CN107979748A - 投影机、投影系统以及影像投影方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种投影机、投影系统以及影像投影方法,其中,投影机包括影像处理电路、处理器电路以及记忆体电路。影像处理电路用于调整第一影像画面。处理器电路电连接至影像处理电路。处理器电路用于在投影机的第一显示模式将第一影像画面结合至第二影像画面。记忆体电路电连接至处理器电路。记忆体电路用于预先储存第二影像画面。投影机将结合的第一影像画面以及第二影像画面投射至投影目标。本发明可降低投影系统设置成本,并且易于移动显示画面于投影目标上的位置。
Description
技术领域
本发明涉及一种光学装置、光学系统以及投影方法,且特别涉及一种投影机、投影系统以及影像投影方法。
背景技术
一般而言,目前的投影机接上主机系统后,经过适当的设定通常可以将主机系统上显示的影像画面投影到预设的投影目标上。在特定的应用场合,投影目标可能难以与环境搭配形成和谐的操作系统。举例而言,在教学的应用场合,黑板或白板等传统手写板搭配投影机在投影布幕上投射影像画面,虽然可以形成教学系统,但是投影布幕一般设置在固定的位置,无法任意挪移,容易造成使用上的不便。在现有技术中,或有以数字显示器来取代投影布幕,利用滑轨系统,将数字显示器与黑板或白板等传统手写板组合以提供类似于影像结合与影像移动的功能。然而,滑轨系统复杂且价格昂贵,并且在使用时若要在使用者的视野中全部表现黑板或白板等传统手写板的资讯,或者全部表现数字显示器的影像画面,其切换有一定的困难度。
“背景技术”段落只是用来帮助了解本发明内容,因此在“背景技术”段落所揭露的内容可能包含一些没有构成所属技术领域中普通技术人员所知道的公知技术。在“背景技术”段落所揭露的内容,不代表该内容或者本发明一个或多个实施例所要解决的问题,在本发明申请前已被所属技术领域中普通技术人员所知晓或认知。
发明内容
本发明提供一种投影机、投影系统以及影像投影方法,其可降低投影系统设置成本,并且易于移动显示画面于投影目标上的位置。
本发明的其他目的和优点可以从本发明所揭露的技术特征中得到进一步的了解。
为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的,本发明的一实施例提出一种投影机,其包括影像处理电路、处理器电路以及记忆体电路。影像处理电路用于调整第一影像画面。处理器电路电连接至影像处理电路。处理器电路用于在投影机的第一显示模式将第一影像画面结合至第二影像画面。记忆体电路电连接至处理器电路。记忆体电路用于预先储存第二影像画面。投影机将第一影像画面以及第二影像画面结合的一显示画面投射至投影目标。
为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的,本发明的另一实施例提出一种影像投影方法,用于投影机。影像投影方法包括:接收主机系统输出的第一影像画面,并且调整第一影像画面;在投影机的第一显示模式,将第一影像画面结合至第二影像画面,第二影像画面预先储存在投影机中;以及在投影机的第一显示模式,将第一影像画面以及第二影像画面结合的一显示画面投射至投影目标。
为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的,本发明的另一实施例提出一种投影系统,其包括投影机、主机系统以及触控装置。投影机装置用于调整第一影像画面。投影机在第一显示模式将第一影像画面结合至第二影像画面。投影机预先储存第二影像画面。投影机将第一影像画面以及第二影像画面结合的显示画面投射至投影目标。主机系统电连接至投影机。主机系统用于显示第一影像画面。投影机从主机系统接收第一影像画面。触控装置电连接至投影机与主机系统。触控装置用于输出触控讯号。投影机依据触控讯号在第二影像画面上或者第一影像画面与第二影像画面结合的显示画面上显示触控资讯。
基于上述,本发明的实施例至少具有以下其中一个优点或功效。在本发明的实施例中,投影机预先储存第二影像画面,在第一显示模式将第一影像画面叠合至第二影像画面,可降低投影系统设置成本,并且易于切换模式。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂,下文特举实施例,并配合附图作详细说明如下。
附图说明
图1是示出本发明一实施例的投影系统的概要示意图。
图2是示出图1实施例的投影机的概要示意图。
图3是示出本发明一实施例的第二影像画面的概要示意图。
图4是示出本发明一实施例的第一影像画面的概要示意图。
图5、图6及图7分别是示出本发明不同实施例的第一影像画面与第二影像画面结合的概要示意图。
图8是示出本发明一实施例的影像投影方法的步骤流程图。
图9是示出本发明另一实施例的影像投影方法的步骤流程图。
图10是示出本发明一实施例的部分投影系统的概要示意图。
图11是示出本发明另一实施例的部分投影系统的概要示意图。
具体实施方式
有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效,在以下配合参考附图的一优选实施例的详细说明中,将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语,例如:上、下、左、右、前或后等,仅是参考附图的方向。因此,使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。
以下提出多个实施例来说明本发明,然而本发明不仅限于所示例出的多个实施例。实施例之间也允许有适当的结合。在本申请说明书全文(包括权利要求)中所使用的“连接”一词可指任何直接或间接的连接手段。举例而言,若文中描述第一装置连接于第二装置,则应该被解释成该第一装置可以直接连接于该第二装置,或者该第一装置可以透过其他装置或某种连接手段而间接地连接至该第二装置。此外,“讯号”一词可指至少一个电流、电压、电荷、温度、资料、电磁波或任何其他一个或多个讯号。
图1是示出本发明一实施例的投影系统的概要示意图。图2是示出图1实施例的投影机的概要示意图。请参考图1及图2,本实施例的投影系统100包括投影机110、主机系统120以及触控装置140。在本实施例中,投影机110包括影像处理电路112、处理器电路114、记忆体电路116以及光阀控制电路118。其中,投影机110例如是液晶式(Liquid CrystalDisplay,LCD)投影机、数字光处理式(Digital Light Processor,DLP)投影机或是超短焦投影机(Ultra short throw projector)等,可将影像投射至投影目标200上,以进行显示。
在本实施例中,触控装置140电连接至投影机110与主机系统120。在投影目标200前方,使用者使用触控物接触或靠近投影目标200,触控物可以是主动式或反射式触控笔130、使用者的手或者是靠近投影目标200的使用者的手势等,让触控装置140撷取到触控物在投影目标200上的位置资讯,其中对于触控装置140在下面的段落中有详细描述。触控装置140将撷取到的位置资讯传递至主机系统120,主机系统120将位置资讯的坐标进行坐标的转换,例如将位置资讯坐标转换为对应的投影机的投射坐标,主机系统120再将对应投影机投射坐标的触控资讯与主机系统120要显示的原影像画面结合以形成第一影像画面。
在本实施例中,主机系统120具有显示屏幕(未显示),可显示第一影像画面,主机系统120传递第一影像画面的讯号至投影机110,投影机110投射第一影像画面至投影目标200。
在投射之前,影像处理电路112用于从主机系统120接收第一影像画面的讯号并且调整第一影像画面长宽的比例,以符合投影机可显示的尺寸,例如缩小或放大第一影像画面的尺寸,以使其用于投射至投影目标200。
在本实施例中,光阀控制电路118例如可以是德州仪器(Texus Instrument)的DDP系列晶片,用于控制以微机电(MEMS)技术为基础的光学元件,如数字微型反射镜元件(Digital Micromirror Device,简称DMD),也就是通常所知的光阀(light valve),液晶显示面板(Liquid Crystal Display Panel,简称LCD Panel)也是其中之一,以让影像光束投射到投影目标200上。
在本实施例中,投影机110具有多种不同的显示模式,例如第一显示模式、第二显示模式以及第三显示模式。在第一显示模式中,处理器电路114将第一影像画面结合至第二影像画面,并且投影机110将第一影像画面与第二影像画面结合的显示画面投射至投影目标200,其中第二影像画面可预先储存在投影机110的记忆体电路116中,但不限于此。在第二显示模式中,投影机110将显示在主机系统120显示屏幕上的第一影像画面投射至投影目标200。在第三显示模式中,投影机110将预先储存在投影机110的记忆体电路116中的第二影像画面投射至投影目标200。
在本实施例中,影像处理电路112以及处理器电路114例如分别包括中央处理单元(Central Processing Unit,CPU)、微处理器(Microprocessor)、影像尺寸的缩放器(Scalar)、数字讯号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、可程式化控制器、可程式化逻辑装置(Programmable Logic Device,PLD)或其他类似装置或这些装置的组合,本发明并不加以限制。此外,在本实施例中,记忆体电路116可分别由所属技术领域的任一种记忆体的架构来加以实施,本发明并不加以限制。其架构及实施方式可以由所属技术领域的通常知识获致足够的教示、建议与实施说明,因此不再赘述。举例而言,记忆体电路116可以是选自底下多种记忆体其中之一:挥发性记忆体(诸如,动态随机存取记忆体(dynamicrandom-access memory;DRAM)、静态RAM(static RAM;SRAM)或同步动态RAM(synchronousdynamic RAM;SDRAM))、非挥发性记忆体(诸如,一次性可程式化唯读记忆体(one-timeprogrammable read-only memory;OTPROM)、可程式化ROM(programmable ROM;PROM)、可抹除且可程式化ROM(erasable and programmable ROM;EPROM)、电可抹除且可程式化ROM(electrically erasable and programmable ROM;EEPROM)、罩幕式ROM以及快闪ROM)、硬碟机(hard disk drive;HDD)以及固态磁碟机(solid-state drive;SSD)。
在本实施例中,主机系统120例如是智能型手机、穿戴式电子装置、平板电脑、个人数字助理(Personal Digital Assistant,PDA)或笔记型电脑等可独立运作的可携式电子装置,或者例如是智慧型机器人、中央控制系统、云端伺服器控制中心和桌上型电脑等等具备系统控制功能的电子装置,本发明并不加以限制。
图3是示出本发明一实施例的第二影像画面的概要示意图,请参考图1至图3,在本实施例中,投影目标例如是实体黑板、实体白板或者投影布幕(未显示),不限于此,并且预先储存在记忆体电路116中的第二影像画面例如是一预设画面。举例而言,预设画面可为具有多线段的图样或者具有五线谱的图样,如此可节省使用者需绘制固定图样的时间。本实施例的第二影像画面300例如是具有多线段图样的预设画面。投影机110将第二影像画面投射至实体黑板上,无论主机系统120提供的第一影像画面是否结合至第二影像画面上,投影机110都可依据主机系统120提供的触控资讯与第二影像画面结合,以显示于实体黑板上。触控资讯例如包括使用者在第二影像画面上的注记及标示,例如图3所示的文字符号(例如英文字母)。此触控资讯仅用以示例性说明,不用以限定本发明。在第三显示模式中,投影机110例如是将预先储存在记忆体电路116中的第二影像画面300投射至投影目标200。
图4是示出本发明一实施例的第一影像画面的概要示意图。请参考图4,本实施例的第一影像画面400例如是投影机110投射至投影目标200上的影像画面。第一影像画面400所显示的影像资讯例如可与第二影像画面上的触控资讯相关或不相关,本发明并不加以限制。因此,在第二显示模式中,投影机110将显示在主机系统120显示屏幕上的第一影像画面400投射至投影目标200。
图5、图6及图7分别是示出本发明不同实施例的第一影像画面与第二影像画面结合的概要示意图。请参考图5、图6及图7,在第一显示模式中,处理器电路114将第一影像画面400结合至第二影像画面300,并且投影机110将第一影像画面400与第二影像画面300结合的显示画面投射至投影目标200。图5、图6及图7分别是示出第一影像画面400结合第二影像画面300相应的不同位置,例如包括第一影像画面400位在相对于第二影像画面300偏左、中央、偏右的位置,换句话说,第一影像画面400可固定并相对于第二影像画面300的单一位置,但不限于此。处理器电路114例如依据控制讯号来控制第一影像画面400结合至第二影像画面300的相对位置。在本实施例中,控制讯号例如是选自手势500或触控装置140所提供的触控讯号以及遥控器的输出讯号其中之一。举例而言,手势500例如是使用者在操作投影系统100时,在投影目标200前挥舞其手部动作,由触控装置140感测所得的触控讯号可作为控制讯号。触控讯号例如是使用者触摸投影目标200让触控装置140获取的讯号,例如触控笔130等,可参考图10与图11以及对应段落说明。遥控器的输出讯号例如是投影机110本身所配备的遥控器(未显示)所输出的讯号作为控制讯号。此遥控器除了可对投影机110进行一般的投影控制操作之外,也可控制第一影像画面400对应于第二影像画面300的位置。因此,在第一显示模式中,投影机110将第一影像画面400与第二影像画面300结合的显示画面投射至投影目标200,处理器电路114依据控制讯号提供影像资讯给光阀控制电路118,其中影像资讯即代表第一影像画面400与第二影像画面300结合的显示画面的讯号,使得光阀控制电路118可控制光阀(未显示),将第一影像画面400与第二影像画面300结合的显示画面投射到投影目标200上,上述可知,处理器电路114依据控制讯号并藉由光阀控制电路118,可动态地调整第一影像画面400对应于第二影像画面300的位置。
图8是示出本发明一实施例的影像投影方法的步骤流程图。请参考图8,本实施例的影像投影方法至少适用于图1及图2的投影系统100以及投影机110。以图1及图2的投影系统100以及投影机110为例,在步骤S100中,投影机110接收主机系统120输出的第一影像画面400,并且调整第一影像画面400的尺寸。在步骤S110中,在第一显示模式中,投影机110将第一影像画面400结合至预先储存的第二影像画面300。在步骤S120中,在第一显示模式中,投影机110将第一影像画面400以及第二影像画面300结合的显示画面投射至投影目标200。另外,本发明的实施例的影像投影方法可以由图1至图7的实施例的叙述中获致足够的教示、建议与实施说明,因此不再赘述。
图9是示出本发明另一实施例的影像投影方法的步骤流程图。请参考图9,本实施例的影像投影方法至少适用于图1及图2的投影系统100以及投影机110。以图1及图2的投影系统100以及投影装置110为例,在本实施例中,投影机110例如被预设为开机会启动第三显示模式,在步骤S200中,投影机110将预先储存的第二影像画面300投射至投影目标200。在步骤S200中,投影机110判断是否接收来自主机系统120的第一影像画面。若否,投影机110执行步骤S220。在步骤S220中,在第三显示模式中,投影机110依据触控装置140的触控讯号在第二影像画面300上显示触控资讯,也就是第二影像画面300结合触控资讯以显示于投影目标200。若是,投影机110执行步骤S230。
在步骤S230中,投影机110将显示模式从第三显示模式切换至第一显示模式,以及投影机110调整第一影像画面400的尺寸,并且将第一影像画面400结合至第二影像画面300。在步骤S240中,在第一显示模式中,投影机110将第一影像画面400以及第二影像画面300结合的显示画面投射至投影目标200。接着,在步骤S250中,投影机110判断是否需要调整第一影像画面400对应于第二影像画面300的位置。若否,在步骤S260中,投影机110依据触控装置140的触控讯号在第一影像画面400与第二影像画面300结合的显示画面上显示触控资讯。若是,在步骤S270中,投影机110依据控制讯号来控制第一影像画面400对应于第二影像画面300的位置。在第一影像画面400的位置决定之后,投影机110执行步骤S260。若有需要,投影机110有可从步骤S260回到步骤S250,再次判断第一影像画面400的位置是否需要调整。
图10是示出本发明一实施例的部分投影系统的概要示意图。请参照图10,部分的投影系统100’包括投影机110、不可见光发射器121、触控装置140。触控装置140包括处理单元150,其中,处理单元150电耦合投影机110。在部分实施例中,处理单元150可独立于触控装置140,而通过电连接以耦合至触控装置140,触控装置140例如可设置于投影机110内,但不限于此。处理单元150可为中央处理单元(Central Processing Unit,CPU)、微处理器(Microprocessor)、数字讯号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、可程式化控制器、可程式化逻辑装置(Programmable Logic Device,PLD)或其他类似装置或这些装置的组合,本发明并不加以限制。
投影机110可将投影画面投射至投影目标200上。不可见光发射器121例如是激光发射器(红外光激光发射器),用以产生平行于投影目标200的不可见光幕(InvisibleLight Curtain)C,涵盖整个投影目标200,并对应投影画面,而形成触控区域。不可见光发射器121可配置于投影画面的边缘的位置,例如邻近配置于投影画面的上方边缘的中间位置。不可见光发射器121发出不可见光光束IL,并发散为平行于投影目标200以形成不可见光幕C。其中,不可见光幕C涵盖投影画面以形成触控区域。在本实施例中,不可见光幕C至少涵盖整个投影画面,然而不可见光发射器121的配置位置以及不可见光光束IL被发散的角度可确定不可见光幕C的尺寸,本发明对此不加以限制。此外,不可见光发射器121也可利用产生反射光束的方式、或是通过其他适合的光学元件来产生不可见光幕C,本发明对此也不限制。
触控装置140例如是照相机、摄影机、光传感器(例如感测亮度)或其他影像或讯号的撷取装置。例如,触控装置140配置于投影机110上,用以朝向投影目标200的方向撷取触控画面。此外,触控装置140还可用以感测触碰物(例如,用户的手指或触控笔等)在触控区域接触到不可见光幕C所产生的反射光点,据以实现触控检测的功能,因此,触控装置140所捕获的影像画面实际上可涵盖触控区域。
图11是示出本发明另一实施例的部分投影系统的概要示意图。请参考图11,与图10的实施例的差异在于不同的触控装置。本实施例的触控装置140用于固定在固定端50,固定端50例如是墙面或其他适当承靠面。触控装置140包括一可挠性电容式触控膜110可设置于投影目标200与固定端50之间,例如投影目标200为白反射膜,可挠性电容式触控膜110贴附于投影目标200后侧或触控装置140为硬式电容式触控面板,以接收触控讯号。另外,本发明的实施例的影像投影方法可以由图1至图7实施例的叙述中获致足够的教示、建议与实施说明,因此不再赘述。
综上所述,本发明的实施例至少具有以下其中一个优点或功效。在本发明的实施例中,投影机预先储存第二影像画面,在第一显示模式将第一影像画面结合至第二影像画面。第一影像画面在第二影像画面上的结合可依据控制讯号来加以调整,可降低系统设置成本。并且,依据设定,投影机可在多种不同的显示模式之间任意切换,增加使用的便利性。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,不能以此限定本发明实施的范围,凡依本发明权利要求及发明内容所作的简单的等效变化与修改,皆仍属本发明专利涵盖的范围内。另外本发明的任一实施例或权利要求不须达成本发明所揭露的全部目的或优点或特点。此外,摘要和标题仅是用来辅助专利文件检索之用,并非用来限制本发明的权利范围。此外,本说明书或权利要求中提及的“第一”、“第二”等用语仅用以命名元件(element)的名称或区别不同实施例或范围,而并非用来限制元件数量上的上限或下限。
【符号说明】
50:固定端
100:投影系统
100’:部分的投影系统
110:投影机
112:影像处理电路
114:处理器电路
116:记忆体电路
118:光阀控制电路
120:主机系统
121:不可见光发射器
130:触控笔
140:触控装置
150:处理单元
200:投影目标
300:第二影像画面
400:第一影像画面
500:手势
S100、S110、S120、S200、S210、S220、S230、S240、S250、S260、S270:方法步骤
C:不可见光幕
IL:不可见光光束
Claims (19)
1.一种投影机,其特征在于,所述投影机包括:
一影像处理电路、一处理器电路以及一记忆体电路,其中
所述影像处理电路用于调整一第一影像画面,
所述处理器电路电连接至所述影像处理电路,用于在所述投影机的一第一显示模式将所述第一影像画面结合所述一第二影像画面,以及
所述记忆体电路电连接至处理器电路,用于预先储存所述第二影像画面,其中所述处理器电路将所述第一影像画面以及所述第二影像画面结合的一显示画面投射至一投影目标。
2.如权利要求1所述的投影机,其特征在于,所述处理器电路依据一控制讯号来控制所述第一影像画面对应于所述第二影像画面的一位置。
3.如权利要求2所述的投影机,其特征在于,所述控制讯号选自一手势、一触控讯号以及一遥控器的一输出讯号的其中之一。
4.如权利要求1所述的投影机,其特征在于,所述处理器电路依据一触控装置的一触控讯号在所述第二影像画面上或者在所述第一影像画面与所述第二影像画面结合的一显示画面上显示一触控资讯。
5.如权利要求1所述的投影机,其特征在于,所述投影机还包括一第二显示模式以及一第三显示模式,所述投影机在所述第二显示模式用于将所述第一影像画面投射至所述投影目标,以及所述投影机在所述第三显示模式用于将所述第二影像画面投射至所述投影目标。
6.如权利要求1所述的投影机,其特征在于,所述影像处理电路用于从一主机系统接收所述第一影像画面,并且所述主机系统用于显示所述第一影像画面。
7.如权利要求1所述的投影机,其特征在于,所述投影目标选自一实体黑板、一实体白板以及一投影布幕的其中之一。
8.如权利要求1所述的投影机,其特征在于,所述第二影像画面是预先储存在所述记忆体电路中的一预设画面。
9.如权利要求1所述的投影机,其特征在于,还包括一光阀控制电路,电连接所述处理器电路,所述处理器电路依据一控制讯号提供一影像资讯给所述光阀控制电路,使得所述光阀控制电路控制一光阀,将所述第一影像画面与所述第二影像画面结合的所述显示画面投射到投影目标上,动态地调整所述第一影像画面对应于所述第二影像画面的一位置。
10.一种影像投影方法,用于一投影机,所述影像投影方法包括:
接收一主机系统输出的一第一影像画面,并且调整所述第一影像画面;
在所述投影机的一第一显示模式中,将所述第一影像画面结合至预先储存在所述投影机中的一第二影像画面;以及
在所述投影机的所述第一显示模式中,将所述第一影像画面以及所述第二影像画面的一显示画面投射至一投影目标。
11.如权利要求10所述的影像投影方法,其特征在于,还包括:
依据一控制讯号来控制所述第一影像画面对应于所述第二影像画面的一位置。
12.如权利要求11所述的影像投影方法,其特征在于,所述控制讯号选自一手势、一触控讯号以及一遥控器的一输出讯号的其中之一。
13.如权利要求10所述的影像投影方法,其特征在于,还包括:
依据一触控装置的一触控讯号在所述第二影像画面上或者在所述第一影像画面与所述第二影像画面的一显示画面上显示一触控资讯。
14.如权利要求10所述的影像投影方法,其特征在于,还包括:
将所述投影机从所述第一显示模式切换至一第二显示模式;以及
在所述投影机的所述第二显示模式,将所述第一影像画面投射至所述投影目标。
15.如权利要求10所述的影像投影方法,其特征在于,还包括:
将所述投影机从所述第一显示模式切换至一第三显示模式;以及
在所述投影机的所述第三显示模式,将所述第二影像画面投射至所述投影目标。
16.如权利要求10所述的影像投影方法,其特征在于,所述第一影像画面是所述主机系统显示的一影像画面。
17.如权利要求10所述的影像投影方法,其特征在于,所述投影目标选自一实体黑板、一实体白板以及一投影布幕的其中之一。
18.如权利要求17所述的影像投影方法,其特征在于,所述第二影像画面是预先储存在所述记忆体电路中的一预设画面。
19.一种投影系统,其特征在于,所述投影系统包括:一投影机、一主机系统以及一触控装置,其中
所述投影机用于调整一第一影像画面,在一第一显示模式将所述第一影像画面结合至一第二影像画面,以及预先储存所述第二影像画面,其中所述投影机将所述第一影像画面以及所述第二影像画面结合的一显示画面投射至一投影目标,
所述主机系统电连接至所述投影机,用于显示所述第一影像画面,其中所述投影机从所述主机系统接收所述第一影像画面;以及
所述触控装置电连接至所述投影机以及所述主机系统,用于输出一触控讯号,其中所述投影机依据所述触控讯号在所述第二影像画面上或者在所述第一影像画面与所述第二影像画面结合的所述显示画面上显示一触控资讯。
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