本发明涉及立体成像技术领域，特别地涉及一种全息投影儿童早教机。
背景技术：
现在的智能早教机市场以故事讲读机和2d平面早教机为主，故事讲读机单纯以声音对话的形式进行交互，功能单一，内容乏味难以引发孩子的学习兴趣。而基于2d动画的智能早教机只能显示2d图像。大多数的早教机系统直接采用屏幕进行显示，只实现了早教机的功能却无法对孩子的健康进行保护，机器运行时所产生的电磁辐射、屏幕工作时产生的蓝光辐射均无法隔离且对孩子的健康产生了危害。
全息投影是一种将三维画面悬浮在实景中成像技术，相比一般显示屏，营造了更亦幻亦真的氛围，效果奇特，具有强烈的立体纵深感、启发性，其所表现景象非常具有真实性，用全息投影实现早教将是很好的解决方案。基于金字塔结构全息成像的原理为金字塔结构表面的全息膜水平反射上方图像，而金字塔的倾斜角度可将拉伸图像还原为正常比例，所以呈现给观察者的图像则是悬浮在金字塔的内部，因此产生立体感。现有较为成熟的全息成像技术，一般是在通过大型展示柜内进行实现，或者在各类大型舞台上结合多个投影灯实现，其结构庞大，不便携，同时，展示柜结构菱角过多，成像单一，完全不适合儿童教育或使用。
技术实现要素：
本发明提供一种全息投影儿童早教机，用于解决现有技术中全息成像设备存在结构体积庞大、外框棱角过多、成本高昂且使用复杂等技术问题。
本发明提供一种全息投影儿童早教机，包括圆盘形的壳体和设置在所述壳体上端的全息成像结构和投影设备，所述壳体的内部设置有控制器，所述控制器用于驱动所述投影设备对所述全息成像结构投影；
其中，所述壳体的上端分别设置有第一安装槽和第二安装槽，所述全息成像结构和投影设备分别设置在所述第一安装槽和所述中第二安装槽中。
在一个实施方式中，所述全息成像结构包括四块光束片，四块光束片构成顶端不封闭的一体式四棱锥结构，所述四棱锥结构的中心与所述壳体的中心重合。
在一个实施方式中，所述光束片上设置有采用pet材料制成的滤蓝光薄膜。
在一个实施方式中，所述投影设备包括与所述光束片一一对应的显示器镜片，每块所述显示器镜片分别位于所述光束片的外侧。
在一个实施方式中，所述显示器镜片呈中心对称设置，所述全息成像结构的虚拟顶点与所述显示器镜片的对称中心同轴。
在一个实施方式中，所述凹陷部的四周设置有出音孔单元，所述出音孔单元包括规则排列的多个出音孔。
在一个实施方式中，所述全息成像结构的中间部位设置有与所述控制器相连的开关按键。
在一个实施方式中，所述壳体的侧部设置有所述控制器的外设转接口，所述外设转接口包括usb接口以及耳机插孔。
在一个实施方式中，所述壳体的侧壁上设置有散热槽，所述散热槽沿所述壳体的轴向方向延伸。
在一个实施方式中，所述壳体包括从上至下依次设置的上盖、装饰环和底座，所述上盖和所述装饰环的内侧壁上分别设置有插入所述装饰环和所述底座中的连接柱。
与现有技术相比，本发明的优点在于：结合全息成像技术，设计了在圆盘形的壳体上设置的全息成像技术和投影设备，由于全息成像技术和投影设备分别安装在第一安装槽和第二安装槽中，因此其外部无棱角结构，实现了用于儿童教育、防磕碰、易使用、低成本且便携的全息成像设备。
附图说明
在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。
图1是本发明的一种全息投影儿童早教机的立体结构示意图；
图2是本发明的一种全息投影儿童早教机的立体剖视；
图3是图1所示的壳体主视图；
图4是图1所示壳体的左视图；
图5是本发明的一种全息投影儿童早教机中体感遥控器的主视图；
图6是本发明的一种全息投影儿童早教机中体感遥控器的左视图。
在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。
附图标记：
1-壳体；2-全息成像结构；3-投影设备；
4-控制器；5-开关按键；6-外部转接口；
7-usb接口；8-耳机插孔；9-散热槽；
11-第一安装槽；12-第二安装槽；13-上盖；
14-装饰环；15-底座；16-连接柱；
17-凹陷部；18-出音孔单元；19-外壳；
21-光束片；31-显示器镜片；181-出音孔；
191-前盖；192-后盖；193-功能按键；
194-悬浮式方向键盘；195-状态灯。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步说明。
如图1和2所示，本发明提供一种全息投影儿童早教机，包括圆盘形的壳体1和设置在壳体1上端的全息成像结构2和投影设备3，壳体1的内部设置有控制器4，控制器4用于驱动投影设备3对全息成像结构2投影。
如图3所示，壳体1的上端分别设置有第一安装槽11和第二安装槽12，全息成像结构2和投影设备3分别设置在第一安装槽11和所述中第二安装槽12中。
进一步地，壳体1上端的中间位置处设置有凹陷部17，全息成像结构2和投影设备3分别设置在凹陷部17中。
在一个实施例中，根据四棱锥激光发射中心成像原理，全息成像结构2包括四块光束片21，四块光束片21构成顶端不封闭的一体式四棱锥结构，四棱锥结构的中心与壳体1的中心重合。
光束片21上设置有采用pet材料制成的滤蓝光薄膜，滤除显示模块所带来的蓝光，保护儿童视力。
在一个实施例中，根据四视图现实成像原理，投影设备3包括与光束片21一一对应的显示器镜片31，每块显示器镜片31分别位于光束片21的外侧。其中，显示器镜片31的外部设置有放大成像镜。
进一步地，显示器镜片31呈中心对称设置，全息成像结构2的虚拟顶点与显示器镜片31的对称中心同轴。
在一个实施例中，凹陷部17的四周设置有出音孔单元18，出音孔单元18包括规则排列的多个出音孔181。
为了方便说明出音孔181的排列规则，假设壳体1的上表面上有多个与壳体1同心的虚拟圆(如图2中的虚线部分)，虚拟圆等间距地设置在壳体1的表面上，并且虚拟圆的直径依次增大。每个虚拟圆上均等间距地设置有多个出音孔181。
其中，位于同一个虚拟圆上的出音孔181的直径相等。并且在直径较大的虚拟圆上的出音孔181，其直径大于在直径较小的虚拟圆上的出音孔181。
另外，每个虚拟圆上的出音孔181的个数相同。
可选地，每个不同直径的虚拟圆上对应的出音孔181的圆心在壳体1的一条直径上，以呈现放射状的视觉效果。
可选地，每个不同直径的虚拟圆上对应的出音孔181的圆心在一条圆弧线上，以呈现螺旋形的视觉效果，还可提高立体环绕的音频效果。
在一个实施例中，全息成像结构2的中间部位设置有与控制器4相连的开关按键5。
在一个实施例中，壳体1的侧部设置有控制器4的外设转接口6，所述外设转接口6usb接口7以及耳机插孔8。
在一个实施例中，壳体1的侧壁上设置有散热槽9，散热槽9沿壳体1的轴向方向延伸。散热槽9为矩形槽，在壳体1的侧壁上等间距设置。
在一个实施例中，壳体1包括从上至下依次设置的上盖13、装饰环14和底座15，如图4所示，上盖13和装饰环14的内侧壁上分别设置有插入装饰环14和底座15中的连接柱16。
本发明提供一种全息投影儿童早教机，还包括体感遥控器、无线模块和语音模块。其中，感遥控器用于输出具有语音数据和全息数据的蓝牙遥控信号，无线模块接收蓝牙遥控信号且对应蓝牙遥控信号输出控制信号至控制器4，语音模通过由控制器4所接收的控制信号选择地与投影设备3同步；控制器4由控制信号选择地按语音数据和全息数据驱动显示模块投影全息成像结构2且选择地同步驱动语音模块。
在一个实施例中，控制器4选用arm9处理器。
在一个实施例中，体感遥控包括对称结构的外壳19和设置于外壳19内的集成电路，其中，集成电路处理模块、总线模块、六轴陀螺仪和蓝牙模块。总线模块包括iic总线和uart串口，处理模块选用stm8l101单片机，六轴陀螺仪选用mpu6050型号的传感芯片。
如图5和6所示，外壳19包括前盖191和后盖192。前盖191呈轴对称曲弧型结构，设置有轴对称分布的功能按键193且还设置有中心在对称轴上的悬浮式方向键盘194。集成电路设置于后盖192内，前盖191由集成电路与功能按键193、悬浮式方向键盘194的对应关系与后盖192相连。
前盖191的上端部和下端部的轮廓均为弧形，且上端部圆弧半径大于下端部圆弧半径。圆弧的圆心所在直线为前盖191的对称轴且前盖191中部的两侧轮廓为直线，上端部、中部和下端部共同构成轴对称的曲弧型结构。
悬浮式方向键盘194设置有八个按钮方向或四个按钮方向，其外形为圆形。前盖191相对于悬浮式方向键盘194的上部还设置有状态灯195，且状态灯195的中心在前盖191的对称轴上。
后盖192，其半个保龄球瓶结构的小凹槽作为电池的容纳空间且大凹槽作为集成电路的容纳空间。状态灯连接至处理模块的led引脚。
体感遥控通过蓝牙模块与控制器4进行数据交互，以让控制器4进行对应控制指令的投影，例如外壳19上使用与处理模块直连的按钮进行触发指令发出，或由处理模块及时算出体感操作指令并通过蓝牙模块传输至控制器4等。利用对称外壳结构，通过六轴陀螺仪的双传感组合，以更微小的动作幅度实现了更精确的移动、位置切换检测，显著提高了体感动作利用率，非常适合儿童使用。
可选地，处理模块通过总线模块连接六轴陀螺仪和蓝牙模块，通过uart串口连接蓝牙模块，基于蓝牙4.0协议的蓝牙芯片具有优良的传输和功耗性能，通信质量高，速度快，省电，使用方便，不会受到杂质信号的干扰，控制精度高，例如使用微带天线、带通滤波器和cc2541型号的蓝牙芯片组合，具有超低功耗特性并且支持自组网。
可选地，处理模块通过iic总线和uart串口连接六轴陀螺仪。
可选地，六轴陀螺仪包括加速度传感器和三轴角速度传感器。
可选地，六轴陀螺仪包括三轴加速度计和三轴陀螺仪。
虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。