[发明专利]基于多台高速投影机拼接的360°三维显示装置和方法

权利要求书

1.一种基于多台高速投影机拼接的360°三维显示装置，其特征在于，包括定向散射屏组、转动装置组、转动检测模块、投影拼接合成模块、图像存储模块和N台高速投影机，其中：

定向散射屏组，由S个定向散射屏组成，用于向观察者提供三维图像，其中S≥1，且为整数；

转动装置组，驱动定向散射屏组定向转动；

转动检测模块，检测所述的定向散射屏组内各定向散射屏的转动角度位置信息与初始转动位置信息，并将探测到的上述信息传送至投影拼接合成模块；

投影拼接合成模块，计算各台高速投影机需要投射的二维帧图像序列，并根据接收到的转动角度位置信息与初始转动位置信息，按照N台高速投影机的投影顺序，将二维帧图像序列分送到各台高速投影机的图像存储模块，并将各台高速投影机的帧频传送给图像存储模块；

图像存储模块，根据接收的投影帧频实时同步地将二维帧图像序列分别传送给各台高速投影机；

N台高速投影机，将二维帧图像序列投射到定向散射屏组的特定区域，配合定向散射屏组的转动实现三维图像的显示，其中N≥2，且为整数。

2.根据权利要求1所述的基于多台高速投影机拼接的360°三维显示装置，其特征在于，N台高速投影机在定向散射屏组的投影区域间要紧密拼合，在定向散射屏组上形成没有缝隙及交叠区域的投影空间。

3.根据权利要求1所述的基于多台高速投影机拼接的360°三维显示装置，其特征在于，所述的定向散射屏组中定向散射屏由光栅方向互相平行的反射式锯齿形光栅和柱面光栅交叠拼接而成。

4.根据权利要求1所述的基于多台高速投影机拼接的360°三维显示装置，其特征在于，所述的N台高速投影机采用对称阵列式排布方式或者为围绕转轴中心分布的环状阵列式排布方式。

5.根据权利要求4所述的基于多台高速投影机拼接的360°三维显示装置，其特征在于，所述的N台高速投影机具有相同的规格的投影芯片与投影光学系统，并距离定向散射屏组中定向散射屏幕垂直高度相同，且在定向散射屏组中定向散射屏幕上的投影区域面积相同。

6.根据权利要求5所述的基于多台高速投影机拼接的360°三维显示装置，其特征在于，所述的N台高速投影机位于定向散射屏组一侧。

7.根据权利要求6所述的基于多台高速投影机拼接的360°三维显示装置，其特征在于，所述的定向散射屏组由反射式偏折型全息微结构散射屏组成。

8.根据权利要求1-7任一权项所述的基于多台高速投影机拼接的360°三维显示装置，其特征在于，所述投影拼接合成模块计算各台高速投影机需要投射的二维帧图像序列时，首先对计算得到的整体投影画面根据各台高速投影机的投影区域分布进行分割，然后对应得到各台高速投影机相应的实时投射画面，最后得到各台高速投影机需要投射的二维帧图像序列。

9.根据权利要求8所述的基于多台高速投影机拼接的360°三维显示装置，其特征在于，所述各台高速投影机的投影中心线与所对应的投影区域中心的垂轴同轴。

10.一种基于多台高速投影机拼接的360°三维显示方法，其特征在于，包括：

(1)利用转动装置组驱动定向散射屏组定向转动；

(2)利用转动检测模块检测所述的定向散射屏组内各组定向散射屏的转动角度位置信息与初始转动位置信息，并将探测到的信息传送至投影拼接合成模块；

(3)利用投影拼接合成模块计算得到各台高速投影机需要投射的二维帧图像序列，并根据接收到的转动角度位置信息与初始转动位置信息，将二维帧图像序列分送到各台高速投影机的图像存储模块，并将各台高速投影机的帧频传送给图像存储模块；

(4)利用图像存储模块根据接收的帧频信息实时同步地将二维帧图像序列分别传送给各台高速投影机；

(5)N台高速投影机，将二维帧图像序列投射到定向散射屏组的特定区域，配合定向散射屏组的转动实现三维图像的显示，其中N≥2，且为整数。