TW201917484A - 控制投影機的方法以及電子裝置 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種電子裝置，其中該電子裝置包含一投影機以及一控制器。該投影機包含一雷射模組以及具備一覆蓋玻璃之一透鏡模組，其中從該雷射模組所產生之一雷射光束穿透該透鏡模組以產生一投影影像。該控制器係耦接至該投影機，並且係用來判斷該覆蓋玻璃是否損壞以產生一判斷結果，並且依據該判斷結果控制該雷射模組之一功率。

Description

控制投影機的方法以及電子裝置

本發明係關於一投影機，尤指用於該投影機之一安全系統。

為了取得三維影像，一電子裝置可使用一投影機來投影一特殊圖樣（pattern）至一周圍區域，並且使用照相機來擷取具有該特殊圖樣之影像，並且藉由一處理器分析擷取到的影像以取得該影像的深度資訊。這種用來取得該三維影像的投影機通常具有支援高功率之一紅外雷射模組。因此，若該投影機之一覆蓋玻璃損壞，由該雷射模組所產生之一雷射光束可能對人眼有害，特別是，使用者可能對此沒有警覺。

因此，本發明之一目的在於提供一種用來判斷該投影機的該覆蓋玻璃是否損壞的方法，並且參考一判斷結果來控制該投影機的一功率／電流，以解決上述問題。

依據本發明一實施例，本發明提供一種電子裝置，其可包含一投影機以及一控制器。該投影機包含一雷射模組以及具備一覆蓋玻璃之一透鏡模組，其中從該雷射模組所產生之一雷射光束穿透該透鏡模組以產生一投影影像。該控制器係耦接至該投影機，並且係用來判斷該覆蓋玻璃是否損壞以產生一判斷結果，並且依據該判斷結果控制該雷射模組之一功率。

依據本發明另一實施例，本發明提供一種控制一投影機的方法，其中該投影機包含一雷射模組以及具備一覆蓋玻璃之一透鏡模組，並且該方法包含：使用該雷射模組產生一雷射光束，其中該雷射光束穿透該透鏡模組以產生一投影影像；判斷該覆蓋玻璃是否損壞以產生一判斷結果；以及依據該判斷結果控制該雷射模組之一功率。

第1圖為依據本發明一實施例之系統示意圖。如第1圖所示，該系統包含一投影機110以及一控制器120，其中投影機110包含一基板112、一雷射模組114、一支架116以及一透鏡模組118。在本實施例中，投影機110係用來投影具有一特殊圖樣之一影像，且投影機110位於一電子裝置諸如一智慧型手機或一平板電腦中。

雷射模組114可為具有一紅外雷射二極體的一封裝以供發射紅外雷射光束，並且雷射模組114係接合（bonded）或黏著（adhered）於基板112上。藉由雷射模組114所產生之該雷射光束穿透透鏡模組118以產生一投影影像。在本實施例中，基板112可具有複數個電墊片（electrical pad）以供與控制器120溝通，並且控制器120可判斷該透鏡模組之一覆蓋玻璃是否損壞或具有刮傷或凹陷以產生一判斷結果，並且控制器120另參考該判斷結果來控制該雷射模組之一功率或一電流。舉例來說，當控制器120判斷透鏡模組118之該覆蓋玻璃係損壞的或具有刮傷或凹陷，控制器120可降低雷射模組114的功率，以避免讓人看見具有高功率的雷射光束。

第2圖為依據本發明一實施例之雷射模組114、透鏡模組118以及控制器120的示意圖。如第2圖所示，透鏡模組118包含一基板210、壓印在（imprinted on）基板210之一表面上的一凸透準直鏡（convex collimator lens）220、一覆蓋玻璃250、壓印在覆蓋玻璃250之一表面上的一繞射光學元件（diffraction optical element, DOE）240、製造於覆蓋玻璃250之其他表面上的一傳導層(conductive layer)260以及一間隔物（spacer）230。關於第2圖所示之元件的操作，凸透準直鏡220係用來接收來自雷射模組114的雷射光以產生一準直的雷射光束（平行射線），其中該準直的雷射光束實質上垂直於覆蓋玻璃250及繞射光學元件240的表面。繞射光學元件240能充當一圖樣產生器，且該準直的雷射光束直接穿透繞射光學元件240以產生該投影影像，其中該投影影像可具有繞射光學元件240所設定的一特殊圖樣。另外，控制器120藉由判斷傳導層260的電阻值來判斷覆蓋玻璃250的電阻值以產生該判斷結果，並且控制器120參考該判斷結果以控制／調整雷射模組114的功率。尤其是，當控制器120判斷覆蓋玻璃250的電阻值變大（大於一臨界值），控制器120可判斷覆蓋玻璃250為損壞的或破裂的，並且控制器120可控制雷射模組114產生較低功率的雷射光束，或者，控制器120可直接地關閉雷射模組114。

在一實施例中，繞射光學元件240可由傳導層260來製造，即繞射光學元件240可藉由傳導材料來實施。換句話說，第2圖所示之傳導層260可具有繞射光學元件之該圖樣（尤其，可充當上述圖樣產生器），而繞射光學元件240可從透鏡模組118中移除。

第3圖為依據本發明一實施例所示之傳導層260。如第3(a)圖所示，傳導層260可為透明傳導塗層諸如氧化銦錫（indium tin oxide, ITO）、氧化銦鋅（indium zinc oxide, IZO）或任何合適的透明材料，並且傳導層260係製造於覆蓋玻璃250的整個區域。在第3(b)圖中，傳導層260係製造於覆蓋玻璃250的周圍區域，且傳導層260可為透明或非透明的傳導塗層諸如氧化銦錫、氧化銦鋅、鉻或任何合適的材料。

在第3圖所示之實施例中，傳導層260係製造於覆蓋玻璃250的上表面，且繞射光學元件240係壓印在覆蓋玻璃250的下表面，但本發明不限於此。在其他實施例中，當繞射光學元件240係壓印在覆蓋玻璃的上表面時，傳導層260則可被塗於其下表面。

第4圖為依據本發明一實施例所示之透鏡模組118以及支架116。如第4圖所示，透鏡模組118的側壁具有兩電極410以及420，且支架116的內壁具有兩電極430以及440分別與電極410以及420連接。控制器120可耦接至電極430以及440，並且利用電極430與440之間的電壓差以及流經電極430與440之電流來偵測覆蓋玻璃250的電阻值。

請注意，第3圖所示之傳導層260的圖樣以及第4圖所示之電極設計只是為了說明之目的。只要控制器120能耦接至傳導層260以偵測覆蓋玻璃250的電阻值，傳導層260的圖樣以及透鏡模組118中的該些電極或支架116可具有不同設計。這些設計上的變化應包含在本發明之範圍內。

第5圖為依據本發明另一實施例之雷射模組114、透鏡模組118以及控制器120的示意圖。如第5圖所示，透鏡模組118包含一基板510、壓印在基板510的表面上之一凸透準直鏡520、一覆蓋玻璃550、壓印在覆蓋玻璃550的表面上之一繞射光學元件540、間隔物530、以及分別製造於覆蓋玻璃550的兩表面上之傳導層560_1以及560_2。關於第5圖所示之元件的操作，凸透準直鏡520係用來接收來自雷射模組114的雷射光以產生一準直的雷射光束（平行射線），其中該準直的雷射光束實質上垂直於覆蓋玻璃550及繞射光學元件540的表面。繞射光學元件540能充當一圖樣產生器，且該準直的雷射光束直接穿透繞射光學元件540以產生該投影影像，其中該投影影像可具有繞射光學元件540所設定的一特殊圖樣。另外，控制器120藉由判斷傳導層560_1與560_2之間的電容值來判斷覆蓋玻璃550的電容值以產生該判斷結果，並且控制器120參考該判斷結果以控制／調整雷射模組114的功率。尤其是，當控制器120判斷覆蓋玻璃550的電容值未落在一範圍內，控制器120可判斷覆蓋玻璃550為損壞的或破裂的，並且控制器120可控制雷射模組114產生較低功率的雷射光束，或者，控制器120可直接地關閉雷射模組114。

第6圖為依據本發明一實施例之覆蓋玻璃550之兩表面的示意圖。如第6圖所示，傳導層560_1可為透明傳導塗層諸如氧化銦錫、氧化銦鋅或任何合適的透明材料，並且傳導層560_1係製造於覆蓋玻璃550之一表面的整個區域或覆蓋玻璃550的大部分區域。傳導層560_2係製造於覆蓋玻璃550之其他表面的周圍區域，並且傳導層560_2可為透明或非透明的傳導塗層諸如氧化銦錫、氧化銦鋅、鉻或任何合適的材料。另外，覆蓋玻璃550的其他區域的中心區域具有繞射光學元件540，以使得該投影影像具有繞射光學元件540所設定的該特殊圖樣。

第7圖為依據本發明另一實施例之覆蓋玻璃550的兩表面的示意圖。如第7圖所示，傳導層560_1可為透明或非透明的傳導塗層諸如氧化銦錫、氧化銦鋅、鉻或任何合適的材料，且傳導層560_1係製造於覆蓋玻璃550的一表面的周圍區域。傳導層560_2係製造於覆蓋玻璃550的其他表面的周圍區域，且傳導層560_2可為透明或非透明的傳導塗層諸如氧化銦錫、氧化銦鋅、鉻或任何合適的材料。另外，覆蓋玻璃550的其他表面的中心區域具有繞射光學元件540，以使得該投影影像具有繞射光學元件540所設定的該特殊圖樣。

請注意，第5圖所示之傳導層560_1以及560_2的圖樣只是為了說明之目的。只要控制器120能耦接至傳導層560_1以及560_2以偵測覆蓋玻璃550的電容值，傳導層560_1以及560_2的圖樣可具有不同設計。舉例來說，傳導層560_1以及560_2皆可被塗於覆蓋玻璃550的上表面，或者，傳導層560_1以及560_2皆可被塗於覆蓋玻璃550的下表面。這些設計上的變化應包含在本發明之範圍內。

在第7圖所示之實施例中，繞射光學元件540被壓印在覆蓋玻璃550的下表面上，但本發明不限於此。在其他實施例中，繞射光學元件540可被壓印在覆蓋玻璃550的上表面的中心區域上。

另外，第4圖所示之支架116能用來支撐透鏡模組118，並且電極430以及440分別耦接至傳導層560_1以及560_2。控制器120可分別透過電極430以及440耦接至傳導層560_1以及560_2，以偵測覆蓋玻璃550的電容值。

第8圖為依據本發明一實施例之一電子裝置800的示意圖。如第8圖所示，電子裝置800可為一智慧型手機，且電子裝置800包含投影機110、控制器120、照相模組830以及一處理器840，並用來投影具備一特殊圖樣之一紅外影像至一周圍環境的區域。接著，照相模組830擷取該周圍環境的區域以產生影像資料。最後，處理器840分析該影像資料以取得該影像資料的深度資訊以產生一三維影像。另外，控制器120持續地偵測覆蓋玻璃250／550的電阻／電容以判斷覆蓋玻璃250／550是否損壞或破裂，以控制投影機110中的雷射模組114的功率。請注意，控制器120以及處理器840一起被用於三維影像感測功能，並且控制器120以及處理器840能被整合在一起，或藉由不同晶片實施。

第9圖為依據本發明一實施例之藉由電子裝置800來進行一三維影像感測操作的流程圖。參考第1~8圖，其流程如下：

步驟900：流程開始，並且投影機110具有一初始設定以及雷射模組114具有最低功率。

步驟902：處理器540啟動一三維影像感測系統以準備擷取該三維影像。

步驟904：控制器120判斷投影機110的覆蓋玻璃250／550是否損壞／破裂。若是，流程進入步驟916；否則，流程進入步驟906。

步驟906：投影機110產生該投影影像至該周圍環境的區域，照相模組830擷取該周圍環境的區域以產生影像資料，並且處理器840判斷該影像資料的亮度是否足夠。若該影像資料的亮度足夠，流程進入步驟910；否則，流程進入步驟908。

步驟908：控制器120增加雷射模組114的功率，或者處理器840控制照相模組830的設定。接著，流程進入步驟906。

步驟910：處理器840判斷（由照相模組830所擷取之）該投影影像的圖樣是否能成功地被辨識，若是，流程進入步驟914；否則，流程進入步驟912。

步驟912：處理器840分析（由照相模組830所擷取之）該投影影像的圖樣以判斷覆蓋玻璃250／550是否具有裂紋／刮傷／凹陷。若是，流程進入步驟916；否則，流程進入步驟914。

步驟914：處理器840使用該三維影像感測功能取得該三維影像。

步驟916：控制器120關閉投影機110或降低雷射模組114的功率。例如，雷射模組114具有類似該初始設定之最低功率，且控制器120反饋該資訊給處理器840。

關於步驟912，處理器840可分析該投影影像之一特殊圖樣的大小，以產生一分析結果以指出覆蓋玻璃250／550是否具有裂紋／刮傷／凹陷。以第10圖為例，其顯示覆蓋玻璃250／550在不同情況下時之投影影像的一零階（zero order）圖樣（例如該投影影像的最亮點）。如第10圖所示，投影影像的該零階圖樣在一正常狀況下具有較小的大小，而當覆蓋玻璃250／550具有裂紋／刮傷／凹陷時，該零階圖樣會變大。因此，當處理器840判斷該零階圖樣的大小大於一臨界值時，處理器840能判斷覆蓋玻璃250／550具有裂紋／刮傷／凹陷。另外，處理器840可另分析其他的辯識資訊諸如解碼率（decode ratio），以判斷覆蓋玻璃250／550是否具有裂紋／刮傷／凹陷。

總結來說，在本發明之控制該投影機的方法中，該投影機的功率能藉由參考指出該投影機的該覆蓋玻璃是否損壞或破裂的判斷結果來控制。因此，當該覆蓋玻璃偵測失敗時，該投影機能避免產生大功率的投影影像，以保護人眼。 以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

110‧‧‧投影機

112、210、510‧‧‧基板

114‧‧‧雷射模組

116‧‧‧支架

118‧‧‧透鏡模組

120‧‧‧控制器

220、520‧‧‧凸透準直鏡

230、530‧‧‧間隔物

240、540‧‧‧繞射光學元件

250、550‧‧‧覆蓋玻璃

260、560_1、560_2‧‧‧傳導層

410、420、430、440‧‧‧電極

800‧‧‧電子裝置

830‧‧‧照相模組

840‧‧‧處理器

900、902、904、906、908、910、912、914、916‧‧‧步驟

第1圖為依據本發明一實施例之系統示意圖。 第2圖為依據本發明一實施例之一雷射模組、一透鏡模組以及一控制器的示意圖。 第3圖為依據本發明一實施例所示之一傳導層。 第4圖為依據本發明一實施例所示之一透鏡模組以及一支架。 第5圖為依據本發明另一實施例之該雷射模組、該透鏡模組以及該控制器的示意圖。 第6圖為依據本發明一實施例之一覆蓋玻璃之兩表面的示意圖。 第7圖為依據本發明另一實施例之該覆蓋玻璃的兩表面的示意圖。 第8圖為依據本發明一實施例之一電子裝置的示意圖。 第9圖為依據本發明一實施例之藉由該電子裝置來進行一三維影像感測操作的流程圖。 第10圖顯示該覆蓋玻璃在不同情況下時之該投影影像的一零階圖樣，其中上述不同情況可包含正常狀況以及異常狀況諸如該覆蓋玻璃具有刮傷或凹陷。

Claims (20)

1. 一種電子裝置，包含： 一投影機，包含： 一雷射模組，用來產生一雷射光束；以及 具備一覆蓋玻璃之一透鏡模組，其中該雷射光束從該雷射模組穿透該透鏡模組以產生一投影影像；以及 一控制器，耦接至該投影機，用來判斷該覆蓋玻璃是否損壞以產生一判斷結果，並且依據該判斷結果控制該雷射模組之一功率。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電子裝置，其中當該判斷結果指出該覆蓋玻璃係損壞的，該控制器降低該雷射模組之該功率。
3. 如申請專利範圍第1項所述之電子裝置，其中當該判斷結果指出該覆蓋玻璃係損壞的，該控制器關閉該雷射模組。
4. 如申請專利範圍第1項所述之電子裝置，其中該控制器偵測該覆蓋玻璃的一電阻值以判斷該覆蓋玻璃是否損壞以產生該判斷結果。
5. 如申請專利範圍第4項所述之電子裝置，其中該透鏡模組包含該覆蓋玻璃，並且有一繞射光學元件（diffraction optical element, DOE）壓印（imprint）在該覆蓋玻璃之一表面上，並且該覆蓋玻璃的其他表面具有一傳導層以供偵測該電阻值。
6. 如申請專利範圍第1項所述之電子裝置，其中該控制器偵測該覆蓋玻璃的一電容值以判斷該覆蓋玻璃是否損壞以產生該判斷結果。
7. 如申請專利範圍第6項所述之電子裝置，其中該透鏡模組包含該覆蓋玻璃，並且該覆蓋玻璃的兩個表面皆具有傳導層以供偵測該電容值，並且有一繞射光學元件壓印在該兩個表面中之一者上。
8. 如申請專利範圍第1項所述之電子裝置，其中該控制器另分析藉由使用一照相機擷取該投影影像而取得的一特定影像以產生一分析結果，並且該控制器依據該分析結果判斷該覆蓋玻璃是否具有裂紋／刮傷／凹陷。
9. 如申請專利範圍第8項所述之電子裝置，其中該控制器判斷該特定影像之一圖樣（pattern）的大小以產生該分析結果。
10. 如申請專利範圍第9項所述之電子裝置，其中當該特定影像之該圖樣的大小大於一臨界值，該控制器判斷該覆蓋玻璃具有裂紋／刮傷／凹陷。
11. 一種控制一投影機的方法，其中該投影機包含一雷射模組以及具備一覆蓋玻璃之一透鏡模組，並且該方法包含： 使用該雷射模組產生一雷射光束，其中該雷射光束穿透該透鏡模組以產生一投影影像； 判斷該覆蓋玻璃是否損壞以產生一判斷結果；以及 依據該判斷結果控制該雷射模組之一功率。
12. 如申請專利範圍第11項所述之方法，其中依據該判斷結果控制該雷射模組之該功率的步驟包含： 當該判斷結果指出該覆蓋玻璃係損壞的，降低該雷射模組之該功率。
13. 如申請專利範圍第11項所述之方法，其中依據該判斷結果控制該雷射模組之該功率的步驟包含： 當該判斷結果指出該覆蓋玻璃係損壞的，關閉該雷射模組。
14. 如申請專利範圍第11項所述之方法，其中判斷該覆蓋玻璃是否損壞以產生該判斷結果的步驟包含： 偵測該覆蓋玻璃的一電阻值以判斷該覆蓋玻璃是否損壞以產生該判斷結果。
15. 如申請專利範圍第14項所述之方法，其中該透鏡模組包含該覆蓋玻璃，並且有一繞射光學元件壓印在該覆蓋玻璃之一表面上，並且該覆蓋玻璃的其他表面具有一傳導層以供偵測該電阻值。
16. 如申請專利範圍第11項所述之方法，其中判斷該覆蓋玻璃是否損壞以產生該判斷結果的步驟包含： 偵測該覆蓋玻璃的一電容值以判斷該覆蓋玻璃是否損壞以產生該判斷結果。
17. 如申請專利範圍第16項所述之方法，其中該透鏡模組包含該覆蓋玻璃，並且該覆蓋玻璃的兩個表面皆具有傳導層以供偵測該電容值，並且有一繞射光學元件壓印在該兩個表面中之一者上。
18. 如申請專利範圍第11項所述之方法，另包含： 分析藉由使用一照相機擷取該投影影像而取得的一特定影像以產生一分析結果；以及 依據該分析結果判斷該覆蓋玻璃是否具有裂紋／刮傷／凹陷。
19. 如申請專利範圍第18項所述之方法，其中分析藉由使用該照相機擷取該投影影像而取得的該特定影像以產生該分析結果的步驟包含： 判斷該特定影像之一圖樣的大小以產生該分析結果。
20. 如申請專利範圍第19項所述之方法，其中判斷該特定影像之該圖樣的大小以產生該分析結果的步驟包含： 當該特定影像之該圖樣的大小大於一臨界值，判斷該覆蓋玻璃具有裂紋／刮傷／凹陷。