CN102794022A - 一种基于lcos微显示技术的互动玩具 - Google Patents

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范伟
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    • A63H—TOYS, e.g. TOPS, DOLLS, HOOPS OR BUILDING BLOCKS
    • A63H33/00—Other toys
    • A63H33/22—Optical, colour, or shadow toys

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Abstract

本发明适用于电子技术领域，提供了一种基于LCOS微显示技术的互动玩具，所述互动玩具包括用以产生图像的LCOS投影光机，用作玩具面部的凹凸屏，使所述LCOS投影光机发出光于凹凸屏清晰显像的光学构件及用以控制所述LCOS投影光机、使其根据外界环境或所接收指令实时变换玩具面部表情图像的控制模块。本发明由LCOS投影光机将玩具面部表情图像投射至用作玩具面部的凹凸屏，并使所述LCOS投影光机发出光于凹凸屏清晰显像，同时控制所述LCOS投影光机、使其根据外界环境或所接收指令实时变换玩具面部表情图像，从而增强玩具的互动性。另外，由所述凹凸屏显示玩具面部表情，栩栩如生。

Description

一种基于LCOS微显示技术的互动玩具
技术领域
本发明属于电子技术领域，尤其涉及一种基于LCOS微显示技术的互动玩具。
背景技术
随着电子技术发展，玩具类型越来越多。然而现有玩具面部表情单一，互动性欠佳。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种基于LCOS微显示技术的互动玩具，旨在解决现有玩具面部表情单一的问题。
本发明实施例是这样实现的，一种基于LCOS微显示技术的互动玩具，包括用以产生图像的LCOS投影光机，用作玩具面部的凹凸屏，使所述LCOS投影光机发出光于凹凸屏清晰显像的光学构件及用以控制所述LCOS投影光机、使其根据外界环境或所接收指令实时变换玩具面部表情图像的控制模块。
本发明实施例由LCOS投影光机将玩具面部表情图像投射至用作玩具面部的凹凸屏，并使所述LCOS投影光机发出光于凹凸屏清晰显像，同时控制所述LCOS投影光机、使其根据外界环境或所接收指令实时变换玩具面部表情图像，从而增强玩具的互动性。另外，由所述凹凸屏显示玩具面部表情，栩栩如生。
附图说明
图1是本发明实施例提供的互动玩具的结构示意图（仅具有景深透镜组）；
图2是本发明实施例提供的互动玩具的结构示意图（具有景深透镜组和平面反射镜）；
图3是本发明实施例提供的互动玩具的结构示意图（仅具有曲面反射镜）；
图4是本发明实施例提供的互动玩具的结构示意图（具有景深透镜组和曲面反射镜）；
图5是本发明实施例提供的凹凸屏的轮廓图（正面）；
图6是本发明实施例提供的凹凸屏的轮廓图（侧面）；
图7是本发明实施例提供的凹凸屏的轮廓图（正面已显像）；
图8是本发明实施例提供的凹凸屏的轮廓图（正面已显另一图像）；
图9是本发明实施例提供的凹凸屏的轮廓图（正面已显另一图像）；
图10是本发明实施例提供的凹凸屏的轮廓图（正面已显另一图像）；
图11是本发明实施例提供的凹凸屏的轮廓图（正面已显另一图像）；
图12是本发明实施例提供的凹凸屏的轮廓图（正面已显另一图像）；
图13是本发明实施例提供的凹凸屏的轮廓图（正面已显另一图像）；
图14是本发明实施例提供的凹凸屏的轮廓图（正面已显另一图像）；
图15是本发明实施例提供的凹凸屏的轮廓图（正面已显另一图像）；
图16是本发明实施例提供的LCOS投影光机的内部结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例由LCOS投影光机将玩具面部表情图像投射至用作玩具面部的凹凸屏，并使所述LCOS投影光机发出光于凹凸屏清晰显像，同时控制所述LCOS投影光机、使其根据外界环境或所接收指令实时变换玩具面部表情图像，从而增强玩具的互动性。另外，由所述凹凸屏显示玩具面部表情，栩栩如生。
下面以面部表情可变换的人偶玩具为例对本发明的实现进行详细描述。
如图1~4所示，本发明实施例提供的互动玩具包括用以产生图像的LCOS投影光机1，用作玩具面部的凹凸屏2，使所述LCOS投影光机1发出光于凹凸屏2清晰显像的光学构件及用以控制所述LCOS投影光机1、使其根据外界环境或所接收指令实时变换玩具面部表情图像的控制模块。这样LCOS投影光机1将玩具面部表情图像投射至用作玩具面部的凹凸屏2，并使所述LCOS投影光机1发出光于凹凸屏2（即凹凸显示屏）清晰显像，同时控制所述LCOS投影光机1、使其根据外界环境或所接收指令实时变换玩具面部表情图像，从而增强玩具的互动性。另外，由所述凹凸屏2显示玩具面部表情，栩栩如生。
通常，所述光学构件设于LCOS投影光机1与凹凸屏2之间，以使所述LCOS投影光机1发出各部分光于凹凸屏2相应位置清晰显像。如图5~15所示，所述凹凸屏2系半透明屏，最大宽度W为5cm。假设所述LCOS投影光机1投射出一幅人脸图像，与之相适应地，所述凹凸屏2外表面呈现出人体面部轮廓。这样所述人脸图像额头部分于凹凸屏2上部清晰显像，鼻子部分于所述凹凸屏2中部清晰显像，下巴部分于所述凹凸屏2下部清晰显像，脸颊部分于所述凹凸屏2两侧清晰显像。
上述光学构件为景深透镜组31、曲面反射镜32或由景深透镜组31与曲面反射镜32相互配合形成。其中，所述凹凸屏2可沿LCOS投影光机1光轴设置；所述LCOS投影光机1发出光经景深透镜组31透射后，直接投射至所述凹凸屏2，如图1所示。如此设计可将所述LCOS投影光机1设于人偶玩具头部。另外，所述凹凸屏2还可设于LCOS投影光机1光轴旁；所述LCOS投影光机1发出光先经景深透镜组31透射，后经平面反射镜33反射至所述凹凸屏2，如图2所示。如此设计可将所述LCOS投影光机1设于人偶玩具腹部或胸腔。因而本人偶玩具设计灵活，结构多变。
如图3所示，若单个曲面反射镜32可使所述LCOS投影光1发出光于凹凸屏2清晰显像，如此可使本互动玩具移除景深透镜组31，仅保留曲面反射镜32，从而简化结构。应当理解，所述光学构件仅为曲面反射镜32时，所述LCOS投影光机的镜头应具备扩束功能。当然，亦可使所述景深透镜组31与曲面反射镜32配合，令所述LCOS投影光1发出光于凹凸屏2清晰显像，如图4所示。应当理解，所述景深透镜组31含有成像透镜（如凸透镜），其景深越深越好。
应当注意的是，本互动玩具还可以是面部表情可变换的动物玩具。相应地，所述凹凸屏外表面呈现出动物面部轮廓。当然，前述人偶玩具涵盖了机器人。所述人偶玩具面部表情根据外界环境或所接收指令实时变换，由所述LCOS投影光机1形成图像后，经所述光学构件投射至凹凸屏2以清晰显像。
如图16所示，本发明实施例中所述LCOS投影光机1优选为由光源11以及沿所述光源11的光轴依序设置用以调整光路的第一光学元件12、第二光学元件13和硅基液晶芯片14构成的LCOS投影光机，以使本互动玩具轻巧，便于携带。其中，所述第一光学元件12优选为准直透镜，第二光学元件13优选为偏振分束器或薄膜光学元件。为提升本互动玩具的可靠性，将所述景深透镜组31集成于LCOS投影光机。此外，前述控制模块具体包括用以感测外界温度的感温单元，用以分辨外界语音的辨音单元，用以感知外界光强的感光单元，用以感测外界压力的测压单元以及与所述感温单元、辨音单元、感光单元和测压单元连接的处理单元。这样本互动玩具可以与人和外界环境进行全方位的互动。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于LCOS微显示技术的互动玩具，其特征在于，所述互动玩具包括用以产生图像的LCOS投影光机，用作玩具面部的凹凸屏，使所述LCOS投影光机发出光于凹凸屏清晰显像的光学构件及用以控制所述LCOS投影光机、使其根据外界环境或所接收指令实时变换玩具面部表情图像的控制模块。
2.如权利要求1所述的互动玩具，其特征在于，所述LCOS投影光机系由光源以及沿所述光源的光轴依序设置用以调整光路的第一光学元件、第二光学元件和硅基液晶芯片构成的LCOS投影光机。
3.如权利要求1或2所述的互动玩具，其特征在于，所述控制模块具体包括用以感测外界温度的感温单元，用以分辨外界语音的辨音单元，用以感知外界光强的感光单元，用以感测外界压力的测压单元以及与所述感温单元、辨音单元、感光单元和测压单元连接的处理单元。
4.如权利要求3所述的互动玩具，其特征在于，所述光学构件设于LCOS投影光机与凹凸屏之间，使所述LCOS投影光机发出各部分光于凹凸屏相应位置清晰显像。
5.如权利要求4所述的互动玩具，其特征在于，所述光学构件为景深透镜组、曲面反射镜或由景深透镜组与曲面反射镜相互配合形成。
6.如权利要求5所述的互动玩具，其特征在于，所述凹凸屏沿LCOS投影光机光轴设置；所述LCOS投影光机发出光经景深透镜组透射后，直接投射至所述凹凸屏。
7.如权利要求5所述的互动玩具，其特征在于，所述凹凸屏设于LCOS投影光机光轴旁；所述LCOS投影光机发出光先经景深透镜组透射，后经反射镜反射至所述凹凸屏。
8.如权利要求5所述的互动玩具，其特征在于，所述凹凸屏设于LCOS投影光机光轴旁；所述LCOS投影光机发出光扩束后，经所述曲面反射镜反射直接投射至所述凹凸屏。
9.如权利要求4~8中任一项所述的互动玩具，其特征在于，所述互动玩具为人偶玩具或动物玩具；所述凹凸屏系半透明屏，最大宽度为5cm。
10.如权利要求9所述的互动玩具，其特征在于，所述景深透镜组集成于LCOS投影光机。
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