一種互動(dòng)顯示系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種互動(dòng)顯示系統(tǒng)，其包括紅外光源和監(jiān)控裝置；監(jiān)控裝置包括互動(dòng)模組和互動(dòng)控制單元；互動(dòng)模組包括監(jiān)控鏡頭、分光元件、可見光監(jiān)控元件和紅外光監(jiān)控元件；監(jiān)控鏡頭捕捉到的可見光投影畫面成像到可見光監(jiān)控元件上形成第一成像畫面；監(jiān)控鏡頭捕捉到的紅外光斑成像到紅外光監(jiān)控元件上形成第二成像畫面；互動(dòng)控制單元與可見光監(jiān)控元件、紅外光監(jiān)控元件連接，并向顯示單元輸出紅外光斑的位置信息，顯示單元根據(jù)紅外光斑的位置信息顯示相應(yīng)的可見圖標(biāo)，則可見圖標(biāo)可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)擊、拖動(dòng)、放大縮小等操作，以實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互的功能。
【專利說明】—種互動(dòng)顯示系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及顯示系統(tǒng)，特別是涉及一種互動(dòng)顯示系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在人們的學(xué)習(xí)、工作和生活中經(jīng)常會(huì)運(yùn)用到投影機(jī)或大尺寸的平板顯示器，但隨著科技的發(fā)展，在使用的過程人機(jī)交互的需求變得越來越強(qiáng)烈。傳統(tǒng)的人機(jī)交互的方式是使用激光筆對顯示畫面進(jìn)行指示，但所指向的顯示系統(tǒng)無法得知該指示圖標(biāo)的位置坐標(biāo)，也無法實(shí)現(xiàn)指示圖標(biāo)的點(diǎn)擊、拖動(dòng)、放大縮小等操作。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題在于提供一種實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互的互動(dòng)顯示系統(tǒng)。
[0004]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:構(gòu)造一種互動(dòng)顯示系統(tǒng)，包括監(jiān)控裝置，以及用于在顯示畫面內(nèi)形成紅外光斑的紅外光源；所述監(jiān)控裝置包括互動(dòng)模組和互動(dòng)控制單元；所述互動(dòng)模組包括對所述顯示畫面進(jìn)行捕捉的監(jiān)控鏡頭、設(shè)置在該監(jiān)控鏡頭后部的用于將可見光和紅外光分開的分光元件、以及與所述分光元件配合的可見光監(jiān)控元件和紅外光監(jiān)控元件；所述監(jiān)控鏡頭捕捉到的可見光畫面經(jīng)所述分光元件后成像到所述可見光監(jiān)控元件上形成第一成像畫面；所述監(jiān)控鏡頭捕捉到的紅外光斑經(jīng)所述分光元件后成像到所述紅外光監(jiān)控元件上形成第二成像畫面；所述互動(dòng)控制單元與可見光監(jiān)控元件、紅外光監(jiān)控元件連接，并輸出紅外光斑的位置信息。
[0005]本實(shí)用新型的互動(dòng)顯示系統(tǒng)中，還包括用于根據(jù)接收到的顯示信息產(chǎn)生所述顯示畫面的顯示單元，所述互動(dòng)控制單元向所述顯示單元輸出紅外光斑的位置信息。
[0006]本實(shí)用新型的互動(dòng)顯示系統(tǒng)中，所述顯示單元是平板顯示單元，所述紅外光源外置于所述平板顯示單元。
[0007]本實(shí)用新型的互動(dòng)顯示系統(tǒng)中，所述顯示單元還可以是投影機(jī)，所述投影機(jī)為獨(dú)立裝置或與所述紅外光源集成于同一殼體內(nèi)；所述投影機(jī)包括投影機(jī)主體和投影鏡頭；所述投影鏡頭包括可移動(dòng)的至少一個(gè)鏡片組，所述投影機(jī)主體發(fā)出的光經(jīng)所述投影鏡頭中的至少一個(gè)鏡片組后射出并在屏幕上形成所述的顯示畫面。
[0008]本實(shí)用新型的互動(dòng)顯示系統(tǒng)中，所述監(jiān)控裝置加設(shè)在所述投影機(jī)上；所述監(jiān)控裝置還包括用于驅(qū)動(dòng)所述投影鏡頭中的至少一個(gè)鏡片組進(jìn)行移動(dòng)的調(diào)焦裝置；所述調(diào)焦裝置包括與所述可見光監(jiān)控元件連接的調(diào)焦控制單元、調(diào)焦馬達(dá)；所述調(diào)焦控制單元向所述調(diào)焦馬達(dá)發(fā)出控制信號，所述調(diào)焦馬達(dá)與所述投影鏡頭中的至少一個(gè)鏡片組連接并可帶動(dòng)其進(jìn)行移動(dòng)。
[0009]本實(shí)用新型的互動(dòng)顯示系統(tǒng)中，所述監(jiān)控鏡頭的視場角大于或等于所述投影鏡頭的視場角。
[0010]本實(shí)用新型的互動(dòng)顯示系統(tǒng)中，所述紅外光監(jiān)控元件與所述可見光監(jiān)控元件為同
一型號。[0011]本實(shí)用新型的互動(dòng)顯示系統(tǒng)中，所述分光元件包括反射紅外光、透可見光的分光片。
[0012]本實(shí)用新型的互動(dòng)顯示系統(tǒng)中，所述分光元件包括兩塊相互粘接的直角棱鏡，所述兩個(gè)直角棱鏡的粘接面上設(shè)有分光膜，所述分光膜包括反射紅外光、透可見光的光學(xué)薄膜。
[0013]本實(shí)用新型的互動(dòng)顯示系統(tǒng)中，所述顯示單元根據(jù)所述顯示單元輸出紅外光斑的位置信息顯示相應(yīng)的可見圖標(biāo)。
[0014]本實(shí)用新型的互動(dòng)顯示系統(tǒng)中，所述紅外光源包括紅外激光光源或LED紅外光源。
[0015]實(shí)施本實(shí)用新型的技術(shù)方案，至少具有以下有益效果:可見光監(jiān)控元件上成像有第一成像畫面，紅外光監(jiān)控元件上成像有第二成像畫面，兩成像畫面在兩監(jiān)控元件上的區(qū)域與大小完全一致，互動(dòng)控制單元將兩成像畫面進(jìn)行疊加，就能很快算出紅外光斑的位置信息，并向所述顯示單元輸出該紅外光斑的位置信息，所述顯示單元進(jìn)行信息處理后在顯示畫面上的紅外光斑的位置處顯示可見圖標(biāo)，這樣就能實(shí)現(xiàn)可見圖標(biāo)的點(diǎn)擊、拖動(dòng)、放大縮小等操作，即用戶進(jìn)行人機(jī)交互的操作非常的方便。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，附圖中:
[0017]圖1是本實(shí)用新型的互動(dòng)顯示系統(tǒng)的第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2是本實(shí)用新型的互動(dòng)顯示系統(tǒng)的第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3是本實(shí)用新型的互動(dòng)顯示系統(tǒng)的互動(dòng)模組的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]其中，1、投影機(jī)主體；2、投影鏡頭；3、監(jiān)控鏡頭；4、分光元件；5、可見光監(jiān)控元件；
6、紅外光監(jiān)控元件；7、紅外光源；8、投影畫面；9、監(jiān)控畫面；10、紅外光斑；11、可見光；12、紅外光；13、分光膜；14、平板顯示單元。
【具體實(shí)施方式】
[0021]為了對本實(shí)用新型的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照附圖詳細(xì)說明本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】。
[0022]圖1示出了本實(shí)用新型的實(shí)施例1中的互動(dòng)顯示系統(tǒng)，該互動(dòng)顯示系統(tǒng)可用于人們的學(xué)習(xí)生活中，其可包括顯示單元、紅外光源7以及監(jiān)控裝置。顯示單元用于根據(jù)接收到的顯示信息產(chǎn)生顯示畫面，本實(shí)施例中，顯示單元為投影機(jī)，投影機(jī)能在屏幕上產(chǎn)生投影畫面8，即上述的顯示畫面。紅外光源7可采用外置的方式也可以與投影機(jī)集成于同一殼體內(nèi)，本實(shí)施例中優(yōu)選地采用外置的紅外光源7，該紅外光源7發(fā)出的紅外光12在顯示畫面內(nèi)形成一個(gè)紅外光斑10，另外，為了得到一個(gè)清晰的紅外光斑10，紅外光源7的選擇有很多種，例如，紅外激光光源、LED紅外光源7等。監(jiān)控裝置設(shè)置在正對投影畫面8的位置，用于捕捉可見光11和紅外光斑10。
[0023]投影機(jī)可包括投影機(jī)主體I和投影鏡頭2。投影機(jī)主體I發(fā)出的光經(jīng)投影鏡頭2中的至少一個(gè)鏡片組后射出并在屏幕上形成投影畫面8。可以理解地，設(shè)置在投影鏡頭2中的鏡頭組的組數(shù)可以根據(jù)實(shí)際產(chǎn)品的不同規(guī)格來進(jìn)行不同的搭配，一般情況下，鏡頭組設(shè)置有兩組。另外，除了常用的投影鏡頭2外，投影鏡頭2還可為非球面反射式超短焦鏡頭。
[0024]監(jiān)控裝置可包括互動(dòng)模組、互動(dòng)控制單元和調(diào)焦裝置?；?dòng)模組用于計(jì)算出紅外光斑10的位置信息，互動(dòng)控制單元用于向投影機(jī)輸出該紅外光斑10的位置信息。調(diào)焦裝置用于驅(qū)動(dòng)投影鏡頭2中的至少一個(gè)鏡片組進(jìn)行移動(dòng)。
[0025]如圖3所示，互動(dòng)模組可包括監(jiān)控鏡頭3、分光元件4、可見光監(jiān)控元件5以及紅外光監(jiān)控元件6。監(jiān)控鏡頭3對投影機(jī)的投影畫面8進(jìn)行捕捉，且該監(jiān)控鏡頭3投射出一個(gè)大于或等于投影畫面8的監(jiān)控畫面9，相應(yīng)地，該監(jiān)控鏡頭3的視場角大于或等于投影鏡頭2的視場角。分光兀件4設(shè)置在監(jiān)控鏡頭3后部用于將可見光11和紅外光12分開,監(jiān)控鏡頭3捕捉到的可見光投影畫面成像到可見光監(jiān)控元件5上形成第一成像畫面。監(jiān)控鏡頭3捕捉到的紅外光斑10成像到紅外光監(jiān)控元件6上形成第二成像畫面。在一些實(shí)施例中，該紅外光監(jiān)控元件6與該可見光監(jiān)控元件5可以采用同一型號的芯片，也可以采用不同型號的芯片。本實(shí)施例中優(yōu)選地兩者米用同一型號的芯片，可見光監(jiān)控兀件5和紅外光監(jiān)控兀件6均可為CMOS或CXD?？梢姽獗O(jiān)控元件5、紅外光監(jiān)控元件6均與互動(dòng)控制單元連接，互動(dòng)控制單元將第一成像畫面和第二成像畫面進(jìn)行疊加后分析計(jì)算出紅外光斑10的位置信息，并向投影機(jī)輸出紅外光斑10的位置信息，投影機(jī)進(jìn)行信息處理后在投影畫面8上的紅外光斑10的位置處顯示可見圖標(biāo)。
[0026]分光元件4可包括兩塊相互粘接的直角棱鏡，兩個(gè)直角棱鏡的粘接面上設(shè)有分光膜13。分光膜13用于將可見光11和紅外光12分開,這樣可見光11和紅外光12才能分別送到相對應(yīng)的監(jiān)控元件上?？梢岳斫獾兀止饽?3可分為反射紅外光12、透可見光11的光學(xué)薄膜或反射可見光11、透紅外光12的光學(xué)薄膜。一般地，都是將可見光監(jiān)控元件5和紅外光監(jiān)控元件6分別布置在分光元件4的后端和左/右端，則當(dāng)分光膜13為反射紅外光、12透可見光11的光學(xué)薄膜時(shí),可見光監(jiān)控兀件5布置在分光兀件4的后端,紅外光監(jiān)控兀件6布置在分光元件4的左/右端。當(dāng)分光膜13為反射可見光11、透紅外光12的光學(xué)薄膜時(shí)，紅外光監(jiān)控兀件6布置在分光兀件4的后端,可見光監(jiān)控兀件5布置在分光兀件4的左/右端。本實(shí)施例中，分光膜13優(yōu)選地為反射紅外光12、透可見光11的光學(xué)薄膜,貝Ij監(jiān)控元件的布置方式為可見光監(jiān)控元件5布置在分光元件4的后端，紅外光監(jiān)控元件6布置在分光元件4的左/右端。另外，分光元件4在一些實(shí)施例中可為分光片，工作原理與采用兩塊相互粘接的直角棱鏡是一樣的。在一些實(shí)施例中，采用分光片的優(yōu)點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)簡單，便于更換。
[0027]調(diào)焦裝置可包括調(diào)焦控制單元及調(diào)焦馬達(dá)，該調(diào)焦控制單元與該調(diào)焦馬達(dá)電性連接。調(diào)焦控制單元在一些實(shí)施例中可以采用CPU處理器。該調(diào)焦控制單元分析可見光監(jiān)控元件5上的第一成像畫面，并向調(diào)焦馬達(dá)發(fā)出控制信號，調(diào)焦馬達(dá)與投影鏡頭2中的至少一個(gè)鏡片組連接并可帶動(dòng)其前后移動(dòng)。第一成像畫面即可見光投影畫面在可見光監(jiān)控元件5上成的像，調(diào)焦控制單元對成的像進(jìn)行分析，如果投影畫面8不清晰，可見光投影畫面成的像也不清晰，這時(shí)調(diào)焦控制單元發(fā)出調(diào)焦指令，驅(qū)動(dòng)調(diào)焦馬達(dá)使投影鏡頭2中的至少一個(gè)鏡片組前后移動(dòng)，直至可見光投影畫面在可見光監(jiān)控元件5上成的像清晰為止。另外，進(jìn)入監(jiān)控鏡頭3內(nèi)并經(jīng)分光元件4折射后的可見光11的光軸與經(jīng)投影鏡頭2發(fā)出的光的光軸同軸，且投影鏡頭2和監(jiān)控鏡頭3的光學(xué)特性可確保該調(diào)焦裝置在驅(qū)動(dòng)投影鏡頭2中的至少一個(gè)鏡片組前后移動(dòng)使得可見光監(jiān)控元件5上的第一成像畫面聚焦清晰時(shí)，投影鏡頭2也同步實(shí)現(xiàn)投影畫面8的聚焦清晰。
[0028]圖2示出了本實(shí)用新型的實(shí)施例2中的互動(dòng)顯示系統(tǒng)，該互動(dòng)顯示系統(tǒng)同樣可包括顯示單元、紅外光源7以及監(jiān)控裝置。但與實(shí)施例1的區(qū)別在于，實(shí)施例2中的顯示單元為平板顯示單元14，即我們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｒ姷拇蟪叽绲钠桨屣@示器等，其自身就能夠產(chǎn)生一平板顯示畫面。紅外光源7外置于平板顯示單元14，且監(jiān)控裝置正對平板顯示單元14的平板顯示畫面設(shè)置。
[0029]紅外光源7的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1中的結(jié)構(gòu)保持一致，監(jiān)控裝置包括互動(dòng)模組，互動(dòng)模組的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1中的結(jié)構(gòu)保持一致，其中，互動(dòng)控制單元與可見光監(jiān)控元件5、紅外光監(jiān)控元件6連接，互動(dòng)控制單元將第一成像畫面和第二成像畫面進(jìn)行疊加后分析計(jì)算出紅外光斑10的位置信息，并向平板顯示單元14輸出紅外光斑10的位置信息，平板顯示單元14進(jìn)行信息處理后在平板顯示畫面上的紅外光斑10的位置處顯示可見圖標(biāo)。
[0030]以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實(shí)用新型可以有各種更改、組合和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種互動(dòng)顯示系統(tǒng)，其特征在于，包括監(jiān)控裝置，以及用于在顯示畫面內(nèi)形成紅外光斑的紅外光源； 所述監(jiān)控裝置包括互動(dòng)模組和互動(dòng)控制單元； 所述互動(dòng)模組包括對顯示畫面進(jìn)行捕捉的監(jiān)控鏡頭、設(shè)置在該監(jiān)控鏡頭后部的用于將可見光和紅外光分開的分光元件、以及與所述分光元件配合的可見光監(jiān)控元件和紅外光監(jiān)控元件；所述監(jiān)控鏡頭捕捉到的可見光畫面經(jīng)所述分光元件后成像到所述可見光監(jiān)控元件上形成第一成像畫面；所述監(jiān)控鏡頭捕捉到的紅外光斑經(jīng)所述分光元件后成像到所述紅外光監(jiān)控元件上形成第二成像畫面； 所述互動(dòng)控制單元與可見光監(jiān)控元件、紅外光監(jiān)控元件連接，并輸出紅外光斑的位置信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的互動(dòng)顯示系統(tǒng)，其特征在于，還包括用于根據(jù)接收到的顯示信息產(chǎn)生所述顯示畫面的顯示單元，所述互動(dòng)控制單元向所述顯示單元輸出紅外光斑的位置信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的互動(dòng)顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示單元是平板顯示單元，所述紅外光源外置于所述平板顯示單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的互動(dòng)顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示單元是投影機(jī)，所述投影機(jī)為獨(dú)立裝置或與所述紅外光源集成于同一殼體內(nèi)；所述投影機(jī)包括投影機(jī)主體和投影鏡頭；所述投影鏡頭與所述監(jiān)控鏡頭并列設(shè)置；所述投影鏡頭包括可移動(dòng)的至少一個(gè)鏡片組，所述投影機(jī)主體發(fā)出的光經(jīng)所述投影鏡頭中的至少一個(gè)鏡片組后射出并在屏幕上形成所述的顯示畫面。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的互動(dòng)顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)控裝置加設(shè)在所述投影機(jī)上；所述監(jiān)控裝置還包括用于驅(qū)動(dòng)所述投影鏡頭中的至少一個(gè)鏡片組進(jìn)行移動(dòng)的調(diào)焦裝置；所述調(diào)焦裝置包括與所述可見光監(jiān)控元件連接的調(diào)焦控制單元、調(diào)焦馬達(dá)；所述調(diào)焦控制單元向所述調(diào)焦馬達(dá)發(fā)出控制信號，所述調(diào)焦馬達(dá)與所述投影鏡頭中的至少一個(gè)鏡片組連接并可帶動(dòng)其進(jìn)行移動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的互動(dòng)顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)控鏡頭的視場角大于或等于所述投影鏡頭的視場角。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的互動(dòng)顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述紅外光監(jiān)控元件與所述可見光監(jiān)控兀件為同一型號。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的互動(dòng)顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述分光元件包括反射紅外光、透可見光的分光片。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的互動(dòng)顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述分光元件包括兩塊相互粘接的直角棱鏡，所述兩個(gè)直角棱鏡的粘接面上設(shè)有分光膜，所述分光膜包括反射紅外光、透可見光的光學(xué)薄膜。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的互動(dòng)顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示單元根據(jù)所述顯示單元輸出紅外光斑的位置信息顯示相應(yīng)的可見圖標(biāo)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的互動(dòng)顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述紅外光源包括紅外激光光源或LED紅外光源。
【文檔編號】G06F3/0354GK203720794SQ201420060090
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年2月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月9日
【發(fā)明者】那慶林, 黃彥, 麥浩晃 申請人:神畫科技（深圳）有限公司