指针定位系统的制作方法
【专利摘要】一种指针定位系统，包含有一影像形成装置、一光点产生装置、一操控装置、一运算电路以及一主机；该影像形成装置用以于一显示区域上形成影像；该光点产生装置用以于该显示区域上形成复数光点；该操控装置与该光点控制装置电性连接，用以指向该显示区域、并撷取具有部分该些光点的影像；该运算电路依据撷取的影像运算出该操控装置所指向于该显示区域上的位置；该主机依据运算的结果输出讯号给该影像形成装置，以于该显示区域上形成对应的影像。
【专利说明】指针定位系统
【技术领域】
[0001]本发明与电子装置有关，更详细地是指一种指针定位系统。
【背景技术】
[0002]近年来，随着人们生活质量的提升，人们愈来愈重视休闲活动，期以通过休闲活动能释放生活中的压力，并增进人与人之间的情感交流。而随着游戏产业的蓬勃发展，各式各样的网络游戏或单机游戏，已成为人们重要的休闲活动与生活的调剂品，其中尤以大型射击类游戏机台深受年轻人的喜爱。
[0003]然而，目前在射击类游戏机台中，通常会利用光枪来取代一般游戏杆进行瞄准显示屏上的目标物，以提升游戏模拟的真实性。请参阅图1所示，公知指针定位系统主要包含有一光枪150以及一游戏主机160，且该光枪150的信号线直接连接至游戏主机160，当用户利用该光枪150对准一显不屏200上一猫准点发射一弹着点信号时,该光枪150的一光接收器151会接收到阴极射线管电子打在该显示屏200的瞄准点所产生的弹着点信号，而将此弹着点信号送回游戏主机160，令该游戏主机160所执行的游戏程序会根据此弹着点信号，配合游戏主机160的视讯信号，计算出弹着点相对于该显示屏200上的瞄准坐标，而进行相关的游戏程序处理。
[0004]由上述可知，公知光枪150都必需靠于该显示屏200上所产生的弹着点讯号或同步讯号，才能做弹着点讯号处理或者计算弹着点X、Y轴坐标值；再者，假如使用者在进行射击游戏时，其显示屏为TFT LCD、PDP投射系统显示屏或一些不能产生弹着点信号或同步信号的显示屏，则该光枪150将无法使用在上述类型的显示屏，进而导致使用者仅能应用在CDTXRT等可产生弹着点信号或同步信号的显示屏，不仅整体的适用性差，并会造成使用者的不方便。
[0005]如中国台湾申请号95116011的「指针定位装置及方法」，公开于96年11月16日的中国台湾发明公开公报，公开编号200742600，其利用产生一特定光谱的辅助定位点设置该影像显示设备周围，在影像传感器前方并设有滤光器，使影像传感器仅能感测该特定光谱讯号，并将该光讯号转换为电讯号，再以计算处理单元接收电讯号后，计算并储存利用该辅助定位点校正该影像传感器的指向指针所得的初始设定，利用该辅助定位点做为校正初始设定及指标定位的基准点，并执行指标定位的计算，以于该影像显示设备显示影像的特定范围内进行指标定位。
[0006]然而，随着影像科技与面板产业的进步，影像显示设备的尺寸越来越大，但上述的标定位装置仅能对特定范围内的影像显示设备的显示影像进行指针定位，且实际实施上，亦不可能在大尺寸显示设备的面板上直接装设辅助定位点，因此，将导致大尺寸影像显示设备将无法进行指针定位，而让其指针定位装置在使用上受到限制。
[0007]再者，亦有厂商利用G-sensor、Gyroscope作为定位判断方式,此方式虽可运用于TFT LCD、PDP投射系统显示屏或一些不能产生弹着点信号或同步信号的显示屏，但其侦测计算得到的坐标是相对坐标，便需与显示屏作一精准对位，若位置设定出现误差时，便会让瞄准点与弹着点的位置产生偏移，让用户瞄准到目标物时，亦无法作出击中的判断，导致使用者无法顺畅进行游戏。
【发明内容】
[0008]本发明的目的在于提供一种指针定位系统，可适用于不同显示屏上，且同时可达到精准定位的效果。
[0009]为实现上述目的，本发明提供的指针定位系统，包含有:
[0010]一影像形成装置，用以于一显示区域上形成影像；
[0011]一光点产生装置，用以于该显示区域上以不可见光投射形成复数光点，且该些光点包含有复数个定位标识与复数个辨识标识；其中，该些定位标识依其排列方式将该显示区域区分成复数个区块，而每一区块至少涵括了一个辨识标识的一部份，且每一区块所包含的定位标识及辨识标识的排列方式皆不相同；
[0012]一操控装置，用以指向该显示区域，且具有一不可见光摄影机，该不可见光摄影机用以撷取该显示区域上的部份区域内的定位标识及辨识标识，并依据该些定位标识和辨识标识的排列方式输出一对应的标识讯号；
[0013]一运算电路，包含有一内存，该内存储存有一数据，且该数据具有各该区块所包含的定位标识及辨识标识的排列方式；该运算电路与该不可见光摄影机电性连接，用以接收该不可见光摄影机所送出的标识讯号，并运算该标识讯号后与该内存内的数据比对，以取得该不可见光摄影机所撷取的该部份区域所包含的区块的信息，并据以输出一位置讯号；以及
[0014]一影像电路，与该影像形成装置以及该运算电路电性连接，且接收该运算电路所出的位置讯号；该影像电路接收该位置讯号后，输出一指针影像讯号至该影像形成装置，并由该影像形成装置于该不可见光摄影机所撷的该部份区域所包含的区块中形成一指针影像。
[0015]所述的指针定位系统，其中，该运算电路运算有该不可见光摄影机所撷取的该部份区域的中心点所指向的该区块中的位置，并依据于该区块中的位置推算出该中心点于整个该显示区域中的位置，而产生对应该显示区域中的位置的该位置讯号。
[0016]所述的指针定位系统，其中，该影像形成装置接收到该对应该位置讯号的指针影像讯号后，于该显示区域上对应该不可见光摄影机撷取的该部份区域的中心点处，形成对应的指针影像。
[0017]所述的指针定位系统,其中，包含有复数个标记组件(infrared marker),设于该显示区域四周，并可产生不可见光。
[0018]所述的指针定位系统，其中，该运算电路的内存所储存的数据包含有该些标记组件的排列方式。
[0019]所述的指针定位系统，其中，包含有一光点控制装置，与该光点产生装置以及该运算电路电性连接，用以控制该光点产生装置所产生的定位标识与辨识标识于该显示区域上的排列方式，并可输出一调整讯号予该运算电路，以修改该内存所储存的数据的定位标识与辨识标识的排列方式。
[0020]所述的指针定位系统，其中，该不可见光为中心波长850nm的红外线激光。[0021]所述的指针定位系统，其中，该不可见光为中心波长940nm的红外线激光。
[0022]所述的指针定位系统，其中，该操控装置包含有一控制接口与该运算电路电性连接，供使用者操控而输出对应的控制讯号予该运算电路；该运算电路接收该控制讯号后，依据运算结果与该控制讯号产生对应的该位置讯号予该影像电路。
[0023]所述的指针定位系统，其中，该运算电路设于该操控装置上。
[0024]所述的指针定位系统，其中，包含有一主机，与该操控装置电性连接，且该运算电路与该影像电路皆设于该主机中。
[0025]所述的指针定位系统，其中，包含有至少两个无线通信接口，通过无线传输的方式，发送或接受该标识讯号、位置讯号与指针影像讯号其中之
[0026]由此，通过上述设计，各该指针定位系统便可适用于不同显示屏上，且同时可达到精准定位的效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]图1为公知指针定位系统的结构图；
[0028]图2为本发明较佳实施的指针定位系统结构图；
[0029]图3为本发明较佳实施的指针定位系统方块图；
[0030]图4为显示区域上的光点分布图；
[0031]图5为不可见光摄影机所撷取的影像；
[0032]图6揭示图5指向图3上的哪些区块；
[0033]图7揭示图5的中心点位于图6的区块II ；
[0034]图8为可提升中间区块定位辨识度的光点分布图；
[0035]图9揭示可于图3的架构下，增设光点控制装置；
[0036]图10为本发明另一较佳实施的指针定位系统方块图；
[0037]图11揭示图9可增加无线传输接口来传输讯号；
[0038]图12揭示图10可增加无线传输接口来传输讯号。
[0039]附图中主要组件符号说明:
[0040]10影像形成装置；20光点产生装置；30光点控制装置；40操控装置；42不可见光摄影机；44控制接口 ；46运算电路；50主机；52影像电路；60影像形成装置；62光点产生装置；64光点控制装置；70操控装置；80主机；82运算电路；90无线传输接口 ； 100显示区域；P定位标识；Q辨识标识；0中心点；M指针影像；1?VIII区块；150光枪；151光接收器；160游戏主机；200显示屏。
【具体实施方式】
[0041]本发明所提供的指针定位系统包含有一影像形成装置、一光点产生装置、一操控装置、一运算电路以及一影像电路；其中，该影像形成装置用以于一显示区域上形成影像；该光点产生装置用以于该显示区域上以不可见光投射形成复数光点，且该些光点包含有复数个定位标识与复数个辨识标识；其中，该些定位标识依其排列方式将该显示区域区分成复数个区块，且每一区块至少涵括了一个辨识标识的一部份，且每一区块所包含的定位标识及辨识标识的排列方式皆不相同；该操控装置用以指向该显示区域，且具有一不可见光摄影机，该不可见光摄影机用以撷取该显示区域上的部份区域内的定位标识及辨识标识，并依据该些定位标识和辨识标识的排列方式输出一对应的标识讯号；该运算电路包含有一内存，该内存储存有一数据，且该数据具有各该区块所包含的定位标识及辨识标识的排列方式；该运算电路与该不可见光摄影机电性连接，用以接收该不可见光摄影机所送出的标识讯号，并运算该标识讯号后与该内存内的数据比对，以取得该不可见光摄影机所撷取的该部份区域所包含的区块的信息，并据以输出一位置讯号；该影像电路与该影像形成装置以及该运算电路电性连接，且接收该运算电路所出的位置讯号；该影像电路接收该位置讯号后，输出一指针影像讯号至该影像形成装置，并由该影像形成装置于该不可见光摄影机所撷的该部份区域所包含的区块中形成一指针影像。
[0042]为能更清楚地说明本发明，举较佳实施例并配合附图详细说明如后。
[0043]请参阅图2及图3，本发明第一较佳实施例的指针定位系统包含有一影像形成装置10、一光点产生装置20、一操控装置40、一运算电路46以及一主机50。其中:
[0044]该影像形成装置10用以于一显示区域100上形成影像。于本实施例中，该影像形成装置10为一投影机，且该显示区域100为一 1280X800的宽型屏幕。
[0045]请参阅图4，该光点产生装置20用以于该显示区域100上以不可见的中心波长为850nm或940nm的红外线激光投射形成复数个光点，且该些光点包含有复数个定位标识P与辨识标识Q。其中，该些定位标识P依其排列方式将该显示区域100区分出坐标以及复数个区块I?VIII，且每一区块I?VII涵括有数个辨识标识的一部份。该些辨识标识Q位于各区域I?VIII的边缘，且每一区块I?VII所包含的定位标识P及辨识标识Q的排列方式皆不相同，而使各区块I?VIII形成与其它区块I?VIII相异处。
[0046]该操控装置40用以供用户指向该显示区域100，且具有一不可见光摄影机42以及一控制接口 44。该不可见光摄影机42用以撷取该显示区域100上的部份区域内的定位标识P及辨识标识Q(如图5)，并据以输出一对应的标识讯号。该控制接口 44用以供用户操控而输出对应控制指令(如拖拉、点击等指令)的控制讯号，于本实施例中，该控制接口 44为一按钮。
[0047]该运算电路46设于该操控装置40上，且具有一内存(图未示)事先储存有一数据，而该数据中具有该些定位标识P与辨识标识位置Q的排列方式。另外，该运算电路46与该不可见光摄影机42以及该控制接口 44电性连接，用以接收该标识讯号以及该控制讯号。由此，该运算电路46运算该标识讯号，取得该不可见光摄影机42所撷取的定位标识P及辨识标识Q的排列后，与该内存内的数据比对，以取得该不可见光摄影机所撷取的该部份区域所包含的区块1、I1、II1、V、V1、VII (如图6)的信息，进而推算出该部份区域的中心点O所指向的该区块II中的位置(如图7)，并依据该区块II中的位置运算出该中心点O于整个该显示区域100中的坐标位置，而后，该运算电路46便依据运算所得的坐标位置产生一对应的位置讯号。另外，当用户操控该控制接口 44而产生该控制讯号时，该运算电路46则依据运算所得的坐标位置与该控制讯号产生含有对应的控制指令的位置讯号。
[0048]该主机50具有一影像电路52，用以与该影像形成装置10以及该运算电路46电性连接，且当该影像电路52接收该运算电路46产生的该位置讯号后，便输出一对应该位置讯号的指针影像讯号予该影像形成装置10，以使该影像形成装置10于该显示区域100上对应该不可见光摄影机42撷取的画面的中心点O位置处，形成如图7所示对应的指针影像M(除箭头外、亦可为掌型、准星等)、以及对应该指针影像移动的画面动作(如位移、缩放等)。
[0049]由此，通过上述的设计，该指针定位系统便可适用于一般的⑶T、CRT屏幕、TFTIXD、PDP投射系统显示屏、或一些不能产生弹着点信号或同步信号的显示屏上。另外，除上述区域均等的分布方式外，还可修改该光点产生装置20于该显示区域100上的定位标识与辨识标识形成如图8所示区域不均等的分布，使得在一些需要定位辨识较为精准的区域(如该显示区域100的中间区块)能得到较佳的定位效果。
[0050]另外，请参阅图9，在图3的架构下，还可增设一光点控制装置30与该光点产生装置20以及该运算电路46电性连接，用以控制该光点产生装置20所产生的定位标识P与辨识标识Q于该显示区域100上的位置，并可输出一调整讯号予该运算电路46来修改该内存所储存的数据中定位标识P与辨识标识Q的排列方式。如此一来，便可直接通过该光点控制装置30直接修改定位标识P与辨识标识Q的位置，而可随时依据不同显示区域的大小进行调整。
[0051]另外，请参阅图10，本发明第二较佳实施例的指针定位系统同样包含有一影像形成装置60、一光点产生装置62、一光点控制装置64、一操控装置70、一主机80、以及一运算电路82。而与上述实施例不同之处在于该运算电路82改设置于该主机80上，由此便可大幅降低该操控装置70的体积与重量，进而使得使用者拿取该操控装置70时能更加顺手，同时亦可降低使用者拿取该操控装置70进行操作时的负担。
[0052]再者，在上述图9及图10的设计架构下，请参阅图11与图12，该影像形成装置10、60、该光点产生装置20、62、该光点控制装置30、64、该操控装置40、70以及该主机50、80上还可分别增加设置有一无线传输接口 90，以通过无线传输的方式进行操控或是传输该调整讯号、该控制讯号、该标识讯号、该位置讯号以及该指针影像讯号，进而使得用户可免去被传输线材缠绕或是干扰的情形。
[0053]值得一提的是，在上述图4与图8中，于该显示区域100周围的定位标识P除使用该光点产生装置20投射形成外,亦可使用可产生不可见光的标记组件(infrared marker)代替。意即，只要使该内存所储存的数据中包含有该些标记组件的位置，该显示区域100周围的光点亦可用实体的标记组件代替来达到同样的效果。
[0054]以上所述仅为本发明较佳可行实施例而已，举凡应用本发明说明书及权利要求范围所为的等效结构变化，理应包含在本发明的权利要求范围内。
【权利要求】
1.一种指针定位系统，包含有: 一影像形成装置，用以于一显示区域上形成影像； 一光点产生装置，用以于该显示区域上以不可见光投射形成复数光点，且该些光点包含有复数个定位标识与复数个辨识标识；其中，该些定位标识依其排列方式将该显示区域区分成复数个区块，而每一区块至少涵括了一个辨识标识的一部份，且每一区块所包含的定位标识及辨识标识的排列方式皆不相同； 一操控装置，用以指向该显示区域，且具有一不可见光摄影机，该不可见光摄影机用以撷取该显示区域上的部份区域内的定位标识及辨识标识，并依据该些定位标识和辨识标识的排列方式输出一对应的标识讯号； 一运算电路，包含有一内存，该内存储存有一数据，且该数据具有各该区块所包含的定位标识及辨识标识的排列方式；该运算电路与该不可见光摄影机电性连接，用以接收该不可见光摄影机所送出的标识讯号，并运算该标识讯号后与该内存内的数据比对，以取得该不可见光摄影机所撷取的该部份区域所包含的区块的信息，并据以输出一位置讯号；以及 一影像电路，与该影像形成装置以及该运算电路电性连接，且接收该运算电路所出的位置讯号；该影像电路接收该位置讯号后，输出一指针影像讯号至该影像形成装置，并由该影像形成装置于该不可见光摄影机所撷的该部份区域所包含的区块中形成一指针影像。
2.根据权利要求1所述的指针定位系统，其中，该运算电路运算有该不可见光摄影机所撷取的该部份区域的中心点所指向的该区块中的位置，并依据于该区块中的位置推算出该中心点于整个该显示区域中的位置，而产生对应该显示区域中的位置的该位置讯号。
3.根据权利要求2所述的指针定位系统，其中，该影像形成装置接收到该对应该位置讯号的指针影像讯号后，于该显示区域上对应该不可见光摄影机撷取的该部份区域的中心点处，形成对应的指针影像。
4.根据权利要求1所述的指针定位系统，其中，包含有复数个标记组件，设于该显示区域四周，并可产生不可见光。
5.根据权利要求4所述的指针定位系统，其中，该运算电路的内存所储存的数据包含有该些标记组件的排列方式。
6.根据权利要求1所述的指针定位系统，其中，包含有一光点控制装置，与该光点产生装置以及该运算电路电性连接，用以控制该光点产生装置所产生的定位标识与辨识标识于该显示区域上的排列方式，并可输出一调整讯号予该运算电路，以修改该内存所储存的数据的定位标识与辨识标识的排列方式。
7.根据权利要求1所述的指针定位系统，其中，该不可见光为中心波长850nm的红外线激光。
8.根据权利要求1所述的指针定位系统，其中，该不可见光为中心波长940nm的红外线激光。
9.根据权利要求1所述的指针定位系统，其中，该操控装置包含有一控制接口与该运算电路电性连接，供使用者操控而输出对应的控制讯号予该运算电路；该运算电路接收该控制讯号后，依据运算结果与该控制讯号产生对应的该位置讯号予该影像电路。
10.根据权利要求1所述的指针定位系统，其中，该运算电路设于该操控装置上。
11.根据权利要求1所述的指针定位系统，其中，包含有一主机，与该操控装置电性连接，且该运算电路与该影像电路皆设于该主机中。
12.根据权利要求1所述的指针定位系统，其中，包含有至少两个无线通信接口，通过无线传输的方式，发送或接受该 标识讯号、位置讯号与指针影像讯号其中之一。
【文档编号】G06F3/14GK103793185SQ201210424362
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2012年10月30日 优先权日:2012年10月30日
【发明者】郑秋豪 申请人:孕龙科技股份有限公司