CN105163054A - 一种兼容视频采集的无线超短焦投影仪系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种兼容视频采集的无线超短焦投影仪系统及方法。该系统包括超短焦投影仪、智能芯片、摄像头、通讯设备、传动装置和反光镜组。该装置采用超短焦投影仪，可以超短距离投影；智能芯片作为投影仪核心，用于智能化控制整个投影系统；摄像头具有视频采集和监控作用，通过智能芯片实现外界与投影仪之间的数据通讯，达到采集与投影同步或者视频通话的效果；传动装置用于上下移动和水平旋转摄像头，并通过步进电机实现精确控制，能够进行等比例图像摄录；反光镜组通过优化光程路径，缩短投影仪成像距离；通讯设备能够实现外部设备的无线操控功能。本发明系统鲁棒、清晰度高，能够进行超短距离等比例摄录与投影，极大提升了用户的体验效果。

Description

一种兼容视频采集的无线超短焦投影仪系统及方法

技术领域

本发明属于投影仪技术领域，特别的涉及一种可视频采集无线超短焦投影仪系统及方法。

背景技术

投影仪，又称投影机，是一种可以将图像或视频投射到幕布上的设备，可以通过不同的接口同智能芯片、VCD、DVD、BD、游戏机、DV等相连接播放相应的视频信号。投影仪广泛应用于家庭、办公室、学校和娱乐场所，根据工作方式不同，有CRT，LCD，DLP等不同类型。现有的普通投影机带互动模块的电子白板影像清晰度不够，而且需要长距离安装，这样投影光线会射到用户的眼睛，投影仪与电脑之间基本都是采用VGA或HDMI视频线进行连接，必须使电脑和投影仪的距离很近，有时会给人们带来很多的不便。

因此，有必要设计出一种在保证影像清晰度的同时，能够进行图像采集、同步或者异步视频播放、视频通话、超短距离投影或等比例采集与等比例投影，保证质量的同时节约用户使用空间，并成为了一种新的技术需求。

发明内容

(一)要解决的技术问题

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种兼容视频采集的无线超短焦投影仪系统及方法，该系统能够进行超短距离等比例摄录与投影，极大提升用户的体验效果。

(二)技术方案

根据本发明的一个方面，提供了一种兼容视频采集的无线超短焦投影仪系统及方法，所述系统包括超短焦投影仪1、摄像头2、传动装置3、反光镜组4、智能芯片5和通讯设备6。

优选的，所述超短焦投影仪1可采用DLP投影仪或者LCD投影仪。

优选的，所述超短焦投影仪1上包括发光源和DMD芯片，所述发光源用于提供投影工作时的物理源，所述发光源通过DMD芯片反射到屏幕上直接形成图像。

进一步的，所述超短焦投影仪1上设有一片或两片或三片的DMD芯片。

可选的，所述DMD芯片可以根据不同场景需求，进行等同替换；如果应用在便携式投影产品中，则优先采用单片DMD芯片；如果应用于大型拼接显示墙，则优先采用两片DMD芯片；如果应用于超高亮度投影机，则优先采用三片DMD芯片。

进一步的，所述DMD芯片采用数字微镜片阵列芯片。

可选的，所述超短焦投影仪1外部可直接投影到拼接显示墙，优选的，所述拼接显示墙由四个投影平面组合而成。

进一步的，所述拼接显示墙根据用户的不同需求，为了进一步节约投影空间，也可以只包括一个投影平面。

优选的，所述摄像头2能够进行视频捕捉和监控，且通过有线方式将摄像头数据传送至所述智能芯片5。

进一步的，所述摄像头2采用数字摄像头，能够将捕捉到的视频信息通过USB传输至智能芯片5中。

可选的，所述摄像头2采用数字摄像头，可以将捕捉到的视频信息以无线的方式传输至智能芯片5中，此时摄像头2与超短焦投影仪1分别放置，能够自由灵活控制所述摄像头2和超短焦投影仪1位置，且无线传输数据的方式包括但不限于基于IEEE802.11协议传输、蓝牙传输、红外线传输等。

优选的，所述传动装置3包括上下移动装置和水平旋转装置，并通过步进电机进行精确控制，用于调控摄像头的空间位置和取景角度，实现等比例图像摄录功能；

进一步的，所述传动装置3包括上下移动装置301和水平旋转装置302，所述上下移动装置301实现摄像头2和超短焦投影仪1固定连接，水平旋转装置302和上下移动装置301连接，且上下移动装置301与垂直步进电机303a连接，水平旋转装置302与水平步进电机303b连接，所述步进电机受到智能芯片5的控制，通过软件编程的方式，使得摄像头2能够进行精确的角位移运动。

进一步的，所述上下移动装置301通过固定支架304与水平步进电机303b连接；垂直步进电机303a与所述的超短焦投影仪1连接。

优选的，所述反光镜组4通过反光镜的组合，缩短超短焦投影仪1成像的距离。

优选的，所述智能芯片5作为整个投影仪系统智能化核心，通过软件编程能够调控协同整个系统正常运转。

可选的，所述智能芯片5采用CPU、微控制器或者高性能ARM。

优选的，所述通讯设备6通过无线方式实现外界设备与智能芯片5的通信。

进一步的，所述通讯设备6采用红外、WiFi或者蓝牙无线传输协议方式，实现外界设备与智能芯片5的通信。

根据本发明的另一个方面，提供了一种兼容视频采集的无线超短焦投影仪方法，所述方法包括如下步骤：

S1：接通电源，开启超短焦投影仪1、摄像头2和智能芯片5；

S2：建立连接，将智能芯片5和外界设备通过通讯设备6进行无线连接；同时连接摄像头2和超短焦投影仪1，实现视频采集与投影同步，还可以进行视频通话；采用无线连接的协议包括但不限于红外、WiFi或者蓝牙；所述摄像头2通过传动装置3中的上下移动装置301和水平旋转装置302实现角位移精确控制，实现等比例图像摄录；

S3：调整光程，将超短焦投影仪1和反光镜组4的位置进行调整，使各光学部件的光心都能正确地位于光轴上，并确定光线照射是否均匀，针对情况进行相关光学部件位置的调校；通过智能芯片5进行智能化光学部件位置的调校；

S4：调整光线，调整超短焦投影仪1投射到投影屏幕上的光线与放映光轴相对应的各组光束的投射距离；

S5：实现超短焦投影，外界设备通过通讯设备6与智能芯片5建立无线连接，并通过超短焦投影仪1实现外界数据的超短距离投影或等比例投影。

(三)有益效果

本发明能够产生积极的有益效果，该装置采用超短焦投影仪，极大节约用户空间，摄像头能够进行有线或无线数据传输，传动装置能够通过步进电机进行摄像头的精确角位移运动，实现等比例图像摄录功能；同时还能够进行视频图像信息捕捉和实时视频交流，达到采集与投影同步或者视频通话的效果，此外还能够实现外部设备的无线操控功能。整个系统鲁棒性强、清晰度高，能够进行超短距离等比例摄录与投影，极大提升了用户的体验效果。

附图说明

图1显示了本发明系统结构示意图；

图2显示了本发明传动装置结构示意图；

图3显示了本发明反光镜组结构示意图；

图4显示了本发明优选实施例的系统原理示意图；

图5显示了本发明优选实施例的一种兼容视频采集的无线超短焦投影仪方法的流程图；

图6显示了本发明优选实施例的一种兼容视频采集的无线超短焦投影仪方法数据流程图；

图中：1-超短焦投影仪、2-摄像头、3-传动装置、4-反光镜组、5-智能芯片、6-通讯设备、301-上下移动装置、302-水平旋转装置。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

图1显示了本发明系统结构示意图。

如图1所示，本发明提出的一种兼容视频采集的无线超短焦投影仪系统及方法，所述系统包括超短焦投影仪1、摄像头2、传动装置3、反光镜组4、智能芯片5和通讯设备6。所述超短焦投影仪1可采用DLP投影仪或者LCD投影仪，本发明具体实施例中，超短焦投影仪1采用DLP投影仪，例如CB-X31投影仪系列，所述超短焦投影仪1上包括发光源和DMD芯片，所述发光源用于提供投影工作时的物理源，所述发光源通过DMD芯片反射到屏幕上直接形成图像。进一步的，所述超短焦投影仪1上设有一片或两片或三片的DMD芯片。可选的，所述DMD芯片可以根据不同场景需求，进行等同替换；如果应用在便携式投影产品中，则优先采用单片DMD芯片；如果应用于大型拼接显示墙，则优先采用两片DMD芯片；如果应用于超高亮度投影机，则优先采用三片DMD芯片。其中，所述DMD芯片采用数字微镜片阵列芯片。此外，本发明具体实施例中，所述超短焦投影仪1外部还可以直接投影到拼接显示墙，所述拼接显示墙由四个投影平面组合而成，所述拼接显示墙根据用户的不同需求，为了进一步节约投影空间，也可以只包括一个投影平面，还可以不包含投影平面。优选的，所述摄像头2能够进行视频捕捉和监控，且通过有线方式将摄像头数据传送至所述智能芯片5。本发明具体实施例中，所述摄像头2采用数字摄像头，例如乐橙TP1系列，能够将捕捉到的视频信息通过USB传输至智能芯片5中。优选的，所述传动装置3包括上下移动装置和水平旋转装置，用于调控摄像头的空间位置和取景角度。进一步的，所述传动装置3包括上下移动装置301和水平旋转装置302，所述上下移动装置301实现摄像头2和超短焦投影仪1固定连接，水平旋转装置302和上下移动装置301链接，且水平旋转装置302受到智能芯片5的控制。优选的，所述反光镜组4通过反光镜的组合，缩短超短焦投影仪1成像的距离。优选的，所述智能芯片5作为整个投影仪系统智能化核心，通过软件编程能够调控协同整个系统正常运转。可选的，所述智能芯片5采用CPU、微控制器或者高性能ARM，例如高性能ARM处理器、低功耗微控制器MSP430或者中央处理器CPU等。优选的，所述通讯设备6通过无线方式实现外界设备与智能芯片5的通信。进一步的，所述通讯设备6采用红外、WiFi或者蓝牙无线传输协议方式，实现外界设备与智能芯片5的通信。

图2显示了本发明传动装置结构示意图。

如图2所示，本发明提出的传动装置包括上下移动装置和水平旋转装置，并通过步进电机进行精确控制，用于调控摄像头的空间位置和取景角度，实现等比例图像摄录功能。其中，上下移动装置用于调整摄像头上下方向移动，即调控摄像头的空间位置；水平旋转装置用于调整摄像头水平360°转动，即调控摄像头的取景角度。进一步的，所述传动装置3包括上下移动装置301和水平旋转装置302，所述上下移动装置301实现摄像头2和超短焦投影仪1固定连接，水平旋转装置302和上下移动装置301连接，且上下移动装置301与垂直步进电机303a连接，水平旋转装置302与水平步进电机303b连接，所述步进电机能够将脉冲信号转换为角位移或者线位移，进而实现上下移动装置301和水平旋转装置302的精确控制，且步进电机受到智能芯片5的控制，通过软件编程的方式，使得摄像头2能够进行精确的角位移运动，并能够根据用户的需求进行自适应切换。本发明具体实施例中，所述上下移动装置301通过固定支架304与水平步进电机303b连接，所述固定支架304采用合金材质，且外围表面可以根据用户偏好进行不同颜色喷涂；垂直步进电机303a与所述的超短焦投影仪(1)连接。

图3显示了本发明反光镜组结构示意图。

如图3所示，本发明提供超短焦投影仪系统，具体实现技术方案为系统调整超短焦投影仪1和反光镜组4的位置，使各光学部件的光心都能正确地位于光轴上，并确定光线照射是否均匀，针对情况进行相关光学部件位置的调校；通过智能芯片5进行智能化光学部件位置的调校；本发明具体实施例中，根据系统的空间距离，通过软件编程的方式调整到最佳投影效果，假定光线路径为图3中的a和b，系统调整光线，即调整超短焦投影仪1投射到投影屏幕上的光线与放映光轴相对应的各组光束的投射距离，最终取得最佳的投影性能或等比例的显示效果。

图4显示了本发明可选实施例的系统原理示意图。

如图4所示，本发明提出的一种兼容视频采集的无线超短焦投影仪系统及方法，该系统原理主要是通过智能芯片进行整个系统的协同运转，系统主要包括智能芯片401，传动装置402，摄像头403，通讯装置404，超短焦投影仪405，反光镜组406。系统工作过程中，智能芯片401控制整个系统运转，首先智能芯片401控制传动装置402，通过水平和上下移动，进行摄像头403空间位置和取景角度调整，摄像头403获取图像数据信息后通过智能芯片401的控制，将数据信息传送至超短焦投影仪405中；通讯装置404用于外界设备与该系统的通信，例如外界手机内的视频及图像信息，通过外界设备手机中的蓝牙与智能芯片401中通讯装置404的建立通信，将该手机中的信息传输至该系统中，最终通过超短焦投影仪405投影到屏幕中，智能芯片401再通过控制反光镜组406，节省投影的空间，提升用户的体验效果。

图5显示了本发明优选实施例的一种兼容视频采集的无线超短焦投影仪方法的流程图。

如图5所示，本发明优选实施例的一种兼容视频采集的无线超短焦投影仪方法，所述方法包括如下步骤：

S1：接通电源，开启超短焦投影仪1、摄像头2和智能芯片5；

S2：建立连接，将智能芯片5和外界设备通过通讯设备6进行无线连接；同时连接摄像头2和超短焦投影仪1，实现视频采集与投影同步，还可以进行视频通话；采用无线连接的协议包括但不限于红外、WiFi或者蓝牙；摄像头2通过传动装置3中的上下移动装置301和水平旋转装置302实现角位移精确控制，实现等比例图像摄录；

S3：调整光程，将超短焦投影仪1和反光镜组4的位置进行调整，使各光学部件的光心都能正确地位于光轴上，并确定光线照射是否均匀，针对情况进行相关光学部件位置的调校；通过智能芯片5进行智能化光学部件位置的调校；

S4：调整光线，调整超短焦投影仪1投射到投影屏幕上的光线与放映光轴相对应的各组光束的投射距离；

S5：实现超短投影，外界设备通过通讯设备6与智能芯片5建立无线连接，并通过超短焦投影仪1实现外界数据的超短距离投影或等比例投影。

图6显示了本发明优选实施例的一种兼容视频采集的无线超短焦投影仪方法数据流程图。

如图6所示，本发明优选实施例的一种兼容视频采集的无线超短焦投影仪方法数据主要包括通讯数据、摄像头数据、投影仪数据，该系统的智能芯片控制整个系统的协同运转，其中，该系统采用先入先出(FirstInputFirstOutput，FIFO)的方法进行数据传输，数据流接收后首先进行数据重组，数据包获取后再次进行数据解析，将数据统一由智能芯片控制处理，再通过FIFO方式进行数据投影，为了节约用户的投影控制，系统通过调整反光镜组输出，最终实现超短焦投影。

综上所述，本发明提出了一种兼容视频采集的无线超短焦投影仪系统及方法。该系统包括超短焦投影仪、智能芯片、摄像头、通讯设备、传动装置和反光镜组。该装置采用超短焦投影仪，可以超短距离投影；智能芯片作为投影仪核心，用于智能化控制整个投影系统；摄像头具有视频采集和监控作用，通过智能芯片实现外界与投影仪之间的数据通讯，达到采集与投影同步或者视频通话的效果；传动装置用于上下移动和水平旋转摄像头，并通过步进电机实现精确控制，能够进行等比例图像摄录，具有极强的人物图像自适应性；反光镜组通过优化光程路径，缩短投影仪成像距离；通讯设备用于整个投影系统与其他外部设备的数据通讯，实现外部设备的无线操控功能。本发明系统鲁棒、清晰度高，能够进行超短距离等比例摄录与投影，极大提升了用户的体验效果。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (8)

1.一种兼容视频采集的无线超短焦投影仪系统及方法，包括超短焦投影仪(1)、摄像头(2)、传动装置(3)、反光镜组(4)、智能芯片(5)、通讯设备(6)，其特征在于：

所述超短焦投影仪(1)可采用DLP投影仪或者LCD投影仪；

所述摄像头(2)能够进行视频采集和监控，且通过有线方式将摄像头数据传送至所述智能芯片(5)；

所述传动装置(3)包括上下移动装置和水平旋转装置，并通过步进电机进行精确控制，用于调控摄像头的空间位置和取景角度，实现等比例图像摄录功能；

所述反光镜组(4)通过反光镜的组合，缩短超短焦投影仪(1)成像的距离；

所述智能芯片(5)作为整个投影仪系统智能化核心，通过软件编程能够调控协同整个系统正常运转；

所述通讯设备(6)通过无线方式实现外界设备与智能芯片(5)的通信。

2.根据权利要求1所述的一种兼容视频采集的无线超短焦投影仪系统及方法，其特征在于：所述摄像头(2)采用数字摄像头，还可以将捕捉到的视频信息以无线的方式传输至所述智能芯片(5)中。

3.根据权利要求1所述的一种兼容视频采集的无线超短焦投影仪系统及方法，其特征在于：所述传动装置(3)包括上下移动装置(301)和水平旋转装置(302)，所述上下移动装置(301)实现摄像头(2)和超短焦投影仪(1)固定连接，水平旋转装置(302)和上下移动装置(301)连接，且上下移动装置(301)与垂直步进电机(303a)连接，水平旋转装置(302)与水平步进电机(303b)连接，所述步进电机受到智能芯片(5)的控制，能够进行精确的角位移运动。

4.根据权利要求3所述的一种兼容视频采集的无线超短焦投影仪系统及方法，其特征在于：所述上下移动装置(301)通过固定支架(304)与水平步进电机(303b)连接；垂直步进电机(303a)与权利要求1中所述的超短焦投影仪(1)连接。

5.根据权利要求1所述的一种兼容视频采集的无线超短焦投影仪系统及方法，其特征在于：所述智能芯片(5)可以采用CPU、微控制器或者高性能ARM。

6.根据权利要求1所述的一种兼容视频采集的无线超短焦投影仪系统及方法，其特征在于：所述通讯设备(6)可以采用红外、WiFi或者蓝牙无线传输协议方式，实现外界设备与智能芯片(5)的通信。

7.一种兼容视频采集的无线超短焦投影仪方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：

S1：接通电源，开启超短焦投影仪(1)、摄像头(2)和智能芯片(5)；

S2：建立连接，将智能芯片(5)和外界设备通过通讯设备(6)进行无线连接；同时连接摄像头(2)和超短焦投影仪(1)，实现视频采集与投影同步，还可以进行视频通话，并通过传动装置(3)实现摄像头(2)角位移精确控制，实现等比例图像摄录；

S3：调整光程，将超短焦投影仪(1)和反光镜组(4)的位置进行调整，使各光学部件的光心都能正确地位于光轴上，并确定光线照射是否均匀，针对情况进行相关光学部件位置的调校；

S4：调整光线，调整超短焦投影仪(1)投射到投影屏幕上的光线与放映光轴相对应的各组光束的投射距离；

S5：实现超短焦投影，外界设备通过通讯设备(6)与智能芯片(5)建立无线连接，并通过超短焦投影仪(1)实现外界数据的超短距离投影或等比例投影。

8.根据权利要求7所述的一种兼容视频采集的无线超短焦投影仪方法，其特征在于：所述步骤S2中，智能芯片(5)和外界设备通过通讯设备(6)进行无线连接；采用无线连接的协议包括红外、WiFi或者蓝牙；所述步骤S3中，通过智能芯片(5)进行智能化光学部件位置的调校。