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TWI796965B - 手持式電子裝置 - Google Patents

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TWI796965B
TWI796965B TW111108167A TW111108167A TWI796965B TW I796965 B TWI796965 B TW I796965B TW 111108167 A TW111108167 A TW 111108167A TW 111108167 A TW111108167 A TW 111108167A TW I796965 B TWI796965 B TW I796965B
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Taiwan
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handheld electronic
trackers
tracker
tracking component
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TW111108167A
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TW202244687A (zh
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黃培斌
韋長華
陳至謙
黃群凱
Original Assignee
宏達國際電子股份有限公司
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Abstract

一種手持式電子裝置，包括一握持組件以及一追蹤組件。追蹤組件包括一本體以及多個追蹤器。本體連接握持組件且具有一內表面與一外表面。追蹤器配置於本體的內表面上與外表面上。配置於外表面上的追蹤器與配置於內表面上的部分追蹤器於俯視方向上暴露於外界且呈錯位排列。

Description

手持式電子裝置
本發明是有關於一種手持式電子裝置，且特別是有關於一種作為於虛擬影像顯示裝置的控制器的手持式電子裝置。
隨著電子科技的演進，用於模擬感覺、感知和/或環境的技術，例如虛擬實境(Virtual Reality，VR)、增強實境(Augmented Reality，AR)、混合實境(Mixed Reality，MR)或延展實境（Extended Reality，XR），於今日是相當流行的。為了使用戶將模擬環境視為真實環境，須獲得用戶或操作手在空間中的位置，從而可對應用戶或操作的手的位置而改變虛擬實境、增強實境、混合實境或延展實境顯示器上的顯示影像。例如，虛擬實境產品可以包括手持式控制器與顯示器，而手持式控制器的位置將被追蹤，且對應於手持式控制器的追蹤位置，可移動用戶在顯示器的顯示影像中操作手的行為。
目前，手持式控制器是以環狀追蹤物件(tracking object)為最普遍的設計，其是藉由外部的偵測器來偵測環狀物件上的發光二極體，來作為空間中定位的依據。然而，在俯視視角時，偵測器只能偵測到位於環狀物件外表面上的發光二極體。也就是說，環狀物件內表面上的發光二極體在俯視視角時會被環狀物件所遮蔽而無法被偵測到，因而導致追蹤成效低。
本發明提供一種手持式電子裝置，可提供較準確的光學定位效果。
本發明的手持式電子裝置，適於作為虛擬影像顯示裝置的控制器。手持式電子裝置包括握持組件以及追蹤組件。追蹤組件包括本體以及多個追蹤器。本體連接握持組件且具有內表面與外表面。追蹤器配置於本體的內表面上與外表面上。配置於外表面上的追蹤器與配置於內表面上的部分追蹤器於俯視方向上暴露於外界且呈錯位排列。
基於上述，在本發明的手持式電子裝置的設計中，配置於本體的外表面上的追蹤器與配置於本體的內表面上的部分追蹤器於俯視方向上暴露於外界且呈錯位排列。因此，相較於現有技術中的環狀追蹤物件，本發明的追蹤組件的設計可讓內表面上的追蹤器容易地暴露於外而被偵測器所偵測到，可提高追蹤器被偵測到的個數，進而使得本發明的手持式電子裝置可具有較準確的光學定位效果。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
圖1A是依照本發明的一實施例的一種手持式電子裝置的俯視示意圖。圖1B是圖1A的手持式電子裝置的側視示意圖。請同時參考圖1A與圖1B，在本實施例中，手持式電子裝置100a適於作為虛擬影像顯示裝置的控制器。手持式電子裝置100a適於與虛擬影像顯示裝置（未繪示）構成虛擬實境產品，其中手持式電子裝置100a的位置可被虛擬影像顯示裝置追蹤，且對應於手持式電子裝置100a的追蹤位置，可移動用戶在虛擬影像顯示裝置的顯示影像中操作手的行為。
詳細來說，本實施例的手持式電子裝置100a包括握持組件110以及追蹤組件120a。追蹤組件120a包括本體122a以及多個追蹤器124。本體122a連接握持組件110且具有內表面S1與外表面S2。追蹤器124配置於本體122a的內表面S1上與外表面S2上。配置於外表面S2上的追蹤器124與配置於內表面S1上的部分追蹤器124於俯視方向上暴露於外界且呈錯位排列。
更進一步來說，本實施例的握持組件110包括把手112以及操作平台114。把手112可供使用者握持，而操作平台114連接把手112，且操作平台114上可設置操作介面以供使用者觸碰/按壓使用。如圖1B所示，本實施例的追蹤組件120a的本體122a具有一第一端E1與一第二端E2，且第一端E1與第二端E2皆連接至操作平台114的不同位置處，其中以側視視角觀之，本體122a的側面為連續且呈非對稱輪廓。追蹤組件120a的本體122a例如是沿一S形或一Z形扭轉而呈非對稱輪廓。於一實施例中，追蹤組件120a的本體122a的形狀可例如是橢圓螺旋狀、矩形螺旋狀、莫比烏斯螺旋狀（Mobius spiral）或費波那契螺旋狀（Fibonacci spiral），於此並不加以限制。
再者，本實施例的追蹤器124可例如是多個發射器或多個接收器。當追蹤器124為發射器時，發射器可例如是多個發光二極體（LED）、多個超聲波發射器（ultrasound emitter）、多個射頻發射器（RF emitter）、多個紅外光發射器（infrared emitter）、或上述的組合，但不以此為限。當追蹤器124為接收器時，接收器可例如是多個光傳感器（light sensor）、多個圖像傳感器（如相機）、多個射頻接收器（RF receiver）、多個超聲波接收器（ultrasonic receiver）或上述的組合，但不以此為限。
此外，本實施例的追蹤器124在本體122a上可排列成費波那契數列（Fibonacci sequence）或呈鋸齒狀圖案（zig zag pattern），但並不以此為限。於一實施例中，本體122a可採用透明的材質，或者是，於特定波長的光下可呈現透明。意即追蹤器124可放置呈透明的本體122a上，因此偵測器從各個角度皆可偵測到內表面S1上與外表面S2上的追蹤器124。於一實施例中，追蹤器124上可設置光學元件，以聚焦發射光或擴大接收範圍。於一實施例中，可在追蹤器124的周圍設置凹槽或突起，以便可更好地接收或傳送訊號。於一實施例中，可沿著本體122a的形狀而形成光學可見圖案（optical visible pattern）以輔助追蹤器124的定位。
簡言之，由於配置於本體122a的外表面S2上的追蹤器124與配置於本體122a的內表面S1上的部分追蹤器124於俯視方向上暴露於外界且呈錯位排列。因此，相較於現有技術中的環狀追蹤物件，本實施例的追蹤組件120a的設計可讓內表面S1上的追蹤器124更容易地暴露於外且不會被本體122a所遮蔽，可提高追蹤器124被偵測到的個數，進而改善光學定位的效果，使得本實施例的手持式電子裝置100a可具有較準確的光學定位效果。
在此必須說明的是，下述實施例沿用前述實施例的元件標號與部分內容，其中採用相同的標號來表示相同或近似的元件，並且省略了相同技術內容的說明。關於省略部分的說明可參照前述實施例，下述實施例不再重複贅述。
圖2A是依照本發明的另一實施例的一種手持式電子裝置的俯視示意圖。圖2B是圖2A的手持式電子裝置的側視示意圖。請同時參考圖1B、圖2A以及圖2B，本實施例的手持式電子裝置100b與上述的手持式電子裝置100a相似，兩者差異在於：在本實施例中，追蹤組件120b的本體122b的第一端E1連接至操作平台114，而本體122b的第二端E3連接至把手112。藉此，從圖2A的俯視方向上及圖2B的側視方向上來看，配置於內表面S1上的追蹤器124可容易地暴露於外，可提高追蹤器124被偵測到的個數，進而使得本實施例的手持式電子裝置100b可具有更準確的光學定位效果。
簡言之，本實施例的追蹤組件120a、120b的本體122a、122b的形狀為非對稱輪廓，因此可減少現有技術中環狀追蹤物件的死角，可讓配置於本體122a、122b的內表面S1上的追蹤器124更容易地被偵測到，有利於透過影像投影點求解物體姿勢的演算法（Perspective-n-Point）的準確性。此外，相較於在俯視視角呈平面的環狀追蹤物件，本實施例的追蹤器124是配置在非對稱輪廓的本體122a、122b上，可更容易地分別出使用者的左手與右手。
綜上所述，在本發明的手持式電子裝置的設計中，配置於本體的外表面上的追蹤器與配置於本體的內表面上的部分追蹤器於俯視方向上暴露於外界且呈錯位排列。因此，相較於現有技術中的環狀追蹤物件，本發明的追蹤組件的設計可讓內表面上的追蹤器容易地暴露於外而被偵測器所偵測到，可提高追蹤器被偵測到的個數，進而使得本發明的手持式電子裝置可具有較準確的光學定位效果。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
100a、100b:手持式電子裝置 110:握持組件 112:把手 114:操作平台 120a、120b:追蹤組件 122a、122b:本體 124:追蹤器 E1:第一端 E2、E3:第二端 S1:內表面 S2:外表面
圖1A是依照本發明的一實施例的一種手持式電子裝置的俯視示意圖。 圖1B是圖1A的手持式電子裝置的側視示意圖。 圖2A是依照本發明的另一實施例的一種手持式電子裝置的俯視示意圖。 圖2B是圖2A的手持式電子裝置的側視示意圖。
100a:手持式電子裝置
110:握持組件
112:把手
114:操作平台
120a:追蹤組件
122a:本體
124:追蹤器
S1:內表面
S2:外表面

Claims (9)

  1. 一種手持式電子裝置，適於作為虛擬影像顯示裝置的控制器，包括：一握持組件；以及一追蹤組件，包括一本體以及多個追蹤器，該本體連接該握持組件且具有一內表面與一外表面，該些追蹤器配置於該本體的該內表面上與該外表面上，其中配置於該外表面上的該些追蹤器與配置於該內表面上的部分該些追蹤器於俯視方向上暴露於外界且呈錯位排列，其中該追蹤組件的該本體沿一S形或一Z形扭轉而呈非對稱輪廓。
  2. 如請求項1所述的手持式電子裝置，其中該握持組件包括：一把手；以及一操作平台，連接該把手。
  3. 如請求項2所述的手持式電子裝置，其中該追蹤組件的該本體具有一第一端與一第二端，該第一端連接至該操作平台，而該第二端連接至該操作平台。
  4. 如請求項2所述的手持式電子裝置，其中該追蹤組件的該本體具有一第一端與一第二端，該第一端連接至該操作平台，而該第二端連接至該把手。
  5. 如請求項1所述的手持式電子裝置，其中該追蹤組件的該本體的形狀包括橢圓螺旋狀、矩形螺旋狀、莫比烏斯螺旋狀或費波那契螺旋狀。
  6. 如請求項1所述的手持式電子裝置，其中各該追蹤器為發射器或接收器。
  7. 如請求項6所述的手持式電子裝置，其中該些發射器包括多個發光二極體、多個超聲波發射器、多個射頻發射器、多個紅外光發射器或上述的組合。
  8. 如請求項6所述的手持式電子裝置，其中該些接收器包括多個光傳感器、多個圖像傳感器、多個射頻接收器、多個超聲波接收器或上述的組合。
  9. 如請求項1所述的手持式電子裝置，其中該些追蹤器排列成費波那契數列或呈鋸齒狀圖案。
TW111108167A 2021-05-03 2022-03-07 手持式電子裝置 TWI796965B (zh)

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