[发明专利]一种基于高速投影机的全景视场三维显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及显示装置，尤其涉及一种基于高速投影机的全景视场三维显示装置。

背景技术

人们对物体的三维立体感知是在多种深度暗示的基础上产生的，主要包括双目视差、运动视差、调节等暗示。能使人眼产生双目视差的光学装置或结构都能产生三维立体视觉。三维显示技术的应用也十分广泛，在医学、地理空间情报、石油勘探、制药、建筑、影视娱乐、视频通信、科学展示和商品广告等诸多领域都有不错的发展前景。目前，三维显示技术主要包括体视三维显示、自体视三维显示、全息三维显示和体三维显示。体视三维显示需要佩戴眼镜等助视工具，使观察者的双眼看到具有双目视差的图像，从而产生立体视觉。目前，这种方法主要包括互补色或偏振光，已经普遍应用在3D电影等领域。但是，这种方式需要借助外部工具实现三维感知，且不能实现360°可视，长期观看容易造成人眼的视觉疲劳等不适应状况。自体视三维显示是一种无须借助外部工具即可让双眼看到具有双目视差图像的三维显示技术。这种方法多采用视差狭缝等方式，可使观察者在固定的一些区域裸眼观看，即可产生三维立体视觉。全息三维显示是利用“干涉记录，衍射再现”的原理实现三维显示。全息三维显示保留了物光波的全部振幅和相位信息，是三维显示的一种理想方式。但全息三维显示需要海量的数据存储及传输，信息量巨大。由于技术限制，目前还没有实现动态的全息三维显示。体三维显示是通过控制体空间内分布的各个体素的亮度来实现体空间物体的三维显示。扫描体三维显示通过体扫描的方式在体空间内扫描出体空间物体的三维轮廓，由于人眼的视觉暂留作用，实现体空间物体的三维显示。这种方法，具有水平视差和垂直视差，水平方向可360°环视，适合多人裸眼环绕观看。但是体三维显示具有不可消隐的特性，即体空间内前后物体不能前后遮挡。这种方法仅能显示透明物体，不能实现空间物体的透视遮挡。随着三维显示技术的发展，结合体三维显示的方式和自体视三维显示的原理，采用其中部分部件旋转，增加显示图像的视角数量，形成了全景视场三维显示。全景视场三维显示可实现多人360°裸眼环视，且可解决体三维显示中不可消隐的问题。视角的增多提高了显示效果和图像的细腻程度。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种基于高速投影机的全景视场三维显示装置。

一种基于高速投影机的全景视场三维显示装置包括第一高速投影机、第一反射镜系统、转动装置、圆柱面透射式定向散射屏、传感器、转动同步检测模块和上位机；圆柱面透射式定向散射屏内设有转动装置，转动装置上设有第一反射镜系统，在第一反射镜系统的对应处设有第一高速投影机，转动装置设有传感器，传感器与同步检测模块、上位机、第一高速投影机依次顺序连接。

所述的第一反射镜系统为1块或多块第一反射镜，每块第一反射镜与水平面成相同角度。

一种基于高速投影机的全景视场三维显示装置包括第一高速投影机、第二反射镜系统、转动装置、圆柱面透射式定向散射屏、传感器、转动同步检测模块和上位机；转动装置上设有第二反射镜系统，在第二反射镜系统的两侧对应设有第一高速投影机和圆柱面透射式定向散射屏，转动装置设有传感器，传感器与同步检测模块、上位机、第一高速投影机依次顺序连接。

所述的第二反射镜系统包括第三反射镜、第四反射镜，第三反射镜为1块反射镜或反射棱镜，第四反射镜为1块或多块反射镜或反射棱镜或反射镜与反射棱镜的组合。

一种基于高速投影机的全景视场三维显示装置包括第一高速投影机、第二高速投影机、第二反射镜系统、第三反射镜系统、转动装置、圆柱面透射式定向散射屏、传感器、转动同步检测模块和上位机；在两个转动装置上分别设有第二反射镜系统和第三反射镜系统，第二反射镜系统和第三反射镜系统之间设有圆柱面透射式定向散射屏，在两个转动装置的对应处分别设有第一高速投影机和第二高速投影机，转动装置设有传感器，传感器与同步检测模块、上位机依次顺序连接，上位机分别与第一高速投影机和第二高速投影机连接。

所述的第二反射镜系统包括第三反射镜、第四反射镜，第三反射镜为1块反射镜或反射棱镜，第四反射镜为多块反射镜或反射棱镜或反射镜与反射棱镜的组合。所述的第三反射镜系统包括第五反射镜、第六反射镜，第五反射镜为1块反射镜或反射棱镜，第六反射镜为多块反射镜或反射棱镜或反射镜与反射棱镜的组合。所述的圆柱面透射式定向散射屏为透射式全息定向散射屏、二元光学元件或光栅结构的光学元件。所述的传感器为光电传感器或机械位置开关。