光学触控系统的曝光机制及使用该机制的光学触控系统

摘要

一种光学触控系统的曝光机制，所述光学触控系统包含多个图像传感器及多个主动光源，每一所述主动光源对应相关的所述图像传感器发光。所述曝光机制包含：用所述图像传感器以采样循环获取图像帧以使每一所述图像传感器获取亮图像，其中所述采样循环包含多个工作模式且每一所述工作模式中至少一所述图像传感器以采样时间获取所述亮图像；以所有所述图像传感器在一去噪采样时间同时获取暗图像；以及计算每一所述图像传感器获取的所述亮图像与所述暗图像的差分图像。

说明书

技术领域

本发明是关于一种光学触控系统，特别是关于一种可缩短所有图像传感 器获取一张亮图像及一张暗图像所需的总采样时间的光学触控系统的曝光 机制及使用所述机制的光学触控系统。

背景技术

光学触控系统通常利用多个图像传感器轮流获取包含触控面图像的多 个图像帧，并根据所述图像帧中手指图像的位置来进行物体定位。

例如参照图1A所示，其显示一种已知光学触控系统9的示意图，其包 含触控面91、四个图像传感器921-924以及四个主动光源931-934。当每一 所述图像传感器921-924获取图像时，相关的所述主动光源931-934发光以 提供获取图像时所需的光。

已知可通过计算亮图像及暗图像的差分图像以消除环境光的影响。

例如参照图1B所示，所述图像传感器921相对所述主动光源931发光 时获取亮图像I_ON后，再相对所述主动光源931熄灭时获取暗图像I_OFF；所 述图像传感器922-924也一样。处理单元（未图示）则计算所述亮图像I_ON及所述暗图像I_OFF的差分图像（I_ON-I_OFF）并根据所述差分图像进行物体定位。 假设所述图像传感器921-924的采样时间为T，则所有图像传感器921-924 获取完一张亮图像I_ON及一张暗图像I_OFF总共必须花费8T的时间，如此会降 低所述图像传感器921-924所获取图像的同步性。尤其当图像传感器的数目 愈多时，所有图像传感器获取完一张亮图像及一张暗图像所需花费的时间愈 长。

有鉴于此，本发明还提出一种光学触控系统的曝光机制及使用所述机制 的光学触控系统，其可缩短一个采样循环所花费的总时间，故可增加多个图 像传感器获取图像帧的同步性以提高定位精确度。

发明内容

本发明的目的在提供一种光学触控系统的曝光机制及使用所述机制的 光学触控系统，其具有较短的采样循环时间并可提高系统操作频率。

本发明另一目的在提供一种光学触控系统的曝光机制及使用所述机制 的光学触控系统，其可消除环境光影响。

本发明提供一种光学触控系统的曝光机制，所述光学触控系统包含多个 图像传感器及多个主动光源且每一所述主动光源对应相关的所述图像传感 器发光。所述曝光机制包含：以所述图像传感器以采样循环获取图像帧以使 每一所述图像传感器获取亮图像，其中所述采样循环包含多个工作模式且每 一所述工作模式中至少一所述图像传感器以采样时间获取所述亮图像；以所 有所述图像传感器于一去噪采样时间同时获取暗图像；及以处理单元计算每 一所述图像传感器获取的所述亮图像与暗图像的差分图像。

本发明还提供一种光学触控系统，包含一个触控面、多个反光条、第一 图像传感器、第一主动光源、第二图像传感器、第二主动光源以及处理单元。 所述反光条分别设置于所述触控面的边缘。所述第一图像传感器于第一采样 时间及去噪采样时间获取横跨所述触控面的图像帧，以分别获取第一亮图像 及第一暗图像。所述第一主动光源邻接所述第一图像传感器设置并相对所述 第一采样时间发光。所述第二图像传感器于第二采样时间及所述去噪采样时 间获取横跨所述触控面的图像帧，以分别获取第二亮图像及第二暗图像。所 述第二主动光源邻接所述第二图像传感器设置并相对所述第二采样时间发 光。所述处理单元计算所述第一亮图像与所述第一暗图像的第一差分图像， 并计算所述第二亮图像与所述第二暗图像的第二差分图像。

本发明还提供一种光学触控系统，包含触控面、多个发光条、第一图像 传感器、第二图像传感器及处理单元。所述发光条分别设置于所述触控面的 边缘。所述第一图像传感器于第一采样时间及去噪采样时间获取横跨所述触 控面的图像帧以分别获取第一亮图像及第一暗图像，且位于所述第一图像传 感器的视野范围内的所述发光条相对所述第一采样时间发光。所述第二图像 传感器于第二采样时间及所述去噪采样时间获取横跨所述触控面的图像帧 以分别获取第二亮图像及第二暗图像，且位于所述第二图像传感器的视野范 围内的所述发光条相对所述第二采样时间发光。所述处理单元计算所述第一 亮图像与所述第一暗图像的第一差分图像，并计算所述第二亮图像与所述第 二暗图像的第二差分图像。

一实施例中，每一所述工作模式的所述采样时间相同且所述采样时间相 同于所述去噪采样时间。

一实施例中，每所述工作模式的所述采样时间不同且所述去噪采样时间 等于最短的所述采样时间。

一实施例中，部分所述工作模式的所述采样时间不同且所述去噪采样时 间等于最短的所述采样时间。

一实施例中，所述处理单元还可根据所述工作模式的所述采样时间与所 述去噪采样时间的时间比例调整相关的所述暗图像的像素灰阶值；以及计算 每一所述图像传感器获取的所述亮图像与调整后的所述暗图像的差分图像。

一实施例中，所述图像传感器先同时获取所述暗图像后再以所述采样循 环获取所述亮图像，或者先以所述采样循环获取所述亮图像后再同时获取所 述暗图像。

本发明实施例的光学触控系统及其曝光机制中，由于一个采样循环中被 获取的亮图像与相同的去噪采样时间中被获取的暗图像进行差分运算以消 除环境光影响，因此可缩短所有图像传感器获取完一张亮暗图像所花费的时 间。此外，两个连续的采样循环可共用同一个去噪采样时间中被获取的暗图 像，以进而缩短总采样时间并增加系统操作频率。

附图说明

图1A显示已知光学触控系统的示意图；

图1B显示图1A的光学触控系统的运作示意图；

图2显示本发明实施例的光学触控系统的示意图；

图3显示本发明实施例的光学触控系统的曝光机制的流程图；

图4A-4C显示第2图的光学触控系统的曝光机制的示意图；

图5显示第2图的光学触控系统的曝光机制的另一示意图；

图6A-6B显示本发明另一实施例的光学触控系统的示意图；

图7A-7C显示图2的光学触控系统的另一曝光机制的示意图；

图8显示图2的光学触控系统的曝光机制的另一示意图。

附图标记说明

1、1′、1″、9光学触控系统          11、91触控面

111-114转角                         121-124条状光源

S₁₁-S₃₂图像传感器                   L₁₁-L₃₂主动光源

13处理单元                          I₁-I₃、I₅-I₆亮图像

I₁′-I₃′、I₅′-I₆′亮图像          I₄、I₇暗图像

I₄′、I₇′暗图像                    T₁-T₃、T₅-T₆采样时间

T₁′-T₃′、T₅′-T₆′采样时间        T₄、T₇去噪采样时间

T₄′、T₇′去噪采样时间              S₄₁-S₄₃步骤

921-924图像传感器                   931-934主动光源。

具体实施方式

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，作详细说明如下。于本发明的说明中，相同的构件以相同的符号 表示，在此提前说明。

请参照图2所示，其显示本发明实施例光学触控系统的示意图。本实施 例的光学触控系统1包含触控面11、多个图像传感器（例如S₁₁、S₁₂、S₂₁、 S₂₂、S₃₁、S₃₂）、多个条状光源121-124及处理单元13。所述图像传感器可为 CCD图像传感器、CMOS图像传感器或其他用以获取图像资料的传感装置， 其用以获取横跨所述触控面11的图像帧；其中，所述图像传感器例如可设 置于所述触控面11的转角（例如111-114）或边缘。所述处理单元13例如 可为数位处理器（DSP）或其他可处理图像资料的处理器，用以后处理所述 图像传感器所获取的图像帧以进行物体定位；其中，所述处理单元13可利 用已知方式进行物体定位，本发明的精神在于如何缩短所有图像传感器获取 完一张有效图像所花费的时间；所述有效图像包含一张亮图像及一张暗图 像。

所述条状光源121-124分别设置于所述触控面11的边缘并可为反光条 （即被动光源）或发光条（即主动光源）。一实施例中，当所述条状光源 121-124为反光条时，所述光学触控系统1还包含多个主动光源（例如L₁₁、 L₁₂、L₂₁、L₂₂、L₃₁、L₃₂）分别邻接所述图像传感器S₁₁-S₃₂设置，例如所述 主动光源L₁₁-L₃₂可分别设置于所述图像传感器S₁₁-S₃₂的侧边或上下缘，只 要不阻挡所述图像传感器的视野范围即可。另一实施例中，当所述条状光源 121-124为发光条时，所述光学触控系统1可不包含所述主动光源L₁₁-L₃₂， 或者也可包含所述主动光源L₁₁-L₃₂用以作为亮度补偿的补偿光源，以补偿转 角或图像传感器位置的亮度不连续。

所述主动光源（例如L₁₁-L₃₂或121-124）用以于所述图像传感器S₁₁-S₃₂ 获取图像时提供光，因此每一所述主动光源对应相关的所述图像传感器发 光。

请参照图3所示，其显示本发明实施例的光学触控系统的曝光机制的流 程图，其包含：以采样循环获取图像帧以使每一图像传感器获取亮图像（步 骤S₄₁）；以所有图像传感器于一去噪采样时间同时获取暗图像（步骤S₄₂）； 以及计算每一图像传感器获取的所述亮图像与所述暗图像的差分图像（步骤 S₄₃）。

请参照图2、3及4A-4C所示，图4A-4C显示图2的光学触控系统1的 曝光机制的示意图；其中，图4B显示所述条状光源121-124为反光条时主 动光源的运作示意图而图4C显示所述条状光源121-124为发光条时主动光 源的运作示意图。

步骤S₄₁：所述图像传感器S₁₁-S₃₂以采样循环分别获取图像帧，其中所 述采样循环例如包含第一工作模式、第二工作模式及第三工作模式。所述第 一工作模式中，图像传感器S₁₁、S₁₂于采样时间T₁获取图像帧且由于所述图 像传感器S₁₁、S₁₂相关的主动光源L₁₁、L₁₂（图4B）或主动光源122、123、 124（图4C）相对所述采样时间T₁发光，因此每一所述图像传感器S₁₁、S₁₂可分别获取亮图像I₁（包含图像传感器S₁₁所获取的亮图像I_{1_11}及图像传感 器S₁₂所获取的亮图像I_{1_12}）。所述第二工作模式中，图像传感器S₂₁、S₂₂于 采样时间T₂获取图像帧且由于所述图像传感器S₂₁、S₂₂相关的主动光源L₂₁、 L₂₂（图4B）或主动光源121、122、124（图4C）相对所述采样时间T₂发光， 因此每一所述图像传感器S₂₁、S₂₂可分别获取亮图像I₂（包含图像传感器S₂₁所获取的亮图像I_{2_21}及图像传感器S₂₂所获取的亮图像I_{2_22}）。所述第三工作 模式中，图像传感器S₃₁、S₃₂于采样时间T₃获取图像帧且由于所述图像传感 器S₃₁、S₃₂相关的主动光源L₃₁、L₃₂（图4B）或主动光源123（图4C）相对 所述采样时间T₃发光，因此每一所述图像传感器S₃₁、S₃₂可分别获取亮图像 I₃（包含图像传感器S₃₁所获取的亮图像I_{3_31}及图像传感器S₃₂所获取的亮图 像I_{3_32}）。因此，所述采样循环结束后，每一图像传感器均获取亮图像。必 须说明的是，当所述条状光源121-124为发光条时，与图像传感器相关的主 动光源是指位于所述图像传感器的视野范围内的主动光源121-124；当所述 条状光源121-124为反光条时，与图像传感器相关的主动光源是指使位于所 述图像传感器的视野范围内的反光条产生反射光的主动光源L₁₁-L₃₂（例如与 所述图像传感器邻接的主动光源）。可以了解的是，图4C所图示与所述图像 传感器S₁₁-S₃₂相关的主动光源仅为例示性。

步骤S₄₂：接着，所有图像传感器S₁₁-S₃₂于去噪采样时间T₄同时获取暗 图像I₄（包含图像传感器S₁₁所获取的暗图像I_{4_11}、图像传感器S₁₂所获取的 暗图像I_{4_12}、图像传感器S₂₁所获取的暗图像I_{4_21}、图像传感器S₂₂所获取的 暗图像I_{4_22}、图像传感器S₃₁所获取的暗图像I_{4_31}及图像传感器S₃₂所获取的 暗图像I_{4_32}）；也即，所述去噪采样时间T₄中，所有主动光源L₁₁-L₃₂或121-124 均熄灭（OFF）。换句话说，所述图像传感器S₁₁-S₃₂在所有主动光源皆熄灭 的条件下获取图像帧，故于本说明中称的为暗图像。

步骤S₄₃：最后，所述处理单元13计算每一图像传感器获取的亮图像I₁-I₃与所述暗图像I₄的差分图像（包括I_{1_11}-I_{4_11}、I_{1_12}-I_{4_12}、I_{2_21}-I_{4_21}、I_{2_22}-I_{4_22}、 I_{3_31}-I_{4_31}、I_{3_32}-I_{4_32}）以消除环境光的影响。所述处理单元13则可根据所述 差分图像进行物体定位。

一实施例中，每一所述工作模式的所述采样时间相同，所述采样时间 T₁-T₃可相同于所述去噪采样时间T₄；也即T₁=T₂=T₃=T₄。

一实施例中，不同的工作模式的所述采样时间可相同或不同；也即，所 述采样时间T₁-T₄可相同或不同。例如，由于所述图像传感器S₁₁及S₁₂距离 条状光源较远而所述图像传感器S₃₁及S₃₂距离条状光源较近，因此所述采样 时间T₁可长于所述采样时间T₃以使得所述亮图像I₁及I₃的亮度大致相同， 但并不以此为限，其长短可根据实际状况调整。例如当所述触控面11是垂 直于水平面设置时，所述图像传感器S₂₁及S₂₂的视野范围的亮度因可能包含 较多环境光而比所述图像传感器S₁₁、S₁₂、S₃₁及S₃₂的视野范围的亮度为亮， 因此所述采样时间T₂可短于所述采样时间T₁及T₃以使得所述亮图像I₁-I₃的亮度大致相同，但并不以此为限，其长短可根据实际状况调整。

一实施例中，如果每一工作模式的所述采样时间不同，所述去噪采样时 间等于最短的所述采样时间。例如当所述第二采样时间T₂为最短时，所述 去噪采样时间T₄则等于所述第二采样时间T₂。此时，由于所述第一工作模 式的所述第一采样时间T₁及所述第三工作模式的所述第三采样时间T₃并不 同于所述去噪采样时间T₄，所述处理单元13于计算差分图像前先根据不同 的工作模式的所述采样时间与所述去噪采样时间的时间比例调整相关的所 述暗图像的像素灰阶值，例如计算（T₁/T₄）的时间比例并根据所述时间比例 （T₁/T₄）调整所述暗图像I_{4_11}、I_{4_12}的像素灰阶值成为I_{4_11}′、I_{4_12}′；并计 算（T₃/T₄）的时间比例并根据所述时间比例（T₃/T₄）调整所述暗图像I_{4_31}、 I_{4_32}的像素灰阶值成为I_{4_31}′、I_{4_32}′，以使所有暗图像的曝光条件大致相同。 接着，所述处理单元13再计算每一所述图像传感器获取的所述亮图像与调 整后的所述暗图像的差分图像，例如计算I_{1_11}-I_{4_11}′、I_{1_12}-I_{4_12}′、I_{2_21}-I_{4_21}、 I_{2_22}-I_{4_22}、I_{3_31}-I_{4_31}′、I_{3_32}-I_{4_32}′，再根据所述差分图像进行物体定位。

另一实施例中，部分工作模式的采样时间可相同并与其他工作模式的采 样时间不同，例如图4A中采样时间也可为T₁=T₃≠T₂，但并不以此为限。 如前所述，所述处理单元13同样可计算各采样时间与去噪采样时间的时间 比例，并根据所述时间比例调整暗图像的像素灰阶值。

此外，所述图像传感器可先同时获取所述暗图像后（如图4A中以虚线 绘制的采样时间T₄）再以所述采样循环获取所述亮图像，或先以所述采样循 环获取所述亮图像后再同时获取所述暗图像（如图4A中以实线绘制的采样 时间T₄）。本发明的精神在于所述采样循环期间所述图像传感器依序获取亮 图像，而在去噪采样时间（例如T₄）时才同时获取暗图像。

此外，当所述光学触控系统1持续运作时，两个采样循环可分享一个去 噪采样时间所获取的暗图像。例如参照图5所示，所述图像传感器S₁₁-S₃₂以第一采样循环T₁-T₃获取第一亮图像I₁-I₃后，以所述去噪采样时间T₄同时 获取所述暗图像I₄后，再以第二采样循环T₁′-T₃′获取第二亮图像I₁′-I₃′。所述处理单元13则计算所述第一亮图像I₁-I₃与所述暗图像I₄的第一差 分图像（包括I_{1_11}-I_{4_11}、I_{1_12}-I_{4_12}、I_{2_21}-I_{4_21}、I_{2_22}-I_{4_22}、I_{3_31}-I_{4_31}、I_{3_32}-I_{4_32}） 并计算所述第二亮图像I₁′-I₃′与所述暗图像I₄的第二差分图像（包括I_{1_11}′-I_{4_11}、I_{1_12}′-I_{4_12}、I_{2_21}′-I_{4_21}、I_{2_22}′-I_{4_22}、I_{3_31}′-I_{4_31}、I_{3_32}′-I_{4_32}）。如 此，由于第二采样循环与下一个第一采样循环间所述图像传感器S₁₁-S₃₂无须 获取暗图像，故可进一步减少两个采样循环中获取亮图像及暗图像所占用的 总采样时间。由于获取到亮图像的频率增加了，可相对增加系统的操作频率。 此外，必须说明的是，为简化图示图5中仅图示的图像传感器S₁₁-S₃₂的运作 方式，而主动光源L₁₁-L₃₂或121-124则类似图4B-4C。

必须说明的是，本发明实施例的光学触控系统并不限定于包含图2所示 的6个图像传感器S₁₁-S₃₂及主动光源L₁₁-L₃₂，其数目可根据所述处理单元 13进行物体定位时使用的演算法而决定。例如以下举例以两个图像传感器 （例如S₁₁及S₂₁）分别对应工作模式来说明本发明实施例的光学触控系统1， 其包含所述触控面11及多个条状光源121-123分别设置于所述触控面11的 边缘。

请同时参照图4A、4B及6A所示，当所述条状光源121-123为反光条 时，光学触控系统1′另包含两个主动光源（例如L₁₁及L₂₁）分别邻接所述 图像传感器S₁₁及S₂₁设置。此实施例中，第一图像传感器S₁₁于第一采样时 间T₁及去噪采样时间T₄获取横跨所述触控面11的图像帧，以分别获取第一 亮图像I_{1_11}及第一暗图像I_{4_11}（图4A）；第一主动光源L₁₁相对所述第一采 样时间T₁发光（图4B）。第二图像传感器S₂₁于第二采样时间T₂及所述去噪 采样时间T₄获取横跨所述触控面11的图像帧，以分别获取第二亮图像I_{2_21}及第二暗图像I_{4_21}（图4A）；第二主动光源L₂₁相对所述第二采样时间T₂发 光（图4B）。处理单元13计算所述第一亮图像I_{1_11}与所述第一暗图像I_{4_11}的第一差分图像（I_{1_11}-I_{4_11}），并计算所述第二亮图像I_{2_21}与所述第二暗图像 I_{4_21}的第二差分图像（I_{2_21}-I_{4_21}）。

本实施例中，所述去噪采样时间T₄同样可早于（如图4A虚线所示T₄） 或晚于（如图4A实线所示T₄）所述第一采样时间T₁及所述第二采样时T₂间。

一实施例中，假设所述第一采样时间T₁大于所述第二采样T₂时间，所 述去噪采样时间T₄等于所述第二采样时间T₂；也即，所述去噪采样时间T₄等于所述第一采样时间T₁及所述第二采样T₂时间中较小者。此时，所述处 理单元13可另计算所述第一采样时间T₁与所述去噪采样时间T₄的时间比例 （T₁/T₄），并根据所述时间比例调（T₁/T₄）整所述第一暗图像I_{4_11}的像素灰 阶值。

另一实施例中，所述第一采样时间T₁、所述第二采样时间T₂及所述去 噪采样时间T₄可均相同。

请同时参照图5所示，当所述光学触控系统1′持续运作时，假设所述 第一采样时间T₁及所述第二采样时间T₂形成第一采样循环，且所述去噪采 样时间T₄晚于所述第一采样循环。所述第一图像传感器S₁₁在晚于所述去噪 采样时间T₄的第二采样循环的第一采样时间T₁′获取亮图像I_{1_11}′，且所 述第一主动光源L₁₁相对所述第二采样循环的所述第一采样时间T₁′发光 （如图4B）；所述第二图像传感器S₂₁在晚于所述去噪采样时间T₄的第二采 样循环的第二采样时间T₂′获取亮图像I_{2_21}′，所述第二主动光源L₂₁相对 所述第二采样循环的所述第二采样时间T₂′发光（如图4B）；所述处理单元 13另计算所述第二采样循环的所述第一采样时间T₁′的所述亮图像I_{1_11}′ 与所述第一暗图像I_{4_11}的差分图像（I_{1_11}′-I_{4_11}），并计算所述第二采样循环 的所述第二采样时间T₂′的所述亮图像I_{2_21}′与所述第二暗图像I_{4_21}的差分 图像（I_{2_21}′-I_{4_21}）。

请同时参照图4A、4C及6B所示，当所述条状光源121-123为发光条 时，光学触控系统1″可不另包含两主动光源分别邻接所述图像传感器S₁₁及S₂₁设置。此实施例中，第一图像传感器S₁₁于第一采样时间T₁及去噪采 样时间T₄获取横跨所述触控面11的图像帧以分别获取第一亮图像I_{1_11}及第 一暗图像I_{4_11}（图4A），且位于所述第一图像传感器S₁₁的视野范围θ₁内的 所述发光条（例如122、123）相对所述第一采样时间T₁发光（图4C）。第 二图像传感器S₂₁于第二采样时间T₂及所述去噪采样时间T₄获取横跨所述触 控面11的图像帧以分别获取第二亮图像I_{2_21}及第二暗图像I_{4_21}（图4A）， 且位于所述第二图像传感器S₂₁的视野范围θ₂内的所述发光条（例如121、 122）相对所述第二采样时间T₂发光（图4C）。处理单元13计算所述第一亮 图像I_{1_11}与所述第一暗图像I_{4_11}的第一差分图像（I_{1_11}-I_{4_11}），并计算所述第 二亮图像I_{2_21}与所述第二暗图像I_{4_21}的第二差分图像（I_{2_21}-I_{4_21}）。

同理，本实施例中，所述去噪采样时间T₄同样可早于（如图4A虚线所 示T₄）或晚于（如图4A实线所示T₄）所述第一采样时间T₁及所述第二采 样时T₂间。

同理，假设所述第一采样时间T₁大于所述第二采样T₂时间，所述去噪 采样时间T₄等于所述第二采样时间T₂；所述处理单元13可另计算所述第一 采样时间T₁与所述去噪采样时间T₄的时间比例（T₁/T₄），并根据所述时间 比例（T₁/T₄）调整所述第一暗图像I_{4_11}的像素灰阶值。

同理，所述第一采样时间T₁、所述第二采样时间T₂及所述去噪采样时 间T₄可均相同。

请同时参照图5所示，当所述光学触控系统1″持续运作时，假设所 述第一采样时间T₁及所述第二采样时间T₂形成第一采样循环，且所述去噪 采样时间T₄晚于所述第一采样循环。所述第一图像传感器S₁₁在晚于所述去 噪采样时间T₄的第二采样循环的第一采样时间T₁′获取亮图像I_{1_11}′，且 位于所述第一图像传感器S₁₁的所述视野范围θ₁内的所述发光条122、123 相对所述第二采样循环的所述第一采样时间T₁′发光（如图4C）。所述第二 图像传感器S₂₁在晚于所述去噪采样时间T₄的第二采样循环的第二采样时间 T₂′获取亮图像I_{2_21}′，且位于所述第二图像传感器S₂₁的所述视野范围θ₂内的所述发光条121、122相对所述第二采样循环的所述第二采样时间T₂′ 发光（如图4C）。所述处理单元13还计算所述第二采样循环的所述第一采 样时间T₁′的所述亮图像I_{1_11}′与所述第一暗图像I_{4_11}的差分图像（I_{1_11}′ -I_{4_11}），并计算所述第二采样循环的所述第二采样时间T₂′的所述亮图像I_{2_21}′与所述第二暗图像I_{4_21}的差分图像（I_{2_21}′-I_{4_21}）。

另一实施例中，所述光学触控系统1也可包含三个图像传感器（例如 S₁₁、S₂₁及S₃₁）分别对应采样循环的工作模式，其实施方式类似图2及4A-4C 中仅考虑图像传感器S₁₁、S₂₁及S₃₁以及主动光源L₁₁、L₂₁及L₃₁或121-123 的部分。例如当所述条状光源为反光条时，第三图像传感器S₃₁于第三采样 时间T₃及所述去噪采样时间T₄获取横跨所述触控面11的图像帧，以分别获 取第三亮图像I_{3_31}及第三暗图像I_{4_31}；第三主动光源L₃₁邻接所述第三图像 传感器S₃₁设置并相对所述第三采样时间T₃发光。例如当所述条状光源为发 光条时，所述第三图像传感器S₃₁于所述第三采样时间T₃及所述去噪采样时 间T₄获取横跨所述触控面11的图像帧以分别获取第三亮图像I_{3_31}及第三暗 图像I_{4_31}，且位于所述第三图像传感器S₃₁的视野范围内的所述发光条123 相对所述第三采样时间T₃发光。

此外，必须说明的是，本发明实施例的光学触控系统的采样循环中各工 作模式下并不限定为如图4A所示由两个图像传感器同时获取图像帧，其他 实施例中每一工作模式可由至少一图像传感器获取亮图像。

例如请参照图7A-7C所示，其显示图2的光学触控系统1的另一曝光机 制的示意图。此实施例中，采样循环包含两个工作模式。第一工作模式中， 图像传感器S₁₁、S₁₂、S₃₁、S₃₂于采样时间T₅获取图像帧且由于所述图像传 感器S₁₁、S₁₂、S₃₁、S₃₂相关的主动光源L₁₁、L₁₂、L₃₁、L₃₂（图7B）或主动 光源122、123、124（图7C）相对所述采样时间T₅发光，因此所述图像传 感器S₁₁、S₁₂、S₃₁、S₃₂可分别获取亮图像I₅。第二工作模式中，图像传感器 S₂₁、S₂₂于采样时间T₆获取图像帧且由于所述图像传感器S₂₁、S₂₂相关的主 动光源L₂₁、L₂₂（图7B）或主动光源121、122、124（第7C图）相对所述 采样时间T₆发光，因此所述图像传感器S₂₁、S₂₂可分别获取亮图像I₆。因此， 所述采样循环结束后，每一图像传感器均获取亮图像，类似图3的步骤S₄₁。

接着，所有图像传感器S₁₁-S₃₂于去噪采样时间T₇同时获取暗图像，类 似图3的步骤S₄₂。

最后，所述处理单元13计算每一图像传感器获取的亮图像I₅-I₆（包括 I_{5_11}、I_{5_12}、I_{6_21}、I_{6_21}、I_{5_31}、I_{5_32}）与所述暗图像I₇（包括I_{7_11}、I_{7_12}、I_{7_21}、 I_{7_22}、I_{7_31}、I_{7_32}）的差分图像（I_{5_11}-I_{7_11}、I_{5_12}-I_{7_12}、I_{6_21}-I_{7_21}、I_{6_22}-I_{7_22}、I_{5_31}-I_{7_31}、 I_{5_32}-I_{7_32}）以消除环境光的影响。所述处理单元13则可根据所述差分图像进 行物体定位，类似图3的步骤S₄₃。

同理，当所述光学触控系统1持续运作时，两个采样循环可分享一个去 噪采样时间所获取的暗图像。例如参照图8所示，所述图像传感器S₁₁-S₃₂以第一采样循环T₅-T₆获取第一亮图像I₅-I₆后，以所述去噪采样时间T₇同时 获取所述暗图像I₇后，再以第二采样循环T₅′-T₆′获取第二亮图像I₅′-I₆′，所述处理单元13则计算所述第一亮图像I₅-I₆与所述暗图像I₇的第一差 分图像（包括I_{5_11}-I_{7_11}、I_{5_12}-I_{7_12}、I_{6_21}-I_{7_21}、I_{6_22}-I_{7_22}、I_{5_31}-I_{7_31}、I_{5_32}-I_{7_32}） 并计算所述第二亮图像I₅′-I₆′与所述暗图像I₇的第二差分图像（包括I_{5_11}′-I_{7_11}、I_{5_12}′-I_{7_12}、I_{6_21}′-I_{7_21}、I_{6_22}′-I_{7_22}、I_{5_31}′-I_{7_31}、I_{5_32}′-I_{7_32}）。如 此，可进一部减少两个采样循环中获取亮暗图像所占用的总采样时间。同理， 为简化图示图8中仅图示了图像传感器S₁₁-S₃₂的运作方式，而主动光源 L₁₁-L₃₂或121-124则类似图7B-7C。

综上所述，已知光学触控系统为了消除环境光影响而造成图像帧间的同 步性降低并降低定位精确度。本发明另提出一种光学触控系统的曝光机制 （图4A-4C、5、7A-7C及8）以及光学触控系统（图2及6A-6B），其可消 除环境光影响及提高不同图像传感器获取图像的同步性及系统操作频率。

虽然本发明通过以前述实施例披露，但是其并非用以限定本发明，任何 本发明所属技术领域中具有通常知识技术人员，在不脱离本发明的精神和范 围内，当可作各种的更动与修改。因此本发明的保护范围当视后附的权利要 求范围所界定范围为准。