CN101751161B - 光学笔、光学笔位置判定方法及交互式显示系统 - Google Patents

Abstract

一种光学笔、光学笔位置判定方法及交互式显示系统，光学笔配合投影装置与投射表面运作，投射表面具有第一区域与第二区域，投影装置向第一区域投射第一投射光讯号，向第二区域投射第二投射光讯号。光学笔包括壳体、作动机构、第一光学模块、与电性连接第一光学模块的无线发射器。壳体具有前部与尾部，前部与尾部间隔预设长度。作动机构设置在壳体前部，第一光学模块设置在壳体尾部。当作动机构送出启动讯号且第一光学模块接收到第一投射光讯号时，无线发射器输出第一电讯号；当作动机构送出启动讯号且第一光学模块接收到第二投射光讯号时，无线发射器输出第二电讯号，其中第一电讯号对应光学笔位于第一区域，第二电讯号对应光学笔位于第二区域。

Description

光学笔、光学笔位置判定方法及交互式显示系统

技术领域

本发明关于一种光学笔、光学笔位置判定方法及交互式显示系统，特别是在不同使用者书写时，仍可灵敏操作的一种光学笔及其位置判定与应用的交互式电子组件。

背景技术

交互式电子组件可提供一个有趣且丰富的交互式报告环境，目前又以交互式电子白板最为常见。交互式电子白板在运作上可以与计算机进行通讯，例如利用USB接线将交互式电子白板与计算机连接，同时利用投影机将计算机上的内容投射到电子白板的屏幕上，在配合的应用软件支持下所有书写内容，会在计算机上同步显示，变成一个可直接操作计算机的大屏幕，构成交互式的报告或教学环境。使用者于会议中利用手指或手写笔触控白板、或用光学笔在白板上操作，其人性化接口让使用者不须改变旧有习惯，便能操作各种应用程序及所有书写绘图功能，还能储存批注内容，实时成为电子化教材或会议纪录，在报告或教学过程脑力激荡时更能完整保留所有创意奇想。

再者，交互式电子白板不但易于创造报告者或教学者的解说情境，且有利于复杂数据的呈现及解说，在配合现有软件的综合运用下，就能将丰富且大量的信息在电子白板上灵活的运用，使听者在活泼的解说气氛里更能专心参与或学习，提升讲者与听者之间的互动效果。而其数据呈现迅速简便，除了省去传统需要擦拭黑板或白板的时间，其操作方式(手指、触控笔或光学笔)也无须忍受漫天飞舞的粉笔灰或奇异笔难闻的气味。因此，交互式电子白板未来将成为不可或缺的重要电子设备。

目前交互式电子白板主要可以分为：双向红外线技术、电磁感应式、压力触控感应式、超音波感应式等，尽管工作原理不同，也各有其优缺点，但各类交互式电子白板的书写、操作和互动功能大致上相似。再者，这四种交互式电子白板都必须使用特定的白板作为投映屏幕、或在白板周围设置相关感应装置。例如，红外线感应式电子白板需要在电子白板的四周密布多个红外线感应器，构成足够密度的扫描网，以得到精准的定位。压力触控感应式的电子白板则由多层膜构成，主要包括负责侦测水平及垂直讯号的电阻薄膜与导电膜等，需透过导电膜与电阻薄膜的接触来定位。电磁感应式的电子白板里则需嵌入感应线圈，各自侦测水平与垂直位置的讯号，并在电子笔里安装发送讯号装置，根据感应线圈与感应笔彼此交换讯号来定位。超音波感应式的电子白板则是在上缘的左右两边各设置超音波接收器，而讯号的发送则是透过专用的发射器，通常也会以笔的型态呈现。因此，当使用者欲使用这些交互式电子产品进行信息报告或交流，除了计算机和投影机，还必须在有特殊设计的电子白板存在下才能进行，这也造成了使用上的限制和不便。

因此，如何利用计算机和投影机等易取得的现有设备，并运用任意表面作为投映屏幕，以随时随地可进行交互式信息交流，是相关厂商关切的重要研发目标。其中，具有特殊设计的光学笔，例如可和投影机交换讯号以完成定位的光学笔，系日渐受到注目。目前已有许多相关方法可完成投映屏幕和光学笔之间的定位。例如美国专利案，案号US 7421111，《画素型显示屏之光学笔系统》(Light pen system for pixe1-based displays)，已揭露如何在一般显示表面上判定光学笔影像读取位置的方法。其中一种方式是：先令投影装置在显示表面上连续投射一系列图案(a sequence of patterns)，且该系列图案对应于显示表面上的每一位置都具特有的光强度序列(a unique sequence of lightintensity)，每一光强度序列所对应得位置皆有其编码，其中所投射一系列图案中系包括有一表头序列图案(header sequence of patterns)。如图1所示，假设显示表面上有4×4画素型排列，一系列图案100中的第一个图案101是全亮，第二个图案102是全暗。而之后的第三至八个图案103～108则分别将显示表面以垂直或水平地作出画素级的灰阶编码区分。而全亮的第一个图案101和全暗的第二个图案102可当作表头序列图案，使光笔可以与所投射一系列图案在一开始时同步，也可当作校正用的光强度参考标准。接着，在投射有一系列图案的显示表面之一位置处，以光学笔感测该位置的光强度。然后决定该位置之于表头序列图案的比率，根据图案比率对该位置的光强度进行译码以决定的该感测位置在显示表面上的坐标。

虽然已有许多方式可以定位出光学笔所感测的位置坐标，然而，目前市场上的光学笔，在使用者实际操作上常因光学笔本身结构设计上的限制而导致光学笔不够灵敏、甚至感应不到，因此必须限制使用者持握笔的方式。再者，每位使用者拿笔的方式不同，在使用过程中多少都会因不小心遮住收光区而影响光学笔运作的效果，造成使用上的困扰。

发明内容

本发明有关于一种光学笔、光学笔位置判定方法及交互式显示系统，特别是不同持笔习惯的使用者书写时，光学笔都能保持在高灵敏度，不需特别注意握笔方式是否会挡到光讯号。

根据本发明一实施例，提出一种光学笔，可配合投影装置与投射表面运作，投射表面具有第一区域与第二区域，投影装置向第一区域投射第一投射光讯号，向第二区域投射第二投射光讯号。光学笔包括壳体、作动机构、第一光学模块、无线发射器。壳体具有前部与尾部，前部与尾部间隔预设长度。作动机构设置在壳体前部，当光学笔前部接触到投射表面或使用者按压作动机构时，作动机构送出启动讯号。第一光学模块设置在壳体尾部，无线发射器电性连接第一光学模块。

当第一光学模块接收到第一投射光讯号时，无线发射器输出第一电讯号，当第一光学模块接收到第二投射光讯号时，无线发射器输出第二电讯号，其中第一电讯号对应光学笔位于第一区域，第二电讯号对应光学笔位于第二区域。

根据本发明一实施例，提出一种交互式显示系统，包括投射表面、投影装置和光学笔。投射表面具有第一区域与第二区域，投影装置向第一区域投射第一投射光讯号，向第二区域投射第二投射光讯号，投影装置包括无线接收器和第一微处理器，第一微处理器与无线接收器电性连接。结构如上述的光学笔可配合投影装置与投射表面运作。

当第一光学模块接收到第一投射光讯号时，光学笔的无线发射器输出第一电讯号并传送至投影装置的无线接收器，且第一微处理器对第一区域的编码进行译码；当第一光学模块接收到第二投射光讯号时，光学笔的无线发射器输出第二电讯号并传送至投影装置的无线接收器，且第一微处理器对第二区域的编码进行译码；其中第一电讯号对应光学笔位于第一区域，第二电讯号对应光学笔位于第二区域。在另一实施例中，则是在光学笔上设置第二微处理器，与第一光学模块及无线发射器电性连接，在第二微处理器上进行运算处理后再将相关电讯号以无线发射器送出。

根据本发明一实施例，提出一种光学笔位置判定方法，包括：

提供一光学笔，可配合一投影装置与一投射表面运作，投射表面具有第一区域与第二区域，投影装置向第一区域投射第一投射光讯号，向第二区域投射第二投射光讯号。光学笔结构如上述。若作动机构送出启动讯号，且第一光学模块接收到第一投射光讯号，则令无线发射器输出第一电讯号，其中第一电讯号对应光学笔位于第一区域。若作动机构送出启动讯号，且第一光学模块接收到第二投射光讯号时，则令无线发射器输出第二电讯号，其中第二电讯号对应光学笔位于第二区域。

根据本发明，提出一种投影装置的讯号处理方法，包括：

提供投影装置，包括无线接收器和与该无线接收器电性连接的第一微处理器，投影装置可配合光学笔与投射表面运作；

当无线接收器接收到电讯号，该第一微处理器将电讯号加以译码，所得到的坐标信息，判定为光学笔的光笔位置；和

该第一微处理器将投影装置内建的影像显示于投射表面上所对应的光笔位置。

通过本发明所述的光学笔设计及其位置判别方式，可广泛地适用于各种不同握笔姿势的使用者，解决了使用者可能不小心遮挡到光讯号而产生光学笔不灵敏的问题，当使用者在交互式显示系统中使用实施例的光学笔与听者进行讨论和交流时，无须再注意持握光学笔方式是否不佳，光学笔时时刻刻都能保持在高灵敏度，使用过程中十分轻松便利。

附图说明

图1绘示一种判定光学笔在显示表面上的感测位置的传统方法中，所投射至显示表面上的一系列图案的示意图。

图2绘示一种交互式显示系统的示意图。

图3绘示依照本发明第一实施例的光学笔结构的示意图。

图4绘示依照本发明第二实施例的光学笔结构的示意图。

图5A为判别图4的光学笔位置的方法流程图。

图5B为一种投影装置的讯号处理的方法流程图，其中图5B方法的投影装置可配合图5A方法的光学笔而运作。

图6绘示依照本发明第三实施例的光学笔结构的示意图。

图7为依照本发明第三实施例光学笔在空间中的简单示意图。

图8绘示依照本发明第四实施例的光学笔结构的示意图。

图9A为判别图8的光学笔位置的方法流程图。

图9B为一种投影装置的讯号处理的方法流程图，其中图9B方法的投影装置可配合图9A方法的光学笔而运作。

图10绘示依照本发明第五实施例的光学笔结构的示意图。

图11A为判别图10的光学笔位置的方法流程图。

图11B为一种投影装置的讯号处理的方法流程图，其中图11B方法的投影装置可配合图11A方法的光学笔而运作。

具体实施方式

为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。

本发明所提出的光学笔结构，主要是在笔的尾部装设光学模块，以减低因书写方式影响接收光的讯号而造成不灵敏。图2绘示一种交互式显示系统的示意图。其中，交互式显示系统2包括投射表面21、投影装置23、光学笔25和讯号源(例如计算机)26。一般而言，投影装置23则是和讯号源26之间以无线或有线方式进行信息传输，使用者利用讯号源26(例如计算机)可将所需之相关影像内容提供至投影装置23，再经由投影装置23将影像投影至投射表面21。而光学笔25则可配合投影装置23与投射表面21进行运作。投射表面21可以是任何物体如白板、墙面、布面的任一平整表面或具曲率的表面，并没有特别限制。当使用者欲在投影的影像上以光学笔进行书写或修改等编辑动作，则启动光学笔25的作动机构，例如按压按钮251、或透过其它方式(如令光学笔前部接触到投射表面21)，使光学笔25的无线发射器252可输出相关电讯号至投影装置23的无线接收器232，且投影装置23的微处理器233再根据所接收到的电讯号进行后续处理。或者是在光学笔25的微处理器253上进行运算处理后再将相关电讯号以无线发射器252送出。投影装置23的详细结构为通常知识者所知，在此不再赘述。

一般市售的光学笔是在笔的前端进行接收光讯号，然而，每个使用者持握光学笔的姿势都不同，而且都很可能在以光学笔进行书写或修改等动作时，不小心遮挡到光讯号而产生光学笔不灵敏的问题，在使用交互式显示系统与听者进行讨论和交流时，使用者还得必须同时注意到持握光学笔的方式，这造成很大的不便和困扰。

本发明实施例中所提出的光学笔结构，主要是在笔的尾部装设光学模块，以减低因书写方式影响接收光的讯号而造成不灵敏。因此，实施例的光学笔结构可适用于多种不同的握笔方式，使不同持笔习惯的使用者都能轻松地使用实施例的光学笔进行书写，在与听者进行交互式讨论和交流时，实施例的光学笔时时刻刻都能保持在高灵敏度，使用者不用分心去注意握笔方式是否有挡到光讯号。

以下提出多组相关实施例，说明在如图2所示的交互式显示系统中，各实施例的光学笔结构以及如何配合投影装置23与投射表面21进行操作。

然而，实施例中所提出的光学笔结构仅为举例说明之用，并非对本发明欲保护的范围做限缩。再者，实施例中的图示亦省略不必要的组件，例如光学笔中为相关领域者所知的用来接收光讯号的光学构件细部(包括光源、光感应器和透镜等细部)、光学笔欲进行书写的作动机构细部、…等等，在此省略叙述，以利清楚显示本发明的技术特点。

第一实施例

请参照图3，其绘示依照本发明第一实施例的光学笔结构的示意图。第一实施例的光学笔30，至少包括有壳体301、作动机构303、第一光学模块305和无线发射器307。其中壳体301具有前部301a与尾部301b，前部301a与尾部301b间隔预设长度L1。作动机构303，大多设置在壳体前部301a，当使用者开启作动机构303欲使用光学笔30时，作动机构303送出启动讯号。可实行的作动机构303种类十分多样，例如：作动机构303是一环状套筒环绕于壳体前部301a，如此可允许该使用者以任意角度握持光学笔30，而环状套筒均能侦测光学笔30是否与投射表面21接触，令光学笔前部301a接触到投射表面21可使作动机构送出启动讯号；或是作动机构303是按钮，设置于壳体前部301a，如此当使用者握持光学笔30时，按钮对应于使用者拇指指尖或食指指尖位置，当使用者按压按钮可使作动机构送出启动讯号。其它类型的作动机构303也可运用。在实施例中虽绘示按压方式的按钮型态，但本发明并不限于此。

在使用光学笔的过程中，多数人都很容易因握笔角度不良而遮挡到光学笔30的前部301a，影响收光效果。因此第一实施例的光学笔30中，第一光学模块305设置在壳体301的尾部301b；而壳体301内的无线发射器307则与第一光学模块305电性连接。

请同时参照第2、3图。假设投射表面21上有第一区域211与第二区域212，而投影装置23向第一区域211投射第一投射光讯号，向第二区域212投射第二投射光讯号。

若作动机构303送出启动讯号，且第一光学模块305接收到第一投射光讯号时(表示光学笔30的尾部301b在对应投射表面21上第一区域211的位置)，则光学笔30的无线发射器307输出第一电讯号，并传送至投影装置23的无线接收器232，且微处理器233对第一区域211的编码进行译码。也就是说，第一电讯号对应光学笔30位于第一区域211。当作动机构303中断送出启动讯号时，无线发射器307则停止输出第一电讯号。

若作动机构303送出启动讯号，且第一光学模块305接收到第二投射光讯号时(表示光学笔30的尾部301b在对应投射表面21上第二区域212的位置)，光学笔30的无线发射器307输出第二电讯号，并传送至投影装置23的无线接收器232，且微处理器233对该第二区域212的编码进行译码。也就是说，第二电讯号对应光学笔30位于第二区域212。当作动机构303中断送出启动讯号时，无线发射器307则停止输出第二电讯号。

另外，实施例的光学笔30与投射表面21和投影装置23之间配合运作以判定光学笔30位置的方式有很多种，例如：投射表面21的第一区域211包含复数画素，该些个画素于单一视讯框(video frame)中可被设定为不同的灰阶值，投影装置23的第一投射光讯号将第一区域211位置信息编码于该些个画素灰阶值中，光学笔30的第一光学模块305可侦测出该些个画素灰阶值，而第一电讯号传送该些个画素灰阶值。又例如：投射表面21的第一区域211于每个视讯框中仅具有单一灰阶值，投影装置23的第一投射光讯号将第一区域211位置信息编码于连续复数个视讯框的该第一区域灰阶值中，光学笔30的第一光学模块305可侦测第一区域单一灰阶值，而第一电讯号传送连续复数个视讯框中的该第一区域灰阶值。多种习知技术均已提出位置信息编码和译码的方式，在实际应用实施例的光学笔时可视应用所需，选择适合的编码/译码方式做配合，本发明对此亦不多做限制。

本发明以下的其它实施例，与第一实施例相同或类似之组件沿用相同或类似的组件符号。

第二实施例

请参照图4，其绘示依照本发明第二实施例的光学笔结构的示意图。第二实施例的光学笔40与第一实施例的光学笔30结构相似。第二实施例的光学笔40除了在壳体301的尾部301b设置第一光学模块305，在前部301a亦设置第二光学模块402；而壳体301内的无线发射器307则和第一光学模块305、第二光学模块402电性连接。至于光学笔40其它相同或类似第一实施例的光学笔30的组件，在此不再赘述。

第二实施例的光学笔40是透过在笔的前部301a和尾部301b都设置光学模块，在使用光学笔的过程中，不会因握笔角度不良或特殊的握笔姿势而影响收光效果，以双重确保使用者在各种状况下都能顺利收到光讯号。

请同时参照第2、4图。假设投射表面21上有第一区域211、第二区域212与第三区域213，而投影装置23向第一区域211投射第一投射光讯号，向第二区域212投射第二投射光讯号，向第三区域213投射第三投射光讯号。设置在光学笔40前部301a的第二光学模块402可接收自第三区域213所反射的该第三投射光讯号。

请同时参照第2、4和5A图。图5A为判别图4的光学笔位置的方法流程图。首先，判断作动机构303是否被启动(步骤512)；若作动机构303送出启动讯号，则进入步骤514，判断光学笔40前部301a的第二光学模块402是否可以收到讯号。若第二光学模块402接收到第三投射光讯号，则光学笔40的无线发射器307输出第三电讯号(步骤516)。

这表示：当作动机构303送出启动讯号，且使用者手部没有挡到投至对应笔前部301a的第三区域213处的第三投射光讯号，无线发射器307所输出的第三电讯号传送至投影装置23的无线接收器232，且微处理器252对第三区域213进行译码，以获得光学笔40的前部301a的位置。

若作动机构303送出启动讯号，但第二光学模块402没有接收到来自笔前部301a的第三投射光讯号(ex：使用者手部挡到投至对应笔前部301a的第三区域213处的第三投射光讯号)，则进入步骤518，以光学笔的尾部301b收光。

若作动机构303送出启动讯号，且第一光学模块305接收到第一投射光讯号时(表示光学笔40的尾部301b在对应投射表面21上第一区域211的位置)，则进行步骤520，光学笔40的无线发射器307输出第一电讯号，并传送至投影装置23的无线接收器232，且微处理器252对第一区域211的编码进行译码。同样的，当作动机构303中断送出启动讯号时，无线发射器307则停止输出第一电讯号。

若作动机构303送出启动讯号，且第一光学模块305没有接收到第一投射光讯号，而是如步骤522所示，接收到第二投射光讯号时(表示光学笔40的尾部301b在对应投射表面21上第二区域212的位置)，则进行步骤524，光学笔40的无线发射器307输出第二电讯号，并传送至投影装置23的无线接收器232，且微处理器233对该第二区域212的编码进行译码。同样的，当作动机构303中断送出启动讯号时，光学笔40的无线发射器307则停止输出第二电讯号。

图5B为一种投影装置的讯号处理的方法流程图，其中图5B方法的投影装置可配合图5A方法的光学笔而运作。请同时参照第2、5A、5B图及前述说明。

首先，判断投影装置23的无线接收器232是否接收到电讯号(步骤532)；当无线接收器232接收到电讯号(不论是第一、第二或第三电讯号)，进入步骤534，微处理器233将该电讯号加以译码，所得到的坐标信息，判定为光学笔的光笔位置。而微处理器233将电讯号译码后，可进行后续其它多种方式的处理。

例如步骤536：与讯号源26配合运作的投影装置23，当微处理器233根据译码电讯号而得到坐标信息后，微处理器233于自讯号源26接收到的视讯讯号，对应该光笔位置处，迭加上投影装置23内建的笔头影像，并显示于投射表面21上所对应的该光笔位置。另外，除了在投射表面21上显示外，微处理器233译码后还可将该光笔位置传回讯号源26，在讯号源26修改其所输出的视讯讯号。实际应用时，可视使用者的需求对相配合的投影装置23和/或讯号源26做相关设定。

在第一、二实施例中，光学笔/投影装置均未考虑投射表面21和光学笔之间的角度差，而是将笔头笔尾均视为单一光笔位置。而以下第三、四实施例中则是考虑角度差，将笔头笔尾均视为不同光笔位置，并可由笔尾位置和角度差计算出笔头位置。

第三实施例

请参照图6，其绘示依照本发明第三实施例的光学笔结构的示意图。第三实施例的光学笔60，至少包括有壳体601、作动机构603、第一光学模块605、角度侦测模块(angle detecting module)606和无线发射器607。第三实施例的光学笔60与第一实施例的光学笔30的结构类似，除了光学笔60装设了角度侦测模块606，其与无线发射器607电性连接，可侦测该光学笔60于空间中的垂直倾斜角与水平旋转角。藉由光学笔60的尾部位置和角度之间的换算，可推得前部601a位置，达到更准确的书写效果。

在此实施例中，角度侦测模块606包括第一角度侦测器6063和第二角度侦测器6065。第一角度侦测器6063用以侦测光学笔60相对于地表的水平旋转角(swivel angle)，例如是陀螺仪、电子罗盘模块(e-compass module)、或是其它可侦测水平旋转角的传感器。第二角度侦测器6065用以侦测光学笔60相对于地表的垂直倾斜角(tilt angle)，例如是重力传感器(G-sensor)、或是其它可侦测垂直倾斜角的传感器。

同样的，光学笔60的壳体601具有前部601a与尾部601b，前部601a与尾部601b间隔预设长度L2。作动机构603设置在临近壳体前部601a，当使用者开启作动机构603欲使用光学笔60时，作动机构603送出启动讯号。作动机构603可实行的类型十分多种(请参考第一实施例的说明)，此实施例绘示按压方式的按钮型态，但不特别限制于此。

请同时参照第2、6图。同样假设投射表面21上有第一区域211与第二区域212，而投影装置23向第一区域211投射第一投射光讯号，向第二区域212投射第二投射光讯号。

若作动机构603送出启动讯号，且第一光学模块605接收到第一投射光讯号时(表示光学笔60的尾部601b在对应投射表面21上第一区域211的位置)，则光学笔60的无线发射器607输出第一电讯号、以及垂直倾斜角与水平旋转角(由角度侦测模块606的第一角度侦测器6063和第二角度侦测器6065分别侦测)，并传送至投影装置23的无线接收器232，且微处理器233对第一区域211的编码进行译码；微处理器233并利用光学笔60的尾部601b在第一区域211的位置、光学笔60的预设长度L2、垂直倾斜角与水平旋转角等信息，计算出光学笔60的前部601a的位置坐标，达到更准确的书写位置。当作动机构603中断送出启动讯号时，无线发射器607则停止输出第一电讯号。

同样的，若作动机构603送出启动讯号，且第一光学模块605接收到第二投射光讯号时(表示光学笔60的尾部601b在对应投射表面21上第二区域212的位置)，光学笔60的无线发射器607输出第二电讯号、垂直倾斜角与水平旋转角，并传送至投影装置23的无线接收器232，且微处理器233对第二区域212的编码进行译码，并利用光学笔60的尾部601b在第二区域212的位置、预设长度L2、垂直倾斜角与水平旋转角等信息，计算出光学笔60的前部601a的位置坐标。当作动机构603中断送出启动讯号时，无线发射器607则停止输出第二电讯号。

图7为依照本发明第三实施例光学笔在空间中的简单示意图。图7中，光学笔60的壳体601的前部601a与尾部601b间隔预设长度L2。假设前部601a的位置为坐标(A，B，C)，X-Y平面为投射表面21，X-Z平面与X-Y平面正交，θ角度为光学笔60笔身的倾斜角度，α角度为笔身在X-Z平面投影与Z轴的夹角。因此θ角度和α角度分别为光学笔60的垂直倾斜角与水平旋转角，光学笔60尾部601b的坐标为(a，b，c)，a＝A+L2×cosθ×sinα，b＝B+L2×sinθ，c＝C+L2×cosθ×cosα。微处理器233可根据光学笔60尾部601b的坐标位置(a，b，c)、已知的光学笔60预设长度L2、侦测到的垂直倾斜角θ与水平旋转角α等信息，计算出光学笔60的前部601a的位置坐标(A，B，C)。

第四实施例

请参照图8，其绘示依照本发明第四实施例的光学笔结构的示意图。第四实施例的光学笔80与第三实施例的光学笔60结构相似。第四实施例的光学笔80除了在壳体601的尾部601b设置第一光学模块605，在前部601a亦设置第二光学模块802；而壳体601内的无线发射器607则和第一光学模块605、第二光学模块802电性连接。同样的，第四实施例的光学笔80也设置有角度侦测模块606，包括分别侦测光学笔80于空间中的垂直倾斜角与水平旋转角的第一角度侦测器6063和第二角度侦测器6065。

第四实施例和第二实施例一样，都是在笔的前部301a和尾部301b都设置光学模块，在使用光学笔的过程中，不会因使用者握笔角度不良或特殊的握笔姿势而影响收光效果，以双重确保使用者在各种状况下都能顺利收到光讯号。而和第二实施例不同的是，第四实施例增加了角度侦测的部份，若笔的前部601a讯号接收不良，在尾部601b接收讯号后，可藉由角度换算而推得前部601a位置，达到更准确的书写效果。

以下为第四实施例的光学笔位置判别方法和相配合的投影装置讯号处理的详细说明。

请同时参照第2、8图。假设投射表面21上有第一区域211、第二区域212与第三区域213，而投影装置23向第一区域211投射第一投射光讯号，向第二区域212投射第二投射光讯号，向第三区域213投射第三投射光讯号。设置在光学笔80前部601a的第二光学模块802可接收自第三区域213所反射的该第三投射光讯号。

请同时参照第2、8和9A图。图9A为判别图8的光学笔位置的方法流程图。首先，判断作动机构603是否被启动(步骤912)；若作动机构603送出启动讯号，则进入步骤914，判断光学笔80前部601a的第二光学模块802是否可以收到讯号。若第二光学模块802接收到第三投射光讯号，则光学笔80的无线发射器607输出第三电讯号(步骤916)。

这表示：当作动机构603送出启动讯号，且使用者手部没有挡到投至对应笔前部601a的第三区域213处的第三投射光讯号，无线发射器607所输出的第三电讯号传送至投影装置23的无线接收器232，且微处理器252对第三区域213进行译码，无须经过角度转换，即可获得光学笔80的前部601a的位置。

然而若作动机构603送出启动讯号，但第二光学模块802没有接收到来自笔前部601a的第三投射光讯号(ex：使用者手部挡到投至对应笔前部601a的第三区域213处的第三投射光讯号)，则进入步骤918，以光学笔的尾部601b收光。

若作动机构603送出启动讯号，且第一光学模块605接收到第一投射光讯号时(表示光学笔80的尾部601b在对应投射表面21上第一区域211的位置)，则进行步骤920，光学笔80的无线发射器607输出第一电讯号、垂直倾斜角与水平旋转角，并传送至投影装置23的无线接收器232，且微处理器233对第一区域211的编码进行译码，并利用光学笔80的尾部601b在第一区域211的位置、预设长度L2、垂直倾斜角与水平旋转角等信息，计算出光学笔80的前部601a的位置坐标(计算方式可参考第三实施例的说明)。当作动机构603中断送出启动讯号时，无线发射器607则停止输出第一电讯号。

若作动机构603送出启动讯号，且第一光学模块605没有接收到第一投射光讯号，而是如步骤922所示，接收到第二投射光讯号时(表示光学笔80的尾部601b在对应投射表面21上第二区域212的位置)，则进行步骤924，光学笔80的无线发射器607输出第二电讯号、垂直倾斜角与水平旋转角，并传送至投影装置23的无线接收器232，且微处理器233对该第二区域212的编码进行译码，并利用光学笔80的尾部601b在第二区域212的位置、预设长度L2、垂直倾斜角与水平旋转角等信息，计算出光学笔80的前部601a的位置坐标。同样的，当作动机构603中断送出启动讯号时，无线发射器607则停止输出第二电讯号。

图9B为一种投影装置的讯号处理的方法流程图，其中图9B方法的投影装置可配合图9A方法的光学笔而运作。请同时参照第2、9A、9B图及前述说明。

首先，判断投影装置23的无线接收器232是否接收到任何电讯号(步骤932)。若无线接收器232接收到第三电讯号(步骤934)表示使用者手部没有挡到投至对应笔前部601a的第三区域213处的第三投射光讯号(笔尖收得到讯号)，进入步骤936，投影装置23的微处理器233将该电讯号(即第三电讯号)加以译码，所得到的坐标信息，判定为光学笔的前部601a位置。

若无线接收器232没有接收到第三电讯号，表示使用者手部挡到对应光学笔前部601a的第三投射光讯号，此时将使用光学笔尾部601b所收到的讯号，并进行步骤938，无线接收器232接收到第一或第二电讯号，并接收角度侦测器606所侦测到的垂直倾斜角与水平旋转角，并且如步骤940，投影装置23的微处理器233将所收到的电讯号(即第一或第二电讯号)加以译码，所得到的坐标信息判定为光学笔80的尾部601b位置。接着如步骤942，微处理器233依据光学笔80的尾部601b位置、预设长度L2、垂直倾斜角与水平旋转角等信息，计算出光学笔80的前部601a的位置。

同样投影装置23的微处理器233在将电讯号译码或进行相关计算后，可进行后续其它多种方式的处理。例如步骤946：与讯号源26配合运作的投影装置23，当微处理器233根据译码电讯号而得到坐标信息后，微处理器233于自讯号源26接收到的视讯讯号，对应该光笔位置处，迭加上投影装置23内建的笔头影像，并显示于投射表面21上所对应的该光笔位置。另外，除了在投射表面21上显示外，微处理器233译码后还可将该光笔位置传回讯号源26，在讯号源26修改其所输出的视讯讯号。实际应用时，可视使用者的需求对相配合的投影装置23和/或讯号源26做相关设定。

第五实施例

在上述第一至四实施例中是以投影装置23的微处理器233根据接收到的电讯号(自光学笔的无线发射器传来)进行译码做说明。但实际应用时并不以此为限。也可以在光学笔内设置微处理器进行译码，译码后再将光笔位置传回投影装置23。

请参照图10，其绘示依照本发明第五实施例的光学笔结构的示意图。第五实施例的光学笔90包括微处理器953，其余组件则与第四实施例的光学笔80结构类似，与第四实施例相同或类似的组件沿用相同或类似的组件符号。

第五实施例的光学笔90分别在壳体601的尾部601b和前部601a设置第一光学模块605和第二光学模块802。壳体601内也设置有角度侦测模块606，包括分别侦测光学笔80于空间中的垂直倾斜角与水平旋转角的第一角度侦测器6063和第二角度侦测器6065。壳体601内的微处理器953则和角度侦测模块606、第一光学模块605、第二光学模块802电性连接。无线发射器607则和微处理器953、作动机构603电性连接。

以下为第五实施例的光学笔位置判别方法和相配合的投影装置讯号处理的详细说明。

同样地，在第五实施例中配合图2作说明。请同时参照第2、10图。同样的，假设投射表面21上有第一区域211、第二区域212与第三区域213，而投影装置23向第一区域211投射第一投射光讯号，向第二区域212投射第二投射光讯号，向第三区域213投射第三投射光讯号。设置在光学笔90前部601a的第二光学模块802可接收自第三区域213所反射的该第三投射光讯号。

请同时参照第2、10和11A图。图11A为判别图10的光学笔位置的方法流程图。首先，判断作动机构603是否被启动(步骤1112)；若作动机构603送出启动讯号，则进入步骤1114，判断光学笔90前部601a的第二光学模块802是否可以收到讯号。若第二光学模块802接收到第三投射光讯号，则光学笔80的无线发射器607输出第三电讯号(步骤1116)。

这表示：当作动机构603送出启动讯号时，使用者的手部没有挡到投至对应笔前部601a的第三区域213处的第三投射光讯号，则光学笔90的微处理器953对第三区域213进行译码，无须经过角度转换，即可令无线发射器607输出第三电讯号至投影装置23的无线接收器232，即可获得光学笔90的前部601a的位置。

然而若作动机构603送出启动讯号，但第二光学模块802没有接收到来自笔前部601a的第三投射光讯号(ex：使用者手部挡到投至对应笔前部601a的第三区域213处的第三投射光讯号)，则进入步骤1118，以光学笔的尾部601b收光。

步骤1118中，若作动机构603送出启动讯号，且第一光学模块605接收到第一投射光讯号时(表示光学笔90的尾部601b在对应投射表面21上第一区域211的位置)，则进行步骤1120，微处理器953可藉由接收到的第一投射光讯号、垂直倾斜角讯号与水平旋转角讯号、和光学笔90的预设长度L2等信息，计算出壳体前部601a位于该投射表面的估算对应位置，并由光学笔90的无线发射器607输出第四电讯号。其中，位置坐标的计算方式可参考第三实施例的说明。当作动机构603中断送出启动讯号时，无线发射器607则停止输出第四电讯号。

若作动机构603送出启动讯号，且第一光学模块605如步骤1122所示接收到第二投射光讯号时(表示光学笔90的尾部601b在对应投射表面21上第二区域212的位置)，则进行步骤1124，微处理器953同样的可藉由接收到的第二投射光讯号、垂直倾斜角讯号、水平旋转角讯号、和光学笔90的预设长度L2等信息，计算出壳体前部601a位于该投射表面的估算对应位置，并由光学笔90的无线发射器607输出第五电讯号。当作动机构603中断送出启动讯号时，无线发射器607则停止输出第五电讯号。

图11B为一种投影装置的讯号处理的方法流程图，其中图11B方法的投影装置可配合图11A方法的光学笔而运作。请同时参照第2、11A、11B图及前述说明。首先，判断投影装置23的无线接收器232是否接收到任何电讯号(步骤1132)。若投影装置23的无线接收器232接收到电讯号(不论是第三、第四或第五电讯号)，进入步骤1134，投影装置23的处理器233将所收到的电讯号所对应的坐标信息判定为光学笔的光笔前部位置。由于第五实施例的光学笔90设置了微处理器953，当使用者手部没有挡到投至对应笔前部601a的第三区域213处的第三投射光讯号(讯号来自笔尖)，则光学笔90的微处理器953将第三电讯号加以译码；当使用者手部挡到对应笔前部601a的第三区域213处的第三投射光讯号(讯号来自笔前)，则微处理器953藉由接收到的第一或第二投射光讯号(讯号来自笔尾)、垂直倾斜角讯号、水平旋转角讯号和预设长度L2等信息，计算出壳体前部601a位于该投射表面的估算对应位置，再由无线发射器607输出第四或第五电讯号。这表示，无论讯号是否经过计算，由光学笔90的无线发射器607所输出的电讯号都与光学笔90的前部601a位置相对应。因此，投影装置23的无线接收器232所接收到的电讯号，其所对应的坐标信息皆判定为光学笔90的前部601a位置。

同样的，投影装置23的微处理器233在接收到相关电讯号后，可进行后续其它多种方式的处理。例如步骤1136：与讯号源26配合运作的投影装置23，当微处理器233根据接收到的电讯号而得到对应壳体前部601a位置的坐标信息后，微处理器233于自讯号源26接收到的视讯讯号，对应该光笔位置处，迭加上投影装置23内建的笔头影像，并显示于投射表面21上所对应的该光笔位置。另外，除了在投射表面21上显示外，微处理器233还可将该光笔位置传回讯号源26，在讯号源26修改其所输出的视讯讯号。实际应用时，可视使用者的需求对相配合的投影装置23和/或讯号源26做相关设定。

根据上述实施例所提出的光学笔设计及其位置判别方式，广泛地适用于各种不同握笔姿势的使用者，解决了使用者可能不小心遮挡到光讯号而产生光学笔不灵敏的问题，当使用者在交互式显示系统中使用实施例的光学笔与听者进行讨论和交流时，无须再注意持握光学笔方式是否不佳，光学笔时时刻刻都能保持在高灵敏度，使用过程中十分轻松便利。

本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。

Claims (48)

1.一种光学笔，配合投影装置与投射表面运作，该投射表面具有第一区域与第二区域，该投影装置向该第一区域投射第一投射光讯号，向该第二区域投射第二投射光讯号，该光学笔包括：

壳体，具有前部与尾部，该前部与该尾部间隔预设长度；

作动机构，设置在该壳体前部，当该光学笔前部接触到该投射表面或使用者按压该作动机构时，该作动机构送出启动讯号；

第一光学模块，设置在该壳体尾部；

无线发射器，电性连接该第一光学模块；

当该第一光学模块接收到该第一投射光讯号时，该无线发射器输出第一电讯号，当该第一光学模块接收到该第二投射光讯号时，该无线发射器输出第二电讯号，其中该第一电讯号对应该光学笔位于该第一区域，该第二电讯号对应该光学笔位于该第二区域。

2.如权利要求1所述的光学笔，更包括：

角度侦测模块，电性连接该无线发射器，侦测该光学笔于空间中的垂直倾斜角与水平旋转角；

当该第一光学模块接收到该第一投射光讯号或该第二投射光讯号二者之一时，该无线发射器同时输出该垂直倾斜角与该水平旋转角。

3.如权利要求2所述的光学笔，其中该角度侦测模块包括：

第一角度侦测器，用以侦测该光学笔相对于地表的该水平旋转角；和

第二角度侦测器，用以侦测该光学笔相对于地表的该垂直倾斜角。

4.如权利要求3所述的光学笔，其中该第一角度侦测器为陀螺仪、或电子罗盘模块。

5.如权利要求3所述的光学笔，其中该第二角度侦测器为重力传感器。

6.如权利要求1所述的光学笔，更包括：

第二光学模块，电性连接该无线发射器，且设置在该壳体前部；

其中该投射表面更具有第三区域，该投影装置向该第三区域投射第三投射光讯号，该第二光学模块用以接收自该第三区域所反射的该第三投射光讯号，并由该无线发射器，输出第三电讯号；

当该第二光学模块接收到该第三投射光讯号时，该无线发射器输出该第三电讯号；

当该第二光学模块未接收到该第三投射光讯号，且该第一光学模块接收到该第一投射光讯号时，该无线发射器输出该第一电讯号；

当该第二光学模块未接收到该第三投射光讯号，且该第一光学模块接收到该第二投射光讯号时，该无线发射器输出该第二电讯号。

7.如权利要求6所述的光学笔，更包括：

角度侦测模块，电性连接该无线发射器，侦测该光学笔于空间中的垂直倾斜角与水平旋转角；

当该第一光学模块接收到该第一投射光讯号或该第二投射光讯号二者之一时，该无线发射器同时输出该垂直倾斜角与该水平旋转角。

8.如权利要求1所述的光学笔，更包括：

角度侦测模块，电性连接该无线发射器，侦测该光学笔于空间中的垂直倾斜角；

微处理器，电性连接该第一光学模块、该角度侦测模块及该无线

发射器；

其中该微处理器可藉由该第一或第二投射光讯号、该预设长度及该垂直倾斜角，计算出该壳体前部位于该投射表面的第一估算对应位置或第二估算对应位置，并由该无线发射器，选择性地输出该第一或第二估算对应位置。

9.如权利要求8所述的光学笔，更包括：

第二光学模块，电性连接该无线发射器及该微处理器，且设置在该壳体前部；

其中该投射表面更具有第三区域，该投影装置向该第三区域投射第三投射光讯号，该第二光学模块用以接收自该第三区域所反射的该第三投射光讯号，其中该微处理器可藉由该第三投射光讯号计算出该壳体前部位置；

当该第二光学模块接收到该第三投射光讯号时，该无线发射器输出该壳体前部位置；

当该第二光学模块未接收到该第三投射光讯号，且该第一光学模块接收到该第一投射光讯号时，该无线发射器输出该第一估算对应位置；

当该第二光学模块未接收到该第三投射光讯号，且该第一光学模块接收到该第二投射光讯号时，该无线发射器输出该第二估算对应位置。

10.如权利要求1所述的光学笔，其中该第一区域包含复数画素，该复数画素于单一视讯框中可被设定为不同的灰阶值，该第一投射光讯号将该第一区域位置信息编码于该复数画素灰阶值中，该第一光学模块可侦测该复数画素灰阶值，而该第一电讯号传送该复数个画素灰阶值。

11.如权利要求1所述的光学笔，其中该第一区域于每个视讯框中仅具有单一灰阶值，该第一投射光讯号将该第一区域位置信息编码于连续复数个视讯框的该第一区域灰阶值中，该第一光学模块用以侦测该第一区域单一灰阶值，而该第一电讯号传送连续复数个视讯框中的该第一区域灰阶值。

12.如权利要求1所述的光学笔，其中当该作动机构送出该启动讯号，且该第一光学模块同时接收到该第一投射光讯号时，该无线发射器输出该第一电讯号；

当该第一光学模块接收到该第一投射光讯号，但该作动机构中断送出该启动讯号时，该无线发射器停止输出该第一电讯号。

13.如权利要求1所述的光学笔，其中该作动机构是环绕于该壳体前部的环状套筒，用以允许该使用者以任意角度握持该光学笔，而该环状套筒均能侦测该光学笔是否与该投射表面接触。

14.如权利要求1所述的光学笔，其中该作动机构是设置于该壳体前部的按钮，当该使用者握持该光学笔时，该按钮对应于该使用者拇指指尖或食指指尖位置。

15.一种交互式显示系统，包括：

投射表面，具有第一区域与第二区域；

投影装置，向该第一区域投射第一投射光讯号，向该第二区域投

射第二投射光讯号，该投影装置包括：

无线接收器；和

第一微处理器，与该无线接收器电性连接；

光学笔，配合该投影装置与该投射表面运作，该光学笔包括：

壳体，具有前部与尾部，该前部与该尾部间隔预设长度；

作动机构，设置在该壳体前部，当该光学笔前部接触到该投射表面或使用者按压该作动机构时，该作动机构送出启动讯号；

第一光学模块，设置在该壳体尾部；及

无线发射器，电性连接该第一光学模块；

当该第一光学模块接收到该第一投射光讯号时，该光学笔的该无线发射器输出第一电讯号并传送至该投影装置的该无线接收器，且该第一微处理器对该第一区域的编码进行译码，

当该第一光学模块接收到该第二投射光讯号时，该光学笔的该无线发射器输出第二电讯号并传送至该投影装置的该无线接收器，且该第一微处理器对该第二区域的编码进行译码，

其中该第一电讯号对应该光学笔位于该第一区域，该第二电讯号对应该光学笔位于该第二区域。

16.如权利要求15所述的交互式显示系统，其中该光学笔更包括：

角度侦测模块，电性连接该无线发射器，侦测该光学笔于空间中的垂直倾斜角与水平旋转角；

当该第一光学模块接收到该第一投射光讯号或该第二投射光讯号二者之一时，该无线发射器同时输出该垂直倾斜角与该水平旋转角至该投影装置的该无线接收器。

17.如权利要求16所述的交互式显示系统，其中该光学笔的该角度侦测模块包括：

第一角度侦测器，用以侦测该光学笔相对于地表的该水平旋转角；和

第二角度侦测器，用以侦测该光学笔相对于地表的该垂直倾斜角。

18.如权利要求17所述的交互式显示系统，其中该光学笔的该第一角度侦测器为陀螺仪、或电子罗盘模块。

19.如权利要求17所述的交互式显示系统，其中该光学笔的该第二角度侦测器为重力传感器。

20.如权利要求15所述的交互式显示系统，其中该光学笔更包括：

第二光学模块，电性连接该无线发射器，且设置在该壳体前部；

其中该投射表面更具有第三区域，该投影装置向该第三区域投射第三投射光讯号，该第二光学模块用以接收自该第三区域所反射的该第三投射光讯号，并由该无线发射器，输出第三电讯号；

当该光学笔的该第二光学模块接收到该第三投射光讯号时，该无线发射器输出该第三电讯号至该投影装置的该无线接收器；

当该光学笔的该第二光学模块未接收到该第三投射光讯号，且该第一光学模块接收到该第一投射光讯号时，该无线发射器输出该第一电讯号至该投影装置的该无线接收器；

当该光学笔的该第二光学模块未接收到该第三投射光讯号，且该第一光学模块接收到该第二投射光讯号时，该无线发射器输出该第二电讯号至该投影装置的该无线接收器。

21.如权利要求20所述的交互式显示系统，其中该光学笔更包括：角度侦测模块，电性连接该无线发射器，侦测该光学笔于空间中的垂直倾斜角与水平旋转角；

当该第一光学模块接收到该第一投射光讯号或该第二投射光讯号二者之一时，该无线发射器同时输出该垂直倾斜角与该水平旋转角至该投影装置的该无线接收器。

22.如权利要求16所述的交互式显示系统，其中该光学笔更包括：

第二微处理器，电性连接该第一光学模块、该角度侦测模块及该无线发射器；

其中该第二微处理器可藉由该第一或第二投射光讯号、该预设长度及该垂直倾斜角与该水平旋转角讯号，计算出该壳体前部位于该投射表面的对应位置，并由该无线发射器，输出第四电讯号或第五电讯号。

23.如权利要求22所述的交互式显示系统，其中该光学笔更包括：

第二光学模块，电性连接该无线发射器及该第二微处理器，且设置在该壳体前部；

其中该投射表面更具有第三区域，该投影装置向该第三区域投射第三投射光讯号，该第二光学模块用以接收自该第三区域所反射的该第三投射光讯号，并由该无线发射器，输出第三电讯号；

当该第二光学模块接收到该第三投射光讯号时，该无线发射器输出该第三电讯号；

当该第二光学模块未接收到该第三投射光讯号，且该第一光学模块接收到该第一投射光讯号时，该无线发射器输出该第四电讯号；

当该第二光学模块未接收到该第三投射光讯号，且该第一光学模块接收到该第二投射光讯号时，该无线发射器输出该第五电讯号。

24.如权利要求15所述的交互式显示系统，其中当该光学笔的该作动机构送出该启动讯号，且该第一光学模块同时接收到该第一投射光讯号时，该无线发射器输出该第一电讯号至该投影装置的该无线接收器；

当该第一光学模块接收到该第一投射光讯号，但该作动机构中断送出该启动讯号时，该无线发射器停止输出该第一电讯号。

25.如权利要求15所述的交互式显示系统，其中该光学笔的该作动机构是环绕于该壳体前部的环状套筒，用以允许该使用者以任意角度握持该光学笔，而该环状套筒均能侦测该光学笔是否与该投射表面接触。

26.如权利要求15所述的交互式显示系统，其中该光学笔的该作动机构是设置于该壳体前部的按钮，当该使用者握持该光学笔时，该按钮对应于该使用者拇指指尖或食指指尖位置。

27.如权利要求15所述的交互式显示系统，其中当该光学笔的该作动机构送出该启动讯号，且该投影装置的该无线接收器接收到自该第一光学模块所传来的该第一投射光讯号或该第二投射光讯号二者之一时，该第一微处理器根据所收到的该第一或第二投射光讯号加以译码以得到光学笔位置，并将该投影装置内建的影像显示于该投射表面上所对应的该光学笔位置。

28.如权利要求27所述的交互式显示系统，更包括讯号源，以无线或有线方式输出视讯讯号于该投影装置，该第一微处理器译码后更将该光学笔位置传回该讯号源，由该讯号源修改其所输出的该视讯讯号。

29.如权利要求15所述的交互式显示系统，其中该投射表面的该第一区域包含复数画素，该复数画素于单一视讯框中被设定为不同的灰阶值，该第一投射光讯号将该第一区域位置信息编码于该复数画素灰阶值中，该第一光学模块用以侦测该复数画素灰阶值，而该第一电讯号传送该复数个画素灰阶值。

30.如权利要求15所述的交互式显示系统，其中该第一区域于每个视讯框中仅具有单一灰阶值，该第一投射光讯号将该第一区域位置信息编码于连续复数个视讯框的该第一区域灰阶值中，该第一光学模块用以侦测该第一区域单一灰阶值，而该第一电讯号传送连续复数个视讯框中的该第一区域灰阶值。

31.一种光学笔位置判定方法，其特征在于包括：

提供光学笔，配合投影装置与投射表面运作，该投射表面具有第一区域与第二区域，该投影装置向该第一区域投射第一投射光讯号，向该第二区域投射第二投射光讯号，该光学笔包括：

壳体，具有前部与尾部，该前部与该尾部间隔预设长度；

作动机构，设置在该壳体前部，当该光学笔前部接触到该投射表面或使用者按压该作动机构时，该作动机构送出启动讯号；

第一光学模块，设置在该壳体尾部；和

无线发射器，电性连接该第一光学模块；

若该作动机构送出该启动讯号，且该第一光学模块接收到该第一投射光讯号，则令该无线发射器输出第一电讯号，其中该第一电讯号对应该光学笔位于该第一区域；

若该作动机构送出该启动讯号，且该第一光学模块接收到该第二投射光讯号时，则令该无线发射器输出第二电讯号，其中该第二电讯号对应该光学笔位于该第二区域。

32.如权利要求31所述的方法，其中该光学笔更包括：角度侦测模块电性连接该无线发射器，侦测该光学笔于空间中的垂直倾斜角与水平旋转角；

当该第一光学模块接收到该第一投射光讯号时，该无线发射器同时输出该第一电讯号、以及该垂直倾斜角与该水平旋转角；

当该第一光学模块接收到该第二投射光讯号时，该无线发射器同时输出该第二电讯号、以及该垂直倾斜角与该水平旋转角。

33.如权利要求32所述的方法，其中该角度侦测模块包括：

第一角度侦测器，用以侦测该光学笔相对于地表的该水平旋转角；和

第二角度侦测器，用以侦测该光学笔相对于地表的该垂直倾斜角。

34.如权利要求31所述的方法，其中该光学笔更包括：第二光学模块电性，连接该无线发射器，且设置在该壳体前部；

其中该投射表面更具有第三区域，该投影装置向该第三区域投射第三投射光讯号，该第二光学模块用以接收自该第三区域所反射的该第三投射光讯号，并由该无线发射器，输出第三电讯号；

若该作动机构送出该启动讯号，且该第二光学模块同时接收到该第三投射光讯号时，该无线发射器输出该第三电讯号，其中该第三电讯号对应该光学笔位于该第三区域；

若该作动机构送出该启动讯号，但该第二光学模块未接收到该第三投射光讯号，而该第一光学模块接收到该第一投射光讯号时，该无线发射器输出该第一电讯号，其中该第一电讯号对应该光学笔位于该第一区域；

若该作动机构送出该启动讯号，但该第二光学模块未接收到该第三投射光讯号，而该第一光学模块接收到该第二投射光讯号时，该无线发射器输出该第二电讯号，其中该第二电讯号对应该光学笔位于该第二区域。

35.如权利要求34所述的方法，其中该光学笔更包括：角度侦测模块，电性连接该无线发射器，侦测该光学笔于空间中的垂直倾斜角与水平旋转角；

当该第一光学模块接收到该第一投射光讯号时，该无线发射器同时输出该第一电讯号、以及该垂直倾斜角与该水平旋转角；

当该第一光学模块接收到该第二投射光讯号时，该无线发射器同时输出该第二电讯号、以及该垂直倾斜角与该水平旋转角。

36.如权利要求32所述的方法，其中该光学笔更包括：

微处理器，电性连接该第一光学模块、该角度侦测模块及该无线发射器；

其中该微处理器可藉由该第一或第二投射光讯号、该预设长度及该垂直倾斜角与该水平旋转角讯号，计算出该壳体前部位于该投射表面的对应位置，并由该无线发射器，输出第四电讯号或第五电讯号。

37.如权利要求36所述的方法，其中该光学笔更包括：

第二光学模块，电性连接该无线发射器及该微处理器，且设置在该壳体前部；

其中该投射表面更具有第三区域，该投影装置向该第三区域投射第三投射光讯号，该第二光学模块用以接收自该第三区域所反射的该第三投射光讯号，并由该无线发射器，输出第三电讯号；

当该第二光学模块接收到该第三投射光讯号时，该无线发射器输出该第三电讯号；

当该第二光学模块未接收到该第三投射光讯号，且该第一光学模块接收到该第一投射光讯号时，该无线发射器输出该第四电讯号；

当该第二光学模块未接收到该第三投射光讯号，且该第一光学模块接收到该第二投射光讯号时，该无线发射器输出该第五电讯号。

38.如权利要求31所述的方法，其中若该第一光学模块接收到该第一投射光讯号，但该作动机构中断送出该启动讯号时，该无线发射器停止输出该第一电讯号。

39.如权利要求31所述的方法，其中该光学笔的该作动机构是环绕于该壳体前部的环状套筒，用以允许该使用者以任意角度握持该光学笔，当该环状套筒侦测到该光学笔前部接触到该投射表面，则该作动机构送出该启动讯号。

40.如权利要求31所述的方法，其中该光学笔的该作动机构是设置于该壳体前部的按钮，当该使用者握持该光学笔时，该按钮对应于该使用者拇指指尖或食指指尖位置，当该使用者按压该作动机构，则该作动机构送出该启动讯号。

41.如权利要求31所述的方法，其中该投射表面的该第一区域包含复数画素，该复数画素于单一视讯框中被设定为不同的灰阶值，该第一投射光讯号将该第一区域位置信息编码于该复数画素灰阶值中，而该光学笔的该第一光学模块侦测该复数画素灰阶值，而该第一电讯号传送该复数个画素灰阶值。

42.如权利要求31所述的方法，其中该投射表面的该第一区域于每个视讯框中仅具有单一灰阶值，该第一投射光讯号将该第一区域位置信息编码于连续复数个视讯框的该第一区域灰阶值中，该光学笔的该第一光学模块侦测该第一区域单一灰阶值，而该第一电讯号传送连续复数个视讯框中的该第一区域灰阶值。

43.一种投影装置的讯号处理方法，包括：

提供投影装置，包括无线接收器和与该无线接收器电性连接的第一微处理器，该投影装置配合光学笔与投射表面运作，该投射表面具有第一区域与第二区域，该投影装置向该第一区域投射第一投射光讯号，向该第二区域投射第二投射光讯号，所配合运作的该光学笔包括设置在光学笔壳体的尾部的第一光学模块、以及电性连接该第一光学模块的无线发射器，当该第一光学模块接收到该第一投射光讯号时，该无线发射器输出第一电讯号，当该第一光学模块接收到该第二投射光讯号时，该无线发射器输出第二电讯号，其中该第一电讯号对应该光学笔位于该第一区域，该第二电讯号对应该光学笔位于该第二区域；

当该无线接收器接收到该无线发射器输出的电讯号，该第一微处理器将该电讯号加以译码，所得到的坐标信息，判定为该光学笔的光笔位置；和

该第一微处理器将该投影装置内建的影像显示于该投射表面上所对应的该光笔位置。

44.如权利要求43所述的方法，其中该投影装置配合讯号源运作，该讯号源以无线或有线方式输出视讯讯号于该投影装置，当该第一微处理器根据译码该电讯号而得到该坐标信息后，该第一微处理器于接收到的该视讯讯号，对应该光笔位置处，迭加上该投影装置内建的影像，并显示于该投射表面上所对应的该光笔位置。

45.如权利要求44所述的方法，更包括：该第一微处理器译码后将该光笔位置传回该讯号源，由该讯号源修改其所输出的该视讯讯号。

46.如权利要求43所述的方法，其中所配合运作的该光学笔还包括设置在光学笔壳体的前部的第二光学模块，该第二光学模块电性连接该无线发射器，其中该光学笔壳体的该前部与该尾部间隔预设长度，该方法更包括：

该投影装置的该无线接收器是否收到该第二光学模块的电讯号，则该第一微处理器根据译码该电讯号所得到的该坐标信息，判定为该光学笔的该前部位置。

47.如权利要求46所述的方法，其中所配合运作的该光学笔更包括角度侦测模块，电性连接该无线发射器，以侦测该光学笔于空间中的垂直倾斜角与水平旋转角，当该投影装置的该无线接收器没有收到该第二光学模块的电讯号，该方法更包括：

该无线接收器接收该垂直倾斜角与该水平旋转角；

该第一微处理器根据译码该第一光学模块的电讯号、该预设长度、该垂直倾斜角与该水平旋转角计算出该光学笔前部位置。

48.如权利要求46所述的方法，其中所配合运作的该光学笔更包括：

角度侦测模块，电性连接该无线发射器，以侦测该光学笔于空间中的垂直倾斜角与水平旋转角；及

第二微处理器，电性连接该第一、第二光学模块、该角度侦测模块及该无线发射器；

当该第二微处理器没有收到该第二光学模块的电讯号，该第二微处理器可藉由该第一光学模块的电讯号、该预设长度及该垂直倾斜角与该水平旋转角讯号，计算出该光学笔前部位置，并由该无线发射器，输出电讯号至该无线接收器。

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