TWI518574B - 互動式顯示系統及其輸入裝置 - Google Patents

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TWI518574B
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洪惠泰
李富雄
吳欣昉
莊英慎
洪婉瑜
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光峰科技股份有限公司
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Description

互動式顯示系統及其輸入裝置
本發明係有關於一種互動式顯示系統及其輸入裝置，尤指一種將輸入裝置的觸碰部在屏幕上的移動軌跡相對應的顯示於螢幕影像上之互動式顯示系統及其輸入裝置。
在現今資訊時代中，人類對於電子產品的依賴性與日俱增。筆記型電腦、行動電話、數位隨身聽、光學投影機等電子產品均已成為現代人生活及工作中不可或缺的應用工具。上述的電子產品均具有一輸入介面，用以輸入使用者所欲下達的指令，使電子產品的內部系統會自動執行此項指令。
在科技越趨發達的現在，桌上型電腦及筆記型電腦等之類的主機裝置皆已成為求學或工作中不可或缺的一部份。此外，由於簡報軟體的問世，使得許多人會將報告資料預先編輯好並儲存在主機裝置中，於報告時再將報告資料呈現於主機裝置的螢幕影像。為了使報告資料可以呈現於台下眾多聽眾面前，可以通過電性連接至主機裝置的投影裝置，使得投影裝置可以在屏幕上投射影像，據以產生對應螢幕影像的投影畫面。如此一來，投影裝置除了可以使報告者有效且生動的將報告資料呈現給聽眾外，更加方便讓聽眾對報告資料進行提問與討論。
本發明實施例在於提供一種互動式顯示系統及其輸入裝置。
本發明其中一實施例所提供的一種互動式顯示系統，其包 括：至少一輸入裝置及一影像互動模組。至少一所述輸入裝置具有一觸碰部，且所述觸碰部內建有至少一用於產生不可見光的第一發光模組及至少一用於產生可見光的第二發光模組。所述影像互動模組包括一顯示模組、一用於擷取至少一所述第一發光模組所產生的不可見光的第一影像擷取模組、一用於擷取至少一所述第二發光模組所產生的可見光的第二影像擷取模組、及一連接至所述第一影像擷取模組及所述第二影像擷取模組的處理模組。其中，所述處理模組通過所述第一影像擷取模組以擷取至少一所述第一發光模組所產生的不可見光，藉此以判斷並獲得至少一所述輸入裝置的所述觸碰部的所在位置；其中，依據所述觸碰部的所在位置，所述處理模組通過所述第二影像擷取模組以擷取至少一所述第二發光模組所產生的可見光，藉此以判斷並獲得至少一所述第二發光模組所產生的可見光所提供的一預定顏色光源；其中，所述顯示模組依據所述預定顏色光源及至少一所述輸入裝置的所述觸碰部在一屏幕上的移動軌跡，以投射出相對應所述預定顏色光源及所述移動軌跡的一特定功能於所述屏幕上。
本發明另外一實施例所提供的一種輸入裝置，其應用於一影像互動模組以組成一互動式顯示系統，所述影像互動模組包括一顯示模組、一第一影像擷取模組、一第二影像擷取模組、及一連接至所述第一影像擷取模組及所述第二影像擷取模組的處理模組，其中所述輸入裝置的特徵在於：所述輸入裝置具有一觸碰部，且所述觸碰部內建有至少一用於產生不可見光的第一發光模組及至少一用於產生可見光的第二發光模組。其中，所述處理模組通過所述第一影像擷取模組以擷取至少一所述第一發光模組所產生的不可見光，藉此以判斷並獲得所述觸碰部的所在位置；其中，依據所述觸碰部的所在位置，所述處理模組通過所述第二影像擷取模組以擷取至少一所述第二發光模組所產生的可見光，藉此以判斷並獲得至少一所述第二發光模組所產生的可見光所提供的一 預定顏色光源；其中，所述顯示模組依據所述預定顏色光源及所述觸碰部在一屏幕上的移動軌跡，以投射出相對應所述預定顏色光源及所述移動軌跡的一特定功能於所述屏幕上。
本發明的有益效果可以在於，本發明實施例所提供的互動式顯示系統及其輸入裝置，其可通過“所述觸碰部內建有至少一用於產生不可見光的第一發光模組及至少一用於產生可見光的第二發光模組”及“所述影像互動模組包括一用於擷取至少一所述第一發光模組所產生的不可見光的第一影像擷取模組及一用於擷取至少一所述第二發光模組所產生的可見光的第二影像擷取模組”的設計，以使得影像互動模組的顯示模組會依據“第二發光模組所產生的可見光所提供的一預定顏色光源”及“輸入裝置的觸碰部在屏幕上的移動軌跡”，以投射出相對應“觸碰部所提供的預定顏色光源”及“觸碰部所行進的移動軌跡”的一特定功能(例如一對應於預定顏色光源的軌跡影像)於所述屏幕上。
為使能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與附圖，然而所附圖式僅提供參考與說明用，並非用來對本發明加以限制者。
100‧‧‧互動式顯示系統
110‧‧‧輸入裝置
114‧‧‧觸碰部
1141A‧‧‧第一發光模組
1141B‧‧‧第二發光模組
1141C‧‧‧可替換蓋
1142‧‧‧電池單元
1143‧‧‧感應單元
120‧‧‧影像互動模組
122‧‧‧顯示模組
124‧‧‧第一影像擷取模組
126‧‧‧第二影像擷取模組
127‧‧‧處理模組
130‧‧‧作業系統
140‧‧‧屏幕
150‧‧‧傳輸通道
BV‧‧‧電能
LS‧‧‧發光訊號
IVL‧‧‧不可見光
VL‧‧‧可見光
圖1為根據本發明例示性實施例所繪示之互動式顯示系統的示意圖。
圖2為根據本發明例示性實施例所繪示之互動式顯示系統的功能方塊示意圖。
圖3為輸入裝置可為一筆形輸入裝置的示意圖。
圖4為輸入裝置可為一板擦狀輸入裝置的示意圖。
圖5為互動式顯示系統使用內建式作業系統的示意圖。
圖6為互動式顯示系統使用內建式作業系統的功能方塊示意圖。
下文將參看隨附圖式，其可更充分描述各種例示性實施例， 在隨附圖式中展示一些例示性的實施例。然而，本發明概念可能以許多不同形式來呈現，且不應解釋為局限本文中所闡述之例示性實施例。確切而言，提供此等例示性實施例，使得本發明將更為詳盡且完整，且將向熟習此項技術者充分傳達本發明概念的範疇。應理解，雖然本文中可能使用術語第一、第二、第三等來描述各種元件，但此等元件不應受此等術語限制。此等術語乃用以區分一元件與另一元件。因此，下文論述的第一元件可稱為第二元件而不偏離本發明概念之教示。如本文中所使用，術語「及/或」包括相關聯之列出項目中之任一者及一或多者之所有組合。
〔互動式顯示系統的實施例〕
請同時參照圖1至圖4，其中圖1為根據本發明例示性實施例所繪示之互動式顯示系統的示意圖，圖2為根據本發明例示性實施例所繪示之互動式顯示系統的功能方塊示意圖，並且圖3及圖4分別為輸入裝置可為一筆形輸入裝置及一板擦狀輸入裝置的示意圖。
首先，互動式顯示系統100包括M個輸入裝置110與影像互動模組120，其中M為大於等於1的正整數，並且圖1僅是示意實際操作的環境，所以只顯示1個筆形輸入裝置及1個板擦狀輸入裝置，但是本發明不以此為限。每一輸入裝置110包括觸碰部114及至少兩個內建在觸碰部114內的發光模組，其中觸碰部114可設置在輸入裝置110的末端處上，並且至少兩個發光模組可區分為一用於產生可見光VL的第一發光模組1141A及一用於產生不可見光IVL的第二發光模組1141B，但是本發明不以此為限。影像互動模組120包括顯示模組122、第一影像擷取模組124、第二影像擷取模組126及處理模組127，其中第一及第二影像擷取模組(124、126)可分別用來擷取第一發光模組1141A所產生的可見光VL及第二發光模組1141B所產生的不可見光IVL，並且處理模組127同時連接至第一及第二影像擷取模組(124、126)。顯示模組 122通過傳輸通道150，以連接至作業系統130。更進一步來說，作業系統130可通過傳輸通道150與影像互動模組120進行資料傳輸，使得作業系統130內所儲存的資料可以通過影像互動模組120，以將作業系統130的螢幕影像投射至屏幕140，據以產生對應的顯示畫面。一般來說，屏幕140通常設置在影像互動模組120的顯示模組122的前方，且其背景通常為白色，以利影像互動模組120將螢幕影像投射至屏幕140上而產生顯示畫面。但是，由於屏幕140沒有實際的作動，而是僅為一種可被投射的平面，因此未繪示於圖2的功能方塊圖中，但並不代表此互動顯示系統100不需要使用屏幕140。
此外，顯示模組122可通過傳輸通道150連接至作業系統130，以接收從作業系統130所傳送來的螢幕影像，並且顯示模組122將螢幕影像投射至一屏幕140以產生一顯示畫面，其中傳輸通道150可為一傳輸纜線或一利用無線通訊協定的無線傳輸通道。舉例來說，當影像互動模組120與作業系統130之間的信號連結方式為有線的電性連接時，影像互動模組120具有影像傳輸線(未繪示)，而作業系統130具有對應此影像傳輸線的連接埠(port，未繪示)，其中連接埠可以是VGA連接埠或HDMI連接埠。通過影像傳輸線與連接埠之間的電性插接，作業系統130能電性連接至影像互動模組120，從而能傳遞電信號至影像互動模組120。當影像互動模組120與作業系統130之間的信號連結方式為無線連接時，影像互動模組120與作業系統130之間可以通過藍芽(bluetooth)或無線網路以建立無線連接。如此，影像互動模組120能接收來自作業系統130的無線信號，並且顯示對應此無線信號的影像在屏幕140上，無線訊號可以是射頻(radio frequency，RF)的形式，其典型使用頻段範圍可分為30KHz~300KHz的低頻頻段、300KHz~3MHz的中頻頻段及3MHz~30MHz的高頻頻段。另外，本發明還可以視情況，使用3KHz~30KHz的甚低頻的頻段至 30GHz~300GHz的極高頻的頻段，故本發明在此不加以限制。
一般來說，作業系統130的螢幕影像可以通過一電性連接於作業系統130的液晶顯示器(liquid crystal display，LCD)或陰極射線管(cathode ray tube，CRT)諸如此類的顯示裝置(未繪示於圖2)來進行呈現。另外，螢幕影像亦可不需通過顯示裝置來呈現，而是直接通過影像互動模組10投射於屏幕12來進行呈現。舉例來說，當作業系統130為桌上型電腦時，操作者不一定要將桌上型電腦電性連接液晶顯示器，而是可以直接將桌上型電腦電性連接至影像互動模組120，即可順利進行桌上型電腦的操作，使得影像影像互動模組120所產生的顯示畫面亦等同於螢幕影像，因此本發明在此不加以限定是否需要使用顯示裝置。
於實務上，第一及第二影像擷取模組(124、126)可以為一種由電荷耦合元件(charge coupled device，CCD)或是互補式金屬氧化物半導體(complementary metal oxide semiconductor，CMOS)所製成且可感測影像的元件，但本發明不以此為限。在一實施例中，輸入裝置110的觸碰部114即為一發光部，並且發光部包括一用於產生可見光VL(例如可產生具有單一顏色的可見光)的第一發光模組1141A、一用於產生不可見光IVL(例如可產生不可見的紅外線光源)的第二發光模組1141B、電池單元1142及感應單元1143。更進一步來說，電池單元1142電性連接至第一及第二發光模組(1141A、1141B)，並且電池單元1142可用以提供第一及第二發光模組(1141A、1141B)工作時所需的電能BV。感應單元1143電性連接至第一及第二發光模組(1141A、1141B)，並且感應單元1143可用以判斷輸入裝置110是否已非常接近屏幕140或直接觸碰到屏幕140。舉例來說，配合圖1、圖2及圖3所示，當作為筆形輸入裝置的“觸碰式”感應單元1143直接觸碰到屏幕140時，感應單元1143會分別傳送發光訊號LS給第一及第二發光模組(1141A、1141B)，以觸發第一及第二發光模組(1141A、1141B)分 別產生不可見光IVL及可見光VL。配合圖1、圖2及圖4所示，當作為板擦狀輸入裝置的“非接觸式”感應單元1143已非常接近屏幕140時，感應單元1143會分別傳送發光訊號LS給第一及第二發光模組(1141A、1141B)，以觸發第一及第二發光模組(1141A、1141B)分別產生不可見光IVL及可見光VL。當然，作為筆形輸入裝置的感應單元1143亦可為“非觸碰式”，並且作為板擦狀輸入裝置的感應單元1143亦可為“觸碰式”，所以本發明不以此為限。
在實際操作上，當互動式顯示系統100進入正常操作模式時，處理模組127會通過第一影像擷取模組124，以擷取第一發光模組1141A所產生的不可見光IVL，藉此以判斷並獲得輸入裝置110的觸碰部114的所在位置(例如座標位置)，完成觸碰部114的定位。同一時間，依據觸碰部114的所在位置，處理模組127會通過第二影像擷取模組126，以擷取第二發光模組1141B所產生的可見光VL，藉此以判斷並獲得第二發光模組1141B所產生的可見光VL所提供的一預定顏色光源。藉此，影像互動模組120的顯示模組122會依據“第二發光模組1141B所產生的可見光VL所提供的一預定顏色光源”及“輸入裝置110的觸碰部114在屏幕140上的移動軌跡”，以投射出相對應“觸碰部114所提供的預定顏色光源”及“觸碰部114所行進的移動軌跡”的一特定功能(例如一對應於預定顏色光源的軌跡影像，但不以此為限)於屏幕140上。換言之，當互動式顯示系統100進入正常操作模式時，本實施例能夠通過影像互動模組120的顯示模組122將輸入裝置110的觸碰部114在屏幕140上的移動軌跡相對應的以影像方式顯示於螢幕影像上，以使得原先顯示模組122所投射出的螢幕影像上可以出現依據觸碰部114的移動軌跡所產生的軌跡影像。
更進一步來說，輸入裝置110的觸碰部114可搭配有多個可替換蓋1141C(本實施例在圖3及圖4只顯示1個可替換蓋1141C)，且多個可替換蓋1141C的其中一個被安裝在觸碰部114 上，以遮蓋第一發光模組1141A及第二發光模組1141B。另外，由於多個可替換蓋1141C的顏色彼此相異，所以當被安裝在觸碰部114上的可替換蓋1141C具有一預定顏色時，第二發光模組1141B所產生的可見光VL會通過被安裝在觸碰部114上的可替換蓋1141C，以提供相對應可替換蓋1141C的預定顏色的預定顏色光源。舉例來說，當安裝在觸碰部114上的可替換蓋1141C為紅色時，使用者利用輸入裝置110在屏幕140上的移動軌跡就會呈現出紅色的移動軌跡在螢幕影像上。同理，當安裝在觸碰部114上的可替換蓋1141C為藍色時，使用者利用輸入裝置110在屏幕140上的移動軌跡就會呈現出藍色的移動軌跡在螢幕影像上。
另外，請配合圖5及圖6所示，本發明實施例所使用的作業系統130除了可以是外接式的作業系統130之外(配合圖1及圖2所示)，還可以採用內建式的作業系統130(例如Android系統)。由於內建式的作業系統130可以直接內建在影像互動模組120內，使得影像互動模組120更趨向於模組化的設計，除了可增加本發明互動式顯示系統100的整體美觀性，還能增加互動式顯示系統100在使用上的便利性。換言之，依據不同的使用者需求，本發明所使用的作業系統130在設計上，可以是外接式的作業系統130(例如內建於筆記型電腦內的Windows系統)，或是內建式的作業系統130(例如內建於影像互動模組120內的Android系統)，然而本發明不以此為限。
〔實施例的可能功效〕
本發明的有益效果可以在於，本發明實施例所提供的互動式顯示系統100及其輸入裝置110，其可通過“觸碰部114內建有至少一用於產生不可見光IVL的第一發光模組1141A及至少一用於產生可見光VL的第二發光模組1141B”及“影像互動模組120包括一用於擷取第一發光模組1141A所產生的不可見光IVL的第一影像擷取模組124及一用於擷取第二發光模組1141B所產生的可 見光VL的第二影像擷取模組126”的設計，以使得影像互動模組120的顯示模組122會依據“第二發光模組1141B所產生的可見光VL所提供的一預定顏色光源”及“輸入裝置110的觸碰部114在屏幕140上的移動軌跡”，以投射出相對應“觸碰部114所提供的預定顏色光源”及“觸碰部114所行進的移動軌跡”的一特定功能(例如一對應於預定顏色光源的軌跡影像)於所述屏幕140上。
以上所述僅為本發明的較佳可行實施例，非因此侷限本發明的專利範圍，故舉凡運用本發明說明書及圖式內容所做的等效技術變化，均包含於本發明的保護範圍內。
100‧‧‧互動式顯示系統
110‧‧‧輸入裝置
114‧‧‧觸碰部
1141A‧‧‧第一發光模組
1141B‧‧‧第二發光模組
1142‧‧‧電池單元
1143‧‧‧感應單元
120‧‧‧影像互動模組
122‧‧‧顯示模組
124‧‧‧第一影像擷取模組
126‧‧‧第二影像擷取模組
127‧‧‧處理模組
130‧‧‧作業系統
150‧‧‧傳輸通道
BV‧‧‧電能
LS‧‧‧發光訊號
IVL‧‧‧不可見光
VL‧‧‧可見光

Claims (10)

  1. 一種互動式顯示系統，其包括：至少一輸入裝置，其中至少一所述輸入裝置具有一觸碰部，且所述觸碰部內建有至少一用於產生不可見光的第一發光模組及至少一用於產生可見光的第二發光模組；以及一影像互動模組，所述影像互動模組包括一顯示模組、一用於擷取至少一所述第一發光模組所產生的不可見光的第一影像擷取模組、一用於擷取至少一所述第二發光模組所產生的可見光的第二影像擷取模組、及一連接至所述第一影像擷取模組及所述第二影像擷取模組的處理模組；其中，所述處理模組通過所述第一影像擷取模組以擷取至少一所述第一發光模組所產生的不可見光，藉此以判斷並獲得至少一所述輸入裝置的所述觸碰部的所在位置；其中，依據所述觸碰部的所在位置，所述處理模組通過所述第二影像擷取模組以擷取至少一所述第二發光模組所產生的可見光，藉此以判斷並獲得至少一所述第二發光模組所產生的可見光所提供的一預定顏色光源；其中，所述顯示模組依據所述預定顏色光源及至少一所述輸入裝置的所述觸碰部在一屏幕上的移動軌跡，以投射出相對應所述預定顏色光源及所述移動軌跡的一特定功能於所述屏幕上。
  2. 如請求項1之互動式顯示系統，其中至少一所述輸入裝置的所述觸碰部搭配有多個可替換蓋，且多個所述可替換蓋的其中一個被安裝在所述觸碰部上，以遮蓋至少一所述第一發光模組及至少一所述第二發光模組。
  3. 如請求項2之互動式顯示系統，其中多個所述可替換蓋的顏色彼此相異，被安裝在所述觸碰部上的所述可替換蓋具有一預定 顏色，且至少一所述第二發光模組所產生的可見光通過被安裝在所述觸碰部上的所述可替換蓋，以提供相對應所述預定顏色的所述預定顏色光源。
  4. 如請求項1之互動式顯示系統，其中所述觸碰部包括一感應單元，所述感應單元電性連接至少一所述第一發光模組及至少一所述第二發光模組，且所述感應單元用以判斷至少一所述輸入裝置是否已非常接近所述屏幕或直接觸碰到所述屏幕，其中當所述感應單元已非常接近所述屏幕或直接觸碰到所述屏幕時，所述感應單元分別傳送發光訊號給至少一所述第一發光模組及至少一所述第二發光模組，以觸發至少一所述第一發光模組及至少一所述第二發光模組分別產生所述不可見光及所述可見光。
  5. 如請求項1之互動式顯示系統，其中所述觸碰部設置在至少一所述輸入裝置的末端處，且至少一所述輸入裝置為一筆形輸入裝置或一板擦狀輸入裝置，其中所述特定功能為一對應於所述預定顏色光源的軌跡影像。
  6. 一種輸入裝置，其應用於一影像互動模組以組成一互動式顯示系統，所述影像互動模組包括一顯示模組、一第一影像擷取模組、一第二影像擷取模組、及一連接至所述第一影像擷取模組及所述第二影像擷取模組的處理模組，其中所述輸入裝置的特徵在於：所述輸入裝置具有一觸碰部，且所述觸碰部內建有至少一用於產生不可見光的第一發光模組及至少一用於產生可見光的第二發光模組；其中，所述處理模組通過所述第一影像擷取模組以擷取至少一所述第一發光模組所產生的不可見光，藉此以判斷並獲得所述觸碰部的所在位置；其中，依據所述觸碰部的所在位置，所述處理模組通過所述第二影像擷取模組以擷取至少一所述第二發光模組所產生的 可見光，藉此以判斷並獲得至少一所述第二發光模組所產生的可見光所提供的一預定顏色光源；其中，所述顯示模組依據所述預定顏色光源及所述觸碰部在一屏幕上的移動軌跡，以投射出相對應所述預定顏色光源及所述移動軌跡的一特定功能於所述屏幕上。
  7. 如請求項6之輸入裝置，其中所述觸碰部搭配有多個可替換蓋，且多個所述可替換蓋的其中一個被安裝在所述觸碰部上，以遮蓋至少一所述第一發光模組及至少一所述第二發光模組。
  8. 如請求項7之輸入裝置，其中多個所述可替換蓋的顏色彼此相異，被安裝在所述觸碰部上的所述可替換蓋具有一預定顏色，且至少一所述第二發光模組所產生的可見光通過被安裝在所述觸碰部上的所述可替換蓋，以提供相對應所述預定顏色的所述預定顏色光源。
  9. 如請求項6之輸入裝置，其中所述觸碰部包括一感應單元，所述感應單元電性連接至少一所述第一發光模組及至少一所述第二發光模組，且所述感應單元用以判斷所述輸入裝置是否已非常接近所述屏幕或直接觸碰到所述屏幕，其中當所述感應單元已非常接近所述屏幕或直接觸碰到所述屏幕時，所述感應單元分別傳送發光訊號給至少一所述第一發光模組及至少一所述第二發光模組，以觸發至少一所述第一發光模組及至少一所述第二發光模組分別產生所述不可見光及所述可見光。
  10. 如請求項6之輸入裝置，其中所述觸碰部設置在所述輸入裝置的末端處，且所述輸入裝置為一筆形輸入裝置或一板擦狀輸入裝置，其中所述特定功能為一對應於所述預定顏色光源的軌跡影像。
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