CN104930308A - 激光扫描式智能显示器支架 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种激光扫描式智能显示器支架，包括安装面板、固定在安装面板后侧的固定座、与固定座活动连接的第一旋转座、与第一旋转座活动连接的第二旋转座，第一驱动机构、第二驱动机构、摄像头、激光扫描装置以及控制器，激光扫描装置用于输出特定频率的线状激光并向摄像头采集图像区域进行扫描；摄像头用于接收与激光扫描装置输出的光频率匹配的光信息；控制器用于接收摄像头采集的信息并根据该信息控制第一驱动机构和第二驱动机构工作从而调整安装面板的高度。且本发明采用特定频率的激光扫描装置对摄像头的图像采集区域进行扫描，从而能够进一步排除环境光照对摄像头图像的影响，从而更加精准地调节显示器支架的高度。

Description

激光扫描式智能显示器支架

技术领域

本发明设计显示器领域，尤其设计一种激光扫描式智能显示器支架。

背景技术

现在人们在显示器前工作、学习与娱乐的时间变得很长了。这种现象在给人们提供方便的同时也带来了对人体健康的危害，长时间保持一种视觉姿势会使视觉产生疲劳，同时产生颈椎与腰椎的受损。由此可见这是亟待解决的一个问题。

因此市面上有各种可以调节的显示器或电脑支架的专利或产品，但是需要人工手动调节，并且效果不理想。如专利号为200720125374.1的实用新型专利披露了一种可以多角度的调节结构；专利号为201020129694.6实用新型专利披露了一种可以升降的显示器支架结构；专利号为200810170390.1的发明专利披露了一种带轮子的可调节显示器或笔记本电脑支架；专利号为201120098804.1的实用新型专利披露了一种水平与垂直移动的电控的支架结构；专利号为200820186069.8的实用新型专利披露了一种可以通过遥控做水平、垂直移动的结构；专利号为201120098804.1实用新型专利披露了一种电动控制显示器水平垂直运动的结构；专利号为02100057.3的发明专利披露了一种自动调节的活动显示器支架。

以上这些专利装置可以带来一定的视觉舒适，解决一些颈部及腰部的疲劳。但是需要人工手动调节，经常性调节不方便，一般是感觉到不舒适了后才去调节，这样已经对人造成了损害。另外也有一些专利提出了可以自动或电动调节的显示器支架，提出了利用剪式伸缩机构及上支撑臂靠托板的部分采用不等长结构。然而这些装置普遍都存在调节复杂、只能产生简单运动、很难实现以人眼为中心的五个维度的调节。

现有的显示器通常通过显示器支架固定至墙壁、地面、桌面或其他架体上。一般的显示器支架通常包括有与显示装置背面连接的安装面板及与安装面板相固定的支架。该支架包括有与安装面板相固定的手腕关节、与手腕关节活动连接的臂关节等。该手腕关节和臂关节通过人工手动旋转调节显示器的角度，以方便人们的观看。但是由于在实际使用中经常需要变换方向和角度，从而使用非常不方便。

专利号为CN201310288367.3的中国专利公开了一种激光扫描式智能显示器支架，其包括用以固定显示器的安装面板、固定在安装面板后侧的固定座、与固定座活动连接的第一旋转座、与第一旋转座活动连接的第二旋转座。所述激光扫描式智能显示器支架还包括固定在固定座与第一旋转座的连接处并带动固定座上下旋转的第一驱动机构、固定在第一旋转座与第二旋转座的连接处并带动第一旋转座左右旋转的第二驱动机构、摄像头、以及接收摄像头采集的信息并根据该信息控制所述第一驱动机构和第二驱动机构工作的控制器。但是该专利的摄像头工作受到环境的影响及干扰。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种激光扫描式智能显示器支架，其特征在于，包括用以固定显示器的安装面板、固定在安装面板后侧的固定座、与固定座活动连接的第一旋转座、与第一旋转座活动连接的第二旋转座，固定在固定座与第一旋转座的连接处并带动固定座上下旋转的第一驱动机构、固定在第一旋转座与第二旋转座的连接处并带动第一旋转座左右旋转的第二驱动机构、摄像头、激光扫描装置以及控制器，其中：

所述激光扫描装置用于输出特定频率的线状激光并向所述摄像头采集图像区域进行扫描；

所述摄像头用于接收与所述激光扫描装置输出的光频率匹配的光信息，以及用于确定位于显示器前方的用户的高度信息；所述高度信息通过摄像头采集到的人眼的位置来确定；

激光扫描装置工作时，自上而下或自下而上地对待扫描区域进行扫描；摄像头同步接收待扫描区域反射或散射的激光信号；

所述控制器用于接收摄像头采集的信息并根据该信息控制所述第一驱动机构和第二驱动机构工作从而调整所述安装面板的高度。

控制器中预先存储人眼的高度与显示器高度的理想距离，从而根据所述理想距离自动控制安装面板的高度。

所述激光扫描装置包括激光器和线状光束发散系统。

所述摄像头为CCD图像采集器，且所述摄像头上设置有滤光片，所述滤光片用于排除与所述激光扫描装置频率不同的光线。

所述激光扫描装置的扫描范围覆盖所述摄像头的取景范围。作为本发明的进一步改进，所述第一驱动机构为伺服减速电机，所述第一驱动机构的输出轴上固定有第一齿轮，所述固定座设有朝第一旋转座方向突伸的第一连接部，所述第一连接部设有左右贯穿以与第一齿轮相配合的第一齿轮轴孔。

作为本发明的进一步改进，所述第一旋转座设有沿第一齿轮轴孔的轴向设置在第一连接部两侧的第一结合部，所述第一结合部设有供所述第一驱动机构的输出轴穿过的第一穿孔。

作为本发明的进一步改进，所述第一穿孔内固定有轴承。

作为本发明的进一步改进，所述第二驱动机构为伺服减速电机，所述第二驱动机构的输出轴上固定有第二齿轮，所述第一旋转座设有朝第二旋转座方向延伸的第二连接部，所述第二连接部设有上下贯穿以与第二齿轮相配合的第二齿轮轴孔。

作为本发明的进一步改进，所述第二旋转座设有沿第二齿轮轴孔的轴向设置在第二连接部两侧的第二结合部，所述第二结合部设有供所述第二驱动机构的输出轴穿过的第二穿孔。

作为本发明的进一步改进，所述第二穿孔内固定有轴承。

作为本发明的进一步改进，所述显示器支架还包括与第二旋转座活动连接的第一臂以及与第一臂活动连接的第二臂，所述控制器安装在所述第一臂内。

作为本发明的进一步改进，所述第一臂包括下壳体、上壳体、活动连接上壳体和第二旋转座的第一销轴、活动连接下壳体和第二旋转座的第二销轴、与第二臂活动连接的旋转套、活动连接上壳体、下壳体和旋转套的第三销轴和第四销轴、以及固定在上壳体和下壳体之间并通过第五销轴连接所述旋转套的弹簧机构。

作为本发明的进一步改进，所述弹簧机构包括与第五销轴相固定的拉杆、与拉杆通过第六销轴活动固定的第一定位块、一端固定在第一定位块上的压缩弹簧、固定压缩弹簧另一端的第二定位块、与第二定位块相抵持并固定在下壳体上的第三定位块、以及固定连接上壳体、第二定位块及第三定位块的固定销。

本发明的有益效果是：本发明显示器支架通过控制器与摄像头组成人脸模糊识别系统，并采用控制器控制第一驱动机构和第二驱动机构实现固定座和第一旋转座的自动旋转定位，由此可实现对固定在安装面板上的显示器的可视区域的人进行自动捕捉定位，并自动调节显示器的角度，从而使显示器处于适宜人们观看的状态，无需人工调节并多次变换角度，方便使用；且本发明采用特定频率的激光扫描装置对摄像头的图像采集区域进行扫描，从而能够进一步排除环境光照对摄像头图像的影响，从而更加精准地调节显示器支架的高度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案和优点，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1是本发明激光扫描式智能显示器支架的立体图；

图2是图1中激光扫描式智能显示器支架的部分结构分解图；

图3是图1中激光扫描式智能显示器支架的另一部分结构分解图；

图4是图3中激光扫描式智能显示器支架上的小臂的分解图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：

请参照图1至图4所示，本发明激光扫描式智能显示器支架100(后简称显示器支架100)用以固定一显示器200，例如电脑显示器、电视机等。所述显示器支架100包括固定安装显示器200的安装面板1、固定在安装面板1后侧的固定座2、与固定座2活动连接的第一旋转座3、与第一旋转座3活动连接的第二旋转座4、与第二旋转座4活动连接的第一臂5、与第一臂5活动连接的第二臂6、支撑第二臂6的竖直臂7、固定在竖直臂7下方的安装座8、固定在固定座2与第一旋转座3的连接处并带动固定座2上下旋转的第一驱动机构31、固定在第一旋转座3与第二旋转座4的连接处并带动第一旋转座3左右旋转的第二驱动机构41、摄像头91、以及接收摄像头91采集的信息并控制所述第一驱动机构31和第二驱动机构41工作的控制器(未图示)。所述激光扫描装置92与所述摄像头91均设置在显示器200的顶部。当然，作为替换方案，激光扫描装置92也可设置在显示器200的底部。

所述控制器(未图示)安装在所述第一臂5内，该控制器(未图示)具体为一微电脑控制芯片，该微电脑控制芯片与摄像头91相配合设计，形成人脸模糊识别系统；同时微电脑控制芯片根据摄像头91采集的信息控制第一驱动机构31和第二驱动机构41将固定在安装面板1上的显示器移动至适合人们观看的角度。

所述激光扫描装置92用于输出特定频率的线状激光并向所述摄像头采集图像区域进行扫描；

所述摄像头91用于接收与所述激光扫描装置92输出的光频率匹配的光信息；

所述控制器用于接收摄像头采集的信息并根据该信息控制所述第一驱动机构和第二驱动机构工作从而调整所述安装面板的高度。

所述激光扫描装置包括激光器和线状光束发散系统。

所述摄像头为CCD图像采集器，且所述摄像头上设置有滤光片，所述滤光片用于排除与所述激光扫描装置频率不同的光线。

请参照图2所示，所述安装面板1上设有一旋转环10，所述旋转环10上设有三个定位孔101和一个旋转中心轴孔104。

请参照图1及图2所示，所述固定座2通过转轴固定在安装面板1后侧，并包括卡夹21和与卡夹相配合的卡榫结构22。所述卡夹21设有主体部211以及自主体部211上下端分别向后弯折的弯折部212。所述主体部211上设有与安装面板1上的三个定位孔101对应的三个定位槽211。其中一弯折部212设有与所述卡榫结构3相配合的卡槽213，另一弯折部212设有上下贯穿的固定孔214。所述卡榫结构22包括与卡夹21相配合的配合部221以及自配合部221朝第一旋转座3方向突伸的第一连接部222。所述配合部221上侧设有与卡槽213相配合卡持的卡榫2211，下侧设有通过一螺丝与上述固定孔214相固定的螺孔。所述第一连接部222设有左右贯穿的第一齿轮轴孔2221。

所述第一旋转座3设有沿第一齿轮轴孔2221的轴向设置在第一连接部222两侧的第一结合部32、以及朝第二旋转座4方向延伸的第二连接部33。所述第一结合部32设有与第一齿轮轴孔2221相对齐的第一穿孔321。所述第一穿孔321内固定有轴承34。所述第二连接部33设有上下贯穿的第二齿轮轴孔331。所述第一驱动机构31为伺服减速电机，所述第一驱动机构31的输出轴上固定有第一齿轮311。所述第一驱动机构31的输出轴部分收容在所述第一穿孔321内，并与轴承34相配合旋转。所述第一齿轮311收容在第一齿轮轴孔2221内，并与第一齿轮轴孔2221相配合而带动固定座2上下旋转。

所述第二旋转座4设有沿第二齿轮轴孔331的轴向设置在第二连接部33两侧的第二结合部42、以及朝第一臂方向延伸的第三连接部43。所述第二结合部42设有与第二齿轮轴孔331相对齐的第二穿孔421。所述第二驱动机构41为也伺服减速电机，所述第二驱动机构41的输出轴上固定有第二齿轮411。所述第二驱动机构41的输出轴部分收容在所述第二穿孔421内。所述第二齿轮411收容在第二齿轮轴孔331内，并与第二齿轮轴孔331相配合而带动第一旋转座3上下旋转。所述第二穿孔421内固定有用于与第二驱动机构41的输出轴相配合旋转的轴承44。

请参照图1至图4所示，所述第一臂5包括上壳体51、下壳体52、活动连接上壳体51和第二旋转座4的第一销轴511、活动连接下壳体52和第二旋转座4的第二销轴521、与第二臂6活动连接的旋转套53、活动连接上壳体51和旋转套53的第三销轴512、活动连接下壳体52和旋转套53的第四销轴522、以及固定在上壳体51和下壳体52之间并通过第五销轴55连接所述旋转套53的弹簧机构54。所述上壳体51、下壳体52、第一销轴511、第二销轴521、第三销轴512及第四销轴522整体组成一个平行四连杆结构，由此在上下调节第一臂5的角度、进而调节安装面板1的高度时，可始终保持安装面板1的所处状态。

所述弹簧机构54包括与第五销轴55相固定的拉杆541、与拉杆541通过第六销轴542活动固定的第一定位块543、一端固定在第一定位块543上的压缩弹簧544、固定压缩弹簧544另一端的第二定位块545、与第二定位块545相抵持并固定在下壳体52上的第三定位块546、固定连接上壳体51、第二定位块545及第三定位块546的固定销547、以及固定在压缩弹簧544与下壳体52之间的挡板548。所述第一定位块543与第二定位块545通过斜面相对接，并且第一定位块543设有供固定销547穿过的缺口5431，所述第二定位块545设有与缺口5431相对应的螺孔549。所述固定销547与螺孔549相配合。所述上壳体51上设有供固定销547穿过的通孔511。所述下壳体52上设有与固定销547末端相配合的定位孔521。

当需要调整第一臂51的角度时，可通过旋转固定销547，使第一定位块543与第二定位块545沿斜面滑动，从而拉伸或压缩弹簧544，进而可推动下壳体52和上壳体51向上或向下移动。

所述第二臂6呈水平状，其一端设有与竖直臂7相配合的配合孔61，另一端设有与第一臂51的旋转套53相配合的凸柱62。

所述竖直臂7与第二臂6垂直设置。所述第二臂6通过配合孔61套装在竖直壁7上。所述竖直臂7上设有位于第二臂6下侧以调节第二臂6高度的锁紧套71。

所述安装座8包括固定在竖直臂7下端的U型夹81和一螺柱结构82。所述U型夹81三侧面均设有安装孔，所述螺柱结构82包括一轴柱821，轴柱821一端为螺栓822，另一端设有一垫片823。所述垫片823用以与U型夹81一壁面相配合进而将本发明显示器支架100固定至一台面(未图示)上。

此外，为方便用户选择操作，本发明控制器对第一驱动机构31和第二驱动机构41的控制方式设置为包括自动模式和手动模式，并在第一臂5上设置于控制器电性连接的控制按钮(未图示)，该控制按钮即包括自动模式按钮和手动模式按钮。当按下手动模式按钮时，可通过人工手动操作调节固定座2和第一旋转座3的角度来调节显示器200的角度。

当控制器处于自动模式时，摄像头91会自动识别显示器200可视区域的人，起动人脸模糊识别系统；如果当前只有一个人，控制器会根据人脸所在的位置控制第一驱动机构31和第二驱动机构41自动调整上下和左右的角度；如果是多人，根据模糊计算以左右最远的两人来选择中心点并计算需要调整的数据信息，并控制第一驱动机构31和第二驱动机构41自动调整上下和左右的角度，每次当检测到人位置有变化时，延时2-3秒进行调整，以防止频繁转动。

本发明显示器支架100使用时，当控制器连接到电源而启动后，首先检测是否有自动模式按钮或手动模式按钮打开，然后在根据不同模式进行上述不同模式下的调节操作。

综上所述，本发明显示器支架100除可通过手动调节第一臂5的角度和第二臂6的高度外，通过控制器与摄像头91组成人脸模糊识别系统，并采用控制器控制第一驱动机构31和第二驱动机构41实现固定座2和第一旋转座3的自动旋转定位，由此可实现对固定在安装面板1上的显示器的可视区域的人进行自动捕捉定位，并自动调节显示器200的角度，从而使显示器200处于适宜人们观看的状态，无需人工调节并多次变换角度，方便使用。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.激光扫描式智能显示器支架，其特征在于，包括用以固定显示器的安装面板、固定在安装面板后侧的固定座、与固定座活动连接的第一旋转座、与第一旋转座活动连接的第二旋转座，固定在固定座与第一旋转座的连接处并带动固定座上下旋转的第一驱动机构、固定在第一旋转座与第二旋转座的连接处并带动第一旋转座左右旋转的第二驱动机构、摄像头、激光扫描装置以及控制器，其中：

所述激光扫描装置用于输出特定频率的线状激光并向所述摄像头采集图像区域进行扫描；

所述摄像头用于接收与所述激光扫描装置输出的光频率匹配的光信息，以及用于确定位于显示器前方的用户的高度信息；

所述控制器用于接收摄像头采集的信息并根据该信息控制所述第一驱动机构和第二驱动机构工作从而调整所述安装面板的高度。

2.根据权利要求1所述的激光扫描式智能显示器支架，其特征在于：所述激光扫描装置包括激光器和线状光束发散系统。

3.根据权利要求1所述的激光扫描式智能显示器支架，其特征在于：所述摄像头为CCD图像采集器，且所述摄像头上设置有滤光片，所述滤光片用于排除与所述激光扫描装置频率不同的光线。

4.根据权利要求2所述的激光扫描式智能显示器支架，其特征在于：所述激光扫描装置的扫描范围覆盖所述摄像头的取景范围。

5.根据权利要求3所述的激光扫描式智能显示器支架，其特征在于：所述第一驱动机构为伺服减速电机，所述第一驱动机构的输出轴上固定有第一齿轮，所述固定座设有朝第一旋转座方向突伸的第一连接部，所述第一连接部设有左右贯穿以与第一齿轮相配合的第一齿轮轴孔；

所述第一旋转座设有沿第一齿轮轴孔的轴向设置在第一连接部两侧的第一结合部，所述第一结合部设有供所述第一驱动机构的输出轴穿过的第一穿孔，所述第一穿孔内固定有轴承。

6.根据权利要求1所述激光扫描式智能显示器支架，其特征在于：所述第二驱动机构为伺服减速电机，所述第二驱动机构的输出轴上固定有第二齿轮，所述第一旋转座设有朝第二旋转座方向延伸的第二连接部，所述第二连接部设有上下贯穿以与第二齿轮相配合的第二齿轮轴孔。

7.根据权利要求5所述的激光扫描式智能显示器支架，其特征在于：所述第二旋转座设有沿第二齿轮轴孔的轴向设置在第二连接部两侧的第二结合部，所述第二结合部设有供所述第二驱动机构的输出轴穿过的第二穿孔，所述第二穿孔内固定有轴承。

8.根据权利要求1所述的激光扫描式智能显示器支架，其特征在于：所述显示器支架还包括与第二旋转座活动连接的第一臂以及与第一臂活动连接的第二臂，所述控制器安装在所述第一臂内。

9.根据权利要求8所述的激光扫描式智能显示器支架，其特征在于：所述第一臂包括下壳体、上壳体、活动连接上壳体和第二旋转座的第一销轴、活动连接下壳体和第二旋转座的第二销轴、与第二臂活动连接的旋转套、活动连接上壳体、下壳体和旋转套的第三销轴和第四销轴、以及固定在上壳体和下壳体之间并通过第五销轴连接所述旋转套的弹簧机构。

10.根据权利要求9所述的激光扫描式智能显示器支架，其特征在于：所述弹簧机构包括与第五销轴相固定的拉杆、与拉杆通过第六销轴活动固定的第一定位块、一端固定在第一定位块上的压缩弹簧、固定压缩弹簧另一端的第二定位块、与第二定位块相抵持并固定在下壳体上的第三定位块、以及固定连接上壳体、第二定位块及第三定位块的固定销。