专利名称：投影装置及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种投影装置及包含该投影装置的投影系统；特别涉及一 种可产生遮蔽画面至简报者身上的投影装置及包含该投影装置的投影系统。
背景技术：
随着社会的多元发展，人与人之间的表达沟通越来越重要，例如，企 业内部的教育培训、客户会议、文案发表，或者是企业外部的产品说明、 演讲等活动。为了让与会者能更深入议题、让发表者能更清楚表达思想， 活动中常需要使用投影装置，以使信息的呈现更为便捷，以此提高工作效 率。然而，当简报者站在投影屏幕的前方并面向投影装置时，则投影装置 所投射的光影会映入简报者眼部，影响简报者的视觉。第6,361,173号美国专利披露了一种用于投影机的消艳(matte)信号方 法。该方法先向屏幕照射均匀红外线光源，投射欲显示图像于投影屏幕， 再使用红外线感测摄影机监测摄取屏幕上的像素信号位准，储存并将清楚 显示的屏幕区域的像素位准定义为0，因此便能辨识出像素位准不为0的 简报者轮廓区域。接着抑制该区域的信号位准，以降低投影至简报者的影 像信号强度。然而，这种作法容易受室内照明度改变的影响，例如受到开 门窗、灯光等照明改变的情况的影响，此方法便无法产生消艳信号。第6,789,903号美国专利提供了另一种方法，由一个具有不可见光波 长光的红外线投影机，将图案投射在屏幕上。设置在投影机旁的红外线感 测摄影机，观察此投影图案并储存，用以产生参考画框。接着将此参考画 框传送给投影机。此时简报者站在屏幕前方，投影机再次投射该投影图案 于屏幕上，摄影机再次储存此时的投影图案，并与从参考画框所得的信号比较两者差异，以确定简报者身形的轮廓区域，并将此信息提供给投影机。 在投影时，投影机抑制此轮廓区域的影像产生。但是，此方法运算方法过 于复杂，造成投影机内部处理器的负担，不仅如此，此方法还需一摄影机 用于感测并产生信号，不但使作用机制更复杂，还大幅提高成本，不符合 市场期待。综上所述，目前改善投影机投影至简报者的方法或易受照明的影响， 或过于复杂且增加系统成本，皆不合于使用者的需求。因此，提供一种能 避免简报者的眼睛受投影影像照射、成本低廉、系统运算简易的投影装置， 乃是业界仍需努力解决的目标。发明内容本发明的目的，在于提供一种投影装置，令使用此投影装置的简报者 不受投影影像照射于眼睛的干扰。此投影装置的架构简单，毋需经复杂运 算处理，且成本低廉。为达上述目的，投影装置连接至外部感测器，此外部感测器感测使用 者于屏幕前的水平位置并发出水平位置信号，投影装置则用以产生第一显 示画面。此投影装置包含接收器、处理器以及画面投射器。接收器接收水 平位置信号。处理器根据水平位置信号产生第二显示画面并叠加于该第一 显示画面上。画面投射器将叠加后的画面投射至屏幕，投射后，第二显示 画面便覆盖于使用者的身上。本发明的又一目的在于提供一种投影系统，此投影系统包含上述的感 测器及投影装置。在参照附图及随后描述的实施方式后，所属技术领域的技术人员便可 了解本发明的其他目的，以及本发明的技术手段及实施方式。
图l为本发明的第一实施例的投影系统示意图； 图2为本发明的第一实施例的投影系统方框图；图3a为本发明的第一实施例另一方式的投影系统示意图；图3b为本发明的第一实施例另一方式的投影系统示意图； 图3C为本发明的第一实施例另一方式的投影系统示意图； 图4为本发明的第二实施例的投影系统示意图；以及 图5为本发明的第二实施例的投影系统方框图。 主要元件标记说明 1:投影系统 10:使用者 11:感测器 110:水平位置信号 111:红外线感测元件 113:运算元件 115:红外线传送元件 12:屏幕 13:投影装置 131:接收器 133:处理器 135:画面投射器 14:屏幕显示画面 16:投影画面具体实施方式
本发明的第一实施例如图1与图2所示，为一种投影系统l，此 投影系统1包含感测器11及投影装置13，两者进行信号的传递。在 此实施例中，信号的传递以无线方式中的红外线传输进行。在其他实4:;投影系统40:使用者41:第一感测器410:水平位置信号42:屏幕显示画面43:第二感测器430:垂直位置信号44:投影画面45:投影装置451-接收器453:处理器455:画面投射器47:屏幕施例中，也可使用无线电信号、超音波信号及其他无线信号来传输； 此外，感测器11及投影装置13也可为有线电子信号的传递，譬如以 传输线或光纤连接，感测器所产生的信号便由此传输线或光纤传输至 投影装置。感测器11装设于屏幕12下方，用以感测使用者IO于屏幕12前 的水平位置，并根据此水平位置而发出水平位置信号110至投影装置 13，水平位置信号110为无线信号，具体而言，为红外线信号。如图 2所示，感测器11为红外线感测装置，其包含多个红外线感测元件 111、运算元件113及红外线传送元件115。红外线感测元件111平 均分布在屏幕12下方(即图1中感测器11的圆点)。以72寸屏幕为 例，其宽与高分别约为1.5米及1.1米，ll个红外线感测元件lll便 以0.15米的间距铺设于屏幕12下边界。这些红外线感测元件111监 测屏幕12前是否有物体阻挡，并将阻挡信息传送给运算元件113， 阻挡信息代表了感测器11是否感测到屏幕12前有阻挡影像的人或 物。 一旦使用者10站立于屏幕12前报告时，会有部份红外线感测元 件111监测受阻挡，运算元件113便依此转换为使用者10的水平位 置信息，交由红外线传送元件115以固定频率(譬如每0.5秒)传送出 红外线信号至投影装置13，上述红外线信号也就是水平位置信号 110。投影装置13用以产生第一显示画面，此第一显示画面即为投影 画面。投影装置13包含接收器131、处理器133以及画面投射器135。 接收器131以无线方式接收水平位置信号110后，处理器133便根据 水平位置信号110运算产生第二显示画面，在此实施例中，第二显示 画面为屏幕显示画面(On Screen Display, OSD)14，使此屏幕显示画面 14能投射到使用者10所在的水平位置，并根据屏幕显示画面14于 投射至屏幕12后的预设垂直位置(譬如屏幕12的最上缘)，将屏幕显 示画面14叠加于投影画面16上。画面投射器135为光学投影装置，可将叠加后的投射画面16投 射至屏幕12，使投影画面16上于使用者IO所在的水平位置和屏幕12最上缘的垂直位置处具有屏幕显示画面14。在开始报告前，使用者10通过控制器调整屏幕显示画面14投射 至该屏幕12后的垂直位置，调整至不影响使用者IO视觉的垂直位置， 也就是大约覆盖使用者10脸部的位置，此控制器可为遥控器，用以 发出无线垂直位置信号。在此要说明的是，上述屏幕显示画面14投 射至屏幕12上的垂直位置于调整后即固定，另外，垂直位置信号也 为红外线信号，而屏幕显示画面14为深色(较佳为黑色)画面，于投 影后恰能遮住使用者IO的全脸或上半身的部份，因此其形状不拘。调整时，接收器131也以无线方式接收此垂直位置信号，处理器 133同时根据水平位置信号110及垂直位置信号产生屏幕显示画面 14，并将屏幕显示画面14重新叠加至投影画面16上，最后画面投射 器135将叠加后的投射画面16投影至屏幕12。由于感测器11的红外线传送元件115以固定频率传送出红外线 信号至投影装置13，故当使用者IO改变其水平位置时，水平位置信 号110也会根据水平位置而有所不同，使得屏幕显示画面14能随着 使用者IO的水平位置而移动，让使用者IO更便于报告会议内容。上述感测器11也可装设于屏幕12的上缘(红外线感测元件111 往下倾斜特定角度以对准使用者10)、使用者IO与投影装置13间的 地面上(红外线感测元件111往屏幕12方向倾斜特定角度以对准使用 者10)，或者是使用者10与投影装置13间的天花板上(红外线感测元 件111往下倾斜特定角度以对准使用者10)，分别如图3a、图3b及 图3c所示。本发明的第二实施例如图4与图5所示，也为投影系统4，此投 影系统4包含第一感测器41、第二感测器43及投影装置45,且投影 装置45分别与第一感测器41及第二感测器43以无线方式作信号传 递。在此实施例中，无线方式为红外线传输。在其他实施例中，也可 使用无线电信号、超音波信号及其他无线信号来传输。在此实施例中，第一感测器41的装设及其他细节皆如第一实施例所示，以感测使用者40的水平位置。第二感测器43装设于屏幕 47与投影装置45间的侧墙上，用以感测使用者40于屏幕47前的垂 直位置，以发出垂直位置信号430至投影装置45，垂直位置信号430 为无线信号，具体而言，为红外线信号。第二感测器43也为红外线 感测装置，其包含多个红外线传送接收元件，这些红外线传送接收元 件平均分布使用此投影系统4空间的右方墙上且垂直于地面。同样以 72寸屏幕为例，其宽与高分别约为1.5米及1.1米，11个红外线传送 接收元件以0.11米的间距铺设于与屏幕47同高的空间。这些红外线 传送接收元件以与第一感测器41相同的频率(譬如每0.5秒)，并以与 送出水平位置信号410交错的时间点，传送出红外线信号至投影装置 45,此红外线信号也就是垂直位置信号430。投影装置45同样包含接收器451、处理器453以及画面投射器 455。接收器以无线方式接收水平位置信号410及垂直位置信号430 后，处理器便根据此两个位置信号运算产生屏幕显示画面42，以使 此屏幕显示画面42能投射到使用者40所在的水平及垂直位置，并将 屏幕显示画面42叠加于投影画面44上。接着画面投射器将叠加后的 画面投射至屏幕47，使投影画面44上出现此位于使用者40所在的 水平及垂直位置的屏幕显示画面42。上述实施例采用的红外线成本远低于其他背景技术所使用的摄 影机的成本，本发明的投影装置也不需增设其他内部装置，更不需提 高处理器能力来处理复杂的影像处理运算。由于现今市面上的投影机多具有接收红外线及显示屏幕显示画 面的功能，故本发明不需复杂的光源与摄影机系统，仅通过简单的手 动控制便能达成，大大降低产品的成本与复杂度。本发明并运用感测 器的接收发射，可用于各式投影机。未有此功能的投影机，仅需修改 部分接收器的接收软体，并加上本发明的感测器，即可达成。上述的实施例仅用来例举本发明的实施方式，以及阐释本发明的 技术特征，并非用来限制本发明的范畴。所属技术领域的技术人员可轻易完成的改变或均等性安排均属于本发明所主张的范围，本发明的 权利范围应以权利要求为准。
权利要求
1. 一种投影装置，与外部感测器连接，该外部感测器感测使用者于屏幕前的水平位置并发出水平位置信号，该投影装置用以产生第一显示画面，该投影装置包含接收器，用以接收该水平位置信号；处理器，根据该水平位置信号产生第二显示画面并叠加于该第一显示画面上；以及画面投射器，将该叠加后的画面投射至该屏幕，该第二显示画面于投射后显示于该使用者身上。
2. 根据权利要求1所述的投影装置，其特征在于该处理器根据该水平 位置信号运算该第二显示画面于投射至该屏幕后的水平位置，并预设该第 二显示画面于投射至该屏幕后的垂直位置。
3. 根据权利要求2所述的投影装置，其特征在于该接收器也接收垂直 位置信号，该垂直位置信号由该使用者通过控制器调整该第二显示画面于 投射至该屏幕后的垂直位置而产生。
4. 根据权利要求1所述的投影装置，其特征在于该接收器以无线方式 与有线方式中的一个接收该水平位置信号。
5. 根据权利要求3所述的投影装置，其特征在于该接收器以无线方式 与有线方式中的一个接收该垂直位置信号。
6. 根据权利要求1所述的投影装置，其特征在于该第一显示画面为屏 幕显示画面。
7. —种投影系统，包含第一感测器，用以感测使用者于屏幕前的水平位置并发出水平位置信号；以及投影装置，用以产生第一显示画面，包含 接收器，用以接收该水平位置信号；处理器，根据该水平位置信号产生第二显示画面并叠加于该第一 显示画面上；以及画面投射器，将该叠加后的画面投射至该屏幕，该第二显示画面 于投射后覆盖该使用者的身上。
8. 根据权利要求7所述的系统，其特征在于该处理器根据该水平位置 信号运算该第二显示画面于投射至该屏幕后的水平位置，并预设该第二显 示画面于投射至该屏幕后的垂直位置。
9. 根据权利要求8所述的系统，其特征在于该接收器也接收垂直位置 信号，该垂直位置信号由该使用者通过控制器调整该第二显示画面于投射 至该屏幕后的垂直位置而产生。
10. 根据权利要求7所述的系统，其特征在于还包含第二外部感测器， 用以感测该使用者于该屏幕前的垂直位置并发出垂直位置信号，该接收器 还接收该垂直位置信号，该处理器还根据该垂直位置信号产生该第二显示 画面。
11. 根据权利要求7所述的系统，其特征在于该接收器以无线方式与 有线方式中的一个接收该水平位置信号。
12. 根据权利要求9或10所述的系统，其特征在于该接收器以无线方 式与有线方式中的一个接收该垂直位置信号。
13. 根据权利要求7所述的系统，其特征在于该第一显示画面为屏幕 显示画面。
14. 根据权利要求7所述的系统，其特征在于该第一感测器装设于该 屏幕下方。
15. 根据权利要求7所述的系统，其特征在于该第一感测器装设该使 用者与该投影装置间的地面上。
16. 根据权利要求7所述的系统，其特征在于该第一感测器装设该使 用者与该投影装置间的天花板上。
全文摘要
感测器感测使用者于屏幕前的水平位置，并发出水平位置信号。投影装置包含接收器、处理器以及画面投射器。接收器接收水平位置信号，处理器根据水平位置信号产生屏幕显示画面(On Screen Display，OSD)叠加于投影画面上。画面投射器将叠加后的画面投射至屏幕，投射时，屏幕显示画面覆盖使用者的脸部。
文档编号G03B21/26GK101216661SQ200710000120
公开日2008年7月9日 申请日期2007年1月5日 优先权日2007年1月5日
发明者苏紫薇, 郭文杰 申请人:台达电子工业股份有限公司