一种基于网络的全息投影教学设备

摘要

本发明涉及一种基于网络的全息投影教学设备，包括主控终端、用于同步显示图像不同视角的四个分屏幕、云服务器和投影装置，所述主控终端和分屏幕分别通过无线网络连接至云服务器，所述分屏幕接收来自云服务器或主控终端的图像，所述主控终端接受来自用户的指令后控制分屏幕上的图像同步变化；所述投影装置包括拉绳、底座、四个屏幕卡位、中座、可拆卸的设置在底座四角的伸缩杆和转动连接在中座上的四个投影片；本发明可以将各种三维图像以真正三维的形式显示在学生面前，并可以通过主控终端对显示的全息投影进行姿态调整、缩放等操作，增加了学习的直观性和趣味性，使得学生观察理解的更加直观，便于消化吸收、领会学成，改善学习成效。

说明书

技术领域

本发明属于全息投影设备技术领域，具体涉及一种基于网络的全息投影教学设备。

背景技术

学生通过不同学科专业的学习获得专业技能，一些学科专业要求学生具备良好的三维空间能力，如汽车电子专业、机电专业和机械专业等，另一些学科需要学生模仿老师的动作来进行动作的学习，如表演、武术、戏曲等，还有一些学科需要细致的了解不能普遍见到的各个实务的内部图像，这时候就需要使用模拟动画来进行学习，如医学、分子生物学、播音、外语等。目前，学习方式除实物演示外是将三维的图像通过二维平面展示出来，如图片或照片，素材片段等，对于远程学习来说，则只有二维平面的学习手段，学生无法从二维平面图直观的观察到三维模型的具体结构特征。

全息投影技术利用干涉和衍射原理记录并再现物体的真实三维图像，完美的解决了上述问题，但是目前的全息投影除了少量的使用了水雾、空气等特殊介质外，通常还使用金字塔型或四棱台形状的结构来形成全息影像。但是这些结构都是固定的，且体积较大，在教学中应用受限。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足而提供一种可收缩体积的基于网络的全息投影教学设备。

本发明的技术方案如下：

一种基于网络的全息投影教学设备，包括用于操作的主控终端、用于同步显示图像不同视角的四个分屏幕、云服务器和投影装置，所述主控终端和分屏幕分别通过无线网络连接至云服务器，所述分屏幕接收来自云服务器或主控终端的图像，所述主控终端接受来自用户的指令后控制分屏幕上的图像同步变化；主控终端可以采用手机、平板电脑、计算机、笔记本电脑等常见的可上网的设备，分屏幕包括WIFI模块和4G模块、5G模块从而能够实现联网，在主控终端进行待播放的图像的选择和播放模式，分屏幕仅用于显示对应角度的图像；

所述投影装置包括拉绳、底座、设置在底座上的四个屏幕卡位、设置在底座上表面中心的中座、可拆卸的设置在底座四角的伸缩杆和转动连接在中座上的四个形状为等腰梯形的投影片，所述投影片远离中座的四角开设置吊孔，所述吊孔内穿设有柔性的拉圈，所述伸缩杆的顶部设置有线孔，所述伸缩杆的上部设置有用于固定拉绳长度的线座，所述拉绳的一端固定在拉圈上，所述拉绳的另一端穿过线孔并缠绕固定在线座上，所述投影片的侧面为45°的斜面使得在伸缩杆伸长后，所述拉绳能够将相邻两个投影片抵紧连接，所有拉绳提拉四个投影片使其相互抵靠并定型为倒四棱台形状。

进一步的，所述中座侧面设置有四个转槽，所述转槽的上槽壁设置有向上的豁口，所述豁口用于限位投影片拉起的最大角度，所述投影片的底边通过转轴连接在转槽中。

进一步的，所述拉圈与拉绳之间还设置有过渡环扣，所述拉圈和拉绳均套设在过渡环扣中。

进一步的，所述吊孔内壁卡设有内筒，所述内筒的内壁突出且向外延伸有包裹吊孔边沿的包边。

进一步的，所述投影片的侧边内沿设置有定位条，所述定位条具有与投影片侧边一致的斜面。

进一步的，所述底座的下部设置有向内凹陷的底腔，所述底腔的顶壁上设置有用于夹持四个伸缩杆的卡爪，所述伸缩杆在不使用时被卡爪夹持固定。

进一步的，所述底座的上表面四周设置有凸边，所述凸边的底部内侧设置有缓冲垫，所述凸边的顶面设置有可向内滑移出凸边的压片，在所述投影片放下到底后，压片滑移出凸边将投影片压紧固定在缓冲垫上。

进一步的，所述线孔的上部尺寸大于下部尺寸，所述拉绳上固定设置有线块，所述线孔能穿过线孔的上部但不能穿过线孔的下部，在投影片围成倒四棱台形状时，所述线块卡在线孔外沿处；所述线座包括绕线柱、沿径向突出设置在绕线柱自由端的边块和沿径向开设在绕线柱自由端的楔形的卡绳槽。

进一步的，所述底座的四角固定设置有用于定位伸缩杆的卡座。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明可以将各种三维图像以真正三维的形式显示在学生面前，并可以通过主控终端对显示的全息投影进行姿态调整、缩放等操作，增加了学习的直观性和趣味性，使得学生观察理解的更加直观，便于消化吸收、领会学成，改善学习成效；

投影装置在不使用的时候能够进行折叠，可以平铺在底座上，从而便于了收纳和进行移动，可以更换到不同的教室或其他场所中使用，在组装后，将拉绳连接在拉圈上并将伸缩杆伸长即可将四个投影片立起来围成目标形状，结构简单、成本较低、功能实用且便于组装操作，应用成本低、便于推广使用。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图。

图2为本发明实施例的投影装置的结构示意图。

图3为图2中A处的局部放大图。

图4为图2中B处的局部放大图。

图5为本发明实施例的拉圈的俯视结构示意图。

图6为本发明实施例的定位条的俯视结构示意图。

图中，底座(1)、中座(2)、放下的投影片(3)、投影片(4)、吊孔(5)、拉圈(6)、拉绳(7)、线孔(8)、线座(9)、伸缩杆(10)、凸边(11)、卡座(12)、缓冲垫(13)、底腔(14)、线块(15)、过渡环扣(16)、分屏幕(17)、定位条(18)、转槽(19)、压片(20)。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图5所示，一种基于网络的全息投影教学设备，包括用于操作的主控终端、用于同步显示图像不同视角的四个分屏幕17、云服务器和投影装置，所述主控终端和分屏幕17分别通过无线网络连接至云服务器，所述分屏幕17接收来自云服务器或主控终端的图像，所述主控终端接受来自用户的指令后控制分屏幕17上的图像同步变化；主控终端可以采用手机、平板电脑、计算机、笔记本电脑等常见的可上网的设备，分屏幕17包括WIFI模块和4G模块、5G模块从而能够实现联网，在主控终端进行待播放的图像的选择和播放模式，分屏幕17仅用于显示对应角度的图像；用户可通过主控终端进行全息投影的缩放和姿态调整；对于三维建模的模型，可以在主控终端上同步的显示四个分屏幕17的实时图像，以便于核对校准，在进行姿态调整时，可以选中一个分屏幕17的画面进行姿态调整，经中控终端或云服务器运算后，其他的屏幕自动同步进行姿态调整，具体的调整方法可以参照中国专利201810510821.8中的调整方法，以进行三维投影的旋转、伸缩和移动；

所述投影装置包括拉绳7、底座1、设置在底座1上的四个屏幕卡位、设置在底座1上表面中心的中座2、可拆卸的设置在底座1四角的伸缩杆10和转动连接在中座2上的四个形状为等腰梯形的投影片4，所述投影片4远离中座2的四角开设置吊孔5，所述吊孔5内穿设有柔性的拉圈6，拉圈6采用塑料材质为佳，可以横向变形，但塑料材质本身没有弹性，所述伸缩杆10的顶部设置有线孔8，所述伸缩杆10的上部设置有用于固定拉绳7长度的线座9，所述拉绳7的一端固定在拉圈6上，所述拉绳7的另一端穿过线孔8并缠绕固定在线座9上，所述投影片4的侧面为45°的斜面使得在伸缩杆10伸长后，所述拉绳7能够将相邻两个投影片4抵紧连接，所有拉绳7提拉四个投影片4使其相互抵靠并定型为倒四棱台形状；伸缩杆10为手动伸缩杆10，采用套筒式或拼接式伸缩杆10或二者混合式的杆体，在不使用的时候可以将伸缩杆10从底座1上拆下、平放，减小空间占位；转动连接的投影片4使得投影片4可以升起或放下，升起的投影片4合围组成倒四棱台形状形成全息投影图像，下方收纳的投影片4减小了空间占位，使得本装置体积减小，便于存放和转移；拉圈6具有柔性且松垮的穿在两个吊孔5中，拉圈6的周长使得投影片4在放下后能够平放，在伸缩杆10升起后拉圈6自然的在拉绳7的牵引下变形将相邻的两个投影片4拉起，使两个相邻的投影片4成预定的角度。

进一步的，如图2、图4所示，所述中座2侧面设置有四个转槽19，所述转槽19的上槽壁设置有向上的豁口，所述豁口用于限位投影片4拉起的最大角度，升起的投影片4的上表面抵靠在豁口顶壁上，所述投影片4的底边通过转轴连接在转槽19中；中座2通过螺栓或粘接在底座1中心处。

进一步的，如图5所示，所述拉圈6与拉绳7之间还设置有过渡环扣16，所述拉圈6和拉绳7均套设在过渡环扣16中；在投影片4放下后，为了便于将拉绳7与拉圈6脱离，在拉绳7与拉圈6之间连接过渡环扣16，这样就可以方便的将拉绳7与拉圈6之间连接或断开，之后可以将伸缩杆10、拉绳7和过渡环扣16一同缠绕收起来。

进一步的，所述吊孔5内壁卡设有内筒，所述内筒的内壁突出且向外延伸有包裹吊孔5边沿的包边，内筒为塑料材质，内壁光滑使得拉绳7抽拉顺畅，以减小拉绳7的磨损。

进一步的，如图6所示，所述投影片4的侧边内沿设置有定位条18，所述定位条18具有与投影片4侧边一致的斜面，定位条18增加了两个投影片4之间的接触面积，使得形成的倒四棱台形状更加的稳固。

进一步的，如图2所示，所述底座1的下部设置有向内凹陷的底腔14，所述底腔14的顶壁上设置有用于夹持四个伸缩杆10的卡爪，所述伸缩杆10在不使用时被卡爪夹持固定，便于存放，不易丢失；底腔14也可以设置有下盖。

进一步的，如2所示，所述底座1的上表面四周设置有凸边11，所述凸边11的底部内侧设置有缓冲垫13，缓冲垫13采用弹性材质如泡棉、橡胶、硅胶或乳胶或气袋，所述凸边11的顶面设置有可向内滑移出凸边11的压片20，在所述投影片4放下到底后，压片20滑移出凸边11将投影片4压紧固定在缓冲垫13上，这样就实现了下放的投影片4的折叠和固定；凸边11的高度可以高于中座2，底座1上优选设置有上盖，上盖盖在凸边11上能够将折叠起来的投影片4遮盖起来，防止落灰；图2中显示了放下的投影片3的位置。

进一步的，如图2至图3所示，所述线孔8的上部尺寸大于下部尺寸，所述拉绳7上固定设置有线块15，所述线孔8能穿过线孔8的上部但不能穿过线孔8的下部，在穿设拉绳7时，拉绳7从线孔8的上部进入，降低穿绳难度，最后在人力拉动作用下，拉绳7自然的下移到线孔8的下部；在伸缩杆10打开并锁定到最大高度时再拉动拉绳7，随着拉绳7的拉动，拉绳7上的线块15卡在线孔8下部，此时表示拉动结束，投影片4围成倒四棱台形状，最后将拉绳7的末端固定在线座9上即可；所述线座9包括绕线柱、沿径向突出设置在绕线柱自由端的边块和沿径向开设在绕线柱自由端的楔形的卡绳槽，拉绳7缠绕数圈后夹在卡绳槽中固定即可；也可直接将拉绳7系在线座9上，也可通过其他方式固定拉绳7。

进一步的，如图2所示，所述底座1的四角固定设置有用于定位伸缩杆10的卡座12，伸缩杆10最下部的一节卡设在卡座12中。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。