CN208240003U - 一种可定位的球形展示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可定位的球形展示装置，包括：中空的触摸球幕本体，触摸球幕本体下方开设有一圆形开口，圆形开口下方安装有一投影机，投影机的投射镜头向触摸球幕本体内部投射，投影机电性连接主控计算机，圆形开口外侧周边还开设有等间距设置的多个小孔，每个小孔对应于一红外发射光源，还包括一安装底板，投影机被固定在所述底板上，红外发射光源也被固定在底板上，并沿投影机环绕设置，各红外发射光源还电性连接主控计算机，底板上还安装有电子标签，电子标签通过与外部的阅读器无线连接。本实用新型在参观者靠近展览区时，该球形展示装置即自动启动开始播放，并能根据用户的触点手势进行随意变换。

Description

一种可定位的球形展示装置

技术领域

本实用新型属于人机交互的多点触控系统，尤其涉及一种可定位的球形展示装置。

背景技术

现有技术中，触控屏(Touch panel)又称为触控面板，是个可接收触头等输入讯号的感应式液晶显示装置，当接触了屏幕上的图形按钮时，屏幕上的触觉反馈系统可根据预先编程的程式驱动各种连结装置，可用以取代机械式的按钮面板，并借由液晶显示画面制造出生动的影音效果。

随着人机交互技术的高速发展，多点触摸交互技术得到了越来越多的研究与开发，特别是在2005年韩杰夫(英文名Jeff Han)提出的基于FTIR(傅氏转换红外线光谱分析仪)的触摸系统和2007年苹果公司发布的支持两指操作的苹果手机之后，多点触摸技术越来越被用户所熟知，已成为了当今的潮流。2008年初，微软公司创始人比尔·盖茨曾经预测：未来五年内人与电脑的交互方式将发生重大变革，现有的鼠标和键盘将被更为直观和自然的技术所取代。传统上，人们一直只习惯于用鼠标、键盘等输入设备来操控计算机，然而利用手指直接在屏幕上进行操作要来得更为精确和方便，另外用户在操控过程中也能体会到更多的乐趣。因此，多点触摸方式以其设备简单、操作方便、用户体验度高、承载信息量大等优点有望成为未来人机交互的主流。

现有的球形展示装饰中，只有当用户用手触摸且进行相应的操作时，才会进行播放展示内容，如此对用户带来不便。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种可定位的球形展示装置，在参观者靠近展览区时，该球形展示装置即自动启动开始播放，并能根据用户的触点手势进行随意变换。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种可定位的球形展示装置，包括：中空的触摸球幕本体，所述触摸球幕本体下方开设有一圆形开口，所述圆形开口下方安装有一投影机，所述投影机的投射镜头向触摸球幕本体内部投射，所述投影机电性连接主控计算机，所述圆形开口外侧周边还开设有等间距设置的多个小孔，每个小孔对应于一红外发射光源，还包括一安装底板，所述投影机被固定在所述底板上，所述红外发射光源也被固定在所述底板上，并沿所述投影机环绕设置，各所述红外发射光源还电性连接所述主控计算机，所述底板上还安装有电子标签，所述电子标签通过与外部的阅读器无线连接。

进一步地，所述小孔的数量与所述红外发射光源的数量相等。

进一步地，所述投影机的投射镜头为鱼眼镜头。

进一步地，所述触摸球幕本体由位于外层的透明面罩、中层的真空镀层、触摸感应层及里层的成像图层膜组成。

进一步地，所述透明面罩由能透过红外光线的树脂材料、亚克力板和有机玻璃制成。

进一步地，所述触摸感应层由多块独立的压电感应薄膜组成。

与现有技术相比，本实用新型提供的一种可定位的球形展示装置，具有如下技术效果：

1、通过电子标签和标签阅读器的配合，在参观者进入感应区域内，即可启动球幕的播放工作，减少用户的等待播放时间。

2、球幕是一个360度全方位显示屏幕，用户无需移动，就能从不同的位置、不同的角度和不同的时间框架里观看同一播放影像。

3、球幕的漫反射成像特性可以使多个用户同时在一个球幕上的不同位置操作，而不相互干扰。

4、每个小孔通过单独的红外发射光源传播到透明面罩，从而避免光的相互干扰，设置多个红外发射光源，检测范围更全面。

5、通过将多个独立的感应薄膜依附于球面屏幕背面，并且单独矫正触摸点的感应判断灵敏度，从而实现在球面屏幕上的有效多点触摸。

附图说明

图1为本实用新型实施例中的一种可定位的球形展示装置的结构原理图。

图2为本实用新型实施例中的触摸球幕本体的剖面图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，均属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“顶部”、“底部”“前”、“后”、“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。

在本实用新型的描述中，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。

请参阅图1，本实施例提供的一种可定位的球形展示装置，包括：中空的触摸球幕本体1，所述触摸球幕本体1下方开设有一圆形开口，所述圆形开口下方安装有一投影机3，所述投影机3的投射镜头31向触摸球幕本体1内部投射，所述投影机3电性连接主控计算机2，主控计算机2位于所述球形展示装置的下方，所述圆形开口外侧周边还开设有等间距设置的多个小孔4，每个小孔4对应于一红外发射光源5，还包括一安装底板6，底板6上具有供导线穿出的小孔，所述投影机3被固定在所述底板6上，所述红外发射光源5也被固定在所述底板上，并沿所述投影机3环绕设置，各所述红外发射光源5 还电性连接所述主控计算机2，所述底板上还安装有电子标签7，所述电子标签7通过与外部的阅读器8无线连接。

本实施例中，所述触摸球幕本体1内部为中空，底部开设有一圆形开口，所述触摸球幕本体1由位于外层的透明面罩11、中层的真空镀层12、触摸感应层13及里层的成像图层膜14组成。所述触摸球幕本体1的直径可为80CM。

所述透明面罩11由能透过红外光线的树脂材料、亚克力板和有机玻璃制成。所述触摸感应层13覆盖于成像图层膜外部，由于触摸屏技术必须要将压电感应薄膜依附于平面，所以当屏幕的透明外罩为球面的时候，由于厚度不均匀，导致无法正确判断电荷积累数值，从而影响触摸操作；本实施例为了实现在球形屏幕外罩实现触摸，将所述触摸感应层设置为由多块独立的压电感应薄膜组成，优选的可以将八个小块铜质的感应薄膜依附于球面屏幕背面，并且单独矫正触摸点的感应判断灵敏度，从而实现在球面屏幕上的有效多点触摸；所述透明面罩11设置于所述触摸感应层13上部，在所述透明面罩靠近所述触摸感应层一侧设置有真空镀层12，确保正面能够有电镀质感且透光。触摸感应的基本原理如下：触摸屏的本质是传感器，用户用手指或其他物体触摸安装在显示器上的触摸屏时，被触摸位置的坐标被触摸屏控制器检测，并通过通信接口(例如S-232C或RS一485串行口)将触摸信息传送到PLC或主控计算机的CPU，从而得到输入的信息。

本实施例中，在所述圆形开口下方安装有投影机3，投影机3被固定在位于投影机3下方的安装底板6上，所述安装底板6也为圆形，所述投影机3的投射镜头31向触摸球幕本体1内部投射，投射的影像在成像图层膜14上显示，所述投影机3电性连接主控计算机2，在计算机的控制下，所述投影机3向球幕内部投射影像，所述投射镜头31优选采用宽角度的鱼眼镜头作为球幕镜头，安装在触摸球幕的正下方。鱼眼镜头的作用是将平面影像做相应的变形，从而能在三维球幕上平滑的显示出来。

本实施例中，所述圆形开口外侧周边还开设有等间距设置的多个小孔4，每个小孔4对应于一红外发射光源5，所述红外发射光源5也被固定在所述底板 6上，并沿所述投影机3四周环绕设置，小孔4的数量与红外发射光源5的数量相等，且所述红外发射光源5的光源发射路径为斜向穿过小孔4。

本实用新型设置了红外发射光源5，用于将红外光线投射在触控展示球体上，当有人触摸球体时，触控展示球体上的红外光线就会产生变化，动作捕捉设备就可以采集到这个变化，并对相应的动作进行读取。通过设置的多个红外发射光源5，照射范围更全面，检测精度更高，而且，每个小孔4通过单独的红外发射光源5传播到球幕本体1内，从而避免红外光的相互干扰。

作为本实用新型一个优选的实施方式，所述底板上还安装有电子标签7，所述电子标签7通过与外部的阅读器8无线连接，阅读器8通过天线与RFID的电子标签7进行无线通信，可以实现对标签识别码和内存数据的读出或写入操作。标签，由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象。阅读器，用于读取(有时还可以写入)标签信息的设备，可设计为手持式或固定式。标签进入磁场范围后，接收解读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息(无源标签或被动标签)，或者由标签主动发送某一频率的信号(有源标签或主动标签)，解读器读取信息并解码后，送至主控计算机进行有关数据处理。通过电子标签7和标签阅读器8的配合，在参观者进入设定的感应区域内，即可启动球幕的播放工作，减少用户的等待播放时间。

具体在本实施例中，电子标签7安装于球形展示装置的底板6上，可以安装一个或者多个，阅读器8由用户手持或者展馆的讲解人员手持，当用户或者讲解人员进入展览厅时，阅读器8通过天线发送出一定频率的射频信号，当标签进入磁场范围内(比如方圆两米)时，产生感应电流从而获得能量，发送出自身编码等信息被读取并解码后发送至主控计算机2，主控计算机2接收到该信号后，控制所述投影机3启动开始向球幕本体1内投射影像，同时，主控计算机2还同时控制部分或全部的红外发射光源5启动，红外发射光源5通过小孔4照射进触摸球幕本体1内部。为了实现多点触摸的识别，所述主控计算机2 的内部安装有对应的软件模块，如触点跟踪模块、手势识别模块；用户看到触摸球幕本体1上显示的图片后，触摸相应的位置；触点跟踪模块捕捉用户在球幕上留下的多个触点信息，并将该信息传递给手势识别模块，手势识别模块根据多个不同位置的触点信息，获得用户输入的触点轨迹，从而判断用户的具体需求，将该需求传回给主控计算机，主控计算机根据用户的需求做出响应，可以实现观众与屏幕球之间360度全方位丰富多彩的互动。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种可定位的球形展示装置，其特征在于，包括：中空的触摸球幕本体，所述触摸球幕本体下方开设有一圆形开口，所述圆形开口下方安装有一投影机，所述投影机的投射镜头向触摸球幕本体内部投射，所述投影机电性连接主控计算机，所述圆形开口外侧周边还开设有等间距设置的多个小孔，每个小孔对应于一红外发射光源，还包括一安装底板，所述投影机被固定在所述底板上，所述红外发射光源也被固定在所述底板上，并沿所述投影机环绕设置，各所述红外发射光源还电性连接所述主控计算机，所述底板上还安装有电子标签，所述电子标签通过与外部的阅读器无线连接。

2.根据权利要求1所述的可定位的球形展示装置，其特征在于，所述小孔的数量与所述红外发射光源的数量相等。

3.根据权利要求1所述的可定位的球形展示装置，其特征在于，所述投影机的投射镜头为鱼眼镜头。

4.根据权利要求1所述的可定位的球形展示装置，其特征在于，所述触摸球幕本体由位于外层的透明面罩、中层的真空镀层、触摸感应层及里层的成像图层膜组成。

5.根据权利要求4所述的可定位的球形展示装置，其特征在于，所述透明面罩由能透过红外光线的树脂材料、亚克力板和有机玻璃制成。

6.根据权利要求4所述的可定位的球形展示装置，其特征在于，所述触摸感应层由多块独立的压电感应薄膜组成。