[发明专利]伸缩平面散射式立体显示方法及装置

说明书

技术领域

本发明公开一种伸缩平面散射式立体显示方法，同时也提供了相 应的显示装置，属于电子显示器技术领域。

背景技术

立体感产生于双眼所见视图的不同，经大脑分析后产生立体视觉 效果。目前，现有的主流技术都是在平面显示器上同时显示左眼所见 和右眼所见的两张不同图像，通过滤光片眼镜区别双眼所见图像，进 而产生立体感，此即虚像型立体显示。通过平面屏幕交替刷新，双层 液晶屏幕和视线角度测定等方法可以去除眼镜，但仍然只能看到虚 像。由于人脑被动看到的是人工产生的视频信号，刷新频率不易接受， 容易产生大脑疲劳，头晕头痛等不良影响。同时，此种显示系统显示 视角窄、产生纵深感较浅、需要大屏幕才能产生临场感，成本较高， 有较大的局限性。

发明内容

本发明公开了一种伸缩平面散射式立体显示方法，通过在真实空 间内对显示物体形成实像，产生的信号与人看到的真实客观物体发出 的光信号完全相同，

本发明还提供实现上述方法的显示装置，消除了现有显示器虚拟 的虚像影响对人造成的视觉疲劳，真实还原显示物体。

本发明的伸缩平面散射式立体显示方法为：

一个散射光平面高速上下伸缩运动，同时即时控制平面光源投射 在散射平面上的影像，使散射平面形成的图像在不同高度处有所不 同，从而在一个周期内显示图像的全部信息。

由于人眼的视觉暂留，可以同时接收一个成像周期内形成的全部 平面图像，从而组成完整的立体图像。视觉暂留的时间要求在0.1s 以内，所以电机的转速要达到至少5转/每秒，保证在电机转动一周 的过程中，散射光平面上升和下降各一次，即显示两张立体图像，以 满足人眼对图像的要求。

实现本发明的具体结构由机械系统和成像系统构成，机械系统实 现散射平面的高速上下伸缩运动，成像系统通过高度的匹配即时控制 散射平面所成图像；

在机械系统中，显示器本体的内部设有驱动电机，本体的上部平 面固定安装有光源平板和控制电路，中央轴穿过光源平板与驱动机构 构成直线上下运动副，散射平面安装在中央轴的顶部，散射平面与光 源板位置相对应构成图像投射成像系统；

在成像系统中的光源板平为面矩阵式光源，光源为n个激光二极 管组成的阵列(n为整数)，产生的光线直射在散射平面上，产生漫 反射，形成360度可见的图像，控制电路的输出信号与光源板的信号 输入端连接，通过对时间的控制，可以调整光源产生的图像与散射平 面高度相匹配，形成立体像。

本发明相对于现有技术具有的优点和进步在于：显示装置是在真 实空间内显示图形的全部立体信息，通过形成实像还原物体，具有逼 真的现实感和临场感。同时消除了平面双图像立体显示方式对人脑造 成疲劳的负作用，并且在水平360度视角可见，垂直270度视角可见， 可供多人同时观看，无须佩带眼镜，成本大幅降低。

附图说明

图1、图2为本发明结构原理图。

1、反射平面；2、中央轴，3、光源平板，4、控制电路，5、直 线轴承，6、铰链，7、传动连杆，8、转盘，9、电机，10、显示器本 体。

具体实施方式：

为了便于理解本发明，特例举以下实施例。其作用被理解为是 对本发明的阐释而非对本发明的任何形式的限制。

实施例1

根据图1所示，本发明的具体结构包括机械系统和成像系统，机 械系统实现散射平面的高速上下伸缩运动，成像系统通过高度的匹配 即时控制散射平面所成图像。

显示器本体10的内部设有驱动电机9作动力，带动转盘8旋转， 转盘8的偏心位置固定连杆7的一端，连杆7的另一端向上与中央轴 2下端通过铰链6固定连接，连杆7作为传动装置将旋转运动转化为 中央轴2的上下伸缩运动，中央轴2向上穿过固定的直线轴承5、控 制电路4和光源平板3，与散射平面1在中心点处相联结。

在成像系统中的光源平板3为面矩阵式光源，光源为128个激光 二极管组成的阵列，由外置的单片机控制提供信号，产生的光线直射 在散射平面1上，产生漫反射，形成360度可见的图像，控制电路4 的输出信号与光源板3的信号输入端连接，通过对时间的控制，可以 调整光源产生的图像与散射平面高度相匹配，形成立体像。控制电路 4和光源平面3中心处打孔以使中央轴2穿过。单片机在系统外部， 与控制电路4通过信号传输线相连。

散射平面1为高分子材料聚甲基丙烯酸甲酯。电机9为直流电机， 额定电压12V，功率25W，变速后转速为300RPM。光源采用的激光二 极管直径6.5mm，波长650nm，额定电流25mA，额定电压3V。单片机 型号为AT89S52，通过程序设定，可以显示柱体，锥体，台体等立体 图形。