手持式指向裝置制造方法
【專利摘要】一種手持式指向裝置，其包括一主體、一影像感測(cè)模塊、一加速度感測(cè)模塊與一處理電路。影像感測(cè)模塊設(shè)置于主體中，用以擷取一影像，此影像包含至少一參考光源，并產(chǎn)生一光學(xué)感測(cè)信號(hào)。加速度感測(cè)模塊也設(shè)置于主體中，用以感測(cè)二個(gè)維度的加速度值，其中當(dāng)這二個(gè)維度的加速度值之和的絕對(duì)值落于一預(yù)定加速度范圍，則產(chǎn)生一加速度感測(cè)信號(hào)。處理電路用以接收光學(xué)感測(cè)信號(hào)與加速度感測(cè)信號(hào)，并產(chǎn)生一輸出信號(hào)。
【專利說(shuō)明】手持式指向裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是有關(guān)于光學(xué)式觸控技術(shù)之領(lǐng)域，且特別是有關(guān)于一種手持式指向裝置?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]手持式指向裝置一般用以與一主機(jī)、一顯示裝置與二個(gè)參考光源搭配使用。就目前技術(shù)來(lái)說(shuō)，手持式指向裝置是利用其內(nèi)建的影像感測(cè)模塊來(lái)感測(cè)位于顯示裝置顯示面附近的二個(gè)參考光源，從而擷取包含這二個(gè)參考光源的影像。在取得包含這二個(gè)參考光源的影像之后，手持式指向裝置會(huì)計(jì)算出這二個(gè)參考光源的影像在所擷取影像中的坐標(biāo)位置，并將計(jì)算出的坐標(biāo)位置傳送至主機(jī)，使得主機(jī)可據(jù)以控制顯示裝置所顯示的畫(huà)面上的對(duì)象，例如是控制畫(huà)面上的光標(biāo)。
[0003]然而，當(dāng)使用者將握著手持式指向裝置的手的手腕旋轉(zhuǎn)180度時(shí)，影像感測(cè)模塊所擷取的影像也會(huì)跟著旋轉(zhuǎn)180度，以圖1、圖2與圖3來(lái)進(jìn)一步解釋。圖1顯示了手持式指向裝置隨著使用者的手腕旋轉(zhuǎn)的情況，圖2為影像感測(cè)模塊于手持式指向裝置旋轉(zhuǎn)前所擷取到的影像的示意圖，而圖3為影像感測(cè)模塊于手持式指向裝置旋轉(zhuǎn)后所擷取到的影像的示意圖。在圖2與圖3中，標(biāo)示202與204是表示前述二個(gè)參考光源的影像。如圖1所示，當(dāng)使用者沿著手持式指向裝置100的主體102的軸向(在此例為主體102的長(zhǎng)軸)持握，且使用者將握著手持式指向裝置的手的手腕旋轉(zhuǎn)180度時(shí)，影像感測(cè)模塊所擷取的影像會(huì)由圖2所示的影像旋轉(zhuǎn)180度而成為圖3所示的影像。而由圖2與圖3所示影像中的二個(gè)參考光源的影像的位置可知，影像感測(cè)模塊在手持式指向裝置旋轉(zhuǎn)后所擷取的影像相較于影像感測(cè)模塊在手持式指向裝置旋轉(zhuǎn)前所擷取的影像，會(huì)有上下顛倒且左右相反的情況。
[0004]經(jīng)由上述說(shuō)明可知，在使用者將握著手持式指向裝置的手的手腕旋轉(zhuǎn)180度后，手持式指向裝置所指的方向并沒(méi)有改變，然而此時(shí)手持式指向裝置所計(jì)算的卻是上述二個(gè)參考光源的影像在手持式指向裝置旋轉(zhuǎn)后所擷取的影像中的坐標(biāo)位置。因此，若是主機(jī)根據(jù)此時(shí)的手持式指向裝置所計(jì)算的坐標(biāo)位置來(lái)控制顯示裝置所顯示的畫(huà)面上的對(duì)象，便會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供一種手持式指向裝置，其可避免主機(jī)發(fā)生前述錯(cuò)誤。
[0006]本發(fā)明提出一種手持式指向裝置，其包括有一主體、一影像感測(cè)模塊、一加速度感測(cè)模塊與一處理電路。影像感測(cè)模塊是設(shè)置于主體中，用以擷取一影像，此影像包含至少一參考光源，并產(chǎn)生一光學(xué)感測(cè)信號(hào)。加速度感測(cè)模塊亦設(shè)置于主體中，用以感測(cè)二個(gè)維度的加速度值，其中當(dāng)這二個(gè)維度的加速度值之和的絕對(duì)值落于一預(yù)定加速度范圍，則產(chǎn)生一加速度感測(cè)信號(hào)。處理電路用以接收光學(xué)感測(cè)信號(hào)與加速度感測(cè)信號(hào)，并產(chǎn)生一輸出信號(hào)。
[0007]本發(fā)明另提出一種手持式指向裝置，其包括有一主體、一影像感測(cè)模塊、一加速度感測(cè)模塊與一處理電路。影像感測(cè)模塊是設(shè)置于主體中，用以擷取一影像，此影像包含至少一參考光源，并產(chǎn)生一光學(xué)感測(cè)信號(hào)來(lái)代表參考光源在影像中的坐標(biāo)位置。加速度感測(cè)模塊亦設(shè)置于主體中，用以感測(cè)第一加速度值、第二加速度值與第三加速度值，其中第一加速度值、第二加速度值與第三加速度值分別代表主體在空間上三個(gè)維度的加速度值。當(dāng)?shù)谝患铀俣戎?、第二加速度值與第三加速度值之和的絕對(duì)值落于一預(yù)定加速度范圍，加速度感測(cè)模塊便產(chǎn)生一加速度感測(cè)信號(hào)來(lái)代表第一加速度值與第二加速度值之比。至于處理電路，其用以接收光學(xué)感測(cè)信號(hào)與加速度感測(cè)信號(hào)，并產(chǎn)生一輸出信號(hào)。
[0008]本發(fā)明再提出一種手持式指向裝置，其包括有一主體、一影像感測(cè)模塊與一處理電路。上述主體具有一軸向，并用以提供一使用者沿其軸向持握。影像感測(cè)模塊是設(shè)置于主體中，用以感測(cè)具有一圖騰形狀的一參考光源，從而擷取包含此參考光源的影像。處理電路亦設(shè)置于主體中，并電性連接影像感測(cè)模塊，以取得包含上述參考光源的影像。處理電路還依據(jù)上述圖騰形狀在影像中的旋轉(zhuǎn)角度來(lái)計(jì)算出主體沿其軸向的旋轉(zhuǎn)角度。
[0009]本發(fā)明解決前述問(wèn)題的其中一種方式，乃是在手持式指向裝置中增設(shè)加速度感測(cè)模塊，以利用此加速度感測(cè)模塊感測(cè)至少二個(gè)維度的加速度值。當(dāng)這二個(gè)維度的加速度值之和的絕對(duì)值落于一預(yù)定加速度范圍時(shí)，加速度感測(cè)模塊便產(chǎn)生一加速度感測(cè)信號(hào)來(lái)代表這二個(gè)維度的加速度值之比。因此，當(dāng)使用者將握著手持式指向裝置的手的手腕旋轉(zhuǎn)180度時(shí)，手持式指向裝置便可依據(jù)加速度感測(cè)信號(hào)來(lái)修正所計(jì)算出的參考光源的坐標(biāo)位置。如此一來(lái)，主機(jī)便可根據(jù)手持式指向裝置修正后的坐標(biāo)位置來(lái)控制顯示裝置所顯示的畫(huà)面上的對(duì)象，而不會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤。
[0010]此外，本發(fā)明解決前述問(wèn)題的另一種方式，乃是利用手持式指向裝置中的影像感測(cè)模塊去感測(cè)具有一圖騰形狀的一參考光源，由此使影像感測(cè)模塊擷取包含此參考光源的影像，然后手持式指向裝置再依據(jù)上述圖騰形狀在影像中的旋轉(zhuǎn)角度來(lái)計(jì)算出手持式指向裝置的主體沿其軸向的旋轉(zhuǎn)角度。因此，當(dāng)使用者將握著手持式指向裝置的手的手腕旋轉(zhuǎn)180度時(shí)，手持式指向裝置便可依據(jù)計(jì)算出的旋轉(zhuǎn)角度來(lái)修正所計(jì)算出的參考光源的坐標(biāo)位置。如此一來(lái)，主機(jī)便可根據(jù)手持式指向裝置修正后的坐標(biāo)位置來(lái)控制顯示裝置所顯示的畫(huà)面上的對(duì)象，而不會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤。
[0011]為讓本發(fā)明上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合所附圖式，作詳細(xì)說(shuō)明如下。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1繪示手持式指向裝置隨著使用者的手腕旋轉(zhuǎn)的情況。
[0013]圖2為影像感測(cè)模塊于手持式指向裝置旋轉(zhuǎn)前所擷取到的影像的示意圖。
[0014]圖3為影像感測(cè)模塊于手持式指向裝置旋轉(zhuǎn)后所擷取到的影像的示意圖。
[0015]圖4為依照本發(fā)明一實(shí)施例的手持式指向裝置的透視圖。
[0016]圖5為依照本發(fā)明另一實(shí)施例的手持式指向裝置的透視圖。
[0017]圖6繪示其中一種圖騰形狀。
[0018]圖7繪示圖6所示圖騰形狀于旋轉(zhuǎn)后的情況。
[0019]圖8繪示另一種圖騰形狀。
[0020]圖9繪示圖8所示圖騰形狀于旋轉(zhuǎn)90度后的情況?！揪唧w實(shí)施方式】
[0021]裝置400包括有主體410、影像感測(cè)模塊420、加速度感測(cè)模塊430與處理電路440。在此例中，影像感測(cè)模塊420、加速度感測(cè)模塊430與處理電路440皆設(shè)置于主體410中。影像感測(cè)模塊420是用以擷取一影像，此影像包含至少一參考光源(例如是一發(fā)光中的紅外線二極管)的影像，并產(chǎn)生一光學(xué)感測(cè)信號(hào)來(lái)代表參考光源在所擷取影像中的坐標(biāo)位置。
[0022]加速度感測(cè)模塊430用以感測(cè)加速度值Vx、加速度值Vy與加速度值Vz，其中加速度值Vx、加速度值Vy與加速度值Vz分別代表主體410在空間上的三個(gè)維度(分別以X、Y與Z這三個(gè)軸來(lái)表示)的加速度值。在此例中，加速度感測(cè)模塊430包括有三個(gè)加速度傳感器(分別以430-1~430-3來(lái)標(biāo)示)與一個(gè)控制電路430-4。加速度傳感器430-1、430-2與430-3分別用以感測(cè)加速度值Vx、加速度值Vy與加速度值Vz，并分別將感測(cè)到的加速度值輸出至控制電路430-4。而控制電路430-4會(huì)去判斷加速度值Vx、加速度值Vy與加速度值Vz之和的絕對(duì)值是否落于一預(yù)定加速度范圍，所述的預(yù)定加速度范圍例如是一重力單位(g)。當(dāng)判斷結(jié)果為是時(shí)，控制電路430-4便產(chǎn)生一加速度感測(cè)信號(hào)來(lái)代表其中二個(gè)加速度值之比，例如是代表加速度值Vx與加速度值Vy之比。
[0023]由于影像感測(cè)模塊420所擷取的影像的長(zhǎng)邊是設(shè)定為平行于X軸，而影像感測(cè)模塊420所擷取的影像的短邊是設(shè)定為平行于Y軸，因此當(dāng)使用者握著手持式指向裝置400而停懸在空中，并使得加速度傳感器430-2的感應(yīng)軸實(shí)質(zhì)上平行于重力方向，而加速度傳感器430-1與430-3的感應(yīng)軸皆實(shí)質(zhì)上垂直于重力方向時(shí)，加速度值Vy為+g或-g的其中之一，而加速度值\與Vz皆為零。反之，當(dāng)使用者握著手持式指向裝置400而停懸在空中，并將握著手持式指向裝置的手的手腕旋轉(zhuǎn)180度，使得影像感測(cè)模塊420所擷取的影像也跟著旋轉(zhuǎn)180度，且使得加速度傳感器430-2的感應(yīng)軸仍實(shí)質(zhì)上平行于重力方向，而加速度傳感器430-1與430-3的感應(yīng)軸仍皆實(shí)質(zhì)上垂直于重力方向時(shí)，加速度值Vy為+g或-g的其中另一，而加速度值^與Vz皆為零。
[0024]因此，控制電路430-4可以去判斷加速度值Vx、加速度值Vy與加速度值Vz之和的絕對(duì)值是否落于一重力單位。當(dāng)判斷結(jié)果為否時(shí)，表示此時(shí)手持式指向裝置400受一外力而突然移動(dòng)，因此控制電路430-4不輸出任何信號(hào)。而當(dāng)判斷結(jié)果為是時(shí)，控制電路430-4便可產(chǎn)生一加速度感測(cè)信號(hào)來(lái)代表加速度值Vx與加速度值Vy之比。由于加速度感測(cè)信號(hào)可來(lái)代表加速度值Vx與加速度值Vy之比，因此處理電路440在接收到光學(xué)感測(cè)信號(hào)與加速度感測(cè)信號(hào)后，便可依據(jù)加速度感測(cè)信號(hào)來(lái)判斷主體410沿其軸向的旋轉(zhuǎn)角度，并可依據(jù)加速度感測(cè)信號(hào)來(lái)修正光學(xué)感測(cè)信號(hào)中的坐標(biāo)位置，據(jù)以產(chǎn)生一輸出信號(hào)。如此一來(lái)，與手持式指向裝置400搭配使用的主機(jī)便可根據(jù)此輸出信號(hào)來(lái)控制顯示裝置所顯示的畫(huà)面上的對(duì)象，例如是控制畫(huà)面上的光標(biāo)，而不會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤。
[0025]以下將說(shuō)明光學(xué)感測(cè)信號(hào)中的坐標(biāo)位置的修正方式，并以單一個(gè)參考光源為例。假設(shè)影像感測(cè)模塊420所擷取的影像的形狀為矩形，且此影像的長(zhǎng)邊是平行于加速度傳感器430-1的感應(yīng)軸，此影像的短邊是平行于加速度傳感器430-2的感應(yīng)軸，而這二個(gè)感應(yīng)軸的相交處為此影像的左上角。那么，光學(xué)感測(cè)信號(hào)所代表的參考光源在所擷取影像中的坐標(biāo)位置可依下列六式依序計(jì)算，進(jìn)而得到修正后的坐標(biāo)位置:
[0026]V = X-1mageffidth/2.........(I)[0027]Y1 = Y-1mageHe ight/2.........(2)
[0028]= V cos Θ +Y/ sin θ..............(3)
[0029]Y" = -V sin θ +Υ/ cos θ...........(4)
[0030]V " = X" +Imageffidth/2......(5)
[0031]Y' " = Y" +ImageHe ight/2......(6)
[0032]其中X、X’、V，與V ”皆表示參考光源的X坐標(biāo)，Y、Y’、Y”與Y’ ”皆表示參考光源的Y坐標(biāo)，其中X為光學(xué)感測(cè)信號(hào)所代表的參考光源的X坐標(biāo)，Y為光學(xué)感測(cè)信號(hào)所代表的參考光源的Y坐標(biāo)，V ”為修正后的參考光源的X坐標(biāo)，而Y’ ”為修正后的參考光源的Y坐標(biāo)。ImageWidth表示影像寬度(即影像的長(zhǎng)邊的長(zhǎng)度)，而ImageHeight表示影像高度
(即影像的短邊的長(zhǎng)度)。此外，在上述六個(gè)式子中,
【權(quán)利要求】
1.一種手持式指向裝置，其特征在于:包括一主體、一影像感測(cè)模塊、一加速度感測(cè)模塊和一處理電路；該影像感測(cè)模塊設(shè)置于該主體中，用以擷取一影像，該影像包含至少一參考光源，并產(chǎn)生一光學(xué)感測(cè)信號(hào)；該加速度感測(cè)模塊設(shè)置于該主體中，用以感測(cè)二個(gè)維度的加速度值，其中當(dāng)該二個(gè)維度的加速度值之和的絕對(duì)值落于一預(yù)定加速度范圍，則產(chǎn)生一加速度感測(cè)信號(hào)；該處理電路接收該光學(xué)感測(cè)信號(hào)與該加速度感測(cè)信號(hào)，并產(chǎn)生一輸出信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的手持式指向裝置，其特征在于:該加速度感測(cè)信號(hào)為該二個(gè)維度的加速度值之比。
3.如權(quán)利要求1所述的手持式指向裝置，其特征在于:該預(yù)定加速度范圍包含一重力單位。
4.一種手持式指向裝置，其特征在于:包括一主體、一影像感測(cè)模塊、一加速度感測(cè)模塊和一處理電路；該影像感測(cè)模塊設(shè)置于該主體中，用以擷取一影像，該影像包含至少一參考光源，并產(chǎn)生一光學(xué)感測(cè)信號(hào)代表該參考光源在該影像中的坐標(biāo)位置；該加速度感測(cè)模塊設(shè)置于該主體中，用以感測(cè)一第一加速度值、一第二加速度值與一第三加速度值，其中該第一加速度值、該第二加速度值與該第三加速度值分別代表該主體在空間上三個(gè)維度的加速度值，其中當(dāng)該第一加速度值、該第二加速度值與該第三加速度值之和的絕對(duì)值落于一預(yù)定加速度范圍，則產(chǎn)生一加速度感測(cè)信號(hào)代表該第一加速度值與該第二加速度值之比；該處理電路接收該光學(xué)感測(cè)信號(hào)與該加速度感測(cè)信號(hào)，并產(chǎn)生一輸出信號(hào)。
5.如權(quán)利要求4所述的手持式指向裝置，其特征在于:該預(yù)定加速度范圍包含一重力單位。
6.一種手持式指向裝置，其特征在于:包括一主體、一影像感測(cè)模塊和一處理電路；該主體具有一軸向，并用以提供一使用者沿其軸向持握；該影像感測(cè)模塊設(shè)置于該主體中，用以感測(cè)具有一圖騰形狀之一參考光源，從而擷取包含該參考光源之影像；以及 一處理電路，設(shè)置于該主體中，并電性連接該影像感測(cè)模塊，以取得包含該參考光源之影像，該處理電路還依據(jù)該圖騰形狀在影像中的旋轉(zhuǎn)角度來(lái)計(jì)算出該主體沿其軸向的旋轉(zhuǎn)角度。
7.如權(quán)利要求6所述的手持式指向裝置，其特征在于:該參考光源包括一發(fā)光元件，該發(fā)光元件包括一出光面，該出光面具有該圖騰形狀。
8.如權(quán)利要求6所述的手持式指向裝置，其特征在于:該參考光源包括多個(gè)發(fā)光元件，該些發(fā)光元件排列成該圖騰形狀。
9.如權(quán)利要求6所述的手持式指向裝置，其特征在于:該參考光源包括一反光元件，該反光元件包括一反光面，該反光面具有該圖騰形狀。
10.如權(quán)利要求9所述的手持式指向裝置，其特征在于:該反光面用以反射具有特定波長(zhǎng)的光線。
11.如權(quán)利要求10所述的手持式指向裝置，其特征在于:該參考光源包括多個(gè)反光元件，該些反光元件排列成該圖騰形狀。
12.如權(quán)利要求9所述的手持式指向裝置，其特征在于:該些反光單元皆用以反射具有特定波長(zhǎng)的光線。
【文檔編號(hào)】G06F3/042GK103488311SQ201210192649
【公開(kāi)日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2012年6月12日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月12日
【發(fā)明者】程瀚平, 黃昭薦, 梁家鈞 申請(qǐng)人:原相科技股份有限公司