CN101071258B

CN101071258B - 利用非可见光辨识图案的投影装置

Info

Publication number: CN101071258B
Application number: CN2006100817200A
Authority: CN
Inventors: 周智章; 陈荣耀
Original assignee: BenQ Corp
Current assignee: BenQ Corp
Priority date: 2006-05-10
Filing date: 2006-05-10
Publication date: 2010-12-15
Anticipated expiration: 2026-05-10
Also published as: CN101071258A

Abstract

本发明公开一种光学系统，包括光源、第一光学元件、投射镜、以及电磁波传感器。其中来自光源的光线，通过第一光学元件，然后通过投射镜后，入射至屏幕，而入射至屏幕的光线由屏幕反射后，经过投射镜，然后返回第一光学元件，并经由第一光学元件入射至电磁波传感器。上述的电磁波传感器可为红外线传感器，并利用光源可同时发出可见光与红外线的特性，当欲侦测屏幕上的图形时，可以直接以光学系统本身进行，无需另外加装红外线的发射源与红外线传感器。

Description

利用非可见光辨识图案的投影装置

技术领域

本发明涉及一种光学系统，特别是涉及一种内置电磁波传感器的光学系统。

背景技术

如图1所示，当使用投影机10将画面投射至屏幕20上时，在某些情况下，必须读取画面上的信息，例如需要扫描画面中的条形码30，需要在投影机10的外部另外加装红外线的发射源40以及红外线传感器50，在使用上甚为不便。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种内置有红外线传感器的光学系统，可应用于投影机中，而且利用投影机的灯泡会同时发出可见光及红外线的特性，在需要读取画面上的信息时，可以直接利用投影机本身进行，以减少系统的复杂度。

本发明的光学系统的一较佳实施例包括光源、第一光学元件、投射镜、以及电磁波传感器。其中来自光源的光线，通过第一光学元件，然后通过投射镜后，入射至屏幕，而入射至屏幕的光线由屏幕反射后，经过投射镜，然后返回第一光学元件，并经由第一光学元件入射至电磁波传感器。

在上述的较佳实施例中，第一光学元件可为棱镜，并具有第一面，在第一面上形成镀膜，来自光源的光线穿透第一面，而由屏幕反射的光线入射至第一面，并由镀膜反射至该电磁波传感器。

在上述的较佳实施例中，第一光学元件为一反射镜，并具有第二面，在第二面上形成镀膜，来自光源的光线入射至第二面并由镀膜反射后通过投射镜，而由屏幕反射的光线则穿透第二面而入射至电磁波传感器。

在上述的较佳实施例中，由于光源所发出的光线包括可见光与红外线，电磁波传感器可为红外线传感器。

本发明的投影机系统可将画面影像投射至显示屏，该投影机包括：光源、光阀、投射镜、镀膜以及非可见光传感器。光源输出光线，该光线包括可见光与非可见光，光阀依据一输入信号调变该光线成为该画面影像，投射镜将该画面影像投射至该显示屏，当该画面影像被投射至该显示屏后，该非可见光被该显示屏反射后形成一非可见光影像，镀膜系设置于该光阀与该投射镜间，该非可见光影像被该显示屏反射返回该镀膜后，该镀膜反射该非可见光影像，非可见光传感器设置于该透镜附近预设位置，用以接受被该镀膜反射的该非可见光影像。

在上述的投影机系统中，该显示屏可选择性地设置一预设图案，该投影机系统更包含有微处理器与内存与该非可见光传感器电连接，该内存中储存该预设图案，而该微处理器可判别该非可见光影像中是否包括该预设图案。

为了让本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合所附图示，作详细说明如下：

附图说明

图1为现有的读取投影机所投射画面中的信息的方法的示意图；

图2为本发明的光学系统的一实施例的示意图；

图3为本发明的光学系统的另一实施例的示意图。

主要元件符号说明：

10～投影机

20～屏幕

30～条形码

40～红外线发射源

50～红外线传感器

100～投影机

110～光源

120～聚光透镜

130～第一棱镜

140～微型反射镜元件

150～第二棱镜

151～第一面

152～镀膜

160～投射镜

170～红外线传感器

180～内存

190～微处理器

200～投影机

210～光源

230～棱镜

240～微型反射镜元件

250～反射镜

251～第二面

252～镀膜

260～投射镜

270～红外线传感器

280～内存

290～微处理器

400～个人计算机

具体实施方式

本发明的光学系统系以应用至投影机为例做说明。

第一实施例

如图2所示，本发明的第一实施例的投影机100包括光源110、聚光透镜120、第一棱镜130、微型反射镜光阀元件(Digital Micromirror Device，DMD)140、第二棱镜150、投射镜160以及红外线传感器(电磁波传感器、非可见光传感器)170。第二棱镜150具有第一面151，在第一面151上形成镀膜152。

来自光源110的光线，包括可见光与非可见的红外线光，由聚光透镜120汇聚之后，入射至第一棱镜130，经由界面131反射后，入射至微型反射镜光阀元件140，而DMD光阀元件140依据外部输入的影像信号调变该光线成为欲投射的画面影像，经由微型反射镜光阀元件140反射后，穿透第一棱镜130，然后穿透第二棱镜150的第一面151，并穿透镀膜152，然后光线通过投射镜160后投射至屏幕20上。

若使用者选择性地在屏幕20预设右下角区域放置预设大小的条形码30，则光线照射至条形码30后反射的红外线光线可产生条形码30的红外线影像。该红外线影像通过投射镜160后入射至第二棱镜150的第一面151，并由镀膜152反射该红外线影像至第二棱镜150附近预设位置的红外线传感器170；由此，红外线传感器170针对该预设右下角区域进行感测，可以读取条形码30的信息。

红外线传感器170分别连接于内存180以及微处理器190，在内存180中储存多个预设的条形码图案，而微处理器190可判别该反射的红外线影像中是否为该预设条形码图案其中之一。

内存180及微处理器190，可以是设置在该投影机内部的特殊硬件，或是在以USB信息总线连接的外部个人计算机中。

若微处理器190比对确认该反射的红外线影像确实为预设条形码图案其中之一，则微处理器会指示该投影机或外部个人计算机做出相对应的动作；如该多个预设条形码图案可分别对应到下列指令之一：播放配乐，OSD显示相关字幕，调整屏幕亮度/色调，个人计算机Powerpoint投影片换页。

如此通过红外线传感器170是否感测到使用者放置的预设条形码图案30，可以令微处理器190产生相对应投影机指令或个人计算机指令，而控制投影机100或个人计算机(外部影像源)400。

由于投影机100的光源110为灯泡，灯泡发出的光线中，除了可见光之外，还有红外线，因此无须在投影机100的外部另外设置红外线的发射源，又因为红外线传感器170已经内置于投影机100中，因此也无须另外设置红外线传感器。

第二实施例

如第3图所示，本发明的第二实施例的投影机200包括光源210、棱镜230、微型反射镜元件240、反射镜250、投射镜260以及红外线传感器270。反射镜250具有第二面251，在第二面251上形成镀膜252。

来自光源210的光线，入射至棱镜230，由棱镜230反射后，入射至微型反射镜元件240，然后经由微型反射镜元件240反射后，穿透棱镜230，入射至反射镜250的第二面251，由第二面251上的镀膜252反射后，通过投射镜260并投射至屏幕20上。

若使用者选择性地在屏幕20预设右下角区域放置预设大小的条形码30，光线照射至条形码30后产生反射，可产生条形码30的红外线影像。该红外线影像从屏幕20反射的光线，通过投射镜260后入射至反射镜250的第二面251，并穿透镀膜252而入射至红外线传感器270，由此，红外线传感器170针对该预设右下角区域进行感测，可以读取条形码30的信息。

红外线传感器270分别连接于内存280以及微处理器290，在内存280中储存多个预设的条形码图案，而微处理器290可判别该反射的红外线影像中是否为该预设条形码图案其中之一。

内存280及微处理器290，可以是设置在该投影机内部的特殊硬件，或是在以USB信息总线连接的外部个人计算机中。

若微处理器290比对确认该反射的红外线影像确实为预设条形码图案其中之一，则微处理器会指示该投影机或外部个人计算机做出相对应的动作；如该多个预设条形码图案可分别对应到下列指令之一：播放配乐，OSD显示相关字幕，调整屏幕亮度/色调，个人计算机Powerpoint投影片换页。

如此通过红外线传感器270是否感测到使用者放置的预设条形码图案30，可以令微处理器290产生相对应投影机指令或个人计算机指令，而控制投影机200或个人计算机(外部影像源)400。

由于投影机200的光源210为灯泡，灯泡210发出的光线中，除了可见光之外，还有红外线，因此无须在投影机200的外部另外设置红外线的发射源，又因为红外线传感器270已经内置于投影机200中，因此也无须另外设置红外线传感器。在本实施例中，当光线入射至镀膜252时，会产生部分穿透及部分反射的现象，通过调整镀膜的厚度及材质，可以调整穿透及反射的比例，在本实施例中，穿透及反射各为50％。

通过本发明所揭露的光学系统，当欲读取屏幕上的信息时，无需另外设置红外线的发射源及传感器，直接以光学系统本身就可以进行，可以简化装备，并便于使用。

虽然结合以上较佳实施例揭露了本发明，然而其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作一些的更动与润饰，因此本发明的保护范围应以附上的权利要求所界定的为准。

Claims

1.一种光学系统，包括：

一光源，该光源所发出的光线包括可见光与红外线光；

一第一光学元件；

一投射镜；以及

一红外线传感器，其中来自该光源的光线，通过该第一光学元件，然后通过该投射镜后，入射至一屏幕，而入射至该屏幕的红外线光由该屏幕反射后，经过该投射镜，然后返回该第一光学元件，并经由该第一光学元件入射至该红外线传感器。

2.如权利要求1所述的光学系统，其中该第一光学元件为一棱镜，并具有一第一面，在该第一面上形成一镀膜，来自该光源的光线穿透该第一面，而由该屏幕反射的红外线光入射至该第一面，并由该镀膜反射至该红外线传感器。

3.如权利要求1所述的光学系统，其中该第一光学元件为一可透过的反射镜，并具有一第二面，在该第二面上形成一镀膜，来自该光源的光线入射至该第二面并由该镀膜反射后通过该投射镜，而由该屏幕反射的红外线光则穿透该第二面而入射至该红外线传感器。

4.一种投影机，包括：

一光源，该光源所发出的光线包括可见光与红外线光；

一微型反射镜元件；

一第一光学元件；

一投射镜；以及

一红外线传感器，其中来自该光源的光线，由该微型反射镜元件反射后，通过该第一光学元件，然后通过该投射镜后，入射至一屏幕，而入射至该屏幕的红外线光由该屏幕反射后，经过该投射镜，然后返回该第一光学元件，并经由该第一光学元件入射至该红外线传感器。

5.如权利要求4所述的投影机，其中该第一光学元件为一棱镜，并具有一第一面，在该第一面上形成一镀膜，来自该光源的光线穿透该第一面，而由该屏幕反射的红外线光入射至该第一面，并由该镀膜反射至该红外线传感器。

6.如权利要求4所述的投影机，其中该第一光学元件为一可透过的反射镜，并具有一第二面，在该第二面上形成一镀膜，来自该光源的光线入射至该第二面并由该镀膜反射后通过该投射镜，而由该屏幕反射的光线则穿透该第二面而入射至该红外线传感器。

7.一种投影机，接收一外部影像源提供的一输入信号，该投影机包括：

一光源，输出一光线，该光线包括一可见光与一红外线光；

一光阀，依据该输入信号调变该光线成为一画面影像；

一投射镜，将该画面影像投射至一显示屏，当该画面影像被投射至该显示屏后，该红外线光被该显示屏反射后形成一红外线影像；

一镀膜，设置于该光阀与该投射镜间，该红外线影像被该显示屏反射返回该镀膜后，该镀膜反射该红外线影像；及

一红外线传感器，设置于该透镜附近一预设位置，用以接受被该镀膜反射的该红外线影像。

8.如权利要求7所述的投影机，其中该显示屏可选择性地设置一预设图案，该投影机更包括有一微处理器与一内存与该红外线传感器电连接，该内存中储存该预设图案，而该微处理器可判别该红外线影像中是否为该预设图案。

9.如权利要求8所述的投影机，其中该内存储存多个预设图案，而该微处理器判别该红外线影像中是否为该多个预设图案其中之一。

10.如权利要求8所述的投影机，其中该预设图案对应到一投影机指令，使用者通过放置该预设图案产生该投影机指令而控制该投影机。

11.如权利要求8所述的投影机，其中该投影机与该外部影像源以一信息总线连接，该预设图案对应到一外部影像源指令，该投影机通过该信息总线传递该外部影像源指令至该外部影像源。

12.如权利要求8所述的投影机，其中该预设图案设置于该显示屏一预设区域，故该红外线传感器针对该预设区域进行感测。

13.一种投影系统，为一投影机与一外部影像源的组合，该外部影像源提供一输入信号给该投影机，该投影机包括：

一光源，输出一光线，该光线包括一可见光与一红外线光；

一光阀，依据该输入信号调变该光线成为一画面影像；

14.如权利要求13所述的投影系统，其中该显示屏可选择性地设置一预设图案，该外部影像源更包括有一微处理器与一内存与该红外线传感器电连接，该内存中储存该预设图案，而该微处理器可判别该红外线影像中是否包括该预设图案。

15.如权利要求14所述的投影系统，其中该预设图案对应到一投影机指令，使用者通过放置该预设图案产生该投影机指令而控制该投影机。

16.如权利要求14所述的投影系统，其中，该预设图案对应到一外部影像源指令，使用者通过放置该预设图案产生该外部影像源指令而控制该外部影像源。

17.如权利要求13所述的投影系统，其中该预设图案设置于该显示屏一预设区域，故该红外线传感器是针对该预设区域进行感测。