[发明专利]一种基于旋转线阵显示像源的大视场视景系统

说明书

本发明涉及一种基于旋转线阵显示像素的大视场显示系统。它包括线阵显示像素，球面准直镜；所述线阵显示像素通过旋转，产生环状曲面屏幕。球面准直镜位于环状曲面屏幕下方一定位置，球面准直镜能够将曲面屏幕上的图像经过准直之后反射到人眼，在人眼处呈现无限远的虚像。本发明可以用于飞行模拟器中虚像显示系统，能够增大亮度和视场角，同时减小体积。本发明也可以用于360°环绕成像的设备中，能够在水平各方向实现无死角显示，具有非常重要的现实意义。

技术领域

本发明涉及一种基于旋转线阵显示像源的大视场视景系统，属于光学工程与新型显示领域。

技术背景

曲面显示屏幕的制造目前是一大难题，目前，柔性OLED屏幕虽然为实现曲面屏幕提供了一种可能性，但是基于平面OLED通过折叠的方式，只能实现类似柱面，锥面的直纹面，无法产生非直纹面的曲面，如球面等。现在曲面的液晶屏也是以直纹面的形式存在。实现更多形态的曲面屏幕，具有非常重要的应用价值，如飞行模拟器虚像显示系统，必须使用曲面屏幕，才能清晰显示出具有深度感的视景。现有的方式是通过制造出曲面白幕，通过投影系统，将图像投影在曲面上。这种方式需要使用投影系统，图像的亮度和对比度及像源都比较低。为了产生更大的屏幕，需要使用多个投影系统通过拼接来实现，这种方法增大了系统的成本和复杂度，拼接缝隙处图像的无缝融合比较困难。同时，曲面白幕的制造也存在很大的困难。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种基于旋转线阵显示像源的大视场视景系统，能够实现大视场，高亮度的虚像视景显示系统，

为了实现上述目的，本发明的构思是：采用分布在曲线上的线阵显示像源通过旋转产生曲面屏幕。由于人眼的的视觉暂留效应，当旋转的速度足够快时，人眼能够感受到连贯的画面。每个旋转系统中线阵显示像源可以为一条，十字排布的两条，米子排布的四条或者更多条。条数越多，允许形成连贯图像的转速越低。线阵显示像源的旋转轴与曲面准直镜的中心轴重合。

根据上述发明构思，本发明采用下述技术方案：

一种基于旋转线阵显示像源的大视场显示系统，包括线阵显示像源和曲面准直镜，其特征在于，所述线阵显示像源由分布在曲线上的像源构成，其通过旋转产生360°的环绕曲面屏幕，线阵显示像源的旋转轴与曲面准直镜的中心轴重合。曲面屏幕上的图像经过曲面准直镜反射后进入人眼，在人眼处形成虚像。

所述线阵显示像源的像素分布是一条或者多条通过旋转中心轴对称的方式排布。

所述曲面准直镜面型为球面，或者旋转轴对称的轮胎面。

本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著的技术进步：

曲线的形貌通过光学像差理论计算获得，使得最后的像差最小。线阵显示像元发出的光线经过曲面准直镜反射之后，变成准平行光进入人眼。由于曲面准直镜的中心轴与线阵显示像元的旋转轴重合，因此，在360度的各个方向，具有对称性。

作为应用，此旋转线阵显示像源可以用在飞行模拟器的虚像显示系统中，或者用于360度全景模拟器中，如通过风力将人吹浮在空中，然后可以看到虚拟的远处景色，产生身临其境的感觉。

附图说明

图1是本发明使用旋转线阵显示像源的飞行模拟虚像显示系统。

图2是本发明使用两条旋转线阵显示像源的360度空中全景显示系统。

图3是本发明使用四条旋转线阵显示像源的360度空中全景显示系统。

图4是线阵显示像源的结构示意图。

图5是采用旋转线阵显示像源的光路原理图。

具体实施方式