一种浮空成像装置、控制方法以及计算机程序产品 |
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| 申请号 | CN202410103321.8 | 申请日 | 2024-01-25 | 公开(公告)号 | CN117930616A | 公开(公告)日 | 2024-04-26 |
| 申请人 | 像航(上海)科技有限公司; 像航(如东)科技有限公司; 江西像航科技有限公司; | 发明人 | 沈煜; 张文超; 熊茂宇; 王侃; 李俊; 张兵; | ||||
| 摘要 | 本公开提供了一种浮空成像装置、控制方法以及 计算机程序 产品，其中本公开涉及的浮空成像装置包括浮空成像模 块 、感应模块和控 制模 块；浮空成像模块包括光 波导 板以及出像部件，出像部件能够发出用于成像的光，出像部件设置在光波导板的一侧，以使得出像部件发出的光能够穿过光波导板，在光波导板的另一侧形成空中成像；感应模块与 控制模块 具有 信号 连接，感应模块用于检测用户在空中成像对应的感应区域内的交互动作，并向控制模块输出反映交互动作的交互感应信息；控制模块用于根据感应模块输出的交互感应信息实现与空中成像相关的控制。本公开提供的浮空成像装置能够基于空中成像与用户进行感应交互，扩展了装置的功能，提高了装置的趣味性。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种具有交互功能的浮空成像装置，其特征在于，包括浮空成像模块、感应模块和控制模块； |
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| 说明书全文 | 一种浮空成像装置、控制方法以及计算机程序产品技术领域背景技术[0002] 空中成像技术是一种无需使用幕布、显示屏等实体显示介质，也无需专门的眼镜才能观看，即可将影像显示在空中，且用户伸手可穿透性的触摸到影像的技术。本说明书一些实施例旨在提供一种具有交互功能的浮空成像装置，可以实现基于空中成像的用户感应交互，进而扩展装置的功能，提高装置的趣味性。发明内容 [0003] 本说明书一个或多个实施例提供了一种具有交互功能的浮空成像装置，该装置包括浮空成像模块、感应模块和控制模块；所述浮空成像模块包括光波导板以及出像部件，所述出像部件能够发出用于成像的光，所述出像部件设置在所述光波导板的一侧，以使得所述出像部件发出的光能够穿过所述光波导板，在所述光波导板的另一侧形成空中成像；所述感应模块与所述控制模块具有信号连接，所述感应模块用于检测用户在所述空中成像对应的感应区域内的交互动作，并向所述控制模块输出反映所述交互动作的交互感应信息；所述控制模块用于根据所述感应模块输出的所述交互感应信息实现与所述空中成像相关的控制。 [0004] 根据本说明书一些实施例所述的浮空成像装置，还包括滤光元件，所述滤光元件位于所述出像部件与所述光波导板之间，所述滤光元件的出光面与所述光波导板的入光面斜交，所述滤光元件用于对所述出像部件的出射光线进行过滤，筛选出预设角度范围内的出射光线，并使得筛选出的所述预设角度范围内的出射光线进入所述光波导板中。 [0005] 根据本说明书一些实施例所述的浮空成像装置，所述出像部件包括第一光源和用于托载卡片的托载结构，所述托载结构能够使得其托载着的卡片至少部分地位于所述第一光源的光路上，所述卡片包括透光卡片，所述光波导板位于所述托载结构的上方，当所述托载结构托载有透光卡片时所述光波导板能够位于所述托载结构托载着的透光卡片的出射光线的光路上，所述托载结构能够使其托载着的透光卡片与所述光波导板以一成像角度设置。 [0006] 根据本说明书一些实施例所述的浮空成像装置，所述出像部件还包括匀光结构，所述匀光结构设置在所述第一光源与所述托载结构之间，当所述托载结构托载有透光卡片时所述匀光结构的出光面与所述托载结构托载着的透光卡片平行或斜交，所述匀光结构用于对入射光线进行匀光，并将匀光后的光线出射至所述托载结构托载着的透光卡片。 [0007] 根据本说明书一些实施例所述的浮空成像装置，所述感应模块包括红外传感器，用于感测所述感应区域内的红外辐射以生成所述交互感应信息。其中，所述感应区域内的红外辐射包括用户通过身体部位在所述感应区域内作出交互动作产生的红外辐射和/或用户借助物体在所述感应区域内作出交互动作产生的红外辐射。 [0008] 根据本说明书一些实施例所述的浮空成像装置，所述感应模块还包括遮挡结构，用于阻挡所述感应区域以外的红外辐射进入所述红外传感器。 [0009] 根据本说明书一些实施例所述的浮空成像装置，还包括壳体，所述壳体内部形成有空腔，至少所述出像部件、所述感应模块和所述控制模块容置于所述空腔内，所述壳体的顶部形成有透光口，所述光波导板的出射光能够从所述透光口射出，以形成所述空中成像。 [0010] 根据本说明书一些实施例所述的浮空成像装置，还包括灯座，所述灯座包括匀光罩和第二光源，所述第二光源发出的光线能够从所述匀光罩出射，所述第二光源与所述控制模块具有信号连接。 [0011] 根据本说明书一些实施例所述的浮空成像装置，还包括隔光板，所述壳体位于所述灯座上方，所述隔光板位于所述壳体与所述匀光罩之间，所述出像部件包括第一光源和用于托载卡片的托载结构，所述卡片包括透光卡片，所述第一光源用于当所述托载结构托载有透光卡片时与所述托载结构托载着的透光卡片配合发出所述用于成像的光，所述隔光板的上侧设置有所述第一光源，所述隔光板的下侧设置有所述第二光源。 [0012] 根据本说明书一些实施例所述的浮空成像装置，所述壳体的至少部分能够透光，所述匀光罩包括匀光罩内壳和匀光罩外壳，所述灯座中所述匀光罩内壳及其以上部分设置在所述壳体内，所述壳体的下边缘抵靠在所述匀光罩外壳上，所述匀光罩外壳的下边缘抵靠于底座上。 [0013] 根据本说明书一些实施例所述的浮空成像装置，还包括读码模块和音频播放模块，所述读码模块、所述音频播放模块均与所述控制模块具有信号连接；所述读码模块用于获取所述透光卡片对应的编码，并将所述编码传输给所述控制模块；所述控制模块用于基于所述编码控制所述音频播放模块播放与所述空中成像相关的音频；所述控制模块还用于根据所述感应模块输出的所述交互感应信息控制所述音频播放模块切换播放的音频内容。 [0014] 根据本说明书一些实施例所述的浮空成像装置，所述出像部件包括显示屏，所述显示屏与所述光波导板以一成像角度设置，所述显示屏用于显示图像；所述显示屏与所述控制模块具有信号连接，所述控制模块还用于根据感应模块输出的所述交互感应信息控制所述显示屏切换显示的图像。 [0015] 根据本说明书一些实施例所述的浮空成像装置，还包括用于托载卡片的托载结构、读码模块和音频播放模块，所述读码模块、所述音频播放模块均与所述控制模块具有信号连接；所述托载结构能够使得其托载着的卡片位于所述读码模块的读取区域；所述读码模块用于获取所述卡片对应的编码，并将所述编码传输给所述控制模块；所述控制模块用于控制所述显示屏显示与所述编码对应的图像，以及控制所述音频播放模块播放所述编码对应的音频；所述控制模块还用于根据所述交互感应信息控制所述音频播放模块切换播放的音频内容。 [0016] 根据本说明书一些实施例所述的浮空成像装置，所述卡片上设置有两个以上条码，所述读码模块用于对所述两个以上条码进行读取，以获得两个以上编码，其中，不同的编码对应不同的图像和/或音频内容；所述控制模块还用于根据所述交互感应信息控制所述显示屏显示的图像在所述两个以上编码对应的两个以上图像之间切换，以及用于根据所述交互感应信息控制所述音频播放模块播放的音频内容在所述两个以上编码对应的两个以上音频内容之间切换。 [0017] 根据本说明书一些实施例所述的浮空成像装置，还包括触摸按键模块，所述触摸按键模块与所述控制模块具有信号连接；所述触摸按键模块用于在接收触摸操作后向所述控制模块反馈触摸按键信息，以使得所述控制模块实现相关的控制。 [0018] 本说明书一个或多个实施例还提供了一种控制方法，用于控制本说明书一些实施例所示的浮空成像装置，其包括：获取所述感应模块输出的交互感应信息；根据所述交互感应信息实现与所述空中成像相关的控制。 [0019] 根据本说明书一些实施例所述的控制方法，还包括：获取读码模块输出的编码；基于所述编码控制所述音频播放模块播放与所述空中成像相关的音频；所述根据所述交互感应信息实现与所述空中成像相关的控制，进一步包括：根据所述交互感应信息控制所述音频播放模块切换播放的音频内容。 [0020] 根据本说明书一些实施例所述的控制方法，还包括：获取读码模块输出的编码；控制所述显示屏显示与所述编码对应的图像，以及控制所述音频播放模块播放所述编码对应的音频；所述根据所述交互感应信息实现与所述空中成像相关的控制，进一步包括：根据所述交互感应信息控制所述显示屏切换显示的图像，以及控制所述音频播放模块切换播放的音频内容。 [0021] 根据本说明书一些实施例所述的控制方法，所述卡片上设置有两个以上条码，所述读码模块用于对所述两个以上条码进行读取，以获得两个以上编码，其中，不同的编码对应不同的图像和/或音频内容；所述根据所述交互感应信息实现与所述空中成像相关的控制，进一步包括：根据所述交互感应信息控制所述显示屏显示的图像在所述两个以上编码对应的两个以上图像之间切换，以及控制所述音频播放模块播放的音频内容在所述两个以上编码对应的两个以上音频内容之间切换。 [0022] 本说明书一个或多个实施例还提供了一种计算机程序产品，包括计算机指令或计算机程序，当所述计算机指令或计算机程序中的至少部分被处理器执行时，能够实现本说明书一些实施例所述的控制方法。附图说明 [0023] 本说明书将以示例性实施例的方式进一步说明，这些示例性实施例将通过附图进行详细描述。附图中相同的编号表示相同的结构或步骤。 [0024] 图1是本说明书一些实施例提供的浮空成像装置的应用场景示例图。 [0025] 图2是本说明书一些实施例提供的浮空成像装置的功能模块示意框图。 [0026] 图3是本说明书一些实施例提供的去除壳体后的浮空成像装置的结构分解图。 [0027] 图4是本说明书一些实施例提供的去除壳体后的浮空成像装置的结构示意图。 [0028] 图5是本说明书一些实施例提供的卡片示意图。 [0029] 图6是本说明书一些实施例提供的浮空成像装置的内部结构的局部示意图。 [0030] 图7是本说明书一些实施例提供的浮空成像装置的一外观示意图。 [0031] 图8是本说明书一些实施例提供的浮空成像装置的另一外观示意图。 [0032] 其中，光波导板1，空中成像2，光波导板支架3，第一光源4，卡片5，电池仓6，读取装置7，红外传感器8，遮挡结构9，壳体10，第二光源11，隔光板12，底座13，防滑结构14，触摸按键16，匀光罩内壳17，匀光罩外壳18，音腔腔体组件19，喇叭20，喇叭出音孔21，充电接口22，指示灯23，灯板支架24，托载结构25。 具体实施方式[0033] 为了更清楚地说明本说明书实施例的技术方案，下面将结合附图对实施例进行详细介绍。显而易见地，下面描述的内容是本说明书的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些技术内容将本说明书披露的技术方案或手段应用于其它情景。 [0034] 应当理解，本说明书使用的“系统”、“装置”、“单元”和/或“模块”是用于区分不同级别的不同组件、元件、部件、部分或装配的一种方法。然而，如果其他词语可实现相同的目的，则可通过其他表达来替换所述词语。 [0035] 在无特别说明的情况下，本说明书中描述组件、元件等的技术术语并非特指单数，也可包括复数。一般说来， “包括”、“包含”等术语仅提示包括已明确标识的步骤、元素或组件，而这些步骤、元素和组件不构成排它性的罗列，如所描述的方法或者设备也可能包含其它的步骤或组件。 [0036] 空中成像技术是一种无需使用幕布、显示屏等实体显示介质，也无需专门的眼镜才能观看，即可将影像显示在空中，且用户伸手可穿透性的触摸到影像的技术。本说明书一些实施例旨在提供一种具有交互功能的浮空成像装置，可以进行空中成像同时基于空中成像与用户进行感应交互，进而扩展装置的功能，提高装置的趣味性。 [0037] 图1是本说明一些实施例所示的浮空成像装置的示例性应用场景图。在一些实施例中，浮空成像装置可以为学习机，如供儿童进行认知的学习机。浮空成像装置可以识别卡片，并在空中显示卡片对应的图像（如图1所示的虚线框）。浮空显示的图像（或简称为空中成像）可以是供儿童认知、学习的物体的图像，如动物、植物等图像，浮空显示的图像所在区域可以包含在感应区域中，当用户尝试用手指或手掌触摸位于感应区域中的空中成像时，浮空成像装置能够基于交互感应信息实现与空中成像相关的控制。在一些实施例中，与空中成像相关的控制可以包括空中成像内容的切换。 [0038] 图2是本说明书一些实施例提供的浮空成像装置的模块示意框图。本说明书一些实施例提供的浮空成像装置可以包括控制模块110、浮空成像模块120、感应模块130。浮空成像模块120用于进行空中成像，感应模块130用于检测用户在感应区域中的交互动作，控制模块110至少与感应模块130具有信号连接，以便基于感应模块130所述的交互感应信息实现与空中成像相关的控制。作为示例，前述控制可以由控制模块110中的感应处理单元112实现。在一些实施例中，浮空成像模块120也可以与控制模块110具有信号连接，控制模块110可以控制浮空成像模块120是否进行空中成像。作为示例，可以由控制模块110中的出像控制单元111控制浮空成像模块120是否进行空中成像。在一些可选的实施例中，浮空成像装置还可以包括读码模块140以及音频播放模块150。读码模块140能够识别卡片上的条码得到相应的编码，并传输给控制模块110。控制模块110可以基于编码控制音频播放模块 150播放与编码对应的音频。具体的，音频可以包括关于空中成像所示内容的讲解、背景音乐等内容。作为示例，控制模块110中的编码处理单元113可以获取读码模块140输出的编码，基于所述编码确定其对应的音频内容的标识。控制模块110中的音频控制单元114可以将音频内容的标识输出给音频播放模块，以控制其进行音频播放。进一步，控制模块110还可以基于感应模块130输出的交互感应信息控制音频播放模块150切换音频内容。作为示例，可以由感应处理单元112获取感应交互信息，并控制音频播放模块150切换音频内容。在又一些可选的实施例中，浮空成像装置还可以包括触摸按键模块160，如图1所示，触摸按键模块160可以包括触摸按键16以便接收用户的触控操作，触摸按键模块160可以基于用户的触控操作生成触摸按键信息，并输出给控制模块110，控制模块110可以基于触摸按键信息实现相关的控制。作为示例，可以由控制模块110中的触摸控制单元115接收触摸按键模块 160输出的触摸按键信息，并实现相关控制。具体的，相关控制可以包括浮空成像装置是否供电、音频音量大小等，也可以包括前述与空中成像相关的控制。 [0039] 应当理解，图2所示的控制模块及其单元可以利用各种方式来实现，例如，可以通过硬件、软件或者软件和硬件的结合来实现。其中，硬件部分可以利用专用逻辑来实现；软件部分则可以存储在存储器中，由适当的指令执行系统，例如微处理器或者专用设计硬件来执行。本领域技术人员可以理解上述的方法和系统可以使用计算机可执行指令和/或包含在处理器的控制代码中来实现，例如磁盘、CD或DVD‑ROM等载体介质、可编程器件的存储器中提供了这样的代码。本说明书中的控制模块及其单元不仅可以有诸如超大规模集成电路或门阵列、诸如逻辑芯片、晶体管等的半导体、或者诸如现场可编程门阵列、可编程逻辑设备等的可编程硬件设备的硬件电路实现，也可以用例如由各种类型的处理器所执行的软件实现，还可以由上述硬件电路和软件的结合（例如，固件）来实现。 [0040] 需要注意的是，以上对于控制模块及其单元的描述，仅为描述方便，并不能把本说明书限制在所举实施例范围之内。可以理解，对于本领域的技术人员来说，在了解该系统的原理后，可能在不背离这一原理的情况下，对各个单元进行任意组合，以形成子系统与其他单元连接。或者对某些单元进行拆分，得到更多的单元或者该单元下的多个子单元。例如，编码处理单元113可以分别与出像控制单元111、音频控制单元114合并，又如，感应处理单元112可以分别与出像控制单元111、音频控制单元114合并，再例如，出像控制单元111可以省略，诸如此类的变形，均在本说明书披露的范围之内。 [0041] 下面将结合本说明书一些实施例提供的浮空成像装置结构相关的示意图对浮空成像装置的结构以及相关功能做更加详细的示例性说明。 [0042] 本说明书一些实施例提出一种具有交互功能的浮空成像装置，图3是本说明书一些实施例提供的去除壳体后的浮空成像装置的结构分解图，图4是本说明书一些实施例提供的去除壳体后的浮空成像装置的结构示意图，如图3和图4所示，该装置包括浮空成像模块、感应模块和控制模块。浮空成像模块可以进一步包括光波导板1以及出像部件，出像部件能够发出用于成像的光，出像部件设置在光波导板1的一侧，以使得出像部件发出的光能够穿过光波导板1，在光波导板1的另一侧形成空中成像2。感应模块与控制模块具有信号连接，感应模块用于检测用户在空中成像2对应的感应区域内的交互动作，并向控制模块输出反映交互动作的交互感应信息。控制模块用于根据感应模块输出的交互感应信息实现与空中成像2相关的控制。 [0043] 具体的，光波导板1可以包括矩阵光波板。光波导板1可以安装于光波导板支架3上。 [0044] 其中，交互动作可以是用户的交互动作，如手势，也可以是用户拿着其他物体，如笔，在感应区比划的动作。 [0045] 其中，与空中成像2相关的控制可以是对空中成像2内容的控制，也可以是对与空中成像2相关的音频播放的控制。例如，对空中成像2内容的控制可以是在出像部件为显示屏时，控制显示屏对显示的图像进行切换。又例如，对空中成像2内容的控制可以是当控制模块的内置存储中存储有与同一卡片5对应的多个图像时，对图像进行切换。例如，对音频播放的控制可以是对空中成像2对应的音频进行开始、暂停、切换等播放控制。 [0046] 在一些实施例中，浮空成像装置还可以包括滤光元件，滤光元件可以是基于传播方向等属性对入射的光线进行筛选，有选择性的使部分光线穿透的部件。在本说明书一些实施例中，滤光元件用于对出像部件的出射光线进行过滤，筛选出预设角度范围内的出射光线。其中，预设角度范围内的出射光线可以为与出像部件中的透光卡片、显示屏等所在平面垂直的出射光线。在一些实施例中，滤光元件具体可以是滤光片，滤光元件可以位于出像部件与光波导板1之间，滤光元件的出光面与光波导板1的入光面呈（0，90°）区间中的某一角度设置或者说前述两个面斜交，滤光元件用于对出像部件的出射光线进行过滤，筛选出预设角度范围内的出射光线，并使得筛选出的预设角度范围内的出射光线进入光波导板1中得到空中成像。 [0047] 在一些实施例中，作为滤光元件的滤光片可以是偏光镜片，其能有效消除特定方向杂光的干扰从而得到清晰的图像。在一些实施例中，作为滤光元件的滤光片可以进一步包括透明基片，该透明基片上设置有滤光膜，滤光膜上排布着多个微小的光栅，这些光栅可以让与滤光片（或滤光膜）所在平面垂直的入射光通过，而将其余方向的光线遮挡。作为示例，滤光膜可以是基于“超微细百叶窗光学技术”实现的防窥膜。在一些实施例中，作为滤光元件的滤光片所在平面可以与出像部件中的透光卡片或显示屏所在的平面平行。在又一些实施例中，滤光元件可以是滤光膜，如防窥膜，此时，滤光膜可以贴附于成像部件中的透光卡片或显示屏的出光面上。 [0048] 在一些实施例中，出像部件可以进一步包括第一光源4和用于托载卡片5的托载结构25，卡片5可以是透光卡片。在一些实施例中，透光卡片可以为至少部分区域透光的卡片。作为示例，透光卡片可以包括透光区域和不透光区域，透光卡片上的透光区域和不透光区域组合在一起可以形成一定的镂空图案，当光线穿过透光卡片可以形成与前述镂空图案一致的投影图像。又例如，透光卡片可以包括透光度或色彩不同的两个以上透光区域，透光卡片上不同透光度或不同色彩的透光区域组合在一起可以形成一定的图案，当光线穿过透光卡片时可以形成与前述图案一致的投影图像。在一些实施例中，托载结构25能够使得其托载着的透光卡片至少部分的位于第一光源4的光路上。作为示例，托载结构25可以具有开口，当透光卡片从开口放置到托载结构25上以后，第一光源4发出的光能够透过透光卡片。 光波导板1位于托载结构25的上方，当托载结构25托载有透光卡片时光波导板1能够位于托载结构25托载着的透光卡片的出射光线的光路上，托载结构25能够使其托载着的透光卡片与光波导板1以一成像角度设置，进而使得透过透光卡片的光在光波导板1上进行物理折反射，形成位于光波导板1的像侧的全息浮空成像。需要说明的是，该成像角度可以是数值区间（0，90°）之间的值。当成像角度为0时，出像部件进入光波导板1的光垂直于光波导板1，此时光波板的作用仅仅是一个透光介质，并不会起到任何反射作用，无法实现空中成像2的效果。当透光卡片与光波导板1相互倾斜（即斜交）的时候，光波导板1的出射光线才会折射在空气中，形成一个浮空的像。 [0049] 在一些实施例中，第一光源4可以是面光源或点光源，第一光源4可以固定于灯板支架24处。作为示例，第一光源4可以是灯板，具体的，灯板可以包括电路板以及设置于电路板上的多个LED灯珠，LED灯珠经由电路板上的电路供电，多个LED灯珠可以排列成矩形阵列进而形成面光源或近似的面光源。又例如，第一光源4可以是灯泡、单个LED灯珠等点光源，其中灯泡进一步可以是白炽灯、卤素灯、节能灯、太阳能灯等中的一种或多种的组合。 [0050] 在一些实施例中，当托载结构25托载有透光卡片时，透光卡片与空中成像2关于光波导板1对称。 [0051] 在一些实施例，出像模块还可以包括匀光结构，匀光结构可以设置在第一光源4与托载结构25之间，当托载结构25托载有透光卡片时匀光结构的出光面与托载结构25托载着的透光卡片不垂直，具体的，匀光结构的出光面与托载结构25托载着的透光卡片所在的平面可以是平行的，或者两个面相交但夹角呈一锐角（即斜交）。匀光结构用于对入射光线进行匀光，并将匀光后的光线出射至托载结构25托载着的透光卡片。作为示例，匀光结构可以包括匀光片。 [0052] 在一些实施例中，第一光源4的亮度范围为500‑600 nit（尼特，即亮度的单位，亮度是指发光体（反光体）表面发光（反光）强弱的物理量）。本说明书一些实施例通过将第一光源4的亮度取值限制在上述范围内，可以改善因设置滤光元件导致从出像部件进入到光波导板1的光线减少、进而导致空中成像2亮度降低的缺陷，为用户提供舒适的视觉体验。 [0053] 在一些实施例中，感应模块可以包括红外传感器8，红外传感器8用于感测感应区域内的红外辐射以生成交互感应信息，红外传感器8与控制模块信号连接以将交互感应信息发送给控制模块。 [0054] 红外传感器8的工作原理是利用红外辐射的热效应，红外传感器8中的探测器的敏感元件吸收辐射能后引起温度升高，进而使某些有关物理参数发生变化，通过测量物理参数的变化来确定探测器所吸收的红外辐射。在一些实施例中，红外传感器8可以探测感应区域内用户通过身体部位作出交互动作时产生的红外辐射，例如，用户使用手掌按压感应区域内的空中成像、或试用手指点击空中成像等交互动作。在又一些实施例中，红外传感器8还可以探测感应区域内用户借助物体作出交互动作时产生的红外辐射，例如，用户手持笔、尺子、小棍等物体点击感应区域内的空中成像等交互动作。红外传感器8可以具有一定的感应范围，当该范围内出现红外辐射波动时，红外传感器8的输出信号会发生变化。因此，本说明书一些实施例可以通过红外传感器8获取感应区域内用户的交互动作。 [0055] 为了使红外传感器8的感应区域覆盖空中成像2，同时又能避免不必要的误识别，可以通过调节红外传感器8的功率和角度可以将红外传感器8的感应区域（光区）缩小到一个精确的位置。具体的，通过调节功率可以改变红外传感器8的覆盖范围，通过调节角度可以改变红外传感器8的覆盖面积。 [0056] 作为示例，如图3所示，红外传感器8位于光波导板1下方，托载结构25具有用于插拔卡片的开口，红外传感器8位于开口的上方，红外传感器8的感应范围覆盖空中成像2对应的感应区域。 [0057] 在一个实施例中，感应模块还可以包括遮挡结构9，用于阻挡感应区域以外的红外辐射进入红外传感器8。也就是说，还可以通过设置遮挡结构9来进一步缩小红外传感器8的覆盖范围，避免用户将卡片插入上述的用于插拔卡片的开口时和/或用户操作触摸按键16时被红外传感器8误识别到，进而中断或干扰全息成像。 [0058] 如图3所示，遮挡结构9可以位于光波导板1的下方、开口的上方，感应区域以外的区域至少包括基于开口确定的用于插拔卡片的区域。 [0059] 在一些实施例中，浮空成像装置还可以包括壳体10，壳体10内部形成有空腔，至少出像部件、感应模块和控制模块容置于空腔内，壳体10的顶部形成有透光口，光波导板1的出射光能够从透光口射出，以形成空中成像2。 [0060] 在一些实施例中，透光口可以是开口，光波导板1可以安装于开口处，在另一些实施例中，开口处可以设置有额外的透明保护罩，光波导板1则可以位于开口下方。如此设置，有利于保护光波导板1，延长其使用寿命。 [0061] 在一些实施例中，浮空成像装置还可以包括灯座，灯座可以进一步包括匀光罩和第二光源11，第二光源11发出的光线能够从匀光罩出射显示为氛围光。在一些实施例中，匀光罩可以进一步包括匀光罩内壳17和匀光罩外壳18，匀光罩内壳17设置在匀光罩外壳18的上方，第二光源11的光能够分别投射出匀光罩内壳17和匀光罩外壳18。在一些实施例中，第二光源11与控制模块具有信号连接，第二光源11除了起到产生氛围光的同时还能够根据控制模块的控制信号调节颜色和亮度，进而起到一些提示作用，例如可以通过预设的颜色和/或亮度提示用户条码识别错误，需要重新插卡。 [0062] 在一些实施例中，浮空成像装置还包括隔光板12，壳体10及其内部的模块可以位于灯座上方，隔光板12位于壳体10与匀光罩之间，当出像部件包括第一光源4和用于托载透光卡片的托载结构25时，隔光板12的上侧设置有第一光源4，隔光板12的下侧设置有第二光源11，隔光板12用于对第一光源4和第二光源11进行隔离，两个光源发出的光线在一定程度上不会相互干扰。在一些实施例中，隔光板12上还可以设置电池仓6，电池仓6用于放置电池，以便为浮空成像装置中的第一光源、第二光源等用电元件供电。 [0063] 在一些实施例中，浮空成像装置还可以包括底座13，底座13位于装置的底部，灯座设置在底座13与壳体10之间，灯座与底座13一体设置或可分离地设置，即灯座与底座13采用一体式结构或者分体式结构。其中，灯座与底座13一体设置的好处是可以避免低龄用户破坏装置的完整度，灯座与底座13采用可分离设置的好处是方便后续维修。 [0064] 当灯座与底座13可分离设置时，灯座与底座13之间的连接可以是固定连接或可拆卸连接，例如，灯座与底座13之间可以通过设置在灯座上的第一磁吸连接件与设置在底座13上的第二磁吸连接件配合连接。可选的，第一磁吸连接件为磁性件，第二磁吸连接件为铁件，反之亦可。可选的，第一磁吸连接件与第二磁吸连接件均为磁性件。 [0065] 在一些实施例中，浮空成像装置还可以包括防滑结构14，防滑结构14与底座13连接，防滑结构14至少部分地位于底座13的下方。本实施例中防滑结构14用于防止暴力插拔等导致的机器打滑或摔倒。暴力插拔卡片是指因用户插卡的力道、距离等超出插卡所需的范围而将卡片推到很深，进而碰倒机器的行为。暴力插拔卡片可以是人为故意实施的，也可以是因用户对插卡力道、距离等的判断能力、控制能力有限而发生的。作为示例，防滑结构14可以是防滑垫，根据实际需要，防滑结构14还可以实施为其他形式。 [0066] 在一些实施例中，浮空成像装置还包括读码模块和音频播放模块，读码模块、音频播放模块可以设置于壳体10内且均与控制模块信号连接。读码模块用于响应于控制模块发送的读码信号获取透光卡片对应的编码，并将编码传输给控制模块，或者，读码模块用于获取透光卡片对应的编码，并将编码传输给控制模块。也就是说，读码模块可以基于控制模块的指令读码，也可以在检测到有条码进来时就读码，不需要依赖控制模块的指令。控制模块用于基于编码控制音频播放模块播放音频，控制模块还用于根据感应模块输出的交互感应信息控制音频播放模块切换播放的音频内容。在一些实施例中，透光卡片上可以印制有条码，读码模块可以对条码进行读取和识别，得到透光卡片对应的编码。前述音频可以与空中成像相关，具体可以是对空中成像的内容讲解或者与之相关的背景音效。作为示例，当用户的手掌整个覆盖到空中成像2以后，可以重新播放与编码对应的音频，或者对编码对应的音频进行循环的切换。如此，本实施例提供的装置可以根据卡片对应的编码获取到相应的音频、视频，并对音频、视频进行播放控制，扩展了装置的功能。 [0067] 在一些实施例中，卡片5，如透光卡片，上印制有条码，读取装置7（如读码模块中的读取装置）对卡片上的条码进行读取或采样，可以得到卡片对应的编码。 [0068] 在一些实施例中，卡片为硬质卡片，其材料可以包括塑料。塑料是以单体为原料，通过加聚或缩聚反应聚合而成的高分子化合物，其抗形变能力介于纤维和橡胶之间，具有一定的刚性和耐磨性。具体的，塑料可以进一步包括聚氯乙烯（PVC，polyvinyl chloride）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET，polyethylene glycol terephthalate）、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等。采用塑料等材质制成的硬质卡片可以有效解决卡片使用寿命不长的问题。 [0069] 在一些实施例中，条码可以包括间隔块阈值检测区域、数据块阈值检测区域和数据区域，间隔块阈值检测区域用于设置间隔块阈值，间隔块阈值表示间隔块对应的采样值的取值范围。数据块阈值检测区域用于设置数据块阈值，数据块阈值表示数据块对应的采样值的取值范围。数据区域包括按照一定顺序排列的一个或多个数据块以及一个或多个间隔块，数据区域中的间隔块用于将相邻的数据块隔开。图5是本说明书一些实施例提供的卡片示意图，具体的如图5所示，卡片上印制有条码，条码上按照读取装置的读取顺序依次设置（如卡片插入读取装置时，其上的条码的各个区域依次经过读取区域的方向）间隔块阈值检测区域、数据块阈值检测区域和数据区域。继续参照图5的示例，间隔块阈值检测区域可以包括1个白色块，数据块阈值检测区域可以包括1个黑色块，数据区域可以包括若干个黑色的数据块、若干个灰色的数据块和若干个将相邻数据块隔开的间隔块，黑色数据块代表二进制中的0，灰色数据块代表二进制中1，即黑色数据块对应的码值是0，灰色数据块对应的码值是1，10个数据块按照不同顺序排列则可表达2^10即1024个不同的数据。 [0070] 在一些实施例中，读取装置7可以基于光电原理实现条码读取或识别。具体的，读取装置7具有光电读头以及与之对应的读取区域，光电读头可以按照预设的采样频率对所述读取区域获得采样点序列。采样频率例如可以是30ms/次、40ms/次等。在一些实施例中，光电读头和读取区域是固定设置的，当卡片插入读取装置时，卡片上条码的各个区域可以依次经过所述读取区域，进而光电读头可以按照前述的采样频率对卡片上的条码进行采样以及对采样值进行识别，得到条码对应的编码。在另一些实施例中，读卡装置可以具有多颗光电读头，每颗光电读头被设置为读取条码中的一个数据块，光电读头与条码中的数据块一一对应。本说明书实施例对读取装置的具体结构和工作原理不做限制。 [0071] 具体的，如图3至图4所示，读码模块中的读取装置7可以设置在托载结构25上，当托载结构25托载有透光卡片时，读取装置7的读取范围与透光卡片的条码能够随着透光卡片的插入而发生重合或者分离。读码取装置7进一步可以实施为设置有光电读头的电路板。 [0072] 在一种情形下，透光卡片对应于多个编码，每个编码可以对应一段音频，控制模块可以控制音频播放模块按顺序依次交替的播放不同的音频。当接收到感应信号时，控制模块可以发出切换指令，音频播放模块能够响应于切换指令切换音频。具体的，透光卡片对应于多个编码的情形可以示例为透光卡片上设置有多个条码，且多个条码分别对应不同的编码。又或者，透光卡片上的条码被识别后可以得到多个编码。 [0073] 在另一种情形下，透光卡片上对应于一个编码，这个编码对应的音频可以是多段，控制模块可以控制音频播放模块按顺序依次交替的播放不同的音频。当接收到感应信号时，控制模块可以发出切换指令，音频播放模块能够响应于切换指令切换音频。具体的，透光卡片对应于一个编码的情形可以示例为透光卡片上设置有一个条码，还可以示例为透光卡片上设置有多个条码，且多个条码对应于相同的编码。 [0074] 图6是本说明书一些实施例提供的浮空成像装置的内部结构的局部示意图，具体可以是音频播放模块的结构示意图。如图6所示，音频播放模块包括音腔腔体组件19和喇叭20。音频播放模块也可以内置于壳体10中，图7和图8是本说明书一些实施例提供的浮空成像装置的外观示意图，结合图7或图8可以看出，壳体10的侧面设有喇叭出音单元，每个喇叭出音单元包括至少一个喇叭出音孔21，当音频播放模块被放置在壳体10内后，其喇叭20可以与壳体10上的喇叭出音单元对应，以便音频播放的声音能输出到壳体10以外。 [0075] 继续参见图1所示的应用场景。在一些实施例中，浮空成像装置可以被实施为儿童学习机，出像部件基于第一光源4和托载结构25实现，透光卡片上的镂空图案可以是供儿童认知的图案，如动物、植物等，透光卡片上还印制有条码，透光卡片插入浮空成像装置后，可以形成关于前述动物或植物等的空中投影，同时浮空成像装置中的读码模块识别前述条码，使得控制模块能够控制音频播放模块播放与空中成像相关的讲解内容。当用户尝试用手指或手掌触摸位于感应区域中的空中成像时，控制模块能够基于感应模块检测到的交互感应信息控制音频播放模块切换音频内容。 [0076] 在一些替代性实施例中，出像部件可以包括显示屏，显示屏与光波导板1以一成像角度设置，显示屏用于显示图像；显示屏显示的图像的光可以经过光波导板1在其像侧形成空中成像。显示屏与控制模块具有信号连接，控制模块可以根据感应模块输出的交互感应信息控制显示屏切换显示的图像，进而改变空中成像的内容。 [0077] 在另一些替代性实施例中，出像部件可以包括显示屏以及用于托载卡片的托载结构（图中未示出）。与前述实施例类似的，显示屏与光波导板1以一成像角度设置，显示屏显示的图像的光可以经过光波导板1在其像侧形成空中成像。显示屏与控制模块具有信号连接。此时，托载结构可以设置于显示屏的下方或设置于显示屏出射光光路以外的其他区域，读码模块可以设置在托载结构上，托载结构能够使得其托载着的卡片位于读码模块的读取区域；读码模块用于获取卡片对应的编码，并将编码传输给控制模块；控制模块可以控制显示屏显示与编码对应的图像，以及控制音频播放模块播放编码对应的音频；控制模块还可以根据感应模块输出的交互感应信息控制显示屏切换显示的图像，进而改变空中成像的内容，以及根据交互感应信息控制音频播放模块切换播放的音频内容。 [0078] 在一些实施例中，卡片5上可以设置有两个以上条码，读码模块用于对两个以上条码进行读取，以获得两个以上编码，其中，不同的编码对应不同的图像和/或音频内容。如图5所示，卡片5的左右两侧分别设置有条码。在一些实施例中，读码模块可以包括两个以上读取装置，当托载结构托载有卡片5时，卡片5上的两个以上条码可以分别对应到各读取装置的读取区域。两个以上读取装置可以分别识别其对应的条码，获得两个以上编码并传输给控制模块，控制模块可以确定各编码对应的图像和音频内容，进而根据交互感应信息控制显示屏显示的图像在两个以上编码对应的两个以上图像之间切换，以及根据交互感应信息控制音频播放模块播放的音频内容在两个以上编码对应的两个以上音频内容之间切换。关于卡片5的材质和其上条码的相关说明可以参见前述关于透光卡片的描述，与之不同的，本实施例涉及的卡片5可以仅印制有条码，而不具有镂空图案。 [0079] 继续参见图1所示的应用场景。在一些实施例中，浮空成像装置可以被实施为儿童学习机，出像部件基于显示屏实现，显示屏显示图像时，可以形成空中投影，当用户尝试用手指或手掌触摸位于感应区域中的空中成像时，控制模块能够基于感应模块检测到的交互感应信息控制显示屏切换显示的图像。如此，儿童可以通过空中成像和/或音频讲解学习被认知对象的相关知识的同时，还可以与空中成像进行交互，提高了装置的趣味性。 [0080] 在一些实施例中，浮空成像装置还可以包括触摸按键模块，触摸按键模块与控制模块具有信号连接。触摸按键模块可以包括触摸按键16，当用户触控触摸按键16时，触摸按键模块可以生成触摸按键信息并输出给控制模块，以使得控制模块实现相关的控制。这里的相关控制可以是音频的切换、音频的开始和暂停、音量的调节、显示屏显示的图像的切换等。此外，相关控制还可以是对显示屏是否显示图像、第一光源4是否点亮、第二光源11是否点亮、对第二光源11展示模式的切换控制、以及对整个装置供电状态的控制等。 [0081] 在一些实施例中，用户既可以通过触摸按键模块与装置进行交互，又可以通过感应模块与装置进行交互。可选的，触摸按键模块与感应模块实现的功能是相同的，二者互为备份，用户可以根据个人偏好选择二者中的任何一种方式进行控制。可选的，触摸按键模块与感应模块分别用于控制不同的功能，二者互为补充，如此可以实现减少触摸按键数量的效果。可选的，触摸按键模块与感应模块实现的功能部分相同，例如可以为使用频率高的控制功能同时配备两种控制方式，为使用频率低的功能配备单一的控制方式等，本说明书实施例不以此为限。 [0082] 图7是本说明书一些实施例提供的浮空成像装置的外观示意图，请参照图7，在一个具体的示例中，壳体10上开设有插拔卡片5的开口，该开口设置在装置的正面且与托载结构25上的开口对应，装置的正面是指使用状态下装置朝向用户的一面。当卡片从壳体10上的开口插入时，能够同时被放置到托载结构25上。在一些实施例中，触摸按键16也可以设置在装置的正面，方便用户操作。图8是本说明书一些实施例提供的浮空成像装置的另一外观示意图，请参照图8，装置上还可以设有指示灯23、充电接口22、开关按键等。在一些实施例中，壳体10与灯座的截面形状相适应，底座13与灯座的截面形状相适应，灯座上匀光罩内壳17及以上的部分可以设置在壳体10内。在一些实施例中，灯座上匀光罩内壳17的上端覆盖有隔光板12，第二光源11安装于隔光板12的下侧，相应的，灯座上匀光罩内壳17以上的部分可以包括前述隔光板12以及设置于其上的第二光源11。从图7或图8所示的外观示意图来看，壳体10的下边缘抵靠在灯座匀光罩外壳18上，匀光罩外壳18的下边缘抵靠在底座13上。 在一些实施例中，外壳10的至少部分由可以透光的材料制成，灯座上匀光罩内壳17透射的光线可以进一步穿过外壳10射出，与外置的匀光罩外壳18形成两层不同光的视觉效果。 [0083] 本说明书一些实施例还提供了一种控制方法，可以用于控制前述实施例所述的浮空成像装置。该控制方法可以由处理器或控制模块（如图1或图2所示的控制模块110实现）包括：获取所述感应模块输出的交互感应信息；根据所述交互感应信息实现与所述空中成像相关的控制。 [0084] 在一些可选的实施例中，控制方法还可以进一步包括：获取读码模块输出的编码，基于所述编码控制所述音频播放模块播放与所述空中成像相关的音频。所述根据所述交互感应信息实现与所述空中成像相关的控制的步骤可以进一步包括：根据所述交互感应信息控制所述音频播放模块切换播放的音频内容。 [0085] 在又一些可选的实施例中，控制方法还可以进一步包括：获取读码模块输出的编码；控制显示屏显示与所述编码对应的图像，以及控制所述音频播放模块播放所述编码对应的音频；所述根据所述交互感应信息实现与所述空中成像相关的控制的步骤可以进一步包括：根据所述交互感应信息控制所述显示屏切换显示的图像，以及控制所述音频播放模块切换播放的音频内容。可选的，所述卡片上可以设置有两个以上条码，读码模块可以对所述两个以上条码进行读取，以获得两个以上编码，其中，不同的编码对应不同的图像和/或音频内容；所述根据所述交互感应信息实现与所述空中成像相关的控制的步骤可以进一步包括：根据所述交互感应信息控制所述显示屏显示的图像在所述两个以上编码对应的两个以上图像之间切换，以及控制所述音频播放模块播放的音频内容在所述两个以上编码对应的两个以上音频内容之间切换。 [0086] 关于控制方法中各步骤的说明还可以在前述的一个或多个浮空成像装置实施例的相关说明中找到，在此不再赘述。 [0087] 本说明书一些实施例还提供了一种计算机程序产品，包括计算机指令或计算机程序，当所述计算机指令或计算机程序中的至少部分被处理器执行时，能够实现本说明书一个或多个实施例所述的控制方法。 [0088] 本说明书一些实施例提出的具有交互功能的浮空成像装置包括浮空成像模块、感应模块和控制模块；所述浮空成像模块能够在所述光波导板的另一侧形成空中成像，所述感应模块用于检测用户在所述空中成像对应的感应区域内的交互动作，并向所述控制模块输出反映所述交互动作的交互感应信息；所述控制模块用于根据所述感应模块输出的所述交互感应信息实现与所述空中成像相关的控制，从而实现了基于空中成像的用户感应交互，扩展了装置的功能，提高了装置的趣味性。需要说明的是，不同实施例可能产生的有益效果不同，在不同的实施例里，可能产生的有益效果可以是以上任意一种或几种的组合，也可以是其他任何可能获得的有益效果。 [0089] 上文已对基本概念做了描述，显然，对于本领域技术人员来说，上述详细披露仅仅作为示例，而并不构成对本说明书的限定。虽然此处并没有明确说明，本领域技术人员可能会对本说明书进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本说明书中被教导，所以该类修改、改进、修正仍属于本说明书示范实施例的精神和范围。 |
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