CN105739230A - 触摸式摄影投影装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种触摸式摄影投影装置，包括具有拍照及录像的终端机，终端机包括主机、摄像头及触摸显示屏，还包括触摸投影机构，其包括偏振光源、PBS偏光立体分光器、物镜及视觉分析控制模块，触摸显示屏所呈现的影像在偏振光源的照射下通过PBS偏光立体分光器并被物镜放大投影于外界载体上；用户手指的坐标位置在载体的投影影像中的变化经物镜汇聚后入射至PBS偏光立体分光器上，并被反射至摄像头，摄像头采集投影影像中用户手指的坐标位置变化情况，视觉分析控制模块根据摄像头采集的投影影像中用户手指的坐标位置变化情况，发送用户想要进行的触摸显示屏控制动作的控制指令给主机，从而藉由对投影影像的操作实现对触摸显示屏的操作。
Description
技术领域
本发明涉及一种投影装置，尤其涉及一种能触摸投影进行控制的触摸式摄影投影装置。
背景技术
随着科技的进步，3C电子产品除了日益轻薄短小化之外，亦朝着触控操作方式发展，使得3C电子产品，例如手持装置，诸如平板电脑、智能型手机、智能相机或影音播放器为日常生活不可或缺的随身物品。事实上，即以平板计算机，例如iPad；智能型手机，例如iPhone；影音播放器，例如iPod系列产品为例，这些手持装置都具有摄像头和触摸显示屏，摄像头用于捕捉拍照及录像的对象，触摸显示屏用于呈现拍照及录像的影像，主机用于控制摄像头及触摸显示屏工作；通过摄像头，使用者可随时随地的实时记录下周围影像、物及景等，需要观看是通过显示屏即可重复观看这些所记录下的影像；当然显示屏也可以播放存储于主机内的影像文件、在线播放影视作品、显示各类文件、显示浏览的网页界面等。
由于是手持装置所以体积不能过大，否则不便于携带和使用，因此其观看影像的显示屏的尺寸无法作的太大，从而影响观看效果；尤其是需要多人同时进行观看时，其观看效果更差。
另，现在触摸技术已经广泛普及，但是因为一些技术问题，现有的投影难以实现触摸控制。因此限制了用户的使用，并且限制了投影技术的普及。
对于现有的投影仪，仅能完成基本的显示个人计算机PC或电视机TV画面的功能，如果想对PC或TV的显示画面进行控制，仍需要通过与PC或者TV相连接的鼠标和键盘进行控制。
在某些场合，例如教师在给学生教授多媒体课程时，用于控制投影显示画面的PC往往离黑板、投影银幕较远，因此，教师如果想要一边面对着银幕和黑板讲课，一边改变银幕和黑板上的投影显示内容，就需要多次往返于PC和银幕之间，这样不仅浪费了教师和学生宝贵的时间，同时也大大增加了教师的劳动强度，严重降低了教师和学生对投影仪产品的使用感受。
目前，虽然有一种通过摄像头采集投影幕上的红外光点，进而识别触摸点的技术，但是红外光点需要激光笔，或者红外触摸笔呈现。直接使用手指或者其他不发光的触摸件触摸投影幕时，负责采集触摸信号的摄像头难以响应；如中国实用新型专利201420600745.7，就公开了一种设有触摸影像采集系统的可触摸幕布系统，其大大的推进了对投影进行触摸控制的技术研究，但由于其结构过于复杂且需要专门的投影载体，因此其使用受到限制。
因此，亟需一种既能摄影又能投影，且还能对投影进行触摸控制的触摸式摄影投影装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种既能摄影又能投影，且还能对投影进行触摸控制的触摸式摄影投影装置。
为实现上述目的，本发明提供了一种触摸式摄影投影装置，包括具有拍照及录像的终端机，所述终端机包括主机、摄像头及触摸显示屏，所述摄像头用于捕捉拍照及录像的对象，所述触摸显示屏用于呈现拍照及录像的影像，所述主机用于控制及处理所述摄像头及触摸显示屏工作，其特征在于，还包括触摸投影机构，所述触摸投影机构包括偏振光源、PBS偏光立体分光器、物镜及视觉分析控制模块，所述偏振光源设置于所述触摸显示屏的后方；所述PBS偏光立体分光器设置于所述触摸显示屏的前方；所述物镜设置于所述PBS偏光立体分光器的前方，所述偏振光源、触摸显示屏、PBS偏光立体分光器及物镜的中心均位于同一直线上，所述触摸显示屏所呈现的影像在所述偏振光源的照射下通过所述PBS偏光立体分光器并被所述物镜放大投影于外界载体上；用户手指的坐标位置在所述载体的投影影像中的变化经所述物镜汇聚后入射至所述PBS偏光立体分光器上，并被反射至所述摄像头，所述摄像头采集投影影像中用户手指的坐标位置变化情况；所述视觉分析控制模块分别与所述摄像头及主机连接，所述视觉分析控制模块用于根据所述摄像头采集的投影影像中用户手指的坐标位置变化情况，发送用户想要进行的触摸显示屏控制动作的控制指令给主机，从而藉由对投影影像的操作实现对触摸显示屏的操作。
较佳地，所述触摸式摄影投影装置还包括感应器，所述感应器穿戴于用户手指上。
较佳地，所述视觉分析控制模块为集成于所述主机上的中央处理器或数字信号处理器。
较佳地，所述终端机为手持式终端机。
较佳地，所述手持式终端机为智能手机、平板电脑、智能相机、智能摄像机或投影仪。
与现有技术相比，由于本发明的触摸式摄影投影装置不仅具有能进行拍照及录像的终端机，且还具有能将终端机的触摸显示屏所呈现的影像进行放大投影出的触摸投影机构，藉由该触摸投影机构对触摸显示屏所呈现的影像呈放大的投影出，使得观看者更加清楚的进行观看，尤其适合多人进行同时观看；同时，本发明的摄像头能实时的采集投影影像中用户手指的坐标位置变化情况，并通过视觉分析控制模块与摄像头及主机的连接，使得视觉分析控制模块将根据摄像头采集的投影影像中用户手指的坐标位置变化情况，发送用户想要进行的触摸显示屏控制动作的控制指令给主机，从而藉由对投影影像的操作实现对触摸显示屏的操作，通过对投影进行触摸操作极大的方便了日常生活、工作及学习中使用投影时的便利性。
附图说明
图1是本发明触摸式摄影投影装置的结构示意图。
具体实施方式
现在参考附图描述本发明的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。
如图1所示，本发明的触摸式摄影投影装置，包括具有拍照及录像的终端机，所述终端机包括主机10、摄像头20及触摸显示屏30，所述摄像头20用于捕捉拍照及录像的对象，所述触摸显示屏30用于呈现拍照及录像的影像，所述主机10用于控制及处理所述摄像头20及触摸显示屏30工作，该触摸式摄影投影装置还包括触摸投影机构，所述触摸投影机构包括偏振光源40、PBS偏光立体分光器50、物镜60及视觉分析控制模块70，所述偏振光40源设置于所述触摸显示屏30的后方；所述PBS偏光立体分光器50设置于所述触摸显示屏30的前方，众所周知的所述PBS偏光立体分光器50由两个直角棱镜所组成，其中一块直角棱镜的斜面上镀了电介质多层偏光膜51，在该电介质多层偏光膜51的作用下，垂直入射一束光时，该PBS偏光立体分光器50允许P偏光通过，而S偏光全部被反射；所述物镜60设置于所述PBS偏光立体分光器50的前方，所述偏振光源40、触摸显示屏30、PBS偏光立体分光器50及物镜60的中心均位于同一直线上，所述触摸显示屏30所呈现的影像在所述偏振光源40的照射下通过所述PBS偏光立体分光器50并被所述物镜60放大投影于外界载体80上；需要对投影进行触控操作时，用户手指的坐标位置在所述载体80的投影影像中的变化经所述物镜60汇聚后入射至所述PBS偏光立体分光器50上，入射至PBS偏光立体分光器50的用户手指的坐标位置的影像在电介质多层偏光膜51全反射作用下被反射至摄像头20，从而摄像头20采集到投影影像中用户手指的坐标位置变化情况；所述视觉分析控制模块70分别与摄像头20及主机10连接，视觉分析控制模块70用于根据摄像头20采集的投影影像中用户手指的坐标位置变化情况，发送用户想要进行的触摸显示屏30控制动作的控制指令给主机10，主机10收到该控制指令而控制触摸显示屏执行相应的控制，从而藉由对投影影像的操作实现对触摸显示屏的操作。
较佳者，所述触摸式摄影投影装置还包括感应器(图中未示)，所述感应器穿戴于用户手指上；藉由该感应器使得摄像头能更加精确的采集到用户手指在投影影像中的坐标位置变化，大大的提高了本发明对投影进行触摸操作的准确度。
如图1所示，较佳者，所述视觉分析控制模块70为集成于所述主机10上的中央处理器或数字信号处理器。
如图1所示，较佳者，所述终端机为手持式终端机，使得本发明能随身携带使用。
如图1所示，较佳者，所述手持式终端机为智能手机、平板电脑、智能相机、智能摄像机或投影仪，使得本发明可作为日常生活所需的电子产品的一部分，丰富了电子产品的功能及使用范围；为日常生活、工作及学习带来便利。。
如图1所示，对本发明进行拍照及录像的工作原理作一详细说明，将需要拍照及录像的对象对准物镜60，在周围光线的作用下对象的影像通过物镜60而传递至PBS偏光立体分光器50，传递至PBS偏光立体分光器50的影像相对于PBS偏光立体分光器50为S偏光，因此传递至PBS偏光立体分光器50的影像在电介质多层偏光膜51的全反射的作用下入射至摄像头10内，从而拍照及录像的对象的影像被摄像头20所捕捉获取，获取影像的摄像头20在终端机的主机10的控制及处理的作用下传输至触摸显示屏30，从而触摸显示屏30实时的显示出需要拍照及录像的对象的影像；值得注意的是，摄像头20的位置与PBS偏光立体分光器50的电介质多层偏光膜51的夹角呈45度。
在本申请中，上述用户手指想要进行的控制动作包括有点击、缩放、拖拉等常见的触摸显示屏操作动作；例如，当载体80上投影显示用户手指在垂直于载体方向的坐标发生变化时，而其余方向的坐标位置未发生变化时(即：水平方向和竖直方向的坐标未发生变化)，视觉分析控制模块70通过摄像头20即可获知用户手指所想要对触摸显示屏30进行点击操作；又如，当载体80上投影显示用户手指在水平方向(与载体平行的平面的水平方向)的坐标发生变化时，而其余方向的坐标位置未发生变化时(即：竖直方向和垂直方向的坐标未发生变化)，视觉分析控制模块70通过摄像头20即可获知用户手指所想要对触摸显示屏30进行横向拖拉操作；又如，当载体80上投影显示用户手指在竖平方向(与载体平行的平面的竖直方向)的坐标发生变化时，而其余方向的坐标位置未发生变化时(即：水平方向和垂直方向的坐标未发生变化)，视觉分析控制模块70通过摄像头20即可获知用户手指所想要对触摸显示屏30进行竖向拖拉操作；又如，当载体80上投影显示用户手指在水平方向及竖平方向(与载体平行的平面的水平方向及竖直方向)的坐标发生变化时，在垂直于载体平面的方向的坐标位置未发生变化时(即：垂直方向的坐标未发生变化)，视觉分析控制模块70通过摄像头20即可获知用户手指所想要对触摸显示屏30进行缩放操作；其它常规操作以此类推，本领域技术人员在本申请提供的技术方案的前提下，无需任何创造性的劳动即可实施，在此不再详细说明。
如图1所示，对本发明进行投影的工作原理作一详细说明，选定需要投影的影像并在触摸显示屏30上播放，同时开启偏振光源40，在偏振光源40的照射下，触摸显示屏30上所播放的影像传递至PBS偏光立体分光器50上，传递至PBS偏光立体分光器50的影像相对于PBS偏光立体分光器50为P偏光,，因此传递至PBS偏光立体分光器50的影像直接穿过PBS偏光立体分光器50并到达物镜60上，到达物镜60上的影像在物镜60的放大作用下出射到幕墙、幕布等载体80上，从而触摸显示屏30上所播放的影像被同步放大的投影在载体80上。
如图1所示，对本发明对投影于载体80上的投影进行触控操作的工作原理作一详细说明，用户手指的坐标位置在载体80的投影影像中的变化经物镜60汇聚后入射至所述PBS偏光立体分光器50上，入射至PBS偏光立体分光器50的用户手指的影像相对于PBS偏光立体分光器50为P偏光，因此入射至PBS偏光立体分光器50的用户手指的坐标位置的影像在电介质多层偏光膜51全反射作用下被反射至摄像头20，从而摄像头20采集到投影影像中用户手指的坐标位置变化情况；由于视觉分析控制模块70分别与摄像头20及主机10连接，因此视觉分析控制模块70根据摄像头20采集的投影影像中用户手指的坐标位置变化情况，发送用户想要进行的触摸显示屏30控制动作的控制指令给主机10，主机10收到该控制指令而控制触摸显示屏执行相应的控制，从而藉由对投影影像的操作实现对触摸显示屏30的操作。
如图1所示，由于本发明的触摸式摄影投影装置不仅具有能进行拍照及录像的终端机，且还具有能将终端机的触摸显示屏30所呈现的影像进行放大投影出的触摸投影机构，藉由该触摸投影机构对触摸显示屏所呈现的影像呈放大的投影出，使得观看者更加清楚的进行观看，尤其适合多人进行同时观看；同时，本发明的摄像头20能实时的采集投影影像中用户手指的坐标位置变化情况，并通过视觉分析控制模块70与摄像头20及主机10的连接，使得视觉分析控制模块70将根据摄像头20采集的投影影像中用户手指的坐标位置变化情况，发送用户想要进行的触摸显示屏30控制动作的控制指令给主机10，从而藉由对投影影像的操作实现对触摸显示屏30的操作，通过对投影进行触摸操作极大的方便了日常生活、工作及学习中使用投影时的便利性。
值得注意的是，上述提及的影像传输都是以光的形式进行传播的，图1中虚线箭头表示了影像传播的方向及路径，实线箭头表示数据传输的方向及路径；同时，由于影像传播的距离相比其速度(光速)非常小，因此影像传播的时间可以忽略不计，在此忽略不计的基础上，上述使用了同步等语句进行描述请知悉。
以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (5)
1.一种触摸式摄影投影装置，包括具有拍照及录像的终端机，所述终端机包括主机、摄像头及触摸显示屏，所述摄像头用于捕捉拍照及录像的对象，所述触摸显示屏用于呈现拍照及录像的影像，所述主机用于控制及处理所述摄像头及触摸显示屏工作，其特征在于，还包括触摸投影机构，所述触摸投影机构包括：
偏振光源，所述偏振光源设置于所述触摸显示屏的后方；
PBS偏光立体分光器，所述PBS偏光立体分光器设置于所述触摸显示屏的前方；
物镜，所述物镜设置于所述PBS偏光立体分光器的前方，所述偏振光源、触摸显示屏、PBS偏光立体分光器及物镜的中心均位于同一直线上，所述触摸显示屏所呈现的影像在所述偏振光源的照射下通过所述PBS偏光立体分光器并被所述物镜放大投影于外界载体上；
用户手指的坐标位置在所述载体的投影影像中的变化经所述物镜汇聚后入射至所述PBS偏光立体分光器上，并被反射至所述摄像头，所述摄像头采集投影影像中用户手指的坐标位置变化情况；及
视觉分析控制模块，所述视觉分析控制模块分别与所述摄像头及主机连接，所述视觉分析控制模块用于根据所述摄像头采集的投影影像中用户手指的坐标位置变化情况，发送用户想要进行的触摸显示屏控制动作的控制指令给主机，从而藉由对投影影像的操作实现对触摸显示屏的操作。
2.如权利要求1所述的触摸式摄影投影装置，其特征在于，还包括感应器，所述感应器穿戴于用户手指上。
3.如权利要求1所述的触摸式摄影投影装置，其特征在于，所述视觉分析控制模块为集成于所述主机上的中央处理器或数字信号处理器。
4.如权利要求1所述的触摸式摄影投影装置，其特征在于，所述终端机为手持式终端机。
5.如权利要求1所述的触摸式摄影投影装置，其特征在于，所述手持式终端机为智能手机、平板电脑、智能相机、智能摄像机或投影仪。
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