TWI396035B - 投影定位裝置及應用其之實物投影機 - Google Patents

Description

投影定位裝置及應用其之實物投影機

本發明是有關於一種實物投影機，且特別是有關於一種實物投影機的定位裝置。

自從光學投影系統發明以來，隨著科技的發展被運用到各種領域，由消費產品至高科技產品其應用範圍一直在擴展當中。其中實物投影機實物投影機為一種相當方便的投影工具，可以不需要將欲簡報的標的物預先製成電子式的影像檔或文件檔，即可直接呈現標的物在投影螢幕上。實物投影機係藉由將欲簡報的標的物置於一數位式鏡頭的取像範圍內，再直接將拍攝的影像，呈現在投影螢幕上。因此，實物投影機可以減少簡報人員準備簡報資料所需的時間，並提供標的物即時狀態的變化。

一般而言，傳統之實物投影裝置配置上通常設計一平台提供置放被投影文件或物品，亦用以顯示大致之投影範圍。此種裝置於操作上經常會遇到一個惱人之問題，亦即經常無法準確地將欲呈現之文件或物品放置於實物投影裝置投影範圍內之適當位置，因此，便有人提出了一種可標記定位範圍之實物投影機，搭配雷射模組在平台上投射四個點，以協助使用者明確知道影像的可視範圍。然而，由於雷射元件的成本較高，若是雷射元件的數量與投射點的數量相同，除增加生產成本之外，亦會增加在生產過程中的雷射元件投射點的校正時間。

因此本發明的目的就是在提供一種投影定位裝置，用以標記實物投影機的影像擷取範圍。

本發明的另一目的是在提供一種標記定位範圍的投影定位裝置，包含殼體、雷射模組、分光鏡模組、折射鏡模組、以及驅動元件。殼體具有出光端，雷射模組設置於殼體中，包含有套筒與設置於套筒中的雷射產生元件。套筒具有面向出光端之校正孔，雷射產生元件所產生雷射光束由校正孔射出。分光鏡模組設置於殼體中，雷射光束經過分光鏡模組後形成穿透雷射光束與反射雷射光束而由出光端射出。驅動元件為與折射鏡模組連接，使折射鏡模組選擇式地進入或是離開出光端。

分光鏡模組包含支架與分光鏡，支架為樞接於殼體，分光鏡設置於支架上。其中支架包含調整元件，調整元件外露於殼體，以操作調整元件改變分光鏡與校正孔之間的角度。其中雷射模組包含有基板，雷射產生元件與套筒為固定於基板上。驅動元件可為電磁閥。殼體包含有上蓋與下蓋。

本發明之另一態樣為一種可標記定位範圍的實物投影機，包含平台、支撐臂、影像擷取頭、以及設置於影像擷取頭中的至少一投影定位裝置。支撐臂之一端與平台連接，支撐臂之另一端則與影像擷取頭連接。影像擷取頭設置有至少一投影定位元件，以在平台上投影出至少兩定位點。投影定位裝置包含有具有出光端之殼體、設置於殼體中之雷射模組、分光鏡模組、折射鏡模組、與驅動元件。雷射模組包含套筒，以及設置於套筒中之雷射產生元件。套筒具有面向出光端之校正孔，雷射產生元件所產生之雷射光束由校正孔射出。分光鏡模組設置於殼體中，雷射光束經過分光鏡模組後形成穿透雷射光束與反射雷射光束而由出光端射出而投影在平台上形成至少兩定位點。驅動元件為與折射鏡模組連接，以折射鏡模組選擇式地進入或是離開出光端。

其中影像擷取頭包含攝影鏡頭，攝影鏡頭設置於面向平台。實物投影機中之投影定位裝置的數量可為兩個，兩投影定位裝置為分別設置於攝影鏡頭的兩側。分光鏡模組包含支架與分光鏡，支架為樞接於殼體，分光鏡為固定於支架上。支架包含調整元件，調整元件外露於殼體，以操作調整元件改變分光鏡與校正孔之間的角度。雷射模組更包含有基板，雷射產生元件與套筒為固定於基板上。驅動元件可為電磁閥。其中影像擷取頭包含兩影像擷取模式，當折射鏡模組對應於兩影像擷取模式進入或是離開出光端時，至少兩定位點之間的距離不同。殼體包含上蓋與下蓋。

實物投影機僅需使用兩個投影定位裝置即可在平台上投影出四個定位點，大幅地降低了使用投影定位裝置的成本及所需的校正時間。此外，在切換攝影鏡頭的影像擷取模式時，更可配合著改變投影的定位點，以標記出當前的影像擷取範圍，使得操作更為便利。

以下將以圖式及詳細說明清楚說明本發明之精神，任何所屬技術領域中具有通常知識者在瞭解本發明之較佳實施例後，當可由本發明所教示之技術，加以改變及修飾，其並不脫離本發明之精神與範圍。

同時參照第1A圖與第1B圖，其係分別繪示本發明之用以標記定位範圍的投影定位裝置之第一實施例的立體視圖與***圖。投影定位裝置100包含有殼體110、設置於殼體110中的雷射模組120與分光鏡模組130。其中殼體110具有出光端116，雷射模組120所射出的雷射光束為向出光端116射出。分光鏡模組130為設置在靠近殼體110的出光端116。

殼體110包含有上蓋112與下蓋114。雷射模組120包含有套筒122，套筒122上具有面向出光端116的校正孔124。雷射模組120包含有設置於套筒122中的雷射產生元件126，以及基板128。雷射產生元件126為組裝在基板128上，接著，將雷射產生元件126在組裝進套筒122，透過套筒122上的校正孔124，以確保雷射產生元件126發出的雷射光束為沿著校正孔124的方向直線前進。最後，再將套筒122與基板128焊接。

分光鏡模組130包含有支架132與分光鏡134，其中支架132為樞接在殼體110上，分光鏡134為設置在支架132上，其中分光鏡134可透過點膠的方式固定在支架132上。支架132包含有調整元件136，調整元件136為外露於殼體110，以操作調整元件136而改變分光鏡134與校正孔124的相對角度。

其中由雷射模組120之校正孔124所發出的雷射光束在經過分光鏡模組130之後，會形成穿透雷射光束與反射雷射光束而由出光端116射出。換言之，藉由分光鏡模組130可將單一雷射產生元件126所發出的雷射光束分成兩束。其中，可藉由操作外露於殼體110的調整元件136調整分光鏡134與校正孔124之間的相對角度，使得雷射光束順利形成穿透雷射光束與反射雷射光束。

參照第2A圖與第2B圖，其係分別繪示本發明之用以標記定位範圍的投影定位裝置之第二實施例於不同實施狀態的示意圖。投影定位裝置100更包含有折射鏡模組140，以及與折射鏡模組140相連的驅動元件150。折射鏡模組140與驅動元件150為設置在殼體110靠近出光端116的地方，以透過驅動元件150的作用，使折射鏡模組140選擇式地進入出光端116，如第2A圖所示，或是使折射鏡模組140選擇式地離開出光端116，如第2B圖所示。本實施例中之驅動元件150為電磁閥。

參照第2A圖，此狀態中折射鏡模組140為不進入出光端116。雷射產生元件126所發出的雷射光束200為直射向分光鏡模組130，接著，雷射光束200在經過分光鏡模組130之後會形成穿透雷射光束210以及反射雷射光束220，穿透雷射光束210與反射雷射光束220在投影面250上投影出A和A’兩點，A點和A’點之間的距離為d₁ 。

接著，參照第2B圖，驅動元件150作動而使折射鏡模組140進入出光端116，並位於穿透雷射光束210與反射雷射光束220的行進路線上，以改變穿透雷射光束210與反射雷射光束220的路徑。穿透雷射光束210與反射雷射光束220在經過折射鏡模組140折射之後，會在投影面250上投影出新的投影點B和B’兩點，B和B’兩點之間的距離為d₂ ，其中d₂ 與d₁ 不相同。

本實施例中，折射鏡模組140的設計為使得穿透雷射光束210與反射雷射光束220在經由折射鏡模組140折射之後向外偏折，亦即，當折射鏡模組140進入出光端116之後所產生的投影點B和B’之間的距離d₂ 大於折射鏡模組140進入出光端116之前所產生的投影點A和A’之間的距離d₁ 。在其他的實施例中，亦可將折射鏡模組140設計為使穿透雷射光束210與反射雷射光束220向內偏折。

參照第3A圖與第3B圖，其係繪示本發明之可標記定位範圍的實物投影機一實施例於第一實施狀態的側視圖與俯視圖。實物投影機300包含有平台310、支撐臂320、影像擷取頭330、以及設置於影像擷取頭330中的投影定位裝置340。其中支撐臂320的一端為與平台310連接，支撐臂320的另一端為與影像擷取頭330連接。

為了較為清楚的表示本實施例的內容，投影定位裝置340之殼體在本實施例中未繪示出來，本實施例之實物投影機300未按照實際比例繪示，合先敘明。

本實施例中，實物投影機300包含有兩個投影定位裝置340，影像擷取頭330包含有面向平台310的攝影鏡頭332，投影定位裝置340為分別設置在攝影鏡頭332的兩側。攝影鏡頭332可為感光耦合元件或是互補式氧化金屬半導體。攝影鏡頭332所擷取的影像為經由處理單元(圖中未繪示)與訊號傳輸單元(圖中未繪示)傳送至投影幕顯示。其中，攝影鏡頭332可具有兩種畫素不同的影像擷取模式。

第一實施狀態中，折射鏡模組346未進入分光鏡模組344與平台310之間。每一個投影定位裝置340中之雷射產生元件342所發出的雷射光束在經過分光鏡模組344之後，形成穿透雷射光束與反射雷射光束而射出，並在平台310上形成兩個定位點。設置於攝影鏡頭332兩側的兩個投影定位裝置340則可分別在平台310上投影出四個定位點，實物投影機300可透過以顯示當前的(預設為較低畫素的影像擷取模式)攝影鏡頭332的影像擷取範圍A₁ 。

接著，參照第3C圖與第3D圖，其係繪示本發明之可標記定位範圍的實物投影機一實施例於第二實施狀態的側視圖與俯視圖。第二實施狀態中，攝影鏡頭332的影像擷取模式被切換到較高畫素的影像擷取模式，在切換影像擷取模式的同時，驅動元件348亦被作動，使得折射鏡模組346被驅動元件348推動而進入分光鏡模組344與平台310之間，使得雷射產生元件342經過分光鏡模組344之後形成的穿透雷射光束與反射雷射光束，在經過折射鏡模組346之後再一次改變行進路徑，而在平台310上投影出新的定位點，而標記出當前的攝影鏡頭332(已切換至較高的畫素)的影像擷取範圍A₂ 。

同樣地，若是再一次地將攝影鏡頭332的影像擷取模式切換回較低畫素的影像擷取模式時，驅動元件348會再一次地作動，使折射鏡模組346離開投影定位裝置340的出光端，而回到如第3A與第3B圖所示之第一實施狀態。

本實施例中，在切換攝影鏡頭332的同時，可藉由驅動元件348使折射鏡模組346選擇式地對應進入或是離開出光端，藉以切換投影出來的定位點，而配合攝影鏡頭332不同的影像擷取模式標記出當前的影像擷取範圍。

由上述本發明較佳實施例可知，應用本發明具有下列優點。實物投影機僅需使用兩個投影定位裝置即可在平台上投影出四個定位點，大幅地降低了使用投影定位裝置的成本及所需的校正時間。此外，在切換攝影鏡頭的影像擷取模式時，更可配合著改變投影的定位點，以標記出當前的影像擷取範圍，使得操作更為便利。

雖然本發明已以一較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100．．．投影定位裝置

110．．．殼體

112．．．上蓋

114．．．下蓋

116．．．出光端

120．．．雷射模組

122．．．套筒

124．．．校正孔

126．．．雷射產生元件

128．．．基板

130．．．分光鏡模組

132．．．支架

134．．．分光鏡

136．．．調整元件

150．．．驅動元件

200．．．雷射光束

210．．．穿透雷射光束

220．．．反射雷射光束

250．．．投影面

300．．．實物投影機

310．．．平台

320．．．支撐臂

330．．．影像擷取頭

332．．．攝影鏡頭

340．．．投影定位裝置

342．．．雷射產生元件

344．．．分光鏡模組

346．．．折射鏡模組

140．．．折射鏡模組

348．．．驅動元件

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之詳細說明如下：

第1A圖與第1B圖係分別繪示本發明之用以標記定位範圍的投影定位裝置之第一實施例的立體視圖與***圖。

第2A圖與第2B圖係分別繪示本發明之用以標記定位範圍的投影定位裝置之第二實施例於不同實施狀態的示意圖。

第3A圖與第3B圖係繪示本發明之可標記定位範圍的實物投影機一實施例於第一實施狀態的側視圖與俯視圖。

第3C圖與第3D圖係繪示本發明之可標記定位範圍的實物投影機一實施例於第二實施狀態的側視圖與俯視圖。

100．．．投影定位裝置

110．．．殼體

112．．．上蓋

114．．．下蓋

120．．．雷射模組

122．．．套筒

124．．．校正孔

126．．．雷射產生元件

128．．．基板

130．．．分光鏡模組

132．．．支架

134．．．分光鏡

136．．．調整元件

Claims (16)

1. 一種標記定位範圍的投影定位裝置，包含：一殼體，具有一出光端；一雷射模組，設置於該殼體中，包含：一套筒，具有面向該出光端之一校正孔；以及一雷射產生元件，設置於該套筒中，該雷射產生元件所產生之一雷射光束由該校正孔射出；一分光鏡模組，設置於該殼體中，該雷射光束經過該分光鏡模組後形成一穿透雷射光束與一反射雷射光束而由該出光端射出；一折射鏡模組；以及一驅動元件，與該折射鏡模組連接，使該折射鏡模組選擇式地進入或是離開該出光端。
2. 如申請專利範圍第1項所述之標記定位範圍的投影定位裝置，其中該分光鏡模組包含一支架與一分光鏡，該支架為樞接於該殼體，該分光鏡設置於該支架上。
3. 如申請專利範圍第2項所述之標記定位範圍的投影定位裝置，其中該支架包含一調整元件，外露於該殼體，以操作該調整元件改變該分光鏡與該校正孔之間的角度。
4. 如申請專利範圍第1項所述之標記定位範圍的投影定位裝置，其中該雷射模組包含一基板，該雷射產生元件與該套筒為固定於該基板上。
5. 如申請專利範圍第1項所述之標記定位範圍的投影定位裝置，其中該驅動元件包含一電磁閥。
6. 如申請專利範圍第1項所述之標記定位範圍的投影定位裝置，其中該殼體包含一上蓋與一下蓋。
7. 一種可標記定位範圍的實物投影機，包含：一平台；一支撐臂，該支撐臂之一端與該平台連接；一影像擷取頭，設置於該支撐臂之另一端；以及至少一投影定位裝置，設置於該影像擷取頭，以在該平台上投影出至少兩定位點，其中該投影定位裝置包含：一殼體，具有一出光端；一雷射模組，設置於該殼體中，包含一套筒，以及設置於該套筒中之一雷射產生元件，該套筒具有面向該出光端之一校正孔，該雷射產生元件所產生之一雷射光束由該校正孔射出；一分光鏡模組，設置於該殼體中，該雷射光束經過該分光鏡模組後形成一穿透雷射光束與一反射雷射光束而由該出光端射出而投影在該平台上形成該至少兩定位點；一折射鏡模組；以及一驅動元件，與該折射鏡模組連接，使該折射鏡模組選擇式地進入或是離開該出光端。
8. 如申請專利範圍第7項所述之可標記定位範圍的實物投影機，其中該影像擷取頭包含一攝影鏡頭，設置於面向該平台。
9. 如申請專利範圍第8項所述之可標記定位範圍的實物投影機，其中該至少一投影定位裝置的數量為兩個，該兩投影定位裝置為分別設置於該攝影鏡頭的兩側。
10. 如申請專利範圍第7項所述之可標記定位範圍的實物投影機，其中該分光鏡模組包含一支架與一分光鏡，該支架為樞接於該殼體，該分光鏡為固定於該支架上。
11. 如申請專利範圍第10項所述之可標記定位範圍的實物投影機，其中該支架包含一調整元件，外露於該殼體，以操作該調整元件改變該分光鏡與該校正孔之間的角度。
12. 如申請專利範圍第7項所述之可標記定位範圍的實物投影機，其中該雷射模組包含一基板，該雷射產生元件與該套筒為固定於該基板上。
13. 如申請專利範圍第7項所述之可標記定位範圍的實物投影機，其中該驅動元件包含一電磁閥。
14. 如申請專利範圍第7項所述之可標記定位範圍的實物投影機，其中該影像擷取頭包含兩影像擷取模式。
15. 如申請專利範圍第14項所述之可標記定位範圍的實物投影機，其中當該折射鏡模組對應於該兩影像擷取模式進入或是離開該出光端時，該至少兩定位點之間的距離不同。
16. 如申請專利範圍第7項所述之可標記定位範圍的實物投影機，其中該殼體包含一上蓋與一下蓋。