一种用于虚拟现实的具有清洁功能的全息投影仪的制作方法

本发明涉及虚拟现实领域，特别涉及一种用于虚拟现实的具有清洁功能的全息投影仪。

背景技术：

全息投影技术也称虚拟成像技术是利用干涉和衍射原理记录并再现物体真实的三维图像的技术。全息投影技术不仅可以产生立体的空中幻像，还可以使幻像与表演者产生互动，一起完成表演，产生令人震撼的演出效果，适用范围产品展览、汽车服装发布会、舞台节目、互动、酒吧娱乐、场所互动投影等。

但是现有的全息投影仪中，投影镜头大都直接暴露在设备外部，表面容易积灰，影响光线的传输和设备的投影效果，造成虚拟现实的体验性较差，部分投影仪表面会设置清洁条毛刷等对镜片进行擦拭清洁，但是由于清洁方式是依靠擦拭来实现的，长期使用后，镜头表面由于摩擦产生静电，导致吸附更多的灰尘，影响了虚拟投影成像效果，造成现有的全息投影仪实用性降低。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种用于虚拟现实的具有清洁功能的全息投影仪。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于虚拟现实的具有清洁功能的全息投影仪，包括顶板、吊杆、主体、透镜、防尘盒、转动机构和清洁机构，所述主体通过吊杆固定在顶板的下方，所述透镜设置在主体上，所述透镜位于防尘盒的内侧，所述防尘盒抵靠在主体上，所述清洁机构位于防尘盒内，所述防尘盒通过转动机构与吊杆连接，所述主体内设有plc；

所述转动机构包括中心轴、转动组件、两个连接杆和两个套管，所述套管与吊杆固定连接，所述中心轴的两端分别设置在两个套管内，两个连接杆分别位于转动组件的两侧，所述连接杆的两端分别与防尘盒和中心轴固定连接，所述转动组件包括齿轮、齿条和平移单元，所述齿轮同轴固定在中心轴上，所述齿条位于齿轮的上方，所述齿轮与齿条啮合，所述平移单元与齿条传动连接；

所述清洁机构包括抽气组件和振动组件，所述抽气组件包括排气管、电动机、转轴和旋翼，所述电动机固定在防尘盒内，所述排气管固定在防尘盒的下方，所述排气管内设有阀门，所述电动机与转轴的底端传动连接，所述旋翼固定在转轴上，所述阀门和电动机均与plc电连接；

所述振动组件包括传动单元、转动杆、两个滚轮和若干振动单元，所述转轴通过传动单元与转动杆的中心处传动连接，两个滚轮分别位于转动杆的两端，所述振动单元周向均匀分布在透镜的远离主体的一侧，所述振动单元包括固定板、弹簧、滑杆、振动板和作用板，所述固定板固定在防尘盒内，所述振动板通过滑杆与作用板固定连接，所述固定板套设在滑杆上，所述弹簧的两端分别与作用板和固定板连接，所述弹簧处于拉伸状态，所述振动板位于固定板的靠近主体的一侧，所述滚轮抵靠在其中一个振动板的靠近透镜的一侧。

作为优选，为了驱动齿条移动，所述平移单元包括气缸，所述气缸的缸体水平固定在吊杆上，所述气缸的气杆与齿条固定连接，所述气缸与plc电连接。

作为优选，为了带动转动杆转动，所述传动单元包括驱动锥齿轮、从动锥齿轮、第一横轴、连接单元和支撑单元，所述驱动锥齿轮固定在转轴的顶端，所述驱动锥齿轮与从动锥齿轮啮合，所述从动锥齿轮与第一横轴固定连接，所述第一横轴通过支撑单元设置在防尘盒内，所述第一横轴通过连接单元与转动杆连接。

作为优选，为了实现转动杆转动，所述连接单元包括驱动轮、皮带、从动轮和第二横轴，所述驱动轮同轴固定在第一横轴上，所述驱动轮通过皮带与从动轮连接，所述从动轮通过第二横轴与转动杆固定连接。

作为优选，为了支撑第一横轴转动，所述支撑单元包括支撑环，所述支撑环固定在防尘盒内，所述支撑环套设在第一横轴上。

作为优选，为了避免第一横轴滑动，所述支撑环的两端设有夹板，所述夹板固定在第一横轴上。

作为优选，为了支撑转动杆转动，所述转动杆的远离透镜的一侧设有环形槽和若干滑块，所述环形槽固定在转动杆上，所述滑块固定在防尘盒的远离透镜的一侧的内壁上。

作为优选，为了便于转动杆稳定转动，所述环形槽为燕尾槽。

作为优选，为了保证电动机的驱动力，所述电动机为直流伺服电机。

作为优选，为了便于遥控操作，所述主体内设有天线，所述天线与plc电连接。

本发明的有益效果是，该用于虚拟现实的具有清洁功能的全息投影仪通过转动机构便于带动防尘盒转动，在设备闲置时，使得防尘盒覆盖在镜头处进行防尘保护，不仅如此，利用清洁机构敲击主体，将镜头表面的灰尘抖落后，通过抽气组件带动空气流动，使得灰尘排出，实现良好的清洁功能，保证全息投影质量，提高了设备的实用性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的用于虚拟现实的具有清洁功能的全息投影仪的结构示意图；

图2是本发明的用于虚拟现实的具有清洁功能的全息投影仪的转动机构的结构示意图；

图3是图1的a部放大图；

图4是图1的b部放大图；

图中：1.顶板，2.吊杆，3.主体，4.透镜，5.防尘盒，6.中心轴，7.连接杆，8.齿轮，9.齿条，10.排气管，11.电动机，12.转轴，13.旋翼，14.转动杆，15.滚轮，16.固定板，17.弹簧，18.滑杆，19.振动板，20.作用板，21.气缸，22.驱动锥齿轮，23.从动锥齿轮，24.第一横轴，25.驱动轮，26.皮带，27.从动轮，28.第二横轴，29.支撑环，30.夹板，31.环形槽，32.滑块。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1所示，一种用于虚拟现实的具有清洁功能的全息投影仪，包括顶板1、吊杆2、主体3、透镜4、防尘盒5、转动机构和清洁机构，所述主体3通过吊杆2固定在顶板1的下方，所述透镜4设置在主体3上，所述透镜4位于防尘盒5的内侧，所述防尘盒5抵靠在主体3上，所述清洁机构位于防尘盒5内，所述防尘盒5通过转动机构与吊杆2连接，所述主体3内设有plc；

plc，即可编程逻辑控制器，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程，其实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，一般用于数据的处理以及指令的接收和输出，用于实现中央控制。

该投影仪中，将顶板1固定安装在墙顶处，利用吊杆2固定主体3的位置，主体3运行，通过透镜4投射投影光线，形成全息投影，使用完毕后，由转动机构带动防尘盒5转动，使得防尘盒5抵靠在主体3上，覆盖透镜4，防止透镜4沾灰，并利用防尘盒5内的清洁机构清除透镜4表面的灰尘，便于透镜4恢复清洁，保证设备下次使用时，透镜4发出的光线不受影响，提高全息投影质量。

如图2所示，所述转动机构包括中心轴6、转动组件、两个连接杆7和两个套管，所述套管与吊杆2固定连接，所述中心轴6的两端分别设置在两个套管内，两个连接杆7分别位于转动组件的两侧，所述连接杆7的两端分别与防尘盒5和中心轴6固定连接，所述转动组件包括齿轮8、齿条9和平移单元，所述齿轮8同轴固定在中心轴6上，所述齿条9位于齿轮8的上方，所述齿轮8与齿条9啮合，所述平移单元与齿条9传动连接；

转动机构中，通过两个套管可支撑中心轴6，方便中心轴6转动，由转动组件中的平移单元作用在齿条9上，使得齿条9平移，进而带动中心轴6转动，中心轴6通过连接杆7带动防尘盒5转动。防尘盒5向上转动时，可方便透镜4投射光线进行投影，防尘盒5向下转动后，可对透镜4进行防尘处理。

如图3-4所示，所述清洁机构包括抽气组件和振动组件，所述抽气组件包括排气管10、电动机11、转轴12和旋翼13，所述电动机11固定在防尘盒5内，所述排气管10固定在防尘盒5的下方，所述排气管10内设有阀门，所述电动机11与转轴12的底端传动连接，所述旋翼13固定在转轴12上，所述阀门和电动机11均与plc电连接；

所述振动组件包括传动单元、转动杆14、两个滚轮15和若干振动单元，所述转轴12通过传动单元与转动杆14的中心处传动连接，两个滚轮15分别位于转动杆14的两端，所述振动单元周向均匀分布在透镜4的远离主体3的一侧，所述振动单元包括固定板16、弹簧17、滑杆18、振动板19和作用板20，所述固定板16固定在防尘盒5内，所述振动板19通过滑杆18与作用板20固定连接，所述固定板16套设在滑杆18上，所述弹簧17的两端分别与作用板20和固定板16连接，所述弹簧17处于拉伸状态，所述振动板19位于固定板16的靠近主体3的一侧，所述滚轮15抵靠在其中一个振动板19的靠近透镜4的一侧。

防尘盒5转动至靠在主体3上后，plc控制排气管10内的阀门打开，并控制电动机11启动，通过转轴12带动旋翼13旋转，产生气流，使得防尘盒5内的空气从排气管10排出的同时，转轴12通过传动单元作用转动杆14上，使得转动杆14带动两端的滚轮15转动，滚轮15依次作用在各个振动单元的作用板20上，使得作用板20远离透镜4移动，拉伸弹簧17，滚轮15转动，脱离作用板20后，拉伸状态的弹簧17作用在作用板20上，带动作用板20靠近固定板16移动，使得滑杆18带动振动板19靠近主体3移动，振动板19敲击主体3，使主体3抖动，将镜头表面吸附的灰尘抖落，随着空气的流动，从排气管10排出，实现对镜头的清洁。由于清洁时，依靠抖动将镜头表面灰尘抖落，并通过抽气将抖落的灰尘排出，相比于传统的利用毛刷清洁，无需作用在镜头表面，不会对镜头造成损伤，也不会产生静电，吸附灰尘，从而改善了清洁效果，提高了设备的实用性。

作为优选，为了驱动齿条9移动，所述平移单元包括气缸21，所述气缸21的缸体水平固定在吊杆2上，所述气缸21的气杆与齿条9固定连接，所述气缸21与plc电连接。

plc控制气缸21启动，调节气缸21的缸体内的空气量，使得气缸21的气杆移动，带动齿条9移动。

如图3所示，所述传动单元包括驱动锥齿轮22、从动锥齿轮23、第一横轴24、连接单元和支撑单元，所述驱动锥齿轮22固定在转轴12的顶端，所述驱动锥齿轮22与从动锥齿轮23啮合，所述从动锥齿轮23与第一横轴24固定连接，所述第一横轴24通过支撑单元设置在防尘盒5内，所述第一横轴24通过连接单元与转动杆14连接。

转轴12转动，带动驱动锥齿轮22转动，作用在从动锥齿轮23上，使得第一横轴24在支撑单元的作用下进行转动，进而通过连接单元带动转动杆14进行转动。

如图4所示，所述连接单元包括驱动轮25、皮带26、从动轮27和第二横轴28，所述驱动轮25同轴固定在第一横轴24上，所述驱动轮25通过皮带26与从动轮27连接，所述从动轮27通过第二横轴28与转动杆14固定连接。

第一横轴24带动驱动轮25转动，驱动轮25通过皮带26作用在从动轮27上，使得从动轮27转动，进而通过第二横轴28带动转动杆14转动。

作为优选，为了支撑第一横轴24转动，所述支撑单元包括支撑环29，所述支撑环29固定在防尘盒5内，所述支撑环29套设在第一横轴24上。利用固定在防尘盒5内的支撑环29对第一横轴24进行支撑，便于第一横轴24绕着支撑环29的轴线转动。

作为优选，为了避免第一横轴24滑动，所述支撑环29的两端设有夹板30，所述夹板30固定在第一横轴24上。通过固定在第一横轴24上的两个夹板30限制了支撑环29与第一横轴24的相对位置，便于第一横轴24稳定的转动。

作为优选，为了支撑转动杆14转动，所述转动杆14的远离透镜4的一侧设有环形槽31和若干滑块32，所述环形槽31固定在转动杆14上，所述滑块32固定在防尘盒5的远离透镜4的一侧的内壁上。利用各个滑块32固定了环形槽31的转动轨迹，便于转动杆14进行固定轨迹的转动。

作为优选，为了便于转动杆14稳定转动，所述环形槽31为燕尾槽。环形槽31为燕尾槽，使得环形槽31无法脱离滑块32，进而保证了转动杆14的稳定转动。

作为优选，利用直流伺服电机驱动力强的特点，为了保证电动机11的驱动力，所述电动机11为直流伺服电机。

作为优选，为了便于遥控操作，所述主体3内设有天线，所述天线与plc电连接。用户可通过遥控器向主体3发射无线信号，由天线接收信号后将信号传递给plc，plc控制设备运行，从而实现遥控操作。

该全息投影仪在使用时，通过转动组件带动防尘盒5向上转动，便于透镜4投射光线进行全息投影，使用完毕后，转动组件带动防尘盒5靠在主体3上，而后由抽气组件进行抽气的同时，作用在振动组件上，对镜头的外周的主体3部位敲击，将灰尘抖落，随着空气流动从排气管10排出，便于实现对镜头的清洁，保证投影质量，提高了设备的实用性。

与现有技术相比，该用于虚拟现实的具有清洁功能的全息投影仪通过转动机构便于带动防尘盒5转动，在设备闲置时，使得防尘盒5覆盖在镜头处进行防尘保护，不仅如此，利用清洁机构敲击主体3，将镜头表面的灰尘抖落后，通过抽气组件带动空气流动，使得灰尘排出，实现良好的清洁功能，保证全息投影质量，提高了设备的实用性。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。