CN202533911U

CN202533911U - 用于互动式投影系统的信号反馈装置

Info

Publication number: CN202533911U
Application number: CN2012201847488U
Authority: CN
Inventors: 金天
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-04-26
Filing date: 2012-04-26
Publication date: 2012-11-14
Anticipated expiration: 2022-04-26

Abstract

本实用新型涉及一种信号反馈装置，尤其是一种用于互动投影系统的信号反馈装置，属于信号处理的技术领域。按照本实用新型提供的技术方案，所述用于互动式投影系统的信号反馈装置，包括传感触发模块及用于采集投影图像并接收传感触发模块触发信号的采集接收装置；所述传感触发模块包括握柄及位于所述握柄一端端部的光信号发射器与屏幕接触探测器；屏幕接触探测器接触投影图像后，触发光信号发射器发出接触信号，采集接收装置接收所述触发信号，以对投影图像的接触反馈。本实用新型结构简单，能实现投影系统的互动操作，适应范围广，安全可靠。

Description

用于互动式投影系统的信号反馈装置

技术领域

本实用新型涉及一种信号反馈装置，尤其是一种用于互动投影系统的信号反馈装置，属于信号处理的技术领域。

背景技术

目前市场上常见的高分辨率显示系统有两种不同类型，一种为光学投影系统，也称为投影仪；另外一种为显示屏系统，主要为LCD显示屏及LED显示屏。投影仪的优点为价格适中、移动性好，而且随着技术的不断发展，其体积还在不断减小。但投影仪只能将信息或图像投射到投影屏幕上，无法将屏幕上的信息反馈到计算机中，因此也就无法进行人机互动。而LCD、LED显示屏除了可以显示计算机中的信息以外，还可以与触摸屏结合在一起组成互动式白板系统，进行人机对话。例如，可以用手指或专用画笔碰触屏幕上的图标的方式来替代鼠标点击的动作控制计算机动作，也可以在屏幕上用手指或专用画笔书写的方式向计算机输入文字。触摸屏在白板系统的功能就是探测到手指或专用画笔碰触到屏幕的动作，并同时能将碰触点位置的坐标参数传送给控制白板系统的计算机。计算机利用触摸屏提供的信息，结合相应的控制软件，就可以实现人机互动。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种用于互动式投影系统的信号反馈装置，其结构简单，能实现投影系统的互动操作，适应范围广，安全可靠。

按照本实用新型提供的技术方案，所述用于互动式投影系统的信号反馈装置，包括传感触发模块及用于采集投影图像并接收传感触发模块触发信号的采集接收装置；所述传感触发模块包括握柄及位于所述握柄一端端部的光信号发射器与屏幕接触探测器；屏幕接触探测器接触投影图像后，触发光信号发射器发出接触信号，采集接收装置接收所述触发信号，以对投影图像的接触反馈。

所述屏幕接触探测器包括力敏电阻，所述力敏电阻与光信号发射器内三极管的基极端相连，力敏电阻对应于与三极管的基极端相连的另一端与直流电源的正极端相连，直流电源的负极端通过第二电阻与三极管的基极端相连；三极管的集电极端通过第一电阻与直流电源的阳极端相连，三极管的发射极与发光二极管的阳极端相连，发光二极管的阴极端与直流电源的负极端相连，第二电阻的两端并联有电容。所述采集接收装置包括用于采集投影图像的摄像头以及位于摄像头上的红外滤波片。所述摄像头与计算机相连，计算机通过投影仪在投影屏幕上显示输出。所述三极管为NPN型三极管。

本实用新型的优点：通过采集接收装置来接收传感触发模块输出的触发信号，采集装置将所述触发信号反馈到计算机内，计算机根据触发信号包含位置及操作信息调整通过投影仪在投影屏幕上显示输出的内容，以使得现有光学投影系统能够实现互动操作，提高光学投影系统操作的方便性，结构简单，适应范围广，安全可靠。

附图说明

图1为现有光学投影系统的结构示意图。

图2为本实用新型投影系统的使用状态图。

图3为计算机内摄像头像素位置校准的示意图。

图4为本实用新型传感触发模块的结构示意图。

图5为本实用新型屏幕接触探测器与光信号发射器配合的电路原理图。

附图标记说明：1-计算机、2-投影仪、3-投影屏幕、4-摄像头、5-传感触发模块、6-计算机显示屏、7-位置校准图案、8-屏幕接触探测器、9-光信号发射器及10-握柄。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1 为现有光学投影系统，所述现有光学投影系统只能将计算机1中信息通过投影仪2投射到投影屏幕3上；所述投影屏幕3一般为投影布或墙体。

图2和图4所示：为本实用新型提供的带有信号反馈装置的互动式投影系统示意图，本实用新型的信号反馈装置包括传感触发模块5及用于采集投影图像并接收传感触发模块5触发信号的采集接收装置；所述传感触发模块包括握柄10及位于所述握柄10一端端部的光信号发射器9与屏幕接触探测器8；屏幕接触探测器8接触投影图像后，触发光信号发射器9发出接触信号，采集接收装置接收所述触发信号，以对投影图像的接触反馈。

本实用新型的信号反馈装置与计算机1、投影仪2及投影屏幕3构成的光学投影系统一起形成互动式投影系统，当信号反馈装置内的采集接收装置将触发信号反馈到计算机1内时，计算机1根据触发的位置信息与计算机1内的内容关联后，调整计算机1通过投影仪2在投影屏幕3上显示输出内容，以实现操作者与投影系统的互动。

如图5所示：所述屏幕接触探测器8包括力敏电阻RL，所述力敏电阻RL与光信号发射器9内三极管Q1的基极端相连，力敏电阻RL对应于与三极管Q1的基极端相连的另一端与直流电源E的正极端相连，直流电源E的负极端通过第二电阻R2与三极管Q1的基极端相连；三极管Q1的集电极端通过第一电阻R1与直流电源E的阳极端相连，三极管Q1的发射极与发光二极管D1的阳极端相连，发光二极管D1的阴极端与直流电源E的负极端相连，第二电阻R2的两端并联有电容C1。三极管Q为NPN型三极管。

操作者通过握柄10拿取传感触发模块5，当屏幕接触探测器8触碰到投影屏幕3的时候，屏幕接触探测器8内的力敏电阻RL会感受到一定的压力，导致力敏电阻RL的电阻值降低，以触发光信号发射器9发出触发信号，所述触发信号能被采集接收装置接收反馈到计算机1内；所述采集接收装置包括摄像头4及位于所述摄像头4上的红外滤波片，通过摄像头4能够采集投影屏幕3上的投影图像，通过红外滤波片接收触发信号后，能够将触发位置信息反馈到计算机1内。具体地，当力敏电阻RL没有受到外力的时候，阻值比较大，三级管Q1的基极b端电压比较低，三极管Q1的集电极c与发射极e之间处于关断状态，此时发光二极管D1不会发光。当力敏电阻RL受到外力作用，其阻值会降低，三级管Q1基极b端电压会随之升高。当基极b端电压超过三极管Q1开启电压以后，三级管Q1的集电极c与发射极e与之间转为导通，发光二极管D1开始发光，形成相应的触发信号。

为了降低投影屏幕3上反射光对信号发射器9发出光信号的干扰，信号发射器9中的发光二极管采用了红外发光光源，在摄像头4的光信号输入端，也装有与光信号发射器9的红外光源相匹配的红外滤波片，该滤波片会过滤掉其它波长的光，只允许红外光线进入到摄像头4中。

摄像头4接收到光信号发生器9发出的红外光信号以后，会将接收到红外光信号的像素位置信息传送到计算机1中，计算机1会利用“摄像头像素位置与计算机显示屏位置对应关系”计算出投影屏幕3上的发光位置所对应的计算机显示屏6上的位置，实现了将投影屏幕3上的信息通过信号反馈装置传送至计算机1的功能。

如图3所示：在本实用新型开始工作之前，首先要校准摄像头4中像素位置与计算机1屏幕位置的对应关系。校准过程为先在计算机显示屏6上显示一个专门设计的位置校准图案7，通过投影仪2将位置校准图案7投射到投影屏幕3上。位置校准图案7中黑色方块的4个顶角（A、B、C、D）与中间白色十字的中心点在计算机屏幕6上的位置坐标是已知的。摄像头2拍摄到投射在投影屏幕3上的位置校准图案7以后，会将该图案的信息传送到计算机1中。利用图像处理软件对接收到的信息处理以后，计算机1可以得到像素位置校准图案7 中的4个顶角（A、B、C、D）与中间白色十字的中心点在摄像头4中对应的像素位置坐标，这样就得到了上述五个特征点在计算机显示屏6上的位置坐标与摄像头4像素位置坐标的对应关系。计算机上安装的控制软件会根据这五对坐标数据，可以计算出摄像头4中每个像素所对应的计算机屏幕6上的位置坐标，以得到“摄像头像素位置与计算机显示屏位置对应关系”。计算出上述位置对应关系以后，就完成了摄像头4中像素位置与计算机屏幕6位置的校准工作。当摄像头4通过红外滤波片接收外部的触发信号后，通过上述位置校准后，计算机1内识别传感触发模块5在投影屏幕3上的触发位置，根据触发位置能确定需要进行的操作，从而计算机1能根据所述触发操作要求调整投影屏幕3的输出内容，达到互动投影的目的。

上述信号反馈装置在光学投影系统中的作用与触摸屏在互动式白板系统中的作用相同。利用这套信号反馈装置，与计算机进行相应配合，就可以在光学投影系统中实现各种不同的人机互动功能，适应范围广，能提高光学投影系统操作的方便性。

Claims

1.一种用于互动式投影系统的信号反馈装置，其特征是：包括传感触发模块（5）及用于采集投影图像并接收传感触发模块（5）触发信号的采集接收装置；所述传感触发模块包括握柄（10）及位于所述握柄（10）一端端部的光信号发射器（9）与屏幕接触探测器（8）；屏幕接触探测器（8）接触投影图像后，触发光信号发射器（9）发出接触信号，采集接收装置接收所述触发信号，以对投影图像的接触反馈。

2.根据权利要求1所述的用于互动式投影系统的信号反馈装置，其特征是：所述屏幕接触探测器（8）包括力敏电阻（RL），所述力敏电阻（RL）与光信号发射器（9）内三极管（Q1）的基极端相连，力敏电阻（RL）对应于与三极管（Q1）的基极端相连的另一端与直流电源（E）的正极端相连，直流电源（E）的负极端通过第二电阻（R2）与三极管（Q1）的基极端相连；三极管（Q1）的集电极端通过第一电阻（R1）与直流电源（E）的阳极端相连，三极管（Q1）的发射极与发光二极管（D1）的阳极端相连，发光二极管（D1）的阴极端与直流电源（E）的负极端相连，第二电阻（R2）的两端并联有电容（C1）。

3.根据权利要求1所述的用于互动式投影系统的信号反馈装置，其特征是：所述采集接收装置包括用于采集投影图像的摄像头（4）以及位于摄像头（4）上的红外滤波片。

4.根据权利要求3所述的用于互动式投影系统的信号反馈装置，其特征是：所述摄像头（4）与计算机（1）相连，计算机（1）通过投影仪（2）在投影屏幕（3）上显示输出。

5.根据权利要求2所述的用于互动式投影系统的信号反馈装置，其特征是：所述三极管（Q1）为NPN型三极管。