CN213750525U - 球状成像设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种球状成像设备，包括电路控制板，电路控制板呈环型设置；多个发光源，多个发光源环型阵列安装于电路控制板的外周面上，各发光源与电路控制板电连接；驱动单元，与电路控制板相连，用于驱动电路控制板旋转。本申请通过将电路控制板设置呈环型，并在环型的电路控制板的外周面上设置多个发光源。当驱动单元驱动电路控制板旋转时，由墨卡托投影及视觉暂留现象，多个发光源形成一个环型立体图像。因此，相较于传统空气成像设备单一方向显示画面的结构设计，本申请实施例提供的球状成像设备形成的画面具有多方向、多角度、立体式等特点，观测角度不受限制。

Description

球状成像设备

技术领域

本申请属于空气成像技术领域，更具体地说，是涉及一种球状成像设备。

背景技术

随着科技的发展，空气成像技术在日常生活中的应用也越来越多，空气成像有利用透镜折反射，在水雾或者半透膜或者直接在人眼上投射画面显示的方式；也有利用视觉残留,通过LED(Light Emitting Diode，发光二极管)快速闪烁运动留下的影像实现的方式。

然而，以上两种空气成像方法都只能朝单一方向进行画面显示，实质上人双眼看到的依然是一副平面图案，图像不会随着人的走动而改变画面显示角度，人只能位于画面的正前方才能观测，这就导致空气成像画面的显示方向单一，无法实现立体、多角度显示。

实用新型内容

本申请实施例的目的在于提供一种球状成像设备，以解决相关技术中存在的空气成像画面的显示方向单一，无法实现立体、多角度显示的问题。

为实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案是：

提供一种球状成像设备，包括：

电路控制板，所述电路控制板呈环型设置；

多个发光源，多个所述发光源环型阵列安装于所述电路控制板的外周面上，各所述发光源与所述电路控制板电连接；

驱动单元，与所述电路控制板相连，用于驱动所述电路控制板旋转。

在一个实施例中，所述电路控制板之外周面的两端分别安装有遮光挡板，各所述遮光挡板环绕设于所述电路控制板上；多个所述发光源设于两个所述遮光挡板之间。

在一个实施例中，各所述遮光挡板面向所述发光源的侧面倾斜于所述电路控制板设置。

在一个实施例中，所述球状成像设备还包括支撑所述电路控制板的环型支撑架，所述环型支撑架的外周面上环型开设有容置所述电路控制板的容置槽；所述环型支撑架与所述驱动单元相连。

在一个实施例中，所述球状成像设备还包括支撑所述环型支撑架的支架，所述支架设于所述环型支撑架中；所述支架的一端与所述环型支撑架的顶部相连，所述支架的另一端与所述驱动单元相连。

在一个实施例中，所述支架呈环型设置，所述支架所在的平面与所述环型支撑架所在的平面共面，所述支架的圆心与所述环型支撑架的圆心重合。

在一个实施例中，所述球状成像设备还包括安装于所述支架之顶部的第一配重块和安装于所述环型支撑架之底部的第二配重块，所述第一配重块设于所述环型支撑架与所述支架之间。

在一个实施例中，所述环型支撑架上开设有供所述第一配重块插入的第一凹槽，所述第一凹槽的底面开设有定位孔；所述第一配重块上安装有插入所述定位孔中的定位导柱。

在一个实施例中，所述驱动单元包括底座和安装于所述底座上的电机；所述电路控制板安装于所述电机的主轴上。

在一个实施例中，所述电路控制板的数量为至少两个，至少两个所述电路控制板围合成球状体，各所述电路控制板的外周面上环型阵列安装有多个所述发光源。

本申请实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：

本申请通过将电路控制板设置呈环型，并在环型的电路控制板的外周面上设置多个发光源。当驱动单元驱动电路控制板旋转时，由墨卡托投影及视觉暂留现象，多个发光源形成一个环型立体图像。因此，相较于传统空气成像设备单一方向显示画面的结构设计，本申请实施例提供的球状成像设备形成的画面具有多方向、多角度、立体式等特点，观测角度不受限制。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或示范性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为本申请实施例提供的球状成像设备的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的球状成像设备的爆炸示意图；

图3为本申请实施例提供的电路控制板与环型支撑架的分解示意图；

图4为本申请实施例提供的电路控制板、遮光挡板与发光源连接的截面示意图；

图5为本申请实施例提供的环型支撑架的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的第一配重块的结构示意图；

图7为本申请实施例提供的第二配重块的结构示意图。

其中，图中各附图主要标记：

1-电路控制板；11-遮光挡板；

2-环型支撑架；21-容置槽；22-第一凹槽；220-定位孔；23-第二凹槽；230- 第一通孔；231-第一安装孔；

3-第一配重块；31-定位导柱；

4-第二配重块；41-第二通孔；42-第二安装孔；

5-驱动单元；51-底座；52-电机；521-主轴；

6-发光源；7-支架。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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申请和简化描述，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申请的限制。

在本申请的描述中，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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在整个说明书中参考“一个实施例”或“实施例”意味着结合实施例描述的特定特征，结构或特性包括在本申请的至少一个实施例中。因此，“在一个实施例中”或“在一些实施例中”的短语出现在整个说明书的各个地方，并非所有的指代都是相同的实施例。此外，在一个或多个实施例中，可以以任何合适的方式组合特定的特征，结构或特性。

请参阅图1、图2和图4，现对本申请实施例提供的球状成像设备进行说明。该球状成像设备包括呈环型设置的电路控制板1、环型阵列安装于电路控制板1 之外周面上的多个发光源6和用于驱动电路控制板1在水平面内旋转的驱动单元5。其中，各发光源6与电路控制板1电连接，驱动单元5与电路控制板1 相连。电路控制板1可由板材经弯折形成封闭的环型结构，从而可保证电路控制板1各位置处的宽度相同，以提高图像的清晰度。此结构，通过将电路控制板1设置呈环型，并在环型的电路控制板1的外周面上设置多个发光源6。当驱动单元5驱动电路控制板1旋转时，由墨卡托投影及视觉暂留现象，多个发光源6形成一个环型立体图像。因此，相较于传统空气成像设备单一方向显示画面的结构设计，本申请实施例提供的球状成像设备形成的画面具有多方向、多角度、立体式等特点，观测角度不受限制。

需要说明的是，墨卡托投影是正轴等角圆柱投影，由荷兰地图学家墨卡托创立。其核心内容是：假想一个与地轴方向一致的圆柱切或割于地球，按等角条件，将经纬网投影到圆柱面上，将圆柱面展为平面后，得到本投影。视觉暂留现象即视觉暂停现象，其核心内容是：人眼在观察景物时，光信号传入大脑神经，需经过一段短暂的时间，光的作用结束后，视觉形象并不立即消失，这种残留的视觉称“后像”，视觉的这一现象则被称为“视觉暂留”。

在一个实施例中，请参阅图4，作为本申请实施例提供的球状成像设备的一种具体实施方式，电路控制板1之外周面的两端分别安装有遮光挡板11，各遮光挡板11环绕设于电路控制板1上；多个发光源6设于两个遮光挡板11之间。此结构，两个遮光挡板11可防止电路控制板1在高速转动时，多个发光源 6转动至侧面形成亮环的现象，进而有效提高图像显示效果及视觉效果。而且，两个遮光挡板11之间形成容置多个发光源6的容置空间，可实现对多个发光源 6的定位安装。

在一个实施例中，请参阅图4，作为本申请实施例提供的球状成像设备的一种具体实施方式，各遮光挡板11面向发光源6的侧面倾斜于电路控制板1 设置。此结构，各遮光挡板11的横截面可为直角三角形，各遮光挡板11的第一直角边设于电路控制板1上，各遮光挡板11的第二直角边与电路控制板1 的相应侧边持平，各遮光挡板11的斜边可遮挡多个发光源6向两端发出的光线，进而可避免形成亮环。

在一个实施例中，请参阅图4，各发光源6的横截面呈半椭圆构型或半圆形，各发光源6背离电路控制板1的侧面为向外凸设的圆弧面，各圆弧面上可设置有保护层，从而可有效提高各发光源6的出光质量，进而提高成像画面的效果。

在一些实施例中，各遮光挡板11的斜边与第一直角边之间的夹角范围可为 30°-60°等，如30°、35°、40°、45°、50°、55°、60°等，通过对该夹角的调节，可实现对发光源6之不同角度光线的遮挡，从而可适配于不同尺寸大小及发光功率的发光源6。

在一些实施例中，各遮光挡板11的斜边上设有黑色吸光层，从而可有效提高对光线的遮挡效果。各遮光挡板11可粘接于电路控制板1上，或者，两个遮光挡板11与电路控制板1为一体成型，便于加工制作。

在一些实施例中，两个遮光挡板11之第一直角边的长度与发光源6的宽度之和等于电路控制板1的宽度，实现发光源6之左右两侧的对称性，保证各发光源6设于电路控制板1的中间位置，进而可提高出光的一致性。各遮光挡板 11之第二直角边的长度等于发光源6的厚度，在保证出光量的同时，最大限度的对光线进行遮挡。其中，将遮光挡板11与电路控制板1贴合的侧面定义为第一直角边，将遮光挡板11与电路控制板1垂直的侧面定义为第二直角边。

在一个实施例中，请参阅图1和图3，作为本申请实施例提供的球状成像设备的一种具体实施方式，球状成像设备还包括支撑电路控制板1的环型支撑架2，环型支撑架2的外周面上环型开设有容置电路控制板1的容置槽21；环型支撑架2与驱动单元5相连。此结构，通过环型支撑架2对电路控制板1的支撑，电路控制板1套设于环型支撑架2上，电路控制板1的圆心与环型支撑架2的圆心重合，以提高电路控制板1的结构强度，避免在旋转的过程中发生变形。通过容置槽21可实现对电路控制板1的快速定位安装，电路控制板1 的安装稳固性好，不易产生晃动，进而提高图像的稳定性。其中，环型支撑架 2由绝缘材料制成，防止触电，提高球状成像设备的使用安全性。

在一个实施例中，请参阅图1和图2，作为本申请实施例提供的球状成像设备的一种具体实施方式，球状成像设备还包括支撑环型支撑架2的支架7，支架7设于环型支撑架2中；支架7的一端与环型支撑架2的顶部相连，支架 7的另一端与驱动单元5相连。此结构，通过支架7实现对环型支撑架2的支撑，可有效提高环型支撑架2的整体结构强度，避免环型支撑架2在旋转的过程中发生变形，进而提高图像的稳定性。

在一个实施例中，请参阅图1，作为本申请实施例提供的球状成像设备的一种具体实施方式，支架7呈环型设置，支架7所在的平面与环型支撑架2所在的平面共面。此结构，通过将支架7设置呈与环型支撑架2相适配的环型结构，可实现对环型支撑架2之各位置处的有效支撑。将支架7所在的平面与环型支撑架2所在的平面共面设置，可将支架7隐藏于环型支撑架2中，支架7 与环型支撑架2实现同步旋转，可避免因支架7的外漏而对图像造成干扰。

在一个实施例中，请参阅图1，支架7的圆心与环型支撑架2的圆心重合，从而可保证支架7上的各位置与环型支撑架2之间的距离相等，从而使得环型支撑架2各位置处受到支架7的支撑力的大小相同。

在一个实施例中，请参阅图1和图2，作为本申请实施例提供的球状成像设备的一种具体实施方式，球状成像设备还包括安装于支架7之顶部的第一配重块3和安装于环型支撑架2之底部的第二配重块4，第一配重块3设于环型支撑架2与支架7之间。此结构，通过在环型支撑架2的两端分别安装第一配重块3和第二配重块4，可有效防止环型支撑架2的重心偏移，保证环型支撑架2各位置处的离心力均衡，防止图像抖动。

在一个实施例中，请参阅图5和图6，作为本申请实施例提供的球状成像设备的一种具体实施方式，环型支撑架2上开设有供第一配重块3插入的第一凹槽22，第一凹槽22的底面开设有定位孔220；第一配重块3上安装有插入定位孔220中的定位导柱31。此结构，通过将第一配重块3插入第一凹槽22中，以及将定位导柱31插入定位孔220中，可实现环型支撑架2与第一配重块3 之间的快速定位连接。其中，定位孔220为六方孔，定位导柱31的横截面呈与六方孔相适配的正六边形，从而可有效防止定位导柱31与定位孔220之间的松动，从而提高环型支撑架2与第一配重块3之间的连接稳固性。

在一个实施例中，请参阅图2，作为本申请实施例提供的球状成像设备的一种具体实施方式，驱动单元5包括底座51和安装于底座51上的电机52；电路控制板1安装于电机52的主轴521上。此结构，通过底座51可实现对电机 52的支撑，避免电机52的晃动。电机52通过驱动主轴521的转动，一并带动电路控制板1的旋转，电路控制板1的转动效果好，图像画面显示清楚。

在一些实施例中，驱动单元5也可以为转动安装于底座51上的转动轴、套设固定于转动轴上的从动轮、安装于底座51上的电机52、套设固定于电机52 之主轴521上的主动轮和连接主动轮与从动轮的连接带，通过连接带的传动可带动转动轴的转动。还有一些实施例中，驱动单元5也可以为转动安装于底座 51上的转动轴、安装于底座51上的电机52和连接电机52之主轴521与转动轴的齿轮组，通过齿轮组的转动以带动转动轴的转动，传动效率高，转动轴的转动稳定性好。

在一个实施例中，请参阅图1、图5和图7，主轴521穿过环型支撑架2，并与支架7的底部连接固定。环型支撑架2的底部开设有供第二配重块4插入的第二凹槽23，第二凹槽23的底面开设有供主轴521穿过的第一通孔230，第二配重块4上开设有供主轴521穿过的第二通孔41，第二配重块4套设固定于主轴521上，并伸入第二凹槽23中实现与环型支撑架2的连接固定。通过第二凹槽23对第二配重块4的容置，可实现第二配重块4与环型支撑架2之间的快速定位安装；通过第一通孔230与第二通孔41的引导定位，可进一步提高对位精度。

在一个实施例中，请参阅图5和图7，第二凹槽23的底面上环绕于第一通孔230的位置开设有多个第一安装孔231，第二配重块4上对应于各第一安装孔231的位置开设有第二安装孔42。通过各第一安装孔231与相应第二安装孔 42的配合，可实现环型支撑架2与第二配重块4之间的快速拆装。

在一个实施例中，请参阅图1和图3，作为本申请实施例提供的球状成像设备的一种具体实施方式，电路控制板1的数量为至少两个，至少两个电路控制板1围合成球状体，各电路控制板1的外周面上环型阵列安装有多个发光源 6。此结构，通过设置多个电路控制板1，从而可增加纬度方向上的发光源6的数量，在保证图像清晰度的同时，可降低电机52的转动速率。

在一个实施例中，请参阅图1和图2，当电路控制板1的数量为两个时，两个电路控制板1的顶部和底部分别连接，两个电路控制板1之间的夹角可为 90°；当电路控制板1的数量为三个时，三个电路控制板1的顶部和底部分别连接，相邻两个电路控制板1之间的夹角可为60°；当电路控制板1的数量为四个时，四个电路控制板1的顶部和底部分别连接，相邻两个电路控制板1之间的夹角可为45°。依此类推，多个电路控制板1形成对称分布结构，在多个电路控制板1同步转动时，各电路控制板1上的多个发光源6可保持位置的一致性，进而可提高图像的完整性及清晰度。

本申请提供的球状成像设备的具体操作步骤如下：

1、将需要展现的视频或者图像数据通过墨卡托圆柱投影算法展开为对应格式的图像数据，并将图像数据存储于存储介质(如SD卡)中；

2、将存储介质连接至球状成像设备上，接通电源，手动或遥控开启球状成像设备，球状成像设备读取存储介质中的图像数据，并通过多个发光源6展现不同经度线上的色彩。随着电机52带动环型支撑架2的旋转，电路控制板1 上的多个发光源6的纬度逐渐变化，多个发光源6展现的色彩也随之变化。在人眼视觉上形成一系列残留镜像，用户将会看到一个立体的物体景象。因此，用户可根据不同的角度观测物体的不同位置，实现360°立体成像。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

以上所述仅为本申请的可选实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.球状成像设备，其特征在于，包括：

电路控制板，所述电路控制板呈环型设置；

多个发光源，多个所述发光源环型阵列安装于所述电路控制板的外周面上，各所述发光源与所述电路控制板电连接；

驱动单元，与所述电路控制板相连，用于驱动所述电路控制板旋转。

2.如权利要求1所述的球状成像设备，其特征在于：所述电路控制板之外周面的两端分别安装有遮光挡板，各所述遮光挡板环绕设于所述电路控制板上；多个所述发光源设于两个所述遮光挡板之间。

3.如权利要求2所述的球状成像设备，其特征在于：各所述遮光挡板面向所述发光源的侧面倾斜于所述电路控制板设置。

4.如权利要求1所述的球状成像设备，其特征在于：所述球状成像设备还包括支撑所述电路控制板的环型支撑架，所述环型支撑架的外周面上环型开设有容置所述电路控制板的容置槽；所述环型支撑架与所述驱动单元相连。

5.如权利要求4所述的球状成像设备，其特征在于：所述球状成像设备还包括支撑所述环型支撑架的支架，所述支架设于所述环型支撑架中；所述支架的一端与所述环型支撑架的顶部相连，所述支架的另一端与所述驱动单元相连。

6.如权利要求5所述的球状成像设备，其特征在于：所述支架呈环型设置，所述支架所在的平面与所述环型支撑架所在的平面共面，所述支架的圆心与所述环型支撑架的圆心重合。

7.如权利要求5所述的球状成像设备，其特征在于：所述球状成像设备还包括安装于所述支架之顶部的第一配重块和安装于所述环型支撑架之底部的第二配重块，所述第一配重块设于所述环型支撑架与所述支架之间。

8.如权利要求7所述的球状成像设备，其特征在于：所述环型支撑架上开设有供所述第一配重块插入的第一凹槽，所述第一凹槽的底面开设有定位孔；所述第一配重块上安装有插入所述定位孔中的定位导柱。

9.如权利要求1-8任一项所述的球状成像设备，其特征在于：所述驱动单元包括底座和安装于所述底座上的电机；所述电路控制板安装于所述电机的主轴上。

10.如权利要求1-8任一项所述的球状成像设备，其特征在于：所述电路控制板的数量为至少两个，至少两个所述电路控制板围合成球状体，各所述电路控制板的外周面上环型阵列安装有多个所述发光源。

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