CN114560357A - 投影设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种投影设备，属于投影技术领域。该投影设备包括：光学引擎和投影屏幕，投影屏幕包括基座、卷曲机构、升降机构、幕片和控制器；卷曲机构限位在基座上，幕片的第一侧边与卷曲机构固定连接；升降机构包括多组升降组件和横梁，每组升降组件包括升降架、升降电机和减速齿轮组；升降架的第一端与基座可旋转连接，升降架的第二端与横梁可旋转连接，减速齿轮组分别与升降电机和升降架连接，幕片的第二侧边与横梁固定连接。本申请实施例中，通过减速齿轮组能够将升降电机的转速和输出的扭矩进行调整，以输出较小的转速和较大的扭矩，这样，即可保证升降架升降过程的稳定性和可靠性，也即是保证了幕片升降的稳定性和可靠性。

Description

投影设备

技术领域

本申请实施例涉及投影技术领域，特别涉及一种投影设备。

背景技术

随着科技的不断发展，投影设备越来越多的应用于人们的工作和生活中。目前，投影设备主要包括光学引擎和投影屏幕。其中，光学引擎的出光口朝向投影屏幕，以出射光束至投影屏幕，投影屏幕用于接收该光束，以实现画面的显示。

发明内容

本申请实施例提供了一种投影设备，能够保证投影设备包括的投影屏幕升降的稳定性和可靠性。所述技术方案如下：

一种投影设备，所述投影设备包括：

光学引擎，所述光学引擎用于出射光束；

投影屏幕，所述投影屏幕包括基座、卷曲机构、升降机构、幕片和控制器；

所述卷曲机构限位在所述基座上，所述幕片的第一侧边与所述卷曲机构固定连接，所述卷曲机构能够控制所述幕片卷曲以收起所述幕片；

所述升降机构包括多组升降组件和横梁，每组升降组件包括升降架、升降电机和减速齿轮组；

所述升降架的第一端与所述基座可旋转连接，所述升降架的第二端与所述横梁可旋转连接，所述减速齿轮组分别与所述升降电机和所述升降架连接，所述幕片的第二侧边与所述横梁固定连接；

所述控制器与所述升降电机电连接，所述控制器用于调整所述升降电机的转速，所述升降电机能够通过所述减速齿轮组驱动所述升降架升降，所述升降架升起时撑起所述横梁以展开所述幕片，所述幕片展开时接收所述光束，所述第一侧边与所述第二侧边相对。

可选地，所述减速齿轮组包括主动轮、从动轮和驱动轮；

所述主动轮、所述从动轮和所述驱动轮可旋转的支撑在所述基座上，且所述主动轮、所述从动轮和所述驱动轮依次啮合；

所述主动轮与所述升降电机的输出轴连接，所述升降电机能够带动所述主动轮旋转，所述驱动轮与所述升降架的第一端固定连接，且所述驱动轮的轴向与所述升降架所在的平面垂直。

可选地，所述主动轮的轴向与所述升降电机的轴向平行。

可选地，所述主动轮与所述升降电机的输出轴通过传动带连接。

可选地，所述主动轮与所述升降电机的输出轴固定连接。

可选地，所述主动轮的轴向与所述升降电机的轴向垂直。

可选地，所述减速齿轮组还包括涡轮和蜗杆；

所述涡轮可旋转的支撑在所述基座上，所述蜗杆的一端与所述升降电机的输出轴固定连接，所述蜗杆与所述涡轮啮合；

所述主动轮与所述蜗杆固定连接，且所述主动轮的轴向与所述蜗杆的轴向重合。

可选地，每组升降组件还包括减速箱，所述减速齿轮组位于所述减速箱内。

可选地，所述升降电机和所述减速齿轮组固定在所述基座上，所述减速齿轮组与所述升降架的第一端固定连接。

可选地，每组升降组件还包括第一霍尔传感器，所述第一霍尔传感器固定在所述升降电机上，所述第一霍尔传感器与所述控制器电连接，所述第一霍尔传感器用于检测所述升降电机的旋转角度。

可选地，所述升降机构还包括倾角传感器，所述倾角传感器固定在所述横梁上，所述倾角传感器与所述控制器电连接，所述倾角传感器用于检测所述横梁的倾角。

一种幕片的上升控制方法，所述方法应用于上述方面所述的投影设备，所述方法包括：

当所述控制器接收到上升指令时，所述控制器控制所述升降电机启动，所述上升指令用于指示所述控制器控制所述升降电机带动所述升降架上升；

所述控制器确定所述升降电机的转速，同时生成所述升降电机的升降信息，所述升降信息包括所述转速或所述升降电机的持续启动时长；

当所述升降信息满足预设条件时，所述控制器基于所述转速控制所述升降电机转送；

当所述升降信息不满足预设条件时，所述控制器控制所述升降电机停止。

可选地，所述控制器确定所述升降电机的转速，包括：

所述控制器确定所述升降电机的启动持续时长；

所述控制器基于所述持续时长按照如下第一公式和第二公式确定所述升降电机的转速；

ω＝4×10^-10×t⁶-10^-7×t⁵+10^-5×t⁴-5×10^-4×t³+0.0105×t²-0.1063×t+0.987(1)

n₁＝ω÷2π (2)

其中，所述第一公式和所述第二公式中，所述ω是指所述升降电机的角速度；所述t是指所述升降电机启动的持续时长；所述n₁是指所述升降电机的转速。

可选地，所述卷曲机构包括卷曲电机和第二霍尔传感器，每组升降组件还包括第一霍尔传感器，所述控制器基于所述转速控制所述升降架升降之后，还包括：

所述控制器获取第一旋转角度和第二旋转角度，所述第一旋转角度是所述第一霍尔传感器检测的所述升降电机的旋转角度，所述第二旋转角度是所述第二霍尔传感器检测的所述卷曲电机的旋转角度；

所述控制器基于所述第一旋转角度确定第一上升高度，以及基于所述第二旋转角度确定第二上升高度；

当所述第一上升高度与所述第二上升高度之间的差值大于差值阈值时，所述控制器调整所述升降电机或所述卷曲电机的转速，并返回至所述控制器获取第一旋转角度和第二旋转角度的步骤，直至所述第一上升高度与所述第二上升高度之间的差值小于或等于所述差值阈值。

可选地，所述升降机构还包括倾角传感器，所述控制器控制所述升降电机停止之后，还包括：

所述控制器获取所述倾角传感器检测的倾角；

当所述倾角大于角度阈值时，所述控制器基于所述倾角确定上升距离和所述横梁的倾斜方向；

所述控制器基于所述上升距离确定第三旋转角度，并基于所述倾斜方向确定目标升降电机；

所述控制器基于所述第三旋转角度控制所述目标升降电机旋转

本申请实施例提供的技术方案的有益效果至少包括：

本申请实施例中，使用该投影设备时，可通过卷曲机构和升降机构的配合，实现幕片的展开，同时可通过控制器调整升降机构包括的升降电机的转速，进而保证幕片匀速上升，从而提高了画面的显示效果，保证该投影设备的可靠性；而不使用该投影设备时，可通过卷曲机构和升降机构的配合，实现幕片的收起，以减小该投影设备所占的空间。另外，通过升降机构包括的减速齿轮组能够将升降电机的转速和输出的扭矩进行调整，以输出较小的转速和较大的扭矩，这样，通过较小的转速和较大的扭矩保证了升降架升降过程的稳定性和可靠性，也即是保证了幕片升降的稳定性和可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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是本申请实施例提供的一种投影设备的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的一种光学引擎的结构示意图；

图3是本申请实施例提供的一种升降机构的结构示意图；

图4是本申请实施例提供的另一种升降机构的结构示意图；

图5是本申请实施例提供的一种减速齿轮组的俯视结构示意图；

图6是本申请实施例提供的一种减速齿轮组的主视结构示意图；

图7是本申请实施例提供的一种幕片的上升控制方法的流程示意图。

附图标记：

1：光学引擎；2：投影屏幕；3：收纳部；

11：光源系统；12：照明系统；13：镜头；14：散热组件；

21：基座；22：卷曲机构；23：升降机构；24：幕片；

231：横梁；232：升降架；233：升降电机；234：减速齿轮组；235：减速箱；

2321：第一连杆；2322：第二连杆；

2341：主动轮；2342：从动轮；2343：驱动轮；2344：涡轮；2345：蜗杆；

31：第一容置部；32：第二容置部。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。

图1示例了本申请实施例的一种投影设备的结构示意图。如图1所示，投影设备包括：光学引擎1，光学引擎1用于出射光束；投影屏幕2，投影屏幕2包括基座21、卷曲机构22、升降机构23和幕片24，卷曲机构22限位在基座21上，升降机构23固定在基座21上，幕片24的第一侧边与卷曲机构22固定连接，卷曲机构22能够控制幕片24卷曲以收起幕片24，幕片24的第二侧边与升降机构23固定连接，升降机构23能够控制幕片24展开以接收光学引擎1出射的光束。其中，幕片24的第一侧边与第二侧边相对。

这样，使用该投影设备时，可通过卷曲机构22和升降机构23的配合，实现幕片24的展开，保证该投影设备的正常使用；而不使用该投影设备时，可通过卷曲机构22和升降机构23的配合，实现幕片24的收起，以减小该投影设备所占的空间。

本申请实施例中，投影设备为激光投影设备。可选地，激光投影设备为超短焦投影设备，此时超短焦投影设备包括的光学引擎1为超短焦光学引擎，示例地，超短焦光学引擎为DLP(Digital Light Procession，数字光处理)光学引擎。由于光学引擎1为超短焦光学引擎，这样，超短焦光学引擎到投影屏幕2包括的幕片24所在平面的距离能够设置成较短距离，也即是能够缩短光学引擎1与投影屏幕2之间的距离，以便于光学引擎1与投影屏幕2的一体化设计。

如图2所示，光学引擎1包括的光源系统11、照明系统12和镜头13。其中，光源系统11、照明系统12和镜头13的具体结构可参考相关技术，本申请实施例对此不做限定。

示例地，使用红、绿、蓝三基色固态激光器作为光源系统11，或者使用固态激光器激发荧光物质作为光源系统11，或者使用固态激光器结合LED(Light-Emitting Diode，发光二极管)光源作为光源系统11等。

光学引擎1的使用过程中，光源系统11发出三基色光束，且该三基色光束通过照明系统12中的镜片进行整合处理后，照射至照明系统12中的DMD(Digital MicromirrorDevice，数字微镜器件)表面，再通过DMD将整合处理后的光束旋转反射至镜头13，以经过镜头13扩散后出射至幕片24，实现在幕片24上多彩画面的显示。其中，DMD是一种含有很多可快速翻转的小反射镜的显示芯片。

如图2所示，光学引擎1还包括散热组件14，以便于通过散热组件14对光源系统11、照明系统12和镜头13进行散热，避免光源系统11、照明系统12和镜头13内部聚集的热量造成器件温度过高而影响器件的光学性能。示例地，散热组件14包括风扇、液冷装置等。

本申请实施例中，投影设备包括功能组件，功能组件与光学引擎1电连接，功能组件用于与外接电源电连接，光学引擎1能够在功能组件的配合下出射光束。

其中，功能组件包括电源板、显示板和控制主板；电源板分别与光学引擎1、显示板和控制主板连接，电源板还用于与外接电源连接，显示板分别与光学引擎1和控制主板电连接。

结合上述对光学引擎1的解释，电源板与光源系统11电连接，显示板与照明系统12包括的DMD电连接。

其中，电源板能够输出电压或电流驱动信号，进而便于为显示板和光源系统11等器件供电，以保证投影设备的正常使用。控制主板为电视(Television，TV)主板，控制主板的插接端用于连接电脑、手机、优盘等外接设备，控制主板用于接收外接设备传输的多媒体数据，并对多媒体数据解码得到视频信号，之后将解码的视频信号传输至显示板。再之后显示板将接收的视频信号转换为驱动信号后传输至照明系统12包括的DMD，以便于DMD板基于该驱动信号驱动DMD上的小反射镜进行偏转，从而通过DMD出射光束并经镜头13扩散后至幕片24上，实现多彩画面的显示。

本申请实施例中，投影屏幕2包括的幕片24为光学幕片，比如为可卷曲的菲涅尔光学屏，或者为柔性的黑栅幕，这样的幕片24相比于传统的幕片具有较高的光学增益，能够尽可能的还原光束的亮度和对比度，且通过卷曲机构22和升降机构23的拉伸，能够实现较高的平整度，以使得幕片24的画面显示效果更优。

本申请实施例中，如图1所示，投影设备还包括收纳部3，收纳部3具有第一容置部31和第二容置部32，光学引擎1固定在第一容置部31内，第一容置部31具有透光区，光学引擎1出射的光束透过透光区，投影屏幕2包括的基座21固定在第二容置部32内，第二容置部32具有开口，升降机构23能够控制幕片24穿过该开口并展开。这样，卷曲机构22卷曲幕片24时，即可将幕片24收起至第二容置部32内，进而在不使用投影设备时，通过第一容置部31和第二容置部32能够对光学引擎1和投影屏幕2分别进行保护，避免在外物撞击下移位或损坏等。

可选地，第一容置部31和第二容置部32一体式设置，从而能够保证光学引擎1与投影屏幕2的一体化，避免光学引擎1与投影屏幕2之间相对移位的情况，从而保证投影屏幕2能够完全接收光学引擎1出射的光束，以保证幕片24的画面显示效果。

在另一些实施例中，第一容置部31和第二容置部32分体式设置，这样便于光学引擎1和投影屏幕2的单独搬运，以及在光学引擎1或投影屏幕2出现故障时，便于光学引擎1和投影屏幕2的单独送检。

可选地，第二容置部32的开口处具有盖板，这样在不使用投影设备时，通过盖板对第二容置部32上的开口进行遮挡，从而能够避免脏污进入第二容置部32；而在使用投影设备时，打开盖板，通过升降机构23配合卷曲机构22控制幕片24展开，以保证幕片24的正常升降。

其中，盖板通过滑动的方式或者旋转的方式在遮挡该开口和避开该开口之间切换。

示例地，第二容置部32内具有电动升降杆，电动升降杆的固定端固定在第二容置部32内，电动升降杆的升降端与盖板可旋转连接，盖板具有限位柱，限位柱可活动的限位在第二容置部32的侧壁上；电动升降杆与盖板的连接点，以及限位柱所在的直线与盖板的长度方向不平行，电动升降杆用于调整该连接点的高度，以控制盖板旋转。这样，通过电动升降杆调整该连接点的高度，此时盖板基于限位柱相对第二容置部32的侧壁旋转，从而实现盖板的旋转。当盖板旋转时，实现避开该开口或者遮挡该开口。

其中，第二容置部32上与自身长度方向垂直的侧壁具有滑槽，限位柱可滑动的限位在滑槽内。这样，在通过电动升降杆调整连接点的高度时，盖板基于限位柱在滑槽内旋转，以实现盖板的旋转，同时限位柱在滑槽内滑动。

本申请实施例中，卷曲机构22为储能式机构或者电动式机构。当卷曲机构22为电动式机构时，卷曲机构22至少包括卷曲电机和卷筒，卷筒可旋转的限位在基座21上，卷曲电机与卷筒传动连接，幕片24的第一侧边与卷筒固定连接。这样，在卷曲电机带动卷筒旋转时，即可带动幕片24卷曲在卷筒上，实现幕片24的收起。

可选地，卷筒的两端通过轴承限位在基座21的侧壁，或者卷筒的两端通过支撑结构可旋转的限位支撑在基座21上。

其中，支撑结构的高度可调，以便于通过支撑机构调整卷筒的至少一端的高度，从而保证了卷筒的灵活性。

本申请实施例中，如图3所示，升降机构23包括多组升降组件和横梁231，每组升降组件包括升降架232、升降电机233和减速齿轮组234；升降架232的第一端与基座21可旋转连接，升降架232的第二端与横梁231可旋转连接，减速齿轮组234分别与升降电机233和升降架232连接，幕片24的第二侧边与横梁231固定连接；升降电机233能够通过减速齿轮组234驱动升降架232升降，升降架232升起时撑起横梁231以展开幕片24。

本申请实施例中，通过减速齿轮组234能够将升降电机233的转速和输出的扭矩进行调整，以通过减速齿轮组234输出较小的转速和较大的扭矩，这样，通过较小的转速和较大的扭矩保证了升降架232升降过程的稳定性和可靠性。

可选地，如图3所示，升降电机233和减速齿轮组234固定在基座21上，减速齿轮组234与升降架232的第一端固定连接。这样，通过升降电机233和减速齿轮组234的位置降低了升降机构23的重心，提高了升降机构23的稳定性。

其中，减速齿轮组234包括的齿轮通过齿轮支架可旋转的固定在基座21上，或者减速齿轮组234中除了与升降架232和/或升降电机233连接的齿轮之外其余齿轮通过齿轮支架可旋转的固定在基座21上。

当然，在另一些实施例中，升降电机233和减速齿轮组234固定在横梁231上，减速齿轮组234与升降架232的第二端固定连接。

其中，减速齿轮组234包括的齿轮通过齿轮支架可旋转的固定在横梁231上，或者减速齿轮组234中除了与升降架232和/或升降电机233连接的齿轮之外其余齿轮通过齿轮支架可旋转的固定在横梁231上。

可选地，如图4所示，每组升降组件还包括减速箱235，减速齿轮组234位于减速箱235内。这样，通过减速箱235对齿轮组的保护，避免了脏污附着在齿轮上，从而保证了减速齿轮组234之间的传动效果。

其中，减速箱235具有第一通孔和第二通孔，减速齿轮组234基于第一通孔和第二通孔分别与升降电机233和升降架232对应连接。

本申请实施例中，升降架232为铰接式升降架232，也即是升降架232是由多个连杆通过铰接的方式连接后组成的。

可选地，如图3或图4所示，升降架232包括第一连杆2321和第二连杆2322，第一连杆2321的第一端与基座21可旋转连接，第二连杆2322的第一端与横梁231可旋转连接，第一连杆2321的第二端与第二连杆2322的第二端铰接。

可选地，升降架232包括第一连杆、第二连杆、第一支撑杆和第二支撑杆；第一连杆的第一端与基座21可旋转连接，第二连杆的第一端与横梁231可旋转连接，第一连杆的第二端与第二连杆的第二端铰接，第一支撑杆的第一端与第一连杆可旋转连接，第二支撑杆的第一端与第二连杆可旋转连接，第一支撑杆的第二端与第二支撑杆的第二端铰接。

对于上述两种升降架232，减速齿轮组234与第一连杆2321的第一端固定连接，升降电机233能够通过减速齿轮组234带动第一连杆2321旋转，以调整第一连杆2321的第一端与第二连杆2322的第一端之间的距离，实现横梁231的升降；或者减速齿轮组234与第二连杆2322的第一端固定连接，升降电机233能够通过减速齿轮组234带动第二连杆2322旋转，以调整第一连杆2321的第一端与第二连杆2322的第一端之间的距离，实现横梁231的升降。

可选的，减速齿轮组234与第一连杆2321的第一端之间通过第一固定杆连接，第一连杆2321的第一端通过第一旋转轴与基座21连接，此时第一固定杆的长度方向与第一旋转轴的长度方向重合；或者减速齿轮组234与第二连杆2322的第一端之间通过第二固定杆连接，第二连杆2322的第一端通过第二旋转轴与横梁231连接，此时第二固定杆的长度方向与第二旋转轴的长度方向重合。

本申请实施例中，减速齿轮组234包括的齿轮的数量为多个，示例地，减速齿轮组234包括两个齿轮或者三个齿轮，只要能够将升降电机233输出的高转速和低扭矩调整为低转速和高扭矩即可，本申请实施例对此不做限定。

可选地，如图5所示，减速齿轮组234包括主动轮2341、从动轮2342和驱动轮2343；主动轮2341、从动轮2342和驱动轮2343可旋转的支撑在基座21上，且主动轮2341、从动轮2342和驱动轮2343依次啮合；主动轮2341与升降电机233的输出轴连接，升降电机233能够带动主动轮2341旋转，驱动轮2343与升降架232的第一端固定连接，且驱动轮2343的轴向与升降架232所在的平面垂直。

这样，即可通过主动轮2341、从动轮2342和驱动轮2343之间的啮合传递，将升降电机233输出的高转速和低扭矩调整为低转速和高扭矩。结合上述升降架232的结构，驱动轮2343与第一连杆2321的第一端固定连接，以保证驱动轮2343和第一连杆2321同步旋转。

其中，可通过如下第三公式计算出减速齿轮组234的传动比，之后在根据如下第四公式和第五公式分别确定第一连杆2321的旋转速度和第一连杆2321获得的扭矩，进而即可根据升降电机233的转速和输出扭矩，以及第一连杆2321所需要的旋转速度和获得的扭矩，调整减速齿轮组234的结构，以调整减速齿轮组234的传动比。

i＝i₁×i₂×i₃ (3)

n₂＝n₁÷i (4)

T₂＝T₁×i (5)

上述第三公式、第四公式和第五公式中，i是指减速齿轮组234的传动比；i₁是指升降电机233与主动轮2341之间的传动比；i₂是指主动轮2341与从动轮2342之间的传动比；i₃是指从动轮2342与驱动轮2343之间的传动比；n₁是指升降电机233的转速；n₂是指第一连杆2321的转速；T₁是指升降电机233的输出扭矩；T₂是指第一连杆2321获得的扭矩。

可选地，由于驱动轮2343与升降架232固定连接，此时也可以只将主动轮2341和从动轮2342可旋转的支撑在基座21上即可，也即是不需要对驱动轮2343进行支撑。

需要说明的是，上述所述实施例是指减速齿轮组234固定在基座21上的情况，而当减速齿轮组234固定在横梁231上时，则减速齿轮组234包括的主动轮2341、从动轮2342和驱动轮2343可旋转的支撑在基座21上，且驱动轮2343与升降架232的第二端固定连接。结合上述升降架232的结构，驱动轮2343与第二连杆2322的第一端固定连接，以保证驱动轮2343和第二连杆2322同步旋转。其中，通过上述第二公式和第三公式计算的n₂是指第二连杆2322的转速；T₂是指第二连杆2322获得的扭矩。

本申请实施例中，主动轮2341与升降电机233连接时，主动轮2341的轴向与升降电机233的轴向平行，或者如图5或图6所示，主动轮2341的轴向与升降电机233的轴向垂直。

当主动轮2341的轴向与升降电机233的轴向平行时，升降电机233和主动轮2341沿幕片24的厚度方向布置。这样，即可见效升降机构23在幕片24宽度方向的尺寸，从而减小投影屏幕2的宽度。

可选地，主动轮2341与升降电机233的输出轴通过传动带连接，或者主动轮2341与升降电机233的输出轴固定连接。

其中，当主动轮2341与升降电机233的输出轴固定连接时，为了保证主动轮2341和升降电机233的输出轴同步旋转，主动轮2341的轴向与升降电机233的输出轴的轴向重合。

当主动轮2341的轴向与升降电机233的轴向垂直时，升降电机233和主动轮2341沿与幕片24所在平面平行的方向布置。这样，即可减小升降机构23在幕片24厚度方向的尺寸，即可减小投影屏幕2的厚度。

可选地，如图6所示，减速齿轮组234还包括涡轮2344和蜗杆2345；涡轮2344可旋转的支撑在基座21上，蜗杆2345的一端与升降电机233的输出轴固定连接，蜗杆2345与涡轮2344啮合；主动轮2341与蜗杆2345固定连接，且主动轮2341的轴向与蜗杆2345的轴向重合。这样，即可通过蜗杆2345和涡轮2344的配合，实现升降电机233的输出轴的旋转方向的调整，实现带动主动轮2341同步旋转。

本申请实施例中，投影屏幕2还包括控制器，控制器与升降电机233电连接，控制器用于调整升降电机233的转速。这样，在使用投影设备时，可预先在控制器中存储升降电机233的转速-时间曲线，其中转速-时间曲线是指能够保证幕片24匀速上升的升降曲线，这样即可在控制器的控制下保证幕片24匀速上升。

本申请实施例中，每组升降组件还包括第一霍尔传感器，第一霍尔传感器固定在升降电机上，第一霍尔传感器与控制器电连接，第一霍尔传感器用于检测升降电机233的旋转角度。这样，即可通过第一霍尔传感器检测升降电机233的旋转角度，从预先存储升降电机233旋转角度与升降高度之间的对应关系中确定幕片24的第一上升高度。

当卷曲机构22为储能式机构时，卷曲机构22对幕片24的第一侧边具有持续拉紧的作用，从而在多组升降组件的举升作用下，保证幕片24的平整度，进而保证画面显示效果。

当卷曲机构22为电动式机构时，卷曲机构22还包括第二霍尔传感器，第二霍尔传感器安装在卷曲电机上，且与控制器电连接，第二霍尔传感器用于检测卷曲电机的旋转角度。这样，即可通过第二霍尔传感器检测的卷曲电机的旋转角度和卷筒的直径确定幕片24的第二上升高度，此时控制器可根据第一上升高度和第二上升高度之间的差值判断幕片24出否处于平整状态。而当第一上升高度与第二上升高度之间的差值较大时，则表明此时幕片24的平整度较差，此时为了保证幕片24的画面显示效果，控制器可通过调整升降电机233或卷曲电机的转速，以保证第一上升高度与第二上升高度之间的差值较小，以保证幕片24上画面显示效果。

另外，在控制器确定幕片24的升降高度后，可根据幕片24的升降高度控制光学引擎1出射光束，以控制画面的显示速度，从而保证幕片24升起的速度与画面显示的速度同步，以提高画面显示效果。

本申请实施例中，升降机构23还包括倾角传感器，倾角传感器固定在横梁231上，倾角传感器与控制器电连接，倾角传感器用于检测横梁231的倾角。这样，控制器控制多组升降组件升起到位后，获取倾角传感器检测到倾角，并根据该倾角判断横梁231是否处于水平位置。而当倾角较大时，则表明横梁231出现倾斜的情况，此时控制器可根据该倾角，确定横梁231的倾斜方向，以及横梁231两端的高度差，进而基于高度差确定第三旋转角度，并基于倾斜方向确定目标组升降组件包括的目标升降电机，再基于第三旋转角度控制目标升降电机旋转，以实现横梁231处于水平位置，从而保证幕片24的画面显示效果。

本申请实施例中，通过升降机构包括的减速齿轮组能够将升降电机的转速和输出的扭矩进行调整，以输出较小的转速和较大的扭矩，这样，通过较小的转速和较大的扭矩保证了升降架升降过程的稳定性和可靠性，也即是保证了幕片升降的稳定性和可靠性。另外，通过升降机构包括的控制器实现对升降电机的转速的调整，以保证幕片匀速上升，且通过第一霍尔传感器和第二霍尔传感器的配合，保证幕片上升过程中的平整度。

图7示例了本申请实施例示例的一种幕片的上升控制方法的流程示意图。该方法应用于上述实施例所述的投影设备，该方法示例了在投影设备在接收到开机指令并通电后，幕片上升的一种控制方法。如图7所示，该方法包括如下步骤。

步骤701：当控制器接收到上升指令时，控制器控制升降电机启动。

结合上述描述，在投影设备通电后，此时控制器处于通电状态，为了实现幕片的展开，以接收光学引擎出射的光束，投影设备包括的主控制器可向控制器发送上升指令，以通过上升指令指示控制器控制升降电机带动所述升降架上升。

步骤702：控制器确定升降电机的转速，同时生成升降电机的升降信息。

在通过上述步骤701控制升降电机启动后，为了保证幕片匀速上升，需要对升降电机的转速进行控制。这样，即可通过对升降电机的转速的控制实现幕片的匀速上升。另外，在确定了升降电机的转速后，同时将该转速或者升降电机的持续启动时长作为升降信息，也即是升降信息包括该转速或者升降电机的持续启动时长。

其中，控制器可通过如下方式确定升降电机的转速，当然还能够通过其他方式确定升降点的转速，本申请实施例对此不做限定。

控制器确定升降电机的启动持续时长，之后基于该持续时长按照如下第一公式和第二公式确定升降电机的转速。

ω＝4×10^-10×t⁶-10^-7×t⁵+10^-5×t⁴-5×10^-4×t³+0.0105×t²-0.1063×t+0.987(1)

n₁＝ω÷2π (2)

其中，第一公式和第二公式中，ω是指升降电机的角速度；t是指升降电机启动的持续时长；n₁是指升降电机的转速。

步骤703：当升降信息满足预设条件时，控制器基于转速控制升降电机转动。

当升降信息包括升降电机的持续启动时长时，若升降电机的持续启动时长小于预设时长，则确定该升降信息满足预设条件；当升降信息包括该转速时，若该转速小于预设转速，则确定该升降信息满足预设条件。

而当升降信息不满足预设条件时，则表明此时幕片未升起至展开状态，此时可继续按照上述步骤702确定的转速控制升降电机转动，以带动升降继续升起，从而实现幕片的继续升起。

其中，可将幕片展开时对应的高度与光学引擎出射的画面的预设上升速度之间的比值确定为预设时长；可结合该预设时长、上述第一公式和第二公式确定预设转速。

本申请实施例中，在控制升降电机转动，以实现升降架升起的过程中，为了保证幕片的平整度，卷曲机构包括卷曲电机和第二霍尔传感器，每组升降组件还包括第一霍尔传感器，此时可通过如下步骤(1)-(3)同时对升降电机和卷曲电机进行控制。

(1)、控制器获取第一旋转角度和第二旋转角度。

其中，第一旋转角度是第一霍尔传感器检测的升降电机的旋转角度，第二旋转角度是第二霍尔传感器检测的卷曲电机的旋转角度。霍尔传感器可实时检测电机的旋转角度，当然也可以间隔预设时长检测电机的旋转角度。

(2)、控制器基于第一旋转角度确定第一上升高度，以及基于第二旋转角度确定第二上升高度。

可选地，控制器可根据升降电机的第一旋转角度按照如下第六公式确定第一上升高度。

H＝15.6×θ+452 (6)

其中，上述第六公式中，H是指第一上升高度，θ是指升降电机的第一旋转角度。

可选的，控制器可根据卷曲电机的第二旋转角度，以及卷筒的直径确定卷筒对应的旋转周长，进而将卷筒对应的旋转周长确定为第二上升高度。

(3)、当第一上升高度与第二上升高度之间的差值大于差值阈值时，控制器调整升降电机或卷曲电机的转速，并返回至上述步骤(1)，直至第一上升高度与第二上升高度之间的差值小于或等于差值阈值。

其中，差值阈值可根据幕片的要求平整度进行设置，本申请实施例对此不做限定。当第一上升高度大于第二上升高度时，可控制升降电机减速或者控制卷曲电机加速；当第一上升高度小于第二上升高度时，可控制升降电机加速或者控制卷曲电机减速。

步骤704：当升降信息满足预设条件时，控制器控制升降电机停止。

其中，当升降信息包括该转速时，若该转速不小于预设转速，则确定该升降信息不满足预设条件；当升降信息包括升降电机的持续启动时长时，若升降电机的持续启动时长不小于预设时长，则确定该升降信息不满足预设条件。

而当升降信息满足预设条件时，则表明此时幕片升起至展开状态，为了避免幕片的继续上升，可控制升降电机停止。

进一步地，在控制器控制升降电机停止后，横梁可能处于倾斜的情况，从而造成幕片平整度较差，影响幕片上画面的显示效果。此时，结合上述升降机构包括倾角传感器的情况，还能够通过如下方式对横梁的高度进行调整，以保证幕片的平整度。

控制器获取倾角传感器检测的倾角；当倾角大于角度阈值时，控制器基于倾角确定上升距离和横梁的倾斜方向；控制器基于上升距离确定第三旋转角度，并基于倾斜方向确定目标升降电机；控制器基于第三旋转角度控制目标升降电机旋转。

这样，控制器可根据倾角传感器检测的倾角判断横梁是否处于水平位置。而当倾角大于角度阈值时，则表明横梁出现倾斜的情况，此时控制器可根据该倾角，确定横梁的倾斜方向，以及横梁两端的高度差，也即是横梁上较低的一端的上升距离；进而基于该上升距离确定升降电机需要旋转的第三旋转角度，并基于倾斜方向确定目标组升降组件包括的目标升降电机，再基于第三旋转角度控制目标升降电机旋转，以实现横梁处于水平位置，从而保证幕片的画面显示效果。

本申请实施例中，通过卷曲机构和升降机构的配合，实现幕片的展开时，能够通过控制器对升降电机和卷曲电机的转速进行调整，从而保证幕片升起过程中的平整度，另外，控制器根据确定的转速控制升降电机转动时，能够保证升降架匀速上升，进而保证幕片匀速上升，这样能够更有效的保证投影设备的开机画面与幕片上升的同步性，另外，在升降电机停止后，还可通过倾角创啊你检测横梁的倾角，进而通过控制器进行调整，以进一步保证幕片的平整度，提高幕片上画面的显示效果。

以上所述仅为本申请实施例的说明性实施例，并不用以限制本申请实施例，凡在本申请实施例的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请实施例的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种投影设备，其特征在于，所述投影设备包括：

光学引擎，所述光学引擎用于出射光束；

投影屏幕，所述投影屏幕包括基座、卷曲机构、升降机构、幕片和控制器；

所述卷曲机构限位在所述基座上，所述幕片的第一侧边与所述卷曲机构固定连接，所述卷曲机构能够控制所述幕片卷曲以收起所述幕片；

所述升降机构包括多组升降组件和横梁，每组升降组件包括升降架、升降电机和减速齿轮组；

所述升降架的第一端与所述基座可旋转连接，所述升降架的第二端与所述横梁可旋转连接，所述减速齿轮组分别与所述升降电机和所述升降架连接，所述幕片的第二侧边与所述横梁固定连接；

所述控制器与所述升降电机电连接，所述控制器用于调整所述升降电机的转速，所述升降电机能够通过所述减速齿轮组驱动所述升降架升降，所述升降架升起时撑起所述横梁以展开所述幕片，所述幕片展开时接收所述光束，所述第一侧边与所述第二侧边相对。

2.如权利要求1所述的投影设备，其特征在于，所述减速齿轮组包括主动轮、从动轮和驱动轮；

所述主动轮、所述从动轮和所述驱动轮可旋转的支撑在所述基座上，且所述主动轮、所述从动轮和所述驱动轮依次啮合；

所述主动轮与所述升降电机的输出轴连接，所述升降电机能够带动所述主动轮旋转，所述驱动轮与所述升降架的第一端固定连接，且所述驱动轮的轴向与所述升降架所在的平面垂直。

3.如权利要求2所述的投影设备，其特征在于，所述主动轮的轴向与所述升降电机的轴向平行。

4.如权利要求3所述的投影设备，其特征在于，所述主动轮与所述升降电机的输出轴通过传动带连接。

5.如权利要求3所述的投影设备，其特征在于，所述主动轮与所述升降电机的输出轴固定连接。

6.如权利要求2所述的投影设备，其特征在于，所述主动轮的轴向与所述升降电机的轴向垂直。

7.如权利要求6所述的投影设备，其特征在于，所述减速齿轮组还包括涡轮和蜗杆；

所述涡轮可旋转的支撑在所述基座上，所述蜗杆的一端与所述升降电机的输出轴固定连接，所述蜗杆与所述涡轮啮合；

所述主动轮与所述蜗杆固定连接，且所述主动轮的轴向与所述蜗杆的轴向重合。

8.如权利要求1-7任一所述的投影设备，其特征在于，每组升降组件还包括减速箱，所述减速齿轮组位于所述减速箱内。

9.如权利要求1-7任一所述的投影设备，其特征在于，所述升降电机和所述减速齿轮组固定在所述基座上，所述减速齿轮组与所述升降架的第一端固定连接。

10.如权利要求1所述的投影设备，其特征在于，每组升降组件还包括第一霍尔传感器，所述第一霍尔传感器固定在所述升降电机上，所述第一霍尔传感器与所述控制器电连接，所述第一霍尔传感器用于检测所述升降电机的旋转角度。

11.如权利要求1或10所述的投影设备其特征在于，所述升降机构还包括倾角传感器，所述倾角传感器固定在所述横梁上，所述倾角传感器与所述控制器电连接，所述倾角传感器用于检测所述横梁的倾角。

12.一种幕片的上升控制方法，其特征在于，所述方法应用于上述权利要求1-11任一所述的投影设备，所述方法包括：

当所述控制器接收到上升指令时，所述控制器控制所述升降电机启动，所述上升指令用于指示所述控制器控制所述升降电机带动所述升降架上升；

所述控制器确定所述升降电机的转速，同时生成所述升降电机的升降信息，所述升降信息包括所述转速或所述升降电机的持续启动时长；

当所述升降信息满足预设条件时，所述控制器基于所述转速控制所述升降电机转送；

当所述升降信息不满足预设条件时，所述控制器控制所述升降电机停止。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述控制器确定所述升降电机的转速，包括：

所述控制器确定所述升降电机的启动持续时长；

所述控制器基于所述持续时长按照如下第一公式和第二公式确定所述升降电机的转速；

ω＝4×10^-10×t⁶-10^-7×t⁵+10^-5×t⁴-5×10^-4×t³+0.0105×t²-0.1063×t+0.987 (1)

n₁＝ω÷2π (2)

其中，所述第一公式和所述第二公式中，所述ω是指所述升降电机的角速度；所述t是指所述升降电机启动的持续时长；所述n₁是指所述升降电机的转速。

14.如权利要求12或13所述的方法，其特征在于，所述卷曲机构包括卷曲电机和第二霍尔传感器，每组升降组件还包括第一霍尔传感器，所述控制器基于所述转速控制所述升降架上升之后，还包括：

所述控制器获取第一旋转角度和第二旋转角度，所述第一旋转角度是所述第一霍尔传感器检测的所述升降电机的旋转角度，所述第二旋转角度是所述第二霍尔传感器检测的所述卷曲电机的旋转角度；

所述控制器基于所述第一旋转角度确定第一上升高度，以及基于所述第二旋转角度确定第二上升高度；

当所述第一上升高度与所述第二上升高度之间的差值大于差值阈值时，所述控制器调整所述升降电机或所述卷曲电机的转速，并返回至所述控制器获取第一旋转角度和第二旋转角度的步骤，直至所述第一上升高度与所述第二上升高度之间的差值小于或等于所述差值阈值。

15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述升降机构还包括倾角传感器，所述控制器控制所述升降电机停止之后，还包括：

所述控制器获取所述倾角传感器检测的倾角；

当所述倾角大于角度阈值时，所述控制器基于所述倾角确定上升距离和所述横梁的倾斜方向；

所述控制器基于所述上升距离确定第三旋转角度，并基于所述倾斜方向确定目标升降电机；

所述控制器基于所述第三旋转角度控制所述目标升降电机旋转。

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