一種多功能智能互動教學(xué)的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種多功能智能互動教學(xué)機，包括機殼和設(shè)置在機殼內(nèi)的內(nèi)部電路，所述的內(nèi)部電路包括主控制板、無線模塊、音頻輸出模塊、光學(xué)投影模組、電源模塊、攝像模塊、紅外測距模塊和自動梯形校準電路，所述的無線模塊、音頻輸出模塊、光學(xué)投影模組、電源模塊、攝像模塊、紅外測距模塊分別與主控制板連接，所述的自動梯形校準電路與光學(xué)投影模組連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型集電腦、微型短焦投影、無線雙頻路由器、微型攝像頭等于一體，功能強大，發(fā)熱小，散熱好。
【專利說明】一種多功能智能互動教學(xué)機
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種投影設(shè)備，尤其是涉及多功能智能互動教學(xué)機。
【背景技術(shù)】
[0002]目前多媒體教學(xué)系統(tǒng)主要由電腦、投影儀、音箱等設(shè)備組成，教師將課程資料存放在電腦端，并通過與電腦連接的投影儀將電腦屏幕顯示內(nèi)容投放到教室的投影幕布上。目前教室用的投影儀采用的投影顯示技術(shù)主要是LCD技術(shù)。LCD技術(shù)是依靠液晶投射成像技術(shù)原理，將光線通過濾光片、鏡頭鏡片等將光線均勻化和校正后，再經(jīng)凸透鏡和偏振片極化，最后透過紅、綠、藍三片液晶屏，通過電路板驅(qū)動液晶屏上的各像素點有序開閉而形成投影圖像的。由于液晶屏光透過效率很低，無法使用光引擎，無法從根本上解決對比度不易提高，光源發(fā)熱量大，后繼維護成本高，無法小型化等問題的困擾。另外，現(xiàn)代投影顯示技術(shù)還有LCOS技術(shù)和DLP技術(shù)，LCOS技術(shù)依靠的是單片單晶硅反射成像技術(shù)原理，但存在工藝技術(shù)壁壘多，難度大，良率低，產(chǎn)業(yè)化推進緩慢等問題，限制了其在微型化方面的發(fā)展。DLP技術(shù)的核心元件是DMD微鏡芯片，由無數(shù)面小反光鏡構(gòu)成像素點，是通過控制每個像素反射來成像的，是目前最先進、效果最好、最有潛力的微投影顯示技術(shù)。隨著DLP投影技術(shù)的不斷進步，一方面光引擎亮度得到提升，另一方面DMD芯片體積可以做到很小、分辨率可以做到很高，這在很大程度上加速了 DLP投影技術(shù)的微型化發(fā)展。
[0003]從目前大多數(shù)學(xué)校采用的多媒體教學(xué)系統(tǒng)上已有的產(chǎn)品來看，普遍存在以下幾個缺陷:
[0004]1、目前多媒體教學(xué)系統(tǒng)設(shè)備繁多，涉及到電腦設(shè)備、掃描儀、投影機和白板，而且每一種設(shè)備的體積較大，不利于管理維護。
[0005]2、目前的多媒體教學(xué)還停留在教師展示階段，形式單一，缺乏教師與學(xué)生的互動。
[0006]3、傳統(tǒng)教室投影儀大多采用高壓鹵燈做為光源，光源發(fā)熱量大，使用周期短，后期維護成本高，投影亮度的衰減易對學(xué)生的實力造成影響。
[0007]4、傳統(tǒng)教室投影儀機的光線容易對教師的眼睛直射，同時教師的影子也容易被透射在屏幕上遮擋畫面，影響學(xué)生的觀看。
[0008]5、傳統(tǒng)多媒體教學(xué)系統(tǒng)都是采用有線連接，接口繁多、線纜復(fù)雜、故障觸發(fā)率高。
[0009]6、傳統(tǒng)教學(xué)投影儀上接口占用面積大，減少了散熱孔面積，高壓鹵燈光源發(fā)熱量大，為了及時進行散熱處理，儀器內(nèi)部的空氣流量大，造成了內(nèi)部灰塵多，清洗頻率高、過程繁瑣。
[0010]7、傳統(tǒng)教學(xué)投影儀多采用常規(guī)塑料作為內(nèi)部件以及外殼材料，常規(guī)塑料導(dǎo)熱及散熱性能差，儀器內(nèi)部熱量幾乎都是靠金屬片和風(fēng)扇散出，效率低，而且儀器內(nèi)部的空氣流量大，造成了內(nèi)部灰塵多，清洗頻率高、過程繁瑣。
[0011]8、由于上述缺陷，一個多媒體教室的構(gòu)成，所需的設(shè)備繁多，初始成本高，裝修難度大，由于使用壽命的限制，后期維護成本高，不符合低碳環(huán)保的發(fā)展策略。實用新型內(nèi)容
[0012]本實用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種集電腦、微型短焦投影、無線雙頻路由器、微型攝像頭等于一體的多功能智能互動教學(xué)機。
[0013]本實用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0014]一種多功能智能互動教學(xué)機，包括機殼和設(shè)置在機殼內(nèi)的內(nèi)部電路，所述的內(nèi)部電路包括主控制板、無線模塊、音頻輸出模塊、光學(xué)投影模組、電源模塊、攝像模塊、紅外測距模塊和自動梯形校準電路，所述的無線模塊、音頻輸出模塊、光學(xué)投影模組、電源模塊、攝像模塊、紅外測距模塊分別與主控制板連接，所述的自動梯形校準電路與光學(xué)投影模組連接。
[0015]無線模塊包括雙頻無線路由器、紅外遙控信號接收器和藍牙裝置。
[0016]音頻輸出模塊包括依次連接的音效處理電路、音頻功放電路和內(nèi)置揚聲器，所述的音效處理電路連接主控制板。
[0017]光學(xué)投影模組包括DMD驅(qū)動電路、LED驅(qū)動電路和光弓丨擎，所述的DMD驅(qū)動電路和LED驅(qū)動電路分別與主控制板連接，所述的光引擎分別連接DMD驅(qū)動電路、LED驅(qū)動電路。
[0018]電源模塊包括電源控制電路以及與其連接的外接電源適配接口，所述的外接電源適配接口連接外接電源，并通過電源控制電路為內(nèi)部電路供電。
[0019]紅外測距模塊包括接收單元、發(fā)射單元和信號處理電路，所述的信號處理電路連接主控制板，所述的接收單元、發(fā)射單元分別與信號處理電路連接。
[0020]攝像模塊包括依次連接的攝像鏡頭、CXD圖像傳感器和DSP，所述的DSP與主控制板連接。
[0021]機殼的上表面通過吊架進行懸掛安裝，上表面設(shè)置有電源線插孔，機殼的下表面設(shè)置有觸摸式操作按鍵、紅外遙控信號接收器和喇叭，機殼的側(cè)面設(shè)有攝像鏡頭窗口、投影窗口、紅外信號發(fā)射窗以及帶有防塵鐵砂布的多孔散熱孔。
[0022]攝像鏡頭窗口位于機殼后側(cè)面，所述的投影窗口和紅外信號發(fā)射窗位于機殼的前側(cè)面，所述的帶有防塵鐵砂布的多孔散熱孔位于機殼的前側(cè)面、左側(cè)面和右側(cè)面。
[0023]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下優(yōu)點:
[0024]1、本實用新型首次實現(xiàn)了教學(xué)多媒體系統(tǒng)的一體化，教室裝修簡單，后期維護力度小，解決了以往教室電子設(shè)備繁多的缺陷。
[0025]2、本實用新型內(nèi)置了雙頻無線路由器，教師和學(xué)生可以通過無線移動設(shè)備與其建立連接，在教室形成一個獨立的局域網(wǎng)環(huán)境，師生可以通過這個平臺進行更為便捷的互動教與學(xué)，打破了傳統(tǒng)多媒體教學(xué)單一枯燥的演示模式，實現(xiàn)了真正的互動教育。
[0026]3、本實用新型采用最新的短焦投影技術(shù)，不僅可以避免投影機光線對教師眼睛的直射，同時還避免了教師的影子被透射在屏幕上遮擋畫面。
[0027]4、本實用新型利用由DMD驅(qū)動電路、LED驅(qū)動電路和光引擎組成的光學(xué)投影模組進行投影，其中光引擎包含LED光源、DMD芯片和透鏡組，由于采用了 LED作為光源，相比于傳統(tǒng)高壓鹵燈，光源的發(fā)熱量大大降低；同時光引擎的使用壽命長達30000小時，從根本上解決了頻繁更換燈泡所需的大量資金問題。
[0028]5、本實用新型由于高度一體化，只有一個外部電源線，線纜少，教室裝修布局簡單快捷，降低了裝修難度和成本。[0029]6、本實用新型采用光引擎、外部接口少，大大降低了散熱難度；另，本實用新型的內(nèi)構(gòu)件和外殼都采用一種最新的散熱塑料制造，其良好的導(dǎo)熱散熱性能減輕了儀器的散熱壓力。從而減少了儀器內(nèi)部因為散熱所需的空氣流通量，減少了灰塵來源與沉積，從源頭上降低了清洗頻率，減輕了教室設(shè)備的后期維護負擔(dān)。
[0030]7、本實用新型具有自動對焦和自動梯形校正的功能，若因為外部原因?qū)е峦队澳徊计苹蛘邇x器位置的變化，本機可自動進行調(diào)整，保證教學(xué)的正常進行，同時也是對教師和學(xué)生視力的保護。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]圖1為本實用新型的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖2為本實用新型機殼的下表面視圖；
[0033]圖3為本實用新型機殼的上表面視圖；
[0034]圖4為本實用新型機殼的后側(cè)面視圖；
[0035]圖5為本實用新型機殼的前側(cè)面視圖；
[0036]圖6為本實用新型機殼的左、右兩面視圖。
【具體實施方式】
[0037]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細說明。
[0038]實施例
[0039]一種多功能智能互動教學(xué)機，包括機殼以及設(shè)置在機殼內(nèi)的內(nèi)部電路，其內(nèi)部電路的結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括主控制板14、無線模塊15、音頻輸出模塊16、光學(xué)投影模組17、電源模塊18、攝像模塊19、紅外測距模塊20和自動梯形校準電路21。無線模塊15、音頻輸出模塊16、光學(xué)投影模組17、電源模塊18、攝像模塊19、紅外測距模塊20分別與主控制板14連接，自動梯形校準電路21與光學(xué)投影模組17連接。
[0040]其中，無線模塊15包括雙頻無線路由器151、紅外遙控信號接收器5和藍牙裝置152，音頻輸出模塊16包括依次連接的音效處理電路161、音頻功放電路162和內(nèi)置揚聲器163，音效處理電路161連接主控制板14。光學(xué)投影模組17包括DMD驅(qū)動電路171、LED驅(qū)動電路172和光引擎173，DMD驅(qū)動電路171和LED驅(qū)動電路172分別與主控制板14連接，光引擎173分別連接DMD驅(qū)動電路171、LED驅(qū)動電路172。電源模塊18包括電源控制電路182以及與其連接的外接電源適配接口 181，外接電源適配接口 181通過電源控制電路182為內(nèi)部電路供電。紅外測距模塊20包括接收單元201、發(fā)射單元202和信號處理電路203，所述的信號處理電路203連接主控制板14，所述的接收單元201、發(fā)射單元202分別與信號處理電路203連接。攝像模塊19包括依次連接的攝像鏡頭191、CXD圖像傳感器192和DSP193，DSP193與主控制板14連接。
[0041]而本實用新型的機殼的結(jié)構(gòu)如圖2-6所示，機殼的下表面設(shè)置有包括電源按鍵1、上下左右觸摸方向鍵2、返回鍵3和確認鍵4在內(nèi)的觸摸式操作按鍵以及紅外遙控信號接收器5和喇叭6。機殼的上表面通過吊架進行懸掛安裝，因此設(shè)置有四個吊架穩(wěn)固螺絲孔8，同時還有四個用于鎖緊上下殼體的螺絲孔9，以及電源線插孔7。在殼體后側(cè)面設(shè)置有一個攝像鏡頭窗口 10,在殼體前側(cè)面設(shè)置有一個投影窗口 11、一個紅外信號發(fā)射窗12和帶有防塵鐵砂布的多孔散熱板13，在殼體左、右側(cè)面同樣設(shè)置帶有防塵鐵砂布的多孔散熱板13，以保證散熱。
[0042]本實用新型的工作過程為:
[0043]在接通電源的情況下，按下按機器上的電源按鍵，啟動機器。機器啟動后，電源控制電路中的各穩(wěn)壓芯片為內(nèi)部各模塊提供所需的電源電壓，并使各功能模塊、各驅(qū)動電路開始正常工作。
[0044]主控制板通電后，主控制板上的CPU依據(jù)所帶有的windows7操作系統(tǒng)程序開始運行，經(jīng)過主控制板的GPU芯片進行圖像處理之后，將系統(tǒng)桌面圖像的TTL電平視頻信號送入光學(xué)投影模組，驅(qū)動光引擎進行投影。同時，紅外測距模塊的紅外信號發(fā)射器發(fā)射紅外信號，信號處理電路根據(jù)接收單元接收的返回信號進行相應(yīng)的運算處理，將信號返回到電腦后，控制光源實現(xiàn)自動對焦；自動梯形校準電路根據(jù)傳感器返回的數(shù)據(jù)進行相應(yīng)的調(diào)整，以控制投影的質(zhì)量。音頻信號則經(jīng)過相應(yīng)的音效處理電路及音頻功放電路等處理后，輸出到內(nèi)置揚聲器與圖像同步放音或者通過藍牙音頻傳輸連接外部藍牙音箱進行同步放音。
[0045]攝像模塊由攝像鏡頭捕捉圖像，由CCD圖像傳感器采集到景物并生成的光學(xué)圖像信號，將其轉(zhuǎn)為電信號，經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換后變?yōu)閿?shù)字圖像信號，再送到DSP中加工處理，再傳輸?shù)街骺刂瓢逯刑幚怼?br> [0046]系統(tǒng)程序根據(jù)用戶設(shè)定(WiFi和藍牙是否打開)發(fā)送相應(yīng)的電平信號到WiFi和藍牙裝置，若用戶設(shè)定WiFi打開，WiFi模塊自動掃描信號覆蓋范圍內(nèi)的無線網(wǎng)信號，并根據(jù)程序設(shè)定是否自動連接，完成系統(tǒng)與互聯(lián)網(wǎng)的無線連接，同時，在教室局域網(wǎng)范圍內(nèi)的教師和學(xué)生的終端可以搜索到本機的局域網(wǎng)無線信號，在輸入指定口令便可進行連接，實現(xiàn)教師與學(xué)生的互動。若用戶設(shè)定將藍牙打開，系統(tǒng)程序?qū)λ{牙裝置發(fā)送電平信號，藍牙裝置根據(jù)需求對信號范圍內(nèi)的藍牙設(shè)備進行掃描，通過自動或手動配對，與外部藍牙設(shè)備實現(xiàn)無線連接。
【權(quán)利要求】
1.一種多功能智能互動教學(xué)機，其特征在于，包括機殼和設(shè)置在機殼內(nèi)的內(nèi)部電路，所述的內(nèi)部電路包括主控制板、無線模塊、音頻輸出模塊、光學(xué)投影模組、電源模塊、攝像模塊、紅外測距模塊和自動梯形校準電路，所述的無線模塊、音頻輸出模塊、光學(xué)投影模組、電源模塊、攝像模塊、紅外測距模塊分別與主控制板連接，所述的自動梯形校準電路與光學(xué)投影模組連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能智能互動教學(xué)機，其特征在于，所述的無線模塊包括雙頻無線路由器、紅外遙控信號接收器和藍牙裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能智能互動教學(xué)機，其特征在于，所述的音頻輸出模塊包括依次連接的音效處理電路、音頻功放電路和內(nèi)置揚聲器，所述的音效處理電路連接主控制板。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能智能互動教學(xué)機，其特征在于，所述的光學(xué)投影模組包括DMD驅(qū)動電路、LED驅(qū)動電路和光引擎，所述的DMD驅(qū)動電路和LED驅(qū)動電路分別與主控制板連接，所述的光引擎分別連接DMD驅(qū)動電路、LED驅(qū)動電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能智能互動教學(xué)機，其特征在于，所述的電源模塊包括電源控制電路以及與其連接的外接電源適配接口，外接電源適配接口連接外接電源，并通過電源控制電路為內(nèi)部電路供電。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能智能互動教學(xué)機，其特征在于，所述的紅外測距模塊包括接收單元、發(fā)射單元和信號處理電路，所述的信號處理電路連接主控制板，所述的接收單元、發(fā)射單元分別與信號處理電路連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能智能互動教學(xué)機，其特征在于，所述的攝像模塊包括依次連接的攝像鏡頭、CXD圖像傳感器和DSP，所述的DSP與主控制板連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能智能互動教學(xué)機，其特征在于，所述的機殼的上表面通過吊架進行懸掛安裝，上表面設(shè)置有電源線插孔，機殼的下表面設(shè)置有觸摸式操作按鍵、紅外遙控信號接收器和喇叭，機殼的側(cè)面設(shè)有攝像鏡頭窗口、投影窗口、紅外信號發(fā)射窗以及帶有防塵鐵砂布的多孔散熱孔。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種多功能智能互動教學(xué)機，其特征在于，所述的攝像鏡頭窗口位于機殼后側(cè)面，所述的投影窗口和紅外信號發(fā)射窗位于機殼的前側(cè)面，所述的帶有防塵鐵砂布的多孔散熱孔位于機殼的前側(cè)面、左側(cè)面和右側(cè)面。
【文檔編號】G09B5/14GK203397547SQ201320490563
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年8月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月12日
【發(fā)明者】邢彥文, 許桂林, 向浩, 劉達 申請人:上海長城計算機網(wǎng)絡(luò)工程有限公司