[发明专利]基于手指动作捕捉控制的向双眼直接投影式小型影音设备

权利要求书

1.一种小型的投影和摄像设备，其特征是：在设备上有左右两个投影孔，设备通过这两个投影孔向左右眼直接投射3D图像中的左眼图像信号和右眼图像信号；设备上嵌入有3D摄像头，该摄像头一方面可以拍摄3D图像，另一方面还可以与3D投影图像相结合通过捕捉使用者手指动作信息完成3D虚拟触摸控制。

2.如权利要求1所述的设备将图像投影到眼球上的方法，其特征是：设备先将整个3D图像在一片投影屏上显示，然后通过光路分离器将原始图像光路分成内容完全一样但投射角度不同的两路光信号，这两路光信号到达左右投影孔时被布置在投影孔处的左右眼偏振镜片将图像信息转变成左眼投射图像和右眼投射图像，最后调整好的左眼图像信息和右眼图像信息从投影孔投射到左右眼上。

3.如权利要求1所述的设备将图像投影到眼球上的方法，其特征是：3D图像信号在投影屏上即被分成左眼信号和右眼信号，其中投影屏以半屏显示左眼图像信号而以另外半屏显示右眼图像信号，然后通过光路角度调整镜片分别将属于左眼的半屏图像光路从左投影孔引导投射出去而将属于右眼的半屏图像光路从右投影孔引导投射出去。

4.如权利要求1所述的设备将图像投影到眼球上的方法，其特征是：左眼投射信号和右眼投射信号各自有一套独立的光源和投影屏，两套投影装置产生的完全调整好的图像信号直接从各自投影孔投射到左右眼上。

5.如权利要求1所述的通过捕捉手指动作进行3D虚拟触摸控制的方法，其特征是：3D投影相当于在距人眼特定距离处布置一块特定尺寸的显示屏，而3D摄像头相当于在该显示屏上布置了相对应的触摸屏，当用户伸出手指去点触由投影所产生的虚拟显示屏上的3D图像时，3D摄像头采集到的手指深度和位置信息传到处理器，若此时手指的空间位置恰好满足与某一图像有关的控制信号的触发条件时则该控制信号被触发，该处图像信息以改变图形位置、形状、大小、颜色或其他模式示意使用者该触控有效，整个过程和传统触摸屏用户基于液晶显示屏提供的图像信息用手指在触摸屏上触控以进行输入输出控制的方法类似，只不过该设备提供的图像信息和与其对应的控制方式都是3D的。

6.如权利要求1所述的小型投影和摄像设备，其特征是：设备无本地文件存储模块，其自身产生的3D视频数据和音频数据并不存储在设备上而是通过无线通信方式转存到信息源上；与设备相连的信息源主要为三种：智能终端、云端或通过智能终端转接的云端，该设备利用自身无线通信模块通过近距无线通信方式或移动无线通信网络与信息源完成信息交互。

7.如权利要求1所述的小型投影和摄像设备，其特征是：设备使用位置为人体的鼻梁；设备外壳中与体表直接接触部分的外形呈U型，与人脸正面鼻梁拱形轮廓曲线相契合，体表接触部分外壳上布满类似于空气粘钩的小吸盘，设备通过这些小吸盘的吸力得以在鼻梁上固定；设备的整体外观呈大倾角的倒L形，与人脸侧面从鼻梁到眉心的轮廓曲线一致，当设备正常安装于鼻梁上时，设备L形外观中的长端部分在鼻梁上，短端部分在眉心位置，并且设备在眉心位置安装有一个3D摄像头；设备位于鼻梁部分的两侧面分别有两个投影孔，左投影孔向左眼投射3D图像中的左眼光路信息，右投影孔向右眼投射3D图像中的右眼光路信息；在设备正常安装时靠近鼻头的尾端位置有一个麦克风，通过该麦克风可将使用者的语音信息采集到设备中；在设备正常安装时位于眉心的尾端位置有一个充电和有线耳机复用插孔，当需要时可插入充电插头对设备充电或插入有线耳机插头并将耳机戴入双耳的方式获取输出的音频信息。

8.如权利要求1所述的小型投影和摄像设备，其特征是：当使用者只需要电子图像信息时可戴上一副与设备配套的墨镜以阻挡外界光线从而将实景图像隔绝，该墨镜不会阻挡3D摄像头，使用者依然可以借助3D摄像头通过手指动作控制设备，而此时设备所显示的图像上会根据手指在摄像头前的位置添加虚拟手指图形以供使用者进行控制参考。

9.如权利要求1所述的小型投影和摄像设备，其特征是：硬件上该设备主要由处理器、3D投影模块、3D摄像模块、无线通信模块、辅助器件模块、GPS模块、音频模块、电源模块组成。

10.如权利要求9所述的辅助器件模块，其特征是：该模块主要由红外摄像头、光强传感器、陀螺仪、电子罗盘和加速度计组成，其中红外摄像头主要是作为3D摄像头的辅助，在外界光线不足的情况下辅助进行手指动作捕捉控制，光强传感器通过检测外界光线强度来调整投向双眼的图像亮度，并且其检测到的外界光线强度数据还被处理器作为启动红外摄像头的依据。