[發明專利]交互式投影裝置

有效

• 申請號: 201310256762.3
• 申請日: 2010-06-11
• 公開（公告）號: CN103324012A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發明（設計）人: 馮耀軍;湯偉平;劉穎
• 申請（專利權）人: 香港應用科技研究院有限公司
• 主分類號: G03B21/14
• 分類號: G03B21/14;G02B27/28;G06F3/01
• 代理公司: 深圳新創友知識產權代理有限公司 44223
• 代理人: 江耀純

技術領域

本發明大體上涉及交互式投影裝置，且更明確地說，涉及能夠投影和捕捉圖像而不會在投影圖像與捕捉到的圖像之間產生位移的交互式投影裝置。

背景技術

最近，已開發了交互式投影裝置，以允許人類用戶使用投影表面來觀看例如計算機圖形、視頻等內容，以及將信息輸入到系統中。會議和演講常使用這類交互式投影裝置來實行。通過使用白板作為投影屏幕，注釋和下劃線可直接被寫在白板上，且立即在白板上形成以便組織討論。

交互式投影裝置通常包含用于將圖像投影在屏幕上的投影儀以及用于從屏幕捕捉圖像的相機。然而，由于投影儀和相機的獨立操作，就投影儀與相機之間的相對位置的變化而論，位置檢測誤差不可避免地發生，從而使對相機的額外校準和重新調焦過程成為必要。

圖1A到圖1C是說明常規投影裝置中的位置檢測誤差的圖。在圖1A中，投影儀110與相機120之間的位移導致投影儀110的投影區域“AP”與相機120的捕捉區域“AC”之間的位移。因此，對相機執行額外的校準，以便擴大捕捉區域“AC”以覆蓋投影區域“AP”，如圖1B所示。然而，一旦投影儀110被重新調焦，且投影儀與相機之間的相對位置改變，投影區域“AP”與捕捉區域“AC”之間的位移就將再次出現，如圖1C所示，且因此需要針對相機120的再校準和重新調焦過程。

頒予霍尼格（Honig）等人的標題為“具有可解譯的圖案檢測的顯示器系統（Display?System?with?Interpretable?Pattern?Detection）”的第6,979,087號美國專利描述具有可解譯的圖案檢測的顯示器系統。然而，所述顯示器系統使用被不同的光軸分開的投影儀和圖像傳感器。如上文所描述，需要校準以消除投影圖像與捕捉到的圖像之間的位移，且當投影儀被重新調焦時，圖像傳感器必須重新調焦。

在另一方面中，頒予郝宏賢（Hong-Xian?Hao）的標題為“交互式計算機投影教學管理裝置和系統（Interactive?Computer?Projection?Teaching?Management?Device?and?System）”的第201307347號中國專利公開案揭示一種代替常規投影裝置中通常使用的激光指點器的指示針，以便提供交互式計算機教學的優點。另外，頒予梅爾（Mehrl）的標題為“在投影儀平臺中使用CCD相機以獲得智能屏幕能力和其它增強（Use?of?a?CCD?Camera?in?a?Projector?Platform?for?Smart?Screen?Capability?and?Other?Enhancements）”的第7,410,260號美國專利揭示一種光學投影和捕捉系統，且主要集中在交互信號的辨認。然而，這些技術都需要外部輸入裝置來指向屏幕，且因此具有有限的應用。

在另一方面中，頒予孟凡華（Meng?Fanhua）等人的標題為“用于交互式投影顯示器的光學裝置（Optical?Device?for?Interactive?Projection?Display）”的第1,749,942號中國專利提出一種用于交互式投影顯示器的光學裝置，其具有處于投影光軸中的光束分光鏡，以使光電子檢測器與所述光學裝置的投影透鏡同軸。另外，頒予德斯坦（Destain）、帕特里克·R（Patrick?R.）等人的標題為“組合相機/投影儀系統（Combination?Camera/Projector?System）”的第20080051135號美國專利公開案揭示一種組合相機/投影系統，其包含單個偏振光束分光器（PBS）。另外，頒予卡姆（Kamm）等人的標題為“成像裝置（Imaging?Device）”的第6,830,345號美國專利揭示了一種成像裝置，其包含常見的偏振選擇性光束分光器裝置。然而，這些技術可能因單個光束分光鏡、光束分光器或光束分光器裝置的不完美的分光性能而具有較低的信噪（S/N）比。