[發明專利]交互式投影光學系統及交互式投影光學設備

在審

• 申請號: 201810121181.1
• 申請日: 2018-02-07
• 公開（公告）號: CN108121137A
• 公開（公告）日: 2018-06-05
• 發明（設計）人: 汪際軍
• 申請（專利權）人: 全普光電科技（上海）有限公司
• 主分類號: G03B21/14
• 分類號: G03B21/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供了一種交互式投影光學系統及交互式投影光學設備，包括：光源，設置于光源的一側的角度擴束鏡頭，對光束進行角度調制；設置于角度擴束鏡頭遠離光源的一側的光束調制鏡頭，對調制后的光束沿多個不同的方向進行方向調制，并且投影出交互界面；設置于光源與廣角鏡頭之間、或者角度擴束鏡頭與光束調制鏡頭之間、或者光束調制鏡頭與交互界面之間的影像元件，使光束透過影像元件形成目標圖案并最終投影到交互界面中；光束調制鏡頭對擴散后的光束沿一個方向進行第一調制處理，對擴散后的光束沿剩余方向進行第二調制處理，經處理后的光束使得最終投影的目標圖案沿所述剩余方向得到擴大，實現了對交互界面的以及目標圖案的投影尺寸的自由調制。

技術領域

本發明涉及光學技術領域，具體涉及一種交互式投影光學系統及交互式投影光學設備。

背景技術

交互式投影光學系統基于投影元件，配合傳感器感測、跟蹤算法，使用戶可以在交互界面上操作，實現交互功能。

由于現有的手機、電腦等便攜數碼產品的鍵盤以及操作界面都是在顯示屏上顯示出來，并且利用觸摸屏來完成相應的輸入工作，或者是利用外接輸入鍵盤來實現操作，從而使得輸入操作不方便，以及不便于攜帶。

因此，利用交互式投影光學系統實現人機交互，通過投影出各種所需交互的界面和操作圖案，來實現輸入等操作。

然而，現有的交互式投影光學系統所投影出的操作圖案容易出現變形，操作圖案的調整不方便；并且往往產生投影的面積較大而實際得到的有效操作界面即操作圖案的亮度不高的問題，從而導致使用者的操作舒適度下降，浪費光能。

發明內容

為了克服以上問題，本發明旨在提供一種交互式投影光學系統及設備，通過對光路的有效調節，實現對操作圖案的靈活調整。

為了達到上述目的，本發明提供了一種交互式投影光學系統，包括：

光源，用于發射出光束；

角度擴束鏡頭，設置于光源的一側，用于對光束進行第一階段角度調制，然后使光束進入光束調制鏡頭；

光束調制鏡頭，設置于角度擴束鏡頭遠離光源的一側，用于對從角度擴束鏡頭調制的光束沿多個不同的方向進行第二階段方向調制，并且投影出交互界面；

影像元件，設置于光源與廣角鏡頭之間、或者角度擴束鏡頭與光束調制鏡頭之間、或者光束調制鏡頭與交互界面之間，從而使光束透過影像元件形成目標圖案并最終投影到所述交互界面中；其中，第二階段調制包括：光束調制鏡頭對光束沿一個方向進行第一調制處理，同時對光束沿剩余方向進行第二調制處理，經處理后的光束使得最終投影在交互界面的目標圖案沿所述剩余方向得到擴大。

優選地，所述角度擴束鏡頭、光束調制鏡頭、影像元件構成的光路為同軸光路或非同軸光路。優選地，所述第一調制處理為壓縮處理，第二調制處理為再擴散處理。

優選地，所述光束調制鏡頭對擴散后的光束沿垂直交互界面的方向和平行交互界面的方向進行調制，其中，沿垂直交互界面的方向進行壓縮處理，沿平行交互界面的方向進行再擴散處理，使得形成的目標圖案沿平行交互界面的方向拉伸。

優選地，所述角度擴束鏡頭采用廣角鏡頭。

優選地，所述廣角鏡頭的片數為單片或多片。

優選地，所述廣角鏡頭的表面采用球面、非球面、或二次曲面。

優選地，所述光束調制鏡頭的片數為單片或多片。

優選地，所述光束調制鏡頭為柱面鏡、或胎面鏡、或實現不同方向的光束角度特殊調制的鏡片。

優選地，所述影像元件具有微縮影像。

為了達到上述目的，本發明還提供了一種交互式投影光學設備，其包含上述任意一項所述的交互式投影光學系統。