CN104035268B - 一种投影装置及投影系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种投影装置，其包括：箱体工作室，所述箱体工作室中设置有调节支架及安装在所述调节支架上的立幕投影仪；以及立幕，设置在所述箱体工作室的前侧，所述立幕投影仪向所述立幕投影成像。

Description

一种投影装置及投影系统

技术领域

本发明涉及一种投影成像设备，尤其涉及一种用于3D立体成像技术、工业仿真、沉浸式虚拟现实环境，实现虚拟现实的具有箱体结构的投影装置及多箱体投影系统。

背景技术

虚拟现实技术产生于20世纪50年代，20世纪80年代才逐渐形成虚拟现实的基本概念，目前虚拟现实技术已经在逐渐发展完善，而虚拟现实实验室及虚拟现实环境也已经逐渐增多，并广泛用于科研教育及高端工业等领域。虚拟现实系统主要包括虚拟现实产生器、声音合成器、声音定域器、头眼手跟踪装置、触动感系统和头盔式显示器等。

现有虚拟现实实验室均为堆叠式，多种硬件无序的叠加，整体环境较为混乱，而且许多功能无法实现。

近年来，虚拟仿真系统产品已经开始逐渐走入国内大专院校和科研院所，同时也有不少大中型企业选择使用虚拟仿真系统产品辅助研发和生产。

但目前国内市场上的虚拟现实系统产品均为堆叠式，是不同厂商的软、硬件产品组合搭建而成，虽然也能解决用户的实际需求，但无论从前期客户需求沟通、软硬件设备的选型采购、还是虚拟现实系统的现场搭建，都需要投入大量的人力、物力去建设，系统后期的维护也非常麻烦，也容易造成客户服务满意度的低下。

国内虽在高端制造业开展了较为深入的研究，取得出色成果，呈现个别亮点。但总体上与国外先进水平存在很大差距，而用传统的研究方法和技术开发模式，很难赶上国际先进水平，唯有利用后发优势，采用虚拟技术改造传统的制造业使之现代化，才有可能使我国高端制造业实现跨越式发展。信息技术的发展、信息化的软硬件产品的普及和信息化通用技术的发展尤其是一些虚拟现实可视化软件必然促使高端制造业的面貌不断改观，实现创新性可持续发展。

现有单面投影系统均采用投影机吊顶安装的方式，需要安装对楼板的固定连接件，会对楼板产生受力影响，且安装颇为不易，安装后也会影响整体环境的美观。

另外，投影机会由于安装位置的问题而无法进行高低前后的调整，导致画面误差或者画面模糊。

专业投影设备属于贵重易损设备，长期吊顶放置容易染尘埃。虚拟现实系统设备均为有源大功率设备，对电源的要求相对较高，由于安装位置特殊，电源线路安装难度较大，且存在很大的安全隐患。

现有技术在投影幕的安装方式上也存在一定的缺陷，目前幕布安装均为外露式安装，投影幕背后背投环境易受到环境光线的影响，严重影响成像质量。

发明内容

为了克服上述技术缺陷，本发明的目的在于提供一种使用方便、投影环境不易受到环境光线影响的箱体结构的投影装置。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种投影装置，其包括：箱体工作室，所述箱体工作室中设置有调节支架及安装在所述调节支架上的立幕投影仪；立幕，设置在所述箱体工作室的前侧，所述立幕投影仪向所述立幕投影成像。

优选地，在本发明中，所述投影装置包括：立幕支撑架，固定在所述箱体式工作室的前侧，所述立幕固定在所述立幕支撑架上；以及立幕调节装置，设置在所述屏幕支撑架上，用于调整所述立幕的位置。

优选地，在本发明中，所述立幕调节装置包括电机调节装置和/或手动调节装置。

优选地，在本发明中，所述调节支架包括电机调节装置和/或手动调节装置。

优选地，在本发明中，所述投影装置还包括一地幕及地幕投影仪，所述地幕自所述立幕的底部向外延伸，所述地幕投影仪设置在所述箱体工作室前侧的上端，用于向所述地幕投影成像。

优选地，在本发明中，在所述箱体工作室的底部固定设置有一地幕平台，所述地幕平台的两侧设置有滑轨，所述地幕能沿所述滑轨运动至所述地幕平台内。

优选地，在本发明中，所述地幕包括一升降调节装置，且所述地幕由至少两块面板拼接而成，所述升降调节装置用于控制所述面板的升降或重叠，进一步控制至少一块所述面板相对于其他面板升起、降下或重叠。

优选地，在本发明中，所述箱体工作室的底部设置有若干万向脚轮。

本发明第二方面提供一种多箱体投影系统，包括并排设置或呈一定角度设置的至少两个如前所述的投影装置。

优选地，在本发明中，所述投影装置之间通过一转动装置控制转动角度。

基于上述设置，本发明所提供的箱体式投影装置将立幕投影仪设置在调节支架上，通过调节调节支架实现对立幕投影仪的位置调节，并且采用箱体式的设计，也避免了环境光线对投影成像效果的影响。

附图说明

图1为本发明第一优选实施例提供的箱体式投影装置的立体图；

图2为图1的俯视图；

图3为图1的后视图；

图4为图1的仰视图；

图5为本发明第二优选实施例提供的双箱体投影系统的示意图；

图6为图5中双箱体投影系统变形后的示意图；

图7为本发明第二优选实施例提供的三箱体投影系统的示意图；

图8为图7中三箱体投影系统变形后的示意图。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例进一步阐述本发明之优点。

请参见图1至图4，本发明第一方面提供一种采用箱体结构的投影装置100，其主体为一箱体工作室110，该箱体工作室110由设置在其前侧的立幕支撑架121及立幕122，以及左侧、右侧及后侧的三面墙体111组成。在左、右、后三侧墙体上设置有通风口112，在后侧墙体上还设有一门113。在箱体工作室110中，设置有一调节支架131及安装在该调节支架131上的立幕投影仪132。立幕投影仪132向立幕122投影成像。立幕122的位置由立幕支撑架121上的立幕调节装置123控制，立幕调节装置123进一步可以包括控制立幕122竖直位置(上、下)以及水平位置(左、右)的电机(未示出)。而立幕投影仪132的位置由调节支架131控制，调节支架131进一步可以包括调节立幕投影仪132竖直位置(上、下)的两台电机(未示出)，以及调节立幕投影仪132水平位置(前、后、左、右)的手动调节装置(未示出)，例如丝杆。

为了便于移动该箱体式投影装置100，可以在箱体工作室110的底部安装若干个万向脚轮。

基于上述设置，可以全方位调节银幕,可全方位调节投影机使图像更清晰。另外，采用集成式箱体结构的投影装置，优化了安装步骤，降低安装时间和安装要求，实现虚拟现实系统的即装、即用和即拆、即搬功能。箱体式结构同样减少投影光线的损失，有效的减少环境光线对虚拟现实光路系统的干扰，同时能够抑制可能存在的光污染。

在该优选实施例中，由于将投影仪132设置在箱体工作室110中，箱体工作室110已经形成投影仪132与外界环境的屏障，在一定程度上起到了防灰尘的作用。当然，为了进一步加强放灰尘作用，可以在箱体工作室110顶部加设一顶盖。这样，箱体式结构可以最大程度地减少空气中灰尘对设备使用寿命的影响，使设备长期保持干净高效的运行。

为了提高虚拟环境投影的真实性，在一些情况下可以在该箱体式投影装置100中加设一地幕141及地幕投影仪142。地幕141设置在立幕122的底部，并自箱体工作室110的前侧向前延伸。地幕投影仪142则可安装在箱体工作室110前侧的上端，例如安装在立幕支撑架121上架设的悬梁上，用于向地幕141投影成像。

由于地幕141的设置会增加该投影装置100占用的空间，而且也不便于移动。为了解决这个问题，可以在箱体工作室110的底部设置一地幕平台150，该地幕平台150的左右两侧设置有滑轨151，地幕可以沿滑轨运动至该平台内，并收容于该平台之中。

考虑到在实际运用中，地幕141的宽度可能会被设计成超过箱体工作室110的宽度，可以将地幕141设计成由至少两块面板拼接而成，并且包括一用于控制至少一块面板相对于其他面板升起、降下或重叠升降调节装置。在该优选实施例中，地幕141由三块长方形防电木面板拼铺而成，三块面板按左中右排列，通过操作升降调节装置，中间的面板可以升起，左右两边的面板可各向中间移动一部分，使得中间面板与左右两边的面板部分重叠，从而缩短了地幕141的宽度。经过升降、重叠后，地幕141能够顺利地沿滑轨151收容于地幕平台150之中。

如此设计，该箱体式投影装置100可以根据实际使用需求伸出地幕或者将地幕收容于箱体工作室底部的地幕平台之中。

如图5至图6所示，为本发明第二优选实施例提供的双箱体投影系统200，该系统由并排而设的两个箱体式投影装置100组成，在投影装置之间安装有一旋转装置210，该旋转装置210可以是由电机驱动的转轴，也可以是其他能够让两个箱体相对旋转，或呈一定角度放置的装置。如图5所示，两个箱体为并排状。如图6所示，两个箱体呈90度夹角，以构成一三面成像虚拟环境。为了能让两个箱体顺利形成图6所示的状态，需要先将一个箱体式投影装置的地幕收回到地幕平台中，再通过旋转装置210将两个箱体旋转成90度夹角。

如图7及图8所示，为三箱体投影系统300，在常规情况下，三个箱体100通过旋转装置310连接呈并排设置，为了实现虚拟沉浸效果，左右两个箱体的地幕被收回，然后根据通过旋转装置向中间箱体旋转90度，形成一个四面成像的虚拟环境。

在一些情况下，上述变形后的状态也可以在没有旋转装置的情况下，直接用单独的两台或三台箱体组合而成。

根据上述设置，本发明第二实施例提供的双/三箱体投影系统可以根据不同的投影成像需要改变各箱体的位置关系，以实现不同的沉浸式虚拟环境。

应当注意的是，本发明的实施例有较佳的实施性，且并非对本发明作任何形式的限制，任何熟悉该领域的技术人员可能利用上述揭示的技术内容变更或修饰为等同的有效实施例，但凡未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改或等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种投影装置，其特征在于，包括：

箱体工作室，所述箱体工作室中设置有调节支架及安装在所述调节支架上的立幕投影仪；

立幕，设置在所述箱体工作室的前侧，所述立幕投影仪向所述立幕投影成像；

所述投影装置还包括一地幕及地幕投影仪，所述地幕自所述立幕的底部向外延伸，所述地幕投影仪设置在所述箱体工作室前侧的顶部，用于向所述地幕投影成像；

所述箱体工作室的底部固定设置有一地幕平台，所述地幕平台的两侧设置有滑轨，所述地幕能沿所述滑轨运动至所述地幕平台内；

所述地幕包括一升降调节装置，且所述地幕由至少两块面板拼接而成，所述升降调节装置用于控制所述面板的升降或重叠。

2.如权利要求1所述的投影装置，其特征在于，所述投影装置包括：

立幕支撑架，固定在所述箱体工作室的前侧，所述立幕固定在所述立幕支撑架上；以及

立幕调节装置，设置在所述立幕支撑架上，用于调整所述立幕的位置。

3.如权利要求2所述的投影装置，其特征在于，所述立幕调节装置包括电机调节装置和/或手动调节装置。

4.如权利要求1所述的投影装置，其特征在于，所述调节支架包括电机调节装置和/或手动调节装置。

5.如权利要求1所述的投影装置，其特征在于，所述箱体工作室的底部设置有若干万向脚轮。

6.一种投影系统，包括并排设置或呈一定角度设置的至少两个如权利要求1-5中任一项所述的投影装置。

7.如权利要求6所述的投影系统，其特征在于，所述投影装置之间通过一转动装置控制转动角度。