CN104808422A - 一种球幕投影用重叠光路的滤光板及其固定调节装置 - Google Patents

Abstract

一种球幕投影用重叠光路的滤光板及其固定调节装置，其技术要点：所述滤光板包括不透光的板体，其中部开设有透光区，按重叠光路的位置在相应的透光区的边缘上排布有滤光齿；所述固定调节装置包括可伸缩的调节架和底座，底座上沿调节架的前后方向设有导轨的滑轨，调节架的底面设有与滑轨相匹配的导轨的滑块，调节架的内顶面设有表面带齿条的滑道，连接板通过调节旋钮固定在滑道上，调节旋钮通过其前端设置的齿轮与滑道上的齿条啮合传动，板体固定在连接板上。滤光板可对球幕多源投影中产生的重叠光路进行过滤，通过固定调节装置对滤光板进行固定，并可分上下、左右、前后方向来调节滤光板在空间内的位置，进而对球幕上不同区域的重叠光路进行过滤。

Description

一种球幕投影用重叠光路的滤光板及其固定调节装置

技术领域：

本发明涉及一种光路融合装置，具体涉及一种球幕投影用重叠光路的滤光板及其固定调节装置。

背景技术：

随着科技的快速发展，人们对信息可视化形式的要求越来越高，为满足人们的要求，球幕投影技术应运而生，其打破了以往投影图像只能以平面形式展示的规则，可充分地显示图像的立体感，具有强烈的视觉效果和沉浸感，其广泛应用于各类指挥、广告传媒、家庭影院等日常生产生活的各个方面，已经成为少有的能够满足大面积要求的不可或缺的显示门类。

球幕投影中需使用多个投影仪(即多源投影)来将图像投射到球幕上，在进行多源投影的过程中，会在球幕上出现多个重叠光路，球幕上出现重叠光路区域附近的图像会显现出亮暗不一的现象，使呈现的图像上出现浅白色亮带，造成投影图像的不完整性，其投影效果不佳，极大地影响观看效果。

现有方式是通过边缘融合技术来消除多源投影中球幕图像上的亮带的。边缘融合技术也是近几年兴起的一种多源投影的无缝拼接技术，在经历了硬边拼接、简单重叠、边缘融合几个阶段的发展后，在多源投影的应用领域取得了一定的效果。边缘融合技术一般采用的方式有：纯硬件边缘融合(单片机技术)、软件融合及集成式边缘融合服务器，此三种方式基本上都是基于软件的边缘处理技术，在一定程度上对投影融合的亮带进行了几何校正和色彩处理，保证了投影画面的完整性。但是软件融合主要存在以下不足：(1)、需要同时采集多个输入信号，并通过计算机进行处理，然后将计算的结果同时显示出来，然而计算机的处理能力有限，会时而出现画面延时的现象，而且随着时间的进行，计算机的处理能力会逐渐下降，造成画面投影不稳定；(2)、在一些关键场合，计算机在信号采集时，有时会出现占线问题，表现的结果为视频卡顿，甚至死机；(3)、计算机的使用寿命有限，在长期高强度的工作下，使得计算机的处理能力逐渐下降；(4)、计算机处理软件一般成本较高，而且维修不便，有可能遭受病毒的侵袭导致系统的破坏。

发明内容：

本发明为克服现有技术的不足，提供了一种球幕投影用重叠光路的滤光板及其固定调节装置，该滤光板可对多源投影的球幕中所产生的重叠光路进行过滤，进而消除多源投影中球幕图像上的亮带以确保投影图像的完整性；通过滤光板的固定调节装置，可在投影仪投影过程中根据投影仪与球幕之间的位置关系适当地调节滤光板的位置，以便过滤掉多台投影仪投影到球幕上所产生的重叠光路。

本发明的球幕投影用重叠光路的滤光板，为实现上述目的所采用的技术方案在于：包括不透光的板体，所述板体的中部开设有透光区，按多源投影时产生的重叠光路的位置在相应的透光区的边缘上排布有滤光齿。

作为本发明的进一步改进，所述透光区大致呈下底边朝上的梯形，除上底边外其余三条边上均排布有滤光齿，且此三条边均呈略向透光区外弯曲的弧形，其中两条腰边上的滤光齿的齿顶向上倾斜。此种结构的滤光板可对6路球幕投影中处于中下部的重叠光路进行过滤。

作为本发明的进一步改进，所述透光区大致呈下底边朝下的梯形，除上底边外其余三条边上均排布有滤光齿，且下底边呈向透光区内弯曲的弧形，两条腰边呈略向透光区外弯曲的弧形，其中两条腰边上的滤光齿的齿顶向上倾斜。此种结构的滤光板可对6路球幕投影中处于中上部的重叠光路进行过滤。

作为本发明的进一步改进，所述透光区大致呈下底边朝上的梯形，除上底边与其中一条腰边外，其余两条边上均排布有滤光齿，且此两条边均呈略向透光区外弯曲的弧形，其中腰边上的滤光齿的齿顶向上倾斜。此种结构的滤光板可对6路球幕投影中处于左下部和右下部的重叠光路进行过滤。

作为本发明的进一步改进，所述透光区大致呈下底边朝下的梯形，除上底边与其中一条腰边外，其余两条边上均排布有滤光齿，且此两条边中下底边呈向透光区内弯曲的弧形，腰边呈向透光区外弯曲的弧形，其中腰边上的滤光齿的齿顶向上倾斜。此种结构的滤光板可对6路球幕投影中处于左上部和右上部的重叠光路进行过滤。

一种滤光板的固定调节装置，采用的技术方案在于：包括可伸缩的调节架和底座，所述底座上沿调节架的前后方向设有导轨的滑轨，调节架的底面设有与滑轨相匹配的导轨的滑块，调节架的内顶面设有表面带齿条的滑道，连接板通过调节旋钮固定在滑道上，调节旋钮通过其前端设置的齿轮与滑道上的齿条啮合传动。通过该固定调节装置对滤光板进行固定，并可分上下、左右、前后三个方向来调节滤光板在空间内所处的位置，进而对球幕上不同区域的重叠光路进行过滤。

作为本发明的进一步改进，所述调节架的下方通过螺栓或连接销连接有底板，调节架上处于螺栓或连接销的两侧对称开设有弧形的旋转槽Ⅰ，两个旋转槽I1的弧形角度为10°，底板上开设有与旋转槽Ⅰ上下对应的固定孔Ⅱ，旋转槽Ⅰ和固定孔Ⅱ通过紧固螺栓Ⅱ连接，所述滑块设在底板的底面。这样使调节架可沿两个旋转槽Ⅰ在一定范围内进行左右旋转，其旋转角度为5°，进而对滤光板进行水平旋转调节。在调节架的下方增设底板后，原处于调节架底面上的滑块也相应地设置在底板的底面。

作为本发明的进一步改进，所述连接板通过螺栓或连接销连接有中部带透光区的前板，所述前板的下边缘处于螺栓或连接销的两侧对称开设有弧形的旋转槽Ⅱ，两个旋转槽I1的弧形角度为10°，连接板上与旋转槽Ⅱ相对应处开设有固定孔Ⅲ，旋转槽Ⅱ和固定孔Ⅲ通过紧固螺栓Ⅲ进行连接。滤光板附着在前板上，可保证厚度较薄的滤光板的稳定性。前板可沿旋转槽Ⅱ在一定范围内进行上下旋转，其旋转角度为5°，进而对滤光板进行竖向旋转调节。

作为本发明的进一步改进，所述底座上设有电机，电机的输出轴连接有与滑轨平行的丝杠，所述底板通过其底面中心处设置的丝母与丝杠传动连接。通过电机对滤光板的前后位置进行自动调节。

作为本发明的进一步改进，所述滑轨的两端设有行程开关，避免调节架冲出轨道。

作为本发明的进一步改进，所述连接板上设有伸向滑道的紧固螺栓Ⅳ。通过紧固螺栓Ⅳ对调整好左右位置的滤光板进行定位。

作为本发明的进一步改进，所述调节架由上调节架和下调节架构成，所述上调节架的两侧设有竖向的滑槽，所述下调节架的两侧靠近上端设有固定孔Ⅰ，上调节架和下调节架通过依次穿过滑槽和固定孔Ⅰ的紧固螺栓Ⅰ进行连接，从而实现整个调节架的伸缩功能，进而对滤光板进行上下调节。

作为本发明的进一步改进，所述底座上靠近两侧设有滑轨，底板的底面靠近两侧与滑轨相对应处设有滑块。设置两条导轨使调节架更平稳。

作为本发明的进一步改进，所述电机由无线遥控器控制。可通过无线遥控器在远处控制电机运行，进而调节滤光板的前后位置。

本发明的有益效果为：本发明主要是通过硬件的方式来实现球幕投影中投影边缘的融合处理，利用滤光板上的滤光齿来过滤掉多台投影仪对球幕投影时所产生的重合光路，消除球幕图像上的亮带，保证投影画面的完整性；通过滤光板的固定调节装置，在投影仪投影过程中根据投影仪与球幕之间的位置关系，分上下、左右、前后三个方向对滤光板在空间内所处的位置进行调节。应用时，可根据投影仪的数量来确定滤光板及其固定调节装置的数量，每个装置之间都是相互独立的，在进行边缘光路处理时互不干扰。安装时只需要将装配有滤光板的固定调节装置摆放在投影仪和球幕之间的适当位置即可，再通过固定调节装置来对滤光板在空间内所处的位置进行实时调节，从而对不同位置的重叠光路进行过滤。此外本发明的整体结构简单，便于制作和实施，成本低廉，维修方便，能够充分保证投影画面的稳定性，由于没有涉及软件系统，在首次调整好其位置后便可以长期使用，应用方便。

附图说明：

图1为本发明实施例一的结构示意图；

图2为本发明实施例二的结构示意图；

图3为本发明实施例三的结构示意图；

图4为本发明实施例四的结构示意图；

图5为本发明中固定调节装置的结构示意图；

图6为固定调节装置中底座的俯视图；

图7为图5中A部的放大图；

图8为图5中B部的放大图；

图9为滤光板与固定调节装置的装配图；

图10为球幕投影中使用6个投影仪进行投影时所产生的重叠光路的示意图。

具体实施方式：

在使用多源投影对球幕进行投影的实际应用中，6路投影是球幕投影中最常用的投影方式，使用6个投影仪就可满足球幕投影中各种图像效果的需求，且使用6个投影仪对球幕进行投影可基本将所有重叠光路的情况都体现出来，所以本实施方式以6个投影仪对球幕进行投影所产生的重叠光路为例，分四个实施例对滤光板的结构进行说明。

实施例一

参照图1和图10，本实施例中的球幕投影用重叠光路的滤光板，包括由亚克力板制成的黑色的板体1，所述板体1为四边形，其厚度为3mm，其中部开设有透光区，所述透光区大致呈下底边朝上的梯形，除上底边外其余三条边上均排布有滤光齿11，且此三条边均呈略向透光区外弯曲的弧形，其中两条腰边上的滤光齿11的齿顶向上倾斜。通过滤光齿11对图10中的D区边缘的重叠光路进行过滤。

实施例二

参照图2和图10，本实施例与实施例一不同的是，板体1为橙色，其厚度为2.5mm，所述透光区大致呈下底边朝下的梯形，除上底边外其余三条边上均排布有滤光齿，且下底边呈向透光区内弯曲的弧形，两条腰边呈向透光区外弯曲的弧形，其中两条腰边上的滤光齿11的齿顶向上倾斜。通过滤光齿11对图10中的C区边缘的重叠光路进行过滤。

实施例三

参照图3和图10，本实施例与实施例一不同的是，板体1为红色，其厚度为2mm，所述透光区大致呈下底边朝上的梯形，除上底边与其中一条腰边外，其余两条边上均排布有滤光齿11，且此两条边均呈略向透光区外弯曲的弧形，其中腰边上的滤光齿11的齿顶向上倾斜。通过滤光齿11对图10中的F区边缘的重叠光路进行过滤。将图3中所示的滤光板左右翻转后调整到图10中的B区，其上的滤光齿11即可对B区边缘的重叠光路进行过滤。

实施例四

参照图4和图10，本实施例与实施例一不同的是，板体1为棕色，其厚度为1.5mm，所述透光区大致呈下底边朝下的梯形，除上底边与其中一条腰边外，其余两条边上均排布有滤光齿11，且此两条边中下底边呈向透光区内弯曲的弧形，腰边呈向透光区外弯曲的弧形，其中腰边上的滤光齿11的齿顶向上倾斜。通过滤光齿11对图10中的E区边缘的重叠光路进行过滤。将图4中所示的滤光板左右翻转后调整到图10中的A区，其上的滤光齿11即可对A区边缘的重叠光路进行过滤。

以上四个实施例中所列举的滤光板的结构足以满足在应用多源投影仪同时对球幕进行投影时所形成的各种情况的重叠光路进行过滤的目的。

一种上述各实施例中所提到的滤光板的固定调节装置，参照图5和图6，包括调节架2和底座3，所述调节架2由上调节架21和下调节架21构成，所述上调节架21的两侧并排设有两个竖向的滑槽23，所述下调节架22的两侧靠近上端并排设有两列固定孔Ⅰ24，下调节架22上每列固定孔Ⅰ24的数量为3个，上调节架21和下调节架22通过每列上依次穿过滑槽23和固定孔Ⅰ24的螺栓Ⅰ25进行连接，下调节架22的下方通过螺栓或连接销连接有底板8，所述底座3上靠近两侧沿调节架2的前后方向设有导轨的滑轨41，底板8的底面靠近两侧设有与滑轨41相匹配的导轨的滑块42，每个滑轨41的两端设有行程开关，调节架2的内顶面设有表面带齿条的滑道5，连接板6通过调节旋钮7固定在滑道5上，调节旋钮7通过其前端设置的齿轮与滑道5上的齿条啮合传动，连接板6上设有伸向滑道5的紧固螺栓Ⅳ28，连接板6通过螺栓或连接销连接有前板9，前板9的两侧边框上靠近上下两端设有固定孔Ⅳ30，参照图1和图9，板体1的四个角点处分别设有固定槽31，滤光板通过依次穿过板体1上的固定槽31及前板9上的固定孔Ⅳ30的连接栓29固定在前板上9。此外，在实施时也可不设置前板9，而是将板体1直接固定在连接板6上。

由于光路过滤过程是通过多个过滤装置相互配合调节来进行的，所以对滤光板进行任何方向的位置调整都是有可能的。为了让滤光板在空间里有更多的调节位置，能够尽可能地存在于空间的不同位置以适应球幕投影中重叠光路过滤的要求，本发明还对滤光板进行了水平方向的旋转调节和竖直方向的旋转调节，参照图5和图7，具体是在下调节架22上处于螺栓或连接销的两侧对称开设有弧形的旋转槽Ⅰ16，旋转槽I16的弧形角度为10°，底板8上开设有与旋转槽Ⅰ16上下对应的固定孔Ⅱ18，旋转槽Ⅰ16和固定孔Ⅱ18通过紧固螺栓Ⅱ26连接；参照图5和图8，在前板9的下边缘处于螺栓或连接销的两侧对称开设有弧形的旋转槽Ⅱ17，旋转槽Ⅱ17的弧形角度为10°，连接板6上与旋转槽Ⅱ17相对应处开设有固定孔Ⅲ19，旋转槽Ⅱ17和固定孔Ⅲ19通过紧固螺栓Ⅲ27进行连接。

在对重叠光路进行过滤的一些情况下，滤光板1在上下、前后方向上的位置在初次调整后已基本固定，只需要对前后方向的位置进行调节即可，为了便于操作，本发明加入了电机10，以便对滤光板1进行前后位置的自动调节，参照图5和图6，电机10安装在底座3上，电机10的输出轴连接有与滑轨41平行的丝杠13，底板8通过其底面中心处设置的丝母12与丝杠13传动连接，电机10由无线遥控器进行控制。所述电机10为步进电机，无线遥控器上设有可控制电机10进行正转点动、反转点动、正转连续动、反转连续动的相应按键。

工作过程：

前后调节：移动调节架2，使其通过其底面的滑块42沿底座3上的滑轨41进行前后滑动，进而带动滤光板进行前后移动，从而调节滤光板的前后位置；左右调节：旋转调节旋钮7，由于其前端的齿轮与滑道5上的齿条的啮合传动使连接板6沿着滑道5进行左右移动，进而带动滤光板进行左右移动，从而调节滤光板的左右位置，调整好后，拧紧紧固螺栓Ⅳ28使连接板6固定在滑道5上，避免滤光板进行左右移动；上下调节：可通过将紧固螺栓Ⅰ25处于滑槽23的不同位置来对调节架2进行伸缩调节，或通过滑槽23上固定位置的紧固螺栓Ⅰ25与不同高度的固定孔Ⅰ24之间的连接来对调节架2进行伸缩调节，从而调节滤光板1的上下位置；水平旋转调节：将两个紧固螺栓Ⅱ26旋松，由于具有两个旋转槽I16，所以在对下调节架22施加水平的推力后，下调节架22会进行水平旋转，其旋转角度为正负5°，此过程中，若下调节架22通过螺栓与底板8连接，则也需要旋松此螺栓；竖向旋转调节：将两个紧固螺栓Ⅲ27旋松，由于具有两个旋转槽Ⅱ17，所以在对前板9施加竖直方向的施力后，前板9会进行竖向旋转，其旋转角度为正负5°，此过程中，若下调节架22通过螺栓与底板8连接，则也需要旋松此螺栓。

其中前后调节可通过无线遥控器对电机10进行远程自动控制，通过无线遥控器上的相应按键按照实际调节情况对电机10的运行方式进行远程控制。

Claims (10)

1.一种球幕投影用重叠光路的滤光板，其特征在于：包括不透光的板体(1)，所述板体(1)的中部开设有透光区，按多源投影时产生的重叠光路的位置在相应的透光区的边缘上排布有滤光齿(11)。

2.如权利要求1所述的一种球幕投影用重叠光路的滤光板，其特征在于：所述透光区大致呈下底边朝上的梯形，除上底边外其余三条边上均排布有滤光齿(11)，且此三条边均呈向透光区外弯曲的弧形，其中两条腰边上的滤光齿(11)的齿顶向上倾斜。

3.如权利要求1所述的一种球幕投影用重叠光路的滤光板，其特征在于：所述透光区大致呈下底边朝下的梯形，除上底边外其余三条边上均排布有滤光齿，且下底边呈向透光区内弯曲的弧形，两条腰边呈向透光区外弯曲的弧形，其中两条腰边上的滤光齿(11)的齿顶向上倾斜。

4.如权利要求1所述的一种球幕投影用重叠光路的滤光板，其特征在于：所述透光区大致呈下底边朝上的梯形，除上底边与其中一条腰边外，其余两条边上均排布有滤光齿(11)，且此两条边均呈向透光区外弯曲的弧形，其中腰边上的滤光齿(11)的齿顶向上倾斜。

5.如权利要求1所述的一种球幕投影用重叠光路的滤光板，其特征在于：所述透光区大致呈下底边朝下的梯形，除上底边与其中一条腰边外，其余两条边上均排布有滤光齿(11)，且此两条边中下底边呈向透光区内弯曲的弧形，腰边呈向透光区外弯曲的弧形，其中腰边上的滤光齿(11)的齿顶向上倾斜。

6.一种如权利要求1至5中任意一项所述的滤光板的固定调节装置，其特征在于：包括可伸缩的调节架(2)和底座(3)，所述底座(3)上沿调节架(2)的前后方向设有导轨的滑轨(41)，调节架(2)的底面设有与滑轨(41)相匹配的导轨的滑块(42)，调节架(2)的内顶面设有表面带齿条的滑道(5)，连接板(6)通过调节旋钮(7)固定在滑道(5)上，调节旋钮(7)通过其前端设置的齿轮与滑道(5)上的齿条啮合传动。

7.如权利要求6所述的滤光板的固定调节装置，其特征在于：所述调节架(2)的下方通过螺栓或连接销连接有底板(8)，调节架(2)上处于螺栓或连接销的两侧对称开设有弧形的旋转槽Ⅰ(16)，底板(8)上开设有与旋转槽Ⅰ(16)上下对应的固定孔Ⅱ(18)，旋转槽Ⅰ(16)和固定孔Ⅱ(18)通过紧固螺栓Ⅱ(26)连接，所述滑块(42)设在底板(8)的底面。

8.如权利要求6所述的滤光板的固定调节装置，其特征在于：所述连接板(6)通过螺栓或连接销连接有中部带透光区的前板(9)，所述前板(9)的下边缘处于螺栓或连接销的两侧对称开设有弧形的旋转槽Ⅱ(17)，连接板(6)上与旋转槽Ⅱ(17)相对应处开设有固定孔Ⅲ(19)，旋转槽Ⅱ(17)和固定孔Ⅲ(19)通过紧固螺栓Ⅲ(27)进行连接。

9.如权利要求7所述的滤光板的固定调节装置，其特征在于：所述底座(3)上设有电机(10)，电机(10)的输出轴连接有与滑轨(41)平行的丝杠(13)，所述底板(8)通过其底面中心处设置的丝母(12)与丝杠(13)传动连接。

10.如权利要求6所述的滤光板的固定调节装置，其特征在于：所述滑轨(41)的两端设有行程开关。