虚拟投影输入系统及其输入检测方法技术方案

一种用于一虚拟投影输入系统的输入检测方法，其步骤包含：通过一反射镜射出一图像光束，且该图像光束在一投影面上形成一投影点；摆动该反射镜，使该图像光束摆动，且该投影点在该投影面上来回扫描，并产生一输入图像；检测该反射镜的一摆动频率，并产生一频率信号；判断是否有一输入操作发生，若是，则产生一检测信号；以及分析该频率信号与该检测信号之间的一相位差，并根据该相位差计算该输入操作发生的一输入位置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于一种，且特别是有关于一种应用激光投影来产生虚拟输入图像的。
技术介绍
利用投影方式来产生一虚拟输入图像，可解决过去使用实体输入装置产生的携带不便的问题。通过投影方式产出的虚拟输入图像，使用者可以如使用实体输入装置般输入信息，并由相关的检测系统来检测并分析使用者于虚拟输入图像上的相对位置后，便可判断使用者欲输入的信息为何。一般而言，检测系统通常是利用一检测光束来进行扫描或散射，而当检测光束遭遇到使用者时，会形成反射光或散射光，并经光检测元件接收后，由运算系统推得使用者的输入位置。因此，一般利用投影方式来产生一虚拟输入图像的虚拟投影输入系统，除了需要投影装置来产生虚拟输入图像之外，还需要额外的检测光源来检测使用者的输入位置，如此包含复杂的多个元件，在应用上并不方便。因此，如何采用较少的元件，并有效率地检测在一虚拟图像上的输入位置，仍是继续在研发中。
技术实现思路
本专利技术提供一种，其不需额外的检测光源，并可以有效地检测出在一投影图像上的触碰物体的输入位置。本专利技术于一实施例提供一种用于一虚拟投影输入系统的输入检测方法，其步骤包含:通过一反射镜射出一图像光束，且该图像光束在一投影面上形成一投影点；摆动该反射镜，使该图像光束摆动，且该投影点在该投影面上来回扫描，并产生一输入图像；检测该反射镜的一摆动频率，并产生一频率信号；判断是否有一输入操作发生，若是，则产生一检测信号；以及分析该频率信号与该检测信号之间的一相位差，并根据该相位差计算该输入操作发生的一输入位置。本专利技术于一实施例提供一种用于一虚拟投影输入系统的输入检测方法，其步骤包含:通过一反射镜射出一图像光束，且该图像光束在一投影面上形成一投影点；摆动该反射镜，使该图像光束摆动，且该投影点在该投影面上来回扫描，并产生一输入图像；在一第一次完整扫描中，当接收到一反射光束时，判断该图像光束在一第一方向的一第一摆动角度；在该第一次完整扫描中，检测当该图像光束位于该第一方向的一第二摆动角度时，是否接收到该反射光束，并设定为一第一检测结果；在一第二次完整扫描中，检测当该图像光束位于该第一方向的该第一摆动角度时，是否接收到该反射光束，并设定为一第二检测结果；在该第二次完整扫描中，检测当该图像光束位于该第一方向的该第二摆动角度时，是否接收到该反射光束，并设定为一第三检测结果；以及根据该第一检测结果、该第二检测结果及该第三检测结果来判断是否有一按键输入操作发生。本专利技术于一实施例提供一种虚拟投影输入系统，包含:一投影装置，包含一反射镜模块，用以射出并摆动一图像光束，使该图像光束在一投影面上形成一投影点，且该投影点在该投影面上来回扫描，以产生一输入图像，其中，该反射镜模块具有一频率信号对应于该反射镜模块的一摆动频率；一光检测器，用以检测该图像光束对一触碰物体的一反射光，并产生一触发信号；一频率信号产生单元，用以根据该触发信号产生一检测信号；以及一相位分析器，用以分析该检测信号与该频率信号之间的一相位差，并根据该相位差计算该触碰物体的一输入位置。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。附图说明图1A-1B绘示为依据本专利技术一实施例的虚拟投影输入系统的图像投影示意图。图2绘示为依据本专利技术一实施例的虚拟投影输入系统的输入检测示意图。图3绘示为依据本专利技术一实施例的投影装置示意图。图4绘示为本专利技术投影装置的另一实施例示意图。图5绘示为依据本专利技术一实施例的虚拟输入系统示意图。图6绘示为根据本专利技术一实施例的频率信号及检测信号示意图。图7绘示为依据本专利技术一实施例的虚拟投影输入系统的输入检测方法流程示意图。图8A-8B绘示为依据本专利技术一实施例的判断按键输入操作示意图。图9绘示为依据本专利技术一实施例的判断按键输入操作方法的流程示意图。具体实施例方式本专利技术例如应用在一激光扫描式投影系统中，其可以同时投影出虚拟输入装置的输入图像，并检测使用者的输入操作，进而产生对应的控制行为。激光扫描式投影系统一般采用二维方向摆动的反射镜片，将含有红蓝绿三光束的一同轴激光经由反射镜片反射出的图像光束投影至投影平面上形成一投影点后，摆动的反射镜片会同时带动图像光束摆动，使投影点在投影区域内来回扫描，并利用人眼视觉暂留的原理产生图像。图1A-1B绘示为依据本专利技术一实施例的虚拟投影输入系统100的图像投影示意图。本专利技术实施例提出的虚拟投影输入系统100可为一独立的虚拟投影输入系统，或其亦可设置于电子装置内，其例如是移动电子装置，还例如是平板计算机或是手机。请参阅图1A，本专利技术实施例提出的虚拟投影输入系统100包含一投影装置101用以投影出输入图像110，此输入图像可为键盘图像、指针图像或图片图像等。在此实施例中，输入图像110以一键盘图像为例。投影装置101会产生一图像光束106，并在投影面上形成一投影点。再者，图像光束106会在一边界范围内摆动，使投影点在投影面上的一投影范围内来回扫描，进而产生输入图像110。请参阅图1A，其显示图像光束106在水平面方向的摆动范围，其中图像光束106在边线102与边线104的范围内摆动，且角度Θ I代表在水平方向，图像光束106相对边线102的摆动角度。同时，请参阅图1B，其显示图像光束106在垂直面方向的摆动范围，其中图像光束106在边线112与边线114的范围内摆动，且角度Θ 2在垂直方向，代表图像光束106相对边线112的摆动角度。在本实施例中，图像光束106在水平方向的摆动频率大于垂直方向的摆动频率，因此，如图1A所示，图像光束106在投影面上的投影点会沿着扫描顺序108在投影面上来回扫描，并进而在投影面上形成输入图像110。当投影点完整扫描过整个输入图像110后，投影点会再次重新扫描整个输入图像110。接着请参阅图2，图2绘示为依据本专利技术一实施例的虚拟投影输入系统100的输入检测示意图。本专利技术实施例提出的虚拟投影输入系统100又包含至少一个光检测器126、128用以检测输入操作的发生，并发出一触发信号以产生一检测信号。如图2所示，当触碰物体120 (以手指为例)触碰键盘图像110的其中一个按键位置(即输入位置)时，扫描至此位置的图像光束106会被手指120反射而产生反射光122、124，并由光检测器126、128所接收。此时，接收到反射光122、124的光检测器126、128便会发出触发信号，表示有输入操作发生。除了检测是否有输入操作发生外，虚拟投影输入系统100还需进一步确认触碰物体120所触碰的输入位置，以便进行对应的控制行为。以下将进一步说明本专利技术提出的投影装置101以及虚拟投影输入系统100的实施例。请参阅图3，图3绘示为依据本专利技术一实施例的投影装置101示意图。投影装置101是由红、绿、蓝的三个图像光束组成一同轴光束162，并在适当地偏折后沿着光轴130入射到反射镜模块132。反射镜模块132具有两个摆动方向，使由反射镜模块132反射出的图像光束106产生如图1A及IB的摆动范围。图3所示为使图像光束106产生单一方向摆动的例子(例如，如图1B的垂直方向摆动)，其中反射镜模块132会在两个位置132a、132b之间摆动，并对应地产生图像光束106、106’。为简化说明，以下的相关说明仅以垂直方向的摆操作本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种输入检测方法，用于一虚拟投影输入系统的输入检测，包含：通过一反射镜射出一图像光束，且该图像光束在一投影面上形成一投影点；摆动该反射镜，使该图像光束摆动，且该投影点在该投影面上来回扫描，并产生一输入图像；检测该反射镜的一摆动频率，并产生一频率信号；判断是否有一输入操作发生，若是，则产生一检测信号；以及分析该频率信号与该检测信号之间的一相位差，并根据该相位差计算该输入操作发生的一输入位置。

【技术特征摘要】
1.一种输入检测方法，用于一虚拟投影输入系统的输入检测，包含: 通过一反射镜射出一图像光束，且该图像光束在一投影面上形成一投影点； 摆动该反射镜，使该图像光束摆动，且该投影点在该投影面上来回扫描，并产生一输入图像； 检测该反射镜的一摆动频率，并产生一频率信号； 判断是否有一输入操作发生，若是，则产生一检测信号；以及 分析该频率信号与该检测信号之间的一相位差，并根据该相位差计算该输入操作发生的一输入位置。2.如权利要求1所述的输入检测方法，其中该频率信号与该检测信号具有相同的频率或成一固定频率比例关系。3.如权利要求1所述的输入检测方法，其中该判断是否有一输入操作发生的步骤包含: 检测是否接收到一反射光；以及 若是，则判断有该输入操作发生，并触发一频率信号产生器以产生该检测信号。4.如权利要求1所述的输入检测方法，其中该判断是否有一输入操作发生的步骤包含: 在一第一次完整扫描中，当接收到一反射光束时，判断该图像光束在一第一方向的一第一摆动角度； 在该第一次完整扫描中，检测当该图像光束位于该第一方向的一第二摆动角度时，是否接收到该反射光束，并设定为一第一检测结果； 在一第二次完整扫描中，检测当该图像光束位于该第一方向的该第一摆动角度时，是否接收到该反射光束，并设定为一第二检测结果； 在该第二次完整扫描中，检测当该图像光束位于该第一方向的该第二摆动角度时，是否接收到该反射光束，并设定为一第三检测结果；以及 根据该第一检测结果、该第二检测结果及该第三检测结果来判断是否有该按键输入操作发生。5.如权利要求4所述的输入检测方法，其中又包含在该第一次完整扫描中，当接收到该反射光束时，产生一第一检测信号，且当判断有该按键输入操作发生时，设定该第一检测信号为该检测信号。6.如权利要求4所述的输入检测方法，其中该完整扫描为该投影点单次完整扫描过该输入图像的范围。7.如权利要求4所述的输入检测方法,其中当该图像光束位于该第一方向的该第一摆动角度时，该投影点与该虚拟投影输入系统具有一第一距离，且当该图像光束位于该第一方向的该第二摆动角度时，该投影点与该虚拟投影输入系统具有一第二距离，其中该第一距离小于该第二距离。8.如权利要求7所述的输入检测方法，其中当该第一检测结果及该第三检测结果为有接收到该反射光，且该第二检测结果为未接收到该反射光时，判断有该按键输入操作发生。9.一种输入检测方法，用于一虚拟投影输入系统的输入检测，包含: 通过一反射镜射出一图像光束，且该图像光束在一投影面上形成一投影点；摆动该反射镜，使该图像光束摆动，且该投影点在该投影面上来回扫描，并产生一输入图像； 在一第一次完整扫描中，当接收到一反射光束时，判断该图像光束在一第一方向的一第一摆动角度； 在该第一次完整扫描中，检测当该图像光束位于该第一方向的一第...

【专利技术属性】
技术研发人员：林威志，
申请(专利权)人：建兴电子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：