TWM418339U - Optical pointer control apparatus - Google Patents

Description

M418339 - 五、新型說明： 【新型所屬之技術領域】 本新型係有關一種光學式指標控制裝置，特別是指—種將 成像於影像感測斋中光點影像之位置直接轉換至顯干幕上對 應位置以決定指標位置之指標控制裝置。 【先前技術】

近來許多電子互動遊録統提供使用者補搖桿或遙控 器，以進行更多樣動作感應之電子遊戲的操作，例如：赛車^ 驶及打咼爾夫球之等遊戲。此類遊戲搖桿可包含陀螺儀 (gyro)、加速計(accelerometer)或影像感測器(image咖㈣。 目前遊戲搖桿中影像感測器可絲控㈣幕上的游標或指標 移動、或點選螢幕上的某_個圖像，直接進行選擇或其他操作。 該影像感測器會接受擺設於螢幕附近之多個參考點發出 之光線，並於齡之每個畫雖_)上形成多個光點之影^象。 前述遊戲搖桿會根據前後晝面巾多個総f彡像之相對位置改 變，並藉由雜之計算雜始能控瓣標移至顿搖桿欲指向 之處。又各該參考點包括多個發光二極體。 美國專利第783彻號揭示利用兩個參考點之成像以控 制游標之技術，魏等技術均係根據前後晝面 之相對位置賴，由之計算過程輸出姆位移量= 控制游標移至控㈣欲指向之處，歧控财面中物件進行旋 之計#，因此齡卩時反應控制器欲 迅速移動游標之指令，同時也得耗f較多電力。另外， 利第5448261號也是計算並輸出相對位移量以及方向。 本案係針對以上先前技術的缺點，提供一種簡化°之指標控 3 2置’能將成像於影縣 t光點影像之位 複雜至顯示幕上對應位置以決定指標位置。因此，本案 =!==:理之時間，時反應控制二 並卽4耗電也降低成本。 【新型内容】 本新型的目的之一在提供一種指標控制裝置。 置，包提供了，學式指標控制裝 發出-光後n示一具有一指標之畫面；-光源， 測器，接受該光線以得到且有一 狀德沾、匕括一衫像感 座㈣姑南”先影像的一圖像；以及一 ’計算該先點影像位於觸像中第 預先定義之第二座標系統將該第-= 干紗ί值；其中該影像顯示幕依照該第二座標值顯 不該私軚於該晝面上對應的座標位置。 ，‘· 上述辭式指標控姆置中，該光源宜包括至少一個發 。該光源可以是敎波長。影佩測 定波長的遽片。 曰刀特 ㈣―勵根據該影像 示幕義置:’該第二座標宜根據該影像顯 示幕置中’宜另包含一驅動該影像顯 —面之主機，其中該座標轉換處理器可設於該主 制器内t於該控繼内、或部分設於触機内而部分設於該控 線或有線^制裝置中，該主機和該控制器可以無 目的具^實施例詳加說明，當更容易瞭解本新型之 枝術内今、特點及其所達成之功效。 【實施方式】 戲程七t適祕賴主機之互動遊 如：智慧電顏 制及其他遙控影音系統(例 不受下ί實施例選播、電腦螢幕之控制等，因此 幕上顯祕所聞。__示幕或營 是箭頭!^控制被移動之物件，其中游標之型式可以 制之位置^字型、手掌或其他任何方式表示之可受控 干，出本新型光學式指標控制裝置之示意圖。如圖所 10大致上包含一控制器1卜一主機u、一 十二及一影像顯示幕14，其十主機12執行之電子遊戲程 ^^ =彡_幕14放映°_示幕14可能為 裝置、頭戴式顯示器、智慧電視或其他顯示 二。肖者操作控制器η可驅動程式以執行各種動作指 =歹’如·使影像顯示幕14上指標或游標141移至右側之選 =。除本實施例所示單一發光單元131外光源13也 包括多個發光單元13卜 當控制器11被使用者進行如前所述之操作，光源13之發 光早π 131產生一個紅外線會成像於控制器u之影像感測器 111内，亦即影像感測器m擷取圖像中包括該紅外線之一光 點影像。處理器113會計算該光點影像位於操取圖像中第—座 M418339 心之第私值，並根據影像顯示幕14預先定義之第二座標 將該第-雜鋪換料二座標值。影像顯示幕14則依照第 二座標值顯示麟標⑷於晝面142上對應的座標位置，又該 第二座標係由影像顯示幕14之輸細象解析度所定義。本實 施例中處理器113係设於控制器u中，或者其他實施例可 以設於主機12内。又线12具有無·發器⑵，故可以和 控制器11之無線收發器112崎頻RF1及RF2(或紅外線)進 行雙向資料傳輸，或者其他實施例可以財線方式傳輸。 第2圖不出本新型控制器接受光源之視野角度 field angle)之示意圖。如圖所示，當使用者將控制器u向右移 動或順時鐘旋轉，發光單元131由影像感測器⑴之視野角度 之右側移至左側。參見第3A圖及第3B目，影像感測器m 由上述兩個視野角度楣取兩個圖像，故可得到光點影像331由 座標值(xl，yl)移至位於座標值(x2，y2)處之光點影像332。該等 座標值係根據影像感測器111之解析度而得，例如：影像感測 Is 111之解析度為256x256，則光點影像所在像素之座標值即 為其代表位置。影像感測器111之座標系統以下稱為第一座標 系統。其中，為便利未來的映射轉換，可定義第3A圖及第3B 圖中，xy座標軸較正常座標軸旋轉18〇度，亦即水平方向之 座払值由右往左方增加，垂直方向之座標值由上往下方增加。 當然，也可在影像感測器111擷取影像時，旋轉18〇度。本新 型的特點是，由於光點的位置即是座標位置，因此不需要針 對影像感測器111所擷取的圖像進行複雜的相對位移量與方 向的計算即可直接產生絕對座標。（本實施例中是以光點大 小剛好是一個像素的大小為例。於其他實施例，光點可大於 一個像素以上，此時座標可以是光點影像中心、也可以是權 6 M418339 =重）如其他方式在光點影像中取任何—像素作為座 第^圖不出影像顯示幕反應第2 動之不意圖。參見本圖，影像顯示幕14之書面 141由左上角麵值(χ1， - 上的游私 桿141，。該座;η，1移位座標值(x2，，y2，)處之游 轉換而得’同，(x2，錢是由前述=(== 映射或轉換而知。影像顯示幕丨 標李統。由於， 之座軚系統以下稱為第二座 铋糸統由於〜像顯不幕14會定義或選用 1024x768。因此，爾析度例如. 14之解紗，可·先得知影像顯示幕 _2)直接且分別映射或轉換為(xl，，yl，)及(χ2，，χ2，)丄處理> 考 知影像顯示幕14之解析度，則可以單純輸出 第^系、·先之座標值（(xl，yl)及(χ2,χ2))， ”一认系間的轉換公式，因此影像感測器111得到光點 值絲易就映_第二絲_上對應之座標 值。在此情況下，廣義而言，控· u中 丁 此座‘轉換處理器可以全部位於控制器u 113達成全部座標娜魏）、或全雜於域以（由主機 12内的處理器達成全部座標轉換魏）、或部分位於控綱u 内而部分位於主機12内（由處理器H3和主機12内的處理 盗合作達成全部座標轉換功能）。 以上已針對較佳實施例來說明本新型，唯以上所述者， 僅係為使熟悉本技術者易於了解本新型的内容而已並非用 M418339 來限疋本新型之權利範圍。在本新型之相同精神下，熟系本 技術者可以思及各種等效變化。例如’主機12可以是遊戲主 機、影音播放器或智慧電視；再例如，處理器〗22於前述實 施例中係設於控制器u中，但其他實施例可以設於主機12 或其他裝置内。再者’光源13也可以包括多個發光單元131， 可以於影像感測II 111中形成多個分離光點影像，各光點影像 之座標值均可_前述方法直接轉換至影像顯示幕上對應之 座標值以控制多個指標或游標。故在本新型之相同精神下的 各種等效變化，均應包含在本新型的範圍之内。 【圖式簡單說明】 ^圖示itj本新型光學式指標控繼置之示意圖。 第2圖不出本㈣蝴II接受光源之視野角度㈣⑽丨關 angle)之示意圖。 ^H 3B圖不出影像感測器由第2圖令兩個視野角度榻取兩 個圖像。 第=示出影像顯示幕反應第2圖中控制器轉動之游標移動之 不葸圖。 【主要元件符號說明】 10指標控制裝置 11控制器 111影像感測器 112無線收發器 113處理器 12主機 無線收發器 M418339 13光源 131發光單元 14影像顯示幕 14卜14Γ游標 142畫面 331光點影像 332光點影像 IR紅外線 RF1、RF2 射頻

Claims (1)

1. M418339 六、申請專利範圍： I 一種光學式指標控制裝置，包含： 一影像顯示幕，顯示一具有一指標之畫面； 一光源，發出一光線； 一控制器’控制該指標之位置，其包括—影像感測器， 接受該光線以得到具有一個光點影像的一圖像；以及 一座標轉換處理H，計算該光點影像位於關像中第一 =系統之第-座標值，並根據預先定義之第二座標系統將 該第一座標值轉換為第二座標值； 佥而影像顯示幕依_第二贿值顯示標於該 畫面上對應位置。 2’ 所述之先學式指標控制裝置，其中該 =赵複數個鱗，且該影像顯示幕齡多個可被控制之 姆置,其中該 5. 如申請專利範圍第丨項所述之光 座標轉換處理器係設於該控制器内。^工’裝置，其中該 而定 6. 如申請專利範圍第丨項所述之光 =座標系統係根中該 7.如申物刪1項所述之林她_裝置，其中該 M418339 第二座標系統係根據該影像顯 義。 不幕之輸iU彡像解析度而定 8. ^申請翻顧第丨項所狀移細雜 广驅動該影像顯示幕顯示該晝面之主機，其中該置卽2 處理器係全部設於該域内、·卩分設於該 於該控制器内。 傅^而部分設 9· 圍第8項所述之光學式指標控姆置，复中兮

   主機和該控制器係以無線或有線方式相互通訊。/、中这 式指標控制裝置，其中 座才 示值係該像素之座標 1〇.如申請專利範圍第1項所述之光學 該光點影像僅包含一個像素，該第一 值。 如巾請料咖第丨項所狀光匈旨馳姆置其中 "光點鱗包対個像素’該第_座標值係料個像素之 心、權值重心、或任意一個像素之座標值。 ’、