TWI664558B - 鍵盤裝置與應用其上的投影畫面防抖方法 - Google Patents

鍵盤裝置與應用其上的投影畫面防抖方法 Download PDF

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Abstract

本發明涉及一種鍵盤裝置與應用其上的投影畫面防抖方法，該鍵盤裝置包含：鍵盤本體、投影機模組、震動感測器以及微處理器，該投影畫面防抖方法包含：因應該鍵盤本體的震動而產生震動信號；以及因應該震動信號而動態調整影像信號後再輸出至該投影機模組，用以產生防抖投影畫面。因此，本發明可以改善使用者因操作時對鍵盤主體所產生震動而造成的投影畫面晃動，進而改善投影畫面的穩定性，而且非常適用於小型化的可攜式電子裝置中，進而達到改善現有技術的效果。

Description

鍵盤裝置與應用其上的投影畫面防抖方法
本發明涉及鍵盤裝置與應用其上的投影畫面防抖方法，尤指可隨身攜帶的鍵盤裝置與應用其上的投影畫面防抖方法。
由筆記型電腦、平板電腦發展到智慧型手機，可攜式資訊裝置的體積日益縮小，連帶著顯示器的尺寸也隨之縮小，因此不適合進行簡報，而投影機便是這類場合常用的顯示裝置。但現有的投影機體積過大、重量過重而不易攜帶。於是有設計人員將投影機縮小化、輕量化，甚至整合到智慧型手機或是其它可攜式裝置上。其中便有內建投影機的鍵盤被發展出來，其外觀可以參見圖1A所示的示意圖，其中鍵盤主體1上便內建有一個投影機模組10。但是，此類內建有投影機的鍵盤在使用上會有一個嚴重問題，就是當使用者敲打按鍵時對鍵盤主體1所產生的震動(如箭頭11所示)，將會造成投影畫面晃動(如箭頭12所示)或變形扭曲，嚴重影響投影畫面的穩定性，造成觀看者的不適，其示意圖可以參見圖1B所示。
而關於投影機的防抖功能，已經有中國專利授權公告號CN204964974U的“激光投影机防抖画面修正装置”被發展出來，但是它主要是通過驅動機構來對光學補償機構來進行精確移動，從而完成對畫面的修正。但如此利用可動的機構的技術手段並不適用於小型化的投影裝置中，因為過度複雜的機構並不利於組裝至小型化的殼體中，而且會不利成本的降低。
因此，本發明一方面主要是提供一種鍵盤裝置，其包含：鍵盤本體，具有多個按鍵；投影機模組，設置在該鍵盤本體中，用以接收影像信號而轉換成投影畫面；震動感測器，設置在該鍵盤本體中，用以因應該鍵盤本體的震動而產生震動信號；以及微處理器，信號連接至該震動感測器與該投影機模組，其是接收並因應該震動信號而動態調整該影像信號後再輸出至該投影機模組，用以產生防抖投影畫面。
根據上述構想，本發明實施例的鍵盤裝置中該震動感測器中例如包含有多軸向電子陀螺儀與加速度計的組合或是其中之一，用以產生與該鍵盤本體因使用所產生的震動角度與加速度相關的該震動信號。
根據上述構想，本發明實施例的鍵盤裝置中該震動信號中的資訊例如包含有第一方向震動資訊，其方向與投影畫面的法向量間為正交。
根據上述構想，本發明實施例的鍵盤裝置中該第一方向震動例如是造成投影畫面的平行晃動，透過對所接收到的該影像信號進行動態調整，使輸出至該投影機模組的影像畫面將會往反方向移動，進而補償鍵盤本體晃動所造成的效應。
根據上述構想，本發明實施例的鍵盤裝置中該微處理器例如因應該震動信號的強度大於預設門檻值時才動態調整該影像信號或降低畫面更新率及畫面解析度來產生該防抖投影畫面。
根據上述構想，本發明實施例的鍵盤裝置中更包含測距裝置，信號連接至該微處理器，用以測量該投影機模組與投影面之間的投影距離，而該微處理器因應該投影距離來動態調整該防抖投影畫面的放大率。
本發明另一方面是提供一種投影畫面防抖方法，應用於具有投影機模組的鍵盤裝置上，其包含下列步驟：接收影像信號；因應該鍵盤裝置的震動而產生震動信號；以及因應該震動信號而動態調整該影像信號後再輸出至該投影機模組，用以產生防抖投影畫面。
根據上述構想，本發明實施例的投影畫面防抖方法中該震動信號例如為該鍵盤裝置因使用而產生的與震動角度以及加速度相關的震動信號。
根據上述構想，本發明實施例的投影畫面防抖方法中該震動信號中的資訊例如包含：第一方向震動資訊，其方向與投影畫面的法向量間為正交；以及第二方向震動資訊，其方向與投影畫面的法向量平行。
根據上述構想，本發明實施例的投影畫面防抖方法中該第一方向震動例如是造成該投影畫面的平行晃動，透過對所接收到的該影像信號進行動態調整，使輸出至該投影機模組的影像畫面將會往反方向移動，進而補償鍵盤裝置晃動所造成的效應。
根據上述構想，本發明實施例的投影畫面防抖方法中更包含下列步驟：因應該震動信號的強度大於預設門檻值時才動態調整該影像信號或降低畫面更新率及畫面解析度來產生該防抖投影畫面。
根據上述構想，本發明實施例的投影畫面防抖方法中更包含下列步驟：測量該投影機模組與投影面之間的投影距離，因應該投影距離來動態調整該防抖投影畫面的放大率。
由上可知，本發明可以改善使用者因操作時對鍵盤主體所產生震動而造成的投影畫面晃動，進而改善投影畫面的穩定性，而且非常適用於小型化的可攜式電子裝置中，進而達到改善現有技術的效果。
可以實現本發明特徵與優點的一些典型實施例將在後續的說明中詳細敘述。應理解的是本發明能夠在不同的態樣上具有各種的變化，其皆不脫離本發明技術方案範圍，且其中的說明及附圖在本質上是當作說明之用，而非用以限制本發明。
請參見圖2，其為本發明所提出來的內建防震投影功能之鍵盤的功能方塊示意圖。其中包含有一個鍵盤本體2，其上具有多個按鍵20，而投影機模組21是設置在該鍵盤本體2中，用以接收一影像信號而轉換成一投影畫面，進而投影在投影面25上，投影面25可以是螢幕、桌面、牆壁、天花板、地板或任何可以被投射的物體。而該影像信號的來源可以是外界的電腦主機(圖中未示出)或是光碟播放機(圖中未示出)等等透過視頻輸入端29所輸入的各式影像信號來源。而震動感測器22，設置在該鍵盤本體2中，用以因應該鍵盤本體2的震動而產生一震動信號，例如手持的晃動、敲打鍵盤的震動或是置放平臺的震動等等。而該震動感測器22可以是用多軸向電子陀螺儀與加速度計的組合或擇一來完成，用以產生與鍵盤本體2因使用所產生的與震動角度以及加速度相關的震動信號，而該震動信號便可以輸出至微處理器23。
而微處理器23則信號連接至該震動感測器22與該投影機模組21，其是因應該震動信號而動態調整所接收到該影像信號後再輸出至該投影機模組21，用以產生一防抖投影畫面。舉例來說，該震動信號中的資訊可以被分解成兩種位移，第一種資訊是與投影畫面的法向量間為正交的第一方向震動資訊，而第二種資訊則是與投影畫面的法向量間為平行的第二方向震動資訊。由於第一方向震動會造成投影畫面的平行晃動，但微處理器23可根據第一方向震動資訊，透過對所接收到的該影像信號進行動態調整，使得輸出至該投影機模組21的影像畫面將會往震動的反方向移動，進而補償鍵盤本體晃動所造成的效應。
相關示意圖請參見圖3所示，當第一方向震動資訊為圖中所示的位移向量資訊30時，則代表鍵盤本體2因使用所產生的震動方向，而能補償此一震動方向所帶來的效應，微處理器23便將原始影像信號進行處理，將原始畫面31的像素點座標朝位移向量資訊30的反方向向量進行位移，舉例來說，若位移向量資訊30為(1,1)，則反方向向量便為(-1,-1)，於是微處理器23便將該原始畫面的像素點座標都朝(-1,-1)進行位移，而邊緣超過顯示區域33(與原始畫面31的位置重合)的像素點集合321將被裁掉，而空白的區域322則可用鄰近的像素點補上，進而與位移過像素點集合320的重新組成一個防抖畫面32。
至於第二方向震動則會造成投影畫面在聚焦方向的失焦模糊，因此本案的微處理器23可以透過與投影機模組21中鏡頭焦距控制模組210的配合，根據第二方向震動資訊，即時調整鏡頭焦距控制模組的投影焦距，進而保持投影畫面的清晰穩定。當然，若是鏡頭焦距的景深範圍遠大於第二方向的震動，那就可以省去對投影焦距的調整。
另外，可以是當上述震動信號所代表的震動強度大於一預設門檻值時，進而判定該震動會被人眼察覺而需要進行防抖處理，此時該微處理器23才會進行上述的畫面震動補償動作。如此機制將可以避免微處理器23進行不必要的運算。再者，該微處理器23還可因應該震動信號的強度大於一預設門檻值時啟動降低畫面更新率(frame rate)的功能，使得所產生的防抖投影畫面的畫面更新率(frame rate)由高調低，例如從每秒60個畫面降低到每秒30個畫面或24個畫面，用以強化防抖的效果。同理，當震動強度大於一預設門檻值時，該微處理器23可因應該震動信號的強度大於一預設門檻值時而啟動降低畫面解析度的功能，使得所產生的防抖投影畫面的畫面解析度由高調低，例如從1920*1080降低到1280*720，用以強化防抖的效果。當然，也可以同時調降畫面更新率(frame rate)與畫面解析度來強化防抖的效果。此外，也可以在震動信號的強度大於一預設門檻值時來對投影畫面啟動一線條邊緣反鋸齒功能，進而改善畫面被觀看時的防抖效果。而上述功能可以對投影畫面或是影像信號來進行調整，只要可以達到降低畫面更新率、解析度或是線條邊緣反鋸齒的效果即可。
本發明實施例更可包含一測距裝置24，測距裝置24與微處理器23完成信號上的連接，測距裝置24用以測量投影機模組21與投影面25間之一投影距離26，而所得到的該投影距離將可被微處理器23用來調整補償效果，當投影距離改變，對該影像信號與投影焦距所進行的調整便需要隨之改變。例如，當投影距離變大，對該影像信號與投影焦距所進行的調整幅度就需要放大，如此才能完整補償機身震動所造成的影像抖動。而該測距裝置可以是一個紅外線測距模組或是其它可以用來測距的感測模組。
另外，利用上述測距裝置24所得到的投影距離還可以用來自動控制投影畫面的大小，舉例來說，使用者想要控制投影畫面維持在一固定尺寸，而投影距離改變，對該投影畫面的放大比率需要隨之改變。例如，當投影距離變小，對該投影畫面的放大比率所進行的調整幅度就需要放大，如此才能完整補償因距離過小所造成投影畫面的縮小，進而可將最後畫面維持在一固定尺寸。
當然，上述震動感測器22也可以是由分別設在鍵盤本體2的多個子單元所組成，多個子單元可在相同位置或不同位置，而每個子單元可以傳回相對應的震動資訊到微處理器23，而微處理器23便可把多個震動資訊加以運用，進而組合估計出更準確的畫面歪斜。例如圖4所示的畫面歪斜，原畫面40因按壓所造成的震動將產生一歪斜畫面41，而兩者間的偏差資訊是具有平移向量與旋轉角度的兩種特性，如此就需透過兩個震動感測器22子單元所產生的震動資訊來偵測到並加以組合才能準確完成估計。
而本發明實施例的投影畫面防抖方法及其細節與可達到的效果，可參照上文對於鍵盤裝置的細節及所能達到的效果的描述，在此不再重述。但除了鍵盤外，本發明實施例的硬體架構及投影畫面防抖方法還可運用其它類似的掌上型電子裝置，例如為行動電話(mobile phone)、個人數位助理(personal digital assistant,PDA)、平板電腦(tablet computer)、數碼相機(digital camera)、數碼攝影機(digital video camera)、可攜式多媒體裝置或其他適當的手持裝置上，而且可以直接例用裝置中原本就具備的震動感測器，而不需要額外增設。
而上述的裝置與方法，將可以改善使用者因操作時對鍵盤主體1所產生震動所造成的投影畫面晃動，進而改善投影畫面的穩定性。而且本發明實施例所提出的裝置與方法，非常適用於小型化的可攜式電子裝置中，進而達到改善現有技術的效果。
以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，並非對本發明作任何形式上的限制，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然而並非用以限定本發明，任何熟悉本專業的技術人員，在不脫離本發明技術方案範圍內,當可利用上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發明技術方案內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本發明技術方案的範圍內。
1‧‧‧鍵盤主體
2‧‧‧鍵盤本體
10‧‧‧投影機模組
11‧‧‧箭頭
12‧‧‧箭頭
20‧‧‧按鍵
21‧‧‧投影機模組
22‧‧‧震動感測器
23‧‧‧微處理器
24‧‧‧測距裝置
25‧‧‧投影面
26‧‧‧投影距離
29‧‧‧視頻輸入端
30‧‧‧位移向量資訊
31‧‧‧原始畫面
32‧‧‧防抖畫面
33‧‧‧顯示區域
40‧‧‧原畫面
41‧‧‧歪斜畫面
210‧‧‧鏡頭焦距控制模組
320‧‧‧位移過像素點集合
321‧‧‧像素點集合
322‧‧‧空白的區域
圖1A為現有技術手段中內建有投影機模組的鍵盤外觀示意圖。 圖1B為現有技術手段中內建有投影機模組的鍵盤之投影畫面晃動示意圖。 圖2為本發明實施例所提出來的內建防震投影功能之鍵盤的功能方塊示意圖。 圖3為本發明實施例透過對所接收到的影像信號進行動態調整的相關示意圖。 圖4為畫面影像產生歪斜的示例圖。

Claims (10)

  1. 一種鍵盤裝置，其包含：鍵盤本體，具有多個按鍵；投影機模組，設置在該鍵盤本體中，用以接收影像信號而轉換成投影畫面；震動感測器，設置在該鍵盤本體中，用以因應該鍵盤本體的震動而產生震動信號；以及微處理器，信號連接至該震動感測器與該投影機模組，其是接收並因應該震動信號而動態調整該影像信號後再輸出至該投影機模組，用以產生防抖投影畫面，且該微處理器因應該震動信號的強度大於預設門檻值時降低畫面更新率或畫面解析度來產生該防抖投影畫面。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的鍵盤裝置，其中，該震動感測器中包含有多軸向電子陀螺儀與加速度計的組合或是其中之一，用以產生與該鍵盤本體因使用所產生的震動角度與加速度相關的該震動信號。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的鍵盤裝置，其中，該震動信號中的資訊包含有第一方向震動資訊，其方向與投影畫面的法向量間為正交。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的鍵盤裝置，其中，該第一方向震動是造成投影畫面的平行晃動，透過對所接收到的該影像信號進行動態調整，使輸出至該投影機模組的影像畫面將會往反方向移動，進而補償鍵盤本體晃動所造成的效應。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的鍵盤裝置，其中，更包含測距裝置，信號連接至該微處理器，用以測量該投影機模組與投影面間的投影距離，而該微處理器因應該投影距離來動態調整該防抖投影畫面的放大率。
  6. 一種投影畫面防抖方法，應用於具有投影機模組的鍵盤裝置上，其中，包含下列步驟：接收影像信號；因應該鍵盤裝置的震動而產生震動信號；以及因應該震動信號而動態調整該影像信號後再輸出至該投影機模組，用以產生防抖投影畫面，且因應該震動信號的強度大於預設門檻值時降低畫面更新率或畫面解析度來產生該防抖投影畫面。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的投影畫面防抖方法，其中，該震動信號為該鍵盤裝置因使用而產生的與震動角度以及加速度相關的震動信號。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的投影畫面防抖方法，其中，該震動信號中的資訊包含：第一方向震動資訊，其方向與投影畫面的法向量間為正交；以及第二方向震動資訊，其方向與投影畫面的法向量平行。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的投影畫面防抖方法，其中，該第一方向震動是造成該投影畫面的平行晃動，透過對所接收到的該影像信號進行動態調整，使輸出至該投影機模組的影像畫面將會往反方向移動，進而補償鍵盤裝置晃動所造成的效應。
  10. 如申請專利範圍第7項所述的投影畫面防抖方法，其中，更包含下列步驟：測量該投影機模組與投影面之間的投影距離，因應該投影距離來動態調整該防抖投影畫面的放大率。
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