CN108965840B - 自由输入端的交互式投影仪 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自由输入端的交互式投影仪；突破传统交互式投影仪操作系统单一的局限；指示体直接点触投射画面时，可以直接产生控制信号；并将控制信号传输至外接设备，直接实现对外接设备的控制；整个投影仪内部不包括对投射图像直接操作的系统，对投射图像直接操作的系统由外接的设备决定，外接设备可以是安卓的也可以是苹果的，还可以是其他的；只需通过type‑c数据线连接投影仪后即可使用投影仪；而且利用type‑c接口传输数据，传输速率快，且投射的画质可以高到4K；在投影仪的外壳上可以设置滑槽或者凹槽，将手机固定在投影仪上；在投影过程中，做到一体化，整个投影仪轻巧易携带。

Description

自由输入端的交互式投影仪
技术领域
本发明涉及光学设备领域，尤其涉及一种自由输入端的交互式投影仪。
背景技术
投影仪是一种利用光学元件将工件的轮廓放大,并将其投影到影屏上的光学仪器；又称投影机，是一种可以将图像或视频投射到幕布上的设备，可以通过不同的接口同计算机、VCD、DVD、BD、游戏机、DV等相连接播放相应的视频信号。投影仪目前广泛应用于家庭、办公室、学校和娱乐场所，根据工作方式不同，有CRT，LCD，DLP等不同类型；
传统投影仪，仅限于对画面的显示；如果想操作对投影的画面，则需要对与投影仪连接的设备端进行操控；这种方式操作方式局限大，特别是在教学或者会议中，讲解人为了方便操作必须站在设备端附近或者通过外红遥控进行简单的操作，但是只能进行简单的操作；专利号为CN201680012869.5的申请文件，公布了一种交互式投影仪，用户能够使用投射画面作为用户界面而输入各种指示实现控制，索尼（SONY）G1109 Xperia Touch 智能投影仪即可实现直接在投射画面输入指令；但是这种交互式投影仪兼容性小，投影仪本身的系统限制了投影仪的操作方式，而且投影仪的硬件无法升级，随着时间的推移容易被淘汰。
发明内容
针对上述技术中存在的不足之处，本发明提供一种自由输入端的交互式投影仪；可以通过连接不同输入端，实现控制系统的多样化；打破传统交互式投影仪系统单一的局限。
为实现上述目的，本发明提供一种自由输入端的交互式投影仪，能够使用投射画面作为用户界面而输入各种指示实现控制，包括
type-c转换模块；用于接收外接设备的输入信号，并分离HDMI信号和控制信号；
投影仪模块；用于将HDMI信号转换为图像信息和音频信息；
投影模块；用于投射显示图像信息；
交互模块；用于接收外界点触投射画面的点触位置信息，并产生外部控制信号；和
中转模块；用于将控制信号传输至外接设备；
所述投影仪模块将所述type-c转换模块接收的外接设备的输入信号转换为图像信息，所述投影模块投射显示图像信息；所述交互模块接收外接对投射画面的点触位置信息，并产生的控制信号，控制信号通过中转模块传输至外接设备。
其中，所述type-c转换模块包括type-c接口和与所述type-c接口连接的高清视频转换模块；外接设备的信号通过type-c接口传输至所述高清视频转换模块，所述高清视频转换模块将外接设备的输入信号转化为HDMI信号。
其中，所述type-c转换模块还包括与所述type-c接口连接的HUB主控模块，所述HUB主控模块通过USB端口与所述中转模块连接；中转模块接收的控制信号通过type-c接口传输至外接设备。
其中，所述HUB主控模块还设有外部USB端口，通过外部USB端口连接外部控制端，直接输入控制信号至外接设备。
其中，所述交互模块包括位置检测模块和主控模块，所述位置检测模块获取用来点触投射画面的指示体相对于投射画面的三维位置；由指示体与投射画面的相对三维位置判断指示体与投射画面是否接触以及接触位置；所述主控模块根据位置信息产生控制信号，并将通过中转模块将控制信号传输至外接设备6。
为了实现上述目的，本发明还公开了一种自由输入端的交互式投影仪的控制方法，用于控制所述的自由输入端的交互式投影仪，包括以下步骤
投影仪模块接收外接设备通过type-c转换模块接收的输入信号，并由投影模块投射显示输入信号中的图像信息；
指示体点触投影画面后，交互模块根据点触位置信息产生控制信号，并通过中转模块将控制信号传输至外接设备；
其中，在投影仪模块接收外接设备通过type-c转换模块接收的输入信号，并由投影模块投射显示输入信号中的图像信息步骤中，外接设备的信号通过type-c接口输入type-c转换模块；type-c转换模块将输入信号转化为HDMI信号。
其中，在指示体点触投影画面后，交互模块根据点触位置信息产生控制信号，并通过中转模块将控制信号传输至外接设备的步骤中，交互模块获取用来点触投射画面的指示体相对于投射画面的三维位置；由指示体与投射画面的相对三维位置判断指示体与投射画面是否接触以及接触位置，根据位置信息产生控制信号，并将通过中转模块将控制信号传输至外接设备。
其中，在中转模块将控制信号传输至外接设备时，中转模块将控制信号传输至type-c转换模块内的HUB主控模块，并通过type-c接口将控制信号传输至外接设备。
其中，在中转模块将控制信号传输至 type-c转换模块内的HUB主控模块时，还可以通过外部控制端直接输入控制信号至HUB主控模块，并通过type-c接口将控制信号传输至外接设备。
本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明提供的自由输入端的交互式投影仪的输入端可自由选择；突破传统交互式投影仪操作系统单一的局限；指示体直接点触投射画面时，可以直接产生控制信号；并将控制信号传输至外接设备，直接实现对外接设备的控制；整个投影仪内部不包括对投射图像直接操作的系统，对投射图像直接操作的系统由外接的设备决定，可以是安卓的也可以是苹果的，还可以是其他的；只需通过type-c数据线连接投影仪后即可使用投影仪；而且利用type-c接口传输数据，传输速率块，且投射的画质可以高到4K。
附图说明
图1为本发明的各模块之间关系方框图；
图2为本发明的自由输入端的交互式投影仪的控制方法流程图；
图3为本发明的显示外接设备图像流程图；
图4为本发明的点触投射画面控制投射画面的流程图；
图5为本发明的外部控制端直接输入控制信号控制投射画面流程图。
主要元件符号说明如下：
1、type-c转换模块 2、投影仪模块
3、投影模块 4、交互模块
5、中转模块 6、外接设备
7、外部控制端 11、type-c接口
12、高清视频转换模块 13、HUB主控模块
41、位置检测模块 42、主控模块。
具体实施方式
为了更清楚地表述本发明，下面结合附图对本发明作进一步地描述。
请参阅图1，一种自由输入端的交互式投影仪，能够使用投射画面作为用户界面而输入各种指示实现控制，包括用于接收外接设备的输入信号，并分离HDMI信号和控制信号的type-c转换模块1、用于将HDMI信号转换为图像信息和音频信息的投影仪模块2、用于投射显示图像信息的投影模块3、用于接收外界点触投射画面的点触位置信息，并产生外部控制信号的交互模块4和用于将控制信号传输至外接设备的中转模块5；投影仪模块2将type-c转换模块1接收的外接设备6的输入信号转换为图像信息，投影模块3投射显示图像信息；交互模块4接收外接对投射画面的点触位置信息，并产生的控制信号，控制信号通过中转模块5传输至外接设备6；
在本实施例中，整个投影仪内部不包括对投射图像直接操作的系统，对投射图像直接操作的系统取决于外接设备6，外接设备6可以为手机、平板电脑、PDA（PersonalDigital Assistant，个人数字助理）、POS（Point of Sales，销售终端）、车载电脑等任意终端设备；这种投影仪兼容性强，不会因为投影仪本身的系统或硬件限制了投影仪的操作方式和性能。
请参阅图3，type-c转换模块1包括type-c接口11和与type-c接口11连接的高清视频转换模块12；外接设备6的信号通过type-c接口11传输至高清视频转换模块12，高清视频转换模块12将外接设备6的输入信号转化为HDMI信号；以外接设备6是手机为例，手机通过type-c接口11与type-c转换模块1连接后，将数据传输至type-c转换模块1，并转换为HDMI信号；投影仪模块2将HDMI信号转换为图像信息，并将图像信息将通过投影模块3投射至屏幕或平面；具体的，投影过程中，光源发出的光线经过光调制部时，获取由HDMI信号转换的图像信息，再经过投射透镜放大投射至平面；其中光源为超高压汞灯、发光二极管、激光二极管等各种光源；光调制部，采用透射型或反射型的液晶面板或数字反射镜器件等，也可以构成为按照每个颜色光具有多个调制部。
请参阅图4，交互模块4包括位置检测模块41和主控模块42，位置检测模块41获取用来点触投射画面的指示体相对于投射画面的三维位置；由指示体与投射画面的相对三维位置判断指示体与投射画面是否接触以及接触位置；主控模块42根据位置信息产生控制信号，并将通过中转模块5将控制信号传输至外接设备6；具体的，在获取指示体相对于投射画面的三维位置时，由两台照相机进行摄像而得到的图像的三角测量来决定指示体三维坐标x、y、z；这种测量方式在现有的交互式投影仪中为一种常规手段，在此不做详细介绍；投影模块3投射画面至屏幕或平面上后，直接通过手点触投射的画面，进行选中操作时，位置检测模块41获取手指的点触位置；并根据点触位置生成一个与直接点触手机屏幕上对应位置的产生的控制信号相同的点触控制信号；该点触信号通过中转模块5传输至外接设备6，并控制外接设备6做出选中的动作，与此同时，做出选中动作的画面又会被投影至平面上，从而达到直接点触投射画面直接实现控制投射画面的效果。
在本实施例中，type-c转换模块1还包括与type-c接口11连接的HUB主控模块13，HUB主控模块13通过USB端口与中转模块5连接；中转模块5接收的控制信号通过type-c接口11传输至外接设备6；也就是说，点触控制信号也是通过type-c接口11传输至手机的，整个手机与投影仪器间仅仅通过type-c接口11连接即可；在投影仪的外壳上可以设置滑槽或者凹槽，将手机固定在投影仪上；在投影过程中，做到一体化，整个投影仪轻巧易携带。
请参阅图5，HUB主控模块13还设有外部USB端口，通过外部USB端口连接外部控制端7，直接输入控制信号至外接设备6，实现对投射画面的控制；USB端口可以设置在投影仪的外壳上，如果是操作游戏，则外部控制端7可以是手柄，或者键盘与投影仪连接；直接控制投射画面的游戏人物做出动作。
请参阅图2，一种自由输入端的交互式投影仪的控制方法，包括以下步骤
投影仪模块1接收外接设备6通过type-c转换模块1接收的输入信号，并由投影模块3投射显示输入信号中的图像信息；指示体点触投影画面后，交互模块4根据点触位置信息产生控制信号，并通过中转模块5将控制信号传输至外接设备6；
在本实施例中，在投影仪模块2接收外接设备6通过type-c转换模块1接收的输入信号，并由投影模块2投射显示输入信号中的图像信息步骤中，外接设备6的信号通过type-c接口11输入type-c转换模块1；type-c转换模块1将输入信号转化为HDMI信号；type-c接口11传输速率快，投射画质分辨率可高达4K；在指示体点触投影画面后，交互模块4根据点触位置信息产生控制信号，并通过中转模块5将控制信号传输至外接设备6的步骤中，交互模块4获取用来点触投射画面的指示体相对于投射画面的三维位置；由指示体与投射画面的相对三维位置判断指示体与投射画面是否接触以及接触位置，根据位置信息产生控制信号，并将通过中转模块5将控制信号传输至外接设备6；在中转模块5将控制信号传输至外接设备6时，中转模块5将控制信号传输至 type-c转换模块1内的HUB主控模块13，并通过type-c接口11将控制信号传输至外接设备6；在中转模块5将控制信号传输至 type-c转换模块1内的HUB主控模块13时，还可以通过外部控制端7直接输入控制信号至HUB主控模块13，并通过type-c接口11将控制信号传输至外接设备6。
本发明的优势在于：
1、本发明提供的自由输入端的交互式投影仪的输入端可自由选择；突破传统交互式投影仪操作系统单一的局限；整个投影仪内部不包括对投射图像直接操作的系统，对投射图像直接操作的系统由外接的设备决定，可以是安卓的也可以是苹果的，还可以是其他的；
2、只需通过type-c数据线连接投影仪后即可使用投影仪；而且利用type-c接口传输数据，传输速率块，且投射的画质可以高到4K。
3、在投影仪的外壳上可以设置滑槽或者凹槽，将手机固定在投影仪上；在投影过程中，做到一体化，整个投影仪轻巧易携带。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种自由输入端的交互式投影仪，使用投射画面作为用户界面而输入各种指示实现控制，其特征在于，所述交互式投影仪包括type-c转换模块、投影仪模块、投影模块、交互模块和中转模块；
所述type-c转换模块用于接收外接设备的输入信号，并转化为HDMI信号，所述投影仪模块将所述type-c转换模块输出的所述HDMI信号转换为图像信息，所述投影模块投射显示图像信息从而形成投影画面；所述交互模块接收外界对投射画面的点触位置信息，并产生控制信号，控制信号通过中转模块传输至外接设备；
所述type-c转换模块包括type-c接口和与所述type-c接口连接的高清视频转换模块；外接设备的输入信号通过type-c接口传输至所述高清视频转换模块，所述高清视频转换模块将外接设备的输入信号转化为HDMI信号；
所述type-c转换模块还包括与所述type-c接口连接的HUB主控模块，所述HUB主控模块通过USB端口与所述中转模块连接；中转模块接收的控制信号通过HUB主控模块以及type-c接口传输至外接设备；
所述HUB主控模块还设有外部USB端口，所述外部USB端口连接外部控制端，所述外部控制端允许直接输入控制信号至外接设备。
2.根据权利要求1所述的自由输入端的交互式投影仪，其特征在于，所述交互模块包括位置检测模块和第一主控模块，所述位置检测模块获取用来点触投射画面的指示体相对于投射画面的三维位置；由指示体相对于投射画面的三维位置判断指示体与投射画面是否接触，若接触则获取点触位置信息；所述第一主控模块根据所述点触位置信息产生控制信号，并通过中转模块将控制信号传输至外接设备。
3.一种自由输入端的交互式投影仪的控制方法，用于控制权利要求1-2任一项所述的自由输入端的交互式投影仪，其特征在于，包括以下步骤：
type-c转换模块用于接收外接设备的输入信号，并转化为HDMI信号，投影仪模块接收所述type-c转换模块输出的HDMI信号并将所述HDMI信号转换为图像信息，再由投影模块投射显示所述图像信息从而形成投影画面；
指示体点触投影画面后，交互模块根据点触位置信息产生控制信号，并通过中转模块将控制信号传输至外接设备；
在所述投影仪模块接收所述type-c转换模块输出的HDMI信号并将所述HDMI信号转换为图像信息，再由投影模块投射显示所述图像信息从而形成投影画面的步骤中，外接设备的输入信号通过type-c接口输入type-c转换模块；type-c转换模块中的高清视频转换模块将输入信号转化为HDMI信号；
在所述指示体点触投影画面后，交互模块根据点触位置信息产生控制信号，并通过中转模块将控制信号传输至外接设备的步骤中，交互模块获取用来点触投射画面的指示体相对于投射画面的三维位置；由指示体相对于投射画面的三维位置判断指示体与投射画面是否接触，若接触则获取点触位置信息，根据所述点触位置信息产生控制信号，并通过中转模块将控制信号传输至外接设备；
在中转模块将控制信号传输至外接设备时，中转模块将控制信号传输至type-c转换模块内的HUB主控模块，并通过type-c接口将控制信号传输至外接设备。
4.根据权利要求3所述的自由输入端的交互式投影仪的控制方法，其特征在于，所述HUB主控模块还设有外部USB端口，所述外部USB端口连接外部控制端，所述方法还包括：通过所述外部控制端直接输入控制信号至所述HUB主控模块，并通过type-c接口将控制信号传输至外接设备。
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