CN117378872A - 桌子 - Google Patents

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CN117378872A
CN117378872A CN202311620761.2A CN202311620761A CN117378872A CN 117378872 A CN117378872 A CN 117378872A CN 202311620761 A CN202311620761 A CN 202311620761A CN 117378872 A CN117378872 A CN 117378872A
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desk
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邓远博
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Nanjing Ruiweishi Technology Co ltd
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Nanjing Ruiweishi Technology Co ltd
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Abstract

本申请涉及办公家具技术领域,尤其涉及一种桌子。本申请对桌子的传统结构进行改造,在桌面的正面设置透明介质,在桌面的背面设置投影显示装置,在正面与背面之间连通设置有投射窗口,投影显示装置可以将显示光透过投射窗口投影在透明介质上,用户可以通过透明介质直接观看到投影的显示信息,让桌子自身成为一个显示设备,实现多媒体应用。本申请可以提高桌子的多媒体化水平,不占用学习及工作操作空间的同时,还保持桌面的整洁。

Description

桌子
技术领域
本申请涉及办公家具技术领域,尤其涉及一种桌子。
背景技术
桌子作为常用的办公家具之一,其上有一个平坦的桌面,可以在桌面上放置物体及处理事务。随着信息技术的普及,对于学习及工作的桌子而言,一般需要在桌面上摆放计算机等电子设备来辅助实现多媒体化的电子任务。但是,一方面这些电子设备会占用桌面空间,压缩学习及工作的可操作空间,另一方面这些电子设备通常体积较大,直接摆放在桌面上妨碍整体的美观度。
发明内容
本申请的目的在于提供一种桌子,解决了现有技术中桌子的设计还在沿用陈旧的传统结构,多媒体化支持能力不足,影响正常的学习及工作的技术问题。
为了解决上述技术问题,本申请采用如下技术方案。
第一方面,本申请提供了一种显示方法,包括:
桌面,所述桌面包括用于物体放置的正面及相对于所述正面的背面;
所述桌面还包括相对的第一侧及第二侧,至少在所述第二侧设置高于所述正面的透明介质,及在桌面靠近所述透明介质的位置设置投射窗口,所述投射窗口连通所述正面与背面之间;
所述背面设置有投影显示装置,所述投影显示装置将生成的显示光透过所述投射窗口投影在所述透明介质上以形成虚像,所述虚像配置为在所述第一侧附近被观察到。
在第一方面的一种可选实施方式中,所述透明介质为玻璃或亚克力板。
在第一方面的一种可选实施方式中,所述透明介质为平面或自由曲面。
根据上述描述,可选实施方式可以通过桌面上的透明介质直接实现显示的功能,不占用桌面的空间,同时支持用户在眼盒范围内观看到对应的虚像,自然屏蔽眼盒之外的可观看性,具有一定的隐私性。
在第一方面的一种可选实施方式中,所述投影显示装置包括光机及光学镜片,所述光学镜片对所述光机发出的显示光进行光路规划,以实现对所述虚像的图像放大及投影显示。
在第一方面的一种可选实施方式中,所述光学镜片为自由曲面的反射镜。
根据上述描述,可选实施方式在光学镜片的光学处理下,可以保证在透明介质上投影的虚像具有足够大的FOV(Field of View,视场角),以最小的成本及空间占用获取极佳体验的显示画面。
在第一方面的一种可选实施方式中,所述投影显示装置还包括驱动所述光学镜片的电机,所述电机驱动光学镜片发生角度转动,以调整所述虚像在所述透明介质上的形成高度。
根据上述描述,可选实施方式通过调整光学镜片的角度来调整虚像的高度,从而适应不同身高的用户。可选地,还可以改变光路传输中的光程,从而改变人眼到虚像之间的虚像距离,以适应不同视力的用户。
在第一方面的一种可选实施方式中,所述投影显示装置还包括调整所述显示光传输光程和/或所述光学镜片焦点的驱动元件,以改变所述虚像离观察位置之间的虚像距离。
根据上述描述,可选实施方式支持改变虚像到人眼之间的虚像距离,即在第一侧附近观察虚像的远近,从而可以通过增加虚像距离的方式来拉远人眼的观察距离,保护长期观看带来的视力问题,或者拉近人眼的观察距离,保证视力不好的人可以看清显示内容。
在第一方面的一种可选实施方式中,所述桌子包括外部封装的壳体,所述壳体与所述背面形成相对封闭的空间,以承载所述投影显示装置。
根据上述描述,可选实施方式利用壳体将整个投影显示装置封装在背面,可选地,与投射窗口在背面的四周连接,包裹住投射窗口在背面的开口,有效地保护内部的投影显示装置不受用户的腿脚碰触,特别是光学镜片组成的光路结构。
在第一方面的一种可选实施方式中,所述投射窗口设置有透明的防尘罩,所述防尘罩与所述正面平齐。
根据上述描述,可选实施方式可以利用防尘罩和壳体形成一个完全封闭的空间,空间内部承载投影显示装置,保证光路传输路径中没有灰尘的干扰,提高可靠性,同时不影响正面的正常物体摆放。
在第一方面的一种可选实施方式中,所述透明介质与所述桌面的连接处设置有转轴,所述透明介质在外力作用下绕所述转轴实现角度调整。
根据上述描述,可选实施方式可以改变显示光在透明介质上的反射角度,优化用户观看虚像的视线角度,可选地,支持电机驱动。
在第一方面的一种可选实施方式中,所述透明介质与所述桌面的连接处设置有传动结构,所述传动结构具有驱动所述透明介质在所述正面与所述背面之间位移的轨道。
根据上述描述,可选实施方式可以自由地伸缩透明介质,调整透明介质暴露在桌面之上的露出大小,在不需要显示时,还可以将透明介质收到桌面之下,提高美观度,可选地,支持电机驱动。
在第一方面的一种可选实施方式中,所述桌子还设置有捕捉用户手势的相机,用于响应于用户的特定手势来控制所述虚像的显示内容,所述相机对准所述桌面之上。
根据上述描述,可选实施方式集成手势识别的输入设备,在信息显示之外丰富交互逻辑,进一步提高桌子的多媒体化水平。
在第一方面的一种可选实施方式中,所述桌子还设置有键盘投影机,所述键盘投影机对准所述正面的特定位置,用于在所述正面投影有虚拟键盘,并捕捉用户操作所述虚拟键盘的行为。
根据上述描述,可选实施方式充分利用桌面的正面空间投影虚拟键盘,利用虚拟键盘接收用户的指令或数据输入,提高用户操作输入特别是文字输入的便利性,按需使用不实际占用桌面的操作空间。
在第一方面的一种可选实施方式中,在所述透明介质正对所述第一侧的一面设置有增反膜,以提高显示效果。
根据上述描述,可选实施方式可以提高透明介质表面的反射率,同时保持透明介质的透明度,增强反射到用户人眼中的光线亮度。
在第一方面的一种可选实施方式中,所述桌面的正面设置有提供用户操作的实体按键,所述实体按键连接所述投影显示装置。
在第一方面的一种可选实施方式中,所述桌面的正面设置有提供用户接入耳机的音频接口,所述音频接口连接所述投影显示装置。
在第一方面的一种可选实施方式中,所述桌面的正面设置有提供用户外设接入的USB接口,所述USB接口连接所述投影显示装置。
在第一方面的一种可选实施方式中,所述桌面的正面设置有提供用户充电的无线充电接口,所述无线充电接口连接所述投影显示装置的电源管理模块。
在第一方面的一种可选实施方式中,所述投影显示装置还集成有蓝牙接口和/或WiFi接口。
根据上述描述,可选实施方式为桌子的多媒体应用提供了灵活的扩展能力,增强用户交互的便利性。
在第一方面的一种可选实施方式中,所述桌面的正面设置有无线充电接口,所述投影显示装置还集成有蓝牙接口和/或WiFi接口;
响应于用户将电子设备置于无线充电接口开始充电,所述电子设备自动通过所述蓝牙接口和/或WiFi接口将所述电子设备的屏幕显示内容投屏给所述投影显示装置。
根据上述描述,可选实施方式可以实现自动投屏功能,使电子设备的屏幕显示内容投影显示在桌子上的透明介质上,提高用户的使用体验。
与现有技术相比,本申请对桌子的传统结构进行改造,在桌面的正面设置透明介质,在桌面的背面设置投影显示装置,在正面与背面之间连通设置有投射窗口,投影显示装置可以将显示光透过投射窗口投影在透明介质上,用户可以通过透明介质直接观看到投影的显示信息,让桌子自身成为一个显示设备,实现多媒体应用。本申请可以提高桌子的多媒体化水平,不占用学习及工作操作空间的同时,还保持桌面的整洁。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案,下面将对技术方案描述中所需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中记载的一些示例,对于本领域普通技术人员而言,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附图。
图1为本申请一些示例中桌子示意图。
图2为本申请一些示例中桌子示意图。
图3为本申请一些示例中具有投影系统的桌子示意图。
图4为本申请一些示例中具有投影系统的桌子示意图。
图5为本申请一些示例中投影系统的投影显示示意图。
图6为本申请一些示例中具有投影系统的桌子示意图。
图7为本申请一些示例中透明介质结构示意图。
图8为本申请一些示例中透明介质结构示意图。
图9为本申请一些示例中具有投影系统的桌子示意图。
图10为本申请一些示例中具有投影系统的桌子示意图。
图11为本申请一些示例中具有投影系统的桌子示意图。
图12为本申请一些示例中桌子的投影系统模块示意图。
附图标号:
10 桌子 11 桌面 110 投射窗口
1101 正面 1102 背面 111 壳体
112 转轴 113 相机 114 无线充电接口
115 耳机接口 116 实体按键 117 键盘投影机
1170 虚拟键盘 12 桌脚 13 透明介质
130 增反膜 131 左侧板 132 右侧板
133 介质支架 21 光机 22 光学镜片
31 人眼 32 人手 4 投影区域
91 处理器 901 电源管理模块 902 无线充电接口
903 蓝牙接口 904 WiFi接口 905 USB接口
906 运行内存 907 存储内存 908 背光源
909 像源 910 电机 911 相机
912 按键 92 防尘罩
实施方式
以下将结合附图对本申请进行详细的描述,但描述的内容仅仅是本申请中记载的一些示例,并不限制本申请,本领域普通技术人员根据这些示例所做出的结构、方法或功能等方面的变换均包含在本申请的保护范围内。
需要说明的是,在不同的示例中,可能使用相同的标号或标记,但是这些并不代表结构或功能上的绝对联系关系。并且,各示例中可能提到的“第一”、“第二”等仅仅是为了描述的方便,并不代表结构或功能上的绝对区分关系,也不能理解为指示或暗示相对重要性或者相应对象的数量。除非特别说明,描述中可能涉及到的“至少一个”是指一个或者一个以上,“多个”是指两个或两个以上。
另外,在表示特征时,字符“/”可以表示前后关联对象存在或的关系,例如,抬头显示/平视显示,可以表示为抬头显示或平视显示。在表示运算时,字符“/”可以表示前后关联对象存在相除的关系,例如,放大倍数M=L/P,可以表示为L(虚像大小)除以P(像源大小)。并且,不同示例中的“和/或”仅仅是为了描述前后关联对象的关联关系,这种关联关系可以包括三种情况,例如,凹面镜和/或凸面镜,可以表示为单独存在凹面镜、单独存在凸面镜、同时存在凹面镜和凸面镜。
传统的桌子包括桌面和桌脚,桌脚一般立于地面上用于支撑桌面,使桌面距离地面具有一定高度。如图1所示,桌子10具有四个桌脚12,分别连接在桌面11的四个角上,保证摆放的稳定性。在本示例中,桌子10可以与凳子、椅子等配合使用,用户可以通过凳子坐在桌子10任何一侧的旁边,具体可以在桌子10上吃饭。桌子10如果用于学习、办公,还可以在桌面11上摆放计算机等电子设备,但是电子设备就会占用一定的桌面11空间,导致摆放其他学习、办公书籍、笔记本等就会受到限制,操作也受到约束。如图2所示,桌子10的桌面11与桌脚12一体成型,可选地,桌脚12可以是中空的,内部可以设置为放置物体的柜子。在本示例中,桌子10可以作为演讲台使用,其桌面11离地面的高度为半个人高,用户站在桌子10的内侧,即图中桌面无挡板的一侧,桌面11上可以摆放话筒、演讲稿等,如果再摆放计算机等电子设备,就会显得格外拥挤,影响美观。
如图3所示,在一些示例中,在桌子的桌面11上设置透明介质13,透明介质13可以是玻璃、亚克力板等,其中亚克力板又叫PMMA(Polymeric Methyl Methacrylate,聚甲基丙烯酸甲酯)板材或有机玻璃,都是透明的材料。为了配合在透明介质13上形成虚像,透明介质13的面型根据情况可以是平面结构,也可以是曲面结构,具体地,曲面结构可以是自由曲面,从而辅助对投影显示的虚像进行放大,形成图中的投影区域4。在本示例中,透明介质13通过两个介质支架133固定在桌面11的第二侧,第二侧可以是桌面11远离用户所坐位置的一个长边上,而用户可以坐在相对的第一侧旁边,即另一个长边,用户可以正对着透明介质13进行投影显示内容的观看。进一步,在桌面11靠近透明介质13的位置会设置投射窗口110,投射窗口110用于让桌面11下部投影显示装置发出的显示光通过,并最终到达透明介质13上形成一定的投影区域4,用户在第一侧附近就可以看到投影区域4对应形成的虚像,因此投射窗口110的大小和位置要与投影显示装置及透明介质13在内的投影系统配合。相应地,为了保证显示光传输的完整性,投射窗口110适应性地设置相应的尺寸,在本示例中,投射窗口110采用矩形的开口。
如图4所示,在一些示例中,为了提高桌子的美观度,采用半包围的结构在桌面11之上设置透明介质13及左侧板131、右侧板132,可选地,透明介质13与左侧板131、右侧板132一体成型,采用相同的透明材料。可选地,透明介质13与左侧板131、右侧板132也可以间隙配合,支持透明介质13在左侧板131和右侧板132之间独立地进行角度调整。与图3示例类似,在桌面11的第二侧设置投射窗口110,投射窗口110正对的桌面背面设置有投影显示装置,投影显示装置通过投影显示至少在透明介质13上形成投影区域4,投影显示装置可以将相应的显示内容投影在投影区域4上显示。以左侧板131、右侧板132同样是透明材料为例,还可以在桌面11的背面设置多个投影显示装置和/或在单个投影显示装置中设置不同光路规划的光学镜片,针对左侧板131、右侧板132分别进行投影,即在左侧板131、右侧板132上也投影显示信息。相应地,投射窗口110呈长条状,以适应实际的投影显示需要。
如图5所示,示出了上述桌子的完整投影系统,其中,桌子包括桌面11和桌脚12,桌脚12支撑桌面11离地面具有一定距离,桌面11的下部有一定的空间,不仅可以放置用户的腿脚,还可以容纳投影显示装置,以下将详述。桌面11包括上下相对的两个面,需要说明的是,本示例中的上、下、左、右以图5中桌子的摆放方向为基准,朝上的一面为正面1101,朝下的一面为背面1102。如上所述,透明介质13是设置在正面1101靠近左边的第二侧,其可以与桌子的左边缘完全对齐,也可以预留一定的距离。在透明介质13的右边,相应的正面1101上设置投射窗口110,即靠近透明介质13的内侧,投射窗口110贯通正面1101和背面1102之间,这样可以作为投影显示装置发出显示光的出光口,正对着透明介质13,使桌面11下部的光线穿过投射窗口110传输到桌面11的上部,并到达透明介质13朝向用户观看的一面。
在一些示例中,投影显示装置通过壳体111封装在桌面11的下部,壳体111贴合在背面1102上,相应地,壳体111会将投射窗口110也包裹在内,使投影显示装置在桌面11的下部不会暴露在外,减少腿脚对投影显示装置的碰触干扰及灰尘的影响。壳体111实现了对投影显示装置的包络,可选地,投影显示装置中的部分器件也可以直接固定在壳体111的内壁上实现稳定地固定,而壳体111可以通过螺钉等固定在背面1102上。如图5所示,壳体111呈方形盒子,在一些示例中,壳体111也可以根据投影显示装置光路规划的路径来设计成更加紧凑的形状,减少对桌面11的下部空间占用。由于投影显示装置仅可以通过投射窗口110与外部连通,因此形成的是一个除投射窗口110之外的相对封闭空间,可选地,为了减少外部的灰尘从投射窗口110进入到这个相对封闭空间,还可以在投射窗口110上设置防尘罩92,防尘罩92可以是一种透明的防尘膜,恰好堵住投射窗口110的开口,但仍然保持良好的透光性。进一步,为了保持正面1101的平整美观,防尘罩92是设置在投射窗口110与正面1101相交的开口面上,防尘罩92与正面1101平齐,避免防尘罩92的凹陷带来物体的滚入或积灰现象。可选地,防尘罩92是一种单方向透光的防尘膜,即投影显示装置可以正常地将显示光投射出来,而外部的光线不能进入壳体111内部。
如上所述,投影显示装置与投射窗口110、透明介质13等形成一个完整的投影系统,整个投影系统主要利用光学的反射原理,将待显示的成像光线经过透明介质13反射进入观看者的人眼31,人眼31可以沿着光线反方向观看到投影区域4中对应的虚像,相应地,虚像可以是对应电子设备的投屏画面等,以下将详述电子设备与投影显示装置的连接。如图5所示,投影显示装置可以至少包括光机21、反射镜22,其中,光机21包括背光源及像源(图未示),背光源用于提供照明光及根据控制调整照明光的亮度,比如背光源可以是LED(Light Emitting Diode,发光二极管)、激光等。而像源在背光源提供的照明光下,根据控制调整相应的显示内容并从像源表面投射显示光出去,比如像源可以是LCD(LiquidCrystal Display,液晶显示器)、DMD(Digital Micromirror Devices,数字微镜器件)、MEMS(Micro-Electro-Mechanical System,微机电系统)微镜、LCOS(Liquid Crystal onsilicon,硅基液晶)等。反射镜22可以将光机21投射出的显示光经过投射窗口110投影在透明介质13上,实现在较小的空间内进行光路定制,同时满足不同的投影显示要求。反射镜22可以根据光学规划的需求设置为凹面镜、凸面镜等光学镜片,可选地,还可以根据光路的设计用凹透镜、凸透镜等光学镜片代替,上述光学镜片的面型可以采用自由曲面。光学镜片在投影系统中还起到了图像放大的作用,这样可以获得更大的显示画面,要比观看桌面上电子设备屏幕的体验要好。在一些示例中,还可以采用多个光学器件的成像光学配合,比如自由曲面镜、透镜、光波导及全息成像膜HOE等,来实现显示光在壳体111内的光路传输。相应地,光机21发出的显示光最终在透明介质13上反射形成投影区域4中的虚像,人眼31在对着透明介质13观察虚像时,即处于桌面11右边的第一侧附近位置,比如坐在桌子的右边,相应地可以感受到一定的深度感,这种深度感使观看者感觉虚像不是像普通屏幕一样在透明介质13处显示,而是显示在透明介质13左边更远的位置,而投影区域4与人眼31之间的距离可以称之为虚像距离,要大于透明介质13与人眼31之间的距离,同时也要远远大于放置在桌面11上电子设备的观看距离,这样从一定程度上可以保护用户的视力,避免长时间近距离观察显示内容。需要补充的是,针对不同光机的特性,投影显示装置中还可以设置有散光片,比如像源为DMD、MEMS、LCOS等情况。在一些示例中,投影显示装置中还可以根据实际使用情况,设置平面镜、平面棱镜、自由曲面透镜、光波导、全息成像膜HOE等中继光学器件,起到光线的转折、折叠等作用,另外投影显示装置还可以包括菲涅尔透镜、波导光学器件、衍射光学器件、全息光学器件、锥形光纤等。
在一些示例中,反射镜22可以进行一定程度的角度调整,从而改变光路,并改变显示光在透明介质13上的投影位置,以满足不同身高的观看者。可选地,反射镜22可以连接电机,电机驱动反射镜22在可调整的范围内进行角度调整。在一些示例中,投影区域4到人眼31的虚像距离取决于透明介质13、反射镜22的面型及光机21发出的显示光在光路传输中的路程(即光程),这些参数除了在出厂前已经配置好的,还可以通过连接反射镜22的电机调整反射镜22所在的位置,相应地可以改变显示光的传输路径,调整对应的光程以改变虚像距离,比如反射镜22向左调整会带来光程的减少。可选地,还可以调整反射镜22的面型,以改变焦点,从而影响虚像距离。在一些示例中,用户可以通过下发调整指令来调整虚像距离,以适应自身视力所需要的虚像所在位置,可以实现电子设备只能摆放在桌面上所不能达到的观看距离灵活性。
需要说明的是,由于光学传输的特性,虚像被观察到的位置具有眼盒(Eyebox)的概念,眼盒指的是投影显示装置对应的光学系统与眼球之间的一块锥形区域,也是显示内容满足最优光学设计指标的区域,在眼盒范围内,眼睛可以看到投影显示装置投影出的完整FOV(即全部图像),当人眼超出这个范围后,可能会呈现严重的图像扭曲、显色错误,甚至不显示内容等问题。在本示例中,通过投影显示装置中的光路设计,可以保证用户在桌子旁正常地看到在透明介质上形成的虚像,而在其他方向并不能看到对应的虚像,这样可以大大提高隐私性。以图3的桌子为例,相应地可以应用于自习室等场景,自习室内存在密集排布的多个桌子,每个桌子上透明介质投影显示的内容只能被本桌使用者观看,而邻桌的人则无法看到,这样自习室中的学习人员都可以把携带的电子设备屏幕显示内容投屏到桌子前方的透明介质上,不仅可以放大图像看的更加清楚,还可以实现独享不影响旁边的学习人员。再以图6为例,演讲人站在桌子内侧旁进行演讲的时候,为了防止忘词,通常会在桌面11上放置计算机或演讲稿,亦或者在对面较近的观众席上放置提词器,这些都有碍美观。而图6中,是借助设置在桌面边缘的透明介质13来投影显示需要演讲的内容,首先这个透明介质13可以与桌面11边缘突起的挡板一体成型,本身就可以构成装饰桌子的造型,更重要的是,基于光的投影显示机制,只有站在桌子内侧的人才能看到透明介质13上投影区域4中的内容,而从其他方向,特别是观众席的人只会看到透明介质13,而投影区域4也是正常的透明形态,不会看到任何内容,这样可以很好地建立演讲者和观众之间的互动关系,观众不会因为看到提词内容而分心。
进一步,为了提高在眼盒范围内观看透明介质13形成虚像的效果,还可以在透明介质13靠近人眼31的一面上镀膜或者贴膜,以增加光线反射率,参照图5,具体在透明介质13的表面设置增反膜130,增反膜130可以是一种半透半反的全息膜,本示例中的全息膜可以提高光线的反射率,一方面可以在保持反射镜13的高透明度前提下提高反射显示的亮度,另一方面,由于反射率的提高从透明介质13内表面到达外表面的光线亮度也会降低,这样就可以在一定程序上抑制重影的情况。
在一些示例中,如图7所示,透明介质13与桌面11之间并不是固定连接的,而是通过转轴112将透明介质13与桌面11之间实现转动连接,透明介质13与桌面11之间的夹角可以在外力的作用下绕转轴112进行调节。如图8所示,可以控制透明介质13沿着转轴112实现顺时针转动,即向右边(用户方向)调整。应用于图3的示例中,当桌子内侧有用户坐在桌子的旁边,透明介质13相应地会向用户方向倾斜,此时可以调整透明介质13上的投影区域4,尤其可以适应投射窗口110较小的情况,减少投射窗口110在桌面11上的占用尺寸。另外,由于光学设计所限,如果透明介质13垂直竖立在桌面11上,相应的显示光是从下面往上投影的,因此投影显示的虚像会呈一定倾斜状态,显示面会略微朝上,人眼需要从一定高度往下看才能得到一个正面的显示效果。但是,桌子内侧如果坐的是一个身高相对较小的人,比如儿童趴在桌子上学习,则人眼很难达到正面观看虚像的高度,此时可以将透明介质13适当地向儿童坐的方向做倾斜调整,投影的虚像就会随着透明介质13角度的调整而发生变化,儿童就可以从很低的高度平视观看投影的内容,投影区域4会与儿童的目光水平,提高用户的观看体验,同时约束儿童以正确的坐姿观看显示内容,保护儿童的颈椎。在图6的示例中,由于使用本示例中桌子的用户大多是站着演讲的演讲者,因此相对的眼睛高度会很高,此时为了保证人眼与虚像的正对关系,还可以类似于图8示例中逆时针向反方向调整透明介质13的角度,虚像的显示面也会随着透明介质的角度向上调整。在一些示例中,桌子可以根据旁边使用者的身份来自动调节透明介质13与桌面11的角度,比如通过下面所述的相机实现。
如图7所示,透明介质13与桌面11之间还设置有传动结构,传动结构包括可以驱动透明介质13进行上下位移调节的轨道,透明介质13可以沿着轨道向上位移,露出桌面11以上多一点,或者沿着轨道向下位移,将透明介质13的部分收缩到桌面11以下,甚至可以支持将整个透明介质13收纳到桌面11以下,不被看到。以图6为例,透明介质13高于桌面11的尺寸可以调整,比如只需要显示单行字幕,就可以将透明介质13从桌面11下部露出来少一点,但如果需要显示多行字幕或视频画面等,就需要进一步抬高透明介质13,扩展可投影的面积。进一步,透明介质无论是上述的顺逆时针角度调节,还是上下直线位移调节,都可以通过集成的电机来驱动,而用户可以向控制电机的处理器下发指令来控制透明介质的具体位置,比如桌子设置关机按键,一键可以触发将透明介质收纳到桌面的下部,如图6中桌脚12的内部空间,或者调整透明介质的角度使其贴靠在桌面上,使整个投影显示装置处于关机状态。
在一些示例中,在上述桌子的结构中扩展投影显示功能,实现更佳的显示体验基础上,还集成了符合使用场景需求的输入设备,相应的输入设备与桌子集成的投影显示装置连通,可以实现对投影显示的控制等。如图9所示,可以在桌子的左侧板131或右侧板132上设置相机113,相机113具有捕捉用户手势的功能,用户在桌子旁观看透明介质13上的显示内容同时,还可以利用特定的手势来控制显示内容。相应地,相机113会捕捉桌面11上的手势变化,当人手32的变化满足特定手势的特征,就会触发对应的程序,比如透明介质13上显示的是一个音乐界面,当人手32向左划时,相机113就会捕捉到,并向投影显示装置或者连接投影显示装置的电子设备发送切换上一首歌曲的指令,此时显示内容就会显示上一首歌曲的内容。
如图10所示,在一些示例中,桌面11上还会集成更多的输入输出设备。可选地,在桌面11的左上角设置有无线充电接口114,无线充电接口114可以是一个与桌面11的正面完全平行的面板,为了提示用户的充电位置,还可以在无线充电接口114的面板上印有相应的标记,用户可以一目了然地将待充电的电子设备(比如手机)放置在无线充电接口114对应的位置。由于采用的是无线充电,电子设备在充电的过程中无需进行任何的插拔,提高了使用的便利性。在具体的示例中,桌面11上的无线充电接口114可以与桌面11下部的投影显示装置连接,由投影显示装置的电源管理模块实现供电,可选地,无线充电接口114也可以由桌子连接的市电进行连接,即可以是无线充电接口114与投影显示装置同时并联在市电上。以手机为例,当用户坐在桌子旁边开始学习时,可以随手将手机放置在无线充电接口114上,这样手机就可以立即开始充电,而无线充电接口114感应到手机放置在对应的面板上,还会将手机对应的网络连接参数发送给投影显示装置,投影显示装置可以根据手机的网络连接参数来实现连接,进一步还可以根据用户的设置自动将屏幕显示的内容投屏到透明介质13的投影区域,用户在手机充电的时候,无须查看手机屏幕,直接通过透明介质13来观看手机上的显示内容,提高了用户的使用体验。
在一些示例中,在桌面11对称的右上角还可以设置有控制面板,控制面板具体可以包括各种接口,比如音频接口115,USB接口等,以及实体按键116等。需要说明的是,音频接口115及实体按键116等可以与投影显示装置连接,投影显示装置可以接收上述的输入信号,并根据相应的输入信号做不同的投影显示及其他输出。具体地,音频接口115可以是3.5毫米音频线接口,支持用户插入有线耳机,从而用户可以在不打扰周围人的前提下,播放投影显示装置与投影显示同轨的声音,可选地,播放的声音也可以是其他电子设备投屏时对应的声音,比如音乐或视频的配音等。USB接口可以扩展投影显示装置的输入输出能力,比如也可以通过有线的方式为用户携带的电子设备进行充电,再比如通过USB连接接入鼠标等外设,鼠标可以控制投影显示的内容。进一步,也可以通过USB接口插上存储盘,支持用户携带的电子存储内容使用,比如视频文件的播放等。对于实体按键116而言,可以集成有多个按键,实体按键116可以与投影显示装置连接,可以通过实体按键116来直接控制投影显示的参数,比如调节投影显示的亮度、调节投影显示的高度及虚像距离等。参照图5、图7、8示例,投影显示装置接收到实体按键116的控制指令,就会控制光机、控制电机驱动光学镜片、透明介质等来实现投影显示参数的变化。在一些示例中,投影显示装置中还可以集成有蓝牙接口和/或WiFi接口,蓝牙接口和/或WiFi接口并不是实体的硬件接口,而是对外提供无线接入的信道,相应地可以在投影显示装置中集成蓝牙模块和/或WiFi模块,电子设备可以通过无线的方式与投影显示装置进行配对连接。可选地,外部的电子设备可以通过蓝牙接口与桌子集成的投影显示装置连接,实现数据的传输或指令的下发。外部的电子设备也可以通过WiFi接口与桌子集成的投影显示装置连接,除了可以满足数据传输的功能,还可以借此连接互联网,比如自习室桌子的投影显示装置本身已经连接到了互联网上。相应地,投影显示装置的扩展功能还可以参照图12示例。
如图11所示,在一些示例中,为了提高用户与投影显示的交互效率,增强用户进行文字输入的便利性,还可以在桌子上集成键盘投影机117,可选地,键盘投影机117可以固定在桌子的右侧板132上。键盘投影机117可以正对着桌面11的特定区域,在特定区域投影出虚拟键盘1170,在本示例中,虚拟键盘1170为1-9的数字键盘,相对于图10示例中的实体按键116,可以设置更多的按键来实现输入控制。在一些示例中,投影的虚拟键盘1170可以模拟显示标准键盘的按键,包括所有字母及特定功能键,这样可以实现传统计算机的文字输入功能。相应地,可以配合图10示例中的实体按键116进行控制,实体按键116中包括一个打开或关闭虚拟键盘的第一控制按键,当用户点击第一控制按键,虚拟键盘被投影在桌面11上,用户可以使用虚拟按键,当用户使用完虚拟按键,还可以再次点击第一控制按键关闭虚拟按键,桌面11又可以便利地作为其他用途,比如放置书籍等,这样可以按需使用,不占用桌面空间。响应于用户按压虚拟按键对应的按键位置,比如手指放置在了“6“按键的桌面位置上,会被键盘投影机117的传感模块识别到,从而向投影显示装置输出对应的按压信息,比如告诉投影显示装置输入了“6”字符,投影显示装置会相应地在投影显示内容插入“6”字符,或者通知连接的电子设备输入了一个“6”字符,这样使虚拟按键完整地实现了实体键盘相同的功能。在一些示例中,键盘投影机117的投影功能和按压行为识别功能是分立的,键盘投影机117至少负责将每个按键投影在正确的位置上,而用户可以根据不同位置上显示的按键显示来进行按压操作,具体的按压行为识别功能是由图9示例中的相机113来实现,或者相机113和键盘投影机117共同实现,主要用于识别手指在桌面11上的操作行为来确定是否按压,以及按压的位置,从而可以确定到用户想要输入的内容,引入相机113,可以增加识别的角度,提高识别的精准性。
如图12所示,桌子投影系统的电子电气架构可以集成在投影显示装置中,投影显示装置具体可以包括处理器91、电源管理模块901、无线充电接口902、蓝牙接口903、WiFi(Wireless Fidelity,无线保真技术)接口904、USB(Universal Serial Bus,通用串行总线)接口905、运行内存906、存储内存907、背光源908、像源909、电机910、相机911、按键912等。
需要说明的是,图12中列举的各个模块仅仅是示例性的描述,并不构成任何的限定,在一些示例中,投影显示装置还可以包括其他模块。另外,上述的模块在不同的示例中可以在一个或多个硬件中实现,或者单个模块由多个硬件组合实现。可选地,上述涉及的模块可以集成在壳体111内部,也存在个别模块部分连接在壳体11内,而部分延伸到壳体111外部,固定在桌子的正面1101上。
其中,处理器91作为投影显示装置的控制中心,包括任何类型的一个或多个处理单元,包括但不限于微控制单元、微控制器、DSP(Digital Signal Processor,数字信号控制单元)或其任意组合。处理器91用于根据计算机程序产生操作控制信号,实现对其他各个模块的控制,以及与相应的模块进行配合,对获取到的或者本身具有的数据、指令等进行处理。
电源管理模块901连接市电,具体可以从壳体内连出一个电源插头,电源插头可以连接桌子附近设置的市电插座,内部可以包括电压处理、交流转直流处理等,为投影显示装置的各个模块提供稳压电源供电,保证处理器91及各个模块在正常的电压供应下工作,避免过压下的损坏。参照图6示例,演讲台往往是设置在舞台的中央位置,由于没有就近连接的市电插座,可选地,电源管理模块901还可以内部集成有电池,这样可以在无市电提供的情况下正常提供电源。
无线充电接口902,可以在无导电接点外露的前提下,实现充电接口与电子设备之间的能量传输,其具体包括初级线圈,初级线圈一定频率的交流电,通过电磁感应在次级线圈中产生一定的电流,从而将能量从传输端转移到接收端,主要的无线充电标准包括Qi标准、Power Matters Alliance(PMA)标准、Alliance for Wireless Power(A4WP)标准等。
蓝牙接口903,是一种基于低成本的近距离无线连接接口,可以实现与外部电子设备的短距离数据交换,支持2.4~2.485GHz的工作频段,功耗低,安全性强。
WiFi接口904,是一种创建于IEEE 802.11标准的无线局域网技术接口,具有2.4GHz及5GHz等工作频段,可以支持电子设备的无线接入,实现数据传输及连接到互联网。
USB接口905,是一种串口总线标准接口,实现投影显示装置与外部电子设备的数据传输及充电管理,支持热插拔功能。对于基于Thunderbolt 3协议的USB4.0可以支持每秒40Gbit的吞吐量,兼容Thunderbolt 3,并向后兼容 USB 3.2、USB 2.0等。可选地,还可以包括支持音频输出的3.5毫米音频线接口,支持有线耳机的热插拔,用于用户在观看投影的内容时还可以听到投影显示装置输出的声音。
运行内存906,用于存储处理器91执行的计算机程序,及暂时存放的运算数据、与存储内存交换的数据等,运行内存904可以为SDRAM(Synchronous Dynamic Random-accessMemory,同步动态随机存取内存)等存储器。
存储内存907,用于存放投影显示装置的相关显示内容等资源,及长期存放的运行程序及数据等,存储内存905可以为Flash(闪存)等存储器。在一些示例中,处理器91也可以提供接口接入外部存储器,比如USB接口905。
背光源908,用于提供照明光及根据处理器91的控制调整照明光的亮度,以调整整个投影显示装置在桌子的透明介质上投影显示的亮度。背光源908与像源909配合实现光机(具体参照图5中光机21)投影显示的主要功能,背光源908可以为LED(Light EmittingDiode,发光二极管)、激光等。
像源909,用于根据处理器91的控制显示相应内容的图像并将图像对应的显示光投射出去,图像对应的显示内容可以是处理器91本身在存储内存907中存储的,也可以是接收外部连接的电子设备发送的。像源909可以为LCD(Liquid Crystal Display,液晶显示器)、DMD(Digital Micromirror Devices,数字微镜器件)、MEMS(Micro-Electro-Mechanical System,微机电系统)微镜、LCOS(Liquid Crystal on silicon,硅基液晶)等。
电机910,用于在处理器91的控制下,驱动投影显示装置中的光学镜片及桌子上的透明介质等发生位置变化,从而实现相应光路的改变,比如调整投影显示的高度、虚像距离,调整虚像显示面的角度等。在一些示例中,还可以在投影显示装置的内部或壳体上设置用于散热的风扇,处理器91还可以通过电机910驱动风扇转动,提高投影显示装置内外部空气交换的速度。
相机912,是一种把光学图像信号转变为电信号的设备,可以根据电信号识别拍摄场景中的实物变化,比如用于拍摄桌面上的操作行为,识别桌子旁用户的手势等。可选地,对于桌子应用于商业的自习室里,还可以通过相机912实现人脸识别身份,从而计算用户的自习时间及授权打开投影显示装置等。可选地,相机912也可以用于用户的眼球跟踪,用户可以通过视线变化来控制投影显示的操作。
按键912,用于向投影显示装置输入指令或数据,在一些示例中,按键912可以是设置桌面上的实体按键,参照图10,处理器91可以通过按键116接收用户的操作以触发不同的处理过程。在一些示例中,按键912是投影在桌面上的虚拟按键,参照图11,处理器91可以通过键盘投影机117来追踪人手敲击的位置来触发对应虚拟按键的处理过程。
综上所述,本申请对桌子的传统结构进行改造,在桌面的正面设置透明介质,在桌面的背面设置投影显示装置,在正面与背面之间连通设置有投射窗口,投影显示装置可以将显示光透过投射窗口投影在透明介质上,用户可以通过透明介质直接观看到投影的显示信息,让桌子自身成为一个显示设备,实现多媒体应用。本申请可以提高桌子的多媒体化水平,不占用学习及工作操作空间的同时,还保持桌面的整洁。
应当理解,虽然本说明书包括一些示例,但这些示例中的任何一个并非仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为了清楚的目的。本领域普通技术人员应当将说明书作为一个整体,各示例中的技术方案也可以进行适当的组合,形成本领域普通技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出一系列的详细说明仅仅是针对本申请的可行性实施方式的具体说明,它们并非用以限制本申请的保护范围,凡是未脱离本申请教导内容所作的等效实施方式或变型均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种桌子,其特征在于,包括:
桌面,所述桌面包括用于物体放置的正面及相对于所述正面的背面;
所述桌面还包括相对的第一侧及第二侧,至少在所述第二侧设置高于所述正面的透明介质,及在桌面靠近所述透明介质的位置设置投射窗口,所述投射窗口连通所述正面与背面之间;
所述背面设置有投影显示装置,所述投影显示装置将生成的显示光透过所述投射窗口投影在所述透明介质上以形成虚像,所述虚像配置为在所述第一侧附近被观察到。
2.根据权利要求1所述的桌子,其特征在于,所述投影显示装置包括光机及光学镜片,所述光学镜片对所述光机发出的显示光进行光路规划,以实现对所述虚像的图像放大及投影显示。
3.根据权利要求2所述的桌子,其特征在于,所述投影显示装置还包括驱动所述光学镜片的电机,所述电机驱动光学镜片发生角度转动,以调整所述虚像在所述透明介质上的形成高度。
4.根据权利要求2所述的桌子,其特征在于,所述投影显示装置还包括调整所述显示光传输光程和/或所述光学镜片焦点的驱动元件,以改变所述虚像离观察位置之间的虚像距离。
5.根据权利要求1所述的桌子,其特征在于,所述桌子包括外部封装的壳体,所述壳体与所述背面形成相对封闭的空间,以承载所述投影显示装置。
6.根据权利要求1-5任一项所述的桌子,其特征在于,所述投射窗口设置有透明的防尘罩,所述防尘罩与所述正面平齐。
7.根据权利要求1所述的桌子,其特征在于,所述透明介质与所述桌面的连接处设置有转轴,所述透明介质在外力作用下绕所述转轴实现角度调整。
8.根据权利要求1所述的桌子,其特征在于,所述桌子还设置有捕捉用户手势的相机,用于响应于用户的特定手势来控制所述虚像的显示内容,所述相机对准所述桌面之上。
9.根据权利要求1所述的桌子,其特征在于,所述桌子还设置有键盘投影机,所述键盘投影机对准所述正面的特定位置,用于在所述正面投影有虚拟键盘,并捕捉用户操作所述虚拟键盘的行为。
10.根据权利要求1所述的桌子,其特征在于,在所述透明介质正对所述第一侧的一面设置有增反膜,以提高显示效果。
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