CN109696793B - 控制投影机的方法以及电子装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种控制投影机的方法以及电子装置，其中该电子装置包含一投影机以及一控制器。该投影机包含一激光模块以及具备一覆盖玻璃的一透镜模块，其中从该激光模块所产生的一激光光束穿透该透镜模块以产生一投影影像。该控制器耦接至该投影机，并且用来判断该覆盖玻璃是否损坏以产生一判断结果，并且依据该判断结果控制该激光模块的一功率。

Description

控制投影机的方法以及电子装置
技术领域
本发明涉及一投影机，尤其是涉及用于该投影机的一安全系统。
背景技术
为了取得三维影像，一电子装置可使用一投影机来投影一特殊图样(pattern)至一周围区域，并且使用照相机来提取具有该特殊图样的影像，并且通过一处理器分析提取到的影像以取得该影像的深度资讯。这种用来取得该三维影像的投影机通常具有支持高功率的一红外激光模块。因此，若该投影机的一覆盖玻璃损坏，由该激光模块所产生的一激光光束可能对人眼有害，特别是，使用者可能对此没有警觉。
发明内容
因此，本发明的一目的在于提供一种用来判断该投影机的该覆盖玻璃是否损坏的方法，并且参考一判断结果来控制该投影机的一功率/电流，以解决上述问题。
依据本发明一实施例，本发明提供一种电子装置，其可包含一投影机以及一控制器。该投影机包含一激光模块以及具备一覆盖玻璃的一透镜模块，其中从该激光模块所产生的一激光光束穿透该透镜模块以产生一投影影像。该控制器耦接至该投影机，并且用来判断该覆盖玻璃是否损坏以产生一判断结果，并且依据该判断结果控制该激光模块的一功率。
依据本发明另一实施例，本发明提供一种控制一投影机的方法，其中该投影机包含一激光模块以及具备一覆盖玻璃的一透镜模块，并且该方法包含：使用该激光模块产生一激光光束，其中该激光光束穿透该透镜模块以产生一投影影像；判断该覆盖玻璃是否损坏以产生一判断结果；以及依据该判断结果控制该激光模块的一功率。
附图说明
图1为本发明一实施例的系统示意图；
图2为本发明一实施例的一激光模块、一透镜模块以及一控制器的示意图；
图3为本发明一实施例所示的一传导层的示意图；
图4为本发明一实施例所示的一透镜模块以及一支架的示意图；
图5为本发明另一实施例的该激光模块、该透镜模块以及该控制器的示意图；
图6为本发明一实施例的一覆盖玻璃的两表面的示意图；
图7为本发明另一实施例的该覆盖玻璃的两表面的示意图；
图8为本发明一实施例的一电子装置的示意图；
图9为本发明一实施例的通过该电子装置来进行一三维影像感测操作的流程图；
图10显示该覆盖玻璃在不同情况下时的该投影影像的一零阶图样，其中上述不同情况可包含正常状况以及异常状况诸如该覆盖玻璃具有刮伤或凹陷的示意图。
符号说明
110 投影机
112、210、510 基板
114 激光模块
116 支架
118 透镜模块
120 控制器
220、520 凸透准直镜
230、530 间隔物
240、540 绕射光学元件
250、550 覆盖玻璃
260、560_1、560_2 传导层
410、420、430、440 电极
800 电子装置
830 照相模块
840 处理器
900、902、904、906、908、910、912、914、916 步骤
具体实施方式
图1为依据本发明一实施例的系统示意图。如图1所示，该系统包含一投影机110以及一控制器120，其中投影机110包含一基板112、一激光模块114、一支架116以及一透镜模块118。在本实施例中，投影机110用来投影具有一特殊图样的一影像，且投影机110位于一电子装置诸如一智能型手机或一平板计算机中。
激光模块114可为具有一红外激光二极管的一封装以供发射红外激光光束，并且激光模块114是接合(bonded)或粘着(adhered)于基板112上。通过激光模块114所产生的该激光光束穿透透镜模块118以产生一投影影像。在本实施例中，基板112可具有多个电垫片(electrical pad)以供与控制器120沟通，并且控制器120可判断该透镜模块的一覆盖玻璃是否损坏或具有刮伤或凹陷以产生一判断结果，并且控制器120另参考该判断结果来控制该激光模块的一功率或一电流。举例来说，当控制器120判断透镜模块118的该覆盖玻璃是损坏的或具有刮伤或凹陷，控制器120可降低激光模块114的功率，以避免让人看见具有高功率的激光光束。
图2为依据本发明一实施例的激光模块114、透镜模块118以及控制器120的示意图。如图2所示，透镜模块118包含一基板210、压印在(imprinted on)基板210的一表面上的一凸透准直镜(convex collimator lens)220、一覆盖玻璃250、压印在覆盖玻璃250的一表面上的一绕射光学元件(diffraction optical element,DOE)240、制造于覆盖玻璃250的其他表面上的一传导层(conductive layer)260以及一间隔物(spacer)230。关于图2所示的元件的操作，凸透准直镜220用来接收来自激光模块114的激光光以产生一准直的激光光束(平行射线)，其中该准直的激光光束实质上垂直于覆盖玻璃250及绕射光学元件240的表面。绕射光学元件240能充当一图样产生器，且该准直的激光光束直接穿透绕射光学元件240以产生该投影影像，其中该投影影像可具有绕射光学元件240所设定的一特殊图样。另外，控制器120通过判断传导层260的电阻值来判断覆盖玻璃250的电阻值以产生该判断结果，并且控制器120参考该判断结果以控制/调整激光模块114的功率。尤其是，当控制器120判断覆盖玻璃250的电阻值变大(大于一临界值)，控制器120可判断覆盖玻璃250为损坏的或破裂的，并且控制器120可控制激光模块114产生较低功率的激光光束，或者，控制器120可直接地关闭激光模块114。
在一实施例中，绕射光学元件240可由传导层260来制造，即绕射光学元件240可通过传导材料来实施。换句话说，图2所示的传导层260可具有绕射光学元件的该图样(尤其，可充当上述图样产生器)，而绕射光学元件240可从透镜模块118中移除。
图3为依据本发明一实施例所示的传导层260。如图3的a部分所示，传导层260可为透明传导涂层诸如氧化铟锡(indium tin oxide,ITO)、氧化铟锌(indium zinc oxide,IZO)或任何合适的透明材料，并且传导层260制造于覆盖玻璃250的整个区域。在图3的b部分中，传导层260制造于覆盖玻璃250的周围区域，且传导层260可为透明或非透明的传导涂层诸如氧化铟锡、氧化铟锌、铬或任何合适的材料。
在图3所示的实施例中，传导层260制造于覆盖玻璃250的上表面，且绕射光学元件240压印在覆盖玻璃250的下表面，但本发明不限于此。在其他实施例中，当绕射光学元件240压印在覆盖玻璃的上表面时，传导层260则可被涂于其下表面。
图4为依据本发明一实施例所示的透镜模块118以及支架116。如图4所示，透镜模块118的侧壁具有两电极410以及420，且支架116的内壁具有两电极430以及440分别与电极410以及420连接。控制器120可耦接至电极430以及440，并且利用电极430与440之间的电压差以及流经电极430与440的电流来检测覆盖玻璃250的电阻值。
请注意，图3所示的传导层260的图样以及图4所示的电极设计只是为了说明的目的。只要控制器120能耦接至传导层260以检测覆盖玻璃250的电阻值，传导层260的图样以及透镜模块118中的该些电极或支架116可具有不同设计。这些设计上的变化应包含在本发明的范围内。
图5为依据本发明另一实施例的激光模块114、透镜模块118以及控制器120的示意图。如图5所示，透镜模块118包含一基板510、压印在基板510的表面上的一凸透准直镜520、一覆盖玻璃550、压印在覆盖玻璃550的表面上的一绕射光学元件540、间隔物530、以及分别制造于覆盖玻璃550的两表面上的传导层560_1以及560_2。关于图5所示的元件的操作，凸透准直镜520用来接收来自激光模块114的激光光以产生一准直的激光光束(平行射线)，其中该准直的激光光束实质上垂直于覆盖玻璃550及绕射光学元件540的表面。绕射光学元件540能充当一图样产生器，且该准直的激光光束直接穿透绕射光学元件540以产生该投影影像，其中该投影影像可具有绕射光学元件540所设定的一特殊图样。另外，控制器120通过判断传导层560_1与560_2之间的电容值来判断覆盖玻璃550的电容值以产生该判断结果，并且控制器120参考该判断结果以控制/调整激光模块114的功率。尤其是，当控制器120判断覆盖玻璃550的电容值未落在一范围内，控制器120可判断覆盖玻璃550为损坏的或破裂的，并且控制器120可控制激光模块114产生较低功率的激光光束，或者，控制器120可直接地关闭激光模块114。
图6为依据本发明一实施例的覆盖玻璃550的两表面的示意图。如图6所示，传导层560_1可为透明传导涂层诸如氧化铟锡、氧化铟锌或任何合适的透明材料，并且传导层560_1制造于覆盖玻璃550的一表面的整个区域或覆盖玻璃550的大部分区域。传导层560_2制造于覆盖玻璃550的其他表面的周围区域，并且传导层560_2可为透明或非透明的传导涂层诸如氧化铟锡、氧化铟锌、铬或任何合适的材料。另外，覆盖玻璃550的其他区域的中心区域具有绕射光学元件540，以使得该投影影像具有绕射光学元件540所设定的该特殊图样。
图7为依据本发明另一实施例的覆盖玻璃550的两表面的示意图。如图7所示，传导层560_1可为透明或非透明的传导涂层诸如氧化铟锡、氧化铟锌、铬或任何合适的材料，且传导层560_1制造于覆盖玻璃550的一表面的周围区域。传导层560_2制造于覆盖玻璃550的其他表面的周围区域，且传导层560_2可为透明或非透明的传导涂层诸如氧化铟锡、氧化铟锌、铬或任何合适的材料。另外，覆盖玻璃550的其他表面的中心区域具有绕射光学元件540，以使得该投影影像具有绕射光学元件540所设定的该特殊图样。
请注意，图5所示的传导层560_1以及560_2的图样只是为了说明的目的。只要控制器120能耦接至传导层560_1以及560_2以检测覆盖玻璃550的电容值，传导层560_1以及560_2的图样可具有不同设计。举例来说，传导层560_1以及560_2都可被涂于覆盖玻璃550的上表面，或者，传导层560_1以及560_2都可被涂于覆盖玻璃550的下表面。这些设计上的变化应包含在本发明的范围内。
在图7所示的实施例中，绕射光学元件540被压印在覆盖玻璃550的下表面上，但本发明不限于此。在其他实施例中，绕射光学元件540可被压印在覆盖玻璃550的上表面的中心区域上。
另外，图4所示的支架116能用来支撑透镜模块118，并且电极430以及440分别耦接至传导层560_1以及560_2。控制器120可分别通过电极430以及440耦接至传导层560_1以及560_2，以检测覆盖玻璃550的电容值。
图8为依据本发明一实施例的一电子装置800的示意图。如图8所示，电子装置800可为一智能型手机，且电子装置800包含投影机110、控制器120、照相模块830以及一处理器840，并用来投影具备一特殊图样的一红外影像至一周围环境的区域。接着，照相模块830提取该周围环境的区域以产生影像资料。最后，处理器840分析该影像资料以取得该影像资料的深度资讯以产生一三维影像。另外，控制器120持续地检测覆盖玻璃250/550的电阻/电容以判断覆盖玻璃250/550是否损坏或破裂，以控制投影机110中的激光模块114的功率。请注意，控制器120以及处理器840一起被用于三维影像感测功能，并且控制器120以及处理器840能被整合在一起，或通过不同芯片实施。
图9为依据本发明一实施例的通过电子装置800来进行一三维影像感测操作的流程图。参考图1～图8，其流程如下：
步骤900：流程开始，并且投影机110具有一初始设定以及激光模块114具有最低功率。
步骤902：处理器540启动一三维影像感测系统以准备提取该三维影像。
步骤904：控制器120判断投影机110的覆盖玻璃250/550是否损坏/破裂。若是，流程进入步骤916；否则，流程进入步骤906。
步骤906：投影机110产生该投影影像至该周围环境的区域，照相模块830提取该周围环境的区域以产生影像资料，并且处理器840判断该影像资料的亮度是否足够。若该影像资料的亮度足够，流程进入步骤910；否则，流程进入步骤908。
步骤908：控制器120增加激光模块114的功率，或者处理器840控制照相模块830的设定。接着，流程进入步骤906。
步骤910：处理器840判断(由照相模块830所提取)该投影影像的图样是否能成功地被识别，若是，流程进入步骤914；否则，流程进入步骤912。
步骤912：处理器840分析(由照相模块830所提取)该投影影像的图样以判断覆盖玻璃250/550是否具有裂纹/刮伤/凹陷。若是，流程进入步骤916；否则，流程进入步骤914。
步骤914：处理器840使用该三维影像感测功能取得该三维影像。
步骤916：控制器120关闭投影机110或降低激光模块114的功率。例如，激光模块114具有类似该初始设定的最低功率，且控制器120反馈该资讯给处理器840。
关于步骤912，处理器840可分析该投影影像的一特殊图样的大小，以产生一分析结果以指出覆盖玻璃250/550是否具有裂纹/刮伤/凹陷。以图10为例，其显示覆盖玻璃250/550在不同情况下时的投影影像的一零阶(zero order)图样(例如该投影影像的最亮点)。如图10所示，投影影像的该零阶图样在一正常状况下具有较小的大小，而当覆盖玻璃250/550具有裂纹/刮伤/凹陷时，该零阶图样会变大。因此，当处理器840判断该零阶图样的大小大于一临界值时，处理器840能判断覆盖玻璃250/550具有裂纹/刮伤/凹陷。另外，处理器840可另分析其他的辩识资讯诸如解码率(decode ratio)，以判断覆盖玻璃250/550是否具有裂纹/刮伤/凹陷。
总结来说，在本发明的控制该投影机的方法中，该投影机的功率能通过参考指出该投影机的该覆盖玻璃是否损坏或破裂的判断结果来控制。因此，当该覆盖玻璃检测失败时，该投影机能避免产生大功率的投影影像，以保护人眼。
以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，都应属本发明的涵盖范围。

Claims (16)

1.一种电子装置，其特征在于，包含：
投影机，包含：
激光模块，用来产生激光光束；以及
具备覆盖玻璃的透镜模块，其中该激光光束从该激光模块穿透该透镜模块以产生投影影像；以及
控制器，耦接至该投影机，用来判断该覆盖玻璃是否损坏以产生判断结果，并且依据该判断结果控制该激光模块的功率，
其中该控制器另分析通过使用照相机提取该投影影像而取得的特定影像以产生分析结果，并且该控制器依据该分析结果判断该覆盖玻璃是否具有裂纹/刮伤/凹陷，以及
其中该控制器判断该特定影像的图样(pattern)的大小以产生该分析结果。
2.如权利要求1所述的电子装置，其中当该判断结果指出该覆盖玻璃是损坏的，该控制器降低该激光模块的该功率。
3.如权利要求1所述的电子装置，其中当该判断结果指出该覆盖玻璃是损坏的，该控制器关闭该激光模块。
4.如权利要求1所述的电子装置，其中该控制器检测该覆盖玻璃的电阻值以判断该覆盖玻璃是否损坏以产生该判断结果。
5.如权利要求4所述的电子装置，其中该透镜模块包含该覆盖玻璃，并且有绕射光学元件(diffraction optical element，DOE)压印(imprint)在该覆盖玻璃的表面上，并且该覆盖玻璃的其他表面具有传导层以供检测该电阻值。
6.如权利要求1所述的电子装置，其中该控制器检测该覆盖玻璃的电容值以判断该覆盖玻璃是否损坏以产生该判断结果。
7.如权利要求6所述的电子装置，其中该透镜模块包含该覆盖玻璃，并且该覆盖玻璃的两个表面都具有传导层以供检测该电容值，并且有绕射光学元件压印在该两个表面中的一者上。
8.如权利要求1所述的电子装置，其中当该特定影像的该图样的大小大于临界值，该控制器判断该覆盖玻璃具有裂纹/刮伤/凹陷。
9.一种控制投影机的方法，其中该投影机包含激光模块以及具备覆盖玻璃的透镜模块，并且该方法包含：
使用该激光模块产生激光光束，其中该激光光束穿透该透镜模块以产生投影影像；
判断该覆盖玻璃是否损坏以产生判断结果；
依据该判断结果控制该激光模块的功率；
分析通过使用照相机提取该投影影像而取得的特定影像以产生分析结果；以及
依据该分析结果判断该覆盖玻璃是否具有裂纹/刮伤/凹陷，
其中分析通过使用该照相机提取该投影影像而取得的该特定影像以产生该分析结果的步骤包含：
判断该特定影像的图样的大小以产生该分析结果。
10.如权利要求9所述的方法，其中依据该判断结果控制该激光模块的该功率的步骤包含：
当该判断结果指出该覆盖玻璃是损坏的，降低该激光模块的该功率。
11.如权利要求9所述的方法，其中依据该判断结果控制该激光模块的该功率的步骤包含：
当该判断结果指出该覆盖玻璃是损坏的，关闭该激光模块。
12.如权利要求9所述的方法，其中判断该覆盖玻璃是否损坏以产生该判断结果的步骤包含：
检测该覆盖玻璃的电阻值以判断该覆盖玻璃是否损坏以产生该判断结果。
13.如权利要求12所述的方法，其中该透镜模块包含该覆盖玻璃，并且有绕射光学元件压印在该覆盖玻璃的表面上，并且该覆盖玻璃的其他表面具有一传导层以供检测该电阻值。
14.如权利要求9所述的方法，其中判断该覆盖玻璃是否损坏以产生该判断结果的步骤包含：
检测该覆盖玻璃的电容值以判断该覆盖玻璃是否损坏以产生该判断结果。
15.如权利要求14所述的方法，其中该透镜模块包含该覆盖玻璃，并且该覆盖玻璃的两个表面都具有传导层以供检测该电容值，并且有绕射光学元件压印在该两个表面中的一者上。
16.如权利要求9所述的方法，其中判断该特定影像的该图样的大小以产生该分析结果的步骤包含：
当该特定影像的该图样的大小大于临界值，判断该覆盖玻璃具有裂纹/刮伤/凹陷。
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