CN112837562A - 一种高效教学用多源投影系统及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明一种高效教学用多源投影系统，包括承载底座、驱动导轨、定位框、承载框、光电玻璃显示器、主投影仪、辅助投影仪、操控键盘、视频信号处理电路及驱动控制电路，主投影仪嵌于承载底座内，通过驱动导轨与承载底座内侧面连接，定位框下端面通过转台机构与承载底座上端面铰接，光电玻璃显示器嵌于定位框内，承载框上端面与承载底座铰接，操控键盘嵌于承载框内，视频信号处理电路及驱动控制电路均嵌于承载底座内。其使用方法包括设备预制及投影教学等两个步骤。本发明一方面集成化、模块化程度高，使用灵活方便，具有良好的数据处理能力和灵活的投影操作能力；另一方面在运行中，具有良好的环境适应能力，并具有良好的散热降温能力。

Description

一种高效教学用多源投影系统及使用方法

技术领域

本发明涉及一种投影设备及方法，属于教学辅助设备技术领域。

背景技术

此外，传统的投影仪设备在运行中，往往仅通过其自身的散热风机进行降温作业，散热能力较差，长时间运行时极易因温度过高而导致设备故障，影响使用寿命，从而增加了教学设备使用及维护成本，同时也对教学作业的效率和计划造成较大的影响，难以有效满足使用的需要。

针对这一现状，迫切需要开发一种全新的投影教学辅助设备，以满足实际使用的需要。

发明内容

针对现有技术上存在的不足，本发明提供一种高效教学用多源投影系统及方法，以达到教学灵活性和便捷性的目的。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

一种高效教学用多源投影系统，包括承载底座、驱动导轨、定位框、承载框、光电玻璃显示器、主投影仪、辅助投影仪、操控键盘、投影键盘、视频信号处理电路及驱动控制电路，承载底座为“凵”字形槽状结构，主投影仪嵌于承载底座内，其侧表面通过驱动导轨与承载底座内侧面滑动连接，且主投影仪光轴与承载底座轴线相交并呈0°—90°夹角，驱动导轨后端面通过转台机构与承载底座侧壁内表面铰接，与承载底座侧壁内表面平行分布并与承载底座槽底呈0°—90° 夹角，主投影仪连接的转台机构与驱动导轨间滑动连接，辅助投影仪通过转台机构与主投影仪上端面铰接，且辅助投影仪光轴与承载底座底部呈0°—90°夹角，并与承载底座轴线相交，定位框下端面通过转台机构与承载底座上端面铰接，并与承载底座上端面呈0°—120°夹角，光电玻璃显示器嵌于定位框内，并与定位框同轴分布，承载框为“凵”字形槽状框架结构，承载框上端面与承载底座后端面顶部间通过棘轮机构铰接，且承载框前端面与承载底座后端面呈0°—180°夹角，投影键盘通过棘轮机构与承载框侧表面铰接，并与定位框前端面呈0°—90°夹角，操控键盘至少一个，嵌于承载框内，并与承载框前端面平行分布，视频信号处理电路及驱动控制电路均嵌于承载底座内，其中视频信号处理电路分别与光电玻璃显示器、主投影仪、辅助投影仪间建立数据连接，驱动控制电路分别与驱动导轨、光电玻璃显示器、主投影仪、辅助投影仪、操控键盘、投影键盘、视频信号处理电路电气连接。

进一步的，所述的承载底座前端面设透明防护板，外侧面均布定位机构，其中所述定位机构至少两个，以承载底座轴线对称分布。

进一步的，所述的透明防护板包括透明面板、透镜组、伸缩杆，其中所述透明面板通过两条伸缩杆与承载底座前端面铰接，所述透明面板为横断面呈矩形的板状结构，所述透镜组嵌于透明面板内，其光轴与透明面板垂直分布并与主投影仪光轴同轴分布，所述伸缩杆对称分布在透明面板两侧，其前端面及后端面分别与透明面板后端面及承载底座前端面的内侧面通过棘轮机构铰接，且伸缩杆轴线与承载底座底部呈0°—90度夹角。

进一步的，所述的定位机构包括调节臂、调节螺栓及棘轮机构，其中所述调节臂为横断面呈矩形，且长度为承载基座长度的1/3—2/3，所述调节臂后端面通过棘轮机构与承载底座外侧面铰接，且调节臂轴线与承载底座外侧面平行分布，所述调节臂轴线与承载底座呈0°—90°夹角，所述调节臂下端面设与调节臂轴线平行分布的导向滑槽，调节臂下端面通过导向滑槽与一条调节螺栓连接，且调节螺栓轴线与调节臂下端面垂直分布，所述调节螺栓与棘轮机构间间距不小于调节臂长度的1/2。

进一步的，所述的承载底座包括硬质底板、散热翅板、内衬板、引流风机、温度传感器，其中所述硬质底板和内衬板均为横断面呈“凵”字形槽状结构，所述内衬板嵌于硬质底板内并与硬质底板同轴，所述硬质底板和内衬板间通过若干散热翅板相互连接，且散热翅板分别与硬质底板、内衬板相互垂直连接，相邻两条散热翅板间构成一条散热风道，所述散热风道均与引流风机连通，并环绕引流风机均布，且散热风道对应的内衬板上均布若干散热风口，所述引流风机嵌于硬质底板下端面，且引流风机对应的硬质底板设通风口，嵌于通风口内并与通风口同轴分布，所述温度传感器至少两个，与内衬板内侧面连接并对称分布在主投影仪轴线两侧，所述引流风机、温度传感器均与驱动控制电路电气连接。

进一步的，所述的承载底座内设隔板，并通过隔板对视频信号处理电路及驱动控制电路进行包覆隔离，所述视频信号处理电路及驱动控制电路对应的承载底座外表面设至少一个接线端子并与接线端子电气连接。

进一步的，所述的驱动控制电路为基于FPGA、DSP芯片、可编程控制器、物联网控制器中任意一种为基础的电路系统，且驱动控制电路另设蓄电池组、多路稳压电源、基于MOS场效应管的驱动单元电路、CAN现场通讯总线电路、晶振时钟电路、串口通讯电路、I/O接口电路及继电器控制电路，其中所述多路稳压电源、基于MOS场效应管的驱动单元电路、CAN现场通讯总线电路均与驱动控制电路电气连接，所述CAN现场通讯总线电路另分别与晶振时钟电路、串口通讯电路、I/O接口电路电气连接，所述基于MOS场效应管的驱动单元电路分别与串口通讯电路、I/O接口电路及继电器控制电路电气连接，所述多路稳压电源领域蓄电池组电气连接。

一种高效教学用多源投影系统的使用方法，包括以下步骤：

S1，设备预制，首先将本发明转移至指定的工作位置，并由定位机构对本发明进行初步定位，然后将外部数据通讯系统和供电系统与本发明间通过接线端子建立数据连接，完成本发明装配定位；

S2，投影教学，完成S1步骤，首先调节本发明的承载框和定位框与水平面间的夹角，操作人员通过承载框的操控键盘对本发明进行操控，在操控过程中，首先通过驱动导轨和定位机构配合调整主投影仪光轴与投影位置同轴分布，并驱动主投影仪运行；然后将视频信号处理电路接收的外部视频信号一方面通过主投影仪进行投影作业；另一方面通过光电玻璃显示器和辅助投影仪对投影数据进行辅助显示；最后在完成显示后，学员通过主投影仪投影内容进行学习作业，教师则通过光电玻璃显示器的辅助显示数据、并在操控键盘、投影键盘操控配合下进行同步教学作业。

进一步的，所述的S2步骤中，在进行投影教学作业时，由承载底座同时对主投影仪、辅助投影仪、视频信号处理电路及驱动控制电路进行降温作业。

本发明一方面集成化、模块化程度高，运行自动化程度，使用灵活方便，具有良好的数据处理能力和灵活的投影操作能力；另一方面在运行中，具有良好的环境适应能力，并具有良好的散热降温能力，从而极大的提高了投影作业的灵活性和可靠性。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明。

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明侧面剖视局部结构示意图；

图3为承载底座俯视局部结构意图；

图4驱动控制电路电气原理示意图；

图5为本发明方法流程图。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1-4所示，一种高效教学用多源投影系统，包括承载底座1、驱动导轨2、定位框3、承载框4、光电玻璃显示器5、主投影仪6、辅助投影仪7、操控键盘8、投影键盘9、视频信号处理电路10及驱动控制电路11，承载底座1为“凵”字形槽状结构，主投影仪6嵌于承载底座1内，其侧表面通过驱动导轨2与承载底座1内侧面滑动连接，且主投影仪6光轴与承载底座1轴线相交并呈0°—90°夹角，驱动导轨2后端面通过转台机构12与承载底座1侧壁内表面铰接，与承载底座1侧壁内表面平行分布并与承载底座1槽底呈0°—90° 夹角，主投影仪6连接的转台机构12与驱动导轨2间滑动连接，辅助投影仪7通过转台机构12与主投影仪6上端面铰接，且辅助投影仪7光轴与承载底座1底部呈0°—90°夹角，并与承载底座1轴线相交，定位框3下端面通过转台机构12与承载底座1上端面铰接，并与承载底座1上端面呈0°—120°夹角，光电玻璃显示器5嵌于定位框3内，并与定位框3同轴分布，承载框4为“凵”字形槽状框架结构，承载框4上端面与承载底座1后端面顶部间通过棘轮机构13铰接，且承载框4前端面与承载底座1后端面呈0°—180°夹角，投影键盘9通过棘轮机构13与承载框4侧表面铰接，并与定位框4前端面呈0°—90°夹角，操控键盘9至少一个，嵌于承载框4内，并与承载框4前端面平行分布，视频信号处理电路10及驱动控制电路11均嵌于承载底座1内，其中视频信号处理电路10分别与光电玻璃显示器5、主投影仪6、辅助投影仪7间建立数据连接，驱动控制电路11分别与驱动导轨2、光电玻璃显示器5、主投影仪6、辅助投影仪7、操控键盘8、投影键盘9、视频信号处理电路10电气连接。

本实施例中，所述的承载底座1前端面设透明防护板14，外侧面均布定位机构15，其中所述定位机构15至少两个，以承载底座1轴线对称分布。

其中，所述的透明防护板14包括透明面板141、透镜组142、伸缩杆143，其中所述透明面板141通过两条伸缩杆143与承载底座1前端面铰接，所述透明面板141为横断面呈矩形的板状结构，所述透镜组142嵌于透明面板141内，其光轴与透明面板141垂直分布并与主投影仪6光轴同轴分布，所述伸缩杆143对称分布在透明面板141两侧，其前端面及后端面分别与透明面板141后端面及承载底座1前端面的内侧面通过棘轮机构13铰接，且伸缩杆143轴线与承载底座1底部呈0°—90度夹角。

需要说明的，所述的定位机构15包括调节臂151、调节螺栓152及棘轮机构13，其中所述调节臂151为横断面呈矩形，且长度为承载基座1长度的1/3—2/3，所述调节臂151后端面通过棘轮机构13与承载底座1外侧面铰接，且调节臂151轴线与承载底座1外侧面平行分布，所述调节臂151轴线与承载底座1呈0°—90°夹角，所述调节臂151下端面设与调节臂151轴线平行分布的导向滑槽153，调节臂151下端面通过导向滑槽153与一条调节螺栓152连接，且调节螺栓152轴线与调节臂151下端面垂直分布，所述调节螺栓152与棘轮机构13间间距不小于调节臂151长度的1/2。

重点说明的，所述的承载底座1包括硬质底板101、散热翅板102、内衬板103、引流风机104、温度传感器105，其中所述硬质底板101和内衬板102均为横断面呈“凵”字形槽状结构，所述内衬板103嵌于硬质底板101内并与硬质底板101同轴，所述硬质底板101和内衬板103间通过若干散热翅板102相互连接，且散热翅板102分别与硬质底板101、内衬板103相互垂直连接，相邻两条散热翅板102间构成一条散热风道106，所述散热风道106均与引流风机104连通，并环绕引流风机104均布，且散热风道106对应的内衬板103上均布若干散热风口107，所述引流风机104嵌于硬质底板101下端面，且引流风机104对应的硬质底板101设通风口108，嵌于通风口108内并与通风口108同轴分布，所述温度传感器105至少两个，与内衬板103内侧面连接并对称分布在主投影仪6轴线两侧，所述引流风机104、温度传感器105均与驱动控制电路11电气连接。

此外，所述的承载底座1内设隔板16，并通过隔板16对视频信号处理电路10及驱动控制电路11进行包覆隔离，所述视频信号处理电路10及驱动控制电路11对应的承载底1座外表面设至少一个接线端子17并与接线端子17电气连接。

本实施例中，所述的驱动控制电路11为基于FPGA、DSP芯片、可编程控制器、物联网控制器中任意一种为基础的电路系统，且驱动控制电路11另设蓄电池组、多路稳压电源、基于MOS场效应管的驱动单元电路、CAN现场通讯总线电路、晶振时钟电路、串口通讯电路、I/O接口电路及继电器控制电路，其中所述多路稳压电源、基于MOS场效应管的驱动单元电路、CAN现场通讯总线电路均与驱动控制电路电气连接，所述CAN现场通讯总线电路另分别与晶振时钟电路、串口通讯电路、I/O接口电路电气连接，所述基于MOS场效应管的驱动单元电路分别与串口通讯电路、I/O接口电路及继电器控制电路电气连接，所述多路稳压电源领域蓄电池组电气连接。

如图5所示，一种高效教学用多源投影系统的使用方法，包括以下步骤：

S1，设备预制，首先将本发明转移至指定的工作位置，并由定位机构对本发明进行初步定位，然后将外部数据通讯系统和供电系统与本发明间通过接线端子建立数据连接，完成本发明装配定位；

S2，投影教学，完成S1步骤，首先调节本发明的承载框和定位框与水平面间的夹角，操作人员通过承载框的操控键盘对本发明进行操控，在操控过程中，首先通过驱动导轨和定位机构配合调整主投影仪光轴与投影位置同轴分布，并驱动主投影仪运行；然后将视频信号处理电路接收的外部视频信号一方面通过主投影仪进行投影作业；另一方面通过光电玻璃显示器和辅助投影仪对投影数据进行辅助显示；最后在完成显示后，学员通过主投影仪投影内容进行学习作业，教师则通过光电玻璃显示器的辅助显示数据、并在操控键盘、投影键盘操控配合下进行同步教学作业。

本实施例中，所述的S2步骤中，在进行投影教学作业时，由承载底座同时对主投影仪、辅助投影仪、视频信号处理电路及驱动控制电路进行降温作业。

同时，所述的S2步骤中，在进行投影教学作业时，在调节主投影仪时，另可通过调整透明防护板的位置及与主投影仪间间距，达到辅助调整投影焦距的目的，进一步提高本发明使用范围及灵活性。

本发明一方面集成化、模块化程度高，运行自动化程度，使用灵活方便，具有良好的数据处理能力和灵活的投影操作能力；另一方面在运行中，具有良好的环境适应能力，并具有良好的散热降温能力，从而极大的提高了投影作业的灵活性和可靠性。

本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制。上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理。在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进。这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种高效教学用多源投影系统，其特征在于：所述高效教学用多源投影系统包括承载底座、驱动导轨、定位框、承载框、光电玻璃显示器、主投影仪、辅助投影仪、操控键盘、投影键盘、视频信号处理电路及驱动控制电路，承载底座为“凵”字形槽状结构，所述主投影仪嵌于承载底座内，其侧表面通过驱动导轨与承载底座内侧面滑动连接，且主投影仪光轴与承载底座轴线相交并呈0°—90°夹角，所述驱动导轨后端面通过转台机构与承载底座侧壁内表面铰接，与承载底座侧壁内表面平行分布并与承载底座槽底呈0°—90°夹角，所述主投影仪连接的转台机构与驱动导轨间滑动连接，所述辅助投影仪通过转台机构与主投影仪上端面铰接，且辅助投影仪光轴与承载底座底部呈0°—90°夹角，并与承载底座轴线相交，所述定位框下端面通过转台机构与承载底座上端面铰接，并与承载底座上端面呈0°—120°夹角，所述光电玻璃显示器嵌于定位框内，并与定位框同轴分布，所述承载框为“凵”字形槽状框架结构，承载框上端面与承载底座后端面顶部间通过棘轮机构铰接，且承载框前端面与承载底座后端面呈0°—180°夹角，所述投影键盘通过棘轮机构与承载框侧表面铰接，并与定位框前端面呈0°—90°夹角，所述操控键盘至少一个，嵌于承载框内，并与承载框前端面平行分布，所述视频信号处理电路及驱动控制电路均嵌于承载底座内，其中所述视频信号处理电路分别与光电玻璃显示器、主投影仪、辅助投影仪间建立数据连接，所述驱动控制电路分别与驱动导轨、光电玻璃显示器、主投影仪、辅助投影仪、操控键盘、投影键盘、视频信号处理电路电气连接。

2.根据权利要求1所述的一种高效教学用多源投影系统，其特征在于：所述的承载底座前端面设透明防护板，外侧面均布定位机构，其中所述定位机构至少两个，以承载底座轴线对称分布。

3.根据权利要求2所述的一种高效教学用多源投影系统，其特征在于：所述的透明防护板包括透明面板、透镜组、伸缩杆，其中所述透明面板通过两条伸缩杆与承载底座前端面铰接，所述透明面板为横断面呈矩形的板状结构，所述透镜组嵌于透明面板内，其光轴与透明面板垂直分布并与主投影仪光轴同轴分布，所述伸缩杆对称分布在透明面板两侧，其前端面及后端面分别与透明面板后端面及承载底座前端面的内侧面通过棘轮机构铰接，且伸缩杆轴线与承载底座底部呈0°—90度夹角。

4.根据权利要求2所述的一种高效教学用多源投影系统，其特征在于：所述的定位机构包括调节臂、调节螺栓及棘轮机构，其中所述调节臂为横断面呈矩形，且长度为承载基座长度的1/3—2/3，所述调节臂后端面通过棘轮机构与承载底座外侧面铰接，且调节臂轴线与承载底座外侧面平行分布，所述调节臂轴线与承载底座呈0°—90°夹角，所述调节臂下端面设与调节臂轴线平行分布的导向滑槽，调节臂下端面通过导向滑槽与一条调节螺栓连接，且调节螺栓轴线与调节臂下端面垂直分布，所述调节螺栓与棘轮机构间间距不小于调节臂长度的1/2。

5.根据权利要求1所述的一种高效教学用多源投影系统，其特征在于：所述的承载底座包括硬质底板、散热翅板、内衬板、引流风机、温度传感器，其中所述硬质底板和内衬板均为横断面呈“凵”字形槽状结构，所述内衬板嵌于硬质底板内并与硬质底板同轴，所述硬质底板和内衬板间通过若干散热翅板相互连接，且散热翅板分别与硬质底板、内衬板相互垂直连接，相邻两条散热翅板间构成一条散热风道，所述散热风道均与引流风机连通，并环绕引流风机均布，且散热风道对应的内衬板上均布若干散热风口，所述引流风机嵌于硬质底板下端面，且引流风机对应的硬质底板设通风口，嵌于通风口内并与通风口同轴分布，所述温度传感器至少两个，与内衬板内侧面连接并对称分布在主投影仪轴线两侧，所述引流风机、温度传感器均与驱动控制电路电气连接。

6.根据权利要求1所述的一种高效教学用多源投影系统，其特征在于：所述的承载底座内设隔板，并通过隔板对视频信号处理电路及驱动控制电路进行包覆隔离，所述视频信号处理电路及驱动控制电路对应的承载底座外表面设至少一个接线端子并与接线端子电气连接。

7.根据权利要求1所述的一种高效教学用多源投影系统，其特征在于：所述的驱动控制电路为基于FPGA、DSP芯片、可编程控制器、物联网控制器中任意一种为基础的电路系统，且驱动控制电路另设蓄电池组、多路稳压电源、基于MOS场效应管的驱动单元电路、CAN现场通讯总线电路、晶振时钟电路、串口通讯电路、I/O接口电路及继电器控制电路，其中所述多路稳压电源、基于MOS场效应管的驱动单元电路、CAN现场通讯总线电路均与驱动控制电路电气连接，所述CAN现场通讯总线电路另分别与晶振时钟电路、串口通讯电路、I/O接口电路电气连接，所述基于MOS场效应管的驱动单元电路分别与串口通讯电路、I/O接口电路及继电器控制电路电气连接，所述多路稳压电源领域蓄电池组电气连接。

8.一种高效教学用多源投影系统的使用方法，其特征在于：所述的高效教学用多源投影系统的使用方法包括以下步骤：

S1，设备预制，首先将本发明转移至指定的工作位置，并由定位机构对本发明进行初步定位，然后将外部数据通讯系统和供电系统与本发明间通过接线端子建立数据连接，完成本发明装配定位；

S2，投影教学，完成S1步骤，首先调节本发明的承载框和定位框与水平面间的夹角，操作人员通过承载框的操控键盘对本发明进行操控，在操控过程中，首先通过驱动导轨和定位机构配合调整主投影仪光轴与投影位置同轴分布，并驱动主投影仪运行；然后将视频信号处理电路接收的外部视频信号一方面通过主投影仪进行投影作业；另一方面通过光电玻璃显示器和辅助投影仪对投影数据进行辅助显示；最后在完成显示后，学员通过主投影仪投影内容进行学习作业，教师则通过光电玻璃显示器的辅助显示数据、并在操控键盘、投影键盘操控配合下进行同步教学作业。

9.根据权利要求1所述的一种高效教学用多源投影系统的使用方法，其特征在于：所述的S2步骤中，在进行投影教学作业时，由承载底座同时对主投影仪、辅助投影仪、视频信号处理电路及驱动控制电路进行降温作业。

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