一种3D视觉与投影设备的制作方法

本实用新型涉及投影装置技术领域，更具体地，本实用新型涉及一种3d视觉与投影设备。

背景技术：

现有的投影设备通常只具有简单的投影显示功能，功能单一。随着ai和ar技术的成熟，计算机3d视觉识别技术的应用越来越广。

在现有的方案中，通常将3d视觉识别模组以外挂的形式与投影设备进行连接，以实现投影、视觉识别的功能。但是这种方案。功能部件摆放受到空间的限制，整体产品的外形庞大。

投影设备的投影面通常为长方形，且覆盖范围小。投影设备的投影画面的中心通常与投影设备的镜头的中心存在一个夹角，这样，一方面避免在使用时投影设备遮挡用户的视线，另一方面当投影设备放置到桌面上时避免桌面遮挡投影画面。通用摄像头模组、红外摄像头模组的覆盖范围通常为圆形，覆盖范围大。两种摄像头模组的采集中心通常与各自镜头中心重合。

鉴于以上的原因，在集成到一起时，投影设备、通用摄像头模组和红外摄像头模组的位置排布具有难度。

因此，需要提供一种新的技术方案，以解决上述技术问题。

技术实现要素：

本实用新型的一个目的是提供一种3d视觉与投影设备的新技术方案。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种3d视觉与投影设备。该设备包括通用摄像头模组、红外摄像头模组、投影模组和壳体，所述通用摄像头模组、所述红外摄像头模组和所述投影模组被设置在所述壳体内，所述通用摄像头模组的镜头、所述红外摄像头模组的镜头和投影模组的镜头的朝向相同，所述投影模组的投影中心轴与所述投影模组的镜头中心轴是不重合的，所述投影模组相对于所述壳体的轴线方向倾斜设置，或者所述红外摄像头模组和所述通用摄像头模组相对于所述轴线方向倾斜设置，以使所述投影模组的画面中心与所述通用摄像头模组的图像采集中心以及所述红外摄像头模组的视觉采集中心重合。

可选地，所述投影模组的镜头位于所述通用摄像头模组的镜头和所述红外摄像头模组的镜头的连线的中垂线上。

可选地，所述壳体还包括罩体，在所述罩体的开口端设置有面板，所述通用摄像头模组的镜头、所述红外摄像头模组的镜头和投影模组的镜头相平齐，并且围绕所述面板的中心设置。

可选地，计所述投影模组的投影画面的短边平行于竖直方向，长边平行于水平方向；在竖直方向上，所述投影模组偏离所述面板的中心，在水平方向上，所述投影模组与所述面板的中心重合。

可选地，所述红外摄像头模组的镜头和所述通用摄像头模组的镜头相对于所述面板的竖直方向中心线对称设置。

可选地，还包括红外光源，所述红外光源位于所述面板下方，在竖直方向上，所述红外光源、所述通用摄像头模组的镜头、所述红外摄像头模组的镜头居中设置。

可选地，所述红外光源为红外led灯，所述面板为透红外盖板，所述透红外盖板覆盖在所述红外led灯外。

可选地，所述投影模组与所述壳体枢转连接，以调整所述投影模组相对于所述壳体的轴线方向的倾斜角度。

可选地，所述面板能相对于所述罩体绕所述壳体的轴线转动,所述通用摄像头模组的镜头、所述红外摄像头模组的镜头和投影模组的镜头与所述面板同步转动。

可选地，所述通用摄像头模组的镜头、所述红外摄像头模组的镜头和投影模组的镜头呈三角形排布。

本实用新型的一个技术效果在于，由于通用的投影模组的投影中心轴与投影模组的镜头中心轴是不重合的，故采用将投影模组相对于壳体的轴线方向倾斜设置，或者红外摄像头模组和通用摄像头模组相对于所述轴线方向倾斜设置的方式，使得投影模组的画面中心与通用摄像头模组的图像采集中心以及红外摄像头模组的视觉采集中心重合，从而保证了投影面上的投影画面、通用摄像头模组的图像采集区域和红外摄像头模组的视觉采集区域是同轴的。

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

构成说明书的一部分的附图描述了本实用新型的实施例，并且连同说明书一起用于解释本实用新型的原理。

图1是根据本公开的一个实施例的投影模组的结构示意图。

图2是根据本公开的一个实施例的3d视觉与投影设备的侧视图。

图3是根据本公开的一个实施例的3d视觉与投影设备的结构示意图。

图4是根据本公开的一个实施例的3d视觉与投影设备的沿竖直方向的角度范围示意图。

图5是根据本公开的一个实施例的3d视觉与投影设备的沿水平方向的角度范围示意图。

图6是根据本公开的一个实施例的3d视觉与投影设备的角度范围示意图。

附图标记说明：

11：投影模组；12：投影模组的镜头；14：通用摄像头模组的镜头；16：红外摄像头模组的镜头；17：出声孔；18：红外led灯；19：面板；20：罩体；21：投影面；a：投影中心轴；b：镜头中心轴；c：红外光源的投射范围；d：图像采集范围；e：视觉采集范围；f：投影模组的投射范围；g：竖直方向；h：水平方向；i：壳体的轴线；j：面板的中心。

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和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术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。

根据本公开的一个实施例，提供了一种3d视觉与投影设备。该设备包括通用摄像头模组、红外摄像头模组、投影模组11和壳体。通用摄像头模组、红外摄像头模组、投影模组11均包括模组本体和设置在各自的模组本体上的镜头。通用摄像头模组、红外摄像头模组、投影模组11均为现有的通用设备。

通用摄像头模组用来拍摄物体的图像。例如，通用摄像头模组为rgb摄像头。如图6所示，该摄像头的图像采集范围d为60°。图像采集范围d的截面为圆形。

红外摄像头模组与红外光源一起使用，二者作为视觉识别系统的一部分。红外光源向功能区发出红外光。红外光照射到外部的物体上，并反射回来。红外摄像头模组采集该反射回来的红外光，即获取功能区内被红外光源“照亮”的物体的图像，该图像供视觉识别芯片计算使用，从而获取物体的形状、方位等3d信息。例如，如图6所示，红外光源的投射范围c为78°。红外光源的投射范围c的截面为圆形。红外摄像头模组的视觉采集范围e为60°。视觉采集范围e的截面为圆形。

通用摄像头模组采集的物体的色彩信息与红外摄像头模组采集的物体的形状、方位等信息被合成后，从而形成物体的带有色彩的3d信息。

通用摄像头模组图像采集中心轴、红外摄像头模组的视觉采集中心轴与各自的镜头中心轴是重合的。红外光源的投射中心轴与光源中心轴是重合的。

投影模组11包括镜头、背光、驱动控制、自动调焦等功能模块。上述功能模块组装在投影模组11的外壳内。投影模组11能够实现视频信息的投影输出。如图6所示，该投影模组11的投影画面呈长方形，即投影模组11的投射范围的截面f为长方形。例如，投影画面按照16：9的比例设置。计投影模组11的投影画面的短边平行于竖直方向g，长边平行于水平方向h。如图1所示，投影模组11的投影中心轴a与投影模组的镜头中心轴b是不重合的，二者之间存在设定的夹角。例如，投影模组11在水平方向h的投影角度范围为48°，在竖直方向g的角度范围为28°。

壳体包括罩体20和设置在罩体20的开口端的面板19。壳体的内部形成腔体。通用摄像头模组、红外摄像头模组和投影模组11被设置在壳体内，并且三种摄像头模组的镜头12,14,16的朝向相同。在此，朝向相同是指三种镜头朝向壳体的同一侧。每种镜头的中心线可以平行或者呈设定的夹角。

在该例子中，通用摄像头模组的镜头14、红外摄像头模组的镜头16和投影模组的镜头12相平齐,在面板19上设置有多个通孔。通用摄像头模组的镜头14、红外摄像头模组的镜头16和投影模组的镜头12从各自对应的通孔露出。

如图4所示，投影模组11相对于壳体的轴线i方向倾斜设置，或者红外摄像头模组和投影模组11相对于轴线方向倾斜设置，以使投影模组11的画面中心与通用摄像头模组的图像采集中心以及红外摄像头模组的视觉采集中心重合。

在该例子中，由于通用的投影模组11的投影中心a轴与投影模组的镜头12中心轴是不重合的，故采用将投影模组11相对于壳体的轴线i方向倾斜设置，或者红外摄像头模组和通用摄像头模组相对于所述轴线方向倾斜设置的方式使得投影模组11的画面中心与通用摄像头模组的图像采集中心以及红外摄像头模组的视觉采集中心重合，从而保证了投影面21上的投影画面、通用摄像头模组的图像采集区域和红外摄像头模组的视觉采集区域是同轴的。

在一个例子中，如图2-3所示，通用摄像头模组的镜头14、红外摄像头模组的镜头16和投影模组的镜头12呈三角形排布，即三个镜头的连线呈三角形。相对于将三者排列成直线的布置方式，三角形排布的方式使得三者的位置更紧凑，允许红外摄像头模组的镜头16与通用摄像头模组的镜头14之间的距离尽可能小。这样，通用摄像头模组的图像采集区域和红外摄像头模组的视觉采集区域的交集区域更大，能够充分利用两种摄像头模组的有效区域。

此外，由于交集区域更大，故投影模组11的投影画面更容易落入交集区域内。

此外，由于红外摄像头模组的镜头16与通用摄像头模组的镜头14之间的距离小，故通用摄像头模组的图像采集中心以及红外摄像头模组的视觉采集中心更容易重合，投影模组11的画面中心更容易与上述两个中心重合。

在一个例子中，如图2所示，通用摄像头模组的镜头14、红外摄像头模组的镜头16和投影模组的镜头12围绕面板19的中心j设置。例如，面板19的中心j位于三个镜头围成的三角形区域内。这样，投影模组11的画面中心与通用摄像头模组的图像采集中心以及红外摄像头模组的视觉采集中心更接近于面板19的中心j在投影面21上的投影，从而使得用户更容易确定投影画面、光线采集的中心。

在其他示例中，面板19的中心j位于三个镜头围成的三角形区域外。该3d视觉与投影设备同样能够实现画面投影、图像采集和视觉采集。

在一个例子中，如图2所示，投影模组的镜头12位于通用摄像头模组的镜头14和红外摄像头模组的镜头16的连线的中垂线上。这样，通用摄像头模组的镜头14和红外摄像头模组的镜头16相对于中垂线对称设置。投影模组11的投影画面更容易位于通用摄像头模组的图像采集区域和红外摄像头模组的视觉采集区域的交集区域的中部位置。

在一个例子中，如图4所示，在竖直方向g上投影模组11偏离面板19的中心。在该方向上，红外光源的投射范围c、图像采集范围d、视觉采集范围e相对于壳体的轴线i是对称的；亦即，红外led等的投射中心、通用摄像头模组的图像采集中心以及红外摄像头模组的视觉采集中心重合。

如图5所示，在水平方向h上，投影模组11与面板19的中心j重合。在该方向上，虽然红外光源的投射范围c、图像采集范围d、视觉采集范围e相对于壳体的轴线i是非对称的，但是由于上述的三个角度范围远大于投影装置的投影范围，故投影仍然位于图像采集区域和视觉采集区域的交集区域内，并且图像采集区域和视觉采集区域位于红外光源的投射范围内。

通过这种方式，投影画面的沿相对于长边的中垂线的左、右两侧是对称的，而仅在竖直方向g偏离面板19的中心j。这样，仅需要调整投影模组11在竖直方向g上偏离的距离、角度就能实现投影画面的中心与通用摄像头模组的图像采集中心以及红外摄像头模组的视觉采集中心重合。

在一个例子中，如图2所示，红外摄像头模组的镜头16和通用摄像头模组的镜头14相对于面板19的竖直方向g中心线对称设置。通过这种方式，通用摄像头模组的图像采集区域和红外摄像头模组的视觉采集区域，二者的交集的中心相对于该中心线对称设置，两个采集区域的交集区域能够更规整。

在一个例子中，如图3、5所示，红外光源位于面板19下方，即腔体一侧。例如，在面板19上开设有通孔。红外光源从该通孔露出。在竖直方向g上，红外光源、通用摄像头模组的镜头14、红外摄像头模组的镜头16居中设置。这种排布方式使得三者能够更好的与投影装置配合。投影装置能更有效地利用三者的有效范围。当投影画面随着投影距离而发生变化时，投影画面边缘会左、右偏移，在该方向内，通用摄像头模组的图像采集范围和红外摄像头模组的视觉采集的角度范围比较大，可以避免投影画面超出图像采集区域和视觉采集区域的交集区域。

在一个例子中，如图2-3所示，红外光源为红外led灯18。红外led灯18具有节能、光线密度大的特点。面板19为透红外盖板。透红外盖板允许红外光通过，而可见光无法通过。透红外盖板为本领域的公知常识，在此不做详细说明。例如，透红外盖板为黑色。透红外盖板覆盖在led灯外。这样，能有效地遮盖面板19内的元器件，保持3d视觉与投影设备的外观良好。

在一个例子中，投影模组11与壳体枢转连接，以调整投影模组11相对于壳体的轴线i方向倾斜角度。例如，在罩体20或者面板19上设置有枢轴。投影模组11被设置在枢轴上。投影模组11能绕枢轴转动。通过这种方式，用户能够根据面板19与投影面21的距离来调整投影模组11相对于壳体的轴线i方向的倾斜角度，从而使得画面中心与图像采集中心以及视觉采集中心重合。

在一个例子中，在壳体内设置有第一驱动装置。第一驱动装置用于驱动投影模组11绕枢轴转动。这使得投影模组11的倾斜角度的调节更容易。

在一个例子中，面板19能相对于罩体20绕壳体的轴线i转动。通用摄像头模组的镜头14、红外摄像头模组的镜头16和投影模组的镜头12与面板同步转动19。例如，在罩体20的开口端设置有环形的滑槽。面板19卡接在滑槽中。面板19能沿滑槽转动。通过这种方式，投影画面、视觉采集区域和影像采集区域能整体的进行调整，以满足不同场景的使用要求。

例如，在壳体内设置有第二驱动装置。第二驱动装置用于驱动面板19转动。这使得投影画面、视觉采集区域和影像采集区域的整体调整更容易。

在一个例子中，如图2-3所示，3d视觉与投影设备还包括扬声器模组。扬声器模组被设置在面板19上。在面板19上设置有出声孔17。出声孔17与扬声器模组相对。该3d视觉与投影设备具有音频播放的功能。

例如，扬声器模组、通用摄像头模组、红外摄像头模组和投影模组11相对于面板19的中心j两两对称设置。这使得3d视觉与投影设备的外观规则有序，外观良好。

虽然已经通过示例对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。