專利名稱：三維互動顯示裝置及其操作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及觸控領(lǐng)域的技木，尤其涉及一種三維互動顯示裝置及其操作方法。
背景技術(shù)：
一般在操作采用光傳感器的三維互動顯示裝置的時候，使用者只需要使三維互動顯示裝置所附的一光源產(chǎn)生器(例如是光筆)所發(fā)出的光源投射在三維互動顯示裝置的顯示面板上，三維互動顯示裝置就可通過顯示面板中的光傳感器來提取圖像，進而依據(jù)圖像中的光點來判斷光源產(chǎn)生器的位置信息。所述的位置信息例如是光源產(chǎn)生器相對于顯示面板的顯示面的ニ維位置，或者是光源產(chǎn)生器相對于上述顯示面的距離。然而，當(dāng)上述的這種三維互動顯示裝置同時與至少ニ個同樣的光源產(chǎn)生器搭配操作的情況下，這種三維互動顯示裝置便會無法識別出上述的這些光源產(chǎn)生器，因而無法與這些光源產(chǎn)生器進行互動。也就是說，目前的這種三維互動顯示裝置無法進行多點互動的 操作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種三維互動顯示裝置，其可進行多點互動的操作。本發(fā)明另提供ー種適用于上述的三維互動顯示裝置的操作方法。本發(fā)明提出一種三維互動顯示裝置。此三維互動顯示裝置包括有一顯示面板、一第一光源產(chǎn)生器、一第二光源產(chǎn)生器與ー處理電路。所述的顯示面板包含有多個光傳感器。而所述的第一光源產(chǎn)生器與第二光源產(chǎn)生器用以依據(jù)一預(yù)定順序來分別發(fā)出第一光源與第二光源，且發(fā)光時間互不重疊。至于處理電路，其電性連接上述的光傳感器，以通過這些光傳感器感測第一光源與第二光源而依序取得多個圖像，并依據(jù)上述的預(yù)定順序來判斷每一圖像所對應(yīng)的光源產(chǎn)生器，以進ー步依據(jù)每ー圖像的圖像信息來判斷對應(yīng)的光源產(chǎn)生器的位置信息。本發(fā)明另提出一種三維互動顯示裝置的操作方法。所述的三維互動顯示裝置包括有一顯不面板、一第一光源產(chǎn)生器與一第二光源產(chǎn)生器。所述的顯不面板包含有多個光傳感器。而所述的第一光源產(chǎn)生器與第二光源產(chǎn)生器用以依據(jù)一預(yù)定順序來分別發(fā)出第一光源與第二光源，且發(fā)光時間互不重疊。所述的操作方法包括有下列步驟通過上述的光傳感器感測第一光源與第二光源而依序取得多個圖像；以及依據(jù)上述的預(yù)定順序來判斷每ー圖像所對應(yīng)的光源產(chǎn)生器，以進ー步依據(jù)每ー圖像的圖像信息來判斷對應(yīng)的光源產(chǎn)生器的位置信息。綜上所述，本發(fā)明乃是使多個光源產(chǎn)生器依據(jù)ー預(yù)定順序來分別發(fā)出光源，且發(fā)光時間互不重疊。因此，只要使用者將光源產(chǎn)生器所發(fā)出的光源投射在三維互動顯示裝置的顯示面板上，使得三維互動顯示裝置中的處理電路可通過顯示面板中的光傳感器來依序提取多個圖像，那么此處理電路測器便可依據(jù)上述的預(yù)定順序來判斷每ー圖像所對應(yīng)的光源產(chǎn)生器，以進ー步依據(jù)每ー圖像的圖像信息來判斷對應(yīng)的光源產(chǎn)生器的位置信息。換句話說，本發(fā)明的三維互動顯示裝置可識別出不同的光源產(chǎn)生器，因此可進行多點互動的操作。為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉優(yōu)選實施例，并配合所附附圖，作詳細說明如下。


圖I為依照本發(fā)明ー優(yōu)選實施例的一三維互動顯示裝置的示意圖。圖2示出有三個時鐘脈沖信號的時序。圖3為依照本發(fā)明另一優(yōu)選實施例的一三維互動顯示裝置的示意圖。圖4為另ー顯示面板的剖面示意圖。圖5為依照本發(fā)明ー實施例的三維互動顯示裝置的操作方法的流程圖。其中，附圖標(biāo)記說明如下100、300 :三維互動顯示裝置110、310、410 :顯示面板112、312、412 :顯示面114、314、414 :光傳感器120、130、320、330 :光源產(chǎn)生器124、134、324、334 :光源140、340 :處理電路202 :脈沖321、331:出光面 322、332:圖騰325,335 :軸線326、336 :出光面的中心416 :紅外線濾光裝置CLK1、CLK2、CLK3 :時鐘脈沖信號S502、S504:步驟φ 、φ2、φ3、φ4:光源產(chǎn)生器所發(fā)出的光源的光行進方向相對于顯示面板的顯示面的夾角
具體實施例方式圖I為依照本發(fā)明ー優(yōu)選實施例的一三維互動顯示裝置的示意圖。請參照圖1，此三維互動顯示裝置100包括有顯示面板110、光源產(chǎn)生器120、光源產(chǎn)生器130與處理電路140。顯示面板110具有顯示面112,且顯示面板110包含有多個光傳感器(如標(biāo)示114所示)，而這些光傳感器114例如是排列成矩陣而平均散布在顯示面板110中。光源產(chǎn)生器120與130用以依據(jù)一預(yù)定順序來分別發(fā)出光源124與134，且發(fā)光時間互不重疊。至于處理電路140，其電性連接上述光傳感器114，以通過這些光傳感器114感測光源124與134而依序取得多個圖像。上述ニ個光源產(chǎn)生器的發(fā)光時間以及處理電路140取得圖像的時間將以圖2來舉例對其說明。
圖2示出有三個時鐘脈沖信號的時序。請參照圖2，處理電路140依據(jù)時鐘脈沖信號CLKl的電平來決定是否驅(qū)動上述的光傳感器114進行感測操作。在此例中，當(dāng)時鐘脈沖信號CLKl為高電平(high)時，處理電路140便驅(qū)動上述的光傳感器114進行感測操作，而當(dāng)時鐘脈沖信號CLKl為低電平(IoW)時，處理電路140便停止驅(qū)動上述的光傳感器114。光源產(chǎn)生器120依據(jù)時鐘脈沖信號CLK2的電平來決定是否發(fā)出光源124。在此例中，當(dāng)時鐘脈沖信號CLK2為高電平時，光源產(chǎn)生器120便發(fā)出光源124，而當(dāng)時鐘脈沖信號CLK2為低電平時，光源產(chǎn)生器120便停止發(fā)出光源124。至于光源產(chǎn)生器130，其依據(jù)時鐘脈沖信號CLK3的電平來決定是否發(fā)出光源134。在此例中，當(dāng)時鐘脈沖信號CLK3為高電平時，光源產(chǎn)生器130便發(fā)出光源134，而當(dāng)時鐘脈沖信號CLK3為低電平時，光源產(chǎn)生器130便停止發(fā)出光源134。由圖2可知，時鐘脈沖信號CLK2與CLK3的頻率均小于時鐘脈沖信號CLKl的頻率，且時鐘脈沖信號CLK2與CLK3中的任ー脈沖(如標(biāo)示202所示)的使能期間與時鐘脈沖信號CLKl中的其中一脈沖的使能期間至少有部分重疊，而時鐘脈沖信號CLK2中的任ー脈沖的使能期間不與時鐘脈沖信號CLK3中的任一脈沖的使能期間重疊。請同時參照圖I與圖2，由于處理電路140所取得的多個圖像在時間上依上述的預(yù)定順序而排列，因此處理電路140便可依據(jù)上述的預(yù)定順序來判斷每ー圖像所對應(yīng)的光源產(chǎn)生器，以進ー步依據(jù)每ー圖像的圖像信息來判斷對應(yīng)的光源產(chǎn)生器的位置信息。上述的位置信息包括有取得的圖像所對應(yīng)的光源產(chǎn)生器相對于顯示面板110的顯示面112的ニ維位置，以及取得的圖像所對應(yīng)的光源產(chǎn)生器相對于顯示面112的距離至少其中之一。其中，光源產(chǎn)生器相對于顯示面112的距離例如可以是利用圖像中的光點的大小來判斷。此外，處理電路140還可進一步依據(jù)每ー圖像的圖像信息來判斷對應(yīng)的光源產(chǎn)生器所發(fā)出的光源的光行進方向相對于顯示面板110的顯示面112的夾角(如標(biāo)示φI與φ2所示)。處理電路140例如可以是利用圖像中的光點的長、寬比來判斷光源產(chǎn)生器所發(fā)出的光源的光行進方向相對于顯示面板110的顯示面112的夾角。通過上述的設(shè)計，本發(fā)明的三維互動顯示裝置100可識別出不同的光源產(chǎn)生器，因此可進行多點互動的操作。另外，每ー光源產(chǎn)生器的出光面還可設(shè)計有ー圖騰，使得每一光源所照射的平面可呈現(xiàn)出上述圖騰的形狀，讓處理電路140可據(jù)以判斷每ー圖像所對應(yīng)的光源產(chǎn)生器本身沿ー軸線旋轉(zhuǎn)的角度，以圖3來對其說明。圖3為依照本發(fā)明另一優(yōu)選實施例的一三維互動顯示裝置的示意圖。請參照圖3，此三維互動顯示裝置300包括有顯示面板310、光源產(chǎn)生器320、光源產(chǎn)生器330與處理電路340。顯示面板310具有顯示面312，且顯示面板310同樣包含有多個光傳感器(如標(biāo)示314所示)。光源產(chǎn)生器320具有出光面321，而此出光面321具有ー圖騰322 (在此例為一 T形圖騰)。此圖騰322的形成方式例如是將出光面321中除圖騰322以外的區(qū)域涂黑，使得光線僅能通過圖騰322的形狀邊緣以內(nèi)的區(qū)域。而光源產(chǎn)生器320通過出光面321投射出光源324，因此光源324所照射的平面上也會呈現(xiàn)出圖騰322的樣式。至于光源產(chǎn)生器330，其也具有出光面331，而此出光面331具有ー圖騰332 (在此例也為ー T形圖騰，且其尺寸相同于標(biāo)示322所示的T形圖騰)。此圖騰332的形成方式例如是將出光面331中除圖騰332以外的區(qū)域涂黑，使得光線僅能通過圖騰332的形狀邊緣 以內(nèi)的區(qū)域。而光源產(chǎn)生器330通過出光面331投射出光源334，因此光源334所照射的平面上也會呈現(xiàn)出圖騰332的樣式。此外，光源產(chǎn)生器320與330也用以依據(jù)一預(yù)定順序來分別發(fā)出光源324與334，且發(fā)光時間互不重疊，使得處理電路340得以通過這些光傳感器314感測光源324與334而依序取得多個圖像。由于處理電路340所取得的多個圖像在時間上依上述的預(yù)定順序而排列，因此處理電路340便可依據(jù)上述的預(yù)定順序來判斷每一圖像所對應(yīng)的光源產(chǎn)生器，以進一步依據(jù)每一圖像的圖像信息來判斷對應(yīng)的光源產(chǎn)生器的位置信息。此外，處理電路340還可進一步依據(jù)每一圖像的圖像信息來判斷對應(yīng)的光源產(chǎn)生器所發(fā)出的光源的光行進方向相對于 顯示面板310的顯示面312的夾角(如標(biāo)示(()3與cp4所示)，以及取得的圖像所對應(yīng)的光源產(chǎn)生器本身沿一軸線(如標(biāo)示325與335所示)旋轉(zhuǎn)的角度至少其中之一，而所述的軸線垂直于光源產(chǎn)生器的出光面，并通過出光面的中心(如標(biāo)示326與336所示)。在圖3中，光源產(chǎn)生器320可沿軸線325而旋轉(zhuǎn)，使得其所投射出的T形圖騰也跟著旋轉(zhuǎn)。而光源產(chǎn)生器330可沿軸線335而旋轉(zhuǎn)，使得其所投射出的T形圖騰也跟著旋轉(zhuǎn)。處理電路340例如可以是利用圖像中的圖騰的長、寬比來判斷光源產(chǎn)生器所發(fā)出的光源的光行進方向相對于顯示面板310的顯示面312的夾角(即cp3與cp4的值)。而由于圖騰的形狀可設(shè)計成不具對稱性，因而處理電路340也可以利用圖像中的圖騰的旋轉(zhuǎn)角度來判斷光源產(chǎn)生器本身沿其對應(yīng)軸線的旋轉(zhuǎn)角度。盡管在上述例子中均僅以二個光源產(chǎn)生器來做說明，然而本發(fā)明并不以此為限，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員當(dāng)可依照前述的說明與教示而將本發(fā)明的三維互動顯示裝置擴展成具有三個以上的光源產(chǎn)生器。值得一提的是，上述每一光源產(chǎn)生器所產(chǎn)生的光源均可為紅外線光，以避免干擾到顯示面板所顯示的畫面。當(dāng)然，顯示面板中也應(yīng)對應(yīng)配置紅外線濾光裝置，以圖4來對其說明。圖4為另一顯示面板的剖面示意圖。請參照圖4,此顯示面板410具有顯示面412,且此顯示面板410中除了配置有多個光傳感器(如標(biāo)示414所示)之外，還配置有多個紅外線濾光裝置(如標(biāo)示416所示)。這些紅外線濾光裝置416均僅允許紅外線光通過，且每一光傳感器414均通過這些紅外線濾光裝置416的其中之一來感測圖像。當(dāng)然，若是每一光傳感器414本身即是用以感測紅外線的光傳感器時，那么顯示面板410中就不需配置紅外線濾光裝置416。此外，上述這些光源的顏色也可為不同顏色，然而顯示面板中也要對應(yīng)配置多種濾光裝置。每一種濾光裝置只能允許其中一種顏色的光源通過，且每一光傳感器均需通過其中一種濾光裝置的其中之一來感測圖像。借由上述的教示，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員當(dāng)可歸納出本發(fā)明的三維互動顯示裝置的一些基本操作步驟，一如圖5所示。圖5為依照本發(fā)明一實施例的三維互動顯示裝置的操作方法的流程圖。請參照圖5，所述的三維互動顯示裝置包括有一顯示面板、一第一光源產(chǎn)生器與一第二光源產(chǎn)生器。所述的顯示面板包含有多個光傳感器。而所述的第一光源產(chǎn)生器與第二光源產(chǎn)生器用以依據(jù)一預(yù)定順序來分別發(fā)出第一光源與第二光源，且發(fā)光時間互不重疊。所述的操作方法包括有下列步驟通過上述的光傳感器感測第一光源與第二光源而依序取得多個圖像(如步驟S502所示)；以及依據(jù)上述的預(yù)定順序來判斷每一圖像所對應(yīng)的光源產(chǎn)生器，以進一步依據(jù)每一圖像的圖像信息來判斷對應(yīng)的光源產(chǎn)生器的位置信息(如步驟S504所示)。
綜上所述，本發(fā)明乃是使多個光源產(chǎn)生器依據(jù)一預(yù)定順序來分別發(fā)出光源，且發(fā)光時間互不重疊。因此，只要使用者將光源產(chǎn)生器所發(fā)出的光源投射在三維互動顯示裝置的顯示面板上，使得三維互動顯示裝置中的處理電路可通過顯示面板中的光傳感器來依序提取多個圖像，那么此處理電路測器便可依據(jù)上述的預(yù)定順序來判斷每一圖像所對應(yīng)的光源產(chǎn)生器，以進一步依據(jù)每一圖像的圖像信息來判斷對應(yīng)的光源產(chǎn)生器的位置信息。換句話說，本發(fā)明的三維互動顯示裝置可識別出不同的光源產(chǎn)生器，因此可進行多點互動的操作。
雖然本發(fā)明已以優(yōu)選實施例披露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍當(dāng)視所附的權(quán)利要求所界定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種三維互動顯示裝置，包括 一顯不面板，包含多個光傳感器； 一第一光源產(chǎn)生器; 一第二光源產(chǎn)生器，其中該第一光源產(chǎn)生器與該第二光源產(chǎn)生器用以依據(jù)一預(yù)定順序來分別發(fā)出一第一光源與一第二光源，且發(fā)光時間互不重疊；以及 一處理電路，電性連接所述多個光傳感器，以通過所述多個光傳感器感測該第一光源與該第二光源而依序取得多個圖像，并依據(jù)該預(yù)定順序來判斷每一圖像所對應(yīng)的光源產(chǎn)生器，以進一步依據(jù)每一圖像的圖像信息來判斷對應(yīng)的光源產(chǎn)生器的一位置信息。
2.如權(quán)利要求I所述的三維互動顯示裝置，其中該處理電路依據(jù)一第一時鐘脈沖信號的電平來決定是否驅(qū)動所述多個光傳感器進行感測操作，該第一光源產(chǎn)生器依據(jù)一第二時鐘脈沖信號的電平來決定是否發(fā)出該第一光源，而該第二光源產(chǎn)生器依據(jù)一第三時鐘脈沖信號的電平來決定是否發(fā)出該第二光源，該第二時鐘脈沖信號與該第三時鐘脈沖信號的頻率均小于該第一時鐘脈沖信號的頻率，且該第二時鐘脈沖信號與該第三時鐘脈沖信號中的任一脈沖的使能期間與該第一時鐘脈沖信號中的其中一脈沖的使能期間至少有部分重疊，而該第二時鐘脈沖信號中的任一脈沖的使能期間不與該第三時鐘脈沖信號中的任一脈沖的使能期間重疊。
3.如權(quán)利要求I所述的三維互動顯示裝置，其中該位置信息包括取得的圖像所對應(yīng)的光源產(chǎn)生器相對于該顯示面板的一顯示面的二維位置以及取得的圖像所對應(yīng)的光源產(chǎn)生器相對于該顯示面的距離至少其中之一。
4.如權(quán)利要求I所述的三維互動顯示裝置，其中該處理電路還依據(jù)每一圖像的圖像信息來判斷對應(yīng)的光源產(chǎn)生器所發(fā)出的光源的光行進方向相對于該顯示面板的一顯示面的夾角。
5.如權(quán)利要求I所述的三維互動顯示裝置，其中每一光源產(chǎn)生器的一出光面還具有一圖騰，使得每一光源所照射的平面可呈現(xiàn)出該圖騰的形狀，且該處理電路還依據(jù)每一圖像的圖像信息來判斷對應(yīng)的光源產(chǎn)生器所發(fā)出的光源的光行進方向相對于該顯示面板的一顯示面的夾角以及對應(yīng)的光源產(chǎn)生器本身沿一軸線旋轉(zhuǎn)的角度至少其中之一，該軸線垂直于光源產(chǎn)生器的一出光面，并通過該出光面的中心。
6.如權(quán)利要求I所述的三維互動顯示裝置，其中該第一光源的顏色為一第一顏色，該第二光源的顏色為一第二顏色，且該顯示面板中還配置有多個第一濾光裝置與多個第二濾光裝置，所述多個第一濾光裝置僅允許該第一光源通過，而所述多個第二濾光裝置僅允許該第二光源通過，且每一光傳感器均通過所述多個第一濾光裝置與所述多個第二濾光裝置的其中之一來感測圖像。
7.—種三維互動顯示裝置的操作方法，所述的三維互動顯示裝置包括有一顯示面板、一第一光源產(chǎn)生器與一第二光源產(chǎn)生器，該顯不面板包含多個光傳感器，該第一光源產(chǎn)生器與該第二光源產(chǎn)生器用以依據(jù)一預(yù)定順序來分別發(fā)出一第一光源與一第二光源，且發(fā)光時間互不重疊，該操作方法包括 通過所述多個光傳感器感測該第一光源與該第二光源而依序取得多個圖像；以及 依據(jù)該預(yù)定順序來判斷每一圖像所對應(yīng)的光源產(chǎn)生器，以進一步依據(jù)每一圖像的圖像信息來判斷對應(yīng)的光源產(chǎn)生器的一位置信息。
8.如權(quán)利要求7所述的操作方法，其中依據(jù)一第一時鐘脈沖信號的電平來決定是否驅(qū)動所述多個光傳感器進行感測操作，該第一光源產(chǎn)生器依據(jù)一第二時鐘脈沖信號的電平來決定是否發(fā)出該第一光源，而該第二光源產(chǎn)生器依據(jù)一第三時鐘脈沖信號的電平來決定是否發(fā)出該第二光源，該第二時鐘脈沖信號與該第三時鐘脈沖信號的頻率均小于該第一時鐘脈沖信號的頻率，且該第二時鐘脈沖信號與該第三時鐘脈沖信號中的任一脈沖的使能期間與該第一時鐘脈沖信號中的其中一脈 沖的使能期間至少有部分重疊，而該第二時鐘脈沖信號中的任一脈沖的使能期間不與該第三時鐘脈沖信號中的任一脈沖的使能期間重疊。
9.如權(quán)利要求7所述的操作方法，其中該位置信息包括取得的圖像所對應(yīng)的光源產(chǎn)生器相對于該顯示面板的一顯示面的二維位置以及取得的圖像所對應(yīng)的光源產(chǎn)生器相對于該顯示面的距離至少其中之一。
10.如權(quán)利要求7所述的操作方法，其還包括依據(jù)每一圖像的圖像信息來判斷對應(yīng)的光源產(chǎn)生器所產(chǎn)生的光源的光行進方向相對于該顯示面板的一顯示面的夾角。
11.如權(quán)利要求7所述的操作方法，其中每一光源產(chǎn)生器的一出光面還具有一圖騰，使得每一光源所照射的平面可呈現(xiàn)出該圖騰的形狀，且該操作方法還包括依據(jù)每一圖像的圖像信息來判斷對應(yīng)的光源產(chǎn)生器所產(chǎn)生的光源的光行進方向相對于該顯示面板的一顯示面的夾角以及對應(yīng)的光源產(chǎn)生器本身沿一軸線旋轉(zhuǎn)的角度至少其中之一，該軸線垂直于光源產(chǎn)生器的一出光面，并通過該出光面的中心。
12.如權(quán)利要求7所述的操作方法，其中該第一光源的顏色為一第一顏色，該第二光源的顏色為一第二顏色，且該顯示面板中還配置有多個第一濾光裝置與多個第二濾光裝置，所述多個第一濾光裝置僅允許該第一光源通過，而所述多個第二濾光裝置僅允許該第二光源通過，且每一光傳感器均通過所述多個第一濾光裝置與所述多個第二濾光裝置的其中之一來感測圖像。
全文摘要
一種三維互動顯示裝置及其操作方法。所述的三維互動顯示裝置包括有包含多個光傳感器的一顯示面板、二個光源產(chǎn)生器與一處理電路。所述的二個光源產(chǎn)生器用以依據(jù)一預(yù)定順序來分別發(fā)出二個光源，且發(fā)光時間互不重疊。而所述的處理電路用以通過上述這些光傳感器感測上述二個光源而依序取得多個圖像，并依據(jù)上述的預(yù)定順序來判斷每一圖像所對應(yīng)的光源產(chǎn)生器，以進一步依據(jù)每一圖像的圖像信息來判斷對應(yīng)的光源產(chǎn)生器的位置信息。本發(fā)明可進行多點互動的操作。
文檔編號G06F3/042GK102662529SQ20121006860
公開日2012年9月12日 申請日期2012年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月20日
發(fā)明者卓恩宗, 張鈞杰, 王國振, 董軒宇, 馬明青, 黃乙白, 黃書怡 申請人:友達光電股份有限公司