CN111554132A - 多媒体经教选投仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多媒体经教选投仪，包括可移动投影屏部分、投影捕捉部分和投影部分等。可移动投影屏部分包括固定在黑白上方墙壁上的支撑杆，支撑杆上套装有滑套，滑套能够在支撑杆上沿轴向横移，投影屏外侧有屏框，屏框向上通过竖连杆机构与所述滑块固定，通过水平推拉屏框能够实现横向移动；竖连杆机构设置了能够升降调节和锁紧的机构，通过竖向推拉屏框能够实现竖向移动。本发明能够随意移动投影屏于黑板上任意位置，不仅不会遮挡黑板板书，而且能够使投影信息与板书信息结合，达到最佳教学效果，能够更大的教学应用价值，带给教师更多使用便利，尤其是图文结合信息量大且需要板书的经教领域。

Description

多媒体经教选投仪

技术领域

本发明属于多媒体教学设备技术领域，具体涉及一种适用于多图文与板书相结合使用的多媒体经教选投仪。

背景技术

在教学过程中，黑板一般都固定在教室座位正前方墙面的中央。随着多媒体技术及设备的普及，传统黑板其相对固定的结构给多媒体教学带来诸多不便。多媒体教学中，教师有时仍需要用到黑板以配合讲解，但有的多媒体教室中，投影幕布直接悬挂在黑板前面遮住了黑板，使教师无法板书，有的则在黑板旁边增挂一块投影幕布，影响了学生的正常视线。投影屏幕更要遮挡黑板一部分，这样致使原本就比较小的黑板可以利用的面积更加少，当书写内容较多时，无法将教学内容完整的书写在黑板上。这种教学手段在课堂实施过程中由于投影屏幕遮挡住了部分黑板，当教师板书时为了让左右的同学都能够看清板书时，需要将投影屏幕上升并关闭投影仪；当需要观看教学媒体时，又要将投影屏幕下降并开启投影仪；这一过程占用了有限的课堂时间，影响了教学效果，降低了课堂教学效率。另一方面，当老师为了板书，将投影屏幕被收回后，同学们不能观看教学投影。

传统的多媒体教学设备是用投影机、投影屏、电脑设备及电脑讲台、中央控制系统，视频展台和扩音设备等，其中电脑讲台位于电子白板的前方，这些电子设备通过线路连接因其具有图文声像并茂的特点，但在传统的教学过程中，使用最为频繁的就是教课用书写板，主要根据颜色分为白板和黑板，传统的白板和黑板无法集中使用，只能二选一，功能性也十分单一，而且随着科技的发展，越来越多的投影设备被使用到课堂教育中去，为了提升投影效果，目前的投影设备需要配合投影幕布使用，为了节约空间，投影幕布大多使用卷帘式收纳，这种收纳方式需要占用顶部的安装空间，而且长期裸露在外，表面容易粘粘灰尘，影响幕布的使用寿命。

发明内容

针对现有多媒体教学设备存在与黑白板书无法并存和无法相互结合使用的缺陷和不足，本发明提供一种多媒体选投仪，能够随意移动投影屏于黑板上任意位置，不仅不会遮挡黑板板书，而且能够使投影信息与板书信息结合，达到最佳教学效果。

本发明解决其技术问题所采用的方案是：一种多媒体经教选投仪，包括可移动投影屏部分、投影捕捉部分和投影部分等。

其中，可移动投影屏部分包括固定在黑白上方墙壁上的支撑杆，支撑杆上套装有滑套，滑套能够在支撑杆上沿轴向横移，投影屏外侧有屏框，屏框向上通过竖连杆机构与所述滑块固定，通过水平推拉屏框能够实现横向移动；竖连杆机构设置了能够升降调节和锁紧的机构，通过竖向推拉屏框能够实现竖向移动。

其中，投影捕捉部分包括设置在屏框四周的定位模块，以及与投影部分一体固定有定位信息捕捉模块，定位信息捕捉模块通过捕捉屏框四周的定位模块来确定投影屏所在位置，为投影部分准确投影提供位置依据。

其中，投影部分包括对称固定在教室天花板上的两个投影仪，每个投影仪分别设置角度调节机构，并由处理器根据定位信息捕捉模块提供的位置信息控制角度调节机构的动作，将投影仪指向投影屏方向。

其中，投影信息调取单元包括在每个投影仪的侧面一体固定有编号信息摄像设备，同时在所述屏框的特定位置固定有辅屏，通过编号信息摄像设备采集辅屏上书写的相应编号，并将相应编号信息传输至处理器，处理器根据相应编号信息调取对应的存储信息，并将对应的存储信息投射至投影屏上。

另外，竖连杆机构包括外套管和内套管，两者相互套装，外套管上端连接滑套，内套管下端连接屏框；内套管上端处于半封闭状态，具有内挡台和约束孔，且在内套管内匹配套装有内滑块，拉绳的上端与内滑块固定，拉绳的下端从内套管下端的侧孔引出后与操作把手的控制端连接。与内滑块端部分别固定有两个或三个或四个对称的弹片，每个弹片的末端固定有摩擦块，每个弹片具有径向向外弹力从而使各每个弹片压贴在外套管内壁。滑可以在外套管内壁增设摩擦衬层。

所述的操作把手包括两个铰接在一起的把手部分，当两侧把手部分向内压缩时，远离操作把手的另一端的支撑部向外展开，其中一个支撑端支撑在屏框或内套管侧孔部位，另一个支撑端固定所述拉绳的下端，操作把手能够将拉绳从内套管中拉出，拉绳在拉动过程中驱动内滑块沿轴向移动，进而拖动各弹片向约束孔内收缩，迫使各摩擦块脱离外套管内壁，此时便可以灵活控制内套管和外套管的伸缩距离。

进一步地，控制投影仪的转向部分包括固定在天花板上的基座，基座下方垂直固定有固定轴，同时在固定轴的下方安装有旋转套，在活动座的下方固定有电机，电机的转轴上安装有主动齿轮，又在所述旋转套的外侧设置有一体的从动齿轮，主动齿轮与从动齿轮啮合。电机被处理器控制能够转动，通过主动齿轮带动从动齿轮转动进而实现摄像头的转动。

用于控制投影仪的转向部分包括底座和活动座，两者的一侧通过销轴铰接在一起，两者的另一侧分别铰接有折叠杆，两折叠杆通过公共销轴铰接在一起后形成折叠架，电推杆的一端铰接在所述销轴上，另一端铰接在公共销轴上，电推杆被处理器控制能够伸缩运动，电推杆伸缩运动后能够驱动折叠架实现展开和折叠，从而实现活动座沿销轴进行翻转。在所述活动座的下方垂直固定有固定轴，同时在固定轴的下方安装有旋转套，在所述活动座的下方固定有电机，电机的转轴上安装有主动齿轮，又在所述旋转套的外侧设置有一体的从动齿轮，主动齿轮与从动齿轮啮合。电机被处理器控制能够转动，通过主动齿轮带动从动齿轮转动进而实现摄像头的转动。

固定轴的下方安装有旋转套是在旋转套内套装有轴承，固定轴安装在轴承内且设置防脱离的卡簧。

投影信息调取单元的投影信息调取过程，通过对实体教材或资料中选定知识信息进行编号后拍照或扫描，并存储于教学硬盘中，或者通过调取数据库或网络数据信息并存储于教学硬盘中，在向教学硬盘存储时，将各存储信息剪切或粘贴形成标准版面以适应投影屏面积，并分别进行编号，将教学硬盘与多媒体通过数据线连接后，通过多媒体设备根据捕捉辅屏编号信息选择相应存档编号，并通过存档编号调取存档内容，并投放至投影屏上。

本发明与现有多媒体设备相比，能够随意移动投影屏于黑板上任意位置，不仅不会遮挡黑板板书，而且能够使投影信息与板书信息结合，达到最佳教学效果，能够更大的教学应用价值，带给教师更多使用便利，尤其是图文结合信息量大且需要板书的经教领域。

本发明能够自动捕捉投影屏的位置并动态投屏，无论投影屏被移动至任意位置，都能够实现清洗准确的投影效果。通过两个对称设置的投影仪同时对焦于同一投影屏，无论投影屏位置是否偏正，都能够有效投影，确保投影效果。

本发明能够通过捕捉辅屏上相应编号来实时调取相应投屏信息，在辅屏上编号没有变化时，投影屏无论如何移动投影信息都不便，教师可根据不同位置不同进度选择在辅屏上填写相应的编号，以调取相应的投屏信息。

本发明投影屏含有屏框，投影屏可以采用白板，既可以有效投屏，又可以在白板上通过黑笔板书和标记相应内容，满足多样化教学手段。

附图说明

图1是本发明使用整体正面示意图。

图2是本发明使用状态俯视图。

图3是本发明信息处理过程框图。

图4是可应用于图1中的可控锁定机构示意图。

图5是图4中A部放大结构示意图。

图6是控制投影仪的转向部分的结构示意图。

图中标号：固定架1，支撑杆2，滑套3，竖连杆机构4，外套管41，内套管42，屏框5，投影屏6，辅屏7，定位模块8，可控锁定机构9，拉绳91，摩擦块92，操作把手93，内滑块94，内挡台95，约束孔96，弹片97，墙面10，黑板11，定位信息捕捉模块12，编号信息摄像设备13，底座14，活动座，15，销轴16，折叠架17，电推杆18，固定轴19，旋转套20，电机21，主动齿轮22，从动齿轮23。

具体实施方式

经济学教学与其他学科存在不同点，不仅在教学内容中涉及大量图标和运算过程需要展示或演示，而且需要结合展示内容进行必要的板书方式，相互结合才能达到最佳教学效果。目前经济学教学课程中，涉及到大量图标和运算过程通常需要学生寻找对应的教材位置，再结合教师板书对照理解，操作性较差，而且学生数量多导致无法确保传教具体内容被所有学生顺利接受。即使通过多媒体教学能够快速提供相应的图标和运算过程，但多媒体通常无法与教师板书有效结合，造成了在经济学教学过程存在上述不利。针对以上问题设计的多媒体经教选投仪能够将需要展示的大量图标和运算过程通过投影的方式播放在黑白范围的任意位置，教学过程即可以通过黑板板书，又能将投影中所蕴含的大量教学信息与板书内容所在位置结合，实现将图文信息和板书信息同时展示，且位置对应，达到最佳的教学效果。

实施例1：为此，采用一种实例如图1所示，通过在具有黑板一侧的墙面顶部通过固定架1固定安装横向的支撑杆2，在投影屏6外侧附加一个屏框5，在屏框5的上侧通过树下连杆机构4安装有滑套3。图中可以看出，将滑套3套装在支撑杆2后，整个屏框、竖向连杆机构和滑套能够横向平移。这种平移特点使得投影屏具有可操控横移的功能。

进一步地，为实现投影屏也能够在竖向移动调节，又设置了使竖连杆机构4能够伸缩和定位的机构，该机构的形式多样，最适合的方式是通过套接关系和锁定结构，实现竖连杆机构4能够沿竖向被拉伸和锁紧以及被锁定，优选方式如实施例2所述。

用于向投影屏进行投影的投影仪需要两个，对称安装在教室天花板两侧，且各投影仪分别设置了能够水平转向的机构，实现投影仪水平转向的功能。两个投影仪分别沿水平转向的目的，是将两个投影内容同时投放在投影屏6的表面。由于在本实例中，投影屏6能够被控制左右移动和竖向移动，所以投影屏的位置可能出现于位于黑板表面的左侧、右侧、中部、上侧和下侧等任意位置，为防止投影屏因位置偏移导致投影画面不清晰问题，所以采用左右两个投影仪同时投影的方式，当投影屏位于左侧位置时，左侧投影仪能够投放清洗图文内容，右侧投影仪辅助增强。当投影屏位于右侧位置时，右侧投影仪能够投放清洗图文内容，左侧投影仪辅助增强。从而达到两个投影仪相互作用实现任意位置都能够清洗投影的效果。

投影仪选用现有任意设备能达到正常投影目的即可，至少要求投影仪至少具有上下梯度调节和左右梯度调节功能。关于投影仪转动机构的形式，用于控制投影仪的转向部分的实现方式多样，其中一种实现方式如实施例3所示。

本实例在使用时的基本原理如图3所示，教师备课时在确定需要投影展示的内容不符可进行相应的编号记录，然后通过扫描存档进入教学硬盘，教学内容需要展示的部分，也可以直接从数据库或者网络下载相应内容，存档进入教学硬盘内。教学硬盘作为存储用于直接与多媒体设备结合使用。但在存档时，为了快速且便利地调取相应的展示内容，有效的方式之一是对存档内容提前编号，本实例在使用时就通过对存档内容编号和根据相应编号信号调取相应投屏内容。其中相应编号信号相当于提供了调取存档的链接。而相应编号信号是通过教师将相应编号填写在辅屏上，具体如下。

如图1中，在屏框5的四周位置分别设置了定位模块8，随投影仪一起还设置有用于监测定位模块8的定位信息捕捉模块，例如定位模块8为射频模块RFID标签，定位信息捕捉模块相应的信号检测器。或者，定位模块8是粘贴在相应位置的表示码或占标，定位信息捕捉模块是摄像设备例如摄像头。定位信息捕捉模块将位置信息传递给处理器(或者直接传递给多媒体设备的主机，有主机开发相应软件接收相应信息并控制)，处理器根据屏框5的四周定位模块的位置能够确定需要投影的范围，将控制投影仪转动指向该位置区域。投影仪定位后利用自身的自动梯度调节功能，自动进行竖向梯度调节和横向梯度调节，使投影内容准确投放于投影屏6上。

在屏框5上任意特定位置固定一个辅屏7，由于辅屏7的位置是特定的，定位信息捕捉模块在确定投影屏位置时，也同时确定了辅屏7的位置，随投影仪一起还设置有用于采集辅屏上编号信息的摄像设备例如摄像头(可以与定位信息同一摄像头)，摄像设备将采集到的编号信息传递给处理器，处理器根据编号信息调取相应的编号连接，使需要投放的相应内容及时投放至投影屏上。

实施例2：在实施例1基础上，实现竖连杆机构4能够沿竖向被拉伸和锁紧以及被锁定的结构，可以采用如图4和图5所示的方式。具体地，从图4可以看出，外套管41和内套管42相互套装，内套管42内端处于半封闭状态，即具有内挡台95和约束孔96，且在内套管42内匹配套装有内滑块94，拉绳91的内端与内滑块94固定，拉绳的外端与操作把手93的控制端连接。与内滑块94端部分别固定有两个或三个或四个对称的弹片97，每个弹片97的末端固定有摩擦块92，每个弹片97具有径向向外弹力从而使各每个弹片97压贴在外套管41内壁，外套管41内壁可以增设摩擦衬层。

如图4中的操作把手93包括两个铰接在一起的把手部分，当两侧把手部分向内压缩时，位于另一端向外展开，利用相互展开的端部分别支撑内套管端部和拉绳端部。从而在操作把手时，能够将拉绳从内套管中拉出，拉绳在拉动过程中驱动内滑块沿轴向移动，进而拖动各弹片向约束孔96内收缩，迫使各摩擦块92脱离外套管内壁，此时便可以灵活控制内套管和外套管的伸缩距离。

实施例3：在实施例1基础上，用于控制投影仪的转向部分底座14和活动座15，两者的一侧通过销轴16铰接在一起，两者的另一侧分别铰接有折叠杆，两折叠杆通过公共销轴铰接在一起后形成折叠架17，电推杆18的一端铰接在所述销轴16上，另一端铰接在公共销轴上，电推杆18被处理器控制能够伸缩运动，电推杆伸缩运动后能够驱动折叠架17实现展开和折叠，从而实现活动座15沿销轴16进行翻转。在所述活动座15的下方垂直固定有固定轴19，同时在固定轴19的下方安装有旋转套20，具体是在旋转套20内套装有轴承，固定轴19安装在轴承内且设置防脱离的卡簧。在所述活动座15的下方固定有电机21，电机21的转轴上安装有主动齿轮22，又在所述旋转套的外侧设置有一体的从动齿轮，主动齿轮22与从动齿轮23啮合。电机21被处理器控制能够转动，通过主动齿轮22带动从动齿轮23转动进而实现摄像头11的转动。

Claims (8)

1.一种多媒体经教选投仪，包括可移动投影屏部分、投影捕捉部分和投影部分，其特征在于，可移动投影屏部分包括固定在黑白上方墙壁上的支撑杆(2)，支撑杆(2)上套装有滑套(3)，滑套(3)能够在支撑杆(2)上沿轴向横移，投影屏(6)外侧有屏框，屏框向上通过竖连杆机构(4)与所述滑块固定，通过水平推拉屏框能够实现横向移动；竖连杆机构(4)设置了能够升降调节和锁紧的机构，通过竖向推拉屏框能够实现竖向移动；投影捕捉部分包括设置在屏框四周的定位模块(8)，以及与投影部分一体固定有定位信息捕捉模块(12)，定位信息捕捉模块(12)通过捕捉屏框四周的定位模块(8)来确定投影屏(6)所在位置，为投影部分准确投影提供位置依据；投影部分包括对称固定在教室天花板上的两个投影仪，每个投影仪分别设置角度调节机构，并由处理器根据定位信息捕捉模块(12)提供的位置信息控制角度调节机构的动作，将投影仪指向投影屏方向；投影信息调取单元包括在每个投影仪的侧面一体固定有编号信息摄像设备(13)，同时在所述屏框(5)的特定位置固定有辅屏(7)，通过编号信息摄像设备(13)采集辅屏(7)上书写的相应编号，并将相应编号信息传输至处理器，处理器根据相应编号信息调取对应的存储信息，并将对应的存储信息投射至投影屏上。

2.根据权利要求1所述的种多媒体经教选投仪，其特征在于，竖连杆机构(4)包括外套管(41)和内套管(42)，两者相互套装，外套管(41)上端连接滑套(3)，内套管(42)下端连接屏框(7)；内套管(42)上端处于半封闭状态，具有内挡台(95)和约束孔(96)，且在内套管(42)内匹配套装有内滑块(94)，拉绳(91)的上端与内滑块(94)固定，拉绳的下端从内套管下端的侧孔引出后与操作把手(93)的控制端连接。与内滑块(94)端部分别固定有两个或三个或四个对称的弹片(97)，每个弹片(97)的末端固定有摩擦块(92)，每个弹片(97)具有径向向外弹力从而使各每个弹片(97)压贴在外套管(41)内壁。

3.根据权利要求2所述的种多媒体经教选投仪，其特征在于，外套管(41)内壁增设摩擦衬层。

4.根据权利要求2所述的种多媒体经教选投仪，其特征在于，操作把手(93)包括两个铰接在一起的把手部分，当两侧把手部分向内压缩时，远离操作把手的另一端的支撑部向外展开，其中一个支撑端支撑在屏框或内套管侧孔部位，另一个支撑端固定所述拉绳的下端，操作把手能够将拉绳从内套管中拉出，拉绳在拉动过程中驱动内滑块沿轴向移动，进而拖动各弹片向约束孔(96)内收缩，迫使各摩擦块(92)脱离外套管内壁，此时便可以灵活控制内套管和外套管的伸缩距离。

5.根据权利要求1所述的种多媒体经教选投仪，其特征在于，控制投影仪的转向部分包括固定在天花板上的基座，基座下方垂直固定有固定轴，同时在固定轴的下方安装有旋转套，在活动座的下方固定有电机，电机的转轴上安装有主动齿轮，又在所述旋转套的外侧设置有一体的从动齿轮，主动齿轮与从动齿轮啮合。电机(21)被处理器控制能够转动，通过主动齿轮带动从动齿轮转动进而实现摄像头的转动。

6.根据权利要求1所述的种多媒体经教选投仪，其特征在于，用于控制投影仪的转向部分包括底座(14)和活动座(14)，两者的一侧通过销轴(16)铰接在一起，两者的另一侧分别铰接有折叠杆，两折叠杆通过公共销轴铰接在一起后形成折叠架(17)，电推杆(18)的一端铰接在所述销轴(16)上，另一端铰接在公共销轴上，电推杆(18)被处理器控制能够伸缩运动，电推杆伸缩运动后能够驱动折叠架(17)实现展开和折叠，从而实现活动座(14)沿销轴(16)进行翻转。在所述活动座(14)的下方垂直固定有固定轴(19)，同时在固定轴(19)的下方安装有旋转套(20)，在所述活动座(14)的下方固定有电机(21)，电机(21)的转轴上安装有主动齿轮(22)，又在所述旋转套的外侧设置有一体的从动齿轮，主动齿轮(22)与从动齿轮(23)啮合。电机(21)被处理器控制能够转动，通过主动齿轮(22)带动从动齿轮(23)转动进而实现摄像头(11)的转动。

7.根据权利要求6所述的种多媒体经教选投仪，其特征在于，固定轴(19)的下方安装有旋转套(20)是在旋转套(20)内套装有轴承，固定轴(19)安装在轴承内且设置防脱离的卡簧。

8.根据权利要求1所述的种多媒体经教选投仪，其特征在于，投影信息调取单元的投影信息调取过程，通过对实体教材或资料中选定知识信息进行编号后拍照或扫描，并存储于教学硬盘中，或者通过调取数据库或网络数据信息并存储于教学硬盘中，在向教学硬盘存储时，将各存储信息剪切或粘贴形成标准版面以适应投影屏面积，并分别进行编号，将教学硬盘与多媒体通过数据线连接后，通过多媒体设备根据捕捉辅屏编号信息选择相应存档编号，并通过存档编号调取存档内容，并投放至投影屏上。

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