[发明专利]一种自由空间实时投影成像设备及系统

权利要求书

1.一种自由空间实时投影成像设备，其特征在于：包括内套筒（3）和外套筒（2），内套筒（3）和外套筒（2）的横截面为正方形，且每个方向的边分别平行；内套筒（3）内部放置待投影物体，在内套筒和外套筒之间填充各向异性介质，各向异性介质的参数由器件的几何尺寸和设计的投影距离共同决定。

2.根据权利要求1所述的自由空间实时投影成像设备，其特征在于：外套筒（2）的外部环境和内套筒（3）的内部环境为空气。

3.根据权利要求1或2所述的自由空间实时投影成像设备，其特征在于：各向异性介质的部分被划分为四个不同的区域（1-1，1-2，1-3，1-4）分别位于整个坐标系统的1，2，3，4象限，这四个区域中填充的各向异性介质的相对介电常数和磁导率用下面的式子给出：

ε_xx=μ_xx=(P²+Q²)/P,

ε_xy=μ_xy=ε_yx=μ_yx=Q/P,

ε_yy=μ_yy=ε_zz=μ_zz=1/P,

ε_xz=μ_xz=ε_zx=μ_zx=ε_yz=μ_yz=ε_zy=μ_zy=0.

其中参数P和Q是与具体的象限有关的量：

P=-Sign(x)Δ/(d-Sign(x)Δ),

Q=-Sign(x)Sign(y)d/(d-Sign(x)Δ),

其中

Sign(x)表示符号函数，当x>0时等于1，当x<0时等于-1；

d表示投影距离，也就是所产生的沿着x方向平移了虚像离原点的位置；

外套筒（2）的横截面正方形的对角线长度为2b，内套筒（3）的横截面正方形的对角线长度为2a，Δ=b-a是由器件的几何尺度决定的量。

4.一种使用权利要求1-3任一所述的设备的实时投影成像系统，其特征在于：包括用两个按照上述方法的投影成像设备，在同一空间位置投影成像，获得合成图像。