一种投影设备的制作方法

本实用新型涉及一种电子设备，更具体地，涉及一种投影设备。

背景技术：

随着科技的进步，投影技术在人们生活中的应用日趋广泛，同时，投影设备的小型化和家用化趋势逐步显现。现有的投影设备的投影单元和附属部件以及外壳框架结构往往都是整体的，而整体外部没有灵活的调整机构，只能做小范围调整。通常，现有投影设备只能在某一个位置向一个方向的固定区域显示内容。因此，有必要提出一种新的投影设备。

技术实现要素：

本实用新型的一个目的是提供一种新的投影设备，能够更加灵活的调整投影方向。

根据本实用新型的第一方面，提供了一种投影设备，包括底座、高度可调节的第一支撑杆、第二支撑杆以及投影模组；

所述第一支撑杆的一端设置在所述底座上，另一端通过第一调节机构与所述第二支撑杆的一端连接，所述第一调节机构被配置为能够调节所述第二支撑杆与所述第一支撑杆之间的夹角；

所述投影模组通过第二调节结构设置在所述第二支撑杆的另一端，所述第二调节机构被配置为能够调节所述投影模组与所述第二支撑杆之间的夹角。

可选地或优选地，所述投影模组被配置为能够绕其投影方向进行周向旋转。

可选地或优选地，所述第一调节机构包括第一铰链轴和支架；

所述第一铰链轴垂直于所述第一支撑杆和第二支撑杆所在的平面；

所述支架的一端与所述第一铰链轴连接，另一端与所述第一支撑杆连接。

可选地或优选地，所述第一支撑杆包括内管、外管以及锁紧螺母；

所述支架与所述内管固定连接；

所述外管套设于所述内管的外部，所述外管的外部设置有与所述锁紧螺母配合的螺纹并且所述外管沿轴向设置有开槽。

可选地或优选地，所述第二调节机构包括第二铰链轴和转轴；

所述第二铰链轴垂直于所述第一支撑杆和第二支撑杆所在的平面；

所述转轴的一端与所述第二铰链轴连接，另一端与所述投影模组连接；

所述投影模组被配置为能够绕所述转轴进行周向旋转。

可选地或优选地，所述投影模组的内部设置有弹性压片，所述转轴的另一端从所述弹性压片中心的开孔穿过并且所述弹性压片压紧所述转轴。

可选地或优选地，所述底座上设置有转动盘，所述第一支撑杆与所述转动盘固定连接。

可选地或优选地，所述投影设备还包括设置在第一调节结构处的第一位置传感器和设置在第二调节机构处的第二位置传感器；

所述投影设备设有控制模块，所述控制模块用于根据所述第一位置传感器和所述第二位置传感器输出的传感数据确定所述投影模组的投影方向以及根据所述投影方向更换投影内容和/或调整投影内容的显示方向。

可选地或优选地，所述投影模组还设有惯性传感器；

所述投影设备设有控制模块，所述控制模块用于根据所述惯性传感器输出的传感数据更换投影内容和/或调整投影内容的显示方向。

可选地或优选地，所述投影模组还包括可见光摄像头和/或红外摄像头；所述投影设备还包括以下模块的任一或组合：物体识别模块、人脸识别模块、手势识别模块。

根据本实用新型提供的投影设备，设有多个调节机构来调节投影方向，使得投影设备使用起来更加灵活。

通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本实用新型的实施例，并且连同其说明一起用于解释本实用新型的原理。

图1是本实用新型实施例提供的投影设备的立体结构示意图；

图2是图1中a区域的剖面示意图；

图3是图1中b区域的剖面示意图；

图4是图3的局部放大示意图；

图5是图1中c区域的剖面示意图；

图6是本实用新型实施例提供的投影设备的仰视示意图。

附图标记：

1-底座，2-第一支撑杆，3-第二支撑杆，4-投影模组；a1-第一铰链轴，a2-支架，21-内管，22-外管，23-锁紧螺母；b1-第二铰链轴，b2-转轴，b3-弹性压片，b21-止档部，b31-螺钉，b32-间隙；c1-转动盘；41-投影镜头，42-可见光摄像头，43-红外摄像头，44-红外灯，45-喇叭，46-麦克风，47-led灯，48-外壳；5-摄像头，6-触控面板，7-控制按键；

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

下面参见图1-6所示，说明本实用新型实施例提供的投影设备。

参考图1和图6所示，该投影设备包括依次连接的底座1、第一支撑杆2、第二支撑杆3以及投影模组4。

底座1和投影模组4的内部分别设有电路结构，两部分电路结构之间通过线缆实现电连接和互相通信功能。底座1和投影模组4还分别设有散热部件，例如设置有风扇或者散热片等。

该投影设备是具有智能系统的智能设备，设有控制模块和多个功能单元。控制模块例如可以采用处理器、单片机、专用控制芯片等方式实现。智能系统包括视觉识别系统和语音识别系统，视觉识别系统例如包括物体识别模块、人脸识别模块、手势识别模块等。

参见图6所示，投影模组4上设置有多个功能单元，包括：投影镜头41，可见光摄像头42，红外摄像头43，红外灯44，音频输出单元45，麦克风46，led灯47。

投影镜头41用于将显示内容投影到对应的投射区域，以实现投影设备的对外投影功能。

可见光摄像头42用于获取图像，供投影设备的视觉识别系统使用。

led灯47是一个发光灯环，内部设有led阵列。led灯47可以用于为可见光摄像头42补光，也可以为用户提供照明例如作为台灯使用，也可以用作环境气氛营造灯使用，还可以作为投影设备对外反馈信息的指示灯使用。

红外摄像头43用于采集图像信息，供投影设备的视觉识别系统使用。

红外灯44布置在红外摄像头43附近，用于为红外摄像头43补光，辅助红外摄像头43采集图像信息。

喇叭45是音频输出单元，可以输出各种音频信息。麦克风46用于采集声音。本实施例中采用2个麦克风46，智能系统通过声学相关算法可以实现声音采集和声音源位置判断双功能。智能系统通过喇叭45和麦克风46，利用其语音识别系统，可以实现与用户的语音交互。

参见图1和图5所示，底座1的上层设置有能够旋转的转动盘c1。转动盘c1的上表面设置有触控板6和控制按键7，转动盘c1的远离所述第一支撑杆2的一侧的侧表面设置有摄像头5和照明灯。

控制按键7和触控板6，用于接收用户的控制指令。触控板7还可以采用具有显示功能的触控板，以向用户反馈信息使用。

摄像头5可以用于采集手部图像，照明灯用于为摄像头5补光。摄像头5可以是可见光摄像头，也可以是红外摄像头。

视觉识别系统可以利用可见光摄像头42、红外摄像头43、摄像头5采集的图像信息，实现多种视觉识别功能，例如物体识别功能、人脸识别功能、手势识别功能等，以实现和用户的智能互动。

参见图5所示，底座1设置有圆导轨，转动盘c1可以在圆导轨上绕底座的中心轴旋转。第一支撑杆2的一端固定在转动盘c1上，另一端通过第一调节机构与第二支撑杆3连接。转动盘c1的旋转能够带动第一支撑杆2转动，进而带动第二支撑杆3和投影模组4转动。

第一支撑杆2的另一端通过第一调节机构与第二支撑杆3的一端连接，第一调节机构被配置为能够调节第二支撑杆3与第一支撑杆2之间的夹角。图2是图1中a区域的剖面示意图，下面参见图2做进一步说明。

第一调节机构包括第一铰链轴a1和支架a2。第一铰链轴a1垂直于第一支撑杆2和第二支撑杆3所在的平面。支架a2的一端与第一铰链轴a1连接，另一端与第一支撑杆2连接。第一铰链轴a1和支架a2之间形成一个完整的旋转铰链，第二支撑杆3能够绕第一铰链轴a1转动使得第二支撑杆3可以做从水平方向到竖直方向的摆动运动，进而带动投影模组4在水平方向到竖直方向之间进行变动。铰链部分可以附带阻尼设计，使得用户可以将第二支撑杆3固定在其中任意的某个转动角度。

第一支撑杆2的高度可调节。具体地，第一支撑杆2包括内管21、外管22以及锁紧螺母23。支架a2与内管21固定连接。外管22套设于内管21的外部，外管22沿轴向设置有开槽。外管22的外部设置有与锁紧螺母23配合的螺纹，外管22和锁紧螺母23之间的配合面呈圆锥形。锁紧螺母23被拧紧时收紧外管22，使得外管22与内管21之间的间隙变小；继续拧紧锁紧锁母23，就可以将内管21和外管22锁死在一起。反之，当锁紧螺母23被松开时，外管22与内管21之间的间隙会变大，此时就可以调节内管21的位置。本实施例通过这种方式实现对第一支撑杆2的高度的调节。

对第一支撑杆2的高度进行调节，就可以调节投影模组4到投影面的距离。投影面是指投影的实体承载平面，例如当朝向地面投影时，地面就是投影面，当朝向墙壁投影时，墙壁就是投影面。在投影方向和投影面具有一定夹角的情况下，随着距离的增加投影画面会变大，从而间接的调整投影画面大小。此外，第一支撑杆2的高度可调节还可以调整投影设备的高度，以便可以将投影设备放到低矮的环境中。

投影模组4通过第二调节结构设置在第二支撑杆3的另一端，第二调节机构被配置为能够调节投影模组4与第二支撑杆3之间的夹角。图3是图1中b区域的剖面示意图，图4是图3的局部放大示意图，下面参见图3和图4做进一步说明。

参见图3所示，第二调节机构包括第二铰链轴b1和转轴b2。第二铰链轴b1垂直于第一支撑杆2和第二支撑杆3所在的平面。转轴b2的一端与第二铰链轴b1连接，另一端与投影模组4连接。第二铰链轴b1和转轴b2之间形成一个完整的旋转铰链，转轴b2能够绕第二铰链轴b1做小角度转动，进而带动投影模组4做小角度摆动，使得投影模组4的投影方向可以做小角度摆动。铰链部分可以附带阻尼设计，使得用户可以将转轴b2固定在其中任意的某个转动角度。

参见图3和图4所示，投影模组4被配置为能够绕转轴b2进行周向旋转。在一个实施例中，转轴b2沿投影模组4的投影方向设置，使得投影模组4能够绕其投影方向进行周向旋转。投影模组4的内部设置有弹性压片b3，弹性压片b3通过螺钉b31固定在投影模组4的主体支架上。弹性压片b3的中心设有开孔，转轴b2的另一端从弹性压片b3中心的开孔穿过，弹性压片b3向其中心方向压紧转轴b2，由于弹性压片b3的弹性，使得投影模组4可以绕转轴b2转动。

转轴b2的一侧设有止档部b21，弹性压片b3位于止档部21和弹性模组的外壳48之间。当投影模组4位于如图4所示的位置时，转轴b2的另一侧靠近螺钉b31并且转轴b2的另一侧和螺钉b31之间具有间隙，不会妨碍转轴b2的转动。当投影模组4从图4的位置开始旋转时，止档部b21会限制投影模组4旋转到对面。也就是说，利用止档部b21，可以将投影模组4的旋转限制在180度的范围内。

从以上内容可以看出，本实施例提供的投影设备设有多个可调节部位，其中包括高度调节和方向调节。投影模组和投影画面之间的区域可视为功能区域，利用上述调节机构可以调节投影方向和功能区域的位置。

在一个实施例中，可以在投影模组的内部设置惯性传感器(例如6自由度传感器)，还可以在调节部位处设置传感器，使得智能系统可以根据传感数据确定投影设备的姿态，根据不同的姿态投影不同的内容。此外，还可以根据投影设备的姿态来调整投影内容的显示方向，例如将投影内容调整为横屏显示或者竖屏显示，使得投影设备具有了双屏切换功能。

在一个实施例中，调节投影设备的姿态，使得投影设备跟随自身的姿态变化具有动态扫描物体的功能。

在一个实施例中，投影设备还包括设置在第一调节结构处的第一位置传感器和设置在第二调节机构处的第二位置传感器。投影设备的控制模块根据第一位置传感器和第二位置传感器输出的传感数据确定投影模组的投影方向，根据投影方向更换投影内容和/或调整投影内容的显示方向。

在一个实施例中，投影模组4还设有惯性传感器。投影设备的控制模块根据惯性传感器输出的传感数据确定投影方向，根据投影方向更换投影内容和/或调整投影内容的显示方向。

在一个实施例中，在投影设备的功能区域内，通过摄像头可以对放入功能区域内的物体进行位置、尺寸、形状、颜色等进行识别，并对物体在功能区内的运动轨迹进行动态跟踪。

在一个实施例中，投影设备具有手势识别功能，并可以根据用户的手势执行不同的操作。

在一个实施例中，投影设备的智能系统可以根据视觉系统做出智能处理，并通过投影显示、声音、灯光等实现智能反馈，相当于一个多功能的人工智能终端。在一个实施例中，投影设备可以通过无线和/或有线方式连接至网络和云端，可以作为人工智能的输入端或者输出终端。例如，投影设备还可以作为智能音箱使用。

在一个实施例中，各个调节机构可以增加伺服电机类的驱动器，可以实现像机械臂一样的多自由度姿态调整，进而可以在很大范围内做动态的扫描显示。

在其它实施例中，第一支撑杆和第二支撑杆的连接方式，第二支撑杆和转轴的连接方式，第二支撑杆和转轴的运动方式可以是其他形态，其调节范围、调节自由度也可以增加或者减少。

本实用新型实施例提供的投影设备有一套系统的可调节的支撑结构，可以实现从水平面到竖直面大角度投影方向调整，同时可以围绕底盘做大角度的旋转投影。配合系统的机构和传感器可以实现调整过程画面的同步变化，可以实现类似扫描显示功能。

本实用新型实施例提供的投影设备通过系统的集成，可以具有下面的技术效果：投影显示、物体识别、手势识别、声音输入输出、照明、无线连接等多种功能有机的集成到一起，让投影设备功能齐备，并且具有高的智能性。

本实用新型实施例提供的投影设备合理的功能模块部件让整个投影设备占用空间很小，可以方便的替代台灯放置在桌面。

本实用新型可以是系统、方法和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质，其上载有用于使处理器实现本实用新型的各个方面的计算机可读程序指令。

计算机可读存储介质可以是可以保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是――但不限于――电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、静态随机存取存储器(sram)、便携式压缩盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能盘(dvd)、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。这里所使用的计算机可读存储介质不被解释为瞬时信号本身，诸如无线电波或者其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输媒介传播的电磁波(例如，通过光纤电缆的光脉冲)、或者通过电线传输的电信号。

这里所描述的计算机可读程序指令可以从计算机可读存储介质下载到各个计算/处理设备，或者通过网络、例如因特网、局域网、广域网和/或无线网下载到外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆、光纤传输、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配卡或者网络接口从网络接收计算机可读程序指令，并转发该计算机可读程序指令，以供存储在各个计算/处理设备中的计算机可读存储介质中。

用于执行本实用新型操作的计算机程序指令可以是汇编指令、指令集架构(isa)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码，所述编程语言包括面向对象的编程语言—诸如smalltalk、c++等，以及常规的过程式编程语言—诸如“c”语言或类似的编程语言。计算机可读程序指令可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络—包括局域网(lan)或广域网(wan)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。在一些实施例中，通过利用计算机可读程序指令的状态信息来个性化定制电子电路，例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(fpga)或可编程逻辑阵列(pla)，该电子电路可以执行计算机可读程序指令，从而实现本实用新型的各个方面。

这里参照根据本实用新型实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本实用新型的各个方面。应当理解，流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合，都可以由计算机可读程序指令实现。

这些计算机可读程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理器，从而生产出一种机器，使得这些指令在通过计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行时，产生了实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的装置。也可以把这些计算机可读程序指令存储在计算机可读存储介质中，这些指令使得计算机、可编程数据处理装置和/或其他设备以特定方式工作，从而，存储有指令的计算机可读介质则包括一个制造品，其包括实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的各个方面的指令。

也可以把计算机可读程序指令加载到计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上，使得在计算机、其它可编程数据处理装置或其它设备上执行一系列操作步骤，以产生计算机实现的过程，从而使得在计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上执行的指令实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作。

附图中的流程图和框图显示了根据本实用新型的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或指令的一部分，所述模块、程序段或指令的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。对于本领域技术人员来说公知的是，通过硬件方式实现、通过软件方式实现以及通过软件和硬件结合的方式实现都是等价的。

以上已经描述了本实用新型的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。