CN106353957A - 一种基于激光投影仪的交互装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于激光投影仪的交互装置及方法，所述的交互方法包括如下步骤：将辅助交互的红外激光放入三基色激光投影仪的光路中；对所述的红外激光进行扩束匀场，将经过扩束匀场后的红外激光通过反射镜反射到光学元件上；对所述经过扩束匀场消相干的红色激光、绿色激光和蓝色激光进行信号调制；通过X棱镜对经过信号调制的红色激光、绿色激光和蓝色激光进行色彩融合处理；将所述经过光学元件透射后的红色激光、绿色激光和蓝色激光，和经过所述光学元件反射后的红外激光通过所述投影镜头投射到屏幕上；通过光学传感器采集使用者的手势，实现和屏幕的交互。所述方法可以将实现交互的装置放在屏幕的后端，并且在屏幕上形成了均匀的红外光幕。

Description

一种基于激光投影仪的交互装置及方法

技术领域

本发明属于智能交互的技术领域，具体涉及一种基于激光投影仪的交互装置及方法。

背景技术

现有的智能交互式屏幕，客户很多时候采用背投的设备，如：背投投影仪，DLP屏幕等。常规的话，如果要做成交互式产品，需要用红外模组或者边框，激光雷达等，在投影幕外部加一些装置，比如说现有的基于激光投影仪的交互装置的原理图，如图1所示，需要在所述屏幕的上面加上形成红外光幕的装置，不但影响整个交互产品的美观，而且在屏幕上形成的红外光幕也不均匀。

发明内容

本发明提供了一种基于激光投影仪的交互装置及方法，可以将用来实现交互的装置放在屏幕的后端，并且在屏幕上形成了均匀的红外光幕。

本发明提供了一种基于激光投影仪的交互装置，包括三基色激光投影仪、屏幕和光学传感器，还包括红外激光光源、扩束匀场模组、反射镜和一种即可透射又可反射的光学元件，其中红外激光通过扩束匀场模组进行扩束匀场后通过反射镜反射到所述光学元件上，再通过所述的光学元件反射所述红外激光源发射的红外激光到所述三基色激光投影仪的投影镜头上，最后通过所述投影镜头将所述红外激光投影到屏幕上形成红外光幕。

优先的，所述的三基色激光投影仪包括：

红色激光光源、绿色激光光源、蓝色激光光源、扩束匀场消相干模组、信号调制模组、显示模组和投影镜头。

优先的，所述的显示模组具体包括：

反射红色激光的反射镜、反射蓝色激光的反射镜、红光光阀、绿光光阀、蓝光光阀和X棱镜，其中所述的红光光阀、绿光光阀和蓝光光阀是通过所述的信号调制模组进行信号调制，所述的X棱镜用来对所述红色激光光源发射的红色激光、绿色激光光源发射的绿色激光和蓝色激光光源发射的蓝色激光进行色彩融合处理。

优先的，所述的光学元件对经过所述的X棱镜进行色彩融合后的红色激光、绿色激光和蓝色激光进行透射，经过透射后通过所述投影镜头投影到屏幕上。

由上面的技术方案可知，本发明提供的基于激光投影仪的交互装置，结合现有的激光投影仪，加入用于辅助交互的红外激光光源、扩束匀场模组、反射镜和一种即可透射又可反射的光学元件，所述红外激光光源发射的红外激光通过所述光学元件反射后，通过所述的激光投影仪的投影镜头投影出来，形成不影响画面的均匀的红外光幕，然后通过光学传感器扑捉使用者的手势，实现交互，从而可以将用于实现交互的装置放在屏幕的后端。

本发明还提供了一种基于激光投影仪的交互方法，包括如下步骤：

S1：将辅助交互的红外激光放入三基色激光投影仪的光路中；

S2：对所述的红色激光、所述的绿色激光和所述的蓝色激光进行扩束匀场消相干，对所述的红外激光进行扩束匀场；

S3：对所述经过扩束匀场消相干的红色激光、绿色激光和蓝色激光进行信号调制；

S4：通过X棱镜对所述经过信号调制的红色激光、绿色激光和蓝色激光进行色彩融合处理；

S5：所述光学元件对经过色彩融合后的红色激光、绿色激光和蓝色激光进行透射，对经过扩束匀场消的红外激光进行反射；

S6：将所述经过光学元件透射后的红色激光、绿色激光和蓝色激光，和经过所述光学元件反射后的红外激光通过所述投影镜头投射到屏幕上；

S7：通过光学传感器采集使用者的手势，实现和屏幕的交互。

由上面的技术方案可知，本发明提供的基于激光投影仪的交互方法，将辅助交互的红外激光放入激光投影的光路中，并将经过光学元件透射后的红色激光、绿色激光和蓝色激光和经过所述光学元件反射后的红外激光通过所述投影镜头投射到屏幕上，在通过光学传感器采集使用者的手势，实现和屏幕的交互。

附图说明

图1为现有技术中的一种基于激光投影仪的交互装置的原理图；

图2为本发明实施例提供的一种基于激光投影仪的交互装置的原理图；

图3为本发明实施例提供的一种基于激光投影仪的交互方法的流程图。

具体实施方式

以下结合具体实施方式进一步详细说明本发明的技术方案。应当理解，此处描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供了一种基于激光投影仪的交互装置，包括三基色激光投影仪、屏幕和光学传感器，还包括红外激光光源、扩束匀场模组、反射镜和一种即可透射又可反射的光学元件，其中红外激光通过扩束匀场模组进行扩束匀场后通过反射镜反射到所述光学元件上，再通过所述的光学元件反射所述红外激光源发射的红外激光到所述三基色激光投影仪的投影镜头上，最后通过所述投影镜头将所述红外激光投影到屏幕上形成红外光幕。

优选的，所述的三基色激光投影仪包括：

红色激光光源、绿色激光光源、蓝色激光光源、扩束匀场消相干模组、信号调制模组、显示模组和投影镜头。

优先的，所述的显示模组具体包括：

反射红色激光的反射镜、反射蓝色激光的反射镜、红光光阀、绿光光阀、蓝光光阀和X棱镜，其中所述的红光光阀、绿光光阀和蓝光光阀是通过所述的信号调制模组进行信号调制，所述的X棱镜用来对所述红色激光光源发射的红色激光、绿色激光光源发射的绿色激光和蓝色激光光源发射的蓝色激光进行色彩融合处理。

优先的，所述的光学元件对经过所述的X棱镜进行色彩融合后的红色激光、绿色激光和蓝色激光进行透射，经过透射后通过所述投影镜头投影到屏幕上。

如图2所示，为本发明所述的基于激光投影仪的交互装置的原理图，所述的红色激光、所述的绿色激光和所述的蓝色激光分别进行各自的扩束匀场消相干，再对经过扩束匀场消相干后的的红色激光、绿色激光和蓝色激光进行信号调制；通过X棱镜对所述经过信号调制的红色激光、绿色激光和蓝色激光进行色彩融合处理；所述的红外激光进行扩束匀场后通过反射镜反射到所述的光学元件上，将所述经过所述光学元件透射后的红色激光、绿色激光和蓝色激光，和经过所述光学元件反射后的红外激光通过所述投影镜头投射到屏幕上；最后通过光学传感器采集使用者的手势，实现和屏幕的交互。

由上面的技术方案可知，本发明提供的基于激光投影仪的交互装置，结合现有的激光投影仪，加入用于辅助交互的红外激光光源、扩束匀场模组、反射镜和一种即可透射又可反射的光学元件，并将所述的红外激光光源发射的红外激光通过所述的激光投影仪的投影镜头投影出来，形成不影响画面的均匀的红外光幕，然后通过光学传感器扑捉使用者的手势，实现交互，从而可以将实现交互的装置放在屏幕的后端。

另外加入的辅助红外激光光源也可以为其他波长的不可见光，但其相应的光路需要重新设计。

本发明还提供了一种基于激光投影仪的交互方法，如图3所示，如包括如下步骤：

S1：将辅助交互的红外激光放入三基色激光投影仪的光路中；

S2：对所述的红色激光、所述的绿色激光和所述的蓝色激光进行扩束匀场消相干，对所述的红外激光进行扩束匀场；

S3：对所述经过扩束匀场消相干的红色激光、绿色激光和蓝色激光进行信号调制；

S4：通过X棱镜对所述经过信号调制的红色激光、绿色激光和蓝色激光进行色彩融合处理；

S5：所述光学元件对经过色彩融合后的红色激光、绿色激光和蓝色激光进行透射，对经过扩束匀场的红外激光进行反射；

S6：将所述经过光学元件透射后的红色激光、绿色激光和蓝色激光，和经过所述光学元件反射后的红外激光通过所述投影镜头投射到屏幕上；

S7：通过光学传感器采集使用者的手势，实现和屏幕的交互。

由上面的技术方案可知，本发明提供的基于激光投影仪的交互方法，将辅助交互的红外激光放入激光投影的光路中，并将经过光学元件透射后的红色激光、绿色激光和蓝色激光，和经过所述光学元件反射后的红外激光通过所述投影镜头投射到屏幕上，再通过光学传感器采集使用者的手势，实现和屏幕的交互。

综上所述，本发明实施例提供的基于激光投影仪的交互装置及方法，解决了不使用在屏幕外部加红外辅助的交互手段，使得用于交互的装置可以放在屏幕的后端，而且在屏幕上形成了均匀的红外光幕，增加了使用者的交互体验，而且本发明提供的交互装置可以用在背投幕布、DLP屏幕、背投的桌和沙盘等。

以上的实施方式均为本发明的优选实施方式，并非因此限制本发明的专利保护范围。任何本发明所属的技术领域的技术人员，在不脱离本发明所公开的精神和范围的前提下，对本发明的内容所做的等效结构与等效步骤的变换均落入本发明要求保护的专利范围之内。

Claims (5)

1.一种基于激光投影仪的交互装置，包括三基色激光投影仪、屏幕和光学传感器，其特征在于还包括：

红外激光光源、扩束匀场模组、反射镜和一种即可透射又可反射的光学元件，其中红外激光通过扩束匀场模组进行扩束匀场后通过反射镜反射到所述光学元件上，再通过所述的光学元件反射所述红外激光源发射的红外激光到所述三基色激光投影仪的投影镜头上，最后通过所述投影镜头将所述红外激光投影到屏幕上形成红外光幕。

2.根据权利要求1所述的交互装置，其特征在于，所述的三基色激光投影仪包括：

红色激光光源、绿色激光光源、蓝色激光光源、扩束匀场消相干模组、信号调制模组、显示模组和投影镜头。

3.根据权利要求2所述的交互装置，其特征在于，所述的显示模组具体包括：

反射红色激光的反射镜、反射蓝色激光的反射镜、红光光阀、绿光光阀、蓝光光阀和X棱镜，其中所述的红光光阀、绿光光阀和蓝光光阀是通过所述的信号调制模组进行信号调制，所述的X棱镜用来对所述红色激光光源发射的红色激光、绿色激光光源发射的绿色激光和蓝色激光光源发射的蓝色激光进行色彩融合处理。

4.根据权利要求3所述的交互装置，其特征在于，所述的光学元件对经过所述的X棱镜进行色彩融合后的红色激光、绿色激光和蓝色激光进行透射，经过透射后通过所述投影镜头投影到屏幕上。

5.一种基于激光投影仪的交互方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：将辅助交互的红外激光放入三基色激光投影仪的光路中；

S2：对所述的红色激光、所述的绿色激光和所述的蓝色激光进行扩束匀场消相干，对所述的红外激光进行扩束匀场；

S3：对所述经过扩束匀场消相干的红色激光、绿色激光和蓝色激光进行信号调制；

S4：通过X棱镜对所述经过信号调制的红色激光、绿色激光和蓝色激光进行色彩融合处理；

S5：所述光学元件对经过色彩融合后的红色激光、绿色激光和蓝色激光进行透射，对经过扩束匀场消的红外激光进行反射；

S6：将所述经过光学元件透射后的红色激光、绿色激光和蓝色激光，和经过所述光学元件反射后的红外激光通过所述投影镜头投射到屏幕上；

S7：通过光学传感器采集使用者的手势，实现和屏幕的交互。