专利名称：可切换撷取范围的交互式指向装置与切换撷取范围的方法
技术领域：
本发明涉及一种交互式指向装置及对应的方法，特别涉及一种可切换撷取范围的交互式指向装置与切换撷取范围的方法。
背景技术：
近年来，由于科技的发展快速，交互式多媒体设备也跟着越来越普及。交互式多媒体设备可让使用者与声音影像进行互动，以达到娱乐的效果。交互式多媒体设备需要搭配一控制装置使用。控制装置除了可以用按钮来控制外，更进阶的控制装置还具有指向定位及动作感应的技术。指向定位就如同鼠标一般可以控制屏幕上的光标，而动作感应可检测三维空间当中的移动及旋转。指向定位的技术，需要使用一影像感测元件，来检测控制装置所指的方向。然而， 现有技术的控制装置，其所具备的影像感测元件仅能输出一种固定的坐标格式。也就是说， 现有的控制装置，只能搭配特殊的主机上才能使用。若是要将控制装置用在不同规格的主机上，比如说对应不同分辨率的主机，则会因为坐标格式不同，而使得光标显示的位置有所不同。举例而言，在分辨率为720x480的主机中，若是在光标在画面的其中一个角落，其对应的坐标为(720，480)。然而，若是将同一个坐标(720，480)对应到分辨率为1280x720的主机中，其显示的坐标将会落在画面中央的位置。也就是说，现有的控制装置，只能对应单一分辨率的主机，无法支持不同分辨率的主机。
发明内容
鉴于以上的问题，本发明在于提供可切换撷取范围的交互式指向装置，借以解决现有技术所存有无法支持不同分辨率的控制装置的问题。根据本发明所揭露的可切换撷取范围的交互式指向装置，包含一影像撷取元件以及一处理单元。影像撷取元件用以撷取一光信号，并输出一影像信号。影像撷取元件操作于一第一撷取范围与一第二撷取范围。第一撷取范围包括第二撷取范围。处理单元根据切换信号以控制撷取范围。切换信号区分为一第一模式或一第二模式。当切换信号为第一模式时，处理单元控制影像撷取元件以第一撷取范围撷取光信号，并将影像撷取元件所撷取的影像信号，转换为一第一坐标数据。当切换信号为第二模式时，处理单元控制影像撷取元件以第二撷取范围撷取光信号，并将影像撷取元件所撷取的影像信号，转换为一第二坐标数据。依据本发明的另一实施例所揭露的可切换撷取范围的交互式指向装置，包含一影像撷取元件以及一处理单元。影像撷取元件用以撷取一光信号，并输出一影像信号。切换信号区分为第一模式或第二模式。处理单元控制影像撷取元件撷取光信号，当切换信号为第一模式时，处理单元将影像信号转换成第一坐标数据。当切换信号为第二模式时，处理单元将影像信号转换成第二坐标数据。根据本发明的一实施例，当该切换信号为一第二模式时，该处理单元将该影像信号转换成该第一坐标数据，再将该第一坐标数据转换成该第二坐标数据。根据本发明所揭露的用于交互式指向装置的切换撷取范围的方法包含以下的步骤提供一影像撷取元件与一处理单元；接收一切换信号，并判断切换信号为一第一模式或是一第二模式；利用影像撷取元件撷取一光信号，当切换信号为第一模式时，影像撷取元件使用第一撷取范围撷取光信号，当切换信号为第二模式时，影像撷取元件使用第二撷取范围撷取光信号；转换光信号为一影像信号；以及当切换信号为第一模式时，处理单元根据影像信号输出一第一坐标数据，当切换信号为第二模式时，处理单元根据影像信号输出第二坐标数据。本发明的功效在于，基于上述的可切换撷取范围的交互式指向装置及方法，在操控的过程中，通过影像撷取元件撷取的影像信号，经由运算单元对于切换信号的判断与第一坐标或第二坐标的计算与转换，使可切换撷取范围的交互式指向装置具有可操作在不同分辨率的主机的功效。在不同分辨率的切换，对应到使用者所看到的电视光标，并不会有切换上的差异。以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
图1为根据本发明的交互式指向装置的第一实施例的方框架构图2为根据本发明的影像撷取元件的撷取范围示意图3为根据本发明的交互式指向装置的第二实施例的方框架构图ζt为根据本发明的指向装置应用于互动系统的第一实施例的示意图
图5为根据本发明的指向装置应用于互动系统的第二实施例的示意图
图6为根据本发明的切换撷取范围的第一实施例的方法流程图；以及
7为根据本发明的切换撷取范围的第二实施例的方法流程图。
其中，附图标记
10交互式指向装置
20影像撷取元件
30处理单元
40信号接收元件
50信号发送元件
60第一撷取范围
70第二撷取范围
81第一主机
82第二主机
90显示屏幕
92发光源
A第一感测角度
B第二感测角度
具体实施例方式以下在实施方式中是进一步详细说明本发明的详细特征以及优点，其内容足以使任何本领域技术人员了解本发明的技术内容并据以实施，且根据本说明书所揭露的内容、 权利要求范围及图式，任何本领域技术人员可轻易地理解本发明相关的目的及优点。请参照图1，图1为根据本发明的交互式指向装置的第一实施例的方框架构图。交互式指向装置10包含一影像撷取元件20以及一处理单元30。影像撷取元件20用以撷取一光信号，并输出一影像信号。影像撷取元件20可以是一电荷耦合元件(Charge-coupled Device, CCD)或是一互补式金属氧化层半导体 (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor, CMOS)。处理单元30电性连接至影像撷取元件20，用以接收来自于影像撷取元件20的影像信号。处理单元30是将影像撷取元件20在不同时间点输出的影像信号加以对比，处理单元30并根据一切换信号，将影像信号处理与分析，并产生第一坐标或是第二坐标。处理单元30产生第一坐标或是第二坐标可通过下列两种方法(一)切换影像撷取元件20的撷取范围；(二)利用坐标数值转换。第一种方式请参照图2，图2为根据本发明的影像撷取元件的撷取范围示意图。影像撷取元件20撷取光信号时，可操作于第一撷取范围60或第二撷取范围70。第一撷取范围60包括第二撷取范围70。举例而言，第一撷取范围60对应的范围为160X160 个像素，而第二撷取范围70对应的范围为96X 1 个像素。当切换信号为第一模式时，处理单元30控制影像撷取元件20以第一撷取范围60 撷取光信号，并将影像撷取元件20所撷取的影像信号，转换为一第一坐标数据。当切换信号为第二模式时，处理单元30控制影像撷取元件20以第二撷取范围70撷取光信号，并将影像撷取元件20所撷取的影像信号，转换为第二坐标数据。第二种方式是利用坐标数值转换。当切换信号为第一模式时，处理单元30将影像撷取元件20所撷取的影像信号转换成第一坐标数据。当切换信号为第二模式时，影像撷取元件20仍然以第一撷取范围60来撷取光信号。由于在第二模式下，处理单元30必须产生第二坐标数据，因此，处理单元30将影像撷取元件20所撷取的影像信号转换成第一坐标数据后，会再通过坐标数值转换的方式，将第一坐标数据转换为第二坐标数据。举例而言，坐标数值转换，可将第一坐标数据(X，Y)，转换为第二坐标数据 (Χ-ΔΧ, Y-Δ Y)，或是(X/CX，Y/CY)。也就是说，第二坐标数据为第一坐标数据经过平移或缩小后的结果。请参照图3，图3为根据本发明的交互式指向装置的第二实施例的方框架构图。交互式指向装置10包含影像撷取元件20、处理单元30、信号接收元件40与信号发送元件50。信号接收元件40电性连接至处理单元30。信号接收元件40用以接收切换信号。 切换信号比如说可为主机的型号，处理单元30在判断主机的型号后，即可决定要输出第一坐标或第二坐标。信号发送元件50电性连接至处理单元30，通过信号发送元件50，第一坐标或第二坐标可以被传送给计算机主机。在此实施例中，信号接收元件40与信号发送元件50可以为有线或是无线的信号收发元件。比如说是符合蓝牙规格的无线传输元件。
请参照图4与图5，图4为根据本发明的指向装置应用于互动系统的第一实施例的示意图，图5为根据本发明的指向装置应用于互动系统的第二实施例的示意图。互动系统包括显示屏幕90、主机(第一主机81或第二主机8 、发光源92与交互式指向装置10。发光源92可配置于显示屏幕90的上方或下方，并包含多个红外线光源。 交互式指向装置10内设有可撷取发光源92所发出的影像撷取元件20，通过可切换撷取范围的交互式指向装置10的影像撷取元件20在不同时间点撷取的光信号，经过处理单元30 计算出相对应的坐标，并反映于显示屏幕90上。主机可区分为具有高分辨率的第一主机81 和具有低分辨率的第二主机82。当交互式指向装置10被使用于第一主机81时，具有第一感测角度A，如图4所示。 当交互式指向装置10被使用于第二主机82时，具有第二感测角度B，如图5所示。其中，第一感测角度A大于第二感测角度B。交互式指向装置10与第二主机82搭配使用时，处理单元30会根据计算机主机所发出的切换信号判断搭配的计算机主机为第二主机82。处理单元30会依据切换信号选择输出相对应于第一主机81的第一坐标数据或相对应于第二主机82的第二坐标数据给计算机主机。并由计算机主机将坐标输出于显示屏幕90上。请参照图6，图6为根据本发明的切换撷取范围的第一实施例的方法流程图。于步骤SlOl中，交互式指向装置10包含影像撷取元件20以及处理单元30。其中，影像撷取元件20用以撷取光信号，并输出影像信号。处理单元30用于被动接收并响应来自计算机主机的切换信号，且负责处理并分析来自于影像撷取元件20的影像信号。于步骤S102中，处理单元30接收切换信号，并判断切换信号为一第一模式或是一第二模式。于步骤S103中，处理单元30利用影像撷取元件20撷取一光信号，影像撷取元件 20撷取光信号时，可操作于一第一撷取范围60或一第二撷取范围70，当切换信号为第一模式时，影像撷取元件20使用第一撷取范围60撷取光信号，当切换信号为第二模式时，影像撷取元件20使用第二撷取范围70撷取光信号。于步骤S104中，当切换信号为第一模式时，处理单元30根据第一撷取范围60所撷取的影像信号输出一第一坐标数据，当切换信号为第二模式时，处理单元30根据第二撷取范围70所撷取的所撷取的影像信号输出第二坐标数据。影像撷取元件20会将影像撷取元件20在不同时间点输出的影像信号加以对比，以计算第一坐标数据或第二坐标数据。于步骤S105中，第一坐标数据或是第二坐标数据可被传送。较佳的是，第一坐标数据或是第二坐标数据可利用信号发送元件50进行传送。请参照图7，图7为根据本发明的切换撷取范围的第二实施例的方法流程图。于步骤S201中，交互式指向装置10包含影像撷取元件20以及处理单元30。其中，影像撷取元件20用以撷取光信号，并输出影像信号。处理单元30用于被动接收并响应来自计算机主机的切换信号，且负责处理并分析来自于影像撷取元件20的影像信号。
于步骤S202中，处理单元30接收切换信号，并判断切换信号为一第一模式或是一第二模式。 于步骤S203中，影像撷取元件20将光信号转换为影像信号。处理单元30将影像撷取元件20在不同时间点输出的影像信号加以对比，以计算第一坐标数据。
于步骤S204中，当切换信号为第一模式时，处理单元30输出第一坐标数据。当切换信号为第二模式时，处理单元30利用坐标数值转换的方式，将第一坐标数据转换为第二坐标数据，并且输出第二坐标数据。于步骤S205中，第一坐标数据或是第二坐标数据可被传送。较佳的是，第一坐标数据或是第二坐标数据可利用信号发送元件50进行传送。综上所述，依据上述实施例的可切换撷取范围的交互式指向装置，在操控的过程中，通过影像撷取元件撷取的影像信号，经由运算单元对于切换信号的判断与第一坐标或第二坐标的计算与转换，使可切换撷取范围的交互式指向装置具有可操作在不同分辨率的主机的功效。当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种可切换撷取范围的交互式指向装置，其特征在于，包括一影像撷取元件，操作于一第一撷取范围与一第二撷取范围，以撷取一光信号，并输出一影像信号；以及一处理单元，响应于一切换信号，当该切换信号为一第一模式时，该处理单元控制该影像撷取元件以该第一撷取范围撷取该光信号，该处理单元将该影像信号转换成一第一坐标数据，当该切换信号为一第二模式时，该处理单元控制该影像撷取元件以该第二撷取范围撷取该光信号，该处理单元将该影像信号转换成一第二坐标数据。
2.根据权利要求1所述的可切换撷取范围的交互式指向装置，其特征在于，该第一撷取范围包括该第二撷取范围。
3.根据权利要求1所述的可切换撷取范围的交互式指向装置，其特征在于，还包括一信号发送元件，该信号发送元件用以传送该第一坐标数据或该第二坐标数据。
4.根据权利要求1所述的可切换撷取范围的交互式指向装置，其特征在于，还包括一信号接收元件，该信号接收元件用以接收该切换信号。
5.根据权利要求1所述的可切换撷取范围的交互式指向装置，其特征在于，该影像撷取元件与该处理单元为整合于一单芯片。
6.根据权利要求1所述的可切换撷取范围的交互式指向装置，其特征在于，该处理单元将该影像撷取元件不同时间点输出的该影像信号对比，以计算该第一坐标数据或该第二坐标数据。
7.根据权利要求1所述的可切换撷取范围的交互式指向装置，其特征在于，该影像撷取元件为一电荷耦合元件或是一互补式金属氧化层半导体。
8.一种可切换撷取范围的交互式指向装置，其特征在于，包括一影像撷取元件，用以撷取一光信号，并输出一影像信号；以及一处理单元，用以接收一切换信号，当该切换信号为一第一模式时，该处理单元将该影像信号转换成一第一坐标数据，当该切换信号为一第二模式时，该处理单元将该影像信号转换成一第二坐标数据。
9.根据权利要求8所述的可切换撷取范围的交互式指向装置，其特征在于，当该切换信号为该第二模式时，该处理单元将该影像信号转换成该第一坐标数据，再将该第一坐标数据转换成该第二坐标数据。
10.根据权利要求8所述的可切换撷取范围的交互式指向装置，其特征在于，还包括一信号发送元件，该信号发送元件用以传送该第一坐标数据或该第二坐标数据。
11.根据权利要求8所述的可切换撷取范围的交互式指向装置，其特征在于，还包括一信号接收元件，该信号接收元件用以接收该切换信号。
12.根据权利要求8所述的可切换撷取范围的交互式指向装置，其特征在于，该影像撷取元件与该处理单元为整合于一单芯片。
13.根据权利要求8所述的可切换撷取范围的交互式指向装置，其特征在于，该处理单元将该影像撷取元件不同时间点输出的该影像信号对比，以计算该第一坐标数据或该第二坐标数据。
14.根据权利要求8所述的可切换撷取范围的交互式指向装置，其特征在于，该影像撷取元件为一电荷耦合元件或是一互补式金属氧化层半导体。
15.一种用于交互式指向装置的切换撷取范围的方法，其特征在于，包括提供一影像撷取元件与一处理单元；接收一切换信号，并判断该切换信号为一第一模式或是一第二模式；利用该影像撷取元件撷取一光信号；转换该光信号为一影像信号；以及当该切换信号为该第一模式时，该处理单元根据该影像信号输出一第一坐标数据，当该切换信号为该第二模式时，该处理单元根据该影像信号输出一第二坐标数据。
16.根据权利要求15所述的用于交互式指向装置的切换撷取范围的方法，其特征在于，该影像撷取元件具有一第一撷取范围与一第二撷取范围，该第一撷取范围包括该第二撷取范围，当该切换信号为该第一模式时，使用该第一撷取范围撷取该光信号，并根据该光信号输出该第一坐标数据，当该切换信号为该第二模式时，使用该第二撷取范围撷取该光信号，并根据该光信号输出该第二坐标数据。
17.根据权利要求16所述的用于交互式指向装置的切换撷取范围的方法，其特征在于，还包括一步骤传送该第一坐标数据或该第二坐标数据。
18.根据权利要求15所述的用于交互式指向装置的切换撷取范围的方法，其特征在于，当该切换信号为该第二模式时，该处理单元根据该影像信号输出该第一坐标数据，再将该第一坐标数据转换成该第二坐标数据。
19.根据权利要求18所述的用于交互式指向装置的切换撷取范围的方法，其特征在于，还包括一步骤传送该第一坐标数据或该第二坐标数据。
20.根据权利要求15所述的用于交互式指向装置的切换撷取范围的方法，其特征在于，该处理单元将该影像撷取元件不同时间点输出的该影像信号对比，以计算该第一坐标数据或该第二坐标数据。
全文摘要
一种可切换撷取范围的交互式指向装置与切换撷取范围的方法，包含一影像撷取元件与一处理单元。影像撷取元件用以撷取光信号，并输出一影像信号。处理单元用于判断一切换信号，且负责处理并分析影像信号。影像信号经由运算单元对于切换信号的判断与坐标的转换，使可切换撷取范围的交互式指向装置具有可操作在不同分辨率的主机的功效。
文档编号G06F3/01GK102375565SQ20101025479
公开日2012年3月14日 申请日期2010年8月13日 优先权日2010年8月13日
发明者吕志宏, 林卓毅, 许恩峰, 陈信嘉, 黄昭荐 申请人:原相科技股份有限公司