專利名稱：光學(xué)輸入裝置及影像系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光學(xué)輸入裝置及影像系統(tǒng)，特別涉及一種具有多重觸控功能的光學(xué)輸入裝置及包含所述光學(xué)輸入裝置的影像系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
公知的光學(xué)位移檢測裝置，例如光學(xué)鼠標(biāo)通常包含光源、影像傳感器及處理單元。 所述影像傳感器用于連續(xù)采集多張影像。所述光源用于提供所述影像傳感器在采集影像時所需的光。所述處理單元則比較所述影像并求得所述光學(xué)位移檢測裝置的位移信息。請參照第1圖所示，其顯示了一種公知的光學(xué)鼠標(biāo)9及與其相對應(yīng)的影像顯示系統(tǒng)，其包含影像顯示器8及主機7。所述影像顯示器8的顯示屏幕上通常顯示有光標(biāo)81，所述主機7則耦合于所述影像顯示器8并與其進行信息的交換。所述光學(xué)鼠標(biāo)9所求得的位移信息將被傳送至所述主機7處理，所述主機7接著再將處理結(jié)果傳送至所述影像顯示器8。由此，使用者可通過操控所述光學(xué)鼠標(biāo)9和光標(biāo)81來與所述主機7所執(zhí)行的程序進行互動，所述影像顯示器8則顯示互動情形。然而，公知的光學(xué)鼠標(biāo)9僅能用以控制單一光標(biāo)，因此其所能執(zhí)行的功能有限，例如僅能利用設(shè)置于所述光學(xué)鼠標(biāo)9上的功能鍵91進行圖標(biāo)(icon)選取或畫面卷動(scroll)等功能，但卻無法單獨利用所述光學(xué)鼠標(biāo)9進行畫面拉近(zoom in)、畫面拉遠(zoom out)以及旋轉(zhuǎn)(rotate)等功能。有鑒于此，有必要另提出一種光學(xué)輸入裝置，其無需配合其它計算機外設(shè)裝置即能達成多重觸控(multi touch)功能，以增加光學(xué)輸入裝置的實用性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種光學(xué)輸入裝置及其操作方法，其同時具有傳統(tǒng)光學(xué)輸入裝置的功能以及多重觸控功能，可有效增加光學(xué)輸入裝置的實用性。本發(fā)明提出一種影像系統(tǒng)，其不需使用觸控屏幕即可達成多重觸控的功能，可有效降低系統(tǒng)成本。本發(fā)明提出一種光學(xué)輸入裝置，用以控制影像顯示器及顯示于所述影像顯示器上的至少一個光標(biāo)。所述光學(xué)輸入裝置包含本體、第一主體、第二主體及處理單元。所述本體、 第一主體及第二主體用于在表面上移動。所述處理單元求得所述本體在所述表面上的位移信息及所述第一主體與本體的第一相對運動及所述第二主體與本體的第二相對運動，并根據(jù)所述位移信息控制所述光標(biāo)及根據(jù)所述第一相對運動及所述第二相對運動更新所述影像顯示器的顯示畫面。本發(fā)明另提出一種光學(xué)輸入裝置，用以控制影像顯示器。所述光學(xué)輸入裝置包含至少兩個主體，所述兩個主體用于在表面上移動，以及所述光學(xué)輸入裝置還包含處理單元。 所述處理單元求得所述主體彼此間的第三相對運動，并根據(jù)所述第三相對運動更新所述影像顯示器的顯示畫面。本發(fā)明另提出一種影像系統(tǒng)，包含影像顯示器、主機及一光學(xué)輸入裝置。所述影像顯示器顯示有顯示畫面，其包含光標(biāo)。所述主機用于控制所述影像顯示器。所述光學(xué)輸入裝置包含本體、第一主體、第二主體及處理單元。所述本體、第一主體及第二主體用于在表面上移動。所述處理單元計算所述本體與所述表面的位移信息以控制所述光標(biāo)，并計算所述本體、所述第一主體及所述第二主體彼此間的相對運動以更新所述影像顯示器的顯示畫面。本發(fā)明的光學(xué)輸入裝置及影像系統(tǒng)可通過同時操作至少兩個控制構(gòu)件以達成多重觸控的功能，例如對象旋轉(zhuǎn)、畫面拉近拉遠以及窗口放大縮小等功能。此外，本發(fā)明的光學(xué)輸入裝置及影像系統(tǒng)也可搭配傳統(tǒng)光學(xué)鼠標(biāo)操作，可大幅提升光學(xué)輸入裝置的實用性并降低系統(tǒng)成本。


圖1顯示了一種公知的光學(xué)鼠標(biāo)及與其相應(yīng)的影像顯示系統(tǒng)的示意圖。圖2顯示了本發(fā)明一個實施例的光學(xué)輸入裝置及與其相應(yīng)的影像顯示系統(tǒng)的示意圖。圖3顯示了本發(fā)明另一實施例的光學(xué)輸入裝置的示意圖。圖如顯示了本發(fā)明實施例的光學(xué)輸入裝置的示意圖，其中所述光學(xué)輸入裝置處于一般模式。圖4b顯示了本發(fā)明實施例的光學(xué)輸入裝置的另一示意圖，其中所述光學(xué)輸入裝置處于多重觸控模式。圖fe顯示了利用本發(fā)明實施例的光學(xué)輸入裝置執(zhí)行按左鍵及按右鍵功能的示意圖。圖恥顯示了利用本發(fā)明實施例的光學(xué)輸入裝置執(zhí)行畫面卷動功能的示意圖。圖5c顯示了利用本發(fā)明實施例的光學(xué)輸入裝置執(zhí)行畫面拉近及畫面拉遠功能的示意圖。圖5d顯示了利用本發(fā)明實施例的光學(xué)輸入裝置執(zhí)行對象旋轉(zhuǎn)功能的示意圖。圖k顯示了利用本發(fā)明實施例的光學(xué)輸入裝置執(zhí)行窗口擴張及窗口收縮的示意圖。圖5f顯示了利用本發(fā)明實施例的光學(xué)輸入裝置執(zhí)行對象拖動的示意圖。圖6a顯示了本發(fā)明另一實施例的光學(xué)輸入裝置的示意圖，其中所述光學(xué)輸入裝置另包含模式開關(guān)。圖6b顯示了圖6a中的光學(xué)輸入裝置的模式開關(guān)被按壓時的示意圖。圖7顯示了本發(fā)明第二實施例的光學(xué)輸入裝置的示意圖。圖8顯示了利用本發(fā)明第二實施例的光學(xué)輸入裝置執(zhí)行按左鍵及按右鍵功能的示意圖。圖9a 9c分別顯示了本發(fā)明第二實施例的光學(xué)輸入裝置的立體圖。圖IOa IOc分別顯示了本發(fā)明第二實施例的光學(xué)輸入裝置的立體圖。主要組件符號說明1、1'光學(xué)輸入裝置 10本體101光源102第三影像傳感器
104第四影像傳感器105霍爾傳感器11第一主體111第一光源112第一影像傳感器113第一處理單元114模式開關(guān)115參考對象116磁性組件117霍爾傳感器118動作傳感器12、12'第二主體121第二光源122第二影像傳感器123第二處理單元125參考對象126磁性組件1 重力傳感器13連接件14處理單元15檢測裝置6使用者7主機8影像顯示器81,81'光標(biāo)9光學(xué)鼠標(biāo)91功能鍵S表面H 開口
具體實施例方式為了讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征、和優(yōu)點能更明顯，下文將配合所附圖示， 作詳細說明如下。在本發(fā)明的說明中，相同的構(gòu)件以相同的符號表示，于此合先敘明。請參照第2所示，其顯示了本發(fā)明一個實施例的影像系統(tǒng)，其包含光學(xué)輸入裝置 1、主機7及影像顯示器8。光學(xué)輸入裝置1通常系放置于表面S上以供使用者6操控，其中所述表面S可為適當(dāng)表面，例如桌面、鼠標(biāo)墊表面或紙張表面等。所述光學(xué)輸入裝置1用于檢測與所述表面S的至少一個相對位移量，并將所述位移量及操控信息傳輸至所述主機7。 所述主機7則根據(jù)所述位移量控制顯示于所述影像顯示器8上的光標(biāo)81的移動及/或根據(jù)所述操控信息控制已安裝于所述主機7內(nèi)的程序的操作并更新所述影像顯示器8的顯示畫面。所述光學(xué)輸入裝置1可與所述主機7間以無線通信的方式連接，或通過例如USB接口或PS2接口等電連接于所述主機7。所述影像顯示器8的實施例包括，但不限于，計算機屏幕、電視屏幕、投影機屏幕及游戲機屏幕等。所述光學(xué)輸入裝置1包含第一主體11、第二主體12、連接件13及處理單元14。所述連接件13用于連接所述第一主體11及所述第二主體12 ；—種實施例中，所述連接件13 固定設(shè)置于所述第一主體11上，所述第二主體12可動地連接于所述連接件13 ；另一種實施例中，所述連接件13可為信號線，所述信號線連接所述第一主體11及所述第二主體12。 另一實施例中，所述第一主體11及所述第二主體12可完全分離，并通過無線通信相互耦合，例如藍牙通信(bluetooth)。所述處理單元14可設(shè)置于所述第一主體11或所述第二主體12內(nèi)，用于求得所述第一主體11相對于所述表面S的位置信息、所述第二主體12與所述第一主體11的相對變化及/或所述第二主體12相對于所述表面S的位置信息。在圖2的實施例中，所述第一主體11設(shè)計為供所述使用者6的手掌操控；所述第二主體12設(shè)計為供所述使用者6的拇指操控。但本發(fā)明并不限于此，本發(fā)明的光學(xué)輸入裝置1也可設(shè)計成圖3所示者，也即所述第一主體11及所述第二主體12均設(shè)計為供使用者的手指操控，但并不限于圖3所示的所述使用者6的食指及中指。本發(fā)明的光學(xué)輸入裝置 1包含兩個主體，所述兩個主體使得使用者能夠利用不同部位進行操控。請再參照圖2所示，當(dāng)所述光學(xué)輸入裝置1的第一主體11及第二主體12相互接合時，所述光學(xué)輸入裝置1可用于控制所述影像顯示器8上單一光標(biāo)81的動作，在本說明中設(shè)定為一般模式；當(dāng)所述第一主體11與所述第二主體12分離(或部分分離)時，例如所述第二主體從12的狀態(tài)被改變?yōu)?2'的狀態(tài)時，所述光學(xué)輸入裝置1則進入多重觸控 (multi touch)模式，并透過傳輸接口單元(未示出)將此信息傳送至所述主機7，所述主機 7則根據(jù)所述信息控制所述影像顯示器8在其顯示屏幕上同時顯示兩獨立的光標(biāo)81、81'。 在一個實施例中，所述光標(biāo)81及81 ‘間的距離可根據(jù)所述第一主體11及所述第二主體12 分開的距離決定；在另一實施例中，所述光學(xué)輸入裝置1進入多重觸控模式時，所述光標(biāo)81 及81'間可設(shè)定預(yù)設(shè)距離。當(dāng)所述連接件13固定設(shè)置于所述第一主體11及所述第二主體12間時，所述第二主體12可以所述連接件13為軸心進行旋轉(zhuǎn)以與所述第一主體11進行相對運動，例如遠離或接近所述第一主體11 ；當(dāng)所述連接件13為數(shù)據(jù)線時，所述第一主體11可與所述第二主體12完全分離并僅通過所述連接件13進行電連接。此外，在所述第一主體11、所述第二主體12或所述連接件13其中之一中可設(shè)置檢測裝置15以檢測所述第一主體11與所述第二主體12的接合或分離狀態(tài)，例如接觸開關(guān)或按壓開關(guān)，但并不限于此。此外，所述連接件 13并不限定于如前所述者，其可為其它的連接構(gòu)件，以使所述第一主體11可與所述第二主體12可進行相對運動。請參照圖如及圖4b所示，其顯示本發(fā)明的光學(xué)輸入裝置1的一個實施例，其中圖如顯示所述第一主體11與所述第二主體12的接合狀態(tài)(一般模式)；圖4b則顯示所述第一主體11與所述第二主體12的分離狀態(tài)(多重觸控模式)。一種實施例中，在一般模式時所述影像顯示器8僅顯示一個光標(biāo)(例如81)，所述第一主體11用于在所述表面S上移動，所述處理單元14則計算所述第一主體11與所述表面S間的第一位移量，接著所述第一位移量將被傳輸至所述主機7以相對控制所述光標(biāo)81的動作。在多重觸控模式時，所述影像顯示器8可同時顯示兩個光標(biāo)81、81 ‘，所述第一主體11及所述第二主體12用于分別在所述表面S上移動，所述處理單元14則計算所述第一主體11與所述表面S間的第一位移量，所述第二主體12與該表面S的第二位移量及該第一主體11與該第二主體12間的相對變化。接著，該第一位移量、該第二位移量及該相對變化將被傳輸至該主機7以相對控制所述光標(biāo)81及81'的動作。在另一種實施例中，該第一主體11包含第一光源111、第一影像傳感器112及第一處理單元113。該第一影像傳感器112用于采集多個影像；該第一光源111用于提供該第一影像傳感器112在采集影像時所需的光；該第一處理單元113根據(jù)所述影像求出該第一主體11與該表面S間的該第一位移量，例如利用兩影像間的相關(guān)性(correlation)或其它方式計算該第一位移量。該第一光源111例如可為發(fā)光二極管或激光二極管，一種實施例中，該第一光源111可為紅外光發(fā)光二極管或紅外光激光二極管。該第一影像傳感器112 例如可為CXD影像傳感器或CMOS影像傳感器。該第一處理單元113例如可為數(shù)字處理器 (DSP)。此外，該第一主體11可根據(jù)不同實施例還包含有多個透鏡或透鏡組，用于調(diào)整該第一光源111所發(fā)出的光；還可包含濾光器(optical filter)，用于濾除該光源111所發(fā)出的光的光頻帶以外的光；還可包含第一傳輸接口單元(未示出)以將該第一位移量傳輸至該主機7。該第二主體12用于與該第一主體11進行相對運動和/或檢測其與該表面S間的第二位移量，該第二位移量可通過該第一主體11的第一傳輸接口單元或設(shè)置于該第二主體12內(nèi)的第二傳輸接口單元被傳輸至該主機7。該第二主體12包含第二光源121、第二影像傳感器122及第二處理單元123，其中該第二光源121、該第二影像傳感器122及該第二處理單元123的作用及種類分別與該第一光源111、該第一影像傳感器112及該第一處理單元113相同，故于此不再贅述。在另一實施例中，該光學(xué)輸入裝置1可只設(shè)置一個處理單元 14以取代該第一處理單元113及該第二處理單元123。然而，該第二主體12的結(jié)構(gòu)并非限定于圖如及4b所公開者。在另一實施例中， 該第二主體12中可設(shè)置動作傳感器；由此，當(dāng)該光學(xué)輸入裝置1進入多重觸控模式后，可利用該動作傳感器檢測該第二主體12的動作以判定該第二主體12與該第一主體11的相對動作。在另一實施例中，該第二主體12中的第二影像傳感器122可用于檢測其與該第一主體11間的距離或相對位置；由此，當(dāng)該光學(xué)輸入裝置1進入多重觸控模式后，可檢測該第二主體12與該第一主體11的相對動作。本發(fā)明中，當(dāng)該光學(xué)輸入裝置1進入多重觸控模式后，通過檢測該第一主體11及該第二主體12間的相對位置變化或動作并判斷其是否符合預(yù)設(shè)關(guān)系，例如按左鍵及按右鍵、圖示點選、畫面卷動、畫面拉近及畫面拉遠、對象旋轉(zhuǎn)、窗口擴張及窗口收縮及對象拖動等，由此進行多重觸控的功能。接著說明本發(fā)明的光學(xué)輸入裝置1所能執(zhí)行的功能及相對應(yīng)的操作方式的實施例?？梢粤私獾氖?，雖然接下來的說明中是配合圖3進行的，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下做出各種變化與修改。下列說明中，假設(shè)該光學(xué)輸入裝置1 首先操作于一般模式，即該第一主體11及該第二主體12合并且該影像顯示器8僅顯示一個光標(biāo)；并假設(shè)該第二主體12位于該第一主體11的左側(cè)，然而這些假設(shè)并非用以限定本發(fā)明。按左鍵及按右鍵(圖示點選)請參照圖如所示，當(dāng)使用者要利用該光學(xué)輸入裝置1執(zhí)行按左鍵(left-click)及按右鍵(right-click)的功能時，該使用者首先使該第一主體11及該第二主體12分離以進入多重觸控模式。接著，當(dāng)該影像顯示器8的畫面同時出現(xiàn)兩光標(biāo)81、81'時，該第一主體11及該第二主體12可分別控制光標(biāo)的動作。此時，左右搖擺該第二主體12 (該光標(biāo)81 ‘也左右搖擺)，該主機7在接收來自該光學(xué)輸入裝置1 的信號則判斷該使用者正在執(zhí)行按左鍵的功能；當(dāng)左右搖擺該第一主體11 (該光標(biāo)81也左右搖擺)時則表示使用者正在執(zhí)行按右鍵的功能。此外，當(dāng)該使用者在圖示上執(zhí)行前述按左鍵的功能時則表示正在執(zhí)行點選圖標(biāo)的功能(icon select)，此時該主機7則根據(jù)該使用者所點選者執(zhí)行相應(yīng)的程序或軟件并更新該影像顯示器8的顯示畫面。當(dāng)該使用者合并該第一主體11及該第二主體時，將再度回到一般模式。畫面卷動(screen scroll)請參照圖恥所示，當(dāng)使用者要利用該光學(xué)輸入裝置1 執(zhí)行畫面卷動的功能時，該使用者首先使該第一主體11及該第二主體12分離以進入多重觸控模式。接著，該使用者則同時上下或左右移動該第一主體11及該第二主體12，該主機 7則判斷該使用者正在執(zhí)行畫面卷動的功能并控制該影像顯示器8進行畫面更新以顯示相應(yīng)的畫面。
畫面拉近及畫面拉遠(zoom in/zoom out)請參照圖5c所示，當(dāng)使用者要利用該光學(xué)輸入裝置1執(zhí)行畫面拉近及畫面拉遠的功能時，該使用者首先使該第一主體11及該第二主體12分離以進入多重觸控模式。接著，當(dāng)該使用者縮短該第一主體11及該第二主體 12間的距離時，該光標(biāo)81及81 ‘間的距離也相對縮短，則表示該使用者正在進行畫面拉近的功能；當(dāng)該使用者增加該第一主體11及該第二主體12間的距離時，該光標(biāo)81及81'間的距離也相對增加，則表示該使用者正在進行畫面拉遠的功能。再另一實施例中，當(dāng)該第一主體11及該第二主體12間的距離被增加時，可表示該使用者正在進行畫面拉近的功能；當(dāng)該第一主體11及該第二主體12間的距離被縮短時，可表示該使用者正在進行畫面拉遠的功能。對象旋轉(zhuǎn)(object rotate)請參照圖5d所示，當(dāng)使用者要利用該光學(xué)輸入裝置 1執(zhí)行對象旋轉(zhuǎn)的功能時，該使用者首先將該光標(biāo)81移動至所要旋轉(zhuǎn)對象的上方并使該第一主體11及該第二主體12分離以進入多重觸控模式。接著，該使用者順時針或逆時針旋轉(zhuǎn)該第一主體11和/或第二主體12以旋轉(zhuǎn)所選取的對象。窗口擴張及收縮(window expand/shrink)請參照圖k所示，當(dāng)使用者要利用該光學(xué)輸入裝置1執(zhí)行窗口擴張及窗口收縮的功能時，該使用者首先將該光標(biāo)81移動至所要改變窗口的上方并使該第一主體11及該第二主體12分離以進入多重觸控模式。接著，該使用者可以向傾斜方向增加該第一主體11及該第二主體12間的距離以執(zhí)行窗口擴張的功能或向傾斜方向減少該第一主體11及該第二主體12間的距離以執(zhí)行窗口收縮的功能。另一實施例中，當(dāng)該光學(xué)輸入裝置1在窗口上方進入多重觸控模式時，也可設(shè)定為只要增加或減少該第一主體11及該第二主體12間的距離即可執(zhí)行窗口擴張或窗口收縮的功能，并不一定要朝向特定方向改變該第一主體11及該第二主體12間的距離。物件拖動(object drawing)請參照圖5f所示，當(dāng)使用者要利用該光學(xué)輸入裝置 1執(zhí)行對象拖動的功能時，該使用者首先將該光標(biāo)81移動至所要拖動對象的上方并使該第一主體11及該第二主體12分離以進入多重觸控模式。接著，該使用者朝向所要拖動對象的方向同時移動該第一主體11及該第二主體12以進行對象拖動的動作。上述功能及操作方式僅為例示性的實施例，并非用以限定本發(fā)明。本發(fā)明的光學(xué)輸入裝置1可根據(jù)不同設(shè)定達到不同的操作功能，例如對象翻轉(zhuǎn)。在另一實施例中，該第一主體11或該第二主體12的下方可另外設(shè)置有模式開關(guān) 114，如圖6a所示。當(dāng)該模式開關(guān)114未被觸發(fā)時(圖6a)，該光學(xué)輸入裝置1操作于一般模式；當(dāng)該模式開關(guān)114被觸發(fā)時(圖6b)，即使該光學(xué)輸入裝置1的第一主體11及第二主體12未被分離，仍能夠控制該影像顯示器8進行畫面更新功能，例如進行對象拖動或畫面卷動等功能。例如當(dāng)使用者利用處于一般模式的光學(xué)輸入裝置1控制該光標(biāo)81至對象上方后并按壓該模式開關(guān)114，若該使用者移動該光學(xué)輸入裝置1則可執(zhí)行對象拖動功能； 當(dāng)該使用者于該光標(biāo)81不在某特定對象上方時按壓該模式開關(guān)114，若該使用者移動該光學(xué)輸入裝置1則可執(zhí)行畫面卷動功能。該模式開關(guān)114可為機械式開關(guān)或電子式開關(guān)。請參照圖7所示，其顯示本發(fā)明第二實施例的光學(xué)輸入裝置1'的示意圖。該光學(xué)輸入裝置1'同樣供使用者6操控于表面S上。當(dāng)該光學(xué)輸入裝置1'應(yīng)用于影像系統(tǒng)，其包含影像顯示器8及主機7 (如圖1所示)，該光學(xué)輸入裝置1 ‘通過傳輸接口單元與該主機7互相通信以相對控制該影像顯示器8的顯示畫面更新及該光標(biāo)81的動作；其中畫面例
9如更新為，顯示畫面拉近拉遠、對象旋轉(zhuǎn)、窗口擴張收縮、對象拖動或畫面卷動?？梢粤私獾氖?，該主體7可整合于該影像顯示器8內(nèi)。該光學(xué)輸入裝置Γ包含本體10、第一主體11及第二主體12。該光學(xué)輸入裝置 1 ’還包含處理單元14，用以計算該本體10與該表面S的位移信息并根據(jù)該位移信息控制該光標(biāo)81的動作，并計算該本體10、該第一主體11及該第二主體12彼此間的相對運動， 并根據(jù)該相對運動更新該影像顯示器8的顯示畫面，其中該處理單元14根據(jù)該本體10與該表面S的位移信息以控制該光標(biāo)81的動作為公知技術(shù)，例如利用光學(xué)鼠標(biāo)控制光標(biāo)的動作，故于此不再贅述?？梢粤私獾氖牵撎幚韱卧?4并不限定設(shè)置于該本體10內(nèi)，其也可設(shè)置于該第一主體11或該第二主體12內(nèi)。該第一主體11與該第二主體12無線或電連接于該本體10。當(dāng)該第一主體11及該第二主體12彼此為電連接時，并不限定于特定的連接方式，只要該第一主體11及該第二主體12可相對于該本體10移動即可。一種實施例中，該處理單元14根據(jù)該第一主體11與該本體10的第一相對運動及該第二主體12與該本體10的第二相對運動更新該影像顯示器8的顯示畫面，其中該第一相對運動及該第二相對運動例如可為圖fe至圖5f所示者。雖然圖fe至圖5f示出了該第一主體11與該第二主體12的相對運動，熟悉該技術(shù)者可了解所述相對運動于本實施例也可視為該第一主體11與第二主體12分別相對于該本體10的相對運動。按左鍵及按右鍵(圖示點選)請參照圖如及圖8所示，圖如顯示該第一主體11 與該第二主體12間的相對運動；而圖8則顯示該第一主體11與該本體10以及該第二主體12與該本體10間的相對運動。當(dāng)使用者左右搖擺該第二主體12(即該第二相對運動為該第二主體12相對于該本體10左右搖擺)，該主機7在接收來自該光學(xué)輸入裝置1 ‘的信號則判斷該使用者正在執(zhí)行按左鍵手勢；當(dāng)左右搖擺該第一主體11 (即該第一相對運動為該第一主體11相對于該本體10左右搖擺)時，則表示使用者正在執(zhí)行按右鍵手勢。此外， 當(dāng)該使用者在圖示上執(zhí)行前述按左鍵的功能時，該主機7識別出使用者正在執(zhí)行點選圖示手勢，接著根據(jù)該使用者所點選者執(zhí)行相應(yīng)的程序或軟件并更新該影像顯示器8的顯示畫面。同理，該處理單元14例如可根據(jù)圖5b至圖5f識別該第一主體11及第二主體12 與該本體10間的相對運動，以控制該影像顯示器8進行畫面卷動、畫面拉近拉遠、對象旋轉(zhuǎn)、窗口擴張收縮及對象拖動等功能，其中該第一主體11及第二主體12與該本體10的相對運動所對應(yīng)的功能可根據(jù)實際操作設(shè)定，并不限定圖如至5f所公開者。以下舉例說明檢測該第一相對運動及第二相對運動的方式，但本發(fā)明并不以此為限。請參照圖9a所示，其顯示本發(fā)明第二實施例的光學(xué)輸入裝置1'的實施樣態(tài) (aspect)。該光學(xué)輸入裝置1'包含本體10、第一主體11及第二主體12。該本體10包含光源101及第三影像傳感器102，其中該第三影像傳感器102用于采集該表面S的影像且該光源101用于提供該第三影像傳感器102采集影像時所需的光。此外，該主體10還包含其它構(gòu)件(未示出于圖9a)，例如透鏡及其它公知光學(xué)鼠標(biāo)所包含的構(gòu)件。該第一主體11及該第二主體12分別包含影像傳感器及光源，如圖如及圖4b所示。該處理單元14根據(jù)該第三影像傳感器102所采集的多個影像求出該本體10相對于該表面S的位移信息；根據(jù)該第一主體11所包含的第一影像傳感器112所采集的多個影像求出該第一主體11相對于該表面S的第一位移；根據(jù)該第二主體12所包含的第二影像傳感器122所采集的多個影像求出該第二主體12相對于該表面S的第二位移；其中例如可根據(jù)多個影像間的相關(guān)性以求出所述位移等信息。由此，該處理單元14可根據(jù)該位移信息及該第一位移求出該第一相對運動并根據(jù)該位移信息及該第二位移求出該第二相對運動。請參照圖9b所示，其顯示本發(fā)明第二實施例的光學(xué)輸入裝置1'的另一個實施態(tài)樣。該光學(xué)輸入裝置1 ‘包含本體10、第一主體11及第二主體12。該本體10包含光源101、 第三影像傳感器102及第四影像傳感器104，其中該第三影像傳感器102用于采集該表面S 的影像且該光源101用于提供該第三影像傳感器102采集影像時所需的光；該第四影像傳感器104用于采集該第一主體11及該第二主體12的影像。該處理單元14根據(jù)該第三影像傳感器102所采集的多個影像求出該本體10相對于該表面S的位移信息；并根據(jù)該第四影像傳感器104所采集的影像中，該第一主體11及該第二主體12的影像變化求出該第一相對運動及該第二相對運動。一種實施態(tài)樣中，該第一主體11及該第二主體12相對于該本體10的側(cè)面形成有至少一個參考對象115及125，以供該本體10的第四影像傳感器104采集影像。該處理單元14則根據(jù)該第四影像傳感器104所采集的影像中，所述參考對象115及125的影像相互變化求出該第一相對運動及該第二相對運動，其中所述參考對象115及125可為繪制于該第一主體11及第二主體12或貼附于其表面的適當(dāng)對象，例如可為至少一個主動或被動光源；或設(shè)置于該第一主體11及第二主體12殼體上的特定形狀的透孔，以使殼體內(nèi)的光源所發(fā)出的光從該透孔穿透而出，以被該第四影像傳感器104接收。由于該第四影像傳感器104 僅須采集包含該第一主體11 (或參考對象11 及該第二主體12((或參考對象12 影像以供該處理單元14識別相對于該本體10的相對運動，而不需識別影像的細微特征，該第四影像傳感器104的分辨率可低于該第三影像傳感器102的分辨率?？梢粤私獾氖牵瑸榱耸乖摰谒挠跋駛鞲衅?04能夠采集該第一主體11 (或參考對象11 及該第二主體12 (或參考對象12 的影像，該本體10的殼體相對于該第四影像傳感器104的感測數(shù)組的至少一部份被制作為透明。請參照圖9c所示，其顯示本發(fā)明第二實施例的光學(xué)輸入裝置1'的另一個實施態(tài)樣。該光學(xué)輸入裝置1'包含本體10、第一主體11及第二主體12。該本體10包含光源 101、第三影像傳感器102及霍爾傳感器(Hall sensor) 105，其中該第三影像傳感器102類似于圖9a所示者；該霍爾傳感器105用以感測設(shè)置于該第一主體11的磁性組件116與該第二主體12的磁性組件126的相對距離，其中霍爾傳感器的操作原理系為公知技術(shù)，故于此不再贅述。該處理單元14根據(jù)該第三影像傳感器102所采集的多個影像求出該本體10 相對于該表面S的位移信息，并根據(jù)該霍爾傳感器105所檢測的相對距離變化求得該第一相對運動及該第二相對運動。另一實施例中，該處理單元14根據(jù)該第一主體11與該第二主體12彼此間的第三相對運動更新該影像顯示器8的顯示畫面，其中該第三相對運動例如可為圖fe至圖5f中所示。該第一主體11與該第二主體12的相對運動所對應(yīng)的功能可根據(jù)實際操作而設(shè)定， 并不限定于圖fe至圖5f所公開者。以下舉例說明檢測該第三相對運動的方式，但本發(fā)明并不以此為限。在一種實施態(tài)樣中，該光學(xué)輸入裝置1 ‘包含本體10、第一主體11及第二主體12， 其與圖9a相同，故于此不再贅述。該處理單元14根據(jù)該本體10的第三影像傳感器102所采集的多個影像求出該位移信息；根據(jù)該第一主體10的第一影像傳感器112所采集的多個影像求出第一位移；根據(jù)該第二主體12的第二影像傳感器122所采集的影像求出第二位移；并根據(jù)該第一位移及該第二位移求出該第三相對運動。也就是，圖9a中，該處理單元14 根據(jù)該第一主體11及該第二主體與該本體10的相對運動來更新影像顯示器的畫面，本實施樣態(tài)中該處理單元14則根據(jù)該第一主體11與該第二主體12彼此間的相對運動來更新影像顯示器的畫面。請參照圖IOa所示，其顯示本發(fā)明第二實施例的光學(xué)輸入裝置1'的另一實施樣態(tài)。該光學(xué)輸入裝置1'包含本體10、第一主體11及第二主體12。該本體10與圖9a類似，故于此不再贅述。該第一主體11包含第一影像傳感器112，用以采集該第二主體12的影像。該處理單元14根據(jù)該第三影像傳感器102所采集的多個影像求出位移信息，并根據(jù)該第一影像傳感器112所采集的多個影像中該第二主體12的影像變化求出該第三相對運動。一種實施態(tài)樣中，該第二主體12相對于該第一主體11的側(cè)面形成有至少一個參考對象125以供該第一主體11的第一影像傳感器112采集影像。該處理單元14則根據(jù)該第一影像傳感器112所采集的影像中該參考對象125的影像變化，求出該第三相對運動，例如根據(jù)該參考對象125影像的大小變化及位置變化分別判定距離變化及相對位置變化。另一實施態(tài)樣中，影像傳感器設(shè)置于該第二主體12而參考對象形成于該第一主體11上。請參照圖IOb所示，其顯示本發(fā)明第二實施例的光學(xué)輸入裝置的另一實施樣態(tài)。 該光學(xué)輸入裝置1'包含本體10、第一主體11及第二主體12。該本體10與圖9a類似，故于此不再贅述。該第一主體11包含霍爾傳感器117，用以感測設(shè)置于該第二主體12的磁性組件126的相對距離。該處理單元14根據(jù)該第三影像傳感器102所采集的多個影像求出該本體10相對于該表面S的位移信息，并根據(jù)該霍爾傳感器105所檢測的相對距離變化求得該第三相對運動。另一實施樣態(tài)中，霍爾傳感器設(shè)置于該第二主體12上而磁性組件設(shè)置于該第一主體11上。請參照圖IOc所示，其顯示本發(fā)明第二實施例的光學(xué)輸入裝置1'的另一實施樣態(tài)。該光學(xué)輸入裝置1'包含本體10、第一主體11及第二主體12。該本體10與圖9a類似，故于此不再贅述。該第一主體11及該第二主體12分別包含動作傳感器(motion sensor) 118 及128，例如重力傳感器(G-sensor)，以分別感測該第一主體11及該第二主體12的動作。 該處理單元14根據(jù)該本體10的第三影像傳感器102所采集的多個影像求出位移信息，并根據(jù)該動作傳感器118、1觀所感測該第一主體11及該第二主體的動作以得到該第三相對運動。此外，如圖2所示，該第一主體11或該第二主體12可還包含檢測裝置15以檢測該第一主體11及該第二主體12的連接狀態(tài)。當(dāng)該第一主體11及該第二主體12分離時， 該影像顯示器8可同時顯示兩個光標(biāo)81、81'，以使本發(fā)明的光學(xué)輸入裝置1'的操作更為人性化。如前所述，由于公知光學(xué)鼠標(biāo)無法執(zhí)行多重觸控功能而具有使用上的限制。因此， 本發(fā)明還提出一種光學(xué)輸入裝置(如圖9a 9c及圖IOa IOc所示)，只要根據(jù)至少兩主體間的相對位置和/或相對動作，即可以只利用本發(fā)明的光學(xué)輸入裝置執(zhí)行多重觸控功能，且本發(fā)明的光學(xué)輸入裝置也可搭配傳統(tǒng)光學(xué)鼠標(biāo)使用，具有較高的實用性。雖然本發(fā)明已以上述實施例公開，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，當(dāng)可作各種改變與修改。因此本發(fā)明的保護范圍應(yīng)當(dāng)根據(jù)所述權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)輸入裝置，用于控制影像顯示器及顯示于所述影像顯示器上的至少一個光標(biāo)，所述光學(xué)輸入裝置包含本體、第一主體及第二主體，所述本體、所述第一主體及所述第二主體用于在表面上移動；及處理單元，所述處理單元求得所述本體在所述表面的位移信息、所述第一主體與所述本體的第一相對運動及所述第二主體與所述本體的第二相對運動；并根據(jù)所述位移信息控制所述光標(biāo)及根據(jù)所述第一相對運動及所述第二相對運動更新所述影像顯示器的顯示畫面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)輸入裝置，其中所述本體、所述第一主體及所述第二主體分別包含影像傳感器，所述影像傳感器用于采集所述表面的影像；所述處理單元根據(jù)所述本體的影像傳感器所采集的影像求出所述位移信息，根據(jù)所述第一主體的影像傳感器所采集的影像求出第一位移，根據(jù)所述第二主體的影像傳感器所采集的影像求出第二位移， 根據(jù)所述位移信息及所述第一位移求出所述第一相對運動，并根據(jù)所述位移信息及所述第二位移求出所述第二相對運動。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)輸入裝置，其中所述本體包含第三影像傳感器及第四影像傳感器，所述第三影像傳感器用于采集所述表面的影像，所述第四影像傳感器用于采集所述第一主體及所述第二主體的影像；所述處理單元根據(jù)所述第三影像傳感器所采集的影像求出所述位移信息，并根據(jù)所述第四影像傳感器所采集的影像求出所述第一相對運動及所述第二相對運動。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光學(xué)輸入裝置，其中所述第一主體及所述第二主體上相對于所述本體的側(cè)面形成有至少一個參考對象。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)輸入裝置，其中所述本體包含第三影像傳感器，用于采集所述表面的影像，并包含至少一個霍爾傳感器，以分別檢測所述第一主體及所述第二主體相對于所述本體的相對距離；所述處理單元根據(jù)所述第三影像傳感器所采集的影像求出所述位移信息，并根據(jù)所述相對距離求得所述第一相對運動及所述第二相對運動。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)輸入裝置，其中所述處理單元設(shè)置于所述本體、所述第一主體及所述第二主體其中一者上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)輸入裝置，其中所述第一主體及所述第二主體無線或電連接到所述本體。
8.一種光學(xué)輸入裝置，用于控制影像顯示器，所述光學(xué)輸入裝置包含至少二個主體，所述至少二個主體用于在表面上移動；及處理單元，所述處理單元求得所述主體彼此間的第三相對運動，并根據(jù)所述第三相對運動更新所述影像顯示器的顯示畫面。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光學(xué)輸入裝置，其中所述光學(xué)輸入裝置包含本體、第一主體及第二主體；所述處理單元求得所述第一主體與所述第二主體間的所述第三相對運動及所述本體在所述表面上的位移信息，并根據(jù)所述位移信息控制所述影像顯示器的光標(biāo)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光學(xué)輸入裝置，其中所述本體為光學(xué)鼠標(biāo)。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光學(xué)輸入裝置，其中所述第一主體及所述第二主體分別包含影像傳感器，該影像傳感器用于采集所述表面的影像；所述處理單元根據(jù)所述第一主體的影像傳感器所采集的影像求出第一位移，根據(jù)所述第二主體的影像傳感器所采集的影像求出第二位移，并根據(jù)所述第一位移及所述第二位移求出所述第三相對運動。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光學(xué)輸入裝置，其中所述第一主體包含第一影像傳感器，該第一影像傳感器用于采集所述第二主體的影像，所述處理單元根據(jù)所述第一影像傳感器所采集的影像求出所述第三相對運動。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的光學(xué)輸入裝置，其中所述第二主體相對于所述第一主體的側(cè)面形成有至少一個參考對象。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光學(xué)輸入裝置，其中所述第一主體包含霍爾傳感器，以檢測所述第二主體及所述第一主體的相對距離；所述處理單元根據(jù)所述相對距離求得所述第三相對運動。
15.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光學(xué)輸入裝置，其中所述第一主體及所述第二主體分別包含動作傳感器；所述處理單元利用所述動作傳感器感測所述第三相對運動。
16.一種影像系統(tǒng)，該影像系統(tǒng)包含影像顯示器，該影像顯示器顯示有顯示畫面，該顯示畫面包含至少一個光標(biāo)；主機，該主機用于控制所述影像顯示器；及光學(xué)輸入裝置，包含本體、第一主體及第二主體，所述本體、所述第一主體及所述第二主體用于在表面上移動；及處理單元，所述處理單元計算所述本體與所述表面的位移信息以控制所述光標(biāo)，并計算所述本體、所述第一主體及所述第二主體彼此間的相對運動以更新所述影像顯示器的顯示畫面。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的影像系統(tǒng)，其中所述處理單元根據(jù)所述第一主體與所述本體的第一相對運動及所述第二主體與所述本體的第二相對運動更新所述影像顯示器的顯示畫面。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的影像系統(tǒng)，其中所述處理單元根據(jù)所述第一主體與所述第二主體間的第三相對運動更新所述影像顯示器的顯示畫面。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的影像系統(tǒng)，其中所述光學(xué)輸入裝置電耦合或無線地耦合所述主機。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的影像系統(tǒng)，其中所述主機整合于所述影像顯示器內(nèi)。
全文摘要
一種光學(xué)輸入裝置，包含至少二個主體，該至少二個主體用來在表面上移動；以及處理單元，該處理單元求得所述主體彼此間的相對運動，并根據(jù)該相對運動更新影像顯示器的顯示畫面。本發(fā)明還提供一種影像系統(tǒng)。
文檔編號G06F3/033GK102467262SQ20111011736
公開日2012年5月23日 申請日期2011年5月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月11日
發(fā)明者呂志宏, 徐堯慶, 林卓毅 申請人:原相科技股份有限公司