CN110030983A - 一种沉浸式幕布光标定位工具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种沉浸式幕布光标定位工具，其特征在于，所述工具包括固定支撑架、旋转单元和照射单元，所述旋转单元包括旋转电机，所述照射单元与所述旋转单元相连接，使得所述旋转电机能够带动所述照射单元旋转，其中，所述照射单元包括激光器和激光器支架，所述激光器固定在所述激光器支架上，使得所述激光器能够以任意角度发射激光。

Description

一种沉浸式幕布光标定位工具

技术领域

本发明涉及沉浸式幕布调试辅助工具技术领域，特别是涉及一种沉浸式幕布光标定位工具。

背景技术

近年来，随着人们生活水平的提高，对科技享受的追求越发强烈。尤其在观影等需要视觉场景的应用时，更加追求身临其境、逼真的用户体验和视觉冲击感，因此，沉浸式投影方式及设备越来越受到人们的欢迎和认可。

沉浸式投影通常都是指通过多通道的投影融合技术将投影画面投射到大型或者多面的投影幕上，让观众有种置身于影片中的感觉。沉浸式投影从各个层面包围着现场观众，能够全面的覆盖观众的视角，身临其境的沉浸感是普通投影所不能实现的，已经被越来越多的领域运用。

对于沉浸式投影系统，由于更多的是大型设备，且对光学精细化程度要求较高，因此整个搭建周期通常较长，效率普遍不高。尤其是在幕布拼接时，不仅要求各幕布单元拼接无缝隙，例如在球幕拼接时，要求同一纬度的幕布单元设置在同一水平线上。即，在环幕几何图像调整过程中，需要在环幕纬线上精准定位，将图像几何线与定位线重合。

目前，通常使用的校准设备例如有激光水准仪、经纬仪或全站仪等。激光水准仪能够在投影区域(只能是与仪器高度等高的位置)形成红色(或绿色)线，指引出图像铺设区域，但缺点是需要将水准仪架设与铺设幕布位置同等水平的高度，架设困难。经纬仪和全站仪是高技术测量仪器，其在地面架设，可通过设置投射红色定位点在所需要的高度位置，但缺点是在环幕指定高度纬线上只能投射一个指示点，不能形成连续的指示点，在实际操作中十分不方便，效率低下。目前，在尤其是沉浸式幕布拼接时的图像几何调试时几乎没有专用设备。

发明内容

本发明是基于解决现有的技术问题而完成的，其目的在于，提供一种沉浸式幕布光标定位工具。

本发明是通过以下技术方案实现的：

提供一种沉浸式幕布光标定位工具，前述工具包括固定支撑架、旋转单元和照射单元，前述旋转单元包括旋转电机，前述照射单元与所述旋转单元相连接，使得前述旋转电机能够带动所述照射单元旋转，其中，所述照射单元包括激光器和激光器支架，前述激光器固定在前述激光器支架上，使得前述激光器能够以任意角度发射激光。

优选地，前述固定支撑架的结构可以是任意形状，只要能够固定支撑整个定位工具在固定的位置，则可根据实际定位场景的需要来任意选择，不受任何限制。例如，可以是长三棱柱体形状、长四棱柱体形状、圆柱体形状等。从美观和便于观看、定位等角度出发，优选支撑架为圆柱体形状。

此外，还可进而在该固定支撑架底部安装例如三角支架等固定装置，从而更稳固地固定在所需位置。为了使整个光标定位工具水平固定于地面，从而便于光标定位，进一步优选在该固定支撑架上安装有地脚或者调平旋钮等调平装置，并在调平后使用。

前述旋转单元包括旋转电机，该旋转电机能够带动整个旋转单元旋转，从而通过电机旋转轴带动照射单元旋转，以此改变照射光线的方向。该旋转的方向根据需要可以是任意角度。

优选地，该定位工具中的旋转电机数量可以设置一个或多个，优选为2～4个，从便于观看和定位的角度出发，更优选为3个。

进一步，前述旋转电机连接有控制接收器，该控制接收器用来控制旋转电机，从而控制其旋转的角度和速度。

进一步，前述旋转单元还包括支撑台，在所述支撑台上固定有前述照射单元，前述旋转电机能够带动前述支撑台旋转，从而带动前述照射单元旋转。

进一步，优选前述支撑台设置在前述固定支撑架的表面的上方且与该表面平行。当旋转电机运转时，电机旋转轴带动该支撑台沿固定支撑架的表面旋转，从而带动该照射单元沿固定的照射轨迹旋转。

优选地，前述支撑台可以设置在前述固定支撑架的外部，也可设置在前述固定支撑架的内部。从节省空间、减少噪音等角度考虑，优选将该支撑台设置在该固定支撑架的内表面。

优选地，前述支撑台的形状没有特别限制，只要是能够固定照射单元，且有利于靠电机旋转轴带动而旋转，则可以不限制地选择扁圆柱形、棱柱形等等，从便于旋转的角度出发，优选为扁圆柱形。

优选地，前述旋转电机可以设置于固定支撑架的外部，也可以设置于固定支撑架的内部。优选设置在固定支撑架的内部，这样能够节省空间，减小噪音。

优选地，前述旋转电机的转速可根据便于目视定位的情形来调节，可以为60rpm～900rpm，从利于目视观察并定位精准的角度出发，优选为120rpm～600rpm，进而优选为150rpm～600rpm。

进一步，前述照射单元还包括可控制激光发射方向的方向控制电机。前述照射单元包括激光器和激光器支架，前述激光器固定在所述激光器支架上，使得所述激光器能够以任意角度发射激光。通过方向控制电机的电机旋转轴旋转，可以改变激光器中的激光发射方向，从而能够实现激光在任意位置的定位。

优选地，前述方向控制电机可以设置于固定支撑架的外部，也可以设置于固定支撑架的内部。优选设置在固定支撑架的内部，这样能够节省空间，减小噪音。

优选地，该定位工具中的激光器数量的数量为1个或多个，优选为2～4个，从便于观看和定位的角度出发，更优选为3个。通过设置有多个激光器，在进行实际定位时，通过将多个激光器分别调整至不同的发射角度，从而定位在不同的几何线上，以此可同时进行多个几何线的定位，大大提高了定位的效率。

进一步，前述工具还包括1个或多个控制接收器，前述控制接收器用来控制前述旋转电机和前述方向控制电机。前述方向控制电机连接有控制接收器，该控制接收器用来控制方向控制电机，从而控制其旋转的角度。

该控制接收器的被控制方式可以是无线控制，也可以是有线控制，为了方便操作者，优选为无线控制。通过例如手柄等遥控器来对该控制接收器进行控制，通过在手柄上设置按钮以及发射元件和接受元件，从而可实现远距离操控该定位工具。

此外，旋转电机和方向控制电机的控制接收器可以分别设置在不同位置，也可以集成于一个控制单元内，为了节省空间，优选集成于一个控制单元内。

优选地，本发明的定位工具进而具备外壳，该外壳的形式不限，可以将整个固定支撑架、旋转单元和照射单元密封，也可以仅将旋转单元和照射单元密封，也可以仅将旋转单元密封。该外壳材质可以是透明的、半透明的，也可以是完全不透明的。进而，在将电机置于支撑架内部时，该外壳能够隔绝内部电机转动所带来的噪声，还能够防止灰尘进入以对旋转电机的转动带来阻碍，此外形式上更加美观。进而，在将照射单元置于该外壳中时，优选该外壳是透明的。

本发明的用于沉浸式幕布调试辅助工具除了适用于标准球幕以外，还可适用于弧幕、环幕、L型折幕等其它任意异型幕布的调试辅助定位。

在实际操作中，例如，将光标定位工具摆放在选定的位置，打开激光器以透射激光光线，调整固定激光器的角度和位置，使其所发射的激光发射至幕布欲定位的位置，激光器所发射的激光在幕布上形成一个点，然后启动旋转电机，使旋转电机带动激光器旋转，此时由于激光器具备一定的旋转速率，因此目视观察可以在幕布上看到形成一条线、即定位线。借助这条定位线，可以将图像几何线与该定位线进行比对，如果图像几何线与定位线存在偏离，则通过调整图像几何线使其与该定位线重合，实现了精准定位。在欲定位其它位置时，只需要预先调整激光发射器的角度，以改变激光光线在投影幕布的位置，从而实现幕布上各个位置的定位。

在对标准球幕、对称环幕等规则形状的幕布进行调试辅助定位时，需要将定位工具放在整个幕布的几何中心位置即可。对于非规则形状的幕布或者欲定位幕布中非规则的几何形状等，可以预先针对目标形状进行建模，以此预先设计好激光发射的轨迹，然后，通过控制接收器以控制旋转电机和方向控制电机，使得发出的激光沿预定轨迹行走，以形成定位线，从而将图像几何线与该定位线进行比对，以此来进行定位。

通过上述的技术方案，本发明实现了一款优于现有设备的沉浸式幕布光标定位工具，该定位工具在欲定位目标环幕几何图像时，能够巧妙地以任意角度和位置实现定位，从而将图像几何线与定位线重合，并且定位精准，无需反复调节定位工具的高度，从而提高操作效率，且易于操作，降低成本。此外，还可实现规则形状和非规则形状幕布等各种形状幕布的定位，应用范围极广。

附图说明

图1是本发明实施例1的沉浸式幕布光标定位工具的平面示意图。

图2是本发明实施例1的定位工具所使用的照射单元的平面放大图。

图3是本发明实施例2的沉浸式幕布光标定位工具的主视剖面图。

图4是本发明实施例2的沉浸式幕布光标定位工具的俯视剖面图。

附图标记说明：

1、1’：固定支撑架

2：地脚

3、3’：旋转电机

4、4’：控制接收器

5、5’：支撑台

6、6’：方向控制电机

7：激光器支架

8、8’：激光器

9：控制接收器

10：变速器

11：调平旋钮

12：控制盒

13：电池盒

14：透明外壳

15：底座

16：高度基准线

17：垂直基准线

18：云台螺口

具体实施方式

对于本发明的以下详细说明将参照附图，附图示出能够实施本发明的特定实施例。足够详细地说明这些实施例以使本领域技术人员能够实施本发明。应该理解，本发明的各种实施例是不同的，但不必相互排斥。例如，本文所记载的特定形状、结构以及特性在一个实施例中，在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以以其他实施例实现。另外，应该理解的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以改变每个公开的实施例中的各个构成要素的位置或配置。因此，后述的详细说明不应被视为具有限定意义，只要适当解释，本发明的范围仅由与权利要求的主张等同的全部范围和所附权利要求来限定。在附图中，相似的附图标记在各种实施方式中表示相同或相似的功能，并且为了方便起见也可以放大表示长度、面积、厚度等及其形状。

实施例1

实施例1的沉浸式幕布光标定位工具如图1所示，该定位工具包括固定支撑架1、旋转单元和照射单元，其中，固定支撑架1为长四棱柱体形状，在固定支撑架1的四个底端分别安装有地脚2用于调平，该旋转单元包括旋转电机3、控制接收器4、变速箱10和支撑台5，该旋转电机3和控制接收器4位于固定支撑架1的内部，该旋转电机3通过电机旋转轴与支撑台5相连，支撑台5位于固定支撑架1的外部上方，支撑台5与固定支撑架1的上表面保持水平，在支撑台5上固定有照射单元，该照射单元包括方向控制电机6、激光器支架7、激光器8和控制接收器9，激光器8固定在激光器支架7上并与方向控制电机6相连，可通过方向控制电机6控制激光器8可以沿轴自由转动。

其中，图2是实施例1的定位工具所使用的照射单元的平面放大图。其中，图2(a)为激光器支架7的剖视图，图2(a)为方向控制电机6的侧剖视图，如图2(c)所示，将激光器8固定在激光器支架7上，然后再将激光器支架7与方向控制电机6的旋转轴相连，从而能够实现沿纵向方向调整激光发射的角度。

在定位球幕幕布图像时，先将该定位工具放置于整个球幕幕布的地面几何圆心处，放置并调节支撑台5为水平，然后确定欲定位的图像位置，根据该图像位置，开启激光器8并发射激光，通过遥控器(未图示)调节选取激光器8的发射角度，激光在幕布上形成一个点。然后通过遥控器启动旋转电机3以带动支撑台5沿与固定支撑架1的上表面的平行方向转动，转速为600rpm。由此，目视观察可在幕布上形成一条完整的纬线，该纬线即为定位线，然后将图像几何线与定位线进行比对，如果图像几何线与定位线存在偏离，则调整图像几何线的位置直至使其与该定位线重合为止，从而实现精准定位。

在欲改变投射到幕布的纬线的纬度值时，停止旋转电机3的转动，然后通过遥控器调整激光器8的发射角度，再启动旋转电机3。也可以不停止旋转电机3，边带动支撑台5旋转，边通过遥控器调整激光器8的发射角度。该工具无需调整整个定位工具的高度，能够实现任意纬度的幕布定位，提高了操作效率，而无需反复调节整个光标定位工具的高度。

实施例2

实施例2的沉浸式幕布光标定位工具如图3所示，该定位工具包括固定支撑架1’(底座)、旋转单元、照射单元，其中，固定支撑架1’为圆柱体形状，在该固定支撑架1’的上表面等角设置有四个调平旋钮11用于调平，该旋转单元包括旋转电机3’、控制盒12、电池盒13和支撑台5’，该旋转电机3’通过电机旋转轴与支撑台5’相连，支撑台5’架设于整个控制盒12、旋转电机3’和电池盒13的上方，支撑台5’与固定支撑架1’的上表面保持水平，在支撑台5’上固定有照射单元，该照射单元的具体结构与上述实施例1相同。如图4所示，在支撑台5’上设置有3个方向控制电机6’和3个激光器8’，每个方向控制电机6’分别与每个激光器8’连接。在整个旋转单元和照射单元的外部设置有半球形的透明外壳14。其中，该控制盒12中设置有控制接收器，该控制接收器中安装有数字电路，可集成分别控制旋转电机3’和方向控制电机6’，从而除了标准球幕以外，还可实现L型折幕等异型幕布的调试辅助定位。此外，在固定支撑架1’的底部中心处设置有云台螺口18，用于安装到例如三角支架等固定装置上。

图4是本发明实施例2的沉浸式幕布光标定位工具的俯视剖面图，其中，三组激光器8’均等设置在支撑台5’的边缘相互呈60度角。

在欲改变投射到幕布的纬线的纬度值时，停止旋转电机3’的转动，然后通过遥控器调整激光器8’的发射角度，再启动旋转电机3’。也可以不停止旋转电机3’，边带动支撑台5’旋转，边通过遥控器调整激光器8’的发射角度。

此外，在欲定位例如多个几何线的图像时，可分别控制该三组激光器8’中的每一组，使其分别朝向不同的定位位置，从而进一步提高了定位效率。

进而，在欲进行非规则形状幕布的调试辅助定位时，预先针对目标形状进行建模，然后通过控制盒控制三组激光器8’的角度及转动速度，从而实现了非规则形状幕布的调试辅助定位。

产业上的可利用性

本发明实现了一款目前现有设备中尚不存在的沉浸式幕布光标定位工具，该定位工具在欲定位目标环幕几何图像时，能够巧妙地以任意角度和位置实现定位，从而将图像几何线与定位线重合，并且定位精准，无需反复调节定位工具的高度，从而提高操作效率，且易于操作，降低成本。本发明的沉浸式幕布光标定位工具可以用于各种类型、各种角度的幕布光标定位，可实现规则形状和非规则形状幕布等各种形状幕布的定位，应用范围极广。

Claims (9)

1.一种沉浸式幕布光标定位工具，其特征在于，所述工具包括固定支撑架、旋转单元和照射单元，所述旋转单元包括旋转电机，所述照射单元与所述旋转单元相连接，使得所述旋转电机能够带动所述照射单元旋转，其中，所述照射单元包括激光器和激光器支架，所述激光器固定在所述激光器支架上，使得所述激光器能够以任意角度发射激光。

2.根据权利要求1所述的沉浸式幕布光标定位工具，其特征在于，所述旋转单元还包括支撑台，在所述支撑台上固定有所述照射单元，所述旋转电机能够带动所述支撑台旋转，从而带动所述照射单元旋转。

3.根据权利要求2所述的沉浸式幕布光标定位工具，其特征在于，所述支撑台设置在所述固定支撑架的表面的上方且与该表面平行。

4.根据权利要求1～3所述的沉浸式幕布光标定位工具，其特征在于，所述照射单元还包括可控制激光发射方向的方向控制电机。

5.根据权利要求1～4所述的沉浸式幕布光标定位工具，其特征在于，所述工具还包括1个或多个控制接收器，所述控制接收器用来控制所述旋转电机和所述方向控制电机。

6.根据权利要求5所述的沉浸式幕布光标定位工具，其特征在于，所述控制接收器的被控制方式是无线控制或有线控制。

7.根据权利要求1～6所述的沉浸式幕布光标定位工具，其特征在于，所述旋转电机和所述方向控制电机设置在所述固定支撑架的内部。

8.根据权利要求1～6所述的沉浸式幕布光标定位工具，其特征在于，所述工具中的所述激光器的数量为1个或多个。

9.根据权利要求8所述的沉浸式幕布光标定位工具，其特征在于，所述工具中还包括外壳，所述外壳是透明的。