組中的線Ml’ A和Ml’ B，其可因此穿越兩個物體的真實圖像A和B。所述群組 的鏡面反射線Ml’ A和Ml’ B也為可初步估計兩個物體待定位于上面的線。類似地，參看圖3A和圖5B兩者，因為第二檢測器112的像素P2B和P2A所檢 測的光強度相對較低，所以可根據(jù)圖4所示的關(guān)系獲得分別對應(yīng)于像素P2B和P2A的檢 測角度Θ2Β和Θ2Α。因此，線可從第二檢測器112沿檢測角度Θ2Β、θ 2Α延伸以作為第 二線群組中的線L2B和L2A，其可因此穿越兩個物體的真實圖像B和Α。第二群組的線 L2B和L2A也為可初步估計兩個物體待定位于上面的線?？偟膩碚f，在完成步驟220之后，可初步估計所述兩個物體定位于第一群組的 線L1A、LIB、L1A，和LIB’中的兩個線上，定位于第二群組的線L2A和L2B上，且 還定位于所述群組的鏡射線Ml，A和Ml，B上?；氐綀D2，定位程序200可進(jìn)入步驟231和232，其可同時或順序地執(zhí)行。在步 驟231中，可用第一群組的線L1A、LIB、L1A，和LIB，、第二群組的線L2A和L2B 以及所述群組的鏡射線Ml’ A和Ml’ B中的兩個群組獲得第一可能坐標(biāo)群組。如圖3B 所示，第一可能坐標(biāo)群組可出于實例而非限制本發(fā)明的目的而包括點Pl到P8，其為第一 群組的線L1A、LIB、L1A，和LIB’與第二群組的線L2A和L2B的交叉點。類似地，在步驟232中，可用第一群組的線L1A、LIB、L1A，和LIB，、第 二群組的線L2A和L2B以及所述群組的鏡射線Ml’ A和Ml’ B中的另外兩個群組獲 得第二可能坐標(biāo)群組。如圖3C所示，第二坐標(biāo)群組可出于實例而非限制本發(fā)明的目的而 包括點P9、PlO和P11，其為第二群組的線L2A和L2B與所述群組的鏡射線Ml’ A和 Ml’ B的交叉點。
請注意，在步驟231中使用第一和第二線群組來獲得第一可能坐標(biāo)群組，且在 步驟232中使用第一線群組和鏡射線群組來獲得第二可能坐標(biāo)群組。然而，在其它實施 例中，可在步驟231和232中的每一者中使用不同的兩個群組來獲得相應(yīng)可能坐標(biāo)群組。 接下來，定位程序前進(jìn)到步驟240，在步驟240處可將兩個物體的坐標(biāo)確定為處 于第一群組的可能坐標(biāo)(點Pl到P8)與第二群組的可能坐標(biāo)(點P9到Pll)之間的重疊 坐標(biāo)。參看圖3D，在比較第一群組的可能坐標(biāo)Pl到P8與第二群組的可能坐標(biāo)P9到Pll 之后，可發(fā)現(xiàn)點P2與P9彼此重疊且點P5與Pll彼此重疊。因而，兩個物體的坐標(biāo)可被 確定為處于所述重疊坐標(biāo)，即點P2(或P9)和P5(或P11)。圖6A是顯示根據(jù)另一實施例的坐標(biāo)定位裝置600的結(jié)構(gòu)示意圖；且圖6B是顯 示根據(jù)實施例的采用圖6A的坐標(biāo)定位裝置600的顯示設(shè)備610的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6A的坐標(biāo)定位裝置600與圖IA的坐標(biāo)定位裝置100的不同之處主要在于第一 和第二檢測器以及第一和第二光源的位置。在坐標(biāo)定位裝置100中，第一檢測器111和 第一光源121以及第二檢測器112和第二光源122分別放置于不同邊緣E2和El上。然 而，在坐標(biāo)定位裝置600中，第一檢測器611和第一光源621以及第二檢測器612和第二 光源622放置于同一邊緣E2上。另外，歸因于第一和第二檢測器以及第一和第二光源的位置的不同，坐標(biāo)定位 裝置600中的至少一個反射器630的位置也可不同于圖1的反射器130的位置。優(yōu)選地， 所述至少一個反射器630可布置在坐標(biāo)定位裝置600的邊緣E3和E4上，以便有效地反射 來自第一光源621和第二光源622的光?；蛘?，反射器630可進(jìn)一步布置在坐標(biāo)定位裝 置600的邊緣E2上，如圖6A所示。由于第一檢測器611和第二檢測器612布置在與反射鏡640所布置于的邊緣El相 對的同一邊緣E2上，所以其兩者均能夠檢測反射鏡640所反射的光或物體的鏡射圖像。參看圖6B，顯示設(shè)備610還可包括顯示面板670，待定位的物體可在所述顯 示面板670處移動或駐留；以及圖6A的坐標(biāo)定位裝置600，其布置在顯示面板670的周 圍以便定位所述物體的坐標(biāo)。圖6A和圖6B的實施例的其它細(xì)節(jié)類似于圖IA和圖IB中 的那些細(xì)節(jié)，因此出于簡明起見此處被省略。通過圖6A或圖6B所示的實施方案，進(jìn)入坐標(biāo)定位裝置600的物體的真實圖像 可由第一檢測器611和第二檢測器612兩者俘獲。另外，所述物體的鏡射圖像可由反射 鏡640反射且接著由第一檢測器621和第二檢測器622兩者俘獲。在俘獲了物體的真實 圖像和鏡射圖像兩者之后，可據(jù)此確定所述兩個或兩個以上物體的坐標(biāo)。在如圖7和圖 8A到8D所示的順序?qū)嵤├刑峁╆P(guān)于可如何基于兩個或兩個以上物體的真實和鏡射圖 像來執(zhí)行所述確定的細(xì)節(jié)。圖7是顯示根據(jù)實施例的用以定位進(jìn)入圖6A的坐標(biāo)定位裝置600的兩個或兩個 以上物體的坐標(biāo)的定位程序700的步驟的流程圖。圖8A到8C是用于根據(jù)特定實施例解 釋可如何執(zhí)行圖7的步驟的示范性圖式。在以下描述中，待定位的物體的數(shù)目可出于說 明的目的而取為二，且并不意味著暗示對本發(fā)明的限制。參看圖7和圖8A兩者，定位程序700在步驟710處開始，在步驟710處可由第 一檢測器611和第二檢測器612俘獲兩個物體的圖像。所述兩個物體的圖像可包括真實圖 像A和B以及鏡射圖像A，和B，。明確地說，可由第一檢測器611和第二檢測器612兩者俘獲兩個物體的真實圖像A和B。另外，可由第一檢測器611和第二檢測器612兩 者俘獲兩個物體的鏡射圖像A’和B’，因為第一檢測器611和第二檢測器612兩者均布 置在與反射鏡640所布置于的邊緣El相對的邊緣E2上。接下來，定位程序700前進(jìn)到步驟720以根據(jù)步驟710中所俘獲的兩個物體的真 實圖像A和B以及鏡射圖像A，和B’而獲得第一群組的線(包括線L1A、LIB、L1A， 和LIB’)以及第二群組的線L2A、L2B、L2A，和L2B，。另外，還可在步驟720中 獲得第一群組的鏡射線MIA，、MIA、M1B，以及第二群組的鏡射線M2A，、M2B和 M2B'。 明確地說，第一線群組中的線L1A、LIB、L1A，和LIB，均可駐留于由坐標(biāo)定 位裝置600圍繞的位置區(qū)660內(nèi)且從第一檢測器611延伸并分別穿越真實圖像A、真實圖 像B、鏡射圖像A，和鏡射圖像B，。類似地，第二線群組中的線L2A、L2B、L2A， 和L2B’均可駐留于所述位置區(qū)660內(nèi)且從第二檢測器612延伸并分別穿越真實圖像A、 真實圖像B、鏡射圖像A，和鏡射圖像B，。另一方面，第一鏡射線群組中的線MIA，、MIA、M1B，均可定位于相對于反 射鏡640與位置區(qū)660對稱的鏡射位置區(qū)660’內(nèi)，且從第一線群組中的對應(yīng)線L1A，、 L1A、LIB，延伸。類似地，第二鏡射線群組中的線M2A，、M2B和M2B，均可定位 于鏡射位置區(qū)660’內(nèi)，且從第二線群組中的對應(yīng)線L2A，、L2B和L2B’延伸。用圖9A到圖9B所示的順序?qū)嵤├M(jìn)一步解釋關(guān)于可如何在圖7的步驟720中 獲得第一群組的線L1A、LIB、L1A，和LIB，、第二群組的線L2A、L2B、L2A，和 L2B，、第一群組的鏡射線Ml，A、MIA、Ml，B以及第二群組的鏡射線M2A，、M2B 和M2B’的細(xì)節(jié)，圖9A到圖9B是針對圖8A所示的實施例分別說明第一檢測器611和 第二檢測器612的經(jīng)檢測光強度相對于像素數(shù)目的變化的示范性圖式。參看圖8A和圖9A兩者，由于第一檢測器611的像素P1A，、P1A、P1B，和 PlB所檢測的光強度相對較低，所以可獲得分別對應(yīng)于像素P1A，、PlA, P1B，和PlB 的檢測角度θ 1A，、Θ1Α、Θ1Β，、Θ1Β。因此，線可從第一檢測器611沿檢測角度θ 1Α，、 Θ1Α、Θ1Β,、θ 1Β延伸以作為第一線群組中的線L1A，、L1A、LIB，和LIB，其可因 此分別穿越兩個物體的鏡射圖像A’、真實圖像Α、鏡射圖像B’和真實圖像B。第一 群組的線L1A，、L1A、LIB，和LIB為可初步估計兩個物體待定位于上面的線。另外，在獲得第一群組的線L1A，、L1A、LIB，和LIB之后，多個線可從第 一群組的線L1A，、L1A、LIB，和LIB延伸到鏡射位置區(qū)660，中以作為第一鏡射線 群組中的線MIA，、MIA、M1B，。所述第一群組的鏡射線MIA，、MIA、M1B，為 可初步估計兩個物體待鏡射到上面的線。類似地，參看圖8A和圖9B兩者，因為第二檢測器612的像素P2B，、P2B、 P2A，和P2A所檢測的光強度相對較低，所以可獲得分別對應(yīng)于像素P2B，、P2B、 P2A’和P2A的檢測角度θ 2B，、Θ2Β、Θ2Α，*Θ2Α。因此，線可從第二檢測器612沿 檢測角度Θ2Β,、Θ2Β、Θ2Α,和Θ2Α延伸以作為第二線群組中的線L2B’、L2B、L2A， 和L2A，其可因此分別穿越兩個物體的鏡射圖像B’、真實圖像B、鏡射圖像A’和真實 圖像A。第二群組的線L2B’、L2B、L2A，和L2A也為可初步估計兩個物體待定位于 上面的線。
另外，在獲得第二群組的線L2B，、L2B、L2A，和L2A之后，多個線可從第 二群組的線L2B，、L2B、L2A，和L2A延伸到鏡射位置區(qū)660，中以作為第二鏡射線 群組中的線M2B’、M2B、M2A，。所述第二群組的鏡射線M2B’、M2B、M2A，也 為可初步估計兩個物體待鏡射到上面的線?？偟膩碚f，在完成步驟720之后，可初步估計所述兩個物體定位于第一群組的 線(包括線L1A，、L1A、LIB，和LIB)中的兩者上且定位于第二群組的線L2A、 L2A’、L2B 和L2B’中的兩者上。另外，還可初步估計所述兩個物體可鏡射到所述第 一群組的鏡射線MIA，、MIA、M1B，中的兩者上且鏡射到第二群組的鏡射線M2A，、 M2B、M2B，中的兩者上?；氐綀D7，定位程序700可進(jìn)入步驟731和732，其可同時或順序地執(zhí)行。在 步驟731中，可用第一群組的線L1A，、L1A、LIB，和LIB以及第二群組的線L2A、 L2A，、L2B和L2B’獲得可能坐標(biāo)群組。如圖8B所示，所述可能坐標(biāo)群組可出于實 例而非限制本發(fā)明的目的而包括點Pl到P8，其為第一群組的線L1A，、L1A、LIB，和 LlB與第二群組的線L2A、L2A，、L2B和L2B’的交叉點。類似地，在步驟732中，可用第一群組的鏡射線MIA，、MIA、M1B，和第二 群組的鏡射線M2A，、M2B、M2B，獲得可能鏡射坐標(biāo)群組。如圖8B所示，所述可 能鏡射坐標(biāo)群組可出于實例而非限制本發(fā)明的目的而包括點P9、P10, PlU P12、P13 和P14，其為第一群組的鏡射線MIA，、MIA、M1B，與第二群組的鏡射線M2A，、 M2B、M2B’的交叉點。接下來，過程前進(jìn)到步驟740，在步驟740處可將兩個物體的坐標(biāo)確定為處于所 述群組的可能坐標(biāo)(點Pl到P8)與所述群組的可能鏡射坐標(biāo)(點P9到P14)之間相對于 反射鏡640的對稱坐標(biāo)。如圖8D所示，在比較所述群組的可能坐標(biāo)(點Pl到P8)與所 述群組的可能鏡射坐標(biāo)(點P9到P14)之后，可發(fā)現(xiàn)點P2與P9相對于反射鏡640彼此對 稱，且點P7與P14彼此對稱。因而，兩個物體的坐標(biāo)可被確定為處于點P2 (或P9)和 P7(或 P14)。圖IOA是顯示根據(jù)又一實施例的坐標(biāo)定位裝置1000的結(jié)構(gòu)示意圖；且圖IOB是 顯示根據(jù)實施例的采用圖IOA的坐標(biāo)定位裝置1000的顯示設(shè)備1010的結(jié)構(gòu)示意圖。圖IOA是圖6A的實施例的變型，不同之處僅在于在反射鏡640所定位于的邊緣 El的中部添加了反射器101。反射器101 (例如反向反射器)可用于減少或消除圖6A的 坐標(biāo)定位裝置600中的死區(qū)。圖IOA和圖IOB的實施例的其它細(xì)節(jié)類似于圖6A和圖6B 中的那些細(xì)節(jié)，因此出于簡明起見此處被省略。另外，圖7的定位程序700還可容易地 應(yīng)用于圖IOA的坐標(biāo)定位裝置1000。圖IlA和IlB是比較圖6A的坐標(biāo)定位裝置600與圖IOA的坐標(biāo)定位裝置100的 死區(qū)的圖式。參看圖11A，從第一光源621發(fā)射且穿過死區(qū)D21的光將由反射鏡640穿 過死區(qū)D2反射到第二光源622，所述光無法被反射回并由第一檢測器611檢測。因此， 位于死區(qū)D21和D2內(nèi)的物體無法用第一檢測器611俘獲。類似地，從第二光源622發(fā) 射且穿過死區(qū)D12的光將由反射鏡640穿過死區(qū)Dl反射到第一光源621，所述光無法被 反射回并由第二檢測器612檢測。因此，位于死區(qū)D12和Dl內(nèi)的物體也無法用第二檢 測器612俘獲。
相比之下，參看圖11B，歸因于反射器101的實施，從第一光源621發(fā)射并穿過 區(qū)Zl的光可被反射回并由第一檢測器611檢測，且從第二光源622發(fā)射并穿過區(qū)Z2的光 可被反射回并由第二檢測器612檢測。因此，可消除圖IlA的死區(qū)Dl和D2內(nèi)的區(qū)Zl 和Z2 ；也就是說，可減少坐標(biāo)定位裝置1000的死區(qū)。優(yōu)選地，反射器101的寬度可經(jīng) 實施為等于從第一光源621和第二光源622入射到反射鏡640上的光的寬度。
圖12A是顯示根據(jù)再一實施例的坐標(biāo)定位裝置1200的結(jié)構(gòu)示意圖；且圖12B是 顯示根據(jù)實施例的采用圖12A的坐標(biāo)定位裝置1200的顯示設(shè)備1210的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖12A是圖IA的實施例的變型，不同之處僅在于用光條1230替代第一光源121 和第二光源122以及反射器130，所述光條1230可布置在反射器130所布置于的邊緣E2 和E3上。光條1230可經(jīng)配置以發(fā)射光，正如第一光源121和第二光源122以及反射器 130可發(fā)射光那樣。圖12A和圖12B的實施例的其它細(xì)節(jié)類似于圖IA和圖IB中的那些 細(xì)節(jié)，因此出于簡明起見此處被省略。另外，圖2的定位程序200還可容易地應(yīng)用于圖 12A的坐標(biāo)定位裝置1200。
圖13A是顯示根據(jù)另一實施例的坐標(biāo)定位裝置1300的結(jié)構(gòu)示意圖；且圖13B是 顯示根據(jù)實施例的采用圖13A的坐標(biāo)定位裝置1300的顯示設(shè)備1310的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖13A是圖6A的實施例的變型，不同之處僅在于用光條1330替代第一光源621 和第二光源622以及反射器630，所述光條1330可布置在反射器630所布置于的邊緣E2、 E3和E4(或僅邊緣E3和E4)上。光條1330可經(jīng)配置以發(fā)射光，正如第一光源621和第 二光源622發(fā)射光那樣。圖13A和圖13B的實施例的其它細(xì)節(jié)類似于圖6A和圖6B中的 那些細(xì)節(jié)，因此出于簡明起見此處被省略。另外，圖7的定位程序700還可容易地應(yīng)用 于圖13A的坐標(biāo)定位裝置1300。
與必須使用三個或三個以上檢測器的常規(guī)技術(shù)相比，所述實施例中的坐標(biāo)定位 裝置可通過僅利用兩個檢測器和經(jīng)布置為與所述檢測器中的至少一者相對的一個反射鏡 來定位多個物體的坐標(biāo)，以便檢測物體的鏡射圖像，因此具有降低的制造成本。
盡管上文已描述了某些實施例，但將理解，所描述的實施例僅借助于實例來描 述。因此，本文中所描述的裝置和方法不應(yīng)限于所描述的實施例。而是，本文中所描述 的裝置和方法應(yīng)僅結(jié)合以上描述和附圖來按照所附權(quán)利要求書來限制。
權(quán)利要求
1.一種用于顯示設(shè)備的坐標(biāo)定位裝置，其包含第一檢測器，其與第一光源一起布置在所述坐標(biāo)定位裝置的第一角落處；第二檢測器，其與第二光源一起布置在所述坐標(biāo)定位裝置的第二角落處；至少一個反射器，其經(jīng)配置以反射來自所述第一和第二光源的光；以及反射鏡，其布置于所述坐標(biāo)定位裝置的第一邊緣上且經(jīng)配置以反射進(jìn)入所述坐標(biāo)定 位裝置的兩個或兩個以上物體的鏡射圖像，其中所述第一和第二檢測器檢測所述兩個或兩個以上物體的真實圖像，且所述第一和第二檢測器中的至少一者進(jìn)一步檢測由所述反射鏡反射的所述兩個或兩 個以上物體的所述鏡射圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的坐標(biāo)定位裝置，其中所述第一和第二角落中的一者位于所述 坐標(biāo)定位裝置的所述第一邊緣上，且所述第一和第二角落中的另一者位于所述坐標(biāo)定位 裝置的與所述第一邊緣相對的第二邊緣上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的坐標(biāo)定位裝置，其中所述第一和第二角落兩者均位于與所述 坐標(biāo)定位裝置的所述第一邊緣相對的所述坐標(biāo)定位裝置的第二邊緣上。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的坐標(biāo)定位裝置，其中所述至少一個反射器是定向回歸反射 器，其布置于所述坐標(biāo)定位裝置的所述第二邊緣和位于所述第一與第二邊緣之間的第三 邊緣上。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的坐標(biāo)定位裝置，其中所述至少一個反射器是定向回歸反射 器，其布置于所述坐標(biāo)定位裝置的位于所述第一與第二邊緣之間的第三和第四邊緣上。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的坐標(biāo)定位裝置，其進(jìn)一步包含位于所述坐標(biāo)定位裝置的所述 第一邊緣上的另一反射器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的坐標(biāo)定位裝置，其進(jìn)一步包含可連接到所述顯示設(shè)備的接
8.—種顯示設(shè)備，其包含根據(jù)權(quán)利要求1所述的坐標(biāo)定位裝置和顯示面板，其中所述 坐標(biāo)定位裝置布置在所述顯示面板的周圍。
9.一種用于坐標(biāo)定位裝置的坐標(biāo)定位方法，所述坐標(biāo)定位裝置具有與第一光源一起 布置的第一檢測器、與第二光源一起布置的第二檢測器、至少一個檢測器和反射鏡，所 述方法包含用所述第一和第二檢測器俘獲進(jìn)入所述坐標(biāo)定位裝置的兩個或兩個以上物體的真實 圖像；用所述第一和第二檢測器中的至少一者俘獲由所述反射鏡反射的所述兩個或兩個以 上物體的鏡射圖像；根據(jù)所述兩個或兩個以上物體的所述所俘獲的真實和鏡射圖像來獲得第一線群組、 第二線群組和至少一個鏡射線群組；以及用所述第一線群組、所述第二線群組和所述至少一個鏡射線群組來定位所述兩個或 兩個以上物體的坐標(biāo)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的坐標(biāo)定位方法，其中如果僅用所述第一和第二檢測器中的 一者俘獲所述兩個或兩個以上物體的所述鏡射圖像，那么所述第一線群組包括穿越所述第一和第二檢測器中的一者和所述兩個或兩個以上物體的所述真實圖像和鏡射圖像的線，所述第二線群組包括穿越所述第一和第二檢測器中的另一者和所述兩個或兩個以上 物體的所述真實圖像的線，且所述至少一個鏡射線群組包括穿越與所述第一和第二檢測器中的所述一者對稱的鏡 射檢測器和所述兩個或兩個以上物體的所述真實圖像的線。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的坐標(biāo)定位方法，其中定位所述兩個或兩個以上物體的所述 坐標(biāo)包括用所述第一線群組、所述第二線群組和所述至少一個鏡射線群組中的兩者獲得第一 可能坐標(biāo)群組；用所述第一線群組、所述第二線群組和所述至少一個鏡射線群組中的另外兩者獲得 第二可能坐標(biāo)群組；以及將所述兩個或兩個以上物體的所述坐標(biāo)確定為處于所述第一與第二可能坐標(biāo)群組之 間的重疊坐標(biāo)處。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的坐標(biāo)定位方法，其中如果用所述第一和第二檢測器兩者俘 獲所述兩個或兩個以上物體的所述鏡射圖像，那么所述第一線群組包括定位于位置區(qū)內(nèi)且穿越所述第一檢測器和所述兩個或兩個以上 物體的所述真實和鏡射圖像的線，所述第二線群組包括定位于所述位置區(qū)內(nèi)且穿越所述第二檢測器和所述兩個或兩個 以上物體的所述真實和鏡射圖像的線，且所述至少一個鏡射線群組包括定位于鏡射位置區(qū)內(nèi)且從所述第一線群組延伸的第一 鏡射線群組以及定位于所述鏡射位置區(qū)內(nèi)且從所述第二線群組延伸的第二鏡射線群組。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的坐標(biāo)定位方法，其中定位所述兩個或兩個以上物體的所述 坐標(biāo)包括用所述第一線群組和所述第二線群組獲得可能坐標(biāo)群組； 用所述第一鏡射線群組和所述第二鏡射線群組獲得可能鏡射坐標(biāo)群組；以及 將所述兩個或兩個以上物體的所述坐標(biāo)確定為處于所述可能坐標(biāo)群組與所述可能鏡 射坐標(biāo)群組之間的對稱坐標(biāo)處。
14.一種用于顯示設(shè)備的坐標(biāo)定位裝置，其包含 第一檢測器，其布置于所述坐標(biāo)定位裝置的第一角落處； 第二檢測器，其布置于所述坐標(biāo)定位裝置的第二角落處； 一個或一個以上光條，其經(jīng)配置以發(fā)射光；以及反射鏡，其布置于所述坐標(biāo)定位裝置的第一邊緣上且經(jīng)配置以反射進(jìn)入所述坐標(biāo)定 位裝置的兩個或兩個以上物體的鏡射圖像，其中所述第一和第二檢測器檢測由所述一個或一個以上光條照射的所述兩個或兩個以上 物體的圖像，且所述第一和第二檢測器中的至少一者進(jìn)一步檢測由所述反射鏡反射的所述兩個或兩 個以上物體的所述鏡射圖像。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的坐標(biāo)定位裝置，其中所述第一和第二角落中的一者位于所 述坐標(biāo)定位裝置的所述第一邊緣上，且所述第一和第二角落中的另一者位于所述坐標(biāo)定位裝置的與所述第一邊緣相對的第二邊緣上。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的坐標(biāo)定位裝置，其中所述第一和第二角落兩者均位于與所 述坐標(biāo)定位裝置的所述第一邊緣相對的所述坐標(biāo)定位裝置的第二邊緣上。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的坐標(biāo)定位裝置，其中所述一個或一個以上光條包括兩個光 條，其分別布置于所述坐標(biāo)定位裝置的所述第二邊緣和位于所述第一與第二邊緣之間的 第三邊緣上。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的坐標(biāo)定位裝置，其中所述一個或一個以上光條包括兩個光 條，其分別布置于所述坐標(biāo)定位裝置的位于所述第一與第二邊緣之間的第三和第四邊緣 上。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的坐標(biāo)定位裝置，其進(jìn)一步包含位于所述坐標(biāo)定位裝置的所 述第一邊緣的中部處的反射器。
20.根據(jù)權(quán)利要求14所述的坐標(biāo)定位裝置，其進(jìn)一步包含可連接到所述顯示設(shè)備的接
21.—種顯示設(shè)備，其包含根據(jù)權(quán)利要求14所述的坐標(biāo)定位裝置和顯示面板，其中所 述坐標(biāo)定位裝置布置在所述顯示面板的周圍。
22.—種用于坐標(biāo)定位裝置的坐標(biāo)定位方法，所述坐標(biāo)定位裝置具有第一檢測器、第 二檢測器、一個或一個以上光條和反射鏡，所述方法包含用所述第一和第二檢測器俘獲由所述一個或一個以上光條照射進(jìn)入所述坐標(biāo)定位裝 置的兩個或兩個以上 物體的真實圖像，其中所述兩個或兩個以上物體由所述一個或一個 以上光條照射；用所述第一和第二檢測器中的至少一者俘獲由所述反射鏡反射的所述兩個或兩個以 上物體的鏡射圖像；根據(jù)所述兩個或兩個以上物體的所述所俘獲的真實和鏡射圖像來獲得第一線群組、 第二線群組和至少一個鏡射線群組；以及用所述第一線群組、所述第二線群組和所述至少一個鏡射線群組來定位所述兩個或 兩個以上物體的坐標(biāo)。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的坐標(biāo)定位方法，其中如果僅用所述第一和第二檢測器中的 一者俘獲所述兩個或兩個以上物體的所述鏡射圖像，那么所述第一線群組包括穿越所述第一和第二檢測器中的所述一者和所述兩個或兩個以 上物體的所述真實圖像和鏡射圖像的線，所述第二線群組包括穿越所述第一和第二檢測器中的另一者和所述兩個或兩個以上 物體的所述真實圖像的線，且所述至少一個鏡射線群組包括穿越與所述第一和第二檢測器中的所述一者對稱的鏡 射檢測器和所述兩個或兩個以上物體的所述真實圖像的線。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的坐標(biāo)定位方法，其中定位所述兩個或兩個以上物體的所述 坐標(biāo)包括用所述第一線群組、所述第二線群組和所述至少一個鏡射線群組中的兩者獲得第一 可能的坐標(biāo)群組；用所述第一線群組、所述第二線群組和所述至少一個鏡射線群組中的另外兩者獲得第二可能坐標(biāo)群組；以及將所述兩個或兩個以上物體的所述坐標(biāo)確定為處于所述第一與第二可能坐標(biāo)群組之 間的重疊坐標(biāo)處。
25.根據(jù)權(quán)利要求22所述的坐標(biāo)定位方法，其中如果用所述第一和第二檢測器兩者俘 獲所述兩個或兩個以上物體的所述鏡射圖像，那么所述第一線群組包括定位于位置區(qū)內(nèi)且穿越所述第一檢測器和所述兩個或兩個以上 物體的所述真實和鏡射圖像的線，所述第二線群組包括定位于所述位置區(qū)內(nèi)且穿越所述第二檢測器和所述兩個或兩個 以上物體的所述真實和鏡射圖像的線，且所述至少一個鏡射線群組包括定位于鏡射位置區(qū)內(nèi)且從所述第一線群組延伸的第一 鏡射線群組以及定位于所述鏡射位置區(qū)內(nèi)且從所述第二線群組延伸的第二鏡射線群組。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的坐標(biāo)定位方法，其中定位所述兩個或兩個以上物體的所述 坐標(biāo)包括用所述第一線群組和所述第二線群組獲得可能坐標(biāo)群組； 用所述第一鏡射線群組和所述第二鏡射線群組獲得可能鏡射坐標(biāo)群組；以及 將所述兩個或兩個以上物體的所述坐標(biāo)確定為處于所述可能坐標(biāo)群組與所述可能鏡 射坐標(biāo)群組之間的對稱坐標(biāo)處。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于顯示設(shè)備的坐標(biāo)定位裝置，其能夠定位兩個或兩個以上物體的坐標(biāo)。所述坐標(biāo)定位裝置包括第一檢測器，其與第一光源一起布置在所述坐標(biāo)定位裝置的第一角落處；第二檢測器，其與第二光源一起布置在所述坐標(biāo)定位裝置的第二角落處；至少一個反射器，其經(jīng)配置以反射來自所述第一和第二光源的光；以及反射鏡，其布置于所述坐標(biāo)定位裝置的第一邊緣上且經(jīng)配置以反射進(jìn)入所述坐標(biāo)定位裝置的兩個或兩個以上物體的鏡射圖像，其中所述第一和第二檢測器檢測所述兩個或兩個以上物體的真實圖像，且所述第一和第二檢測器中的至少一者進(jìn)一步檢測由所述反射鏡反射的所述兩個或兩個以上物體的所述鏡射圖像。
文檔編號G06F3/042GK102023758SQ201010199400
公開日2011年4月20日 申請日期2010年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月4日
發(fā)明者馮耀軍, 朱秀玲 申請人:香港應(yīng)用科技研究院有限公司