CN111258153A - 一体化互动投影系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一体化互动投影系统，包括：壳体；图像采集机构，转动设置在所述壳体上；投影机构，包括投影机，以及转动设置在所述壳体上的投影支架和转动设置在所述投影支架内的反光件，所述反光件与所述投影机的投影镜头相对设置。以解决现有技术中的互动投影系统一体化程度低，无法同时兼顾不同投影模式的问题。

Description

一体化互动投影系统

技术领域

本发明涉及交互式投影设备技术领域，具体涉及一体化互动投影系统。

背景技术

互动投影系统广泛应用于各个领域，其运作原理是首先通过捕捉设备对目标影像进行捕捉拍摄，然后由影像分析系统分析被捕捉的影像，从而通过投影仪投射与之相对应的影像，互动投影设备将动作数据结合实时影像，使参与者与屏幕之间产生紧密结合的互动效果。

现有技术中的互动投影系统包括投影模块和单独的图像采集元件，投影模块和图像采集元件通过有线或无线通信相互连接以实现集成操作。现有的互动投影系统具有以下问题：1.投影模块和图像采集元件需要单独采购安装，具有采购成本高、占用空间大和安装使用复杂的问题。2.互动投影系统无法实现多角度投影和/或多角度图像采集功能，无法根据用户需要将图像投影投影到不同的位置，例如现有的互动投影系统有的用于向墙壁或屏幕投影，有的用于向桌面或地板上投影，需要用户根据不同需要采购不同的投影设备并重新布置投影模块和图像采集元件，导致互动投影系统灵活性较差，安装布置复杂，无法兼顾用户不同使用要求的问题。3.互动投影系统的小型化程度低，其线缆和散热装置的布置不合理，需要占用较大的空间。

发明内容

因此，本发明旨在提供一体化互动投影系统，以解决现有技术中的互动投影系统一体化程度低，无法同时兼顾不同投影模式的问题。为此，本发明提供一体化互动投影系统，包括

壳体；

图像采集机构，转动设置在所述壳体上；

投影机构，包括投影机，以及转动设置在所述壳体上的投影支架和转动设置在所述投影支架内的反光件，所述反光件与所述投影机的投影镜头相对设置。

所述投影支架具有相对于所述壳体平行设置用于朝向水平方向投影的第一投影位置、相对于所述壳体垂直设置用于朝向竖直方向投影的第二投影位置，以及相对于所述壳体成0度至90度夹角的第三投影位置。

所述图像采集机构具有相对于所述壳体平行设置用于采集水平方向目标物动作的第一采集位置、相对于所述壳体垂直设置用于采集竖直方向目标物动作的第二采集位置，以及相对于所述壳体成0度至90度之间的夹角用于避开障碍物采集目标物动作的第三采集位置。

所述投影支架和所述图像采集机构相邻设置，所述投影支架和所述图像采集机构之间设置有限制其二者相对转动的限位结构，所述投影支架和所述图像采集机构的外壳上设置有用于辨识其二者相对位置的第二位置标识。

所述限位结构为设置在所述投影支架和所述图像采集机构二者其一上的限位凸台，以及设置在所述投影支架和所述图像采集机构二者另一上的限位凹槽，所述限位凸台为伸缩结构。

所述反光件在所述投影支架转动过程中受驱动地朝向靠近或远离所述投影支架的开口方向滑动，与所述投影镜头相对应。

所述壳体上端设有用于固定所述一体化互动投影系统的固定架，所述固定架用于调整所述壳体的水平位置。

所述固定架包括设置在所述壳体上侧的支座以及与所述支座转动相连的连接部，所述连接部上设置有用于固定所述互动投影系统的安装孔。

所述一体化互动投影系统，包括用于处理所述图像采集机构采集的图像并控制所述投影机构投影的处理器，以及用于接线的接线端，所述壳体设置有与接线端相对设置的第一进风口，所述第一进风口上设置有用于引风的第一风扇，所述投影支架上用于投射影像的开口为与所述投影机相对设置的第二进风口，通过所述第一进风口和所述第二进风口进入所述壳体的风均流向所述处理器，所述处理器上设置有用于将风引出所述壳体的第二风扇。

所述壳体上设置有与所述处理器相对设置的散热片。

所述壳体上设置有用于辨识所述图像采集机构和/或所述投影机构转动位置的第一位置标识，所述第一位置标识用于引导所述图像采集机构和/或所述投影机构转动至不同的投影模式。

所述图像采集机构为三维摄像机。

本发明的技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的一体化互动投影系统，通过将图像采集机构和投影机构整合在一台设备上，从而避免了现有技术中需要安装一台独立的图像采集机构和一台独立的投影机构的问题，提高了互动投影系统一体化程度。并且，通过可以转动的图像采集机构，以及可以转动的投影机构使用户可以根据需要调整图像采集机构和投影机构的相对位置，使一体化互动投影系统可以根据用户位置采集不同方向的用户动作影响，并将反馈图像投影到墙面、地面甚至天花板上，从而使一台一体化互动投影系统同时兼顾不同的投影模式，提高投影系统的使用效率。

2.本发明提供的一体化互动投影系统，相对转动的投影支架和图像采集机构其二者的连接部上设置有用于限制其二者相对转动的限位结构，使用户在根据需要转动投影支架和图像采集机构从而将互动投影系统调整到需要的投影模式时，上述限位结构可以有效地使投影支架和图像采集机构转动至需要的角度，并防止投影支架和图像采集机构之间发生相对转动，使其二者固定在需要的位置。而且，在所述投影支架和所述图像采集机构的外壳上设置有用于辨识所述一体化互动投影系统其投影模式的第二位置标识也可以为用户提供参考，方便用户根据需要转动投影支架和图像采集机构从而找到需要的投影模式。

3.本发明提供的一体化互动投影系统，所述投影支架和所述图像采集机构上分别设置有相互适配的限位凸台与限位凹槽，上述限位凸台为伸缩结构，当所述投影支架和所述图像采集机构转动至需要的投影模式时，限位凸台伸出与限位凹槽相连从而起到固定投影支架和所述图像采集机构相对转动位置的作用。

4.本发明提供的一体化互动投影系统，所述反光件在所述投影支架转动过程中受驱动地朝向靠近或远离所述投影支架的开口方向滑动，从而与所述投影镜头的位置相对应，避免投影支架转动之后，反光件和投影镜头之间的相对位置发生改变，通过调整反光件其径向方向的伸缩位置保证调整反光件正对投影镜头，避免反光件反射的图像发生变形，并避免投影支架阻挡反光件反射图像完整度的问题发生。

5.本发明提供的一体化互动投影系统，所述壳体上端设有用于固定所述一体化互动投影系统的固定架，所述固定架用于调整所述壳体的水平位置，使一体化互动投影系统处于水平位置，使所述投影支架和所述图像采集机构可以根据壳体上的第二位置标识选择不同的投影模式，并且限位结构可以有效地限制所述投影支架和所述图像采集机构的相对位置，避免一体化互动投影系统无法转动至正确的投影模式。

6.本发明提供的一体化互动投影系统，包括用于处理所述图像采集机构采集的图像并控制所述投影机构投影的处理器，以及用于接线的接线端，所述壳体设置有与接线端相对设置的第一进风口，所述第一进风口上设置有用于引风的第一风扇，所述投影支架上用于投射影像的开口为与所述投影机相对设置的第二进风口，通过所述第一进风口和所述第二进风口进入所述壳体的风均流向所述处理器，所述处理器上设置有用于将风引出所述壳体的第二风扇。进入第一进风口的风和进入第二进风口风均通过处理器，从而对处理器有效地降温，充分利用进入互动投影系统内的风对接线端和处理器降温，有效地提高了互动投影系统的降温能力。

7.本发明提供的一体化互动投影系统，所述壳体上设置有用于辨识所述图像采集机构和所述投影机构转动位置的第一位置标识，通过转动图像采集机构和投影机构可以使其二者转动到需要的投影模式位置，从而方便用户手动将图像采集机构和投影机构转动到指定的投影模式位置。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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他的附图。

图1为本发明提供的一体化互动投影系统的立体结构示意图；

图2为本发明提供的一体化互动投影系统的内部结构示意图；

图3为本发明提供的一体化互动投影系统的局部剖视图；

图4为本发明提供的投影机构的内部结构示意图；

图5为本发明提供的具有固定架的一体化互动投影系统的立体结构示意图。

附图标记说明：

1-壳体；2-图像采集机构；3-投影机构；4-投影机；5-投影支架；6-反光件；7-固定架；8-支座；9-连接部；10-处理器；11-第一进风口；12-第二进风口；13-接线端；14-第一风扇；15-投影镜头；16-压紧旋钮。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本实施例提供一体化互动投影系统，如图1和图2所示，其包括

壳体1；

图像采集机构2，所述图像采集机构2采用三维摄像机，所述图像采集机构2为转动设置在所述壳体1前侧的圆柱状结构，所述壳体1上设置有用于辨识所述图像采集机构2转动位置的第一位置标识，所述第一位置标识用于引导所述图像采集机构2转动至不同的投影模式的对应位置，从而方便用户手动将图像采集机构2转动到指定的投影模式位置；

投影机构3，包括投影机4，以及转动设置在所述壳体1上的投影支架5和转动设置在所述投影支架5内的反光件6，所述投影支架5为与所述图像采集机构2相邻设置的柱状转动体，所述投影支架5和所述图像采集机构2之间设置有限制其二者相对转动的限位结构，所述投影支架5和所述图像采集机构2的外壳上设置有用于辨识其二者相对位置的第二位置标识，当用户在所述第一位置标识的提示下将图像采集机构2转动至其中一个投影模式对应的位置，用户可以在第二位置标识的帮助下转动投影机构3使其到达对应的该投影模式的对应位置。并且，所述投影支架5和所述图像采集机构2之间设置有限制其二者相对转动的限位结构，所述限位结构为设置在所述投影支架5上的限位凸台，以及设置在所述图像采集机构2二者另一上的限位凹槽，所述限位凸台为伸缩结构。当所述投影支架5和所述图像采集机构2转动至需要的投影模式时，限位凸台伸出与限位凹槽相连从而起到固定投影支架5和所述图像采集机构2相对转动位置的作用，防止投影支架5和图像采集机构2之间发生相对转动，使其二者固定在需要的位置。本实施例中将图像采集机构2和投影机构3整合在一台设备上，从而避免了现有技术中需要安装一台独立的图像采集机构2和一台独立的投影机构3的问题，提高了互动投影系统一体化程度。并且，通过可以转动的图像采集机构2，以及可以转动的投影机构3使用户可以根据需要调整图像采集机构2和投影机构3的相对位置，使一体化互动投影系统可以根据用户位置采集不同方向的用户动作影响，并将反馈图像投影到墙面、地面甚至天花板上，从而使一台一体化互动投影系统同时兼顾不同的投影模式，提高投影系统的使用效率。

所述反光件6，如图3和图4所示，所述反光件6与所述投影机4的投影镜头15相对设置，所述投影支架5内设置有引导反光件6朝向靠近或远离所述投影支架5的开口方向滑动导向槽，在所述投影支架5转动过程中反光件6被设置在所述投影支架5内的推杆推动，从而与所述投影镜头15相对应。上述反光件6在所述投影支架5转动过程中受驱动地朝向靠近或远离所述投影支架5的开口方向滑动，从而与所述投影镜头15的位置相对应，避免投影支架5转动之后，反光件6和投影镜头15之间的相对位置发生改变，通过调整反光件6其径向方向的伸缩位置保证调整反光件6正对投影镜头15，避免反光件6反射的图像发生变形，并避免投影支架5阻挡反光件6反射图像完整度的问题发生。

接线端13，设置在壳体1内部，在投影机4远离图像采集机构2和投影机构3的一侧；

处理器10，设置在壳体1内部，用于处理所述图像采集机构2采集的图像并控制所述投影机构3投影，所述壳体1上设置有与所述处理器10相对设置的散热片，从而提高处理器10的散热能力，所述壳体1设置有与接线端13相对设置的第一进风口11，所述第一进风口11上设置有用于引风的第一风扇14，所述投影支架5上用于投射影像的开口为与所述投影机4相对设置的第二进风口12，通过所述第一进风口11和所述第二进风口12进入所述壳体1的风均流向所述处理器10，所述处理器10上设置有用于将风引出所述壳体1的第二风扇。所述第一进风口11上设置有用于引风的第一风扇14，所述投影支架5上用于投射影像的开口为与所述投影机4相对设置的第二进风口12，通过所述第一进风口11和所述第二进风口12进入所述壳体1的风均流向所述处理器10，所述处理器10上设置有用于将风引出所述壳体1的第二风扇。进入第一进风口11的风和进入第二进风口12风均通过处理器10，从而对处理器10有效地降温，充分利用进入互动投影系统内的风对接线端13和处理器10降温，有效地提高了互动投影系统的降温能力。

固定架7，如图5所示，固定设置在所述壳体1上端，用于固定所述一体化互动投影系统，所述固定架7用于调整所述壳体1的水平位置，所述固定架7包括设置在所述壳体1上侧的支座8以及与所述支座8转动相连的连接部9，所述连接部9上设置有用于固定所述互动投影系统的安装孔，支座8和连接部9通过转轴转动相连，所述支座8上设置有插孔，所述连接部9上设置有弧形的限位槽，限位槽内设置有压紧旋钮16，压紧旋钮16依次插入限位槽和插孔内，将支座8和连接部9紧密的固定在一起。

在本实施例中，壳体1上设置有用于避开投影支架5的凹槽，上述凹槽可以使投影支架5具有更大的转动范围，从而将影像投影到竖直方向上。

在本实施例中所述投影支架5具有以下几个位置：

相对于所述壳体1所处的平面平行设置用于朝向水平方向投影的第一投影位置，投影支架5的第一投影位置将影像投影到墙面或者墙面上的屏幕上；

相对于所述壳体1所处的平面垂直设置用于朝向竖直方向投影的第二投影位置，投影支架5的第二投影位置将影像投影到地面或者桌面上；

相对于所述壳体1所处的平面夹角为60度的第三位置，投影支架5的第三投影位置，第三投影位置可以躲开设备或者人将影像投影到某个角度方向的理想位置。

当然，本申请中的投影支架5转动角度不限于上述三个角度，还可以相对于所述壳体1所处的平面夹角为其它角度。

在本实施例中所述图像采集机构2具有以下几个位置：

相对于所述壳体1所处的平面平行设置用于采集水平方向目标物动作的第一采集位置；

相对于所述壳体1所处的平面垂直设置用于采集竖直方向目标物动作的第二采集位置；

相对于所述壳体1所处的平面成0度至90度之间的夹角用于避开障碍物采集目标物动作的第三采集位置，在第三采集位置图像采集机构2可以避开设备从而采集设备后的目标物的动作。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一体化互动投影系统，其特征在于，包括

壳体(1)；

图像采集机构(2)，转动设置在所述壳体(1)上；

投影机构(3)，包括投影机(4)，以及转动设置在所述壳体(1)上的投影支架(5)和转动设置在所述投影支架(5)内的反光件(6)，所述反光件(6)与所述投影机(4)的投影镜头(15)相对设置。

2.根据权利要求1所述的一体化互动投影系统，其特征在于，所述投影支架(5)具有相对于所述壳体(1)所处的平面平行设置用于朝向水平方向投影的第一投影位置、相对于所述壳体(1)所处的平面垂直设置用于朝向竖直方向投影的第二投影位置，以及相对于所述壳体(1)所处的平面成0度至90度夹角的第三投影位置。

3.根据权利要求1所述的一体化互动投影系统，其特征在于，所述图像采集机构(2)具有相对于所述壳体(1)所处的平面平行设置用于采集水平方向目标物动作的第一采集位置、相对于所述壳体(1)所处的平面垂直设置用于采集竖直方向目标物动作的第二采集位置，以及相对于所述壳体(1)所处的平面成0度至90度之间的夹角用于避开障碍物采集目标物动作的第三采集位置。

4.根据权利要求1所述的一体化互动投影系统，其特征在于，所述投影支架(5)和所述图像采集机构(2)相邻设置，所述投影支架(5)和所述图像采集机构(2)之间设置有限制其二者相对转动的限位结构，所述投影支架(5)和所述图像采集机构(2)的外壳上设置有用于辨识其二者相对位置的第二位置标识。

5.根据权利要求4所述的一体化互动投影系统，其特征在于，所述限位结构为设置在所述投影支架(5)和所述图像采集机构(2)二者其一上的限位凸台，以及设置在所述投影支架(5)和所述图像采集机构(2)二者另一上的限位凹槽，所述限位凸台为伸缩结构。

6.根据权利要求1所述的一体化互动投影系统，其特征在于，所述反光件(6)在所述投影支架(5)转动过程中受驱动地朝向靠近或远离所述投影支架(5)的开口方向滑动，与所述投影镜头(15)相对应。

7.根据权利要求1所述的一体化互动投影系统，其特征在于，所述壳体(1)上端设有用于固定所述一体化互动投影系统的固定架(7)，所述固定架(7)用于调整所述壳体(1)的水平位置，所述固定架(7)包括设置在所述壳体(1)上侧的支座(8)以及与所述支座(8)转动相连的连接部(9)，所述连接部(9)上设置有用于固定所述互动投影系统的安装孔。

8.根据权利要求1所述的一体化互动投影系统，其特征在于，包括用于处理所述图像采集机构(2)采集的图像并控制所述投影机构(3)投影的处理器(10)，以及用于接线的接线端(13)，所述壳体(1)设置有与接线端(13)相对设置的第一进风口(11)，所述第一进风口(11)上设置有用于引风的第一风扇(14)，所述投影支架(5)上用于投射影像的开口为与所述投影机(4)相对设置的第二进风口(12)，通过所述第一进风口(11)和所述第二进风口(12)进入所述壳体(1)的风均流向所述处理器(10)，所述处理器(10)上设置有用于将风引出所述壳体(1)的第二风扇。

9.根据权利要求1所述的一体化互动投影系统，其特征在于，所述壳体(1)上设置有与所述处理器(10)相对设置的散热片。

10.根据权利要求1所述的一体化互动投影系统，其特征在于，所述壳体(1)上设置有用于辨识所述图像采集机构(2)和/或所述投影机构(3)转动位置的第一位置标识，所述第一位置标识用于引导所述图像采集机构(2)和/或所述投影机构(3)转动至不同的投影模式。

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