[发明专利]三维光学感测系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种光学感测系统，尤其涉及一种三维光学感测系统及采用该三维光学感测系统的游戏机。

背景技术

现有的三维感测系统多采用三个线性光感测器，该系统利用一个简单的数学观念：三个线性独立的平面交集为一点。利用这个观念，将该三个线性光感测器设置于适当位置，一发光点置于空间某一位置，发光点和该发光点在每个线性光感测器所形成的像点配合透镜光轴可产生三个线性独立平面，计算三个线性独立平面相交的点的坐标，即可得到空间中发光点的坐标位置。

然而，上述的三维感测系统需要三个光感测器，致使系统结构较复杂，且成本较高。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种结构简单且成本较低的三维光学感测系统及利用该三维光学感测系统的游戏机。

一种三维光学感测系统，其包括一个红外光感测装置，一个球形光输出元件及一个处理芯片。该红外光感测装置用于感测红外光线，且其为一个二维感测装置。该球形光输出元件用于输出一红外光至该红外光感测装置，并在该红外光感测装置内形成一个与该球形光输出元件的轮廓相对应的感测区域。该处理芯片存储有该圆形感测区域的尺寸和球形光输出元件与红外光感测装置的距离的对应关系的信息，该处理芯片与该红外光感测装置电连接，该处理芯片用于接收包括有与该球形光输出元件相对应的圆形感测区域的感测信号，计算该圆形感测区域的位置及尺寸，并根据该圆形感测区域的位置及尺寸分析计算该球形光输出元件与该红外光感测装置的相对位置关系。

一种游戏机，其包括一上述的三维光学感测系统、与该三维光学感测系统的电连接的游戏机主机及与该游戏机主机电连接的显示屏幕。该三维光学感测系统用于完成该游戏机主机发出的操作控制指令。

所述的三维光学感测系统中的光感测装置仅包括一个二维光感测装置，与现有技术的三个线性光感测器相比，其结构简单，且成本较低。

所述的游戏机由于利用了上述的三维光学感测系统，因此具有结构简单，且成本较低的优点。

附图说明

图1是本发明第一实施例三维光学感测系统的立体示意图。

图2为利用图1中的三维光学感测系统进行光学感测的原理示意图。

图3是本发明第二实施例三维光学感测系统的立体示意图。

图4是本发明第三实施例的游戏机的示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步详细说明。

请参阅图1，本发明第一实施提供一种三维光学感测系统100，其包括一个光感测装置12，一个红外发光元件14、一个待感测元件16以及一个处理芯片18。

该光感测装置12具有进光口122，外界光线从该进光口122进入该光感测装置12内。该光感测装置12为一红外光感测装置，用于对进入其内的红外光进行感测。本实施例中，该光感测装置12为二维感测装置，其内包括一个由二维行列式排列的多个光感测单元形成的感测芯片(图未示)。

该红外发光元件14与该光感测装置12相邻设置，且该红外发光元件14的出光方向与该光感测装置12的进光口122位于同一侧。该红外发光元件14可以为红外发光二极管。

该待感测元件16用于将红外发光元件14发出的光反射至该光感测装置12。该待感测元件16包括一个球形反射体162及一个与该反射体162连接固定的握持部164。该球形反射体162的球形外表面为粗糙面，以将光线散射，当红外发光元件14发出的光照射至球形反射体162表面时，使球形反射体162轮廓线附近也有光线被反射至该光感测装置12。如此，可使反射体162反射之光线进入该光感测装置12后所形成的图像对应球形反射体162的圆形轮廓。

该握持部164为柱状等适于操作者握持的形状，且优选其表面为粗糙表面，以便于手的握持。该握持部164的材料为吸光材料，以防止其反射来自红外发光元件14的光线至该光感测装置12，以保证光感测的精确性。优选地，该握持部164的径向最大宽度远远小于该反射体162的直径，如握持部164的径向最大宽度可以为反射体162直径的三分之一至十分之一。需要说明的是，所述径向最大宽度表示，以与握持部164径向方向平行的任意直线去截该握持部164，被握持部164所截得到的最长线段的长度。