教学用板书投影装置的控制方法
【专利摘要】本发明公开了一种教学用板书投影装置的控制方法，基于教学用板书投影装置，所述教学用板书投影装置包括板书投影板(1)、背景机构和投影仪(2)，所述的背景机构位于板书投影板(1)的后侧，所述板书投影板(1)由透明材料制成，所述的背景机构包括皮带(3)和带动皮带(3)转动的两滚筒(4)，所述的皮带(3)套设于两滚筒(4)之上，所述的皮带(3)与板书投影板(1)平行并与之相贴近，皮带外侧黑色区域(3.1)和白色区域(3.2)；所述投影仪(2)在投影时投影于皮带的白色区域。本发明能够增加有效书写面积，可将另一侧的皮带转至与板书投影板贴近的一侧，白色区域可随皮带运动以改变投影位置，使不同角度的人均能看清投影的内容。
【专利说明】教学用板书投影装置的控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及教学用具控制领域，具体地说是一种教学用板书投影装置的控制方法。
【背景技术】
[0002]用于教学者板书的黑板是教室所必不可少的，对于现代化的教学来说，多媒体投影自然也显得不可或缺。很多教室里都采用了黑板与投影幕结合的教学设备，既要满足老师板书的需求，又能利用投影设备进行投影教学。现有技术中，投影设备包括投影仪和投影幕，投影幕与黑板一般同设于教室前面的墙体上，但由于墙体面积有限，投影幕与黑板往往存在重叠的部分。故现有技术的板书投影设备存在以下技术问题:
[0003]1、投影幕与黑板重叠部分会遮挡部分黑板，有的投影幕甚至遮住了几乎一半的黑板，大大减少了黑板的有效书写面积；
[0004]2、现有技术投影幕的安装位置是固定不变的，若投影幕设置在教室的左侧，右侧同学会受到影响，同理，如果投影幕设置在教室的右侧，左侧的同学会受到一定的影响。若投影幕设置在教室中间，不仅会影响两侧同学的观看，还会影响教师板书；
[0005]3、为了增加黑板的有效书写面积，需要在上课中间将投影仪关掉，将投影幕升起，需要投影又再次降下，不仅麻烦，而且浪费了课堂时间；
[0006]4、在整个黑板上书写后，若需要多媒体投影仪辅助，此时投影幕会遮挡黑板部分粉笔板书，造成一定的不便，若要再次用到这些粉笔板书，又需要将投影仪关掉，将投影幕升起。
【发明内容】
[0007]有鉴于此，本发明针对上述现有技术存在的黑板与投影幕重叠减少有效书写面积等问题，提供了一种有效书写面积大、投影位置可调的教学用板书投影装置的控制方法。
[0008]本发明的技术解决方案是，提供一种以下结构的教学用板书投影装置的控制方法，基于教学用板书投影装置，所述的教学用板书投影装置包括板书投影板、背景机构和投影仪，所述的背景机构位于板书投影板的后侧，所述板书投影板由透明材料制成，所述的背景机构包括皮带和带动皮带转动的两滚筒，所述的皮带套设于两滚筒之上，所述的皮带与板书投影板平行并与之相贴近，皮带外侧设有黑色区域和白色区域；
[0009]所述的控制方法包括以下步骤:
[0010]投影状态下:由两滚筒转动带动皮带运动，使皮带外侧的白色区域与板书投影板贴近，将白色区域转动调节至所需位置，打开投影仪，通过投影仪镜头将影像投影至皮带的白色区域；
[0011]非投影状态下:由两滚筒转动带动皮带运动，使皮带外侧的白色区域转动至不与板书投影板贴近侧，此时投影仪不工作。
[0012]采用以上方法，本发明与现有技术相比，具有以下优点:采用本发明，由于皮带贴近于由透明材料制成的板书投影板上，板书投影板后的黑色区域作为板书使用时的背景，在板书投影板的相应区域板书，其黑色背景能让听讲的人看清板书的内容，而白色区域作为投影使用时的背景，投影到该区域上，能够清楚显示投影的内容，通过滚筒的转动能带动皮带运动，从而改变白色区域的位置，无需投影时则将其转至另一侧；本发明能够增加有效书写面积，可将另一侧的皮带转至与板书投影板贴近的一侧，并加以利用，白色区域可随皮带运动以改变投影位置，使不同角度的人均能看清投影的内容。
[0013]作为优选，所述的滚筒由第一步进电机驱动，所述的投影仪安装于滑动导轨上并由第二步进电机驱动，调整投影位置时，使滚筒带动下的皮带与在滑动导轨上运动的投影仪同步运动，始终保持投影仪投影在皮带的白色区域。该设计便于自动调节投影位置，通过改变投影位置不仅方便不同角度的人观看，同时也有利于增加有效书写面积。
[0014]作为优选，在投影仪的投影镜头上设有镜头盖，暂停投影或结束投影时，用镜头盖遮挡投影镜头，同时由第一步进电机驱动滚筒使皮带的白色区域转至另一侧。这样就避免了现有技术收放投影幕的烦恼，同时有效利用板书投影板的书写面积。
[0015]作为优选，所述皮带的白色区域上设有光敏元件，所述的光敏元件分别与第一步进电机和第二步进电机电连接，所述的投影仪上设有与光敏元件相配合的激光源。通过激光源照射光敏元件，由光敏元件将信号传输给第一步进电机和第二步进电机，从而使得滚筒带动下的皮带与在滑动导轨上运动的投影仪同步运动。
[0016]作为优选，在开始投影或继续投影时，打开镜头盖，同时由第一步进电机驱动滚筒使皮带的白色区域转至投影侧，投影仪重新投影于白色区域。便于暂停投影与继续投影的工况切换。
[0017]作为优选，暂停投影或结束投影时，投影镜头上方的激光源执行命令，触发皮带白色区域上方的光敏元件，光敏元件将信号传输给第一步进电机，使第一步进电机驱动皮带动作，从而将皮带的白色区域转至另一侧；当在开始投影或继续投影时，光敏开关使第一步进电机再次动作，白色区域返回上一个位置。
[0018]作为优选，所述的板书投影装置还包括控制器，镜头盖的电机和第一步进电机均与控制器连接，暂停投影或结束投影时，通过电机驱动镜头盖遮挡投影镜头，控制器同时控制第一步进电机驱动滚筒转动使白色区域转至另一侧；在开始投影或继续投影时，控制器控制镜头盖移开，同时使第一步进电机驱动滚动转动，从而使白色区域回到上一个位置。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为教学用板书投影装置的结构示意图(第一状态)；
[0020]图2为教学用板书投影装置的结构示意图(第二状态)；
[0021]图3为投影仪与滑动导轨的结构示意图；
[0022]如图所示，1、板书投影板，2、投影仪，2.1、投影镜头，2.2、镜头盖，3、皮带，3.1、黑色区域，3.2、白色区域，4、滚筒，5、滑动导轨，6、光敏元件，7、激光源。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不仅仅限于这些实施例。
[0024]本发明涵盖任何在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。为了使公众对本发明有彻底的了解，在以下本发明优选实施例中详细说明了具体的细节，而对本领域技术人员来说没有这些细节的描述也可以完全理解本发明。此外，本发明之附图中为了示意的需要，并没有完全精确地按照实际比例绘制，在此予以说明。
[0025]如图1、2和3所示，本发明的一种教学用板书投影装置的控制方法，基于教学用板书投影装置，所述的教学用板书投影装置包括板书投影板1、背景机构和投影仪2，所述的背景机构位于板书投影板I的后侧，所述板书投影板I由透明材料制成，所述的背景机构包括皮带3和带动皮带3转动的两滚筒4，所述的皮带3套设于两滚筒4之上，所述的皮带3与板书投影板I平行并与之相贴近，皮带3外侧设有黑色区域3.1和白色区域3.2，所述的白色区域3.2与投影仪2的投影面积相等；所述投影仪2在投影时投影于皮带3的白色区域 3.2 ;
[0026]所述的控制方法包括以下步骤:
[0027]投影状态下:由两滚筒转动带动皮带运动，使皮带外侧的白色区域与板书投影板贴近，将白色区域转动调节至所需位置，打开投影仪，通过投影仪镜头将影像投影至皮带的白色区域；
[0028]非投影状态下:由两滚筒转动带动皮带运动，使皮带外侧的白色区域转动至不与板书投影板贴近侧，此时投影仪不工作。
[0029]需要注意的是:“所述板书投影板I由透明材料制成”的“透明”非绝对的透明，包括半透明等状态，以观众透过可以看清字体为要求，设置其透明度，例如在磨砂后，其透明度会降低，磨砂后的漫反射能使人眼看得更清楚。
[0030]所述的滚筒4由第一步进电机驱动，所述的投影仪2安装于滑动导轨5上并由第二步进电机驱动，调整投影位置时，使滚筒4带动下的皮带与在滑动导轨5上运动的投影仪2同步运动，始终保持投影仪2投影在皮带3的白色区域3.2。
[0031]在投影仪2的投影镜头2.1上设有镜头盖2.2，暂停投影或结束投影时，用镜头盖
2.2遮挡投影镜头2.1，同时由第一步进电机驱动滚筒4使皮带3的白色区域3.2转至另一侧。
[0032]所述皮带3的白色区域3.2上设有光敏元件6，所述的光敏元件6分别与第一步进电机和第二步进电机电连接，所述的投影仪2上设有与光敏元件6相配合的激光源7。通过激光源7照射光敏元件6，由光敏元件6将信号传输给第一步进电机和第二步进电机，从而使得滚筒带动下的皮带与在滑轨上运动的投影仪同步运动。
[0033]在开始投影或继续投影时，打开镜头盖2.2，同时由第一步进电机驱动滚筒4使皮带的白色区域3.2转至投影侧，投影仪2重新投影于白色区域3.3。
[0034]所述制成板书投影板I的透明材料能实现光线的漫反射；例如，磨砂玻璃或磨砂有机玻璃，但不限于此。
[0035]参考图1所示，示意了白色区域在投影侧的工作状态。所述皮带3与板书投影板I相贴近(将二者相贴近一侧的皮带称之为投影侧)包括二者相互接触和不接触两种情况，以解决本发明之技术问题为目的设置合理距离，合理距离可视光线状况等具体因素而定。所述的白色区域3.2与投影仪2的投影面积相等并非指绝对相等，以白色区域3.2能够容纳投影光线为准。所述的背景机构位于板书投影板I的后侧，所述的后侧是相对的称谓，以观众为前，板书投影板为后，故背景机构在板书投影板之后。图1中，在白色区域3.2的上部设置光敏元件6，图中省略了第一步进电机，即便如此，本领域普通技术人员仍能根据附图领会本发明之技术内容。图1中工作状态适合同时需要板书和投影的情况，将投影仪投影于白色区域，教学者可在黑色区域对应的板书投影板上进行板书，由于板书投影板为具有漫反射功能的透明材料，便于观众(包括但不限于学习者)观看。
[0036]参考图2所示，示意了白色区域不在投影侧的工作状态，这也是图2与图1的不同之处，本处未详细描述的部分可参考上述对图1的描述。本工作状态是关闭投影仪或遮挡投影镜头之后的状态，皮带的投影侧均为黑色区域。
[0037]参考图3所示，示意了安装于滑动导轨上的投影仪，省略了第二步进电机。投影仪2上设有投影镜头2.1，并设有可遮挡投影镜头2.1的镜头盖2.2，镜头盖采用滑动的方式，亦可采用折叠扣合的方式，二者均可通过电机驱动控制。在投影镜头2.1上方设有激光源7，所述的激光源7与光敏元件6配合使用。
[0038]本发明可采用以下具体实施步骤进行:
[0039]投影时，通过程序控制，使驱动滚筒的第一步进电机与投影仪在滑动导轨的第二步进电机同步(注:所述同步并非同一速度)，使皮带白色部分始终与投影仪对应，即:无论投影仪在轨道上的任何位置，投影仪在黑板上的投影，都对应皮带的白色区域；
[0040]当需要关闭投影仪时(此时无需投影功能，只具有黑板功能即可)，镜头盖动作，将投影镜头遮住。此时投影镜头上方的激光源执行命令，触发皮带白色区域上方的光敏开关，光敏开关(光敏元件的一种)将信号传输给第一步进电机，使第一步进电机驱动皮带动作，皮带做半个周期的转动(即白色区域无论初始在何处，都能转到与黑板不贴合的位置，本实施方式中以半个周期为例)；当重新打开投影仪时(镜头盖移开)，光敏开关使第一步进电机再次动作，白色区域返回上一个位置(正好与投影仪正对)。
[0041]需要改变投影位置时，移动投影仪(此时投影仪步进电机与皮带步进电机同步运转)，皮带滚筒转动，始终保持皮带的白色区域与投影仪同步。
[0042]而且，由于板书投影板上的白色粉笔字的颜色为白色，与白色背景一致，因此板书投影板上任意位置的白色粉笔均不影响投影效果，即投影时，不需擦除投影区域的白色粉笔字，投影消失后，白色粉笔字可以继续使用。
[0043]对于投影状态的切换还存在其他的实施方式:增加控制器，控制镜头盖的电机和第一步进电机均与控制器连接，暂停投影或结束投影时，通过电机驱动镜头盖遮挡投影镜头，控制器同时控制第一步进电机驱动滚筒转动使白色区域转至另一侧；在开始投影或继续投影时，控制器控制镜头盖移开，同时使第一步进电机驱动滚动转动，从而使白色区域回到上一工位，与激光源对准。这一实施方式的不同在于:在投影状态切换时，不需要采用激光源和光敏元件控制，而直接通过控制器控制镜头盖和滚筒的联动。
[0044]“镜头盖遮挡投影镜头”只是为了课堂或教学过程中的使用方便，并没有关闭投影仪的电源，在结束后还需关闭投影仪电源。
[0045]本发明还具有现有技术所不具有的优点:采用磨砂玻璃或者磨砂有机玻璃在潮湿状态下不影响粉笔的书写效果，因此可以使用湿毛巾当做黑板擦，避免了粉尘对使用者肺部的侵害。
[0046]以上仅就本发明较佳的实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本发明不仅局限于以上实施例，其具体结构允许有变化。总之，凡在本发明独立权利要求的保护范围内所作的各种变化均在本发明的保护范围内。
【权利要求】
1.一种教学用板书投影装置的控制方法，基于教学用板书投影装置，其特征在于:所述的教学用板书投影装置包括板书投影板(I)、背景机构和投影仪(2)，所述的背景机构位于板书投影板(I)的后侧，所述板书投影板(I)由透明材料制成，所述的背景机构包括皮带(3)和带动皮带(3)转动的两滚筒(4)，所述的皮带(3)套设于两滚筒(4)之上，所述的皮带(3)与板书投影板(I)平行并与之相贴近，皮带(3)外侧设有黑色区域(3.1)和白色区域(3.2);所述投影仪(2)在投影时投影于皮带(3)的白色区域(3.2); 所述的控制方法包括以下步骤: 投影状态下:由两滚筒转动带动皮带运动，使皮带外侧的白色区域与板书投影板贴近，将白色区域转动调节至所需位置，打开投影仪，通过投影仪镜头将影像投影至皮带的白色区域； 非投影状态下:由两滚筒转动带动皮带运动，使皮带外侧的白色区域转动至不与板书投影板贴近侧，此时投影仪不工作。
2.根据权利要求1所述的教学用板书投影装置的控制方法，其特征在于:所述的滚筒(4)由第一步进电机驱动，所述的投影仪(2)安装于滑动导轨(5)上并由第二步进电机驱动，调整投影位置时，使滚筒(4)带动下的皮带与在滑动导轨(5)上运动的投影仪(2)同步运动，始终保持投影仪(2)投影在皮带(3)的白色区域(3.2)。
3.根据权利要求1或2所述的教学用板书投影装置的控制方法，其特征在于:在投影仪(2)的投影镜头(2.1)上设有镜头盖(2.2)，暂停投影或结束投影时，用镜头盖(2.2)遮挡投影镜头(2.1)，同时由第一步进电机驱动滚筒(4)使皮带(3)的白色区域(3.2)转至另一侧。
4.根据权利要求1或2所述的教学用板书投影装置的控制方法，其特征在于:所述皮带(3)的白色区域(3.2)上设有光敏元件(6)，所述的光敏元件(6)分别与第一步进电机和第二步进电机电连接，所述的投影仪(2)上设有与光敏元件(6)相配合的激光源(7)。
5.根据权利要求3所述的教学用板书投影装置的控制方法，其特征在于:在开始投影或继续投影时，打开镜头盖(2.2)，同时由第一步进电机驱动滚筒(4)使皮带的白色区域(3.2)转至投影侧，投影仪(2)重新投影于白色区域(3.3)。
6.根据权利要求5所述的教学用板书投影装置的控制方法，其特征在于:暂停投影或结束投影时，投影镜头上方的激光源执行命令，触发皮带白色区域上方的光敏元件，光敏元件将信号传输给第一步进电机，使第一步进电机驱动皮带动作，从而将皮带的白色区域转至另一侧；当在开始投影或继续投影时，光敏开关使第一步进电机再次动作，白色区域返回上一个位置。
7.根据权利要求5所述的教学用板书投影装置的控制方法，其特征在于:所述的板书投影装置还包括控制器，镜头盖的电机和第一步进电机均与控制器连接，暂停投影或结束投影时，通过电机驱动镜头盖遮挡投影镜头，控制器同时控制第一步进电机驱动滚筒转动使白色区域转至另一侧；在开始投影或继续投影时，控制器控制镜头盖移开，同时使第一步进电机驱动滚动转动，从而使白色区域回到上一个位置。
【文档编号】G09B5/02GK104464392SQ201410727081
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月3日 优先权日:2014年12月3日
【发明者】赵明岩 申请人:中国计量学院