TWM519277U - 顯示裝置、電子裝置、手部穿戴式裝置及控制系統 - Google Patents

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TWM519277U
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林卓毅
張育豪
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林卓毅
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Description

顯示裝置、電子裝置、手部穿戴式裝置及控制系統
本新型是有關於觸控技術的領域，尤其是有關於一種光感應觸控顯示裝置、電子裝置、手部穿戴式裝置及控制系統。
雖然現今的電子裝置大多配備有對應的遙控設備，但為防遙控設備出現問題， 或者因為遙控設備遺失而無法進行操作，所以在電子裝置上仍然會保有一組操作按鍵以便使用者能近距離的操作電子裝置。然而，當所保留的操作按鍵的數量越少，則要達到相同效果時可能就需要越多的操作時間( 例如在電視上選台) 或者越複雜的操作方式( 例如需要進入多層選單以選擇功能) ； 但若所保留的操作按鍵數量較多，則在操作按鍵上所花費的製造成本會變高，而且在電子裝置上保留給操作按鍵的區域就會變大。因此，如何在電子裝置上保留適當的操作按鍵，會是一個需要研究的議題。
本新型提供一種顯示裝置、電子裝置、手部穿戴式裝置及控制系統，其可在同樣的製作成本上依照不同的需求而提供適當數量的操作按鍵。
本新型之一實施例提供一種顯示裝置，其包括螢幕、邊框、光學感測模組、控制電路以及開關。螢幕用來顯示控制圖案，而控制圖案可包括複數個功能圖示，且這些功能圖示之圖示組合對應於顯示裝置之至少一功能輸入。邊框被設置於螢幕外圍，而光學感測模組則被設置於邊框處並被用於定義一個觸控區域以及偵測此觸控區域內的物件的位置。此光學感測模組包括一個影像感測模組以及一個計算模組，此影像感測模組用來定義前述的觸控區域以及擷取包括前述物件的至少一個影像，並根據所得到的至少一個影像取得此物件的至少一個影像特徵；計算模組信號耦接於影像感測模組，其被用來根據前述的至少一個影像特徵而計算出物件之位置。控制電路信號耦接於螢幕以及光學感測模組，並於根據物件之位置確認物件接觸前述的圖示組合時，執行與此圖示組合相對應之至少一功能輸入，以控制顯示裝置。開關信號耦接於控制電路，用來於開關導通時使控制電路顯示控制圖案於螢幕上以及啟動光學感測模組偵測物件。其中，觸控區域涵蓋前述的控制圖案。
本新型之另一實施例提供一種顯示裝置， 包括： 螢幕、邊框、光學感測模組、控制電路以及開關。螢幕用來顯示一個輸入區域；邊框設置於螢幕外圍；而光學感測模組則被設置於邊框處，並被用來確認一觸控區域並偵測此觸控區域內之一物件之移動軌跡。此光學感測模組包括一個影像感測模組以及一個計算模組。影像感測模組用來定義前述的觸控區域以及擷取包括前述物件的至少一個影像，並根據所得到的至少一個影像取得此物件的至少一個影像特徵；計算模組信號耦接於影像感測模組以根據前述的至少一個影像特徵來計算物件的移動軌跡。控制電路信號耦接於螢幕以及光學感測模組，並根據前述的移動軌跡而執行相對應的至少一個功能輸入，以控制顯示裝置。開關信號耦接於控制電路， 用來於開關導通時使控制電路顯示輸入區域於螢幕上。其中， 觸控區域涵蓋前述的控制圖案。
本新型之另一實施例提供一種電子裝置， 包括： 表面、被觸控物件、光學感測模組以及控制電路。被觸控物件用來對應電子裝置之至少一功能輸入，其中，此被觸控物件為具有特定圖樣的載體，而此載體則貼附於前述表面。光學感測模組亦設置於前述表面上，並被用來確認觸控區域以及偵測此觸控區域內之物件的位置資訊；再者，此光學感測模組包括一個影像感測模組以及一個計算模組，影像感測模組用來定義前述的觸控區域以及擷取包括前述物件的至少一個影像，並根據所得到的至少一個影像取得此物件的至少一個影像特徵；計算模組信號耦接於影像感測模組，並根據前述的至少一個影像特徵計算位置資訊。控制電路信號耦接於光學感測模組，以在根據位置資訊而判斷出偵測到的物件接觸了前述的被觸控物件時，執行對應的至少一功能輸入以控制電子裝置。其中，前述的觸控區域涵蓋被觸控物件。
本新型之另一實施例提供一種電子裝置， 包括： 表面、微投影裝置、被觸控物件、光學感測模組以及控制電路。被觸控物件用來對應電子裝置之一個以上的功能輸入，且此被觸控物件為微投影裝置所投影至前述表面的平面或立體影像。光學感測模組亦設置於前述表面上，並被用來確認觸控區域以及偵測此觸控區域內之物件的位置資訊；再者，此光學感測模組包括一個影像感測模組以及一個計算模組，影像感測模組用來定義前述的觸控區域以及擷取包括前述物件的至少一個影像，並根據所得到的至少一個影像取得此物件的至少一個影像特徵；計算模組信號耦接於影像感測模組，並根據前述的至少一個影像特徵計算位置資訊。控制電路信號耦接於光學感測模組，以在根據位置資訊而判斷出偵測到的物件接觸了前述的被觸控物件時，執行一個或多個對應的功能輸入以控制電子裝置。其中，前述的觸控區域涵蓋被觸控物件。
本新型之另一實施例提供一種手部穿戴式裝置，包括外殼、光學感測模組以及控制電路。光學感測模組設置於外殼上，並被用來確認觸控區域以及偵測此觸控區域內之物件的位置資訊；再者，此光學感測模組包括一個影像感測模組以及一個計算模組，影像感測模組用來定義前述的觸控區域以及擷取包括前述物件的至少一個影像，並根據所得到的至少一個影像取得此物件的至少一個影像特徵；計算模組信號耦接於影像感測模組，並根據前述的至少一個影像特徵計算位置資訊。控制電路信號耦接於光學感測模組，以根據位置資訊而控制前述的手部穿戴式裝置。
本新型之另一實施例提供一種控制系統，其包括一個控制裝置以及一個受控裝置。此控制裝置設置於一個表面上，並包括一個被觸控物件、一個光學感測模組、一個控制電路以及一個第一信號介面。被觸控裝置用來對應至控制裝置的一個或多個功能輸入；光學感測模組設置於表面上，被用來確認觸控區域以及偵測此觸控區域內的物件的位置資訊，且此光學感測模組包括一個影像感測模組以及一個計算模組。影像感測模組用來定義前述的觸控區域以及擷取包括前述物件的至少一個影像，並根據所得到的至少一個影像取得此物件的至少一個影像特徵；計算模組信號耦接於影像感測模組，並根據前述的至少一個影像特徵計算位置資訊。控制電路信號耦接至光學感測模組，並在根據位置資訊而判斷出物件接觸到前述的被觸控物件時，產生與前述之位置資訊相對應的操作信號；第一信號介面信號耦接至控制電路以接收控制電路所產生的操作信號。受控裝置獨立於控制裝置之外，其具有一個第二信號介面以信號耦接至第一信號介面而從第一信號介面接收操作信號，受控裝置並根據操作信號進行相對應的操作。
本新型因採用光感應方式來感測接觸體的位置，因此不需要製作實體按鍵。此外，所需預留的感測空間以及每個虛擬按鍵的空間規劃也不會受到按鍵硬體尺寸的限制，所以可以在最小的空間中提供更多的按鍵數量，達到便於使用的效果。
第一實施例
請參照圖1，其為根據本新型第一實施例之顯示裝置的示意圖。此顯示裝置10可以是例如數位電視、電腦螢幕等以顯示為主要作用的電子裝置， 也可以是其他配備有螢幕的電子裝置，例如對講機或行動電話等。在本實施例中，顯示裝置10包括一個螢幕100、邊框110、光學感測模組120、控制電路130以及開關140。螢幕100可以用來顯示控制圖案102，而控制圖案102中則包括了多個功能圖示( icons)104，其中控制圖案102及其中的功能圖示104的內容可與遙控器108之控制功能鍵相對應。在設計上，可以使一個功能圖示104 對應到顯示裝置10的至少一種功能輸入( function input )，也可以使多個功能圖示104 的排列組合對應到顯示裝置10的至少一種功能輸入。即，功能圖示與功能輸入的關係為一對一、一對多、多對多或多對一。此處的功能輸入包括但不限於音量控制、頻道選擇、螢幕調整、影音輸入選擇或數字輸入等功能。為了後續說明上的方便，前述一個功能圖示104 或多個功能圖示104 的排列組合，在之後將統稱為圖示組合。
如圖1所示，邊框110係設置於螢幕100的外圍，而光學感測模組120的感測範圍涵蓋觸控區域160並且光學感測模組120可被設置於邊框110處。在具體實施時，光學感測模組120可以被內嵌於邊框110中(如圖3A所示)、一部份在邊框110而另一部份則凸出於邊框110之外(如圖3B所示)，或者是設置於邊框110上(如圖3C所示)。控制電路130信號耦接至光學感測模組120及螢幕100，藉此接收光學感測模組120的感測訊號，並使用例如視控調整技術(OSD，OnScreenDisplay)或其他的方式使螢幕100顯示控制圖案102。開關140信號耦接至控制電路130，以使得在開關140導通時所發出的信號能夠使控制電路130顯示控制圖案102於螢幕上100，並且使控制電路130能啟動光學感測模組120來進行偵測物件150的相關操作。再者，除了以圖1所示的方式使開關140信號耦接至控制電路130之外，也可以利用如圖2所示的方式使開關140同時地信號耦接至光學感測模組120與控制電路130。如此一來，就可以利用開關140直接控制光學感測模組120是否進行運作。
應注意的是，雖然在本實施例中的邊框110是環繞在螢幕100的四周，但在適合的設計下，邊框110可以僅在螢幕100的外圍一側、二側或數側，並不是一定必需要全部環繞於螢幕100的四周。此外，光學感測模組120與控制電路130之間可以使用通用序列匯流排(USB，Universal Serial Bus)、序列周邊介面(Serial Peripheral Interface Bus，SPI )匯流排、通用非同步收發傳輸器(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，UART) 或內部整合電路匯流排(I2C，Inter - Integrated Circuit)來進行信號傳遞，但並不以此為限。
請參照圖4A，其為根據本新型一實施例之使用於第一實施例中的光學感測模組的電路方塊圖。在本實施例中，光學感測模組200可用來實現上述的光學感測模組120。光學感測模組200包括一個影像感測模組210以及一個計算模組220，且影像感測模組210與計算模組220之間通過匯流排230來傳遞訊號。其中，匯流排230可以利用I2C匯流排、SPI匯流排或其他方式來實現。其中，影像感測模組210用來定義圖1中所示的觸控區域160的尺寸與位置、擷取包括圖1中的物件150的至少一幀影像，並根據所獲取的至少一幀影像而取得物件150的至少一個影像特徵；計算模組220信號耦接至影像感測模組210，以透過匯流排230而從影像感測模組210取得物件150的影像特徵、影像參數或影像資料，並根據至少一個影像特徵來計算物件150的位置。應注意的是，為了使光學感測模組200能適當地取得所需的影像特徵、影像參數或影像資料，由影像感測模組210定義的觸控區域160的尺寸與位置以完全涵蓋對應的控制圖案102為佳。
請參考圖4B，其為根據本新型第一實施例之另一種顯示裝置10的示意圖。在圖4B中，相同標號代表相同或類似的前述元件，因此其詳細的操作方式於此不在贅述。顯示裝置10包含有一光學感測模組200、一控制單元130、一開關140以及一指示單元250。指示單元250信號耦接於控制電路130，用來提示使用者至少一功能輸入。指示單元250可為一液晶面板(LiquidCrystalModule，LCM)、一喇叭、一指示燈以及一震動裝置之其中至少一者。另一方面，光學感測模組200包含有一計算模組200、一影像感測模組210、匯流排230以及一通訊模組235。通訊模組235信號耦接於計算模組220，用來與控制電路130進行通溝。通訊模組235與控制電路130溝通可為有線(例如：USB介面、SPI介面、UART介面、I2C匯流排等等，而不限於此)或無線(例如：藍芽、無線區域網路、紅外線、無線電波等等，而不限於此)。
為了詳細說明以影像感測模組210定義觸控區域的方式，請接著參照圖5。圖5為根據本新型一實施例之影像感測模組的外觀示意圖。影像感測模組310包括了影像感測器330與340。其中，影像感測器330與340分別提供一個特定的感測範圍以感測位於感測範圍內的物體，且影像感測器330與340可以是互補式金氧半電晶體影像感測器(CMOS Image Sensor，CIS)，或者是一般的感光耦合元件(Charge Coupled Device Sensor，CCDSensor)。如圖5所示，影像感測器330的感測範圍是介於虛線332與虛線334之間的區域，而影像感測器340的感測範圍則是介於虛線342與虛線344之間的區域。兩個感測範圍的重疊處即此影像感測模組310所定義的觸控區域360，至於控制圖案380則應位於觸控區域360所覆蓋的範圍內。一旦有物體進入到觸控區域360，影像感測器330與340就會分別從感測到的影像內容中取得與所偵測到的物體相對應的影像特徵，並將這些影像特徵傳送到計算模組(如圖4A或4B所示)。計算模組將根據所接收到的影像特徵而計算出物體的位置，並將位置傳送到控制電路(如圖1所示)以使控制電路得以據此而進行相應的操作。在本新型實施例中，影像感測器330與340的設置角度應設定為可達到觸控區域360最大範圍，但不限於此。
應注意的是，雖然在本實施例中採用了兩個影像感測器330與340來感測影像並定義觸控區域360，但在實際運用上，也可以僅採用一個影像感測器330或340來感測影像。而當僅採用一個影像感測器330或340來感測影像時，影像感測模組310所定義的觸控區域360也將僅由影像感測器330或340各自的感測範圍所決定。再者，為了後續計算物件位置上的方便，當同時使用兩個影像感測器330與340的時候，影像感測器330與340之間的距離會被預先設定為小於等於螢幕之任一邊的一個固定值，且影像感測器330與340相對於螢幕之顯示面而言係位於同一水平基準上。
接下來，為了使控制電路能根據所接收到的位置而進行相應的操作，就必須先定義各位置所對應的操作指令。更進一步的，由於控制電路是因應於使用者的控制而進行操作，所以對這些位置所定義的操作指令必須能很清楚地讓使用者知悉。因此，在一般的狀況下，可以利用製程在表面300上、觸控區域360所覆蓋的範圍內，蝕刻出按鍵的位置與簡單的圖形或說明，以做為前述的控制圖案的內容；或者可以將具有特定圖樣的載體，例如：印有按鍵圖案的紙張，貼附在表面300上、被觸控區域360所覆蓋的範圍內，以做為控制圖案的內容。甚至於，當配合第一實施例所述顯示裝置10(如圖1所示)來使用時，則可以直接在有必要時於圖5所示的觸控區域360(或圖1所示的觸控區域160)所覆蓋的範圍內，顯示出對應的控制介面，例如：實體遙控裝置之映射影像，來做為前述控制圖案的功能圖示。如此一來，使用者透過光學感測模組可以根據按鍵所代表的意義而輕易地對顯示裝置進行對應的操作。此外，由於是利用螢幕來顯示控制圖案，所以控制圖案的範圍將不會超過螢幕的全部顯示區域(後稱全屏顯示區域)。如此一來，觸控區域的尺寸自然也就可以控制在小於或等於螢幕之全屏顯示區域的範圍內。
請再參照圖1。根據上述，藉由適當地設計控制圖案102的內容，物件150的位置就可成為具有特定意義的資訊。換句話說，當光學感測模組120開始運作並取得物件150的位置之後，控制電路130將可根據物件150的位置來判斷物件150是否接觸了控制圖案102(亦即，物件150的位置是否位於控制圖案102的範圍內)？如果判斷物件150 接觸了控制圖案102，那麼物件150是否接觸了哪一個特定的圖示組合(亦即，物件150的位置與各功能圖示104的位置之間的關係)？又，物件150所接觸的圖示組合代表了哪一種功能輸入？藉由這樣的判斷分析，控制電路就可以根據物件150的位置而執行相對應的操作，例如：控制顯示裝置10的各種功能（例如：音量控制、頻道選擇、螢幕調整、影音輸入選擇或數字輸入）， 以滿足使用者的操作目的。
為了達到上述效果，光學感測模組120對於物件150的位置偵測操作是非常重要的。在第一實施例中，光學感測模組120包括一個影像感測模組(如圖4A或4B所示)，而一個影像感測模組至少需要一個影像感測器做為影像感測之用。較佳的，一個影像感測模組可以採用兩個影像感測器(如圖5所示)以進行更精確的物件定位操作，而所採用的兩個影像感測器可以是具有相同的內部結構的影像感測器，也可以是具有不同的內部結構的影像感測器。
請同時參照圖6與圖7，其中，圖6為根據本新型一實施例之運用於第一實施例中的影像感測器的正面示意圖，圖7為圖6所示之影像感測器的A-A’剖面圖。如圖6與圖7所示，影像感測器40設置在電路板400上，並包括基座410、第一透鏡組420、紅外光發射單元430、第二透鏡組440、紅外光濾鏡445、感測單元450、暫存器460與前置處理電路470。其中，基座410是由光阻隔材料所構成，並且構成了兩個各自獨立的容置空間480與490。容置空間480中設置了前述的紅外光發射單元430，容置空間490中設置了前述的感測單元450，容置空間480與490之間被光阻隔材料隔離，以使紅外光發射單元430所射出的出射紅外光(波長約為850nm或940nm)不會直接照射到容置空間490中；或者，從另一個角度來看，光阻隔材料使得紅外光發射單元430射出的出射紅外光不會直接照射到第二透鏡組440、紅外光濾鏡445以及感測單元450。此外，在一般的狀況下，在實際組裝時，影像感測器40的下側會比較接近圖1所示的螢幕的顯示面；從另一個角度來說，紅外光發射單元430距離螢幕的最短距離會大於感測單元450距離螢幕的最短距離。
在本實施例中，第一透鏡組420設置在紅外光發射單元430的出光側，使得由紅外光發射單元430所射出的出射紅外光會照射到第一透鏡組420的入射面420A，並進一步經過第一透鏡組420的折射面420B折射而出，以藉此擴增出射紅外光的照射範圍。當有物體出現在影像感測器40的感測範圍內的時候，照射在物體上的光線(包括前述的出射紅外光中的至少一部份)將會因為反射現象而被反射到第二透鏡組440的入射面440A。這些被物體反射的光線在之後將被稱為反射光，且這些反射光會經過第二透鏡組440的折射面440B而產生光線聚集的效果。紅外光濾鏡445設置於感測單元450與第二透鏡組440之間，亦即紅外光濾鏡445的第一面445A面對折射面440B，以使被聚集的反射光能夠入射到紅外光濾鏡445之中。在經過紅外光濾鏡445的濾光效果之後，入射光中的其他光線都會被濾除，而僅剩下紅外光(後稱入射紅外光)能通過紅外光濾鏡445並照射到感測單元450的感測面450A。應注意的是，當紅外光濾鏡445與第二透鏡組440的位置互換，也就是第二透鏡組440被設置於紅外光濾鏡445與感測單元450之間，入射的光線同樣能夠被濾除到只剩下入射紅外光，並且入射紅外光同樣能被聚集到感測單元450上。因此，紅外光濾鏡445與第二透鏡組440的位置並不需要限制在圖7所示的位置上。
感測單元450與第二透鏡組440被設置在紅外光濾鏡445的不同側，亦即感測單元450的感測面450A面對紅外光濾鏡445的第二面445B，以使前述的入射紅外光能夠被投射在感測單元450的感測面450A上。在本實施例中，感測單元450是由大小為640乘8或720乘6的像素陣列所構成。感測單元450在接收到入射紅外光之後，會將所接收到的入射紅外光整合成一個影像。所整合而成的影像會被暫存在信號耦接至感測單元450的暫存器460之中。暫存在暫存器460中的影像在經由信號耦接至暫存器460的前置處理電路470進行處理之後，將會獲得對應的影像特徵。所獲得的影像特徵在接下來將會被提供給計算模組(如圖4A或4B所示) 以計算物體的位置。應注意的是，雖然在本實施例中，感測單元450、暫存器460與前置處理電路470是被製作在同一塊基板405(Substrate)上，基座410、紅外光發射單元430及基板405則設置於同一塊電路板400上，且第一透鏡組420、第二透鏡組440與紅外光濾鏡445係固接在基座410的光阻隔材料上，但這並非絕對的必要條件。本領域的技術人員當可在相同的設計原理下進行適當的調整，例如：直接將紅外光過濾材料塗覆於第二透鏡組440之折射面440B上而形成紅外光濾鏡445、將紅外光濾鏡445接合在感測單元450的感測面450A上，或者將前置處理電路470整合於圖4A或4B所示的計算模組220之中。
接下來將詳細介紹計算模組與前置處理電路的操作方式。請參照圖8，其為根據本新型一實施例之計算模組計算物件位置的方法的示意圖。在圖8中，兩個影像感測器A與B之間相距一個特定的距離。另外，假設影像感測器A的感測範圍被調整至虛線602與604所夾的90度角範圍內，而將影像感測器B的感測範圍被調整至虛線602與606所夾的90度範圍內，則當物件進入到觸控區域620以內的時候(例如位於點610)，計算模組就可以根據影像感測器A到點620所形成的直線630與虛線602的夾角α1、影像感測器B到點620所形成的直線640與虛線602的夾角β1，以及影像感測器A到影像感測器B之間的距離，計算得到點610在觸控區域620上的位置。
前述的夾角α1與β1就分別是本實施例中的影像感測器A與B所產生的影像特徵。請一併參照圖9，其為根據本新型一實施例之影像感測器之影像資料示意圖。如圖9所示，當一個物件進入到觸控區域之後，因為物件會反射紅外光到影像感測器，所以在影像感測器所感測到的影像資料710中，會有一塊特別亮的區域(如圖中所示的直線714到直線716之間的白色區塊712)，而其他區域(繪製斜線的部份)的亮度與白色區塊712相較則會明顯偏暗。由於在圖8中假設影像感測器A與B的感測範圍為90度角，所以影像資料710就代表一個90度角範圍的光暗影像。有鑑於此，可以將影像資料710由右到左平均分割為90等分。如此一來，當影像資料710是由影像感測器A所得的影像的時候，影像資料710的右邊際線處的影像就代表著與圖8中的虛線602之間所夾的角度是0度的影像，亦即沿著虛線602所感測到的影像；影像資料710的左邊際線處的影像就代表著與圖8中的虛線602之間所夾的角度是90度的影像，亦即沿著虛線604所感測到的影像；而在這中間所得的影像，則可由影像所在的角度分割線的排列順序而得知影像與虛線602或虛線604之間的角度。
類似的，假若影像資料710是由影像感測器B所得的影像的時候，影像資料710的右邊際線處的影像就代表著與圖8中的虛線606之間所夾的角度是0度的影像，亦即沿著虛線606所感測到的影像；影像資料710的左邊際線處的影像就代表著與圖8中的虛線606之間所夾的角度是90度的影像，亦即沿著虛線602所感測到的影像；而在這中間所得的影像，則可由影像所在的角度分割線的排列順序而得知影像與虛線606或虛線602之間的角度。
根據上述，只要知道影像資料710中的白色區塊712在影像資料710中落在哪一個區段，就可以對應得到前述的夾角α1或β1。隨著角度分割線的數量的增加，每一個角度分割等分所代表的角度變化就會越小，而感測的精密度就會增加。然而，由於白色區塊712非常有可能會大於一個角度分割等分的大小，所以在前置處理電路中，可以先利用各類演算法計算出白色區塊712的重心或中心等具有特殊意義的點，再根據所計算出的重心或中心所在的角度分割等分(例如劃過重心的虛線718所在的角度分割等分)，來決定夾角α1或β1。
當前置處理電路將所得到的影像特徵(包括待測物件影像之面積、長寬比、邊界、色彩、亮度等參數或夾角α1與β1)輸出至計算模組，計算模組就可以依照影像感測器A與B之間的距離(通常可在出廠時設定在計算模組的內建儲存裝置或其他的儲存裝置中)，配合所收到的影像特徵而計算出點610的位置。所計算出的位置被計算模組傳遞至如圖1所示的控制電路中，再由控制電路根據所接收的位置而以查表或其他方式找出對應的操作指令，並以所找出的操作指令來進行後續運作。
舉例來說，在取得影像資料710之後，首先對影像資料710中對應於反射光分佈之複數個像素(亦即對應於前述之白色區塊712的像素)進行重心位置的計算而得出一位置參數；在得出位置參數後再搭配先前取得的參考紀錄來使用，亦即，根據參第考紀錄與位置參數而估計出物件與光源或影像感測器之間的相對距離。在此處，用來輔助位置參數所使用的參考記錄指的是透過設定流程而得之複數個參考位置參數所構成的、用於比對相對距離時所使用的資訊。
簡單來說，此處的設定流程是預先在一個參考物體的位置為已知的情況下，取得參考物體在該等預設參考位置時的反射光分佈，並將這些類型的反射光分佈透過重心位置計算等方式，得出一個與實際位置、距離之關係式，之後在實際進行觸控操作時，再利用關係式來判斷實際上觸控物體與光源、感測單元之間的距離。此種關係式的呈現可以是利用查表方式、確實得出一個相對距離、偏移角度與重心位置間的公式、或是以圖表來呈現待測物體與光源、感測單元間的相對距離與偏移角度的關係。
藉由上述的硬體及相關的操作方式，就可以利用光感應方式來控制本第一實施例中的顯示裝置。
第二實施例
在第二實施例中，本新型利用在第一實施例中所使用的硬體，搭配不同的操控方式而達到以光感應方式來控制顯示裝置的目的。請參照圖10，其為根據本新型第二實施例之顯示裝置的示意圖。
第二實施例與第一實施例的主要差別在於：顯示裝置10A之螢幕100可用來顯示一輸入區域104B，以及光學感測模組120可以被用來偵測觸控區域160內之物件150之一移動軌跡。輸入區域104B用來接收使用者手寫輸入指令。也就是說，當物件150(例如使用者的手指)在輸入區域104B移動時，光學感測模組120可偵測物件150的移動軌跡。接著，控制電路130判斷物件150的移動軌跡是否為一可識別的指令。當控制電路130判斷物件150的移動軌跡為可識別的指令時，控制電路130執行該可識別的指令所對應的功能。在本新型其他實施例中，除了輸入區域104B之外，螢幕100還可於控制電路130判斷物件150的移動軌跡為可識別的指令時顯示功能圖示104A。在觸碰功能圖示104A的辨識部份，可以同樣利用第一實施例中所提及的方式來判斷物件的觸碰位置與功能圖示104A的位置之間的關係，亦即使控制電路130根據物件與前述功能圖示104A的位置關係，來判斷物件150是否接觸由至少一個功能圖示104A所組成的圖示組合。在手寫輸入的判斷部份，則可進一步採用現有的利用光感應方式偵測物件的移動軌跡的方式來進行手寫輸入的辨識。也就是說，光學感測模組與控制電路的組合也應該要能支持對於物件的移動軌跡的讀取與判讀。此種設計可以增加輸入方式的彈性，讓使用者在使用上更加方便。例如：使用者可以在輸入區域104B中輸入BR來表示所要調整的是亮度(Brightness)，此時光學感測模組120可偵測手指的移動軌跡。控制電路130根據手指的移動軌跡判斷使用者輸入“BR”時，螢幕100顯示功能圖示104A與使用者互動。此時功能圖示104A中的方向按鈕就可以提供使用者調整亮度的高低；而在另一個時候，使用者可以在輸入區域中輸入CH來表示所要調整的是頻道(Channel)，此時功能圖示104A中的方向按鈕就可以被用來往前或往後切換頻道。而在僅有輸入區域104B的情況下，使用者可以循序輸入“C”、“H”、“1”、“0”、“4”來表示切換頻道到第104頻道。這個實施例的功能圖示104A並非必要，而是使用者以手寫方式輸入後，可利用顯示功能圖示104A以提供使用者調整大小。
第三實施例
請參照圖11A，其為根據本新型第三實施例之電子裝置的示意圖。在本實施例中，電子裝置80可以是一台冰箱，其主要包括了表面900、被觸控物件910 及光學感測模組922。光學感測模組922使用兩個影像感測器930與932來進行影像感測。光學感測模組922之架構與上述光學感測模組120、200相同，因此其詳細操作方式，於此不在贅述。
被觸控物件910是對應至電子裝置80的功能輸入，在本實施例中，被觸控物件910包括許多個按鍵圖示(以圓圈表示)以及許多個相對應的功能文字說明方框(以方框表示)，使用者可以藉由點選在按鍵圖示或功能文字說明方框上來控制電子裝置80執行對應的操作。功能輸入包含溫度控制、表單選擇、時間日期調整、密碼輸入選擇或數字輸入等等。具體在功能點選時所需要的光感應觸控元件及相關的定位辨識方式，已經詳細說明於先前的實施例中，在此就不再贅述。
就功用上來說，被觸控物件910與圖1藉由螢幕所顯示的控制圖案類似，但由於在電子裝置80中並不必然存在螢幕或類似的顯示元件，因此在本實施例中利用具有特定圖樣的載體，例如：印有各類平面或立體按鍵圖樣的紙張或軟墊、隔有特定手勢輸入區域的紙張或軟墊，或者同時印有按鍵圖樣以及區隔出一個手勢輸入區域的紙張或軟墊等，並將此載體貼附在表面900上以做為被觸控物件910之用。這樣的設計可以被運用在本身不具備顯示功能的電子裝置上，例如：冰箱、冷氣等大型家電。除此之外，在本實施例中的電子裝置80更包括了一個指示單元920。當上述的控制電路(例如：控制電路130)判斷物件(例如：手指)之位置接觸到被觸控物件910時，指示單元920提示使用者可用於顯示電子裝置80的現況，或者是顯示出目前感測到的、使用者所欲執行的功能，藉此可與使用者互動，讓使用者能更輕易的確認所點選的指令是否正確。在本新型其他實施例中，本領域具通常知識者可根據使用者的需求(例如：成本、電路架構)移除指示單元920。舉例來說，指示單元920可為一液晶面板、一喇叭、一指示燈以及一震動裝置之其中至少一者。請參考圖11B，圖11B為本新型實施例指示單元920為液晶面板之示意圖。當使用者點選被觸碰物件910之溫度選項時，液晶面板則會顯示目前冰箱內的溫度(例如：4˚C)。若使用者透過被觸控物件910調整冰箱溫度時，液晶面板則會顯示重新設定的溫度，進一步地與使用者互動。
在本新型另一實施例中，指示單元920可為喇叭或揚聲器。請參考圖11C，圖11C為本新型實施例指示單元920為喇叭之示意圖。當使用者點選被觸碰物件910之溫度選項時，喇叭則會發出聲音，進一步地與使用者互動。舉例來說，喇叭會提示使用者“目前溫度為4˚C”或僅僅“一長聲”。若使用者透過被
在本新型另一實施例中，指示單元920可為震動裝置。請參考圖11E，圖11E為本新型實施例指示單元920為震動裝置之示意圖。當使用者點選被觸碰物件910之溫度選項時，震動裝置會發出震動以提示使用者，進一步地與使用者互動。若使用者透過被觸控物件910調整冰箱溫度時，震動裝置的頻率或強度會改變，例如：降低溫度時震動強度小，而提高溫度時震動強度變大。本新型實施例中使用可根據需求設定震動裝置的震動頻率或震動強度，而不限於此。
需注意的是，本新型實施例的指示單元除上述的實現方式外，亦可結合液晶面板、喇叭、指示燈以及震動裝置。例如：當使用者點選被觸碰物件91 0 之溫度選項時，指示燈會發亮。若使用者透過被觸控物件9 10 向上調整冰箱溫度時，喇叭發出一長聲。若使用者透過被觸控物件910向下調整冰箱溫度時，喇叭發出二短聲。結合方式不限於上述。
除了被運用在冰箱等大型家電上之外，本實施例還可以被運用於其他的環境中。例如，請參照圖11F，此處的電子裝置82是一個具有電子鎖的門。在此，光學感測模組922利用影像感測器930與932來感測位於被觸控物件910上的物件的影像，因此使用者可以利用觸碰被觸控物件910中的數字按鍵來進行電子鎖的解鎖操作，而指示單元920則可以特定代號的遞增來顯示所按數字的數量，或者在有需要的時候直接顯示使用者所按的數字內容。再例如，請參照圖11G，此處的電子裝置84是一個具有點餐功能的桌子。同樣的，光學感測模組922利用影像感測器930與932來感測位於被觸控物件910上的物件的影像，因此使用者可以利用觸碰被觸控物件910中的菜單按鍵(以圓圈表示)或者菜單內容(以方框表示)來點選所想要的菜色。此時指示單元920可以顯示使用者所點選的菜單名目以供使用者確認。相同地，本領域具通常知識者可根據使用者的需求(例如：成本、電路架構)移除指示單元920。
第四實施例
請參照圖12A，其為根據本新型第四實施例之電子裝置的示意圖。與第三實施例相較，第四實施例的電子裝置90A同樣具有表面900、被觸控物件910及光學感測模組922，且光學感測模組922同樣使用兩個影像感測器930與932來進行影像感測。第四實施例與第三實施例的主要不同點在於，在第四實施例中多了設置在表面900上的一個微投影裝置940(Pico Projector)，而且被觸控物件910是由微投影裝置940投射在表面900上的平面或立體影像而成。除了上述差異之外，第四實施例與第三實施例所示者皆極為類似，在此不再重複說明。
再請參照圖12B，電子裝置90B大致與圖12A所示者相同，但在電子裝置90B中，微投影裝置940與光學感測模組922被整合在一起以降低電子元件的組裝複雜度。類似的，請參照圖12C與圖12D，電子裝置92A與電子裝置92B都與圖11B中所示的電子裝置82相近，惟電子裝置92A利用設置在表面900上的微投影裝置940來投射被觸控物件910，而電子裝置92B則將微投影裝置940進一步與光學感測模組922整合在一起。再請參照圖12E與圖12F，電子裝置94A與電子裝置94B都與圖11C中所示的電子裝置84相近，惟電子裝置94A利用設置在表面900上的微投影裝置940來投射被觸控物件910，而電子裝置94B則將微投影裝置940進一步與光學感測模組922整合在一起。
藉由使用微投影裝置來投射被觸控物件，配合電子裝置中的位置與所執行的操作之間的對應關係的調整，就可以增加電子裝置的控制選項的變化彈性，進一步地與使用者互動。
第五實施例
請參照圖13A以及13B，其為根據本新型第五實施例之手部穿戴式裝置的示意圖。在本實施例中，手部穿戴式裝置1000適合被穿戴在手腕處的手部表面1010的外圍。此手部穿戴式裝置1000主要包括外殼1005以及光學感測模組1020。其中，光學感測模組1020設置於外殼1005上，並且使用兩個影像感測器1040與1050來確認一個觸控區域以及偵測所確認的觸控區域內的物件的位置資訊。使用者可以在沒有被觸控物件的環境下，直接在觸控區域中使用手勢來對手部穿戴式裝置1000下指令；或者，可以利用被整合在光學感測模組1020上的微投影裝置1025將一個平面或者立體的影像投射到手部表面1010（手腕或手背）上而形成一個被觸控物件1034，此被觸控物件1034會被設計在光學感測模組1020所確認的觸控區域之內，如此即可在使用者以手指或其他物件接觸被觸控物件1034時，利用光學感測模組1020進行影像感應而產生手指或其他物件的位置資訊，進一步地與使用者互動。具體所需要的光感應觸控元件及相關的定位辨識方式，已經詳細說明於先前的實施例中，在此就不再贅述。再者，當光學感測模組1030採用如圖6與圖7所示的影像感測器的時候，其中的紅外光發射單元距離手部表面1010的最短距離會大於感測單元距離手部表面1010的最短距離。需注意的是，微投影裝置1025除了將平面或者立體的影像投射到手腕或手背外，亦可投影至人體其他部位（例如：臉、大腿、胸口或肚子等等），而不限於此。
必須額外說明的是，微投影裝置1025也可以將影像投射在手部表面1010以外的地方，例如直接投射在外殼1005上或將立體影像投射在空中，而且微投影裝置1025可以獨立在光學感測模組1020之外。再者，可以將觸控區域定義在外殼1005上的某個區域，並且以第一至第三實施例的觸控架構而讓使用者得以利用光學觸控的方式來操縱手部穿戴式裝置1000。
第六實施例
請參照圖14，其為根據本新型第六實施例之控制系統的電路方塊圖。在本實施例中，控制系統1100包括一個控制裝置1110與一個受控裝置1150。其中，控制裝置1110可以是第一至第四實施例中的任何一個或者是其變型；而且，光學感測模組1112與控制電路1114的內部電路、硬體結構、連結關係與操作方法等，都可採用如圖1至圖10所示的內容為實際製作時的參考，故在此不再贅述。
值得注意的是，在本實施例中，控制裝置1110與受控裝置1150是兩個獨立的裝置，使用者可以利用控制裝置1110所提供的光學觸控功能來控制受控裝置1150的運作。具體而言，當光學感測模組1112取得所需的影像，並經過運算而得到物件的位置資訊(例如：物件的位置以及移動軌跡)的時候，控制電路1114就可以根據位置資訊而產生一個操作信號OP。此操作信號OP被傳遞至信號耦接於控制電路1114的第一信號介面1116，而第一信號介面1116在接收到操作信號OP之後，會進一步將操作信號OP傳遞至第二信號介面1152。在透過第二信號介面1152而接收到操作信號OP之後，受控裝置1150就會根據操作信號OP而進行相對應的操作。其中，第一信號介面以及第二信號介面可以為有線(例如：USB介面、SPI介面、UART介面等等)或無線(例如：電信網路或無線區域網路等等)。
利用上述的控制系統，廠商可以輕易地將電子鎖、大型家電或電子牆等電子設備更換為以光學觸控方式來進行操控，減少必須在這些電子設備上提供的操作介面的尺寸。大型家電或電子牆等電子設備也可透過上述的控制系統與使用者互動。
根據上述，本新型因採用光感應方式來感測接觸體的位置，因此不需要製作實體按鍵。此外，所需預留的感測空間以及每個虛擬按鍵的空間規劃也不會受到按鍵硬體尺寸的限制，所以可以在最小的空間中提供更多的按鍵數量，達到便於使用的效果。
10、10A‧‧‧顯示裝置
40、330、340、930、932、1040、1050、A、B‧‧‧影像感測器
80、82、84、90A、90B、92A、92B、94A、94B‧‧‧電子裝置
100‧‧‧螢幕
102、380‧‧‧控制圖案
104、104A‧‧‧功能圖示
104B‧‧‧輸入區域
108‧‧‧遙控器
110‧‧‧邊框
120、200、922、1020、1112‧‧‧光學感測模組
130、1114‧‧‧控制電路
140‧‧‧開關
150‧‧‧物件
160、360、620‧‧‧觸控區域
210、310‧‧‧影像感測模組
220‧‧‧計算模組
230‧‧‧匯流排
235‧‧‧通訊模組
250、920‧‧‧指示單元
332、334、342、344‧‧‧虛線
400‧‧‧電路板
405‧‧‧基板
410‧‧‧基座
420‧‧‧第一透鏡組
420A、440A‧‧‧入射面
420B、440B‧‧‧折射面
430‧‧‧紅外光發射單元
440‧‧‧第二透鏡組
445‧‧‧紅外光濾鏡
445A‧‧‧第一面
445B‧‧‧第二面
450‧‧‧感測單元
450A‧‧‧感測面
460‧‧‧暫存器
470‧‧‧前置處理電路
480、490‧‧‧容置空間
602、604、606、718‧‧‧虛線
610‧‧‧點
630、640、714、716‧‧‧直線
710‧‧‧影像資料
712‧‧‧白色區塊
900、1010‧‧‧表面
910、1034‧‧‧被觸控物件
940、1025‧‧‧微投影裝置
1000‧‧‧手部穿戴式裝置
1005‧‧‧外殼
1100‧‧‧控制系統
1110‧‧‧控制裝置
1116‧‧‧第一信號介面
1150‧‧‧受控裝置
1152‧‧‧第二信號介面
A-A’‧‧‧剖面線
OP‧‧‧操作信號
α1、β1‧‧‧夾角
圖1 為根據本新型第一實施例之顯示裝置的示意圖。 圖2 為根據本新型第一實施例的開關、控制電路與光學感測模組之間的另一種電性連接關係示意圖。 圖3A為根據本新型第一實施例的光學感測模組設置於邊框處的第一種位置示意圖。 圖3B為根據本新型第一實施例的光學感測模組設置於邊框處的第二種位置示意圖。 圖3C為根據本新型第一實施例的光學感測模組設置於邊框處的第三種位置示意圖。 圖4A為根據本新型一實施例之使用於第一實施例中的光學感測模組的電路方塊圖。 圖4B為根據本新型第一實施例之另一顯示裝置的示意圖。 圖5 為根據本新型一實施例之使用於第一實施例中的影像感測模組的外觀示意圖。 圖6 為根據本新型一實施例之使用於第一實施例中的影像感測器的正面示意圖。 圖7為圖6所示之影像感測器沿著剖面線A-A’ 的剖面圖。 圖8 為根據本新型一實施例之計算模組計算物件位置的方法的示意圖。 圖9 為根據本新型一實施例之影像感測器的影像資料示意圖。 圖10為根據本新型第二實施例之顯示裝置的示意圖。 圖11A為根據本新型第三實施例之電子裝置的示意圖。 圖11B 為根據本新型第三實施例之電子裝置的其中一種變型的示意圖。 圖11C 為根據本新型第三實施例之電子裝置的其中一種變型的示意圖。 圖11D為根據本新型第三實施例之電子裝置的其中一種變型的示意圖。 圖11E 為根據本新型第三實施例之電子裝置的其中一種變型的示意圖。 圖11F為根據本新型第三實施例之另一種電子裝置的示意圖。 圖11G為根據本新型第三實施例之另一種電子裝置的示意圖。 圖12A為根據本新型第四實施例之電子裝置的示意圖。 圖12B為根據本新型第四實施例之另一電子裝置的示意圖。 圖12C為根據本新型第四實施例之另一電子裝置的示意圖。 圖12D為根據本新型第四實施例之另一電子裝置的示意圖。 圖12E為根據本新型第四實施例之另一電子裝置的示意圖。 圖12F為根據本新型第四實施例之另一電子裝置的示意圖。 圖13A為根據本新型第五實施例之手部穿戴式裝置的示意圖。 圖13B 為根據本新型第五實施例之另一種手部穿戴式裝置的示意圖。 圖14為根據本新型第六實施例之控制系統的電路方塊圖。
10‧‧‧顯示裝置
100‧‧‧螢幕
102‧‧‧控制圖案
104‧‧‧功能圖示
108‧‧‧遙控器
110‧‧‧邊框
120‧‧‧光學感測模組
130‧‧‧控制電路
140‧‧‧開關
150‧‧‧物件
160‧‧‧觸控區域

Claims (121)

  1. 一種顯示裝置，包括： 一螢幕，用來顯示一控制圖案，其中該控制圖案包括複數個功能圖示，且該複數個功能圖示之一圖示組合對應於該顯示裝置之至少一功能輸入； 一邊框，設置於該螢幕外圍； 一光學感測模組，設置於該邊框，該光學感測模組用來定義一觸控區域以及偵測該觸控區域內之一物件之位置，該光學感測模組包括： 一影像感測模組，用來定義該觸控區域以及擷取包括該物件之至少一影像並根據該至少一影像取得該物件之至少一影像特徵，其中，該觸控區域涵蓋該控制圖案；以及 一計算模組，信號耦接於該影像感測模組，用來根據該至少一影像特徵計算出該物件之位置； 一控制電路，信號耦接於該螢幕以及該光學感測模組，並於根據該物件之位置確認該物件接觸該圖示組合時，執行與該圖示組合相對應之該至少一功能輸入以控制該顯示裝置；以及 一開關，信號耦接於該控制電路，用來於該開關導通時使該控制電路顯示該控制圖案於該螢幕上以及啟動該光學感測模組偵測該物件。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該光學感測模組另包含一通訊模組，信號耦接於該計算模組，用來與該控制電路進行溝通。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其另包含一指示單元，信號耦接於該控制電路，用來提示一使用者該至少一功能輸入。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之顯示裝置，其中該指示單元為一液晶面板、一喇叭、一指示燈以及一震動裝置之其中至少一者。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該觸控區域小於等於該螢幕之一全屏顯示區域。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該光學感測模組內嵌於該邊框、或凸出於該邊框、或設置於該邊框上。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該控制電路係根據該物件之位置與該複數個功能圖示的位置關係，確認該物件是否接觸該圖示組合。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該至少一功能輸入包括音量控制、頻道選擇、螢幕調整、影音輸入選擇或數字輸入。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該影像感測模組以及該計算模組通過一內部整合電路匯流排進行通訊。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該計算模組以及該控制電路通過一通用序列匯流排、一通用非同步收發傳輸器、一內部整合電路匯流排或一序列周邊介面匯流排進行通訊。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該影像感測模組包括一第一影像感測器，具有一第一感測範圍，該第一影像感測器用來擷取該至少一影像之一第一影像，並根據該第一影像取得該至少一影像特徵之一第一影像特徵。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之顯示裝置，其中該影像感測模組另包括一第二影像感測器，具有一第二感測範圍，用來擷取該至少一影像之一第二影像，並根據該第二影像取得該至少一影像特徵之一第二影像特徵，其中該第一感測範圍以及該第二感測範圍之重疊部分定義該觸控區域。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之顯示裝置，其中該第一影像感測器與該第二影像感測器間之距離為一固定值。
  14. 如申請專利範圍第12項所述之顯示裝置，其中該第一影像感測器與該第二影像感測器間之距離小於等於該螢幕之任一邊。
  15. 如申請專利範圍第12項所述之顯示裝置，其中該第一影像感測器與該第二影像感測器相對於該螢幕之顯示面係位於同一水平基準上。
  16. 如申請專利範圍第12項所述之顯示裝置，其中該第一影像感測器包括： 一基座，由一光阻隔材料所構成，且該基座中形成二容置空間； 一紅外光發射單元，設置於該二容置空間之一第一容置空間，用來發射一出射紅外光； 一第一透鏡組，具有一第一入射面以及一第一折射面，該第一入射面設置於該紅外光發射單元射出該出射紅外光之一側，其中該出射紅外光經該第一折射面折射後擴增該出射紅外光的照射範圍； 一第二透鏡組，具有一第二入射面以及一第二折射面，其中該第二入射面接收該物件反射該出射紅外光所產生之一反射光以及該第二折射面聚集該反射光； 一紅外光濾鏡，具有一第一面以及一第二面，其中該第一面面對該第二折射面，用來接收該反射光以及使該反射光中之一入射紅外光通過並過濾除該入射紅外光外之其他光線； 一感測單元，設置於該第二容置空間中，並面對該紅外光濾鏡之該第二面，該感測單元用來接收該入射紅外光以及將所接收的該入射紅外光整合成該第一影像； 一暫存器，信號耦接於該感測單元，用來暫存該第一影像；以及 一前置處理電路，信號耦接至該暫存器以接收該第一影像，並處理該第一影像而獲得並輸出該第一影像特徵， 其中，該出射紅外光不會直接照射到該第二透鏡組、該紅外光濾鏡以及該感測單元。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之顯示裝置，其中該感測單元由一像素陣列所構成，該像素陣列之大小為640乘8或720乘6。
  18. 如申請專利範圍第16項所述之顯示裝置，其中該第一透鏡組係固裝於該基座上。
  19. 如申請專利範圍第16項所述之顯示裝置，其中該第二透鏡組係固裝於該基座上。
  20. 如申請專利範圍第16項所述之顯示裝置，其中該紅外光濾鏡係固裝於該基座上、或塗覆於該第二透鏡組之該第二折射面上、或接合於該感測單元之感測面上。
  21. 如申請專利範圍第16項所述之顯示裝置，其中該紅外光發射單元距離該螢幕的最短距離大於該感測單元距離該螢幕的最短距離。
  22. 如申請專利範圍第16項所述之顯示裝置，其中該感測單元、該暫存器以及該前置處理電路設置於一基板上。
  23. 如申請專利範圍第22項所述之顯示裝置，其中該基座、該紅外光發射單元及該基板設置於一電路板上。
  24. 如申請專利範圍第16項所述之顯示裝置，其中該第二影像感測器與該第一影像感測器具有相同的內部結構。
  25. 如申請專利範圍第16項所述之顯示裝置，其中該前置處理電路整合於該計算模組中。
  26. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該控制電路利用一視控調整技術顯示該控制圖案於該螢幕上。
  27. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該控制圖案之該複數個功能圖示為一實體遙控裝置之映射影像。
  28. 一種顯示裝置，包括： 一螢幕，用來顯示一輸入區域； 一邊框，設置於該螢幕外圍； 一光學感測模組，設置於該邊框，該光學感測模組用來確認一觸控區域以及偵測該觸控區域內之一物件之一移動軌跡，該光學感測模組包括： 一影像感測模組，用來定義該觸控區域以及擷取包括該物件之至少一影像並根據該至少一影像取得該物件之至少一影像特徵，其中，該觸控區域涵蓋該輸入區域；以及 一計算模組，信號耦接於該影像感測模組，用來根據該至少一影像特徵計算該移動軌跡； 一控制電路，信號耦接於該螢幕以及該光學感測模組，並根據該移動軌跡執行相對應之至少一功能輸入，以控制該顯示裝置；以及 一開關，信號耦接於該控制電路，用來於該開關導通時使該控制電路顯示該輸入區域於該螢幕上。
  29. 如申請專利範圍第28項所述之顯示裝置，其中該光學感測模組另包含一通訊模組，信號耦接於該計算模組，用來與該控制電路進行溝通。
  30. 如申請專利範圍第28項所述之顯示裝置，其另包含一指示單元，信號耦接於該控制電路，用來提示一使用者該至少一功能輸入。
  31. 如申請專利範圍第30項所述之顯示裝置，其中該指示單元為一液晶面板、一喇叭、一指示燈以及一震動裝置之其中至少一者。
  32. 如申請專利範圍第28項所述之顯示裝置，其中該觸控區域小於該螢幕。
  33. 如申請專利範圍第28項所述之顯示裝置，其中該光學感測模組內嵌於該邊框、或凸出於該邊框、或設置於該邊框上。
  34. 如申請專利範圍第28項所述之顯示裝置，其中該輸入區域中顯示有複數個按鍵，而該控制電路係根據該物件與該複數個按鍵的位置關係，判斷該物件是否接觸該複數個按鍵之一按鍵組合。
  35. 如申請專利範圍第28項所述之顯示裝置，其中該至少一功能輸入包含音量控制、頻道選擇、螢幕調整、影音輸入選擇或數字輸入。
  36. 如申請專利範圍第28項所述之顯示裝置，其中該影像感測模組以及該計算模組通過一內部整合電路匯流排進行通訊。
  37. 如申請專利範圍第28項所述之顯示裝置，其中該計算模組以及該控制電路通過一通用序列匯流排、一通用非同步收發傳輸器、一內部整合電路匯流排或一序列周邊介面匯流排進行通訊。
  38. 如申請專利範圍第28項所述之顯示裝置，其中該影像感測模組包括一第一影像感測器，具有一第一感測範圍，該第一影像感測器用來擷取該至少一影像之一第一影像，並根據該第一影像取得該至少一影像特徵之一第一影像特徵。
  39. 如申請專利範圍第38項所述之顯示裝置，其中該影像感測模組另包含一第二影像感測器，具有一第二感測範圍，用來擷取該至少一影像之一第二影像，並根據該第二影像取得該至少一影像特徵之一第二影像特徵，其中該第一感測範圍以及該第二感測範圍之重疊部分定義該觸控區域。
  40. 如申請專利範圍第39項所述之顯示裝置，其中該第一影像感測器與該第二影像感測器間之距離為一固定值。
  41. 如申請專利範圍第39項所述之顯示裝置，其中該第一影像感測器與該第二影像感測器位於同一水平面上。
  42. 如申請專利範圍第38項所述之顯示裝置，其中該第一影像感測器包括： 一基座，由一光阻隔材料所構成，且該基座中形成二容置空間； 一紅外光發射單元，設置於該二容置空間之一第一容置空間，用來發射一出射紅外光； 一第一透鏡組，具有一第一入射面以及一第一折射面，該第一入射面設置於該紅外光發射單元射出該出射紅外光之一側，其中該出射紅外光經該第一折射面折射後擴增該出射紅外光的照射範圍； 一第二透鏡組，具有一第二入射面以及一第二折射面，其中該第二入射面接收該物件反射該出射紅外光所產生之一反射光以及該第二折射面聚集該反射光； 一紅外光濾鏡，具有一第一面以及一第二面，其中該第一面面對該第二折射面，用來接收該反射光以及使該反射光中之一入射紅外光通過並過濾除該入射紅外光外之其他光線； 一感測單元，設置於該第二容置空間中，並面對該紅外光濾鏡之該第二面，該感測單元用來接收該入射紅外光以及將所接收的該入射紅外光整合成該第一影像； 一暫存器，信號耦接於該感測單元，用來暫存該第一影像；以及 一前置處理電路，信號耦接至該暫存器以接收該第一影像，並處理該第一影像而獲得並輸出該第一影像特徵， 其中，該出射紅外光不會直接照射到該第二透鏡組、該紅外光濾鏡以及該感測單元。
  43. 如申請專利範圍第42項所述之顯示裝置，其中該感測單元由一像素陣列所構成，該像素陣列之大小為640乘8或720乘6。
  44. 如申請專利範圍第42項所述之顯示裝置，其中該第一透鏡組係固裝於該基座上。
  45. 如申請專利範圍第42項所述之顯示裝置，其中該第二透鏡組係固裝於基座上。
  46. 如申請專利範圍第42項所述之顯示裝置，其中該濾鏡係固裝於該基座上。
  47. 如申請專利範圍第42項所述之顯示裝置，其中該第二透鏡組係設置於該濾鏡及該感測單元之間。
  48. 如申請專利範圍第42項所述之顯示裝置，其中該紅外光發射單元距離該螢幕的最短距離大於該感測單元距離該螢幕的最短距離。
  49. 如申請專利範圍第42項所述之顯示裝置，其中該感測單元、該暫存器以及該前置處理電路設置於一基板上。
  50. 如申請專利範圍第49項所述之顯示裝置，其中該基座、該紅外光發射單元及該基板設置於一電路板上。
  51. 一種電子裝置，包括： 一表面； 一被觸控物件，用來對應該電子裝置之至少一功能輸入，其中該被觸控物件為具有特定圖樣的一載體，該載體係貼附於該表面； 一光學感測模組，設置於該表面上，該光學感測模組用來確認一觸控區域以及偵測該觸控區域內之一物件之一位置資訊，該光學感測模組包括： 一影像感測模組，用來定義該觸控區域以及擷取包括該物件之至少一影像並根據該至少一影像取得該物件之至少一影像特徵，其中，該觸控區域涵蓋該載體；以及 一計算模組，信號耦接於該影像感測模組，用來根據該至少一影像特徵計算該位置資訊；以及 一控制電路，信號耦接於該光學感測模組，用於根據該位置資訊判斷該物件接觸該被觸控物件時，執行該至少一功能輸入，以控制該電子裝置。
  52. 如申請專利範圍第51項所述之電子裝置，其中該光學感測模組另包含一通訊模組，信號耦接於該計算模組，用來與該控制電路進行溝通。
  53. 如申請專利範圍第51項所述之電子裝置，其中該位置資訊包括該物件之一座標以及該物件之一移動軌跡。
  54. 如申請專利範圍第51項所述之電子裝置，其另包含一指示單元，信號耦接於該控制電路，用來提示一使用者該至少一功能輸入。
  55. 如申請專利範圍第51項所述之電子裝置，其中該指示單元為一液晶面板、一喇叭、一指示燈以及一震動裝置之其中至少一者。
  56. 如申請專利範圍第51項所述之電子裝置，其中該控制電路係根據該位置資訊計算該物件之位置，並根據該物件之位置與該被觸控物件的位置關係，判斷該物件是否接觸該被觸控物件。
  57. 如申請專利範圍第51項所述之電子裝置，其中該至少一功能輸入包含溫度控制、表單選擇、時間日期調整、密碼輸入選擇或數字輸入。
  58. 如申請專利範圍第51項所述之電子裝置，其中該影像感測模組以及該計算模組通過一內部整合電路匯流排進行通訊。
  59. 如申請專利範圍第51項所述之電子裝置，其中該計算模組以及該控制電路通過一通用序列匯流排、一通用非同步收發傳輸器、一內部整合電路匯流排或一序列周邊介面匯流排進行通訊。
  60. 如申請專利範圍第51項所述之電子裝置，其中該影像感測模組包括一第一影像感測器，具有一第一感測範圍，該第一影像感測器用來擷取該至少一影像之一第一影像，並根據該第一影像取得該至少一影像特徵之一第一影像特徵。
  61. 如申請專利範圍第60項所述之電子裝置，其中該影像感測模組另包含一第二影像感測器，具有一第二感測範圍，用來擷取該至少一影像之一第二影像，並根據該第二影像取得該至少一影像特徵之一第二影像特徵，其中該第一感測範圍以及該第二感測範圍之重疊部分定義該觸控區域。
  62. 如申請專利範圍第61項所述之電子裝置，其中該第一影像感測器與該第二影像感測器間之距離為一固定值。
  63. 如申請專利範圍第61項所述之電子裝置，其中該第一影像感測器與該第二影像感測器位於同一水平面上。
  64. 如申請專利範圍第60項所述之電子裝置，其中該第一影像感測器包括： 一基座，由一光阻隔材料所構成，且該基座中形成二容置空間； 一紅外光發射單元，設置於該二容置空間之一第一容置空間，用來發射一出射紅外光； 一第一透鏡組，具有一第一入射面以及一第一折射面，該第一入射面設置於該紅外光發射單元射出該出射紅外光之一側，其中該出射紅外光經該第一折射面折射後擴增該出射紅外光的照射範圍； 一第二透鏡組，具有一第二入射面以及一第二折射面，其中該第二入射面接收該物件反射該出射紅外光所產生之一反射光以及該第二折射面聚集該反射光； 一紅外光濾鏡，具有一第一面以及一第二面，其中該第一面面對該第二折射面，用來接收該反射光以及使該反射光中之一入射紅外光通過並過濾除該入射紅外光外之其他光線； 一感測單元，設置於該第二容置空間中，並面對該紅外光濾鏡之該第二面，該感測單元用來接收該入射紅外光以及將所接收的該入射紅外光整合成該第一影像； 一暫存器，信號耦接於該感測單元，用來暫存該第一影像；以及 一前置處理電路，信號耦接至該暫存器以接收該第一影像，並處理該第一影像而獲得並輸出該第一影像特徵， 其中，該出射紅外光不會直接照射到該第二透鏡組、該紅外光濾鏡以及該感測單元。
  65. 如申請專利範圍第64項所述之電子裝置，其中該感測單元由一像素陣列所構成，該像素陣列之大小為640乘8或720乘6。
  66. 如申請專利範圍第64項所述之電子裝置，其中該第一透鏡組係固裝於該基座上。
  67. 如申請專利範圍第64項所述之電子裝置，其中該第二透鏡組係固裝於該基座上。
  68. 如申請專利範圍第64項所述之電子裝置，其中該濾鏡係固裝於該基座上。
  69. 如申請專利範圍第64項所述之電子裝置，其中該第二透鏡組係設置於該濾鏡及該感測單元之間。
  70. 如申請專利範圍第64項所述之電子裝置，其中該紅外光發射單元距離該表面的最短距離大於該感測單元距離該表面的最短距離。
  71. 如申請專利範圍第64項所述之電子裝置，其中該感測單元、該暫存器以及該前置處理電路設置於一基板上。
  72. 如申請專利範圍第71項所述之電子裝置，其中該基座、該紅外光發射單元及該基板設置於一電路板上。
  73. 如申請專利範圍第51項所述之電子裝置，其中該電子裝置為一家電。
  74. 一種電子裝置，包括： 一表面； 一微投影裝置； 一被觸控物件，用來對應該電子裝置之至少一功能輸入，其中該被觸控物件為該微投影裝置所投影至該表面的一平面或立體影像； 一光學感測模組，設置於該表面上，該光學感測模組用來確認一觸控區域以及偵測該觸控區域內之一物件之一位置資訊，該光學感測模組包括： 一影像感測模組，用來定義該觸控區域以及擷取包括該物件之至少一影像並根據該至少一影像取得該物件之至少一影像特徵，其中，該觸控區域涵蓋該平面或立體影像；以及 一計算模組，信號耦接於該影像感測模組，用來根據該至少一影像特徵計算該位置資訊；以及 一控制電路，信號耦接於該光學感測模組，用來於根據該位置資訊判斷該物件接觸該被觸控物件時，執行該至少一功能輸入，以控制該電子裝置。
  75. 如申請專利範圍第74項所述之電子裝置，其中該光學感測模組另包含一通訊模組，信號耦接於該計算模組，用來與該控制電路進行溝通。
  76. 如申請專利範圍第74項所述之電子裝置，其中該位置資訊包括該物件之一座標以及該物件之一移動軌跡。
  77. 如申請專利範圍第74項所述之電子裝置，其另包含一指示單元，信號耦接於該控制電路，用來提示一使用者該至少一功能輸入。
  78. 如申請專利範圍第77項所述之電子裝置，其中該指示單元為一液晶面板、一喇叭、一指示燈以及一震動裝置之其中至少一者。
  79. 如申請專利範圍第74項所述之電子裝置，其中該控制電路係根據該位置資訊計算該物件之位置，並以該物件之位置與該被觸控物件的位置關係，判斷該物件是否接觸該被觸控物件。
  80. 如申請專利範圍第74項所述之電子裝置，其中該至少一功能輸入包含溫度控制、表單選擇、時間日期調整、密碼輸入選擇或數字輸入。
  81. 如申請專利範圍第74項所述之電子裝置，其中該影像感測模組以及該計算模組通過一內部整合電路匯流排進行通訊。
  82. 如申請專利範圍第74項所述之電子裝置，其中該計算模組以及該控制電路通過一通用序列匯流排、一通用非同步收發傳輸器、一內部整合電路匯流排或一序列周邊介面匯流排進行通訊。
  83. 如申請專利範圍第74項所述之電子裝置，其中該影像感測模組包括一第一影像感測器，具有一第一感測範圍，該第一影像感測器用來擷取該至少一影像之一第一影像，並根據該第一影像取得該至少一影像特徵之一第一影像特徵。
  84. 如申請專利範圍第83項所述之電子裝置，其中該影像感測模組另包含一第二影像感測器，具有一第二感測範圍，用來擷取該至少一影像之一第二影像，並根據該第二影像取得該至少一影像特徵之一第二影像特徵，其中該第一感測範圍以及該第二感測範圍之重疊部分定義該觸控區域。
  85. 如申請專利範圍第84項所述之電子裝置，其中該第一影像感測器與該第二影像感測器間之距離為一固定值。
  86. 如申請專利範圍第84項所述之電子裝置，其中該第一影像感測器與該第二影像感測器位於同一水平面上。
  87. 如申請專利範圍第83項所述之電子裝置，其中該第一影像感測器包括： 一基座，由一光阻隔材料所構成，且該基座中形成二容置空間； 一紅外光發射單元，設置於該二容置空間之一第一容置空間，用來發射一出射紅外光； 一第一透鏡組，具有一第一入射面以及一第一折射面，該第一入射面設置於該紅外光發射單元射出該出射紅外光之一側，其中該出射紅外光經該第一折射面折射後擴增該出射紅外光的照射範圍； 一第二透鏡組，具有一第二入射面以及一第二折射面，其中該第二入射面接收該物件反射該出射紅外光所產生之一反射光以及該第二折射面聚集該反射光； 一紅外光濾鏡，具有一第一面以及一第二面，其中該第一面面對該第二折射面，用來接收該反射光以及使該反射光中之一入射紅外光通過並過濾除該入射紅外光外之其他光線； 一感測單元，設置於該第二容置空間中，並面對該紅外光濾鏡之該第二面，該感測單元用來接收該入射紅外光以及將所接收的該入射紅外光整合成該第一影像； 一暫存器，信號耦接於該感測單元，用來暫存該第一影像；以及 一前置處理電路，信號耦接至該暫存器以接收該第一影像，並處理該第一影像而獲得並輸出該第一影像特徵， 其中，該出射紅外光不會直接照射到該第二透鏡組、該紅外光濾鏡以及該感測單元。
  88. 如申請專利範圍第87項所述之電子裝置，其中該感測單元由一像素陣列所構成，該像素陣列之大小為640乘8或720乘6。
  89. 如申請專利範圍第87項所述之電子裝置，其中該第一透鏡組係固裝於該基座上。
  90. 如申請專利範圍第87項所述之電子裝置，其中該第二透鏡組係固裝於該基座上。
  91. 如申請專利範圍第87項所述之電子裝置，其中該濾鏡係固裝於該基座上。
  92. 如申請專利範圍第87項所述之電子裝置，其中該第二透鏡組係設置於該濾鏡及該感測單元之間。
  93. 如申請專利範圍第87項所述之電子裝置，其中該紅外光發射單元距離該表面的最短距離大於該感測單元距離該表面的最短距離。
  94. 如申請專利範圍第87項所述之電子裝置，其中該感測單元、該暫存器以及該前置處理電路設置於一基板上。
  95. 如申請專利範圍第94項所述之電子裝置，其中該基座、該紅外光發射單元及該基板設置於一電路板上。
  96. 如申請專利範圍第74項所述之電子裝置，其中該電子裝置為一家電。
  97. 一種手部穿戴式裝置，包括： 一外殼； 一光學感測模組，設置於該外殼，該光學感測模組用來確認一觸控區域以及偵測該觸控區域內之一物件之一位置資訊，該光學感測模組包括： 一影像感測模組，用來定義該觸控區域以及擷取包括該物件之至少一影像並根據該至少一影像取得該物件之至少一影像特徵，；以及 一計算模組，信號耦接於該影像感測模組，用來根據該至少一影像特徵計算該位置資訊；以及 一控制電路，信號耦接於該光學感測模組，用來於根據該位置資訊控制該手部穿戴式裝置。
  98. 如申請專利範圍第97項所述之手部穿戴式裝置，其中該光學感測模組另包含一通訊模組，信號耦接於該計算模組，用來與該控制電路進行溝通。
  99. 如申請專利範圍第97項所述之手部穿戴式裝置，其另包含一指示單元，信號耦接於該控制電路，用來提示一使用者該至少一功能輸入。
  100. 如申請專利範圍第99項所述之手部穿戴式裝置，其中該指示單元為一液晶面板、一喇叭、一指示燈以及一震動裝置之其中至少一者。
  101. 如申請專利範圍第97項所述之手部穿戴式裝置，其另包含一微投影裝置，用來將一被觸控物件投影至人體表面。
  102. 如申請專利範圍第97項所述之手部穿戴式裝置，其中該被觸控物件為一平面或一立體影像。
  103. 如申請專利範圍第97項所述之手部穿戴式裝置，其中該位置資訊包括該物件之一座標以及該物件之一移動軌跡。
  104. 如申請專利範圍第97項所述之手部穿戴式裝置，其中該至少一功能輸入包含溫度控制、表單選擇、時間日期調整、密碼輸入選擇或數字輸入。
  105. 如申請專利範圍第97項所述之手部穿戴式裝置，其中該影像感測模組以及該計算模組通過一內部整合電路匯流排進行通訊。
  106. 如申請專利範圍第97項所述之手部穿戴式裝置，其中該計算模組以及該控制電路通過一通用序列匯流排、一通用非同步收發傳輸器、一內部整合電路匯流排或一序列周邊介面匯流排進行通訊。
  107. 如申請專利範圍第97項所述之手部穿戴式裝置，其中該影像感測模組包括一第一影像感測器，具有一第一感測範圍，該第一影像感測器用來擷取該至少一影像之一第一影像，並根據該第一影像取得該至少一影像特徵之一第一影像特徵。
  108. 如申請專利範圍第107項所述之手部穿戴式裝置，其中該影像感測模組另包含一第二影像感測器，具有一第二感測範圍，用來擷取該至少一影像之一第二影像，並根據該第二影像取得該至少一影像特徵之一第二影像特徵，其中該第一感測範圍以及該第二感測範圍之重疊部分定義該觸控區域。
  109. 如申請專利範圍第108項所述之手部穿戴式裝置，其中該第一影像感測器與該第二影像感測器間之距離為一固定值。
  110. 如申請專利範圍第108項所述之手部穿戴式裝置，其中該第一影像感測器與該第二影像感測器位於同一水平面上。
  111. 如申請專利範圍第107項所述之手部穿戴式裝置，其中該第一影像感測器包括： 一基座，由一光阻隔材料所構成，且該基座中形成二容置空間； 一紅外光發射單元，設置於該二容置空間之一第一容置空間，用來發射一出射紅外光； 一第一透鏡組，具有一第一入射面以及一第一折射面，該第一入射面設置於該紅外光發射單元射出該出射紅外光之一側，其中該出射紅外光經該第一折射面折射後擴增該出射紅外光的照射範圍； 一第二透鏡組，具有一第二入射面以及一第二折射面，其中該第二入射面接收該物件反射該出射紅外光所產生之一反射光以及該第二折射面聚集該反射光； 一紅外光濾鏡，具有一第一面以及一第二面，其中該第一面面對該第二折射面，用來接收該反射光以及使該反射光中之一入射紅外光通過並過濾除該入射紅外光外之其他光線； 一感測單元，設置於該第二容置空間中，並面對該紅外光濾鏡之該第二面，該感測單元用來接收該入射紅外光以及將所接收的該入射紅外光整合成該第一影像； 一暫存器，信號耦接於該感測單元，用來暫存該第一影像；以及 一前置處理電路，信號耦接至該暫存器以接收該第一影像，並處理該第一影像而獲得並輸出該第一影像特徵， 其中，該出射紅外光不會直接照射到該第二透鏡組、該紅外光濾鏡以及該感測單元。
  112. 如申請專利範圍第111項所述之手部穿戴式裝置，其中該感測單元由一像素陣列所構成，該像素陣列之大小為640乘8或720乘6。
  113. 如申請專利範圍第111項所述之手部穿戴式裝置，其中該第一透鏡組係固裝於該基座上。
  114. 如申請專利範圍第111項所述之手部穿戴式裝置，其中該第二透鏡組係固裝於該基座上。
  115. 如申請專利範圍第111項所述之手部穿戴式裝置，其中該濾鏡係固裝於該基座上。
  116. 如申請專利範圍第111項所述之手部穿戴式裝置，其中該第二透鏡組係設置於該濾鏡及該感測單元之間。
  117. 如申請專利範圍第111項所述之手部穿戴式裝置，其中該手部穿戴裝置適於穿戴至一手部表面上，且該紅外光發射單元距離該手部表面的最短距離大於該感測單元距離該手部表面的最短距離。
  118. 如申請專利範圍第111項所述之手部穿戴式裝置，其中該感測單元、該暫存器以及該前置處理電路設置於一基板上。
  119. 如申請專利範圍第118項所述之手部穿戴式裝置，其中該基座、該紅外光發射單元及該基板設置於一電路板上。
  120. 一種控制系統，包括： 一控制裝置，設置於一表面上，該控制裝置包括： 一被觸控物件，用來對應該控制裝置之至少一功能輸入； 一光學感測模組，設置於該表面上，該光學感測模組用來確認一觸控區域以及偵測該觸控區域內之一物件之一位置資訊，該光學感測模組包括： 一影像感測模組，用來定義該觸控區域以及取得該物件的一影像特徵，其中，該觸控區域涵蓋該被觸控物件；以及 一計算模組，信號耦接於該影像感測模組，用來根據該影像特徵計算該位置資訊； 一控制電路，信號耦接於該光學感測模組，該控制電路於根據該位置資訊判斷該物件接觸該被觸控物件時，產生與該位置資訊相對應的一操作信號；以及 一第一信號介面，信號耦接至該控制電路以接收該操作信號；以及 一受控裝置，獨立於該控制裝置之外，該受控裝置具有一第二信號介面以信號耦接至該第一信號介面而從該第一信號介面接收該操作信號，並根據該操作信號進行相對應的操作。
  121. 如申請專利範圍第120項所述之控制系統，其中該受控裝置為一電子鎖、一家電或一電子牆。
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