互動投影裝置及其觸控位置判斷方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種顯示裝置，且特別涉及一種互動投影裝置及其觸控位置判斷方法。
【背景技術】
[0002]在現有的觸控投影裝置中，可藉由紅外激光光幕(IR laser curtain)平行覆蓋于屏幕上。當手指或觸控筆的筆尖觸碰屏幕時，會將紅外激光光幕的光束反射至傳感器。藉由傳感器所感測到的紅外光影像，即可判斷出手指或觸控筆的筆尖相對于屏幕的位置。然而，由于傳感器所感測到的紅外光影像亦可能來自于環境中其它光源所造成的雜散光線，如此將使得觸控位置的判斷受到干擾，進而影響使用者與觸控式投影裝置間的互動。
[0003]與觸控投影裝置相關的專利有中國專利第103369211號、第102799317號、第103096007號以及中國臺灣發明專利第1408570號。

【發明內容】

[0004]本發明提供一種互動投影裝置及其觸控位置判斷方法，可避免互動投影裝置的觸控位置判斷受到環境光的干擾。
[0005]本發明的其它目的和優點可以從本發明所揭露的技術特征中得到進一步的了解。
[0006]為達上述之一或部份或全部目的或是其它目的，本發明的實施例提供一種互動投影裝置，包括投影單元、感光單元以及控制單元。投影單元投射定位光束于表面上并于表面上形成定位圖案。感光單元具有感測區域，感光單元于感測區域內感測定位圖案。控制單元耦接投影單元與感光單元，計算定位圖案的坐標信息，并依據定位圖案的坐標信息定義有效觸控區域，其中，當感光單元于感測區域感測到光點，控制單元判斷光點是否位于有效觸控區域內，若光點位于有效觸控區域內，將光點的位置作為輸入工具的觸控位置，若光點未位于有效觸控區域內，則忽略光點。
[0007]在本發明的一實施例中，上述感光單元包括可見光模式及不可見光模式，且當感光單元為不可見光模式時，可于感測區域感測光點。
[0008]在本發明的一實施例中，上述感光單元于可見光模式時，控制單元還依據調整指令控制投影單元調整其投射的定位圖案并計算定位圖案的坐標信息，以改變定位圖案的坐標信息所定義的有效觸控區域。
[0009]在本發明的一實施例中，上述感光單元還感測定位圖案所指示的多個位置標示上的多個定位光點，控制單元依據多個定位光點計算定位圖案的坐標信息并定義有效觸控區域，其中感光單元處于不可見光模式，定位光點為不可見光。
[0010]在本發明的一實施例中，上述定位圖案包括四個圓點，四個圓點定義出矩形的有效觸控區域。
[0011]在本發明的一實施例中，上述定位圖案包括多個線段，多個線段定義出矩形的有效觸控區域。
[0012]在本發明的一實施例中，上述表面可為投影屏幕或電子白板。
[0013]本發明的一實施例還提供一種互動投影裝置的觸控位置判斷方法，包括下列步驟:投射定位光束于表面上并于所述表面形成定位圖案。于感測區域內感測定位圖案。計算定位圖案的坐標信息。依據定位圖案的坐標信息定義有效觸控區域。感測感測區域內的光點。判斷光點是否位于有效觸控區域內。若光點位于有效觸控區域內，將光點的位置作為輸入工具的觸控位置。若光點未位于有效觸控區域內，則忽略光點。
[0014]在本發明的一實施例中，上述互動投影裝置的觸控位置判斷方法，還包括下列步驟:切換至可見光模式。判斷是否接收到調整指令。若接收到調整指令，依據調整指令調整投射的定位圖案并計算定位圖案的坐標信息，以改變定位圖案的坐標信息所定義的有效觸控區域。
[0015]在本發明的一實施例中，上述依據定位圖案的坐標信息定義有效觸控區域的步驟還包括下列步驟:切換至不可見光模式。感測定位圖案所指示的多個位置標示上的多個定位光點。依據多個定位光點計算定位圖案的坐標信息并定義有效觸控區域，其中定位光點為不可見光。
[0016]在本發明的一實施例中，上述定位圖案包括四個圓點，四個圓點定義出矩形的有效觸控區域。
[0017]在本發明的一實施例中，上述定位圖案包括由多個線段，多個線段定義出矩形的有效觸控區域。
[0018]在本發明的一實施例中，上述表面可為投影屏幕或電子白板。
[0019]基于上述，本發明的實施例依據定位圖案的坐標信息定義出有效觸控區域，并判斷光點是否位于有效觸控區域內，若光點位于有效觸控區域內，才將光點的位置作為輸入工具的觸控位置，避免互動投影裝置的觸控位置判斷受到環境光的干擾，而影響使用者與互動投影裝置的互動。
[0020]為讓本發明的上述特征和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合附圖作詳細說明如下。
【附圖說明】
[0021]圖1繪示本發明一實施例的互動投影裝置的示意圖。
[0022]圖2A?圖2C繪示本發明實施例的定位圖案的示意圖。
[0023]圖3繪示本發明一實施例的感光單元的示意圖。
[0024]圖4繪示本發明一實施例的互動投影裝置的觸控位置判斷方法的流程示意圖。
[0025]圖5繪示本發明另一實施例的互動投影裝置的觸控位置判斷方法的流程示意圖。
[0026]圖6繪示本發明另一實施例的互動投影裝置的觸控位置判斷方法的流程示意圖。
[0027]【符號說明】
[0028]102:投影單元
[0029]104:控制單元
[0030]106:感光單元
[0031]Fl:表面
[0032]Cl ?C5:圓點
[0033]Zl:有效觸控區域
[0034]Al:感測區域
[0035]302:感光元件
[0036]S:快門
[0037]SA:可見光區域
[0038]SB:不可見光區域
[0039]V1:可見光
[0040]V2:不可見光
[0041]Tl?T4:位置標示
[0042]LI ?L6:線段
[0043]S402?S416、S502?S506、S602?S604:觸控位置判斷方法步驟
【具體實施方式】
[0044]有關本發明前述及其它技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式的優選實施例的詳細說明中，將可清楚呈現。以下實施例中所提到的方向用語，例如:上、下、左、右、前或后等，僅是參考附圖的方向。因此，使用的方向用語是用來說明并非用來限制本發明。
[0045]圖1繪示本發明一實施例的互動投影裝置的示意圖。請參照圖1，互動投影裝置包括投影單元102、控制單元104以及感光單元106,控制單元104稱接投影單元102與感光單元106。投影單元102投射定位光束于表面Fl上，且在表面Fl形成定位圖案，其中表面Fl可例如為投影屏幕或電子白板，然不以此為限，其可例如為墻面或其它適于投影的表面。互動投影裝置于進行觸控操作前，控制單元104控制投影單元102投射定位圖案，用以指示輸入工具進行有效觸控區域的定義步驟，如圖2A所繪示的本發明一實施例的定位圖案所示，定位圖案可包括圓點Cl?C5，其中圓點Cl?C4分別位于矩形的四個角落，通過控制單元104計算圓點Cl?C4的坐標信息，可定義出矩形的有效觸控區域Z1。另外，圓點C5則用以指示投影單元102所投射的畫面的方向，例如可讓使用者依據圓點C5的位置來判斷投影單元102所投影的畫面是否朝上，以避免有投影畫面上下顛倒或有效觸控區域Zl的定義不正確，且導致觸控位置計算錯誤的情形發生。其中，在部分實施例中，定位圖案亦可僅包括圓點Cl?C4，而不包含圓點C5。此外,輸入工具可例如為使用者的手指或觸控筆,然而不以此為限。互動投影裝置亦可包括不可見光模塊(未繪示)，用以產生平行于表面Fl的不可見光光幕，且光幕涵蓋整個有效觸控區域。感光單元106具有感測區域Al (如圖1的虛線范圍內)，且感測區域Al大于或等于投影單元102于表面Fl上的投射范圍，感光單元106可于感測區域Al內進行光學感測，如在本實施例中感光單元106可感測投影單元102所投射的定位圖案。
[0046]控制單元104可依據感光單元106的感測結果計算定位圖案的坐標信息，以依據定位圖案的坐標信息定義出有效觸控區域Zl的范圍。其中，有效觸控區域Zl的大小可依實際情形進行調整，例如依據投影屏幕或電子白板的大小進行調整，或依據環境光于感測區域Al內所產生的雜散光線進行調整，使用者可通過觸控投影裝置的輸入接口(例如實體按鍵)發出調整指令給控制單元104，控制單元104則依據所接收到的調整指令調整投影單元102所投影的定位圖案的尺寸與位置，并計算定位圖案的坐標信息，以改變定位圖案的坐標信息所定義的有效觸控區域Zi。
[0047]一般來說，由于感光單元106的感測區域Al大于有效觸控區域Z1，因此感光單元106所感測到的光點來源可能不僅僅包括輸入工具進行觸控操作時不可見光的觸控掃描光束掃描到輸入工具所造成的反射光，感光單元106所感測到的光點來源亦可能來自雜散的環境光。在定義出有效觸控區域Zl后，控制單元104可判斷感光單元106所感測到的光點是否位于有效觸控區域Zl內，若感光單元106所感測到的光點位于有效觸控區域Zl內，才將光點的位置作為輸入工具的觸控位置。相反地，若感光單元106所感測到的光點非位于有效觸控區域Zl內，則控制單元104忽略感光單元106所感測到的光點，藉以排除環境光的干擾，而達到避免互動投影裝置的觸控位置判斷受到環境光的干擾，而影響使用者與互動投影裝置的互動。
[0048]詳細來說，上述感光單元106可包括可見光模式及不可見光模式。圖3繪示本發明一實施例的感光單元106的示意圖。請參照圖3，感光單元106可包括感光元件302及可相對于感光元件302移動的快門S，其中，快門S例如為光波長濾光片，具有允許可見光Vl通過且阻擋不可見光V2的可見光區域SA以及允許不可見光V2