可自动升降的全息投影装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种可自动升降的全息投影装置，包括投影屏幕、投影仪、机械传动机构及动力驱动机构；该投影屏幕由至少三块完全相同的等腰梯形的硬质透明材料制成的投影屏板组成，且各块投影屏板的较短底边相对并铰接在一支架上；所述的机械传动机构可令各投影屏板以其较短底边的铰接轴翻转，且各投影屏板的各侧边两两相对而组合成一个多棱锥形状；所述的动力驱动机构提供所述机械传动机构运动的动力；该投影仪设置在所述投影屏幕的正下方，并位于中间位置，其安装在一支撑架上。该投影装置的投影屏幕可实现自动升降，节约空间、便于携带，且低成本、操作简单、适合教学普及。
【专利说明】可自动升降的全息投影装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种可自动升降的全息投影装置，属于投影设备的【技术领域】。
【背景技术】
[0002]全息技术是实现真实的三维图像的记录和再现的技术，该图像称作全息图。和其他三维“图像”不一样的是，全息图提供了“视差”。视差的存在使得观察者可以通过前后、左右和上下的移动来观察图像的不同形象，给人以物体的三维存在感，真实感。
[0003]目前的比较成熟的立体投影技术，是通过光的偏振原理实现的，每个眼睛通过偏光眼镜，两个眼睛分别看到不同的偏振光，利用视差，在视觉神经系统中产生立体的感觉，这种立体技术对屏幕的偏振要求性很高，同时对于一些人群，并不适应这样的技术；其次还有激光全息投影技术，该技术对环境的要求很高，成本高，技术不成熟、不完备。
[0004]中国专利申请号为“200920050133.4”，专利申请名称为“全息投影装置”的专利中，陈述的一种投影方法，是目前现有的大部分全息投影产品采用的方法，它采用光的反射原理，能实现全息投影的效果，让观看者能够肉眼观看，不受限制。
[0005]但是，由于目前全息投影装置采用的透明屏幕为立体的大尺寸金字塔形，占用空间较大(通常在一米以上)，因此该类产品结构均为庞大的柜式或悬挂式，庞大而且固定，灵活性较差。装配繁琐，操作不便。由于该产品的以上缺点，目前很难在教学中推广。
实用新型内容
[0006]本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种能实现自动升降功能、低成本、操作简单、适合教学普及的可自动升降的全息投影装置。
[0007]为解决上述技术问题，本实用新型的技术解决方案是:
[0008]一种可自动升降的全息投影装置，包括投影屏幕、投影仪、机械传动机构及动力驱动机构；该投影屏幕由至少三块完全相同的等腰梯形的硬质透明材料制成的投影屏板组成，且各块投影屏板的较短底边相对并铰接在一支架上；所述的机械传动机构可令各投影屏板以其较短底边的铰接轴翻转，且各投影屏板的各侧边两两相对而组合成一个多棱锥形状；所述的动力驱动机构提供所述机械传动机构运动的动力；该投影仪设置在所述投影屏幕的正下方，并位于中间位置，其安装在一支撑架上。
[0009]优选地，所述的机械传动机构包括竖支杆，该竖支杆的上方铰接在一斜杆的中部，该斜杆的一端铰接在所述支撑架上，其另一端铰接在一转块上，该转块上铰接有两块具有夹槽的滑块，两个滑块的夹槽分别夹住相邻两块投影屏板的侧边。
[0010]优选地，所述的机械传动机构为铰接在各投影屏板外侧的支撑杆。
[0011]优选地，所述的动力驱动机构包括电机、与电机的主轴联接的丝杆、安装在丝杆上的丝杆螺母以及固定在该丝杆螺母上的升板；所述的机械传动机构安装在该升板上。
[0012]优选地，所述的动力驱动机构包括电机、与电机的主轴联接的丝杆、安装在丝杆上的丝杆螺母以及固定在该丝杆螺母上的升板；所述的竖支杆安装在该升板上。
[0013]优选地，所述的竖支杆下端铰接在所述升板上。
[0014]优选地，所述电机的主轴通过一个联轴器与所述的丝杆连接。
[0015]优选地，所述的全息投影装置设置在一个箱体内。
[0016]优选地，所述的箱体上装有提手。
[0017]优选地，所述的箱体上装有滚轮。
[0018]优选地，所述的投影仪为显示装置。
[0019]采用上述方案后，由于本实用新型将投影屏幕设计成可升降的结构，在使用时，通过动力驱动机构带动机械传动机械使投影屏幕的各投影屏板升起并固定呈倒金字塔形状，构成全息投影所需要的屏幕形状，配合投影仪等实现全息投影的效果；而在不使用时，可以将投影屏幕的各投影屏板放下，使各投影屏板放平在同一面上，整个投影装置可以放置在一个箱体内，更好的节省空间，便于产品保养，且便于携带。而且机械传动机构以及动力驱动机构的设计，可以实现各投影屏板的同步升降，操作简单，整体比较稳固。
[0020]更具体而言，本实用新型具有以下优点:
[0021]1.投影屏幕的可升降性能很大的节约空间，解决了市面上该类投影设备体积庞大，浪费空间等缺点。
[0022]2.采用电机和丝杆构成升降平台，使投影屏幕的升降稳定迅速，使操作简单，只需按下开关键，屏幕会自动升起或下降。
[0023]3.成本低，本实用新型可以选择普通的显示屏、平板电脑等平面显示设备作为投影仪，因此能够轻松将2D投影转为3D全息投影，推广性强，更适合于教学使用。
[0024]4.可以采用箱式结构，便于携带、保养和维护。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]图1是本实用新型的立体结构示意图(外部箱体没有显示)；
[0026]图2是本实用新型的俯视图(阶梯状态);
[0027]图3是图2的A-A剖视图；
[0028]图4是图2的B-B剖视图；
[0029]图5是本实用新型投影屏幕升起时的结构示意图；
[0030]图6是本实用新型全息投影技术的简易模型图。
【具体实施方式】
[0031]下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详述。
[0032]本实用新型所揭示的是一种可自动升降的全息投影装置，如图1至图5所示，为本实用新型的较佳实施例。所述的全息投影装置包括投影屏幕1、投影仪、机械传动机构3及动力驱动机构4。其中:
[0033]所述的投影屏幕I由四块完全相同的等腰梯形的硬质透明材料制成的投影屏板11组成，且四块投影屏板11的较短底边相对并铰接在一支架12上，该四块投影屏板11以其较短底边的铰接轴向上翻转后，其各侧边两两相对而组合成一个倒金字塔形状。金字塔形状的投影屏幕是最常见的全息投影屏幕，当然该投影屏幕也可以由三块或者更多块投影屏板组成多棱锥形结构。
[0034]所述的投影仪(图中未示出)设置在所述投影屏幕I的正下方，并位于中间位置，该投影仪可以为普通的显示器、显示屏、平板电脑等，所有能够清晰成像的平面显示装置，该显示装置可以安装在一支撑架21上。图像通过投影仪，垂直投影在多块投影屏板11上，形成4个成像区域，实现全息投影的效果。
[0035]所述的机械传动机构3用以将各投影屏板11向上翻转而呈一定角度，并使各投影屏板11的各侧边两两相对。所述的机械传动机构3可以为多种结构，例如一个简单的铰接在各投影屏板11外侧的支撑杆，但是，如果直接将该支撑杆设置在投影屏幕I的外侧，将影响图像的观看，再者，各投影屏板11在支起后需要一个稳固地支撑状态。为此，本实施例具体的，该机械传动机构3包括竖支杆31，该竖支杆31的上方铰接在一斜杆32的中部，该斜杆32的一端铰接在所述支撑架21上，其另一端铰接在一转块33上，该转块33上铰接有两块具有夹槽的滑块34，两个滑块34的夹槽分别夹住相邻两块投影屏板11的侧边。该结构的机械传动机构，在竖支杆31上升，带动斜杆32抬起后，其两个具有夹槽的滑块34将夹住投影屏板11的侧边，并随着两相邻投影屏板11翻转对接后的角度而改变角度，从而可以使两相邻投影屏板稳固的对接在一起。而且，在本实施例中，在四块投影屏板11的相邻侧边位置(即拼接位置)可以各设置一组所述的机械传动机构3，该机械传动机构3由于位置投影屏幕的拼接位置，因此不影响图像的观看。
[0036]所述的动力驱动机构4用以提供所述机械传动机构3运动的动力，该动力驱动机构4也可以有多种结构形式，例如简单的可以直接与上述支撑杆或者竖支杆31连接的升降气缸等等。但是，这样的动力机构，需要为每一个机械传动机构配备一个升降气缸，很难实现连动。为了使各机械传动机构3同时动作,本实施例优选地,该动力驱动机构4包括电机41、与电机41的主轴联接的丝杆42、安装在丝杆42上的丝杆螺母43以及固定在该丝杆螺母43上的升板44，该电机41的主轴可以再通过一个联轴器45与所述的丝杆42连接。上述机械传动机构3安装在该升板44上，对于本实施例所述的机械传动机构3来说，所述的竖支杆31被安装在该升板44上。另外，由于所述竖支杆31的上方将随着斜杆32转动，因此竖支杆31在向上推起斜杆32时也将产生转动的趋势，为了适应这种连动关系，可以令所述的竖支杆31的下端铰接在所述升板44上，可以令该竖支杆31的上端可在斜杆32上滑动地与斜杆32铰接在一起(本实施例采用两者结构)。
[0037]本实用新型的工作原理为:开启电源，电机41正转，电机41主轴通过联轴器45带动丝杆42转动；由于丝杆42上的丝杆螺母43与升板44相连，不能转动，只能上升，从而通过丝杆螺母43将旋转运动转为直线运动，推动升板44上升；升板44上升时带动竖支杆31上升，竖支杆31的上升将顶起斜杆32，由于斜杆32的一端与支撑架21铰接固定，因此斜杆32将绕铰接轴转动，使斜杆32的另一端被顶起，从而升起投影屏板11，并且该投影屏板11的侧边在滑块34的夹槽内相对滑动，同时由于滑块34是铰接在转33上的，这样两滑块34在两侧投影屏板11升起的同时，实现折起的动作，且两滑块34与转块33三者整体可以绕斜杆32轴线发生相对转动，满足上升时所需的运动条件，最终使投影屏板11升起成倒金字塔形状。当要收起投影屏幕I时，只需令电机41反转即可。
[0038]进一步的，由于投影屏幕I在不使用时，其各块投影屏板11可以下降成平板形状，因此整个投影装置可以被设置在一个箱体(图中未示出)内，从而达到体积小、方便移动的目的。此外，在箱体上还可以装上提手或者滚轮，以便于携带。
[0039]如图6所示，为本实用新型全息投影技术的简易模型图，具体成像原理为:将全息视频源的视频，通过显示装置2，把影像投放到倒金字塔状的4块透明屏幕I上，利用光的反射和衍射，让人看到一个在各屏幕I所围的空间内形成的全息立体的影像，立体感非常强。本实用新型采用最常见的平面显示装置代替较为昂贵的点阵式投影仪，虽然清晰度不如点阵式投影仪高，但是成本低，在校园中随处可以找到，而且整个投影装置体积小，非常适合于教学使用。
[0040]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术范围作任何限制，故但凡依本实用新型的权利要求和说明书所做的变化或修饰，皆应属于本实用新型专利涵盖的范围之内。
【权利要求】
1.一种可自动升降的全息投影装置，其特征在于:包括投影屏幕(I)、投影仪、机械传动机构(3)及动力驱动机构(4);该投影屏幕由至少三块完全相同的等腰梯形的硬质透明材料制成的投影屏板(11)组成，且各块投影屏板的较短底边相对并铰接在一支架(12)上；所述的机械传动机构可令各投影屏板以其较短底边的铰接轴翻转，且各投影屏板的各侧边两两相对而组合成一个多棱锥形状；所述的动力驱动机构提供所述机械传动机构运动的动力；该投影仪设置在所述投影屏幕的正下方，并位于中间位置，其安装在一支撑架(21)上。
2.根据权利要求1所述的可自动升降的全息投影装置，其特征在于:所述的机械传动机构包括竖支杆(31)，该竖支杆的上方铰接在一斜杆(32 )的中部，该斜杆的一端铰接在所述支撑架(21)上，其另一端铰接在一转块(33)上，该转块上铰接有两块具有夹槽的滑块(34)，两个滑块的夹槽分别夹住相邻两块投影屏板的侧边。
3.根据权利要求1所述的可自动升降的全息投影装置，其特征在于:所述的机械传动机构为铰接在各投影屏板外侧的支撑杆。
4.根据权利要求1所述的可自动升降的全息投影装置，其特征在于:所述的动力驱动机构包括电机(41)、与电机的主轴联接的丝杆(42 )、安装在丝杆上的丝杆螺母(43 )以及固定在该丝杆螺母上的升板(44);所述的机械传动机构安装在该升板上。
5.根据权利要求2所述的可自动升降的全息投影装置，其特征在于:所述的动力驱动机构包括电机(41)、与电机的主轴联接的丝杆(42)、安装在丝杆上的丝杆螺母(43)以及固定在该丝杆螺母上的升板(44);所述的竖支杆安装在该升板上。
6.根据权利要求5所述的可自动升降的全息投影装置，其特征在于:所述的竖支杆下端铰接在所述升板上。
7.根据权利要求4-6之一所述的可自动升降的全息投影装置，其特征在于:所述电机的主轴通过一个联轴器(45)与所述的丝杆连接。
8.根据权利要求1-6之一所述的可自动升降的全息投影装置，其特征在于:该全息投影装置设置在一个箱体内。
9.根据权利要求8所述的可自动升降的全息投影装置，其特征在于:所述的箱体上装有提手或和滚轮。
10.根据权利要求8所述的可自动升降的全息投影装置，其特征在于:所述的投影仪为显示装置。
【文档编号】G03B35/00GK203982070SQ201420380151
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年7月10日 优先权日:2014年7月10日
【发明者】梁志鹏, 吴占轴 申请人:厦门理工学院