CN214041981U

CN214041981U - 一种沉浸式投影设备

Info

Publication number: CN214041981U
Application number: CN202023084644.3U
Authority: CN
Inventors: 王晓磊; 赖泰明
Original assignee: Hangzhou Rulei Technology Co ltd
Current assignee: Hangzhou Tthunder Animation Co ltd
Priority date: 2020-12-18
Filing date: 2020-12-18
Publication date: 2021-08-24
Anticipated expiration: 2030-12-18

Abstract

本实用新型提供了一种沉浸式投影设备，涉及投影技术领域。其中，该投影设备包括壳体，包括主体部和手柄部，主体部设有容纳腔。容纳腔内配置有投影模组、控制器和供电组件池。投影模组包括投影组件和灯筒组件，投影组件的投影画面通过灯筒组件投影至外部。控制器包括控制单元和姿态采集单元。姿态采集单元用于采集壳体的姿态信息；控制单元用于根据所述姿态信息控制投影组件输出相应的投影画面。控制器根据姿态采集单元获取的姿态、朝向信息改变投影画面，实现沉浸式投影效果，极大提高了用户的体验。

Description

一种沉浸式投影设备

技术领域

本实用新型涉及投影技术领域，具体而言，涉及一种沉浸式投影设备。

背景技术

目前，投影设备沉浸式投影通常都是指通过多通道的投影融合技术将投影画面投射到大型或者多面的投影幕上，让观众有种置身于影片中的感觉。沉浸式投影从各个层面包围着观众，能够全面的覆盖观众的视角，身临其境的沉浸感是普通投影所不能实现的，已经被越来越多的领域运用。但是，这种沉浸式投影方式通常只能用在特定的场合，需要多台投影机固定安装在特定的位置，不同位置的投影机根据其安装位置投射不同的3D画面，应用范围较窄，使用不便。

实用新型内容

本实用新型提供了一种沉浸式投影设备，能够根据控制器上的姿态姿态传感单元获取的姿态、朝向信息改变投影画面，实现沉浸式投影效果。

本实用新型是这样实现的：

一种沉浸式投影设备，包括：

壳体，包括主体部和与分别与所述主体部两端连接的手柄部，所述主体部设有容纳腔，所述容纳腔的一端设有通光区；

投影模组，配置在所述容纳腔内，其包括投影组件和灯筒组件，所述灯筒组件配置在所述通光区，所述投影组件的投影画面通过所述灯筒组件投影至外部；

控制器，配置在所述容纳腔内部，包括控制单元和姿态采集单元，所述姿态采集单元和所述投影组件均与所述控制单元通信连接；所述姿态采集单元用于采集所述壳体的姿态信息；所述控制单元用于根据所述姿态信息控制所述投影组件输出相应的投影画面；

供电组件，配置在所述容纳腔内，用于为所述控制器和所述投影组件供电。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，述投影组件包括灯板、透镜组、显示器组件和散热件，所述透镜组包括一个或多个透镜，所述灯板和所述显示器组件均与所述控制器电性连接。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，所述投影组件通过安装架固定在所述壳体的容纳腔内，所述安装架设有分别与所述散热件、所述显示器组件、所述透镜、所述灯板适配的安装槽。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，所述散热件包括散热翅片和风扇，所述散热翅片配置在所述灯板的背光面。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，所述手柄部为环形或半环形结构。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，所述壳体包括相互拼装的上壳体和下壳体，所述上壳体与所述下壳体拼接形成所述主体部和所述手柄部。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，所述主体部内还配置有音频组件。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，所述音频组件配置在所述主体部远离所述通光区的一端，所述音频组件包括喇叭和喇叭安装架，所述壳体与所述喇叭对应的位置开设有一个或多个出声孔。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，所述主体部和/或所述手柄部设有一个或多个控制区，所述控制区与所述控制器电性连接，用于提供控制操作。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，所述主体部设有存储设备接口。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过上述设计得到的沉浸式投影设备，使用时，配置在设备壳体内的控制器设有姿态采集单元，将该设备朝空间各方向转动，姿态传感采集单元能够采集设备在空间中的姿态、朝向，控制单元根据采集单元采集的姿态信息控制投影模组输出不同的投影画面，实现沉浸式的投影效果，使用方便，且适用于多种场合应用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1是本实用新型实施例的沉浸式投影设备的结构示意图；

图2是图1的沉浸式投影设备的分解结构示意图；

图3是图1中的沉浸式投影设备的内部结构示意图；

图4是沉浸式投影设备的安装架的结构示意图；

图5是沉浸式投影设备的控制单元的结构示意图。

图标：100-沉浸式投影设备；10-壳体；101-上壳体；102-下壳体；103-容纳腔；104-通光区；11-主体部；12-手柄部；13-按键板；14-按键；20-投影模组；21-投影组件；211-灯板；212-透镜组；213-显示器组件；214-散热件；215-散热翅片；216-风扇；22-灯筒组件；221-筒体；222-透镜；23-推杆组件；231-推杆；24-过安装架；241-灯板安装槽；242-透镜安装槽；243-显示器组件安装槽；244-散热件安装槽；25-音频组件；251-喇叭；252-喇叭安装架；253-喇叭盖；30-控制器；31-控制单元；32-姿态采集单元；33-存储设备接口；40-供电组件；50-存储设备。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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。

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。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例1

参阅图1～图3所示，本实施例提供一种沉浸式投影设备100，包括壳体10、投影模组20、控制器30和供电组件40。投影模组20、控制器30和供电组件40均配置在壳体10内。

壳体10包括主体部11和手柄部12。手柄部12为环形或半环形结构，手柄部12的两端分别连接至主体部11的两侧。本实施例中，壳体10包括相互拼装的上壳体101和下壳体102，上壳体101与下壳体102相互拼接共同形成主体部11和手柄部12。如图2所示，上壳体101和下壳体102均为薄壳结构，通过上壳体101和下壳体102拼装，在上壳体101和下壳体102之间形成容纳腔103。位于主体部12的容纳腔103的一端设有通光区104。

上壳体101和下壳体102通光设置连接组件进行拼装，连接结构包括但不限于螺丝组件、卡扣组件和粘接件。

投影模组20配置在主体部12的容纳腔103内。投影模组20包括投影组件21和灯筒组件22。灯筒组件22配置在通光区104，投影组件21的投影画面通过灯筒组件22投影至外部。

灯筒组件22包括中空的筒体221和安装在筒体221内的一个或多个透镜222。进一步地，灯筒组件22上配置有推杆组件23，推杆组件23通过拨动推杆231带动灯筒组件22转动，以调节投影设备的焦距。

投影组件21包括灯板211、透镜组212、显示器组件213和散热件214，透镜组212包括一个或多个透镜。灯板211上设有一个或多个灯珠，用于提供光源。灯板211发出的光线进入显示器组件213。灯板211和显示器组件213均与控制器30电性连接，通过控制器30控制投影组件21的亮度和投影画面等。可以理解的是，使用者可以根据需求调整透镜215、灯板211等部件的规格、尺寸和数量等。

在一个实施例中，显示器组件213为液晶显示器。灯板211发射的光线通过透镜组212，光路改变成平行光束；平行光束经过显示器组件213的滤光，转换为若干条彩色光束，显示器组件213的每个像素对应一条彩色光束；彩色光束经过灯筒组件22，光路改变，投射到外部幕布或墙上形成清晰的投影画面。

需要说明的是，在其他实施例中，投影组件也可以不限于上述的结构，例如投影模块中可以增设反射镜以改变光路，缩小设备体积。投影技术可以采用3LCD投影、DLP(数码光处理)投影、LCOS(反射式微型LCD)投影等。根据不同的投影技术设置不同结构的投影组件。

进一步地，参见图4，在本实施例中，投影组件21通过安装架24固定在壳体10的容纳腔103内，安装架24设有分别与散热件214、显示器组件213、透镜215、灯板211适配的安装槽。例如，如图所示的灯板安装槽241、透镜安装槽242、显示器组件安装槽243、散热件安装槽244。安装槽与卡槽结构，不同部件的安装槽根据部件的形状进行设计，使得产品结构紧凑。

进一步优选地，散热件安装槽244为侧壁为“口”字型，以保证良好的散热效果。

进一步地，安装架24由左架体和右架体拼装得到，便于安装投影组件21的各个部件。

进一步地，在一实施例中，散热件214包括散热翅片215和风扇216，散热翅片215配置在灯板211的背光面。风扇216配置在散热翅片215远离灯板211的一端。通过同时设置散热翅片215和风扇216，提供更好的散热效果。

进一步地，主体部11的容纳腔103内还配置有音频组件25。在一实施例中，音频组件25配置在主体部11远离通光区104的一端，音频组件25包括喇叭251和喇叭安装架252，壳体10与喇叭251对应的位置开设有一个或多个出声孔。具体地，在本实施例中，主体部11远离通光区104的一侧盖设有喇叭盖253，喇叭盖253上开设有多个出声孔。音频组件25与控制器30电性连接，通过控制器30控制音频组件25输出的音频。

参阅图2和图5，控制器30配置在容纳腔内部，包括控制单元31和姿态采集单元32，姿态采集单元32、投影组件20均与控制单元31通信连接。述姿态采集单元用于采集壳体10的姿态信息，例如姿态和朝向等。控制单元31根据姿态信息控制投影组件20输出相应的投影画面。以及，控制单元31根据姿态信息控制音频组件25输出相应的音频。

在一实施例中，控制器30具体为PCB电路板，控制单元31例如可以选用F1C100s芯片。姿态采集单元32集成在控制器30上。姿态采集单元32包括姿态传感器和姿态计算单元。姿态传感器以固定频率将壳体10当前的3轴加速度、3轴角速度等姿态信息(即姿态信号)发送至姿态计算单元。所发送的数据还可以包括3轴地磁数据。姿态传感器使用6轴姿态传感器(包括3轴加速度和3轴角速度传感器)时，能够获得设备的准确姿态和相对初始状态的朝向(heading，又称偏航角yaw)；使用9轴姿态传感器(包括3轴加速度、3轴角速度传感器和3轴地磁传感器)时，能够获得设备的准确姿态和相对于地球的绝对朝向。姿态传感器(E.T-ahrs)是基于MEMS技术的高性能三维运动姿态测量系统，包含三轴陀螺仪、三轴加速度计(即IMU)，三轴电子罗盘等辅助运动传感器，通过内嵌的低功耗ARM处理器输出校准过的角速度，加速度，磁数据等。姿态计算单元采用卡尔曼滤波等技术，通过基于四元数的传感器数据算法进行运动姿态测量，实时输出以四元数、欧拉角等表示的零漂移三维姿态数据，从而得到壳体10当前的空间姿态信息，并将姿态信号发送至控制单元31。优选地，本实施例中，姿态采集单元32选用MPU-6050 6轴姿态传感设备，该设备中内置有姿态传感器和姿态计算单元，本实施方式中不涉及到对计算机程序的改进。

进一步地，在一实施例中，主体部11设有存储设备接口33。控制单元30通过存储设备接口33，读取外置存储设备50(如内存卡等)上的3D文件数据。优选地，所述存储设备接口33采用SPI Flash协议和外置存储设备50通讯。其他实施方式中，也可以采用USB大容量存储设备等接口。

进一步地，在一实施例中，主体部11的下方形成一凸块，供电组件40配置在该凸块内。供电组件优选为锂电池，用于为控制器30、投影组件20、音频组件25等供电。

进一步地，在一实施例中，主体部11和/或手柄部12设有一个或多个控制区A，控制区A与控制器30电性连接，用于提供控制操作。具体地，控制区A设有按键板13，按键板13上设有按键14，例如可以是电源按键、调节交互按键等，电源按键用于打开和关闭投影设备，交互按键用于提供交互信号给控制单元31，控制单元31根据交互信号改变投影画面。

可以理解的是，控制区A可以仅设置在主体部11或手柄部12上，也可以是在主体部11和手柄部12均设有控制区A。

本实施例提供的投影设备，使用者手持手柄部12，将该设备朝空间各方向转动，控制器30通过其中的姿态传感单元32能够感应其在空间中的姿态、朝向，控制单元31根据该姿态、朝向获得待投射画面。控制单元31将待投射画面发送给投影组件20，使得投影组件20根据接收到的待投射画面进行投影。该投影设备能够根据设备在空间中的不同姿态、角度，改变投影的画面，从而实现沉浸式的投影效果，使用方便，且适用于多种场合应用。

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种沉浸式投影设备，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的沉浸式投影设备，其特征在于，所述投影组件包括灯板、透镜组、显示器组件和散热件，所述透镜组包括一个或多个透镜，所述灯板和所述显示器组件均与所述控制器电性连接。

3.根据权利要求2所述的沉浸式投影设备，其特征在于，所述投影组件通过安装架固定在所述壳体的容纳腔内，所述安装架设有分别与所述散热件、所述显示器组件、所述透镜、所述灯板适配的安装槽。

4.根据权利要求2所述的沉浸式投影设备，其特征在于，所述散热件包括散热翅片和风扇，所述散热翅片配置在所述灯板的背光面。

5.根据权利要求1所述的沉浸式投影设备，其特征在于，所述手柄部为环形或半环形结构。

6.根据权利要求1所述的沉浸式投影设备，其特征在于，所述壳体包括相互拼装的上壳体和下壳体，所述上壳体与所述下壳体拼接形成所述主体部和所述手柄部。

7.根据权利要求1所述的沉浸式投影设备，其特征在于，所述主体部内还配置有音频组件。

8.根据权利要求7所述的沉浸式投影设备，其特征在于，所述音频组件配置在所述主体部远离所述通光区的一端，所述音频组件包括喇叭和喇叭安装架，所述壳体与所述喇叭对应的位置开设有一个或多个出声孔。

9.根据权利要求1所述的沉浸式投影设备，其特征在于，所述主体部和/或所述手柄部设有一个或多个控制区，所述控制区与所述控制器电性连接，用于提供控制操作。

10.根据权利要求1所述的沉浸式投影设备，其特征在于，所述主体部设有存储设备接口。