TWI585503B - 互動式投影設備 - Google Patents

Description

互動式投影設備

本發明係涉及一種互動式投影設備；特別是指一種投影幕上影像感測裝置之視角範圍完整涵蓋整個影像投影裝置之投影範圍創新結構設計者。

按，目前現有的互動式投影設備，請參閱如第1圖所示，通常皆包含有一主機體10，該主機體10中係設置有一運算單元(圖中未示)；該主機體10之前側並分別設置有一影像投影裝置(圖中未示)以及一影像感測裝置(圖中未示)，該影像投影裝置與該影像感測裝置係分別電性連接至該運算單元，其中該投影幕20上係設置有一顯示影像之投影範圍21，而該影像投影裝置則可於該投影幕20上投射出一供互動操作之感測範圍22。

當操作的時候，使用者可利用手指直接觸碰或是利用一可於投影幕20上指定座標位置之裝置，例如可發射光束並於投影幕20上產生光點的雷射簡報筆(pointer stick)，該影像感測裝置即可感測觸碰點或是光點的座標位置以及接觸時間等數據，並將該等數據傳送至運算單元，俟運算單元處理完影像感測裝置所傳送之數據後，即可將使用者所欲投影(撥放)之影像資料傳輸至該影像投影裝置，並投影顯示在投影幕20之投影範圍21中，而產生投影互動之功 效。

惟查，該習知結構於實際應用經驗中發現仍舊存在下述問題與缺弊：傳統互動式投影機的投影範圍21與感測範圍22通常都是匹配設置，在初期的使用上當然不會有太大的問題，然而隨著人們對於投影影像品質的要求不斷提升，許多影像檔案的顯示方式都設定為16：9，其顯示區塊會比傳統4：3的顯示區塊扁平許多；再者便是影像清晰度與影像大小的提升，由於影像數位化的技術不斷創新，有些人已經逐漸放棄Full HD開始追求4K的畫質，由於影音檔案大，其投影面積當然就相對變大，於是便產生感測範圍22無法完全涵蓋投影範圍21的情況，而產生了操作盲區23，若是操控座標落於操作盲區23時，即無法產生互動式操作的效果。使得互動式的投影設備完全喪失了其應該提供的功能。

是以，針對上述習知技術所存在之問題點，如何研發出一種能夠更具理想實用性之創新構造，實有待相關業界再加以思索突破之目標及方向者。

有鑑於此，發明人本於多年從事相關產品之製造開發與設計經驗，針對上述之目標，詳加設計與審慎評估後，終得一確具實用性之本發明。

本發明解決問題之技術特點，主要在於該互動式投影設備，一主結構體，該主結構體中並設置有一運算單元；一影像投影裝置，該影像投影裝置係裝設於主結構體前側，並電性連接至該運算單元；該影像投影裝置係可供於一投影幕上投射出一顯示影像 之投影範圍；一影像感測裝置，該影像感測裝置係裝設於主結構體前側，並電性連接至該運算單元；該影像投影裝置係可供於該投影幕上投射出一供互動操作之感測範圍；至少一光學鏡片，該至少一光學鏡片係裝設於該影像感測裝置中；該至少一光學鏡片係具有視角擴增之功能。

本發明之主要效果與優點，係能夠利用該至少一光學鏡所提供之視角擴增之功能，令投影幕上影像感測裝置之感測範圍完整涵蓋整個影像投影裝置之投影範圍，達到互動不失真之目的。

10‧‧‧主機體

20‧‧‧投影幕

21‧‧‧投影範圍

22‧‧‧感測範圍

23‧‧‧操作盲區

30‧‧‧互動式投影設備

31‧‧‧主結構體

32‧‧‧運算單元

33‧‧‧影像投影裝置

40‧‧‧影像感測裝置

41‧‧‧光學鏡片

411‧‧‧桿體

412‧‧‧透光部

42‧‧‧外框架

421‧‧‧視窗

422‧‧‧固定板

43‧‧‧感測單元

431‧‧‧柱體

432‧‧‧肋條

44‧‧‧固定板

441‧‧‧穿孔

442‧‧‧穿槽

A‧‧‧投影幕

B‧‧‧投影範圍

C‧‧‧感測範圍

第1圖係習用互動式投影設備影像投影裝置與影像感測裝置所投射投影範圍與感測範圍之重疊示意圖。

第2圖係本發明之立體外觀圖。

第3圖係本發明的基本控制流程圖。

第4圖係本發明影像感測裝置之立體分解圖。

第5圖係本發明影像投影裝置與影像感測裝置所投射投影範圍與感測範圍之重疊示意圖。

請參閱第2、3、4、5圖所示，係本發明互動式投影設備之較佳實施例，惟此等實施例僅供說明之用，在專利申請上並不受此結構之限制；所述互動式投影設備30包括一主結構體31，該主結構體31中並設置有一運算單元32；一裝設於主結構體31前側 內部並電性連接至該運算單元32之影像投影裝置33，該影像投影裝置33係可供於一投影幕A上投射出一顯示影像之投影範圍B；一裝設於主結構體31前側內部並電性連接至該運算單元32之影像感測裝置40，該影像感測裝置40係可供於該投影幕A上投射出一供互動操作之感測範圍C；至少一光學鏡片41係裝設於該影像感測裝置40中；該至少一光學鏡片41係具有視角擴增之功能，令投影幕A上影像感測裝置40之感測範圍C完整涵蓋整個影像投影裝置33之投影範圍B。

該影像感測裝置40係包含有一裝設於主結構體31上之外框架42，該外框架42係形成有一視窗421，且該視窗421之兩側係分別伸設有一固定板422，其中該兩固定板422係互相平行；該至少一光學鏡片41係裝設於外框架42中並與該視窗421同軸對應；該至少一光學鏡片41係包含有一設置於兩固定板422間之桿體411以及一連設於該桿體411之透光部412，其中該透光部412係局部容置於該視窗421中。該至少一光學鏡片41之透光部412係為一凹透鏡。

該影像感測裝置40並包含有一感測單元43，該感測單元43係以同軸對應的方式裝設於該至少一光學鏡片41的後方，並配合該外框架42夾設定位該至少一光學鏡片41。該影像感測裝置40進一步包含有一固定板44，該固定板44係裝設於該外框架42上，藉以將外框架42連同該至少一光學鏡片41與該感測單元43裝設於主結構體31上。該固定板44上係形成有兩穿孔441，而該感測單元43上則伸設有兩柱體431，每一柱體431係容置於一相對應之穿孔441中，藉以限制該感測單元43與固定板44間之相對位置；又該固定板44 上並形成有一長條狀的穿槽442，而該感測單元43上則設置有一肋條432，該肋條432係插置於該穿槽442中，藉以限制該感測單元43與固定板44間之相對位置。

本發明於該至少一光學鏡片41之透光部412係具有凹透鏡之結構與功能，再利用凹透鏡發散光線與視角擴增的特性擴大影像感測裝置40在投影幕A上所形成感測範圍C的覆蓋面積，令投影幕A上影像感測裝置40之感測範圍C完整涵蓋整個影像投影裝置33之投影範圍B，而達消除習用互動式投影設備操作盲區23之實用功效。

本發明之優點：本發明所揭「互動式投影設備」主要藉由所述至少一光學鏡片創新獨特結構型態與技術特徵，使本發明對照[先前技術]所提習知結構而言，能夠提供視角擴增的功效，進而擴大影像感測裝置在投影幕上所形成感測範圍的覆蓋面積，令投影幕上影像感測裝置之感測範圍完整涵蓋整個影像投影裝置之投影範圍，達到消除互動式投影設備操作盲區之實用進步性。

30‧‧‧互動式投影設備

31‧‧‧主結構體

33‧‧‧影像投影裝置

40‧‧‧影像感測裝置

Claims (9)

1. 一種互動式投影設備，包括：一主結構體；一設置於該主結構體中之運算單元；一影像投影裝置，該影像投影裝置係裝設於該主結構體前側內部並電性連接至該運算單元；該影像投影裝置係可供於一投影幕上投射出一顯示影像之投影範圍；一影像感測裝置，該影像感測裝置係裝設於該主結構體前側內部並電性連接至該運算單元；該影像感測裝置係可供於該投影幕上投射出一供互動操作之感測範圍；至少一光學鏡片，該至少一光學鏡片係裝設於該影像感測裝置中；該光學鏡片係具有視角擴增之功能，令投影幕上影像感測裝置之感測範圍完整涵蓋整個影像投影裝置之投影範圍。
2. 如申請專利範圍第1項所述之互動式投影設備，其中該影像感測裝置係包含有一裝設於主結構體上之外框架，該外框架係形成有一視窗，該至少一光學鏡片係裝設於該外框架中並與該視窗同軸對應。
3. 如申請專利範圍第2項所述之互動式投影設備，其中該至少一光學鏡片係包含有一透光部，且該透光部係局部容置於該視窗中；該透光部係為一凹透鏡。
4. 如申請專利範圍第3項所述之互動式投影設備，其中該外框架係於 該視窗之兩側分別伸設有一固定板，該兩固定板係互相平行；該至少一光學鏡片係包含有一設置於兩固定板間之桿體，而該透光部係連設於該桿體。
5. 如申請專利範圍第2、3或4項所述之互動式投影設備，其中該影像感測裝置係包含有一感測單元，該感測單元係以同軸對應的方式裝設於該至少一光學鏡片的後方，並配合該外框架夾設定位該至少一光學鏡片。
6. 如申請專利範圍第5項所述之互動式投影設備，進一步包含有一固定板，該固定板係裝設於該外框架上，藉以將外框架連同該至少一光學鏡片與該感測單元裝設於主結構體上。
7. 如申請專利範圍第6項所述之互動式投影設備，其中該固定板上係形成有兩穿孔，該感測單元上則伸設有兩柱體，每一柱體係容置於一相對應之穿孔中，藉以限制該感測單元與固定板間之相對位置。
8. 如申請專利範圍第6項所述之互動式投影設備，其中該固定板上係形成有一長條狀的穿槽，該感測單元上則設置有一肋條，該肋條係插置時該穿槽中，藉以限制該感測單元與固定板間之相對位置。
9. 如申請專利範圍第7項所述之互動式投影設備，其中該固定板上係形成有一長條狀的穿槽，該感測單元上則設置有一肋條，該肋條係插置於該穿槽中，藉以限制該感測單元與固定板間之相對位置。