TWI345720B - Cursor controlling device and method for image apparatus and image system - Google Patents

Description

1345720 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 ••及係關於一種影像顯示裝置上之游標控制裝置、方法 一顯示裝置上之游標控制。 万式進仃影像 '· 【先前技術】 習用之影像顯示裝置，例如一電腦登幕，可透過 ♦學操縱感應器（〇ptical navigation sens〇r)，例

不同時間所搁取之影像，並比較不同時間所擷取影像^ = 以判斷該光學操縱感應器於一I 移量，藉以相對控制 =象顯不裝置上…游標㈣⑽)之動作。若-使用者欲於該 影像顯示裝置上執行例如一搶擊遊戲，則必須另外購置—游標 二!1 ’例如令華民國專利第267754號所揭示之-種「攝 ::::置」，其係設置有一控制電路，該控制電路分別連接 〜機、-汁算單兀及一通信介面；該通信介面連接於一 鲁主^該攝影機之前方設置有濾鏡，並於該影像顯示裝置之顯 上設置有可供攝影機啪攝之複數發光元件;當使用者使用 =景:指標裝置進行該主機所執行之程式時，可利用該攝影機 .拍攝該顯示幕，且因該攝影機設置有渡鏡，可將該發光元件所 ‘發出之光源波長以外之光源渡除，所以該攝影機所拍攝之畫面 =會出現該等發光元件之光源’再利用該計算單元計算該畫面 攝影機之晦準點之座標值，並將其傳送至該主機使該主機 可利用此座標值進行該影像顯示裝置之游標控制。 然而於實際使用上，藉由另外裝設一指標裝置不僅會增加 01241-TW /Pix-TW-〇157 5 丄叶j /ζυ 成本，該指標裝置於不 於上述原因，確實仍有必要進—二需上要另外收藏之問題。基 置之游標控制裝置及方法，俾以增加習用之影像顯示裝 评增加衫像顯示裝置之實用性。 【發明内容】 ，置本及發:二目的在提供一種影像顯示裝置上之游標控制 展置及游標控制方法，其 付仅剌 式控制_影傻齄_ ° 換機制，而可使用兩種方 Ψί衫像顯不裝置上之游樟之叙决兮 ♦置之實用性。 、 藉以增加影像顯示裝 本發明另一目的在提供一 式於-個游標_^_ 結合兩種控制方 或、 #以簡化系統架構並降低成本。 為達上述目的，本發明祖似 ^ 制裝置，包m 種影像顯示裝置上之游標控 置。该第二 、一第二感測裝置及-切換穿 -第-移動量，㈣二 制裝置相對於-表面之 標之-心：二;移：量計算該影像顯示裝置上之游 測該游標控制裝置相對於該物件置第用 移動量計算該影像顯示裝置上之游標之：第：二根據該第二 換裝置用以選擇輸出 ：：標變化;該切 變化。 座铋變化或選擇輸出該第二座標 根據本發明之另一牯 含-影像顯示裝置、至少’物明另提供—種影像系統，包 理器》該影像顯示裝游標控制裝置及一座標處 影像畫面顯示有一游Ρ 肖以顯不—影像畫面’且該 用以该測該游標控制裝置相對一第-感測裝置 ^ 移動量，並根 〇I241-TW/Pix.Tw.〇I57 6 =該第-移動量計算該游標之一第一座標變化 置，用以感測該物件，並偵3，丨兮& > 4 墩測裝 一第-^旦Μ 控制裝置相對於該物件之 第-移動里，根據該第二移動量計算該游標 化，~切換裝置用以選擇輪 一座標變 二座桿變化·及值終 標變化或選擇輸出該第 狂加是化，及一傳輸介面單 ^ 出之該第-或第1㈣ 傳切換裝置所選擇輸 φ » . ^ 一座標變化。該座標處理器用以接收該傳輪八 ^所傳送之該第—或第二座標變化，並：=輪" 讀化結合於該影像顯·。 5 一座 制裝置可相對控制該游標於該::::::標’以使該游標控 根據本發明之另一驻 上之游標控制方法’包含下 明再提供一種影像顯示裝置 游標控制裝置具有—第—成 提供一游標控制裝置，該 —残測步署佶丨感測裝置及一第二感測裝置；以該第 感列裝置價測該游標㈣U 第 量，並根據該第-移動量計算該影像❹ 2 一移動 一座標變化丨以該坌- 、置之游標之一第 制裝置相對於該物件·;二2 = 一物件，並伯測該游標控 該影像顯示裝置上之漱姆根據該第二移動量計算 -座標變化或輪出 第二座標變化;及決定輸出該第 询出該第二座標變化。 根據本發明之另— 上之游標控制方法，二本發明再提供-種影像顯示裝置 游標控制裝置1有下列步驟：提供—游標控制裝置，該 ^ 第—感測裝置及一第-咸.¾丨丨s ® . 一感測裝置偵測嗲 第一感利裝置，以該第 量，並根據該第1移=控制裝置相料一表面之一第一移動 -座標變化;判斷是二=玲顯示裝置上之游標之-第 該第一座標變化.,J 座標變化，若是，選擇輸出 匕’及以該第二感測褒置感測一物件，並摘測該 01241-TW/PIX-TW-0157 7 U45720 制裝置相對於該物件之-第二移動量，根據該第二移動 該第二座標變化。之游標之-第二座標變化，選擇輪出 法本發明之影像顯示裝置上之游標控制裝置及游標控制方 了應用於各種影像顯示裝置上之游標控制，例 :方:戲：螢幕或投影幕上之游標控制，使用者可使用兩Z 裝置種控制影像顯示裝置，藉以有效提升影像顯： 【實施方式】 下文V舉讓本本發V實之施 此外，於本說明堂之詞内=所附圖示，作詳細說明如下。 表示。兑月曰之相内谷中，類似的元件是以相同之編號 像系照第1a, lb圖所示’其顯示根據本發明實施例之影 垂像顯1署具有一影像顯示裝置2及一游標控制裝置3。該影 篡： 實施例包括一電腦螢幕、-遊戲機螢幕、-投 〜幕及任何其他用以顯與 又 f t 2 ^ ^ ^ ^ 〜像里面之骏置；相對於該影像顯示 裝置2,該游標控制裝置3之實施例包括一滑鼠 ·=裝置等，且該游標控制裝置3可置於一表面§上移動戲 .示裝it游ΪΠ作如第U圖所示，以相對控制該影像顯 田土料之動作；此外，該游標控制裝置3亦可由—估 上-11>圖所示，以進行該影像顯示裝置2 1&雄示古4 A立及控制。該游標控制裝置3可選擇以有嗥 或無線之方式，耗接於該影像顯示裝置2。 線 01241-TW / Pix-TW-0157 8 1345720 該衫像顯示裝置2具有一 篡 螢幕2〇用以顯示影像畫面，該螢 幕 上較佳具有一游標21可讓一你田本 • 2 ^ ^ „ 使用者控制該影像顯示裝置 2之试疋或顯不狀態，例如透 •或一遊戲介面等之声用她sft使用者介面（啊編也⑷ 2 ^ 牛（S〇ftWare)，控制該影像顯示裝置 示），其可㈣㈣於料像n相—鋪處判（未繪 ^^ ”不裝置2，將該游標控制裝置3 所汁鼻求得之該游標21之庙椤镦儿&人 丁之座標變化結合於該游標21之座標並 顯不於畫面，以相對控制該 4之營幕20附近設置一夫考til 該影像顯示裝置 ,、乂 參考之物件26,其可為一光源，例如 一個發光二極體所排列組成之光源；雖然於此實施例中 亦可為其他不同之形狀;於另:僅:實二實:广該物件26 置2之螢幕2。内可顯示參考之:件實== 於該螢幕20内且不會影響畫 *可為持續顯示 例如於圖中畫面之Λ處所 角洛處所顯不者為兩星型物件22、24，於 = Ϊ中亦可顯示為其他任意形狀或於其他位置。在其 中’該物件26亦可選擇設置於該影像… ;近」而非結合於其上。該等物件22、24及26係作為該游桿2 疋位及控制時之參考點，詳細說明將於以下之段落中 〇晴參》照第2及3圖所示，其分別顯示根據本發明第—實施 1::==V*之示意圖及方塊圖’該游標控制裝置3 :…體300’該殼體300内設置有一第一感測裝置3〇、一 第二感測裝置31、一切換裝置32、一記憶單元 面單元34。該第一感測裝置3〇係用以偵測該 傳輪介 相對於該…之-第-移動量，並根據該第一移動= 〇1241-TW/Pix-TW-0157 9 1345720 該游標2i之一第一座標變化，其透過該傳輸介面單元34以無 或有線之方式傳送至該座標處理器而結合於該螢幕上游 .標21之座標’以相對控制該影像顯示裝置2之顯示及設定； •該第二感測裝置31係用以感測該物件26或該等物件U N, 並偵測該游標控制裝置3相對於該物件22 24或％之一第二 移動量，根據該第二移動量計算該游標21卜第二座標變 化，同樣透過該傳輸介面單元34以無線或有線之方式傳送至 該座標處理器而結合於該螢幕2〇上游標21之座標，以相對控 制該影像顯示裝置2之顯示及設定；其中於計算該第一及第二 座標變化過程之各種參數及該第—及第二座標變化，皆可暫時 =於，意單元3 3。該切換裳置32係用以於該第一感測裝 及疏第一感測裝置31之間切換，其可令一使用者選擇利 二:第-感測裝置30及該第二感測裝置31其中之一來控制該 =顯示裝置2之顯示及設定；該切換裳置32之實施例包括 女紐開關、—水銀開關、—加速感應器（G_咖叫、一光感 應開關、一電阻感壓式開關、-電容感壓式開關及其他可用二 達成，兩者間選擇其中之一為目的之開關裝置。 請參照第2、3及4圖所示1 4圖顯示根據本發明實施例 :衫像顯示裝置2上之遊標控制方法之流程圖，包括下列步 .以該第-感測裝置31仙彳該游標控制裝置3相對於該表 第移動里，亚根據該第—移動量計算該影像顯示 2 2上之游標21之-第-座標變化；判斷是否輸出該第一 ^變化，若是，選擇輸出該第一座標變化;及丄 裝置3〇感測該等物件22、24或26,並制該 / 相對於該㈣22、24m:樹，根制二裝置3 01241 -TW / Pix-TW-0157 10 1345720 夏計算該影像顯示裝置2上之 選擇輸出該第二座標變化.並中？之一第二座標變化，並 扣：貫施方式，可判斷該切換裝 文 切換穿詈^…… 是否受到觸發。例如該 面s、 一 &關，則當該游標控制裝置3離開該表 二7觸發該麼力開關時，則判斷輸出該第二座標變= =游標控制裝置3未離開該表面8時，則判斷輸出該 ^ 頁狍方式，並非用以限制本發明。 5月再參照第2及3圖，於第一杳—丄 3〇勺入μ 〇於第實施例中，該第-感測裝置 匕3 -光源302、-第-感測器3Q4、—第—處理單元鳩 及-透鏡308。該光源3G2係經由該殼體則下方之—孔昭明 ，表面S’其實㈣包括-發光二極體及雷射二極體，例如'可 為紅外光發光二極體或紅外光雷射二極體：該第-感測器304 之實施例包括一電荷輕合元件影像感測器（ccd image sensor)' 一互補金氧半導體影像感測器—μ㈣叫 及其他任何之影像感測器，其係用以連續擷取該表面s所反 射之一第一影像之至少兩圖框；該第一處理單元3〇6根據該第 一影像於圖框間之影像變化以計算該游標控制裝置3相對於 該表面S之一第一移動量，並根據該第一移動量計算該游標 21之一第一座標變化；該透鏡308設置於該第一感測器3〇4 之前方，用以增加該第一感測器3〇4之感光效率，然而當該第 一感測器304之感光效率足夠時，並不一定要設置該透鏡3〇8<> 請參照第2、3、5a及5b圖所示，以下舉出一種用以計算 該第一移動量之一種實施方式。首先利用該第一感測器3〇4 擷取該表面s之一第一圖框810及一第二圖框820，該第一圖 框‘810具有複數個影像畫素Ui，U2，...，Ur，Ur+1，…，Urxs，每一畫 01241-TW / Pix-TW-0157 11 1345720 =為，八中1-1至rxs，其至少包含一座標資訊及一強度資 =’V如第5a圖所示；該第二圖框82〇，具有複數個影像畫素 m’ vm+l’…，Vmxn，同樣的每一畫素為、，其中 至_’其至少包含一座標資訊及一強度資訊，如第5b圖所 丁 移動估測裝置（例如該第一處理單元306)決定該第二圖 框820相對於該第一圖框81〇之一動作其係經由計算該第一 圖忙10及第—圖框82。間之—機率強度函數加心⑹办 y function)之最大值以決定一動作參數，該動作參數為 依據貝氏疋理（Bayes，the〇rem)中之條件機率（cond出⑽^ probability)函數所求得之最大值，以作為該第二影像圖框似 相對於該第-影像圖框81()之相對動^詳細内容請參照申請 人所共同持有之美國專利中請第11/42()715號標題為「利用 最大機率以估測相對動作之裝置及方法」。必須說明的是，以 斤舉出之。十异方式僅為一種實施例，並非用&限制本發明， 任何可用以計算該控制裝置3於該表面2之一相對移動量之裝 置白不脫離本發明之精神，該第__感測裝置之實施例包括 光學式滑鼠及光學操縱感應器（Qptieal 咖叫等。 請再參照第la、lb、2及3圖所示，第一實施例之該第二 感測裝置31包括一濾光器312、一第二感測器314、一第二處 理單兀316及一透鏡318。該第二感測器314之實施例包括一 CCD影像感測n、_ CMQS影像感測器及其他任何之影像感 測器，其用以感測該等物件22、24或26並連續操取該等物件 之影像之至少兩圖框；該第二處理單元316計算該等物件之影 像於圖框間之變化以計算該游標控制裝置相對於該物件2 2、 24或26之該第二移動量，根據該該第二移動量計算該游標η 01241-TW / Pix-TW-0157 12 1-345720 之第一座標變化。該濾光器3 12係用以濾除一預設光譜以外 之光谱，該濾光器3 12之實施例可為一紅外光濾光器（IR filter) ’該預設光譜例如可為紅外光譜，以使該第二感測器3 ^ 4 .僅接收來自該等物件22、24或26之光訊號，以簡化影像辨識 -程序。該透鏡318設置於該第二感測器314之前方，用以增加 該第二感測器3 14之感光效率，然而當該第二感測器3 14之感 光效率足夠時，並不一定要設置該透鏡318。此外，可以了解 的疋為使該第一感測器3 14能夠感測來自該等物件2 2、2 4 鲁或26之光訊號，該殼體3〇〇之前方較佳為透光材質所製成。 凊參照第lb、2'3及6至9圖所示，以下舉出一種用以計 算該第一座;變化之一種實施方式，該方法包含下列步驟撻 供至少二物件以產生一預設光譜，並界定一預設範圍（步驟 1000) 提供一感測器指向該預設範圍内（步驟2〇〇〇);利用該 感測器接收該預設光譜以形成一數位影像（步驟3〇〇〇);判定該 數位影像上之該等物件之成像位置及形狀，並產生一第一參數 (步驟4000);針對該第一參數進行距離及角度補償（步驟 5〇〇〇);於該預設範圍内移動該感測器之指向位置，並產生— 第二參數（步驟6000);及根據補償後之該第一參數及該第二參 數=算該數位影像上之該等物件成像位置之移動距離以相對 計算該游標之座標變化（步驟7000);其中，於步驟7〇〇〇中， 同時針對該第二參數進行距離及角度補償（步驟71〇〇)。 該游標控制裝置3於出廠前，較佳預先於該記憶單元33 中設定有—預設成像位置參數及一預設成像距離參數，其可為 該感測器（例如第二感測器314)距離該等物件22、24 一預設距 離（例如3公尺）時所擷取該等物件22、24之預設物件影像l22 13 01241-TW/Pix.TW.〇157 1345720 及I24所求得之預s又參數，如第7a圖所示，以做為後續距離及 角度補償時之基準，其可為根據該第二感測器314之感測陣列 所形成之平面空間座標中，例如設定感測陣列之中心〃+"為原 點所形成之平面座標，所設定之預設成像位置參數及預設成像 距離參數，此處該感測陣列係以—7χ7之畫素陣列表示。例 如：該預設成像位置參數可為該平面空間座標中，該物件22 及24所形成預設影像一及h之平.均座標（χ〇γ〇);該預設成 像距離參數可為該等物件22及24所形成預設影像La及一 間之距離L及其平均座標（χ〇 γ〇)與該中心點"之距離d。 首先假設該等物# 22、24產生一預設光譜之訊號，例如於 本實施例中社外光光譜訊號，且假設該物件22之面積比該 物件24之面積大，如此依據該第二感測胃3 14之視角範圍及 該等物件22、24之發光角度，則可於該等物件22、24周圍決 定:可感測範圍"Α"(㈣1000);接著，以該游標控制裝置'3 之第一感測器314指向該可感測範圍〃Α"内之任何一處（步驟 moo)’由於本發明所使用之第二感測器314之前方設置有該 濾光器312，因此該第二感測器314之該感測 等物件22、24之-數位影像（步驟_)，如第~圖所= I22’及〗24’，且於本實施例中假設利用該游標控制裝置3擷取 該數位影像時，該游標控制裝置3沿著第ib圖所示之箭頭方 向⑽時針方向）旋轉-0之角度，如此該等物件之成像i22，及 I24與該第二感測器3 14於前述預設距離所攝得之物件影像h 及124間則相對會產生-旋轉角度0之偏差’因此造成該等物 件影像122，及W之平均座標（χ，γ)與預設物件影像i22及b之 平均座標（XQ，Y。）間，耗為該第二感測器314指向相同位置 01241-T W / Pix-T W-015 7 14 1345720 時所攝取之影像，但卻具有不同座標。

'xr cos(Q) -sin(9) ~X' r _sin(Q) cos(9) Y 該數位影像訊號被傳送至該第二處理單元316 [該第二 =理單元316判定該等物件影像l22，及l24，之位置及形狀並 生一第-成像位置參數、-第_成像距離參數及—成像形狀 :數（步冑侧該第二處理單& 316則根據該第—成像位置 ，數（例如該等物件影像l22，及w之平均座標及其連線之傾斜 角度）與該預設成像位置參數（例如料預設物件影像ha及i24 及其連線之傾斜角度）間之角度偏差β進行角度補償（步驟 5000) ’其補償之方式係以第（1)式來達成： Γ , 一 .-11- -I ^ (1) 其中，Θ表示該第一成像位置參數與該預設成像位置參數 間之旋轉角度偏差，X、r表示角度補償前該第一成像位置參 數之平均座標，X’、r’（未繪示）表示補償後該等物件成像位置 參數之平均座標。因此，經補償後之該等物件22、24所成之 影像則為在同一基準下所求得之位置，亦即使用者在距離該等 物件22、24同一距離攝像時，該第二影像感測器314於任何 旋轉角度操作時皆能得到相同之結果。 但是，若該偏差角度0大於180度而形成物件影像〗22,,及 124〃時，如第7b圖所示’若該等物件影像込2、l24間不具差異 性（具相同大小及形狀）’將無法判定該等物件影像〗22,,及12广 是由該等物件影像In，及In，（第7a圖）旋轉而形成，亦或是由 該等物件影像I22’及I24’平移所形成。因此本發明係藉由使用 不同面積之二物件22、24,並根據該第二處理單元3 16所求 得之該成像形狀參數（例如物件影像之面積大小）先辨識該等 0124MW/Pix-TWO157 15 1345720 物件22、24所成影像之個別位置，然後再進行角度補償。如 此即使該第—影像感測器3 i 4之旋轉角度超過刚度，仍能 夠正確的進打該游標21之第二座標變化之計算。 * -月參照第8圖所示’其顯示本實施例中距離補償之方式。 田利用該游標控制裝置3之第二影像感測器314操取該等物件 .22及24之影像時，若該游標控制裝置3與該等物件η及μ 間之距離逐漸加大時，其所取得之影像則會逐漸變小，且其平 春均座標則會愈靠近影像感測陣列之中心" + 〃，但此種偏移卻非 ，表使用者改變該游標控制裝置3之指向位置如此在計算該 等物件22及24之成像平均座標（χ，γ)時，則會形成誤判，若 不對其進彳Τ校正則可能發生因攝像距離之改變而誤判為水平 移動之情形。於此實施方式中，假設該預設成像距離參數為 L，其平均座標（Χ〇，Υ〇)與感測陣列之中心„ + "間之距離為d· 該第一成像距離參數| 纟平均座標與感測陣列之中心 間之距離為d，如此可利用下列第⑺式之比例關係，補償因攝 像1離不同所造成之偏差（步驟5〇〇〇): 1=7 ⑺ 請參照第9圖所示，假設該等物件之成像位 後為i22及‘其為-在預設之基準下所求得之參數 該可感測範圍"A"内移動該游標控制裝置3之指向位 驟 _〇)’此時Μ二影像感測器314則持續將其所感測到之數 位影像訊號傳送至該第二處理單& 316，該第二處理 則根據該數位影像訊號產生—第二參數，其包括移動 測器314之指向位置後該等物件22、24於該數位影 第一成像位置參數及一第二成像距離參數。該第二成像位置參 01241-TW/Pix-TW-〇157 16 1345720 數係於該第二感測器3 14之感測陣列所成之平面空間上例如 以感測陣列中心為原點所形成之平面空間，該等物件所成影像 之平均座標’·該第二成像距離參數係於該第二感測器314所成 之平面空間上，該等物件所成影像間之距離。該第二理 則根據該補償後之第一成像位置參數及該第二參數連續 計^該等物件影像i22及i24之移動距離as(第二移動量），且於 計算之同時必須利用前述之補償方式持續針對該第二參數進 ^度及距離偏差做補償（步驟⑽），以求得正確之游標座標 …由於4二參數之補償方式與第—參數相同，於此不再資 Γ之座標變化之詳細内容請參照由巾請人所共同持 申請第095149408號，標題為「游標控制方 方式僅為I /去之裝置」。必須說明的是’以上所舉出之計算 種實施方式，並非用以限制本發明，任何用以計算 求得該游標控制裴置3之 异 明之精神。 ㈣變化之方法皆殘離本發 請參照第10圖所示，其顯示根據 控制裝置3之方塊n好⑼媒本發以―實施例之游標 30、-第二二 控制裝置3包含-第-感測裝置 感測裝置3 1、一切換裝置32、一 傳輸介面單元34及一處理單元Π、- 之差別在於，於第二實施例中一 施例 置30及該第選擇利用該第一感測裝 之游標二一方？^ 控制該切換心==元35先透過影像分析後，再 裝置3i其中之 ㈣裝置30及該第二感測 請參照第第—或第二座標變化。 所不，其顯示根據本實施例之影像顯示裝置 O1241-TW/PiX-TW-0l57 17 104^/20 之游標控制方法，包令下_5丨丨卓邮 .^該.游標控制裝置3相對於該以置3〇偵 」=移_算該影像顯示裝置2上^^: 並：丨 Μ第—感測裝置31感測該等物件22、2" 並谓測該游標控制裝置3相對於 24或26, 二移動量，背姑 …物件22、24或26之一第 移勤1根據該第二第 21之一第一庙庐 1豕顯不裒置2上之游標 弟-座標變化；及決定輸出 第二座標變化，·其中一種用以決定輸一 …！ 透過影像分析之方式進行，例如當該 處理單…控制該切換裝置丄=26:影像時，該 出該靜㈧。 換裒置32選擇該第二感測裝置31輸 標變化。此外’該第一感測裝置30同樣 ^置1、該第一感測器3〇4及該透鏡3〇8 ;該第二感 測裝置1同樣包含該滤光鏡312、該第二感測器314及該透 鏡 3 1 8 〇 η明參照第10及12圖所示，其顯示本實施例中一種該處理 單元35分析該第一感測器3〇4所感測之影像品質之方式圖 中顯示該第一感測g 304之一維感測陣列之影像亮度具有高 低起伏變&，亦即影像亮度存在有至少一亮度波峰。該一維影 像之品質可由影像亮度之波峰決定，其中波峰之定義如下： 上波峰：當一影像畫面之一維畫素中，有一晝素其兩邊晝 素之凴度比此晝素之亮度小一定程度，則判斷此晝素之亮度為 一上波峰，例如第12圖中所示之υ 1、U2。 下波峰.當一影像畫面之一維晝素中，有一晝素其兩邊晝 素之先度比此晝素之亮度大一定程度，則判斷此晝素之亮度為 18 〇]24l-TW/Pix-TW-0157 1-345720 下波峰’例如第12圓中所示之D1、d2。 值於例 1 像笛晝面之一維晝素中’邊缘畫素之亮度即使是最大 京产即使9 Γ圖中所不之M’不判斷為上波峰；邊緣晝素之 二，最小值’例如第12圖中所示之m，不判斷為下波 \波峰之數目或下波峰之數目皆可算是—維畫素之 ί之晝素之波峰數目大於-臨界波峰數，則定義一維晝 感測陣/目符合要求’可以了解的是，臨界波峰數隨不同之 感測陣列大小而有所不同。 ’當-光學式滑鼠(例如第一感測，304)讀完一張 =之^經計算1張：維影像之波峰數目，—張二維影= :二峰數目疋否符合要求之定義視使用需求而定，可以是 一”素或一列畫素符合要求，或是每一行畫素都符合 节ί/Γ母—列4素皆符合要求，則判斷這張二維影像晝面 =求’是一張好的影像畫面；否則判斷這張二維影像書面 不付：要求，是-張壞的畫面。該處理單元35當判斷該第一 >感測1§ 3G4所感測之影像為好的畫面時，則控制該切換裝置 32選擇該第一感測器3〇4輪出該游標21之第一座標變化者 判斷該第一感測器304所感測之影像為壞的畫面時，則控制： 切換裝置32選擇該第二感測器314輸出該游標Η之第二座標: ，化:有關判；ε該第-感測胃3G4所感測影像品質之詳細内 容’請參照由中請人所共同持有之中華民國專利第526662 號’標題為「一種即時判斷影像品質的方法」。必須說明的是， 以上所舉出之判斷方式僅為一種實施方式，並非用以限制本發 明’任何用以分析該第一感測器304所感測影像之狀態，並使 該處理單^ 35根據其影像分析結果控制該切換裝置32選擇輸 01241-TW/Pix-TW-0157 19 第-或第二座標變化之方式皆不脫離本發明之精神。 ，制# U第甘13圖所不’其揭示本發明另-種實施例之影像控 μi/、中該第—感測裝置3G為—滾輪式滑鼠，用以债 據該2裝置3相對於該表面s之該第—移動量，並根 球U 量計算該游標21之第一座標變化，其係將-滾 樞設於該殼體300之下方内側，並於該滾球37旁之χ 及Y轴位置處分別設置—滾輪（未繪示），藉該殼體則於該 s上移動時使滾球37滾動而帶動兩滾輪產生二維軸向之 十轉冑冑而產生二維座標位置訊號而產生該第一座標變 :以相對控制該游標21於該螢幕2〇上移動。此外，該殼體 内同樣設置有該第二感測裂置.31，其包含該濾光器312、 =:感測器314及該透鏡318，該等元件之功能及動作與上 述|又洛中之說明類似，於此不再贅述。 月 > …第14圖所不，其揭示根據本發明另一種實施例之影 控制裝置3，其中該第一感測裝置3〇為另一種滾輪式滑鼠， 日、H亥影像控制裝f 3才目對於該表自s之該第一移動 2 ’並根據該第一移動量計算該游標21之第一座標變化，該 一感測裝置30包含一光源3〇2、一滾球& 一第一感測器 304及-透鏡308，其中該光源3〇2可為—雷射二極體；該影 象控制裝置3利用該光源302 I出之光照射該滾球37之球 :’該第一感測S 304感測自該滾球37球面反射之雷射先， 田該滚球移動時該第—感測$ 3G4可感測到反射之雷射光干 '步圖像’對其進行分析以判定該滚球37球面與該表面S之相 對移動方向及距離以求得該第一座標變化。此外，該殼體3〇〇 内同樣。又置有該第二感測裝置31，包含該濾光器M2、該第二 01241-T W / Ρΐχ-T W-0157 20 工345720 元件之功能及動作與上述段落 感測器314及該透鏡318，該等 中之說明類似，於此不再贅述。 τ上所述由於習用之影像顯示裝置於進行例如搶擊遊戲 =必須另㈣置游標定位裝置’因而具有增加成本及系統複雜 2 1題矛1J用本發明之影像顯示裝置上之游標控制裝置（如

a及lb圖所不），其係利用一切換機制而可使用兩種方式 控制-影像顯示裝置之顯示及設^，使用者無須另外購置一套 系統，而可達到簡化系統及降低成本之功效。 雖然本發明已以前述較佳實施例揭示，然其並非用以限定 本發明，任何本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫 離本發明之精神和範圍内，#可作各種之更動與修I因此本 發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。 01241 -TW / Pix-TW-0157 21 /ζυ 圖式簡單說明】 第1a圖：本發明實施例之影像以之示意圖。 第lb圖：本發明實施例之影像系統之另—示意圖。 第2圖：本發明第一實施例之游標控制裝置之示意圖 第3圖：本發明第一實施例之游標控制裝置之方塊圖 第4圖：本發明第一實施例之游標控制方法之流程圖 第5a圖：本發明實施例之游標控制装置之第一感測器所 感測之-第一圖框之影像畫素示意圖。 第5b ® :本發明實施例之游標控制裝置之第一感測器所 感測之一第二圖框之影像畫素示意圖。 第6圖.本發明實施例之游標控制裝置之第二感測器於計 算該第二座標變化之流程圖。 第7a圖.本發明實施例之游標控制裝置之第二感測器所 感測物件之影像之示意圖。 第7b圖.本發明實施例之游標控制裝置之第二感測器所 感測物件之影像之另一示意圖，其中該第二感測 器於操作時旋轉一 0角。 第8圖·本發明實施例之游標控制裝置之第二感測器於距 離物件不同距離時所感測物件之影像之示意圖。 第9圖：本發明實施例之游標控制裝置之第二感測器指向 不同位置時所感測物件之影像之示意圖。 第10圖：本發明第二實施例之游標控制裝置之方塊圖。 〇 1241 -TW / Pix-TW-0157 22 1345720 1圖.本發明第二實施例之游標控制方法之流程圖。 第12圖·顯示本發明實施例之游標控制裝置之第一感測 器之一維感測陣列之影像亮度具有高低起伏變 化。 第13圖：本發明另一實施例之游標控制裝置之示意圖。 第14圖：本發明另一實施例之游標控制裝置之示意圖。 【主要元件符號說明】 1影像系統 2 影像顯示裝置 20螢幕 21 游標 22、24、20 物件 3 游標控制裝置 300殼體 30 第一感測裝置 302光源 304第一感測器 3〇6第一處理單元 308透鏡 3 1第二感測裝置 312濾光鏡 3 14第二感測器 316第二處理單元 318透鏡 32 切換裝置 3 3記憶單元 34 傳輸介面單元 35處理單元 37 滚球 8 1 0第一圖框 820第二圖框 01241-TW / Pix-TW-0157 1345720 1000〜7100步驟 A 可感測範圍 L，/物件影像間距離 i22，丨24物件影像座標 D,，D2下波峰

Vi、Uj畫素 S 表面 △ S影像位置變化 ul5 u2上波峰 M，m邊.緣畫素 D’ d物件影像平均座標與感測陣列中心點距離

!22， 124, (Χο,Υο) 22 , 24 ’’122'物件影像 、（X，Y)物件影像平均座標 0124I-TW/Pix-TW-0I57 24

Claims (1)

1. iM5720

   十、申讀專利範圚： 種影像顯示裝置上之游標控制裝置 包含： —第一感測裝置， 面之一第一移動量， 置上之游標之一第— 用以偵測該游標控制裝置相對於一表 根據該第—移動旦 诊動里叶异該影像顯示裝 座標變化；

   —第二感測裝置， 裝置相對於該物件之 算該影像顯示裝置上 21感測一物件，並偵測該游標控制 一第二移動量，根據該第二移動量計 之游標之一第二座標變化；及 選擇_苐一二

   依申請專利範圍第 元用以暫存該第一 依申請專利範圍第 面單元用以蔣輪出 顯示裝置。 項之游標控制裝置，另包含—記憶單 座標變化及該第二座標變化。 1項之游標控制裝置，3包含—傳輸介 之該第一或第二座標變化傳送至該影像 4、依申請專利範圍第 單元為有線傳輸介 3項之游標控制裝置 面 ° 依申請專利範圍第3項 οα 9义游標控制裝置 早元為無線傳輸介面。 依申請專利範圍第1# 国弟1項之游標控带 元用以計算該第—及第_ e 4a 4 久乐—座標變W 依申請專利簕11笛Α 乾Μ弟6項之游標控希 其中該傳輸介面 其中該傳輸介面 另包含一處理單 其中該第一感測 0124UTW/ pjx.Tw.〇!57 25 1345720 月轉正替換買丨 裝置包含： 面以形成-第一影像；及 連續擷取該表面所反射之該第一影 一光源’用以照明該表 一第一感測器，用以 像之至少兩圖框； 其中’該處理單元根據該第一影 算該游標控制裝置相對於該表面之該第一間之變化以計 該第-移動量計算該影像顯示裝置：：移動量’並根據 變化〇 游標之該第一座標 依申請專利範圍第7項之游標控制 裝置為一光學式滑鼠或一光風 ^中該第一感測 navigation sensor) 〇 干知縱感應器（optical 9 依申請專利範圍第7項之游標控制裝置，上 一發光二極體或一雷射二極體。 ，、该光源係為 1〇、依申請專利範圍第9項之游 極體為-紅外光發光二極體；該雷：裝二；中該發光二 射二極體。 田射-極體為一紅外光雷( "、依申請專利範圍第7項之游標控制裝置，1 測裝置另包含-透鏡設置於該第—感測器之前方，用以提 升該第一感測器之感光效率。 楗 1 2依申晴專利範圍第7項之游標控制裝置， 測器係為—CMOS影像感測器或—CCD影像感測器。S 13、依：請專利範圍第7項之游標控制裝置，其中該處理單 讀據該第-感測器所操取之該第一影像之圖框之影像分 0I24l-TW/Pix-TW-0157 26 析結果控㈣切㈣置選·. 出該第二座標變化。 出遠弟一座標變化或選擇輪 14、依申請專利範圍第7項之 元根據該第一感測器所擷c裝置，其.中該處理單 值數目控制該切換農置選擇輪；;第一影像之圖框之亮度峰 出該第二座標變化。 ⑴出該弟一座標變化或選擇輪 15依申請專利範圍第6項之游括 测裝置包含： 子標控制裝置，其中該第二感 第二感測器，用以感測” 像之至少兩圖框； '"牛亚連續擷取該物件之影 ”二’：處理單元根據該物件之影像於圖框間之變化以 h⑼標控制裝置相對於該 又化U 第二移動量呻瞀 之5玄第二移動®，並根據該 像顯示裝置上之游標之該第二座標變化。 6，申请專利範圍第15項之游標控制裝置 提升㈣Γ 該第二感測器之前方，用以 长升。亥弟一感測器之感光效率。 17'依中請專利範圍帛15項之游標控制裝置，其中 感測裝置另包含-濾光鏡設置於該第二感測器之前^，用 以慮除一預設光譜以外之光譜。 18'依申請專利範圍第U項之游標控制裴置，其中該濾光 鏡為—紅外光濾光鏡（IRfnter)，該預設光譜為—紅光 譜。 19、依申請專利範圍第1 5項之游標控制裝置，其中該第二 01241-TW/Pix-TVV-〇157 27 ：1 感測器係為- c“s影像感測器或 2〇、依申請專利範圍第15 衫像感測器。 二感測器感測到該物件之影：：標控制裝置，其令當該第 裝置選擇輸出該第二座標變化。·該處理單元控制該切換 21、 依申請專利範圍第^項之 置係選自一按鈕開關、、—/二制裝置，其中該切換裝 ^叫—光感應開關、——電加速感應器 壓式開關群組之其中—種。 感壓式開關或一電容感 22、 =專利範圍第i項之游標控 洌裝置為一滾輪式滑鼠。 夏其中忒第一感 23、 依申請專利範圍第1項之# 測裝置包含： 、？ *控制裝置，·其中該第一感 =先源’用以照明該表面以形成—第—影像； 影像之至，i、^ h ^ 4㈣取該表面所反射之該第一 如傢之至少兩圖框；及 叶瞀，I ί理早兀’根據該第一影像於圖框間之變化以 據制裝置相對該於表面之該第-移動量，並根 標2 量計算該影像顯示裝置上之游標之該第-座 測利範圍第1項之游標控制裝置，其中該第二感 ^ #第—感測态，用以感測該物件並連續擷取該物件之 ^ 之至少兩圖框；及 〇124I-TW/pix.TW_〇157 28 1345720 年月日修正鶴頁 一第二處理單兀，根據該物件之影像於圖框間之變化 以計异该游標控制裝置相對於該物件之該第二p動旦 、， 根據該第二移動量計算該影像顯示裝置上之游標之該亚 座標變化。 〜 25、 一種影像系統，包含： -影像顯示裝置’包含-營幕用以顯示一影像畫面， 該影像畫面顯示有一游標； 且 至少一物件； 一游標控制裝置，包含： -第-感測裝置，用以偵測該游標控制裝 表面之-第-移動量’，並根據該第_移動量計算: 之一第一座標變化； Λ子4示 一第二感測裝置，用以感測該物件，並偵 制裝置相對於該物件之一第二移動量，根據”二:控 量計算該游標之一第二座標變化； '-苐一移動 一切換裝置，根據該第一感測裝置或噹 的谓測用以選擇輸出該第—座標變選=剩裝置 座標變化；及 &、擇輪出該第二 -傳輸介面單元，用以傳送該 該第一或第二座標變化；及· 、'^斤、擇輸出之 -座標處理器’用以接收該傳輸 一或第二座標變化，並將該 兀所傳送之該第 影像顯示裝置上該 座 5弟—座標變化結合於該 '之座標，以使該游標控制裝置可相 OI24I-TVV/Pix-TW-〇157 29 對控制該游標於該螢幕上之動作 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 依申請專利範圍第2 5項 A 裝置係選自一電腦螢幕、—心像不統，其中該影像顯示 其中一種。 &影幕及一遊戲機螢幕群組之 依申請專利範圍第2 5項之旦， 裝置為-滑鼠或-遊戲控制裝^像^，其中該游標控制 、依申請專利範圍第25項 至少一光源排列組成。 ^系、統，其中該物件係由 '依申請專利範圍第μ項 光二極體。 〜系統，其中該光源為發 、依申¥專利範圍第25項之旦，你/ 於哕玛德is -壯$ 、衫像糸統’其中該物件結人 於。哀衫像顯不裝置之螢幕周圍。 。口 、依申請專利範圍第25項之％ ^ ^ # m - ^ m 、知像系統，其中該物件係為 。亥〜像顯不裝置之螢幕上所 于馮 . '、之—特定形狀之圖形。 、依申請專利範圍第25項之旦5後么 如像糸統，里中該庙南 器内建於該影像顯示裝置内，且 ，、 ‘處理 面早兀係以無線方式耦接該座標處理器。 輸" '依申請專利苑圍第2 5 IS + a/ & 月号W祀固弟25項之影像系統，其中該 器内建於該影像顯示裝置内， ^理 而。。_ r 且忒游標控制裝置之傳輸介 面早70係以有線方式耦接該座標處理器。 ‘依申請專利範圍第25項之爭佶多„ ^ 壯祖 ❼像糸統，其中該游標控制 裝置另包含一處理單元用以計算 制 τ 成弟一及第二座標變化。 —種影像顯示裝置上之游胃0 加k β方法，包含下列步驟： OI241-TVV/Pix-TVV-〇157 30 k供一游;*· ~… 裝置及—第π”裝置’該游標控制裝置且有帛 久弟二感測裝置； .I昇有一第一感測 >、—二專感測裴置偵測該游標控制# —第一移動量， 工裝置相對於一表面 置上之游標之一帛：：：第—移動量計算該影像顯示裝 罘一座標變化； 以該第二感測裝置感測一物件 相對於該物件之一當_ 、冽该游標控制裝置 爭後5s - —移動里’根據該第-妒I θ 〜像顯不裝置上 弟一私動1計算該 荷標之一第二座標變化；及 據"亥第一感測裝置或該第二 換裝置輸出該篦 pi ' '裝置的偵測，以一切 %、 ^弟—座標變化或輸出該第二座標變化。 义申。月專利範圍第35項之 步驟： 知&利方法，另包含下列 37、 傳送輸出之該第—或第二座標變化至該影像顯示裝置。 依申請專利範圍第35項之游標控 該第-座標變化之步驟中，包含下列步驟：，、中於心 照明該表面以形成一第一影像； 連續擷取該表面所反射之該第一影像之至少兩圖框；及 根據遺第一影像於圖框間之變化以計算該游標控制裝 置相對於該表面之該第一移動量，並根據該第一移動量計 鼻该影像顯示裝置上之游標之該第一座標變化。 38 '依申請專利範圍第37項之游標控制方法，其中係根據 所擷取到之該第一影像之圖框之影像分析結果，以決定輸 出s亥第一座標變化或輸出該第二座標變化。 01241-TW / Pix^r\V-0157 31 39、 依申請專利&圍坌δ 計算所操取到之該第一象之游標控制方法’其中係根據 定輸出該第-座；：二之圖框之亮度峰值數目，以決 ‘變化或輪出該第二座標變介。 40、 依申請專利範圍第35涵 一 第3 5項之游標控制方法，並 -感測裝置感測到該物件 〜中δ該第 變化。 〜像時决疋輸出該第二座標 依申明專利.fe圍第35項之游 該第二座標變化之步驟中，包含下列步驟”於計算 感測該物件並連續擷取該之 1干之&像之至少兩圖框；及 根據該物件之影像於圖框間之變化以計曾 裝置相對於該物件之該第_ , ^以射標控制 .^ 玄第一移動量，並根據該第二移動旦 t该影像顯示裝置上之游標之該第二座標變化。里 ❿依申請專利範圍第35項之游標控制方法，” 驄先源用以產生—預設光譜，計算該第二座標變化之牛 驟另包含下列步驟：渡除該預設光譜以外之光譜j = 第二感測裝置僅能接收該物件所產生之光譜訊號。使该 43、一種影像顯示裝置上之游標控制方法，包含下列步驟: 提供-游標控制裝置’該游標控制裝置具有一第 裝置及一第二感測裝置； 以該第一感測裝置偵測該游標控制裝置相對於一表面 之一第-移動量，‘並根據該第—移動量計算該影像顯^ 置上之私標之一第一座標變化； 判斷是否輸出該第-座標變化，若是，選擇輸出該第— 01241-TW/Pix-TW-〇157 32 1M5720 _____ |牛i日修三替換$ 座標變化；及 以該第二感測裝菩邊w 相對於該物件之—第=件’並偵測該游標控制裂置 影像顯示裝置上切：移動2，根據該苐二移動量計算該 二座標變化。“之一弟二座標變化，選擇輪出該第

   44、依申請專利範圍第43 該第一座標變化之步驟中 照明該表面以形成一第 項之游標控制方法 ’包含下列¥驟： 一影像； 其中於計算 *丨：第一影像於圖框間之影像變化以計算該游伊, 旦裝置相對於該表面之W —移動量，並根據該第^ 置計算該影像顯示褒置上之游標之該第—座標變化。

   連續操取該表面所反射之該第-影像 45依申請專利範圍第44項之游標控制方法，其中判斷』 否輸出該第一座標變化之方法係計算所掏取到之該第一; 像之圖框之亮度峰值數目是否大於一預設數目。 ？ 46依申請專利範圍第43項之游標控制方法，其中判斷 否輸出該第一座標變化之方法榇判定一切換裝置是否被j 發0 47、 依申请專利範圍第43項之游標控制方法，其中於叶曾 a第—座標變化之步驟中’包含下列步驟·· 感測該物件並連續擷取該物件之影像之至少兩圖框；及 壯根據該物件之影像於圖框間之變化以計算該游標控制 衣置相對於該物件之該第二移動量，並根據該第二移動量 °^41-TW/pix.iw,〇l57 33 i. i.1345720 計算該影像顯示裝置上之游 48 ± 游‘之該第二座標變化。，， 、依申請專利範圍第43項之游標控制方* 為-光源用以產生一預設光譜 /、巾該物件 Β -τ斤5亥第二庙碑傲儿> κ 驟另包含下列步驟：遽除該預設光譜以化之步 咕 心无谱，以伟古女 第二感測裝置僅能感測該物件所產生之光譜訊號。 μ 竹、依申請專利範圍第43項之游標控制方法，另包含下列 步驟：傳送輸出之該第一或第二座標變化至該影像顯示 置。 01241-TW/Pix.T\V*0l57 34