[发明专利]全息展示教学系统

说明书

技术领域

本发明涉及全息投影领域，特别涉及全息展示教学系统。

背景技术

全息投影技术也称虚拟成像技术，是利用干涉和衍射原理记录并再现物体真实的三维图像的记录和再现的技术。其第一步是利用干涉原理记录物体光波信息，此即拍摄过程：被摄物全息投影拍摄过程体在激光辐照下形成漫射式的物光束；另一部分激光作为参考光束射到全息底片上，和物光束叠加产生干涉，把物体光波上各点的位相和振幅转换成在空间上变化的强度，从而利用干涉条纹间的反差和间隔将物体光波的全部信息记录下来。记录着干涉条纹的底片经过显影、定影等处理程序后，便成为一张全息图，或称全息照片。其第二步是利用衍射原理再现物体光波信息，这是成象过程：全息图犹如一个复杂的光栅，在相干激光照射下，一张线性记录的正弦型全息图的衍射光波一般可给出两个象，即原始象和共轭象。再现的图像立体感强，具有真实的视觉效应。全息图的每一部分都记录了物体上各点的光信息，故原则上它的每一部分都能再现原物的整个图像，通过多次曝光还可以在同一张底片上记录多个不同的图像，而且能互不干扰地分别显示出来。

目前，全息投影技术已在展览、广告、教学等领域得到初步运用，该技术的主要优点是能够将三维影像悬浮呈现于半空中，营造了亦幻亦真的氛围，效果奇特，具有强烈的纵深感，真假难辩。将全息投影技术运用于教学领域可以很好地解决空间结构难以理解，立体视图难以弄清，繁琐复杂的运动难以全方位研究等问题，以便于学生对教学对象空间结构的理解，加深对教学对象的认识。中国专利公告号CN204557823U公开了一种全息展示教学系统，包括展示机构和旋转平台，所述旋转平台可带动展示机构旋转展示全息投影或实物展品。另外还可在旋转平台的下部和外侧分别引入升降机构和摄影机构，分别起到调节展示机构高度和拍摄全息影像或实物展品以放大显示的作用。本发明所述全息展示教学系统结构简单，易于操作，且造价低廉，拆装方便，能够全面地展示实物展品或全息影像，并可将其摄录下来放大展示，具有良好的教学应用推广前景。该方案存在以下问题：一般情况下，为了使得全息投影的效果更好，在观看全息投影的展示时，都会将其他灯光关上，然而，这样人们在操作全息投影的支撑架，使全息投影平台进行升降时，无法准确看到手动开关的位置，从而延长了操作时间。

发明内容

本发明的目的是提供全息展示教学系统，使得人们可以在操作时，看到手动开关的位置，从而准确操作全息投影的平台。

本发明提供了一种基础方案：全息展示教学系统，包括展示机构和升降平台，升降平台设于展示机构的下部，展示机构包括支架、顶部台板、成像锥座和底板，顶部台板和底板之间通过支架连接，成像锥座位于底板上面；升降平台包括升降支架和底座，升降支架上端与底板下表面连接，升降支架下端与底座连接，底板侧壁上面设有用于调节升降支架的手动开关；还包括摄像机构，摄像机构包括摄像头、连接杆和连接片，摄像头可水平旋转地铰接于连接杆顶端，连接片一端水平固定于底板的下表面，另一端与连接杆下端垂直连接，底板四周设置有LED灯、红外线传感器和控制器，LED灯、红外线传感器和控制器电连接。

工作原理及有益效果为：现在的教学系统一般采用投影仪放出二维的图片，以展开教学，使学生体会教学中的乐趣。与现有技术的不同，采用全息投影技术，将二维的图像变为立体的全息图像，使得教学效果更好。其中，采用展示机构，将摄像头对着成像锥座，在成像锥座的中心形成三维图像，让学生可以身临其境，增加教学乐趣。同时，设置升降支架，使得成像锥座可以进行高度调节，以便在教学过程中，使所有的学生都可以观看。在观看过程中，对高度进行调节，周围一片漆黑，所以设置感应装置，采用手阻挡红外传感器，从而给控制器发送信号，控制器会命令LED灯开启，这样可以在手动开关处有灯光，避免延长操作时间，且方便操作，并可以保证全息投影的效果。

针对基础方案的进一步优化方案一：底座下面设有滚轮，这样可以对全息投影设备进行移动，以便放置到学生都能看到的地方。

针对优化方案一的进一步优化方案二：顶部台板上面套设有防尘罩，这样可以避免灰尘落到展示机构内，影响全息投影的效果。

针对基础方案的进一步优化方案三：成像锥座采用钢塑玻璃制成，这样结构坚固，与一般的塑料相比，使用寿命长，且硬度好，折成的成像锥座更立体。

针对基础方案的进一步优化方案四：升降支架包括内管和外管，内管嵌套在外管里面相对滑动，这样可以对全息投影的展示装置进行高度调节，适合不同身高的学生使用。

附图说明