CN212112097U - 投影机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种投影机，涉及投影的技术领域。该投影机包括投影机本体、投影装置、角度调节装置和画面侦测装置；所述投影装置设置于所述投影机本体中，且所述投影装置的镜头从所述投影机本体的一侧投放出图像；所述角度调节装置设置于所述投影机本体的底部；所述画面侦测装置包括设置于所述投影机本体内部的角运动检测装置；所述画面侦测装置通过所述角运动检测装置侦测所述投影机本体的位置，所述角度调节装置通过调节所述投影机本体的位置修正所述投影装置投放出的图像的角度，缓解了现有技术中存在的目视画面调节准确度不足的技术问题。

Description

投影机

技术领域

本实用新型涉及投影技术领域，尤其是涉及一种投影机。

背景技术

随着光学投影技术的发展，投影机也越来越多的出现在各种应用场景中，同时投影机的使用环境也受到各种挑战。在无法保证其放置平台绝对水平的情况下，就需要对投影的高度或投射角度进行调节，以避免画面出现上大下小梯形等异常。

目前投影机的画面调整方式有多种，以软件算法来说，可以控制数字微镜器件(Digital Micromirror Device，简称DMD)牺牲掉一部分像素点来进行画面四角的矫正；以机械结构来说，可依靠调整脚等相关结构来进行整机投影机姿态的调整，以俯仰角、倾斜角调节和镜头中轴线位置的旋转角度调节来达到画面修正的目的。

当使用调整结构进行画面调节修正时，都是依据肉眼的观察进行调节。虽然在一些投影机底部设置有旋转式螺纹升降等结构的调整脚，可以通过类似减速器原理来达到微调画面高度或角度的目的，但仍未摆脱肉眼目视的主观判断。因此，在现有技术中存在目视画面调节准确度不足的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种投影机，以缓解现有技术中存在的目视画面调节准确度不足的技术问题。

本实用新型实施例提供一种投影机，包括投影机本体、投影装置、角度调节装置和画面侦测装置；

所述投影装置设置于所述投影机本体中，且所述投影装置的镜头从所述投影机本体的一侧投放出图像；

所述角度调节装置设置于所述投影机本体的底部；

所述画面侦测装置包括设置于所述投影机本体内部的角运动检测装置；

所述画面侦测装置通过所述角运动检测装置侦测所述投影机本体的位置，所述角度调节装置通过调节所述投影机本体的位置修正所述投影装置投放出的图像的角度。

在一种可能的实施方式中，所述画面侦测装置还包括反馈器，所述反馈器与所述投影装置连接；

所述反馈器获取位置模拟图像，并通过所述投影装置投放出所述位置模拟图像；

所述位置模拟图像展示了所述角运动检测装置与所述投影机本体之间的相对位置关系。

在一种可能的实施方式中，位置模拟图像包括x轴y轴模拟图像和z轴模拟图像。

在一种可能的实施方式中，所述x轴y轴模拟图像包括靶形图，所述靶形图中包括第一中心标志、第一当前位置标志，以及相互垂直的x轴标志线和y轴标志线；

所述第一中心标志表示所述投影机本体在x轴和y轴方向的端正位置，所述第一当前位置标志表示所述投影机本体的在x轴和y轴方向的当前位置。

在一种可能的实施方式中，所述靶形图中还包括调节范围圆环，所述调节范围圆环表示所述角度调节装置的可调节范围。

在一种可能的实施方式中，所述z轴模拟图像包括第二中心标志、第二当前位置标志和z轴标志线；

所述第二中心标志表示所述投影机本体在z轴的端正位置，所述第二当前位置标志表示所述投影机本体的在z轴方向的当前位置。

在一种可能的实施方式中，所述角度调节装置包括设置于所述投影机本体底部的多个调节脚或旋转支架。

在一种可能的实施方式中，该投影机还包括驱动装置；

所述驱动装置与所述多个调节脚连接，所述驱动装置驱动每个所述调节脚的高度；

或者，所述驱动装置与所述旋转支架连接，所述驱动装置驱动所述旋转支架的角度。

在一种可能的实施方式中，该投影机还包括与所述驱动装置连接的调节旋钮。

在一种可能的实施方式中，所述角运动检测装置为陀螺仪。

本实用新型实施例提供的投影机包括投影机本体、投影装置、角度调节装置和画面侦测装置等部分。其中，画面侦测装置通过角运动检测装置侦测投影机本体的位置，而投影机本体的位置则决定了投影装置的镜头投放出的图像的位置和角度。设置于投影机本体底部的角度调节装置，通过调节投影机本体的位置修正投影装置投放出的图像的角度。并且，该画面侦测装置包括设置于投影机本体内部的角运动检测装置，角运动检测装置利用高速旋转的物体的自转轴在惯性空间中指向保持稳定不变的原理，能够更加精确的调节投影机本体的位置，从而解决了现有技术中存在的目视画面调节准确度不足的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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1a、图1b为本实用新型实施例提供的投影机的示意图；

图2a、图2b为本实用新型实施例中位置模拟图像的示意图；

图3a至图3d为本实用新型实施例中的第一位置调节实例；

图4a至图4d为本实用新型实施例中的第二位置调节实例；

图5a至图5d为本实用新型实施例中的第三位置调节实例；

图6a至图6d为本实用新型实施例中的第四位置调节实例。

具体实施方式

下面将结合实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

目前投影机的画面调整方式有多种，以软件算法来说，可以控制数字微镜器件(Digital Micromirror Device，简称DMD)牺牲掉一部分像素点来进行画面四角的矫正；以机械结构来说，可依靠调整脚等相关结构来进行整机投影机姿态的调整，以俯仰角、倾斜角调节和镜头中轴线位置的旋转角度调节来达到画面修正的目的。

当使用调整结构进行画面调节修正时，都是依据肉眼的观察进行调节。虽然在一些投影机底部设置有旋转式螺纹升降等结构的调整脚，可以通过类似减速器原理来达到微调画面高度或角度的目的，但仍未摆脱肉眼目视的主观判断。因此，在现有技术中存在目视画面调节准确度不足的问题。

本实用新型实施例提供一种投影机，包括投影机本体、投影装置、角度调节装置和画面侦测装置。

如图1a和图1b所示，投影装置设置于投影机本体11中，且投影装置的镜头12从投影机本体11的一侧投放出图像。

角度调节装置设置于投影机本体的底部，本实施例中的角度调节装置包括多个调节脚13和旋转支架14。在其他可能的实施方式中，角度调节装置也可以只包括多个调节脚，或者只包括旋转支架。

画面侦测装置包括设置于投影机本体内部的角运动检测装置。画面侦测装置通过角运动检测装置侦测投影机本体的位置，角度调节装置通过调节投影机本体的位置修正投影装置投放出的图像的角度。投影机本体自身的位置，由图1b所示的三个坐标轴来表示，其中的x轴、y轴、z轴分别表示投影机本体的俯仰角度、左右高度、左右偏移角度。

本实用新型实施例提供的投影机中，画面侦测装置包括设置于投影机本体内部的角运动检测装置，角运动检测装置利用高速旋转的物体的自转轴在惯性空间中指向保持稳定不变的原理，能够更加精确的调节投影机本体的位置，从而解决了现有技术中存在的目视画面调节准确度不足的技术问题。

在一种可能的实施方式中，角运动检测装置为陀螺仪。陀螺仪的原理是，一个旋转物体的旋转轴所指的方向在不受外力影响时是不变的，陀螺仪就是利用这一原理来保持方向的。

陀螺仪的主要部件包括陀螺转子、框架等。其中，陀螺转子是陀螺仪的核心部件，可采用同步电机、磁滞电机、三相交流电机等拖动方式使陀螺转子绕自转轴高速旋转。框架是使陀螺转子获得转动自由度的结构，而且要尽可能降低对陀螺转子维持原有自转轴造成的阻力。另外，陀螺仪中还可以设置力矩马达、信号传感器等部件。

在一种可能的实施方式中，画面侦测装置还包括反馈器，反馈器与投影装置连接。反馈器获取位置模拟图像，并通过投影装置投放出位置模拟图像，其中的位置模拟图像展示了角运动检测装置与投影机本体之间的相对位置关系。

进一步的，位置模拟图像可以包括x轴y轴模拟图像和z轴模拟图像两个图像，使投影机本体在x轴y轴方向的偏移量与在z轴方向的偏移量分别展示。

如图2a所示，x轴y轴模拟图像可以包括靶形图，靶形图中包括第一中心标志(图中实心圆)、第一当前位置标志(图中空心圆)，以及相互垂直的x轴标志线和y轴标志线。第一中心标志表示投影机本体在x轴和y轴方向的端正位置，第一当前位置标志表示投影机本体的在x轴和y轴方向的当前位置。根据图2a中第一当前位置标志的位置可知，投影机本体当前在x轴方向和y轴方向都存在着一定的偏移量。

在一种可能的实施方式中，靶形图中还包括调节范围圆环(图中环形阴影)，调节范围圆环表示角度调节装置的可调节范围，阴影及其外部为过极限区域，中间的白色区域为可调节范围。靶形图中的四个角度数值为动态的即时数值，比如图3c中四个角度数值均为0°，表示投影机当前位置处于正中，不存在偏移。另外，角度调节装置的可调节最大角度范围(如0°～A°)会在投影图像界面或者投影机本体的机身外标识。且标注了角度调节装置的可调节范围分别在x轴和y轴上的最大角度。由于角度调节装置的机械结构本身尺寸的限制，投影机本体的可调节范围终归有限，当投影机本体的偏移量超过可调节范围时，单靠角度调节装置无法调节至水平端正位置，以便于提醒用户需改善投影机所在的放置平面。

如图2b所示，z轴模拟图像可以包括第二中心标志(图中实心圆)、第二当前位置标志(图中空心圆)和z轴标志线。第二中心标志表示投影机本体在z轴的端正位置，第二当前位置标志表示投影机本体的在z轴方向的当前位置。根据图2b中第二当前位置标志的位置可知，投影机本体当前在z轴方向存在着一定的偏移量。

以下例举几种本实用新型实施例提供的投影机的位置调节实例。

例一：

当投影机处于水平端正位置(如图3a所示)时，投放出的画面为端正位置的矩形(如图3b所示)。画面侦测装置侦测出投影机本体的偏移量为0，并以位置模拟图像的形式通过镜头投放出来，其中x轴y轴模拟图像中第一中心标志和第一当前位置标志是重合的(如图3c所示)，z轴模拟图像中第二中心标志和第二当前位置标志也是重合的(如图3d所示)。

例二：

当投影机在x轴方向存在一定角度的偏转时(其他坐标轴方向偏转角度为0°)，投放出的画面会出现上下梯形的情况(如图4a所示)。画面侦测装置侦测出投影机本体的偏移量，并以位置模拟图像的形式通过镜头投放出来(如图4b所示)。在此情况下，可利用角度调节装置，通过调整前后调节脚的高度差实现对投影机的俯仰角度的修正，使投影机由调节前的位置(如图4c所示)变更为调节后的位置(如图4d所示)。

例三：

当投影机在y轴方向存在一定角度的偏转时(其他坐标轴方向偏转角度为0°)，投放出的画面会出现旋转的情况(如图5a所示)。画面侦测装置侦测出投影机本体的偏移量，并以位置模拟图像的形式通过镜头投放出来(如图5b所示)。在此情况下，可利用角度调节装置，通过调整左右调节脚的高度差实现对投影机的倾斜角度的修正，使投影机由调节前的位置(如图5c所示)变更为调节后的位置(如图5d所示)。

例四：

当投影机在z轴方向存在一定角度的偏转时(其他坐标轴方向偏转角度为0°)，投放出的画面会出现左右梯形的情况(如图6a所示)。画面侦测装置侦测出投影机本体的偏移量，并以位置模拟图像的形式通过镜头投放出来(如图6b所示)。在此情况下，可利用角度调节装置，通过调整旋转支架的角度实现对投影机的偏转角度的修正，使投影机由调节前的位置(如图6c所示)变更为调节后的位置(如图6d所示)。

本实用新型实施例提供的投影机的调整方式也可以包括多种。

在一种可能的实施方式中，可以采用手动调整方式。根据画面侦测装置模拟出的位置模拟图像，用户可以手动调整每个调节脚的高度或旋转支架的角度，将投影机本体调整至端正位置，并可以根据位置模拟图像复判画面投影效果。

在一种可能的实施方式中，可以采用半自动调整方式。比如在投影机中还设置有驱动装置，驱动装置与多个调节脚连接，用于驱动每个调节脚的高度；或者，驱动装置与旋转支架连接，用于驱动旋转支架的角度；或者，驱动装置既可以驱动调节脚，又可以驱动旋转支架。另外，投影机还可以设置有与驱动装置连接的调节旋钮。根据画面侦测装置模拟出的位置模拟图像，用户可以通过按下或旋转调节旋钮来操作驱动装置，进而调节每个调节脚的高度和旋转支架的角度，将投影机本体调整至端正位置，并可以根据位置模拟图像复判画面投影效果。

在一种可能的实施方式中，还可以采用全自动调整方式。比如在投影机中设置有上述的驱动装置，同时画面侦测装置上可以设置一些传感器，感测到投影机本体在各个方向的偏移量，驱动装置可根据这些偏移量调整每个调节脚的高度和旋转支架的角度，实现自我修正。同时，投影机中也可以设置有与驱动装置连接的调节旋钮，以便于兼容上述的半自动调整方式。

初始投影垂直水平中心点也可根据用户实际需求进行自定义，以应对幕布(相对于投影机位置)非垂直的状况。因如果幕布相对于水平线可能是有一定的倾斜的，那么投影机即使是姿态调节到水平时，投影机投出的画面也不是矩形的，所以可以根据幕布的情况做中心点修正。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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实用新型中的具体含义。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统的具体工作过程，可以参考前述装置实施例中的对应过程，在此不再赘述。

另外，在本实用新型各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种投影机，其特征在于，包括投影机本体、投影装置、角度调节装置和画面侦测装置；

所述投影装置设置于所述投影机本体中，且所述投影装置的镜头从所述投影机本体的一侧投放出图像；

所述角度调节装置设置于所述投影机本体的底部；

所述画面侦测装置包括设置于所述投影机本体内部的角运动检测装置；

所述画面侦测装置通过所述角运动检测装置侦测所述投影机本体的位置，所述角度调节装置通过调节所述投影机本体的位置修正所述投影装置投放出的图像的角度。

2.根据权利要求1所述的投影机，其特征在于，所述画面侦测装置还包括反馈器，所述反馈器与所述投影装置连接；

所述反馈器获取位置模拟图像，并通过所述投影装置投放出所述位置模拟图像；

所述位置模拟图像展示了所述角运动检测装置与所述投影机本体之间的相对位置关系。

3.根据权利要求1所述的投影机，其特征在于，位置模拟图像包括x轴y轴模拟图像和z轴模拟图像。

4.根据权利要求3所述的投影机，其特征在于，所述x轴y轴模拟图像包括靶形图，所述靶形图中包括第一中心标志、第一当前位置标志，以及相互垂直的x轴标志线和y轴标志线；

所述第一中心标志表示所述投影机本体在x轴和y轴方向的端正位置，所述第一当前位置标志表示所述投影机本体的在x轴和y轴方向的当前位置。

5.根据权利要求4所述的投影机，其特征在于，所述靶形图中还包括调节范围圆环，所述调节范围圆环表示所述角度调节装置的可调节范围。

6.根据权利要求3所述的投影机，其特征在于，所述z轴模拟图像包括第二中心标志、第二当前位置标志和z轴标志线；

所述第二中心标志表示所述投影机本体在z轴的端正位置，所述第二当前位置标志表示所述投影机本体的在z轴方向的当前位置。

7.根据权利要求1所述的投影机，其特征在于，所述角度调节装置包括设置于所述投影机本体底部的多个调节脚或旋转支架。

8.根据权利要求7所述的投影机，其特征在于，还包括驱动装置；

所述驱动装置与所述多个调节脚连接，所述驱动装置驱动每个所述调节脚的高度；

或者，所述驱动装置与所述旋转支架连接，所述驱动装置驱动所述旋转支架的角度。

9.根据权利要求8所述的投影机，其特征在于，还包括与所述驱动装置连接的调节旋钮。

10.根据权利要求1至9任一项所述的投影机，其特征在于，所述角运动检测装置为陀螺仪。

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