电光指向装置制造方法
【专利摘要】该实用款产品是电光指向装置，一种通过控制投影机屏幕上的图像来联接电脑的系统，它可以用于用户在演示、培训及教学活动中与电脑间的互动。电光操控器包括光指示器形式的发射源、摄像头。摄像头与电脑连接，可以记录电脑图像所投影的屏幕上光点位置的移动。发射源是激光或者LED，其发射光线在颜色光谱范围内。在摄像头前安装有颜色滤光镜。该实用款产品能简化设备的设计构造，同时又能保留其工作效率。
【专利说明】电光指向装置
【技术领域】
[0001]该实用款产品是一种通过作用于投影机上的图像对电脑进行控制的系统(联接电脑的装置)，它可以用于客户在演示或者教学活动中与电脑间的互动。
【背景技术】
[0002]现在的演示设备要求演示者能给出直观的信息。对于面向一群听众所展开的教学活动也是如此。对投影机上的和接入投影机的电脑上的信息应同步进行处理。
[0003]大多数演示软件是一些用于与演示内容进行互动的工具。此外，演示经常是为了展示各种规划工作。在演示过程中，演示者可以控制电脑上的应用程序，例如使用文档，修改演示材料，做标记等等。
[0004]然而，很难做到既保证演示和信息呈现的同步，又保证快速、直观地对材料进行加工处理。这就要求在演示时必须额外安装一个绘图板或者纸张垫板(翻转板)。演示者必须在电脑鼠标、演示屏幕和翻转板之间来回的移动。
[0005]同时，在输送材料和听众理解材料方面可能会存在以下缺点:
[0006]演示者将一部分时间花在了自己位置的反复变动上，例如周期性地俯身贴近电脑；
[0007]听众理解信息时不得不来回地把注意力投向一些不同的、相互间不相联系的片段上。演示者也反复地进出听众的视线范围。
[0008]演示的各片段不相联系，屏幕所示内容超前于或者滞后于演示者在翻转板上所做的标记。
[0009]标注内容无论如何都不能被记录在演示材料中，在有必要保存标注内容的情况下却不能保存。
[0010]针对不同的演示区及听众区，必须局部照亮或者局部减弱光线。
[0011]为排除一些缺点，可以使用现有的一些补充设备。这些设备可以是带有笔输入法的互动平板屏幕、复制板、互动板、文档、摄像头、专门的蓝牙指示器等等。但是这类设备的缺点是其使用起来繁琐复杂、价格昂贵。
[0012]电光操控器现已广为人知，它包括光指示器形式的发射源和连接着电脑的、用于记录电脑图像所投影的屏幕上光点位置移动的摄像头(参阅:专利US 51 15230，等级G06F3/00，1992年5月19日发布)。这种为人熟知的设备的缺点是，其必须使用专门的装置，且其安装较为复杂，因此，在一些只有电脑和投影仪(或者大型显示器)的地方，演示的质量便得不到保障。
实用新型内容
[0013]该实用款产品的任务就是为消除上述不足。其技术成果在于简化设备设计构造的同时又能保留其工作的高效性。
[0014]该实用款产品之所以能够解决上述任务、达到上述技术成果是因为其内部包含有光指示器形式的发射源和连接在电脑上的、用于记录电脑图像所投影的屏幕上光点移动的摄像头；发射源是一种激光或者LED，其发射光在颜色光谱范围内，摄像头镜头前方安装有颜色滤光镜。
[0015]电光指向装置，用于联接电脑设备的电光操控器包括光指示器形式的发射源、与电脑连接的或者内置于电脑中的摄像头，该摄像头可记录电脑图像所投影的屏幕上光点位置的移动；该电光操控器的特点是其发射源是一种发射光线在颜色光谱范围内的激光或者LED，在摄像头前方安装有颜色滤光镜；
[0016]所述光线指示器包括电源盒和光源，在电源盒上有一个电源开关按键，电源盒的一侧装电池组盖子，根据光源的类型来改变罩子的设计构造。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图片1:光指示器形式的发射源
[0018]图片2:演示所必需的设备要项
[0019]图片3:信号交换图例
【具体实施方式】
[0020]所推荐的该款设备的工作原理是大多数摄像头(包括移动设备摄像头及网络摄像头)的电荷耦合器件矩阵对光带中人眼所看不到的那部分光的灵敏度。该声明中所指的是颜色波长范围。该范围内光的波长从740nm到2500nm，但优先使用光源和滤光镜中波长在100-1lOOnm以下的光带，因为大多数电荷耦合器件矩阵的有效灵敏度随着波段的增长而急剧减弱。
[0021]选择上述波段，在利用滤光镜时，能突出光点在平面上的位置。同时，所发射光线在光谱范围内的激光和二极管光源的普及性极大地简化了该款推荐设备的组件搜索。
[0022]电光操控器本身是一套由前置于摄像头前的滤光镜I和光线指示器2 (激光或者LED)构成的装置，二者都是在颜色光谱短波范围内工作。
[0023](图1)光线指示器2包括电源盒3(电池、蓄电池或者其组合)和光源4 (激光二极管或普通二极管)。在电源盒3上有一个电源开关按键5 (该盒上也可以装有其它控制按键)。电源盒3的一侧可以装电池组盖子6.如有说明，可以根据光源4的类型来改变罩子7的设计构造。
[0024](图2)演示地点除了标配电脑8、投影机9、屏幕10外，还应配有摄像机11。演示者手中持有可用于演示及指挥光标移动的光指示器2。在摄像机11前装有一个滤光镜1，该滤光镜和摄像机一起作为光指示器2的信号接收器，并作为信息源为电脑提供光指示器移动的信息。信号接收器(摄像机11)可以是电脑内置摄像头，独立摄像头或者移动设备摄像头。演示者可以通过触摸或者不触摸屏幕表面仿真器，在需要的时刻开启光指示器2，发出点状指令来移动光标、划线或者绘图等等。
[0025]该款推荐设备的运行原理是，借助颜色光指示器2在屏幕10上作出标记，借助颜色滤光镜I及摄像头11的记录分离出光指示器2的信号。之后需要将这些信号变为控制光标的电脑操作系统指令。
[0026]图3为信号传递及信息交换示意图。电脑8将信号传输给投影机9。投影机9将图像投影至屏幕10。屏幕10上光指示器2所绘制的图像进入摄像头11。摄像头11将光指示器所发出的光点位置以未处理或己处理过的形式(坐标x，y的形式)传输给电脑。
[0027]因为投影机图像及摄像头可见区域在屏幕上的投影只是一种相对条件的直角，需要改变光点坐标，将其变为电脑图像坐标形式。为了实现此目的，每一次投影机、屏幕和电脑之间出现新的相对位置时，都需要进行校准。校准时会出现四个角，它们可以确定坐标轴及坐标轴方向上的尺度。每次演示开始前只需进行一次校准。然而，因为在演示时投影机图像常常要比背景底色要亮，因此，在演示前或演示过程中会自动进行校准。
[0028]光信号的处理通过以下几步完成:
[0029]【准备】校准图像投影角相对于摄像头可视区域角的坐标。
[0030]【其它步骤——在演示过程中执行】颜色滤光镜将光指示器的信号以光点形式分离出来
[0031]确定光点相对于摄像头可视区域的坐标。
[0032]通过连接线或者无线联接将数据传输给电脑。
[0033]处理【改变】光点坐标来获取相对于投影机屏幕及电脑屏幕上图像角的坐标。
[0034]如果操控器的光信息是利用外部摄像头(比如USB)或者电脑内置摄像头输入完成，则由电脑驱动的方式来对坐标进行加工处理。现代移动设备的计算能力足以向电脑传输光标位置，完成图像可视区域的校准，以及通过改变坐标来传输光点相对于投影机和电脑屏幕上图像角的精确坐标。
[0035]因此，在进行全面的互动演示任务时，使用该款推荐产品，仅需在标准摄像头前安装一个滤光镜便能简单、快速地适配上通常的显示设备。
【权利要求】
1.电光指向装置，其特征在于: 用于联接电脑设备的电光操控器包括光指示器形式的发射源、与电脑连接的或者内置于电脑中的摄像头，该摄像头可记录电脑图像所投影的屏幕上光点位置的移动；该电光操控器的特点是其发射源是一种发射光线在颜色光谱范围内的激光或者LED，在摄像头前方安装有颜色滤光镜； 所述光线指示器包括电源盒和光源，在电源盒上有一个电源开关按键，电源盒的一侧装电池组盖子，根据光源的类型来改变罩子的设计构造。
【文档编号】G06F3/0354GK203930707SQ201190001126
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2011年11月3日 优先权日:2011年6月21日
【发明者】瓦迪姆·维克托·戈利科夫 申请人:瓦迪姆·维克托·戈利科夫