无需外接激光器及摄像模组的可触控交互的投影光机制造技术

本发明专利技术涉及光学投影技术领域，提供一种无需外接激光器及摄像模组的可触控交互的投影光机，包括沿光路顺次设置的成像照明组件、偏振镜组以及投影镜组，偏振镜组的P偏振光或S偏振光出光侧设置有LCOS调制芯片，LCOS调制芯片相对于偏振镜组的镀膜平面的对称位置处设置有CMOS摄像芯片；成像照明组件中多个二向色镜将红光、绿光、蓝光以及红外光形成合光。用户手指在投影区域滑动时，手指上会反射红外光斑，光斑经投影镜组原路返回，经偏振镜组反射后被CMOS摄像芯片接收。将CMOS摄像芯片接收的图像信息与LCOS调制芯片接收的原始图像信息进行比较，可以确定手指在投影区域滑动的位置，不需要设置独立的红外激光模组以及红外摄像模组，就可以实现投影触控交互操作。就可以实现投影触控交互操作。就可以实现投影触控交互操作。

【技术实现步骤摘要】
无需外接激光器及摄像模组的可触控交互的投影光机


[0001]本专利技术涉及光学投影
，特别是涉及一种无需外接激光器及摄像模组的可触控交互的投影光机。

技术介绍

[0002]在生活居家和办公室会议系统中，投影系统得到了越来越多的应用，投影触控技术也得到了相应的发展。例如通过TOF(Time of flight，飞行时间测距)技术或者激光技术实现投影画面的触控，然而TOF深度相机采集深度信息时需要一些特定的算法来实现，系统较为复杂且对硬件平台的要求较高。在相关技术中，激光触控一般最少需要投影光机模组、红外激光模组和红外摄像模组三个模块，红外摄像模组设置在投影镜头附近，对投影区域内的触控反射光进行拍摄，通过摄像信息与投影信息的标定，可以实现触控。然而，激光触控的元器件较多，需要在投影镜头附近单独开口，结构较为复杂。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在至少解决相关技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种无需外接激光器及摄像模组的可触控交互的投影光机，偏振镜组的P偏振光或S偏振光出光侧设置有LCOS（Liquid Crystal on Silicon，液晶附硅调制芯片）调制芯片，LCOS调制芯片相对于偏振镜组的镀膜平面的对称位置处设置有CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体）摄像芯片，成像照明组件发射的合光中包括红外光，不需要设置独立的红外激光模组以及红外摄像模组，仅需要一套投影光机就可以实现触控交互操作，投影光机的结构更加精简。
[0004]根据本专利技术实施例提供的无需外接激光器及摄像模组的可触控交互的投影光机，包括：沿光路顺次设置的成像照明组件、偏振镜组以及投影镜组，所述偏振镜组的镀膜平面相对于所述光路倾斜设置，所述偏振镜组的P偏振光或S偏振光出光侧设置有LCOS调制芯片，所述LCOS调制芯片相对于所述偏振镜组的镀膜平面的对称位置处设置有CMOS摄像芯片；所述成像照明组件包括红光光源、绿光光源、蓝光光源、红外光光源以及多个二向色镜，多个所述二向色镜用于将红光、绿光、蓝光以及红外光形成照射至所述偏振镜组的合光。
[0005]根据本专利技术的一个实施例，所述偏振镜组包括PBS（polarization beam splitter，偏振分光棱镜）棱镜或者金属线栅偏振片的其中一个。
[0006]根据本专利技术的一个实施例，所述LCOS调制芯片相对于所述偏振镜组的镀膜平面的对称位置为镜像位置，所述CMOS摄像芯片相对于所述镜像位置具有偏心和倾斜。
[0007]根据本专利技术的一个实施例，所述红光光源、所述绿光光源以及所述蓝光光源形成主光路，所述红外光光源通过所述二向色镜沿侧向并入所述主光路；
或者，所述红外光光源形成主光路，所述红光光源、所述绿光光源以及所述蓝光光源通过所述二向色镜沿侧向并入所述主光路。
[0008]根据本专利技术的一个实施例，所述LCOS调制芯片与所述CMOS摄像芯片的位置互换。
[0009]根据本专利技术的一个实施例，所述偏振镜组与所述CMOS摄像芯片之间设置有红外滤光片。
[0010]根据本专利技术的一个实施例，所述偏振镜组与所述LCOS调制芯片之间设置有四分之一相位延迟片。
[0011]根据本专利技术的一个实施例，所述LCOS调制芯片位于所述偏振镜组的S偏振光出光侧，所述成像照明组件与所述偏振镜组之间设置有金属线栅偏振片。
[0012]根据本专利技术的一个实施例，所述成像照明组件与所述金属线栅偏振片之间设置有复眼透镜。
[0013]根据本专利技术的一个实施例，所述复眼透镜与所述金属线栅偏振片之间设置有偏振光转换片。
[0014]根据本专利技术的一个实施例，所述偏振光转换片与所述金属线栅偏振片之间设置有积分透镜。
[0015]根据本专利技术的一个实施例，所述红光光源、所述绿光光源、所述蓝光光源以及所述红外光光源的出光侧均设置有光束准直模组。
[0016]本专利技术中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：根据本专利技术实施例提供的无需外接激光器及摄像模组的可触控交互的投影光机，包括沿光路顺次设置的成像照明组件、偏振镜组以及投影镜组，偏振镜组的镀膜平面相对于光路倾斜设置，偏振镜组的P偏振光或S偏振光出光侧设置有LCOS调制芯片，LCOS调制芯片相对于偏振镜组的镀膜平面的对称位置处设置有CMOS摄像芯片；成像照明组件包括红光光源、绿光光源、蓝光光源、红外光光源以及多个二向色镜，多个二向色镜用于将红光、绿光、蓝光以及红外光形成照射至偏振镜组的合光。投影光机工作时，成像照明组件向偏振镜组发射均匀的合光，合光在偏振镜组的镀膜平面处透过P偏振光并反射S偏振光，或者透过S偏振光并反射P偏振光，以反射S偏振光为例，S偏振光到达LCOS调制芯片，LCOS调制芯片用于调制图像信息，调制后的图像信息沿着投影镜组投影到墙体/幕布等投影区域。照射至LCOS调制芯片的S偏振光包括红外光，投影至投影区域的光束中也包括红外光。用户的手指在投影区域滑动时，手指上会反射高亮的红外光斑，红外光斑经投影镜组原路返回，经偏振镜组反射后被CMOS摄像芯片接收，即可实现摄像头的功能。CMOS摄像芯片接收的图像信息与LCOS调制芯片处接收的原始图像信息进行比较，可以确定手指在投影区域滑动的位置，不需要设置独立的红外激光模组以及红外摄像模组，仅需要一套投影触控光机就可以实现投影触控交互操作，结构更加精简。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1为本专利技术实施例提供的无需外接激光器及摄像模组的可触控交互的投影光机的示意性结构图一；图2为本专利技术实施例提供的无需外接激光器及摄像模组的可触控交互的投影光机的示意性结构图二；图3为本专利技术实施例提供的无需外接激光器及摄像模组的可触控交互的投影光机的PBS透镜的示意性结构图。
[0019]附图标记：110、成像照明组件；111、红光光源；112、绿光光源；113、蓝光光源；114、红外光光源；115、二向色镜；116、光束准直模组；1161、第一准直透镜；1162、第二准直透镜；120、偏振镜组；121、LCOS调制芯片；122、CMOS摄像芯片；123、红外滤光片；124、四分之一相位延迟片；125、金属线栅偏振片；126、复眼透镜；127、偏振光转换片；128、积分透镜；130、投影镜组；200、投影区域。
具体实施方式
[0020]为使专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合专利技术中的附图，对专利技术中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于专利技术保护本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无需外接激光器及摄像模组的可触控交互的投影光机，其特征在于，包括：沿光路顺次设置的成像照明组件、偏振镜组以及投影镜组，所述偏振镜组的镀膜平面相对于所述光路倾斜设置，所述偏振镜组的P偏振光或S偏振光出光侧设置有LCOS调制芯片，所述LCOS调制芯片相对于所述偏振镜组的镀膜平面的对称位置处设置有CMOS摄像芯片；所述成像照明组件包括红光光源、绿光光源、蓝光光源、红外光光源以及多个二向色镜，多个所述二向色镜用于将红光、绿光、蓝光以及红外光形成照射至所述偏振镜组的合光。2.根据权利要求1所述的无需外接激光器及摄像模组的可触控交互的投影光机，其特征在于，所述偏振镜组包括PBS棱镜或者金属线栅偏振片的其中一个。3.根据权利要求1所述的无需外接激光器及摄像模组的可触控交互的投影光机，其特征在于，所述LCOS调制芯片相对于所述偏振镜组的镀膜平面的对称位置为镜像位置，所述CMOS摄像芯片相对于所述镜像位置具有偏心和倾斜。4.根据权利要求1所述的无需外接激光器及摄像模组的可触控交互的投影光机，其特征在于，所述红光光源、所述绿光光源以及所述蓝光光源形成主光路，所述红外光光源通过所述二向色镜沿侧向并入所述主光路；或者，所述红外光光源形成主光路，所述红光光源、所述绿光光源以及所述蓝光光源通过所述二向色镜沿侧向并入所述主光路。5.根据权利要求1所述的无需外接激光器及摄像模组的可触控交互的投影光机...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈铁昊，牛建帅，冯翀，郭嘉伟，张梦遥，
申请(专利权)人：北京深光科技有限公司，
类型：发明
国别省市：