[发明专利]一种基于激光投影的触摸屏人机交互系统

摘要

本发明涉及一种基于激光投影的触摸屏人机交互系统。现有的基于白炽灯光源投影技术结合红外摄影的触摸系统，已基本实现大屏幕上人机交互，然而当前还没有用于激光背投的触摸系统；本发明解决现有触摸系统结构复杂，色彩不鲜艳，亮度不够，灯泡使用寿命短以及需要额外红外光源等问题；本发明包括：红绿蓝（RGB）三色激光光源；激光散斑抑制模组；投影显示模组；时序控制电路；镜头；小型摄影机；投影屏；不用另加红外光源，结构简单、稳定性高、设备轻小，适用于博物馆、家庭娱乐的人机交互；此外，关闭小型摄影机并调整投影显示模组与时序控制电路后，还可以用作一般电影、视频的播放显示，具备良好的兼容性。

主权项

一种基于激光投影的触摸屏人机交互系统，其特征在于：包括：三组单色激光光源，分别发出红绿蓝（RGB）三色激光；激光散斑抑制模组，消除三组单色激光光源所引入的激光散斑；投影显示模组，用于产生投影图像；投影镜头，用于将图像投影到屏幕上；投影屏幕，投影图像被投射到投影屏幕上以供观看；小型摄影机，用于拍摄使用者手指在屏幕上的触摸对背向散射光产生的扰动；时序控制电路，用于控制小型摄影机与投影显示模组的信号同步，使得小型摄影机只拍摄所插入的全屏灰阶图像在屏幕上受手指触摸影响产生的背向散射图像；三组单色激光光源发出红绿蓝（RGB）单色激光，通过激光散斑抑制模组进行散斑抑制后，进入投影显示模组，在投影显示模组内部，通过光学元件照射到投影显示芯片上，经过投影显示芯片的调制，分时地产生高质量的彩色投影图像，并以合适的频率在彩色投影图像中插入全屏灰阶图像，这些图像通过投影镜头成像在投射型投影屏幕上；小型摄影机对准整个投影屏幕，时序性地拍下投影屏幕的背向散射光图像，如果使用者的手部与投影屏幕产生接触，则该处背向散射光会明显增强，并被小型摄影机拍摄到；与此同时，时序控制电路根据投影显示模组在投影图像中所插入的全屏灰阶图像，同步调节小型摄影机，使小型摄影机的拍摄仅限于该灰阶图像所出现的时间段，小型摄影机选择性地拍摄到的投影屏幕上包含手指位置信息的背向散射光图像后，即可用于触摸屏人机交互。