专利名称：互动投影系统的制作方法
技术领域：
本实用新型有关一种投影系统，且特别是有关一种包含麦克风功能的互动投影系统。
背景技术：
随着科技的发展，数字化的风潮持续蔓延，近年来政府也逐步拨出经费投入数字教学的建制。其中，互动电子白板是一种优良的展演示辅助工具，使用者能在教学过程中直接通过电子白板笔在白板上直接进行操控、书写、或运用其它软件。通过电子白板的辅助，使用者能更有效率地及更具成本效益地运用资源，充分发挥信息科技于教学上的效果。相对于建立一个计算机室的成本来说，电子白板可谓大大地节省成本。此外，互动电子白板在清理的过程中不会产生尘埃，而在清洁的过程亦能减少制造废物，对使用者呼吸系统的影响将较传统的黑板为低。在应用上，互动电子白板是一种色彩化、形象化的学习工具。使用者在课堂教学上将有关的学习重点或要学生留意的地方，通过白板笔把相关的资料以特别的颜色或图形实时标示。图1是依照先前技术绘示一种互动投影系统200的示意图。互动投影系统200包含处理装置210、投影装置220以及笔型装置230。另外，在图1中还有屏幕M0。如图1所示，互动投影系统200的动作如下所述。首先，如路径A所示，处理装置 210用以输出原始影像信号，投影装置220电性耦接于处理装置210以接收原始影像信号。 其次，由投影装置220对原始影像信号进行处理，以如路径B所示输出原始影像至屏幕M0， 同时，投影装置220会将编码图案编码入原始影像信号中，以使投影装置220投影包含编码图案的原始影像至屏幕对0。接着，如路径C所示，当笔型装置230指向屏幕240时，笔型装置230可检测到包含编码图案的原始影像。然后，如路径D所示，笔型装置230将包含编码图案的原始影像无线传输至投影装置220，由投影装置220对相应于笔型装置230所指位置的编码图案进行解码，解码后可得到笔型装置230所指位置的坐标。随后，投影装置220如路径E所示根据笔型装置230所指位置的坐标来输出坐标控制信号至处理装置210。再者，处理装置210用以根据坐标控制信号来输出包含坐标标记的影像信号至投影装置220，再由投影装置220对包含坐标标记的影像信号进行处理，以输出包含坐标标记的影像至屏幕对0，从而形成本实用新型实施例的一个循环。所谓坐标标记即是在投影至屏幕240的影像上形成一相应于笔型装置230所指位置的黑点，简言之，就是当笔型装置230指向屏幕的任一点时，在完成一个循环后，会在笔型装置230所指的位置上产一个黑点。如此一来，当笔型装置230相对于屏幕240移动时， 投影装置220会产生一连串的坐标控制信号，处理装置210接收到前述些坐标控制信号后， 即可在屏幕上产生一连串的点，从而形成使用者所欲书写的任一字样或标记。[0011]举例而言，处理装置210可为台式计算机或笔记型计算机，投影装置220可为数字光源处理(Digital Light Processing, DLP)投影机，笔型装置230可为RF电子白板笔。以下将介绍先前技术的互动投影系统200的动作的具体实施例。首先，计算机通过VGA或DVI线输出原始影像信号给DLP投影机，DLP投影机对原始影像信号进行处理处理后，输出原始影像至屏幕M0，同时，DLP投影机会将特殊编码图案混入原始影像中。其次，当RF电子白板笔的笔尖指向屏幕MO时，可应用其笔尖内的光电传感器来感应特殊编码图案，随后，光电传感器将接收到的特殊编码(等于笔尖的坐标) 通过RF电子白板笔的无线传输模块无线传输至DLP投影机。接着，DLP投影机再通过USB端口将坐标数据传送给计算机，计算机上的应用软件即可利用坐标数据控制鼠标，如此一来，使用者就可以利用RF电子白板笔在原始画面上写字。由此可见，上述现有的方式，显然仍存在不便与缺陷，而有待加以进一步改进。为了解决上述问题，相关领域莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的方式被发展完成。因此，如何能在使用者对互动电子白板与麦克风皆有需求时，避免如图1所示的先前技术，使用者需要一手拿着笔型装置230，另一手拿着麦克风而造成使用者极为不便的问题，以及如何改善单独将互动投影系统200应用在远距教学或课后复习上会无法提供声音的问题，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前相关领域亟需改进的目标。
实用新型内容本实用新型内容的一目的是提供一种互动投影系统，藉以整合电子白板笔与麦克风的功能在笔型装置中，方便使用者应用同时兼具两种功能的单一笔型装置，并改善单独将互动投影系统应用在远距教学或课后复习上会无法提供声音的问题。为达上述目的，本实用新型提供一种互动投影系统，其特征在于，包含一处理装置，用以输出一原始影像信号；一投影装置，电性耦接于该处理装置以接收该原始影像信号，该投影装置包含一编码模块，用以将一编码图案编入该原始影像信号中；一投影模块，电性耦接于该编码模块，该编码模块通过该投影模块将包含该编码图案的该原始影像信号投影至一屏幕，以于该屏幕上呈现一包含该编码图案的原始影像；至少一无线接收模块，电性耦接于该编码模块；以及一声音处理模块，电性耦接于该无线接收模块；以及一笔型装置，包含一微音器，用以将一声音转换为一电气信号；至少一无线传输模块，用以无线传输该电气信号至该投影装置的该无线接收模块，藉此使该投影装置的该声音处理模块由该无线接收模块接收该电气信号，对该电气信号进行处理而产生一声音信号；以及一传感器，用以检测一环境状况，以使该笔型装置根据该环境状况输出一控制信号以关闭该无线传输模块。根据本实用新型一实施例，传感器为一光传感器，用以检测包含该编码图案的原始影像并通过无线传输模块无线传输至编码模块，以使编码模块输出坐标控制信号，藉此使处理装置用以根据坐标控制信号来输出包含坐标标记的影像信号。根据本实用新型另一实施例，投影装置还包含扩音模块以及数字模拟转换模块。 扩音模块用以接收声音信号并对声音信号进行处理来发出经处理的声音。数字模拟转换模块电性耦接于无线接收模块，数字模拟转换模块用以对电气信号进行数字模拟转换并输出至声音处理模块。根据本实用新型再一实施例，投影装置还包含声音信号放大器。声音信号放大器电性耦接于声音处理模块，且用以对声音信号进行放大处理并输出至扩音模块。根据本实用新型又一实施例，投影装置还包含声音控制器。其中数字模拟转换模块还用以将经数字模拟转换的电气信号输出至声音控制器，声音控制器用以将电气信号转换成数据包并输出至处理装置。根据本实用新型另再一实施例，处理装置还包含录像模块。录音模块用以根据数据包来录制声音。根据本实用新型另又一实施例，笔型装置还包含电气信号放大器以及模拟数字转换器。电气信号放大器电性耦接于微音器并用以对电气信号进行放大处理。模拟数字转换器电性耦接于电气信号放大器，且用以对电气信号进行模拟数字转换并通过无线传输模块以无线传输电气信号至无线接收模块。根据本实用新型再另一实施例，处理装置还包含录像模块。录像模块用以录制包含坐标标记的影像信号。根据本实用新型再又一实施例，无线传输模块包含坐标无线传输模块以及声音无线传输模块。坐标无线传输模块，包含编码图案的原始影像通过坐标无线传输模块无线传输至编码模块。声音无线传输模块用以无线传输电气信号至无线接收模块。当光传感器未检测到包含编码图案的原始影像时，笔型装置关闭坐标无线传输模块。根据本实用新型又另一实施例，编码模块用以将坐标系编码至原始影像信号中以产生经编码影像信号；投影装置用以将经编码影像信号投射至屏幕以呈现经编码影像；光传感器用以检测屏幕上与笔型装置相应的一位置的经编码影像并通过无线传输模块无线传输至编码模块；编码模块还用以根据相应位置的经编码影像来产生表示相应位置的坐标控制信号，并通过投影装置将坐标控制信号传输至处理装置；处理装置用以根据坐标控制信号来输出包含该相应位置的标记的影像信号。本实用新型的有益效果是本实用新型的互动投影系统可整合电子白板笔与麦克风的功能在笔型装置中，方便使用者应用同时兼具两种功能的单一笔型装置，并改善单独将互动投影系统应用在远距教学或课后复习上会无法提供声音的问题。
为让本实用新型的上述和其它目的、特征、优点能更明显易懂，以下将配合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细说明，其中图1是绘示依照先前技术的一种互动投影系统的示意图。图2是绘示依照本实用新型一实施例的一种投影装置与笔型装置的关系示意图。图3是绘示依照本实用新型另一实施例的一种投影装置与笔型装置的关系示意图。图4是绘示依照本实用新型再一实施例的一种处理装置的方块示意图。图5A是依照本实用新型又一实施例的一种笔型装置的外观示意图。图5B是绘示依照本实用新型又一实施例的一种笔型装置的外观示意图。
具体实施方式
下文列举实施例配合附图作详细说明，但所提供的实施例并非用以限制本实用新型所涵盖的范围，而结构运作的描述非用以限制其执行的顺序，任何由元件重新组合的结构，所产生具有均等功效的装置，皆为本实用新型所涵盖的范围。其中附图仅以说明为目的，并未依照原尺寸作图。图2是依照本实用新型一实施例绘示一种投影装置120与笔型装置130的关系示意图。图3是依照本实用新型另一实施例绘示一种投影装置120与笔型装置130的关系示意图。在此需说明的是，互动投影系统100在图2与图3中分别介绍两种动作模式，仅为避免同时介绍两种动作模式会增加理解上的复杂度，而无法清楚且明确地揭露本实用新型的互动投影系统100。因此，在制作上，互动投影系统100的投影装置120以及笔型装置130 分别可包含图2与图3中的相应元件。如图2所示，投影装置120包含投影模块121、编码模块122以及坐标无线接收模块123，而笔型装置130包含坐标无线传输模块131以及光传感器132。请参照图2。编码模块122用以将编码图案编入原始影像信号中并通过投影模块 121投影至如图1所示的屏幕MO以呈现包含编码图案的原始影像。举例而言，编码模块 122可为场域可编程门阵列(Field-Programable Gate Array, FPGA)芯片，然而其并非用以限定本实用新型，任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可采用任何具有相同功能的元件。此外，笔型装置130中的传感器132用以检测环境状况，举例而言，笔型装置130 中的光传感器132用以检测包含编码图案的原始影像，并通过坐标无线传输模块131无线传输至坐标无线接收模块123。编码模块122由坐标无线接收模块123取得包含编码图案的原始影像，并对编码图案进行解码，然后输出坐标控制信号。在此需注意的是，通篇说明书中的无线传输模块与无线接收模块，皆可依实际需求而采用RF、FM、Bluetooth或2. 4Ghz技术，然而其并非用以限定本实用新型，任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可采用任何无线传输技术。再者，如图1所示的处理装置110用以根据坐标控制信号来输出包含坐标标记的影像信号。坐标标记已在图1的说明中揭露，在此不作赘述。于操作上，详细的动作方式如下所述。编码模块122用以将坐标系编码至原始影像信号中，以产生经编码影像信号。投影模块121用以将经编码影像信号投射至屏幕MO 以呈现经编码影像。当笔形装置130指向屏幕240时，光传感器132用以检测屏幕上与笔型装置130 相应的一位置的经编码影像，并通过坐标无线传输模块131无线传输至投影装置120的坐标无线接收模块123，再由坐标无线接收模块123输出至编码模块122。编码模块122还用以根据相应位置的经编码影像来产生表示相应位置的一坐标控制信号，亦即由编码模块122对相应位置的经编码影像进行解码，解码后可得到笔型装置130所指位置的坐标，而后，编码模块122根据前述坐标产生坐标控制信号，并通过投影装置120与处理装置110的连接接口(如USB连接接口)，将坐标控制信号传输至处理装置 110。[0047]处理装置110用以根据坐标控制信号来输出包含相应位置的一标记的影像信号， 投影装置120接收到包含相应位置的一标记的影像信号后，其所输出的影像在笔型装置所指位置上会产生标记，例如产生一个黑点。如此一来，当笔型装置130相对于屏幕240移动时，投影装置120会产生一连串的坐标控制信号，处理装置110接收到前述些坐标控制信号后，即可在屏幕上产生一连串的标记，从而形成使用者所欲书写的任一字样或标记。如图3所示，投影装置120包含声音无线接收模块124、数字模拟转换模块125、声音处理模块126、声音信号放大器127以及扩音模块128，而笔型装置130包含微音器134、 电气信号放大器135、模拟数字转换器136以及声音无线传输模块137。如图3所示，本实用新型实施例的一动作模式如下所述。首先，笔型装置130将所接收到的声音转换为电气信号，并将电气信号输出至投影装置120，接着，由投影装置120 对电气信号进行处理而输出声音信号。详细而言，在笔型装置130中，微音器134用以将声音转换为电气信号，也就是将使用者所发出的声音的振动转为微小的电气信号。电气信号放大器135电性耦接于微音器 134并用以对电气信号进行放大处理。此外，模拟数字转换器136电性耦接于电气信号放大器135，模拟数字转换器136 用以对电气信号进行模拟数字转换，亦即将模拟电气信号数字化，然后，电气信号通过声音无线传输模块137无线传输至投影装置120的声音无线接收模块124。在投影装置120中，数字模拟转换模块125电性耦接于声音无线接收模块124。声音无线接收模块1 在接收到电气信号后，输出电气信号至数字模拟转换模块125。数字模拟转换模块125用以对电气信号进行数字模拟转换，并将转换后的模拟信号输出至声音处理模块1沈。接着，声音处理模块1 对转换后的模拟信号进行处理而产生声音信号。声音信号放大器127电性耦接于声音处理模块126，用以对声音信号进行放大处理并输出至扩音模块128。扩音模块1 用以接收放大后的声音信号，并对放大后的声音信号进行处理来发出经处理的声音。在任选的一实施例中，声音处理模块1 可对电气信号进行各种音效处理，例如
Echo、EQ、Bass、！"one、Surround、Volume control 以及混音......等处理。电气信号经过声
音处理模块1 的处理后会产生声音信号，然后声音信号经声音信号放大器127将其放大， 再通过扩音模块1 来将使用者的声音播放出来。另一方面，互动投影系统100可用以录制影像与声音。图4是依照本实用新型再一实施例绘示一种处理装置110的方块示意图。处理装置110可包含录音模块111以及录像模块112。请同时参照图3与图4。图3中的可还包含一声音控制器129电性耦接于数字模拟转换模块125。数字模拟转换模块125可用以将经数字模拟转换的电气信号输出至声音控制器129，声音控制器1 可用以将电气信号转换成数据包并输出至处理装置110。其次， 处理装置110对数据包进行处理后，由录音模块111来录制声音。此外，录像模块112用以录制包含坐标标记的影像信号，也就是说录像模块112可将影像连同使用者在影像上所写字样或所做的标记一同录制下来。在任选的一实施例中，处理装置110亦可仅借助相关的录制软件来对声音与影像进行录制，而不需使用录音模块111与录像模块112。如此一来，若将互动投影系统100应用在教学上，尤其是应用在远距教学与课后复习上，老师上课的声音以及在电子讲义上所做的重点标记，都可以一起被录制下来，使得学生在看录制好的影音时，会感觉如同老师亲临教学一般，跟着老师上课的节奏听讲，并且由重点标记清楚地了解上课的重点所在，有助于学生的学习，从而发挥数字教学的最大功效。图5A是依照本实用新型又一实施例绘示一种笔型装置130的外观示意图。图5B 是依照本实用新型又一实施例绘示一种笔型装置130的外观示意图。如图5A所示，笔型装置130包含光传感器132、坐标无线传输模块131、微音器134 以及声音无线传输模块137，另外，在图5A中还有屏幕M0。在本实施例中，使用者同时应用笔型装置130的两种动作模式，其中，笔型装置130的动作方式已说明如前揭，在此不作赘述。请参照图5B，笔型装置130包含的元件已在图5A中说明。在此需注意的是，笔型装置130的传感器132用以检测环境状况，以使笔型装置130根据环境状况输出控制信号以关闭无线传输模块131。举例而言，笔型装置130的传感器132可为光传感器132。如图5B所示，笔型装置130并未指向屏幕M0，因此当光传感器132未检测到包含编码图案的原始影像，笔型装置130会输出一控制信号，关闭坐标无线传输模块131，以节省笔型装置130的电力。在此情况下，使用者仅应用笔型装置130的微音器134的功能，亦即只将笔型装置130当作麦克风来使用。上述仅是一最佳实施例，传感器可以为其它可达到此目的的传感器，然而其并非用以限定本实用新型，任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可采用任何具有相同功能的元件。由上述本实用新型实施方式可知，应用本实用新型具有下列优点。本实用新型实施例通过提供一种互动投影系统，藉以整合电子白板笔与麦克风的功能在笔型装置中，方便使用者应用同时兼具两种功能的单一笔型装置。此外，当笔型装置130未指向屏幕MO 时，使用者可仅应用其微音器134功能，将笔型装置130当作麦克风来使用。再者，本实用新型实施例通过将互动投影系统100应用在教学上，尤其是应用在远距教学与课后复习上，老师上课的声音以及在电子讲义上所做的重点标记，都可以一起被录制下来，使得学生在看录制好的影音时，会感觉如同老师亲临教学一般，跟着老师上课的节奏听讲，并且由重点标记清楚地了解上课的重点所在，有助于学生的学习，从而发挥数字教学的最大功效。虽然本实用新型已以实施方式揭露如上，然而其并非用以限定本实用新型，任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作出各种等同的改变或替换， 因此本实用新型的保护范围当视本申请权利要求范围所界定的为准。
权利要求1.一种互动投影系统，其特征在于，包含 一处理装置，用以输出一原始影像信号；一投影装置，电性耦接于该处理装置以接收该原始影像信号，该投影装置包含 一编码模块，用以将一编码图案编入该原始影像信号中；一投影模块，电性耦接于该编码模块，该编码模块通过该投影模块将包含该编码图案的该原始影像信号投影至一屏幕，以于该屏幕上呈现一包含该编码图案的原始影像； 至少一无线接收模块，电性耦接于该编码模块；以及一声音处理模块，电性耦接于该无线接收模块；以及一笔型装置，包含一微音器，用以将一声音转换为一电气信号；至少一无线传输模块，用以无线传输该电气信号至该投影装置的该无线接收模块，藉此使该投影装置的该声音处理模块由该无线接收模块接收该电气信号，对该电气信号进行处理而产生一声音信号；以及一传感器，用以检测一环境状况，以使该笔型装置根据该环境状况输出一控制信号以关闭该无线传输模块。
2.根据权利要求1所述的互动投影系统，其特征在于，该传感器为一光传感器，该光传感器检测该包含该编码图案的原始影像并通过该无线传输模块无线传输至该编码模块，以使该编码模块输出一坐标控制信号，藉此使该处理装置用以根据该坐标控制信号来输出一包含坐标标记的影像信号。
3.根据权利要求2所述的互动投影系统，其特征在于，该投影装置还包含一扩音模块，接收该声音信号并对该声音信号进行处理来发出经处理的该声音；以及一数字模拟转换模块，电性耦接于该无线接收模块，该数字模拟转换模块用以对该电气信号进行数字模拟转换并输出至该声音处理模块。
4.根据权利要求3所述的互动投影系统，其特征在于，该投影装置还包含一声音信号放大器，电性耦接于该声音处理模块，以对该声音信号进行放大处理并输出至该扩音模块。
5.根据权利要求3所述的互动投影系统，其特征在于，该投影装置还包含一声音控制器，其中该数字模拟转换模块还将经数字模拟转换的该电气信号输出至该声音控制器，该声音控制器将该电气信号转换成一数据包并输出至该处理装置。
6.根据权利要求5所述的互动投影系统，其特征在于，该处理装置还包含 一录音模块，以根据该数据包录制该声音。
7.根据权利要求1所述的互动投影系统，其特征在于，该笔型装置还包含 一电气信号放大器，电性耦接于该微音器并对该电气信号进行放大处理；以及一模拟数字转换器，电性耦接于该电气信号放大器，该模拟数字转换器对该电气信号进行模拟数字转换并通过该无线传输模块以无线传输该电气信号至该无线接收模块。
8.根据权利要求1所述的互动投影系统，其特征在于，该处理装置还包含一录像模块， 该录像模块录制该包含坐标标记的影像信号。
9.根据权利要求1所述的互动投影系统，其特征在于，该无线传输模块包含一坐标无线传输模块，该包含该编码图案的原始影像通过该坐标无线传输模块无线传输至该编码模块；以及一声音无线传输模块，以无线传输该电气信号至该无线接收模块； 其中当该传感器未检测到该包含该编码图案的原始影像时，该笔型装置关闭该坐标无线传输模块。
10.根据权利要求1所述的互动投影系统，其特征在于，该编码模块将一坐标系编码至该原始影像信号中以产生一经编码影像信号；该投影模块将该经编码影像信号投射至一屏幕以呈现一经编码影像； 该传感器检测该屏幕上与该笔型装置相应的一位置的经编码影像并通过该无线传输模块无线传输至该编码模块；该编码模块还根据该相应位置的经编码影像产生表示该相应位置的一坐标控制信号， 并通过该投影装置将该坐标控制信号传输至该处理装置；该处理装置根据该坐标控制信号输出一包含该相应位置的一标记的影像信号。
专利摘要本实用新型是一种互动投影系统，其包含处理装置、投影装置以及笔型装置。处理装置用以输出原始影像信号。投影装置电性耦接于处理装置以接收原始影像信号。投影装置包含编码模块、投影模块、至少一无线接收模块以及声音处理模块。笔型装置包含传感器、微音器以及至少一无线传输模块。
文档编号G09B5/06GK202134122SQ20112004252
公开日2012年2月1日 申请日期2011年2月14日 优先权日2011年2月14日
发明者许芫铭 申请人:台达电子工业股份有限公司