一种投影仪补光系统的制作方法

本发明涉及一种投影仪补光系统，尤其是涉及投影仪周边、外设和教育领域的教室采光相关领域。

背景技术：

随着当代通信科技的进步，手机、平板电脑等电子设备的功能越来越先进，使用者对手机、平板电脑等电子设备日益依赖，更加使使用者眼睛疲劳，尤其是中小学生的视力下降越来越成为一个不得不面对的问题，为了全面加强儿童青少年近视防控，教育部、国家卫生健康委员会共同起草《综合防控儿童青少年近视实施方案（征求意见稿）》，对2030年小学、中学毕业生的近视率提出了要求，各级教育部门也拿出了各种解决方案，如改善教室灯光、增加户外活动时间等，但是没有哪个方案涉及到对使用投影仪时进行环境光补光，使用投影仪时，使用投影仪的时候亮度因投影仪使用时间过长造成投影仪亮度过低或者环境光比较亮使投影仪亮度相对较暗，处于上面的场景在使用投影仪时，都需要拉上窗帘并关闭教室照明，拉上窗帘后因为投影仪屏幕比较小，并且投影仪屏幕比较旁边的环境亮度过强，造成学生的视力收到损伤。

屏幕太亮伤害人眼的原因是屏幕的亮度高于背景，人眼的瞳孔用于调节人眼进光量的多少，过多的进光量会伤害视网膜上的视觉细胞，瞳孔调节大小是根据目前总的进光量，如果屏幕的亮度高于背景，总的进光量不高，瞳孔会开的比较大，导致的结果是部分视觉细胞接收到过量的光线，从而对眼睛造成伤害。

技术实现要素：

本发明所述一种投影仪补光系统。针对当前市场所有投影仪对使用场景和投影仪本身光源衰减特性的考虑不足，本发明所述一种投影仪补光系统，下面称所述系统进行针对性改进，目的是使教室所有人在看教室前部的投影仪屏幕时，视平面光线除屏幕外尽量均匀，并且屏幕的亮度比视平面其他部分高，具体高出的多少可以设定。本发明包含光线采集部分、主控部分、光源部分、调节部分，还可以有散热、遥控器、开机控制、屏幕、教室顶反光部分与教室侧反光部分，各部分的具体功能如下：

1、所述光线采集部分，采集投影仪屏幕及周边部分的亮度信息，采集方式可以是用摄像头、也可以用照度计；使用摄像头采集投影仪亮度信息时可以有外部投影仪显示图像的输入，这个输入用于配合摄像头采集的图像得到投影仪屏幕亮度信息。

2、所述主控部分，用于控制除遥控器外的各个部分；可根据所述光线采集部分采集来的图像判断投影仪是否开机；在投影仪开机后，如果投影仪屏幕与周边部分的亮度比值过高，给所述光源部分指令发出合适强度的光，使投影仪屏幕与周边部分的亮度比值达到一个设定的合适人眼的值。

3、所述光源部分，用于根据所述调节部分发过来的指令来发出指定亮度的白光，所发出的白光对投影仪屏幕外的部分进行补光，不照射到投影仪屏幕上，目的是使使用投影仪的人视线范围内的光线除投影仪屏幕外其它部分光线均匀，强度可控，光源部分发出的光分为7部分：

1）投影仪屏幕上部，与所述屏幕配合，用于给投影仪屏幕上部的教室前面的墙壁平面补光。

2）投影仪屏幕下部，与所述屏幕配合，用于给投影仪屏幕下部的教室前面的墙壁平面补光。

3）投影仪屏幕左侧，与所述屏幕配合，用于给投影仪屏幕左侧的教室前面的墙壁平面补光。

4）投影仪屏幕右侧，与所述屏幕配合，用于给投影仪屏幕右侧的教室前面的墙壁平面补光。

5）教室上部，与所述教室顶反光部分配合，用于给教室上部的墙壁平面补光。

6）教室左侧，与所述教室侧反光部分配合，用于给教室左侧的墙壁平面补光。

7）教室右侧，与所述教室侧反光部分配合，用于给教室右侧的墙壁平面补光。

4、所述调节部分，根据所述主控部分的计算，得出调节的目标值，所述调节部分根据调节目标值对所述光源部分进行调节，调节不是一步调节到位，而是按照设定的单位时间最大调节速度或者设定的调节时间调节。

5、所述散热部分，用于将所述光源部分在发光时所述光源部分自身产生的余热和发出的光照射到仪器内部时产生的热量用对流的方式散发到周围空气中。

6、所述遥控器，用于遥控所述投影仪补光系统执行开关机、调节亮度等功能。

7、所述开机控制，用于侦测投影仪是否开机，根据投影仪开机的情况发出侦测信号给所述主控部分，侦测方式可以是通过侦测投影仪连接电脑的连接线是否有信号，这种方式侦测时原投影仪连接电脑的连接线接到所述投影仪补光系统，所述投影仪补光系统输出同样的信号给投影仪；侦测方式也可以是通过识别投影仪的电源、声音；侦测方式也可以是通过摄像头侦测投影仪的屏幕输出。

8、所述屏幕，用于在投影仪屏幕无法遮住黑板时，遮盖在黑板上，所述屏幕的反光率根据《中小学校普通教室照明设计安装卫生要求》gb/t36876-2018等要求中墙壁的反光率相同。

9、所述教室顶反光部分，表面呈褶皱，朝向投影仪屏幕的褶皱面为黑色用于吸收光线，不产生反光，即投影仪射出的光线到投影仪屏幕上，投影仪屏幕反射的光线射到所述教室顶反光部分朝向投影仪屏幕的褶皱面被吸收掉；所述教室顶反光部分不朝向投影仪屏幕的褶皱为反光面。

10、所述教室侧反光部分，表面呈褶皱，朝向投影仪屏幕的褶皱面为黑色用于吸收光线，不产生反光，即投影仪射出的光线到投影仪屏幕上，投影仪屏幕反射的光线射到所述教室侧反光部分朝向投影仪屏幕的褶皱面被吸收掉；所述教室侧反光部分不朝向投影仪屏幕的褶皱为反光面。

本发明的有益效果如下：

1.本发明所述投影仪补光系统，能使教室中的人在使用投影仪时，进入眼睛的光除了投影仪屏幕外其他部分的光强度控制在与投影仪屏幕光强比值是设定比例关系的一个值。

2.本发明所述投影仪补光系统发出的光不会干扰投影仪屏幕上的显示内容，只增强使用者视平面非投影仪屏幕部分的光强。

3.本发明所述投影仪补光系统可以使进入教室内人员眼睛的光比较均匀，不会出现投影仪屏幕亮，但是投影仪屏幕外所有部分暗的情况。本发明所述投影仪补光系统可以使进入教室内人员眼睛在使用投影仪时瞳孔的开合大小合适，合适的瞳孔大小使看投影仪屏幕时投影仪屏幕反射出投影仪的光线不会伤到眼底。

4.在投影仪光源因为使用时间等原因有衰减时，使用人员经常需要拉上窗帘，关闭电灯，在这种情况下，教室里面的学生看投影仪屏幕时和在黑暗中看手机屏幕类似，非常伤眼睛，本发明所述投影仪补光系统可以避免此种场景下投影仪光对教室里面学生眼睛的伤害。

附图说明

附图1为本发明实施例教室侧反光部分示意图；

附图2为本发明实施例系统组成模块示意图。

具体实施方式

下面通过实施例来说明本发明的具体工作方式。

本发明实施例教室侧反光部分如附图1，本发明实施例系统组成模块如附图2，包含201光线采集部分、202主控部分、203光源部分、204散热、206屏幕、205教室侧反光部分，具体每部分如下：

1.201光线采集部分，光线采集部分为摄像头模组，安装时对准投影仪屏幕，使摄像头模组可以拍摄到投影仪屏幕与屏幕外教室前面墙壁部分。

2.202主控部分，使用stm32系列单片机，用于控制除遥控器外的各个部分，根据201光线采集部分采集的投影仪屏幕的图像，判断投影仪是否开机，如开机则点亮203光源部分。

3.203光源部分，使用多颗led灯珠，led分为7组，每一组固定在一个基板上，基板后有用于散热的铝型材散热片，基板和散热片外有外壳，电源通过外壳上的开孔进入，开孔处同时连接不锈钢万向定型支架软管，类似台灯，7组led灯如7个台灯头，7组led可以分别控制亮度，7组led灯可以有不同的朝向。

4.204散热部分，为轴流风机散热风扇，型号是dp200a。

5.206屏幕，有两块，屏幕反光率为0.6。

6.205教室侧反光部分，表面呈褶皱如附图1，吸收光的黑色面朝向为投影仪屏幕，反光面朝向为203光源部分。

安装时本发明实施例安装在教室后部顶部，左右位置为中间，将光线采集部分对准投影仪屏幕，206屏幕分别放在投影仪屏幕左右侧，遮盖住黑板，205教室侧反光部分安装如附图1，101为教室前部投影仪屏幕，102为101投影仪屏幕反射投影仪的光，103为205教室侧反光部分朝向101投影仪屏幕的褶皱面，为黑色，用于吸收光线，104为203光源部分发出的光射向205教室侧反光部分的光线，104为205教室侧反光部分朝向本实施例所述装置的褶皱面，为反光面。203光源部分的7组led分别朝向：

1）投影仪屏幕上部，用于给投影仪屏幕上部的教室前面的墙壁平面补光。

2）投影仪屏幕下部，用于给投影仪屏幕下部的教室前面的墙壁平面补光。

3）投影仪屏幕左侧，用于给投影仪屏幕左侧的教室前面的墙壁平面补光。

4）投影仪屏幕右侧，用于给投影仪屏幕右侧的教室前面的墙壁平面补光。

5）教室上部，用于给教室上部的墙壁平面补光。

6）教室左侧，用于给教室左侧的墙壁平面补光。

7）教室右侧，用于给教室右侧的墙壁平面补光。

在投影仪开机后，201光线采集部分接收到投影仪屏幕上的反光，将拍摄的图像传到202主控部分，202主控部分分析图像，得出投影仪屏幕与旁边206屏幕的光照强度的差别，在光线强度比例太高（即投影仪屏幕太亮）时，开启203光源部分，进行闭环控制，使203光源部分的7组led朝向的反光与投影仪屏幕来的光线的强度比值在一个设定的比值。

虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但实施例和附图并不是用来限定本发明的。在不脱离本发明之精神和范围内，所做的任何等效变化或润饰，同样属于本发明之保护范围。因此本发明的保护范围应当以本申请的权利要求所界定的内容为标准。