CN103091964B - 调校辅助工具及投影系统 - Google Patents

Abstract

本发明揭露一种调校辅助工具及投影系统。该投影系统用以于平面上投影影像并包含光幕产生装置、调整机构及该调校辅助工具。该光幕产生装置用以投影光幕于该平面上。该调整机构连接该光幕产生装置。该调校辅助工具包含至少一定位柱。每一个定位柱具有表面及设置于该表面上的指示标记。该定位柱可同时设置于该平面上，使得该光幕可同时于每一个定位柱的表面上对应形成投影影像。该调整机构用以根据该投影影像与该对应的指示标记的关系调整该光幕相对于该平面的设置，进而避免该光幕歪斜设置造成触控操作不稳定的问题。

Description

调校辅助工具及投影系统

技术领域

本发明关于一种投影系统及其校正工具，尤指一种使用光幕、具有触控功能的投影系统及校正光幕设置的校正工具。

背景技术

在触控系统日趋成熟之下，拥有大尺寸与多点触控技术的电子装置将成为未来的主流。目前，光学式触控系统相较其他方式，如电阻式、电容式、超音波式等，有更低成本与更易达成的优势。随着科技的进步与发展，具有触控功能的投影系统也愈来愈普及。一般而言，具有触控功能的投影系统是利用激光所形成的光幕作为触控感测光源。欲使投影机的镜头精确地感测到显示平面上任一触控点，光幕便需与显示平面保持一定的平行度。当光幕相对显示平面产生歪斜时，触控操作将显得不稳定，故于使用触控功能前，需进行光幕平行度的调整。目前光幕歪斜后必须经由受过训练的人员来校正，这给一般用户的使用带来很大不便。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种调校辅助工具及投影系统，用于光幕的调校操作。该调校辅助工具可提供对该光幕设置直觉式的观察，使得未经特别训练的一般使用者即可利用该调校辅助工具调整该光幕的设置。

为达到上述目的，本发明第一技术方案提供了一种调校辅助工具，用于光幕的调校操作，该光幕投影于平面上，该调校辅助工具包含：第一定位柱，设置于该平面的第一位置上，且具有第一表面及设置于该第一表面上的第一指示标记，该光幕可于该第一表面形成第一投影影像，该调校操作依据该第一投影影像与该第一指示标记的关系。

优选的，更包含第二定位柱，设置于该平面的第二位置上，且具有第二表面及设置于该第二表面上的第二指示标记，其中该光幕可同时于该第一表面及该第二表面上分别形成该第一投影影像及第二投影影像，该调校操作依据该第一投影影像与该第一指示标记的关系及该第二投影影像与该第二指示标记的关系。

优选的，更包含第三定位柱，设置于该平面的第三位置上，且具有第三表面及设置于该第三表面上的第三指示标记，其中该光幕可同时于该第一表面、该第二表面及该第三表面上分别形成该第一投影影像、该第二投影影像及第三投影影像，该调校操作根据该第一投影影像与该第一指示标记的关系、该第二投影影像与该第二指示标记的关系及该第三投影影像与该第三指示标记的关系。

优选的，更包含抓持件，该抓持件包含平板部及抓持部，该平板部连接该第一定位柱、该第二定位柱及该第三定位柱，其中该第一定位柱、该第二定位柱及该第三定位柱非共线设置。

优选的，该第一定位柱、该第二定位柱及该第三定位柱固定设置于该平面的边缘区域。

优选的，该光幕透过光幕产生装置产生，其中该第一定位柱及该第二定位柱设置于该光幕产生装置的两侧。

优选的，该光幕是以不可见光投影形成，其中该第一定位柱于该第一表面上具有第一荧光层，该第一投影影像由该第一荧光层经该光幕照射激发而形成，该第一指示标记设置该第一荧光层上，该第二定位柱于该第二表面上具有第二荧光层，该第二投影影像由该第二荧光层经该光幕照射激发而形成，该第二指示标记设置该第二荧光层上。

优选的，该第一指示标记为刻度尺。

优选的，该调校辅助工具更包含抓持件，连接该第一定位柱及该第二定位柱。

优选的，多个连接结构设置于该平面，其中该第一定位柱及该第二定位柱固定于该多个连接结构。

优选的，该第一位置位于该光幕的投影方向上。

为达到上述目的，本发明第二技术方案提供了一种投影系统，包含：投影机，用以于平面上投影影像；光幕产生装置，用以投影光幕于该平面上，该光幕平行该平面，使用者可触碰该光幕以产生触控讯号；调整机构，连接该光幕产生装置；以及如第一技术方案所述的调校辅助工具，该调校辅助工具具有表面及设置于表面上的指示标记；其中，该光幕可于该平面上形成投影图像，该调整机构用以根据该投影影像与该对应的指示标记的关系调整该光幕相对于该平面的设置。

与现有技术相比，本发明提供的调校辅助工具及投影系统，提供直接的视觉观测，其使用方法简单，使得未经特别训练的一般使用者亦能轻松、迅速地利用该调校辅助工具调整该光幕的设置。

关于本发明的优点与精神可以藉由以下的发明详述及所附图得到进一步的了解。

附图说明

图1为根据本发明较佳实施例的投影系统示意图。

图2为图1中调校辅助工具的示意图。

图3为图1中光幕产生装置及调整机构于另一视角的示意图。

图4为本发明另一实施例的投影系统的示意图。

图5为本发明第三实施例的投影系统的示意图。

具体实施方式

为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。

请参阅图1，其为根据本发明较佳实施例的投影系统1的示意图。投影系统1包含投影机10、光幕产生装置12、调整机构14、支架16及调校辅助工具18。支架16用于支撑投影机10，使得投影机10相对于平面20(例如墙面)设置以能于平面20上投影影像；于本实施例中，支架16直接固定于平面20上，但本发明不以此为限。另外，于本实施例中，投影机10是利用反射投影的方式，但本发明不以此为限，例如投影机10直接投影于平面20上，且其投影方向垂直于平面20。光幕产生装置12用以投影光幕22于平面20上，例如以激光光源打出激光后，经由镜片分光及线性扩散器的作用，将光路扩散展开为平面光幕22，此光幕22平行于平面20且位于该影像之上，藉此，使用者可根据该影像的指示触碰光幕22以产生触控讯号，进而实现触控功能。实际上，该触控讯号可为使用者(例如手指)反射光幕22的光线，投影系统1可包含感测器(未绘示于图中)，例如直接与投影机10结构整合，以接受此反射光线并传送至系统主机分析触控位置，此系统主机可再据以控制投影机10的投影；此投影触控机制为习知技艺者所熟知，不另赘述。调整机构14连接光幕产生装置12，用以调整光幕产生装置12的设置，使得光幕22能正确投影于平面20之上。于本实施例中，调整机构14亦设置于支架16上，但本发明不以此为限。

请参阅图2，其为调校辅助工具18的示意图。调校辅助工具18包含抓持件182、第一定位柱184、第二定位柱186及第三定位柱188。抓持件182包含平板部1822及与平板部1822连接的抓持部1824，其中抓持部1824仅为便于使用者抓持实际上抓持件182亦可以设计成其它形状，或是仅以单一形态结构(例如仅平板部1822)。平板部1822连接第一定位柱184、第二定位柱186及第三定位柱188。第一定位柱184具有第一表面1842及设置于第一表面1842上的第一指示标记1844，第二定位柱186具有第二表面1862及设置于第二表面1862上的第二指示标记1864，第三定位柱188具有第三表面1882及设置于第三表面1882上的第三指示标记1884。由于光幕22需平行于平面20设置，触控位置才能被精确地判断出来，故投影系统1正式使用前，需先确认光幕22的设置。于本实施例中，可使用调校辅助工具18及调整机构14实施光幕22的调校操作。

于实际使用中，使用者以手抓持抓持件182的抓持部1824，使得第一定位柱184、第二定位柱186及第三定位柱188同时接触平面20。此时，第一定位柱184、第二定位柱186及第三定位柱188分别设置于平面20上的第一位置P11、第二位置P12及第三位置P13(于图1中，以箭头指示其位置)，光幕22将同时在第一表面1842、第二表面1862及第三表面1882上分别形成第一投影影像1846、第二投影影像1866及第三投影影像1886。由于第一定位柱184、第二定位柱186及第三定位柱188非共线设置，因此第一投影影像1846、第二投影影像1866及第三投影影像1886即可反映光幕22的设置。第一投影影像1846、一第二投影影像1866及第三投影影像1886与第一指示标记1844、第二指示标记1864及第三指示标记1884的对应关系，即可反映出光幕22相对于平面20的平行度。因此，使用者即可根据第一投影影像1846与第一指示标记1844的关系、第二投影影像1866与第二指示标记1864的关系及第三投影影像1886与第三指示标记1884的关系，利用调整机构14调整光幕22的设置。

进一步来说，于本实施例中，第一指示标记1844、第二指示标记1864及第三指示标记1884均分别为刻度尺，其包含多个刻度。第一投影影像1846、第二投影影像1866及第三投影影像1886分别形成于第一指示标记1844、第二指示标记1864及第三指示标记1884，利用其上的刻度即可精确判断出第一投影影像1846、第二投影影像1866及第三投影影像1886相对平面20的距离，亦即可轻易地判断出光幕22是否平行于平面20。虽然以刻度尺有助于量化光幕22相对于平面20的设置观察，但本发明不以此为限。例如，第一指示标记1844、第二指示标记1864及第三指示标记1884均分别为单一刻度，使用者可操作调整机构14以使第一投影影像1846、第二投影影像1866及第三投影影像1886分别与第一指示标记1844、第二指示标记1864及第三指示标记1884重叠，作为调校操作的停止条件。此单一刻度可设定为光幕22的最佳设置位置(相对于平面20)。于实际上，第一指示标记1844、第二指示标记1864及第三指示标记1884即便形式不同，亦可以上述实施方式，混合应用。

补充说明的是，一般而言，为避免光幕22于空气中的散射现象影响投影机10的影像投影效果，故光幕22通常使用不可见光投影形成。于此情形，于实际上，第一定位柱184于第一表面1842上具有第一荧光层1848，第二定位柱186于第二表面1862上具有第二荧光层1868，第三定位柱188于第三表面1882上具有第三荧光层1888，荧光层1848、1868、1888可为荧光粉末涂层，其涂布区域(以影线表示于图2中)不以部分的表面1842、1862、1882为限，于实际上，亦得整个表面1842、1862、1882均涂布荧光粉末。另外，于实际上，定位柱184、186、188整体亦得直接以相同或不同的荧光材料制作。于本实施例中，第一投影影像1846由第一荧光层1848经光幕22照射激发而形成，第二投影影像1866由第二荧光层1868经光幕22照射激发而形成，第三投影影像1886由第三荧光层1888经光幕22照射激发而形成。

请参阅图1及图3，图3为光幕产生装置12及调整机构14于另一视角的示意图。如图1所示，光幕22相对于平面20的设置包含相对于平面20的平行度及与平面20的距离；换言之，光幕22除需于X-Y平面上平行于平面20，亦需于Z轴上与平面20保持相当距离。于本实施例中，调整机构14主要利用两个枢轴关节142、144及一个滑动关节146，其中枢轴关节142可使光幕22相对于X轴旋转，枢轴关节144可使光幕22相对于Z轴旋转，滑动关节146可使调整机构14相对于支架16移动，进而使光幕22沿Z轴平行于平面20移动。调整机构14的操作为习知技艺者所熟知，进而能轻易完成光幕22的调校操作，不另赘述。另外，调整机构14亦包含伸缩关节148，用以使光幕22于X-Y平面上沿Y轴移动，以进一步调整光幕22相对于投影机10(或平面20)的相对位置。于应用上，本发明的调整机构不限前述实施例，例如直接以万向关节取代前述枢轴关节142、144，又例如可另包含枢轴关节，用以使光幕22能相对于Y轴旋转。于调校完成后，光幕22即如预设设置，投影系统1的触控功能即可正常运作。

另外，调校辅助工具18于调校操作中，原则上可设置于平面20上任何位置，仅需为光幕22可及之处即可。然于使用上，可将调校辅助工具18设置于光幕产生装置12下方，使得第一定位柱184及第二定位柱186位于光幕产生装置12的两侧(亦即第一位置P11及第二位置P12位于光幕产生装置12的两侧)，第三定位柱184则大致位于光幕产生装置12的正下方(亦即第三位置P13位于光幕产生装置12的正下方，即位于光幕产生装置12投影光幕22的方向上)，如此可使投影影像1846、1866、1886于定位柱184、186、188上的投影位置于调校过程中变化较小，为便于观察、调校操作。此外，调校辅助工具18靠近光幕产生装置12设置，可使使用者易于观察到当光幕22严重偏离预定设置位置的情形(例如光幕22初始时严重歪斜设置)，亦有助于调校操作。但本发明均不以此为限。

于前述实施例中，调校辅助工具18为单一可移动物件，于调校后可移离光幕22，但本发明不以此为限。请参阅图4，其为根据另一实施例的投影系统3的示意图。投影系统3与投影系统1结构配置大致相同，故投影系统3仍沿用投影系统1的元件符号，关于投影系统1的相关说明于此可适用者，亦有适用，不另赘述。投影系统3与投影系统1主要不同之处在于投影系统3的调校辅助工具38非单一物件，而是分开的定位柱382、384、386、388，固定设置于平面20的边缘区域20a，亦即定位柱382、384、386、388设置于平面20上的位置P31、P32、P33、P34(于图4中，以箭头指示其位置)位于边缘区域20a内；于本实施例中，大致位于光幕22的角落处。光幕22原则上无限延伸，在不考虑强度衰减的问题，前述角落指投影系统3有效触控感测范围的角落，一般而言，此触控感测范围大致与投影机10于平面20的投影范围相当，多为矩形；但本发明不以此为限。于本实施例中，定位柱382、384、386、388固定于设置在平面20上的多个连接结构392、394、396、398以达到固定于平面20上的目的。于实作上，定位柱382、384、386、388亦得以锁入、插入、粘着、磁吸(如平面20为磁性白板的表面)或其他固定的方式固定于平面20(如墙面)上。同样的，光幕22将于定位柱382、384、386、388上形成投影影像，使用者即可根据该等投影影像，利用调整机构14调校光幕22相对于平面20的设置。关于定位柱382、384、386、388之其他说明，可参阅前述关于定位柱184、186、188的相关说明，不另赘述。

于前述实施例中，由于定位柱382、384、386、388为固定设置，故为避免影响投影系统3的正常运作(影像投影、触控功能)，定位柱382、384、386、388需设置于平面20的边缘区域20a；但本发明不以固定设置为限。请参阅图5，其为根据本发明第三实施例的投影系统5的示意图。投影系统5与投影系统3结构配置大致相同，故投影系统5仍沿用投影系统3的元件符号，关于投影系统3之相关说明于此可适用者，亦有适用，不另赘述。投影系统5与投影系统3主要不同之处在于投影系统5的调校辅助工具58的定位柱582、584、586得以可活动的方式设置于平面20上，因此于光幕22调校操作中，定位柱582、584、586得与调校辅助工具18一样，可设置于平面20内侧(即投影机10于平面20上的投影范围)。定位柱582、584、586可采用磁吸的方式(如平面20为磁性白板的表面)暂时性地设置于平面20(如墙面)上，此时定位柱582、584、586设置于平面20上之位置P51、P52、P53(于图5中，以箭头指示其位置)的设定即为任意。同样的，光幕22将于定位柱382、384、386、388上形成投影影像，使用者即可根据该等投影影像，利用调整机构14调校光幕22相对于平面20的设置。补充说明的是，由于定位柱582、584、586采分离、可活动的方式设置于平面20上，因此相较于调校辅助工具18，定位柱582、584、586于光幕22的调校操作中的设置更具弹性。关于定位柱582、584、586的其他说明，可参阅前述关于定位柱382、384、386、388的相关说明，不另赘述。

如前述各实施例说明，本发明的调校辅助工具均利用可视觉观测的投影影像，使得使用者可直接观测，无需额外观测工具(例如不可见光探测器)，故相较于习知技术，本发明调校辅助工具使用方法简单，使得未经特别训练的一般使用者亦能使用，进而轻松、迅速地进行光幕的调校操作。

本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种调校辅助工具，用于光幕的调校操作，该光幕投影于平面上，其特征在于，该调校辅助工具包含：

第一定位柱，设置于该平面的第一位置上，且具有第一表面及设置于该第一表面上的第一指示标记，该光幕可于该第一表面形成第一投影影像，该调校操作依据该第一投影影像与该第一指示标记的关系；

第二定位柱，设置于该平面的第二位置上，且具有第二表面及设置于该第二表面上的第二指示标记，其中该光幕可同时于该第一表面及该第二表面上分别形成该第一投影影像及第二投影影像，该调校操作依据该第一投影影像与该第一指示标记的关系及该第二投影影像与该第二指示标记的关系；

第三定位柱，设置于该平面的第三位置上，且具有第三表面及设置于该第三表面上的第三指示标记，其中该光幕可同时于该第一表面、该第二表面及该第三表面上分别形成该第一投影影像、该第二投影影像及第三投影影像，该调校操作根据该第一投影影像与该第一指示标记的关系、该第二投影影像与该第二指示标记的关系及该第三投影影像与该第三指示标记的关系。

2.如权利要求1所述的调校辅助工具，其特征在于，更包含抓持件，该抓持件包含平板部及抓持部，该平板部连接该第一定位柱、该第二定位柱及该第三定位柱，其中该第一定位柱、该第二定位柱及该第三定位柱非共线设置。

3.如权利要求1所述的调校辅助工具，其特征在于，该第一定位柱、该第二定位柱及该第三定位柱固定设置于该平面的边缘区域。

4.如权利要求1所述的调校辅助工具，其特征在于，该光幕透过光幕产生装置产生，其中该第一定位柱及该第二定位柱设置于该光幕产生装置的两侧。

5.如权利要求1所述的调校辅助工具，其特征在于，该光幕是以不可见光投影形成，其中该第一定位柱于该第一表面上具有第一荧光层，该第一投影影像由该第一荧光层经该光幕照射激发而形成，该第一指示标记设置该第一荧光层上，该第二定位柱于该第二表面上具有第二荧光层，该第二投影影像由该第二荧光层经该光幕照射激发而形成，该第二指示标记设置该第二荧光层上。

6.如权利要求1所述的调校辅助工具，其特征在于，该第一指示标记为刻度尺。

7.如权利要求1所述的调校辅助工具，其特征在于，更包含抓持件，连接该第一定位柱及该第二定位柱。

8.如权利要求1所述的调校辅助工具，其特征在于，多个连接结构设置于该平面，其中该第一定位柱及该第二定位柱固定于该多个连接结构。

9.如权利要求1所述的调校辅助工具，其特征在于，该第一位置位于该光幕的投影方向上。

10.一种投影系统，其特征在于，包含：

投影机，用以于平面上投影影像；

光幕产生装置，用以投影光幕于该平面上，该光幕平行该平面，使用者可触碰该光幕以产生触控讯号；

调整机构，连接该光幕产生装置；以及

如权利要求1至9任一项所述的调校辅助工具，该调校辅助工具具有表面及设置于该表面上的指示标记；

其中，该光幕可于该表面上形成投影图像，该调整机构用以根据该投影影像与该对应的指示标记的关系调整该光幕相对于该平面的设置。