CN103809815A - 影像感测装置，光学触控装置和移动追踪装置 - Google Patents

影像感测装置，光学触控装置和移动追踪装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种影像感测装置，包含：控制单元以及影像传感器。在第一模式下，该控制单元使该影像传感器以第一影像感测范围感测第一影像并输出第一影像信号；在第二模式下，该控制单元使该影像传感器以第二影像感测范围来感测第二影像并输出第二影像信号；其中该第一影像感测范围小于该影像传感器的总影像感测范围，且该第二影像感测范围小于该第一影像感测范围。

Description

影像感测装置,光学触控装置和移动追踪装置
技术领域
本发明涉及影像感测装置，光学触控装置和移动追踪装置，特别有关可改变影像感测范围大小的影像感测装置，以及光学触控装置和移动追踪装置。
背景技术
现有技术中，影像传感器的感测范围通常是固定的，感测影像都会以影像传感器的总影像感测范围来感测影像。这样不但耗电，而且可能会感测到错误的影像。图1绘示了现有技术中，影像传感器以总影像感测范围感测影像的示意图。如图1所示，影像传感器100会以整个影像传感器的可感测范围(即总影像感测范围，这例中是N个像素乘上M个像素的矩阵)来感测影像。然而，影像传感器上可能会有脏污或灰尘所形成的干扰区P，因此影像传感器100所感测的影像可能会包含了干扰区P所形成的影像，因此会感测到不正确的影像。
发明内容
因此，本发明一个目的是公开一种可改变影像感测范围的影像感测装置。
本发明另一个目的是公开一种可改变影像感测范围的光学触控装置。
本发明又一个目的是公开一种可改变影像感测范围的移动追踪装置。
本发明的实施例公开了一种影像感测装置，包含：控制单元以及影像传感器。在第一模式下，该控制单元使该影像传感器以第一影像感测范围感测第一影像并输出第一影像信号；在第二模式下，该控制单元使该影像传感器以第二影像感测范围来感测第二影像并输出第二影像信号；其中该第一影像感测范围小于该影像传感器的总影像感测范围，且该第二影像感测范围小于该第一影像感测范围。
本发明的另一实施例公开了一种光学触控装置，包含：感测表面；光源，用以照射该感测表面上的物体；控制单元；以及影像传感器。在第一模式下，该控制单元使该影像传感器以第一影像感测范围感测第一影像并输出第一影像信号；在第二模式下，该控制单元使该影像传感器以第二影像感测范围来感测第二影像并输出第二影像信号，且该控制单元根据复数该第一影像信号或该第二影像信号计算出该物体在该感测表面上的触控动作；其中该第一影像感测范围小于该影像传感器的总影像感测范围，且该第二影像感测范围小于该第一影像感测范围。
本发明的另一个实施例公开了一种移动追踪装置，包含：显示器，包含设置在其上的光源；以及遥控器。遥控器包含：控制单元以及影像传感器。在第一模式下，该控制单元使该影像传感器以第一影像感测范围感测第一影像并输出第一影像信号；在第二模式下，该控制单元使该影像传感器以第二影像感测范围来感测第二影像并输出第二影像信号，且该控制单元根据该第一影像或该第二影像计算该光源的所在位置且根据该光源的所在位置计算该遥控器相对于该光源的移动动作；其中该第一影像感测范围小于该影像传感器的总影像感测范围，且该第二影像感测范围小于该第一影像感测范围。
根据前述的实施例，可以在不同模式下采用适合的感测范围来感测影像，这样不但可节省电能，更可以得到较正确的影像。
附图说明
图1绘示了现有技术中，影像传感器以总影像感测范围感测影像的示意图。
图2绘示了根据本发明的一个实施例的光学触控装置。
图3、图4、图5以及图6绘示了图2所示的光学触控装置的动作示意图。
图7绘示了根据本发明的一个实施例的移动追踪装置。
其中，附图标记说明如下：
100、300 影像传感器
200 光学触控装置
201 感测表面
203、705 光源
205、707 控制单元
207、709 影像传感器
P 干扰区
W1 第一影像感测范围
W2 第二影像感测范围
700 移动追踪装置
701 显示器
703 遥控器
具体实施方式
图2绘示了根据本发明的一个实施例的光学触控装置200。图3至图6则绘示了图2所示的光学触控装置200的动作示意图。如图2所示，光学触控装置200包含了一个感测表面201、一个光源203、一个控制单元205以及一个影像传感器207。光源203用以照射该感测表面201上的一个物体(这个实施例中是手指F)。影像传感器207用以感测影像，因此若手指F距离感测表面201小于一个预定距离，也就是有触控动作，则光源203的光会射至手指F并反射至影像传感器207，这样影像传感器207会感测到手指F的影像。而控制单元205会依据手指F的影像来计算手指F在感测表面201上的触控动作。
影像传感器207会在不同模式下以不同的影像感测范围来感测影像。请参阅图3，影像传感器300在第一模式下会以一个第一影像感测范围W1感测一个影像并产生一个相对应的第一影像信号。第一影像感测范围W1仅包含了影像传感器300的总影像感测范围的一部分且未包含到干扰区P，因此不但可以减少电能的消耗，更可以感测出比较正确的影像。第一影像感测范围W1的大小和位置可以由多种不同的决定机制来决定。举例来说，可根据影像传感器工艺的不同来判断影像传感器可能哪些部分较不适合用来感测，因此让第一影像感测范围W1不包含这些部分。或者，可以先判断出干扰区P的位置后，让第一影像感测范围W1不包含干扰区P。如何判断出干扰区P的位置有相当多的方式，举例来说，若在多张影像中发现有固定影像，则可将其判断是干扰区P，但并不限定。第一影像感测范围W1可以是矩形之外的任何形状，而且也可以是不连续的区域，如图4的实施例所示，第一影像感测范围W1是由不同的长条型感测区所组成。
影像传感器207在一个第二模式下会使用比第一影像感测范围W1更小的第二影像感测范围W2来感测影像以产生相对应的第二影像信号，如图5所示。第一影像感测范围W1和第二影像感测范围W2的位置关系可以如图3和图5所示般，第一影像感测范围W1包含了第二影像感测范围W2，但也可如图6所示般，第一影像感测范围W1和第二影像感测范围W2不重迭。在一个实施例中，控制单元205根据第一影像信号或第二影像信号判断影像传感器207的影像感测范围是否具有一个固定影像，并在使用第一影像感测范围W1或第二影像感测范围W2感测影像时，补偿固定影像。这个补偿固定影像的步骤可视为减低影像噪声的步骤，其可让影像传感器感测到更正确的影像。该如何判断固定影像并补偿它是熟知这项技艺者所知悉，故在此不再赘述。
在一个实施例中，第一模式是正常模式而第二模式是睡眠模式。也就是说，在正常模式下，影像传感器207会以第一影像感测范围W1来感测影像，当进入睡眠模式时，则会再以更小的第二影像感测范围W2来感测影像。在第二模式下，控制单元205使影像传感器207以第二影像感测范围W2感测手指F与感测表面201的距离是否小于一个临界值(也就是是否有触控动作)，若是则将光学触控装置200切换回第一模式，若否则使光学触控装置200维持在第二模式。详细言之，若手指F与感测表面201的距离大于一个临界值(即没有触控动作)，则影像传感器207不会接收到自手指F反射的光，因此亮度会较暗，相反地，若手指F与感测表面201的距离小于一个临界值(即有触控动作)，则影像传感器207会接收到自手指F反射的光，因此亮度会较亮。因此，在第二模式下，控制单元205会使影像传感器207以第二影像感测范围W2整体影像亮度的变化，若亮度的变化大于一个临界值，则代表可能有手指F或其它物体接近感测表面，因此控制单元205将光学触控装置200切换回第一模式。因为要感测整体影像亮度的变化并不需要太大的感测范围，因此在第二模式中可采用较小的第二影像感测范围W2。
图3至图6所示的影像感测机制也可运用在其它电子装置上。也就是说，图2中的控制单元205以及影像传感器207可视为一个影像感测装置，而这影像感测装置可运用在其它电子装置上。图7绘示了根据本发明的一个实施例的移动追踪装置，其也使用了前述由控制单元以及影像传感器组成的影像感测装置。如图7所示，移动追踪装置700包含了一个显示器701以及一个遥控器703。显示器701包含了设置在其上的至少一个光源705(这例中仅绘示其中一个光源)，而遥控器703包含了一个控制单元707以及一个影像传感器709。影像传感器709可依据图3至图6所示的影像感测机制来感测影像。在一个实施例中，第一模式是正常模式而第二模式是睡眠模式。在第一模式中，控制单元707会根据感测到的影像计算光源705的所在位置且根据光源707的所在位置计算遥控器703相对光源705的移动动作。在一个实施例中，可通过遥控器703相对光源705的移动动作来控制游标Cr，但并非用以限定本发明。而在第二模式中，控制单元707判断感测到的影像是否包含光源705所产生的一个光源影像，若是则将移动追踪装置700切换回第一模式，若否则使移动追踪装置700维持在第二模式。
根据前述的实施例，可以在不同模式下采用适合的感测范围来感测影像，这样不但可节省电能，更可以得到较正确的影像。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (20)

1.一种影像感测装置，包含：
控制单元；以及
影像传感器，在第一模式下，该控制单元使该影像传感器以第一影像感测范围感测第一影像并输出第一影像信号；在第二模式下，该控制单元使该影像传感器以第二影像感测范围来感测第二影像并输出第二影像信号；
其中该第一影像感测范围小于该影像传感器的总影像感测范围，且该第二影像感测范围小于该第一影像感测范围。
2.如权利要求1所述的影像感测装置，在该第二模式下，该控制单元使该影像传感器以该第二影像感测范围感测该第二影像的亮度，若该亮度的变化大于临界值，则该控制单元将该影像感测装置切换成该第一模式。
3.如权利要求1所述的影像感测装置，其中该控制单元根据该第一影像信号或第二影像信号判断该影像传感器的感测范围是否具有固定影像，并于使用该第一影像感测范围或该第二影像感测范围感测影像时，补偿该固定影像。
4.如权利要求1所述的影像感测装置，其中该影像传感器所接收的该影像是由对象的反射光所造成。
5.如权利要求1所述的影像感测装置，其中该影像传感器所接收的该影像是由对象发出的入射光所造成。
6.如权利要求1所述的影像感测装置，其中该第一影像感测范围包含了不连续的影像感测范围。
7.如权利要求1所述的影像感测装置，其中该第一影像感测范围包含该第二影像感测范围。
8.如权利要求1所述的影像感测装置，其中该第一影像感测范围与该第二影像感测范围不重迭。
9.一种光学触控装置，包含：
感测表面；
光源，用以照射该感测表面上的物体；
控制单元；以及
影像传感器，在第一模式下，该控制单元使该影像传感器以第一影像感测范围感测第一影像并输出第一影像信号；在第二模式下，该控制单元使该影像传感器以第二影像感测范围来感测第二影像并输出第二影像信号，且该控制单元根据多个该第一影像信号或该第二影像信号计算出该物体在该感测表面上的触控动作；
其中该第一影像感测范围小于该影像传感器的总影像感测范围，且该第二影像感测范围小于该第一影像感测范围。
10.如权利要求9所述的光学触控装置，在该第二模式下，该控制单元使该影像传感器以该第二影像感测范围感测该物体与该感测表面的距离是否小于临界值，若是则将该光学触控装置切换回该第一模式，若否则使该光学触控装置维持在该第二模式。
11.如权利要求9所述的光学触控装置，其中该控制单元根据该第一影像信号或第二影像信号判断该影像传感器的感测范围是否具有固定影像，并于使用该第一影像感测范围或该第二影像感测范围感测影像时，补偿该固定影像。
12.如权利要求9所述的光学触控装置，其中该第一影像感测范围包含了不连续的影像感测范围。
13.如权利要求9所述的光学触控装置，其中该第一影像感测范围包含该第二影像感测范围。
14.如权利要求9所述的光学触控装置，其中该第一影像感测范围与该第二影像感测范围不重迭。
15.一种移动追踪装置，包含：
显示器，包含设置在上的光源；以及
遥控器，包含：
控制单元；以及
影像传感器，在第一模式下，该控制单元使该影像传感器以第一影像感测范围感测第一影像并输出第一影像信号；在第二模式下，该控制单元使该影像传感器以第二影像感测范围来感测第二影像并输出第二影像信号，且该控制单元根据该第一影像或该第二影像计算该光源的所在位置且根据该光源的所在位置计算该遥控器相对于该光源的移动动作；
其中该第一影像感测范围小于该影像传感器的总影像感测范围，且该第二影像感测范围小于该第一影像感测范围。
16.如权利要求15所述的移动追踪装置，在该第二模式下，该控制单元判断该第二影像是否包含该光源所产生的光源影像，若是则将该移动追踪装置切换回该第一模式，若否则使该移动追踪装置维持在该第二模式。
17.如权利要求15所述的移动追踪装置，其中该控制单元根据该第一影像信号或第二影像信号判断该影像传感器的感测范围是否具有固定影像，并于使用该第一影像感测范围或该第二影像感测范围感测影像时，补偿该固定影像。
18.如权利要求15所述的移动追踪装置，其中该第一影像感测范围包含了不连续的影像感测范围。
19.如权利要求15所述的移动追踪装置，其中该第一影像感测范围包含该第二影像感测范围。
20.如权利要求15所述的移动追踪装置，其中该第一影像感测范围与该第二影像感测范围不重迭。
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