互动投影系统及其投影装置以及投影装置控制方法
【专利摘要】本发明披露一种互动投影系统及其投影装置以及投影装置控制方法，该互动投影系统包括指示装置与投影装置。指示装置用以选择性地产生光点。投影装置包括投影模块、图像采集模块与处理模块，且投影装置内建具有多个图形使用者界面的应用程序的操作系统。投影模块将操作系统投射至屏幕以产生投影画面。图像采集模块用以采集光点投射于屏幕上的图像。处理模块依据光点投射于屏幕上的图像，获得光点的坐标点，并判断光点是否停留于投影画面上的所述多个应用程序中的其中之一，以执行此光点所对应的应用程序。
【专利说明】互动投影系统及其投影装置以及投影装置控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种投影系统，且特别是涉及一种互动投影系统及其投影装置以及控制方法。
【背景技术】
[0002]传统的投影装置只需要电性连接主机装置(桌上型电脑以及笔记型电脑)后，SP可将主机装置的屏幕图像投射至屏幕形成投影画面。因此，传统的投影装置的操作(例如暂停或是播放)只需要通过投影装置附带的遥控器来达成，或是通过投影装置本身机体上所设置的按键来达成，使得投影装置与使用者之间并没有太多人机互动(human-machineinteraction, HMI)的要求。
[0003]近年来，随着系统整合技术的进步，开始出现了内建有操作系统(operatingsystem, OS)的投影装置。然而，在操作内建有操作系统的投影装置时，传统的使用遥控器或是投影装置本身机体上的按键的操作方式就会显得不够方便，这是由于操作系统的操作已经不是只有暂停或播放的功能了。
[0004]举例来说，当使用者需要对内建操作系统的投影装置键入文字指令的情况下，则摇控器必需要设置有文字键盘或是复合键，才能达到键入文字指令的功能，而造成使用者在键入文字指令过程中的不便，无法充分地满足使用者经验(user experience)。
【发明内容】
[0005]本发明在于提供一种互动投影系统，此互动投影系统通过采集指示装置所产生的光点投射于屏幕上的图像并转换为坐标的功能，并依据光点是否停留于代表某一应用程序的图形使用者界面，来决定是否执行此应用程序。
[0006]本发明实施例提供一种互动投影系统，此互动投影系统包括指示装置与投影装置。指示装置用以选择性地产生光点。投影装置包括投影模块、图像采集模块以及处理模块，其中投影装置还内建有一个操作系统，此操作系统具有多个图形使用者界面的应用程序。投影模块用以将操作系统投射至屏幕，以产生投影画面。图像采集模块用以采集光点投射于屏幕上的图像。处理模块依据光点投设于屏幕上的图像，获得光点的坐标点，并判断光点是否停留于投影画面上的所述多个应用程序其中之一，以执行此光点所对应的应用程序。
[0007]本发明在于提供一种投影装置，此投影装置通过采集指示装置所产生的光点投射于屏幕上的图像并转换为坐标的功能，并依据光点是否停留于代表某一应用程序的图形使用者界面，来决定是否执行此应用程序。
[0008]本发明实施例提供一种投影装置，此投影装置包括投影模块、图像采集模块以及处理模块，其中此投影装置内建有操作系统，且所述的操作系统具有多个图形使用者界面的应用程序。投影模块用以将操作系统投射至屏幕以产生投影画面。图像采集模块用以采集指示装置所产生的光点投射于屏幕上的图像。处理模块依据光点投射于屏幕上的图像，获得光点的坐标点，并判断光点是否停留于投影画面上的所述多个应用程序其中之一，以执行此光点所对应的应用程序。
[0009]本发明在于提供一种投影装置控制方法，此投影装置控制方法通过采集指示装置所产生的光点投射于屏幕上的图像并转换为坐标的功能，并依据光点是否停留于代表某一应用程序的图形使用者界面，来决定是否执行此应用程序。
[0010]本发明实施例提供一种投影装置控制方法，此投影装置控制方法包括将内建于投影装置中的操作系统投射至屏幕，以产生一投影画面。其中，此操作系统具有多个图形使用者界面的应用程序。接着，采集指示装置所产生的光点投射于屏幕上的图像。判断光点是否停留于所述多个应用程序其中之一，以执行此光点所对应的应用程序。
[0011]综上所述，本发明实施例提供一种互动投影系统及其投影装置以及控制方法，此投影装置除了具有内建操作系统外，并通过投影装置中的图像采集模块以及处理模块的运作，来判断指示装置所产生的光点是否投射于表示某一应用程序的图形使用者界面上，进而达到是否要执行此应用程序的目的。
[0012]为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，但是此等说明与所附图式仅是用来说明本发明，而非对本发明的权利要求范围作任何的限制。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1A示出依据本发明的一实施例的互动投影系统的操作示意图。
[0014]图1B示出依据本发明的另一实施例的互动投影系统的操作示意图。
[0015]图2示出依据本发明的一实施例的互动投影系统的功能方块图。
[0016]图3示出依据本发明的投影装置的操作系统的界面示意图。
[0017]图4示出依据本发明的一实施例的投影装置控制方法的步骤流程图。
[0018]【主要元件符号说明】
[0019]1:互动投影系统
[0020]10:投影装置
[0021]100:投影模块
[0022]102:图像采集模块
[0023]104:处理模块
[0024]106:收发模块
[0025]108:储存模块
[0026]11:屏幕
[0027]12、12’:指示装置
[0028]120:发光模块
[0029]122:第一按键
[0030]124:第二按键
[0031]126:无 线信号传输模块
【具体实施方式】[0032]〔互动投影系统的实施例〕
[0033]请一并参照图1A与图2，图1A示出依据本发明的一实施例的互动投影系统的操作示意图；图2示出依据本发明的一实施例的互动投影系统的功能方块图。如图1A与图2所示，互动投影系统I包括投影装置10、屏幕11以及指示装置12。
[0034]投影装置10内建有一个操作系统(operating system, OS),此操作系统具有多个图形使用者界面(graphical user interface,GUI)的应用程序(application,APP)。换句话说，所述多个应用程序是以图形使用者界面的方式来呈现于该操作系统中。更详细来说，本发明的投影装置10可以直接地将操作系统投射至屏幕11上，使得屏幕11上的投影画面即为操作系统的窗口。于实务上，投影装置10内建的操作系统可以采用微软的Windows操作系统、苹果的iOS操作系统或是Google的Android操作系统,但不以此为限。
[0035]值得注意的是，虽然本发明的投影装置10可以直接地将操作系统投射至屏幕11上，因而不需要另外连接一个主机装置(例如为桌上型电脑、笔记型电脑、智能型手机或是电子游戏机)。然而，于本【技术领域】的普通技术人员可以理解的是，本发明的投影装置10还可以电性连接主机装置，使得主机装置内所储存的数据可以通过投影装置10将主机装置的屏幕图像投射至屏幕11上，以产生对应的投影画面。此外，本发明在此不加以限制主机装置与投影装置10的信号传输方式，举例来说，可以为具有实体的传输缆线或是利用无线通信协议的无线传输方式。
[0036]一般来说，屏幕11通常设置在投影装置10的投射孔前方，且背景通常为白色，以利投影装置10进行投射而产生投影画面。但是，由于屏幕11没有实际的作动，而仅是一种可被投射的平面，因此未示出于图2的功能方块图中，但并不代表此互动投影系统I不需要使用屏幕11。
[0037]于实务上，指示装置12通常会设计为一种笔型壳体或是矩形壳体，以利使用者的操作使用，使用者可以通过手指按压第一按键122，使得指示装置12前端的发光模块120据以产生一个光点，换句话说，只要是具有发光模块120而能产生光点的装置即为本发明所指的指示装置12。请参照图1B，图1B示出依据本发明的另一实施例的互动投影系统的操作示意图。如图1B所示，指示装置12’为一种不需要任何按键触发即能通过发光模块120自动发光的装置。此外，发光模块120所产生的光点可以为激光光点或是红外线光点，本发明在此不加以限制。以下分别就互动投影系统I的各部元件作详细说明。
[0038]如图2所示，投影装置10包括投影模块100、图像采集模块102、处理模块104、收发模块106以及储存模块108。投影模块100用以将内建于投影装置10中的操作系统的窗口投射至屏幕11以产生投影画面。于实务上，本发明的投影装置10中的投影模块100还可以接收主机装置的屏幕图像，并将屏幕图像投射至屏幕11上，以产生对应于屏幕图像的投影画面。
[0039]图像采集模块102用以采集指示装置12所产生的光点投射于屏幕11上的图像。一般来说，图像采集模块102通常设置在投射孔的同一侧，其采集的图像范围大约等于屏幕11的大小，以完整地采集指示装置12投射于屏幕11上的图像。于实务上，图像采集模块102可以为一种由电荷f禹合元件(charge coupled device,CO))或是互补式金属氧化物半导体(complementary metal oxide semiconductor,CMOS)所制成且可感测图像的兀件，但本发明不以此为限。[0040]值得注意的是，本发明的图像采集模块102所能采集到的图像需对应于发光模块120所产生的光点类型。举例来说，若发光模块120所产生的光点为红外线光点，则图像采集模块102可以采集波长在0.75μπ-?.4μπι (近红外线波段)的红外线光点或是波长1.4μπ-3μπι (短波长红外线波段)的红外线光点。当然，于所属【技术领域】的普通技术人员，也可选择将图像采集模块102的采集波长设计在3 μ π-8 μ m (中波长红外线波段)的红外线光点、8 μ π-?5 μ m (长波长红外线波段)的红外线光点或是15 μ π-?ΟΟΟ μ m (远红外线波段)的红外线光点。
[0041]另一方面，若发光模块120所产生的光点为激光光点，则图像采集模块102可以采集波长在650nnT660nm的红光激光、532nm的绿光激光、445nnT450nm的蓝光激光或是405nm的蓝紫光激光，本发明在此不加以限制。
[0042]此外，虽然本发明实施例的图像采集模块102是设置于投影装置10中，使得本发明实施例的投影装置10具有投射以及采集光点图像的功能，然而，于所属领域的普通技术人员还可将图像采集模块102额外设计为一个新的光点采集装置。换句话说，此新装置为一种可以直接或间接电性连接于投影装置10的另一独立运作的装置。
[0043]处理模块104依据指示装置12所产生的光点投射于屏幕11上的图像，据以计算出光点于屏幕11上的坐标点。在实际的操作中，处理模块104会将图像采集模块102于一个时间区间内所采集到的图像逐一进行坐标化的运算，以得出此时间区间内光点于屏幕11上的所有坐标点以及坐标点的变化，藉此来判断光点是否停留于投影画面上的所述多个应用程序的其中之一上。
[0044]收发模块106用以与外部电子装置(例如远程服务器或是指示装置12)进行信号的传输，本发明在此不加以限制收发模块106为有线传输的型式或是无线传输的型式。于实务上，本发明的投影装置10还可以通过收发模块106，以将投影装置10连接至远程的应用程序发布平台(Appstore)，并可以选择性地下载此应用程序发布平台中的应用程序，进而扩增投影装置10的操作系统中的应用程序的数量与功能。
[0045]储存模块108用以储存投影装置10中的所有数据，例如操作系统及其所述多个应用程序。于实务上，储存模块108可以为属于非挥发性内存(non-volatile memory)的只读内存(read-only memory, ROM)或是闪存(flash memory),本发明在此不加以限制。
[0046]指不装置12包括发光模块120、第一按键122、第二按键124以及无线信号传输模块126,其中第一按键122与第二按键124分别形成于指不装置12的壳体外表面上。发光模块120受控于第一按键122，以选择性地产生光点。因此，当第一按键122受到触发时，发光模块120会立即产生光点。换句话说，当第一按键122受到触发时，发光模块120会因为输入电压电平由低电位转变为高电位而产生光点；而当第一按键122停止触发时，发光模块120会因为输入电压电平由高电位降至低电位而停止产生光点。
[0047]无线信号传输模块126受控于第二按键124，以选择性地传送一组无线信号至投影装置10,此无线信号会对应地开启投影装置10的操作指令(operation command)的功能。一般来说，此无线信号可以是射频(radio frequency, RF)的形式,其典型使用频段范围可分为30KHz~300KHz的低频频段、300KHz~3MHz的中频频段以及3MHz~30MHz的高频频段。于所属【技术领域】的普通技术人员还可以视情况，而使用3KHf30KHz的甚低频频段至30GHz^300GHz的极高频频段，故本发明在此不加以限制。[0048]以其中一个实际操作的例子来说，当第一按键122受到触发时，投影装置10中的处理模块104会依据光点投射于屏幕11上的图像，而计算出光点于屏幕11上的坐标点，进而判断光点于投影画面上的所述多个应用程序其中之一的停留时间是否超过一段预设时间，若光点的停留时间超过上述的预设时间，则据以执行此应用程序。换句话说，本发明的互动投影系统I是通过处理模块104所计算出的光点坐标点，来判断光点是否座落于代表此应用程序的图形使用者界面上，并且在互动投影系统I检测到光点开始座落于上述的图形使用者界面时，开始计算光点的停留时间是否超出投影装置10的预设时间，以决定是否要执行对应于此图形使用者界面的应用程序。
[0049]以另一个实际操作的例子来说，当处理模块104判断出光点已停留于投影画面上的所述多个应用程序的其中之一上时，通过触发第二按键124，则无线信号传输模块126会传送一组指示为“键入”的无线信号至投影装置10，据以使得投影装置10直接地执行此光点所对应的应用程序。
[0050]值得注意的是，本发明在此不加以限定第二按键124是否仅为启动投影装置10的“键入”操作指令的按键，更详细来说，当第二按键124受到触发时，无线信号传输模块126会传送一组无线信号至投影装置10，使得投影装置10投射于屏幕11的投影画面会产生一组功能选单(function menu),此功能选单对应地指示投影装置10的操作指令。于实务上，本发明的投影装置10的操作指令包括有暂停、播放、首页、主选单、键入、返回、模式、音量大小或是屏幕小键盘，当然于所属【技术领域】的普通技术人员还能将视觉效果、图形均衡器、播放速度设定或是字幕开启或关闭设定于投影装置10的操作指令中，本发明在此不加以限制。[0051]承接上述，选择操作指令的方式同样可以是依据光点于功能选单上的停留秒数是否超过上述的预设时间，来据以光点于此功能选单所指示的操作指令。当然，于所属【技术领域】的普通技术人员还可另外再设置一个第三按键(未示出于图式)，已分别地将三个按键设定为发光、“键入”操作指令与跳出功能选单的功能，使得当使用者触发其中一个按键而在投影画面跳出功能选单时，使用者需再触发另一个按键以执行光点于此功能选单所指示的操作指令，详细操作方式类似于先前所述，故不再赘述。
[0052]为了更清楚地说明本发明的互动投影系统I的实际运作方式，请参照图3，图3示出依据本发明的投影装置的操作系统的界面示意图。如图3所示，当投影装置10内建的操作系统投射至屏幕11时，会产生对应的投影画面，而图3的投影画面中包括有代表多个应用程序ΑΡΡ1~ΑΡΡ3的图形使用者界面GfG3、代表向右翻页(亦称下一页)的图形使用者界面G4以及代表向左翻页(也称上一页)的图形使用者界面G5，其中每一个图形使用者界面G1^G5皆分别具有一个感应区域(sensing area) S1~S5。
[0053]当投影装置10检测到光点投射在图形使用者界面GfG5中的任意一个感应区域时，处理模块104会开始计算光点的停留上述的感应区域的时间长度是否超过一段预设时间，若超过上述的预设时间，则据以执行对应此图形使用者界面的应用程序。换句话说，当光点的坐标点座落在其中一个感应区域内时，处理模块104会开始计算光点于此感应区域内的停留时间。
[0054]一般来说，投影装置10的预设时间是介于0.5^0.8秒之间，当然于所属领域的普通技术人员还可将投影装置10的预设时间设定在f 3秒之间，当然使用者还可以依据自己的使用习惯径行设定合理的预设时间长度。此外，本发明在此不加以限制图形使用者界面GfG5上的感应区域Sf S5的大小范围，但感应区域Sf S5的最大的感应范围是以图形使用者界面Gf G5的边界为限，换句话说，只要光点投射在图形使用者界面GfG5时即进入感应范围，并开始计算光点的停留于此图形使用者界面的时间长度。
[0055]〔投影装置控制方法的实施例〕
[0056]请一并参照图2与图4，图4示出依据本发明的一实施例的投影装置控制方法的步骤流程图。如图4所示，在步骤S40中，将内建于投影装置10中的操作系统投射至屏幕11以产生投影画面。其中，投影装置10的操作系统具有多个图形使用者界面的应用程序。
[0057]在步骤S42中，投影装置10会开始采集指示装置12所产生的光点投射于屏幕11上的图像。接着，在步骤S44中，投影装置10会判断光点是否停留于所述多个应用程序的其中之一。
[0058]若光点停留于任意一个应用程序，则据以执行此应用程序(步骤S46)。若光点未停留于任意一个应用程序，则回到步骤S42。
[0059]另外，在判断光点是否停留于所述多个应用程序的其中之一的步骤(步骤S44)中，还包括判断光点于所述多个应用程序的其中之一的停留时间是否超过一段预设时间，若光点于某一个应用程序的停留时间超过上述的预设时间，则据以执行此光点所对应的应用程序。
[0060]优选地，指示装置12可以设置有一个第一按键，当判断出光点停留于所述多个应用程序的其中之一时，通过触发此第一按键，来执行此光点所对应的应用程序。
[0061]优选地，指示装置12设置有一个第二按键，当此第二按键受到触发时，则于投影画面中会产生一组功能选单，此功能选单对应地指示投影装置10中操作系统的操作指令。
[0062]〔实施例的可能效果〕
[0063]综上所述，本发明实施例提供一种互动投影系统及其投影装置以及控制方法，此投影装置除了具有内建操作系统外，并通过投影装置中的图像采集模块以及处理模块的运作，来判断指示装置所产生的光点是否投射于表示某一应用程序的图形使用者界面上，进而达到是否要执行此应用程序的目的。藉此，本发明的互动投影系统及其投影装置以及控制方法增加了使用者在操作人机界面时的流畅性以及直觉性，摆脱了传统的投影机遥控器的繁琐操作，十分具有实用性。
[0064]以上所述仅为本发明的实施例，其并非用以局限本发明的专利范围。
【权利要求】
1.一种互动投影系统，其特征在于，包括: 一指示装置，用以选择性地产生一光点；以及 一投影装置，内建有一操作系统，所述操作系统具有多个图形使用者界面的应用程序，所述投影装置包括: 一投影模块，将所述操作系统投射至一屏幕以产生一投影画面； 一图像采集模块，用以采集所述光点投射于所述屏幕上的图像；以及一处理模块，依据所述光点投射于所述屏幕上的图像来获得所述光点的坐标点，并判断所述光点是否停留于所述投影画面上的所述应用程序的其中之一上，以执行所述光点所对应的所述应用程序。
2.根据权利要求1所述的互动投影系统，其特征在于，当所述处理模块判断出所述光点于所述投影画面上的所述应用程序的其中之一的停留时间超过一预设时间时，则执行所述光点所对应的所述应用程序。
3.根据权利要求1所述的互动投影系统，其特征在于，所述指示装置还包括一第一按键，当所述光点停留于所述投影画面上的所述应用程序的其中之一时，通过触发所述第一按键来执行所述光点所对应的所述应用程序。
4.根据权利要求1所 述的互动投影系统，其特征在于，所述指示装置还包括一第二按键，当所述第二按键受到触发时，则于所述投影画面中产生一功能选单，所述功能选单对应地指示所述操作系统的操作指令。
5.一种投影装置，其特征在于，所述投影装置内建有一操作系统，所述操作系统具有多个图形使用者界面的应用程序，所述投影装置包括: 一投影模块，将所述操作系统投射至一屏幕以产生一投影画面； 一图像采集模块，用以采集一指示装置所产生的一光点投射于所述屏幕上的图像；以及 一处理模块，依据所述光点投射于所述屏幕上的图像来获得所述光点的坐标点，并判断所述光点是否停留于所述投影画面上的所述应用程序的其中之一上，以执行所述光点所对应的所述应用程序。
6.根据权利要求5所述的投影装置，其特征在于，当所述处理模块判断出所述光点于所述投影画面上的所述应用程序的其中之一的停留时间超过一预设时间时，则执行所述光点所对应的所述应用程序。
7.一种投影装置控制方法，其特征在于，包括: 将内建于所述投影装置中的一操作系统投射至一屏幕以产生一投影画面，其中所述操作系统具有多个图形使用者界面的应用程序； 采集一指示装置所产生的一光点投射于所述屏幕上的图像； 判断所述光点是否停留于所述应用程序的其中之一；以及 当所述光点停留于所述应用程序的其中之一上时，则执行所述光点所对应的所述应用程序。
8.根据权利要求7所述的投影装置控制方法，其特征在于，在判断所述光点是否停留于所述应用程序的其中之一的步骤中，还包括判断所述光点于所述投影画面上的所述应用程序的其中之一的停留时间是否超过一预设时间，若超过所述预设时间，则据以执行所述光点所对应的所述应用程序。
9.根据权利要求7所述的投影装置控制方法，其特征在于，所述指示装置设置有一第一按键，当所述光点停留于所述投影画面上的所述应用程序的其中之一时，通过触发所述第一按键来执行所述光点所对应的所述应用程序。
10.根据权利要求7所述的投影装置控制方法，其特征在于，所述指示装置设置有一第二按键，当所述第二按键受到触发时，则于所述投影画面中产生一功能选单，所述功能选单对应地指示所述操作系统的操作指令。
【文档编号】G03B21/14GK103914159SQ201310008126
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2013年1月9日 优先权日:2013年1月9日
【发明者】黄建斌 申请人:海华科技股份有限公司