專利名稱：真三維顯示器旋轉(zhuǎn)屏幕和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及旋轉(zhuǎn)屏幕和三維(3D)顯示領(lǐng)域。更具體地，本發(fā)明涉及基于旋轉(zhuǎn)屏幕的真三維(Real 3D)顯示的系統(tǒng)和方法，其中真三維也被稱之為體三維(Volumetric 3D)。適合于真三維顯示系統(tǒng)應(yīng)用有圖形處理中的粒子系統(tǒng)計(jì)算和顯示，有限元計(jì)算和顯示，空氣動(dòng)力學(xué)和流體力學(xué)等物理模擬和顯示，氣象分析、地球系統(tǒng)模擬和顯示，太空模擬和顯示，醫(yī)學(xué)成像中的層析圖像處理(CT或MR)和顯示，分子動(dòng)力學(xué)模擬和顯示，空中交通控制和顯示等領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前三維(3D)顯示技術(shù)主要三種立體三維顯示(Stereo 3D)，體三維顯示 (Volumetric 3D),全息三維顯示(Holographic 3D)。本發(fā)明涉及體三維顯示器，也稱真
三維顯示器。體三維顯示技術(shù)在真實(shí)的三維空間顯示，也被稱之為一種真三維，是一種直接可視、全角度可視、真實(shí)景深可視和多人可視的三維空間顯示技術(shù)。在技術(shù)實(shí)現(xiàn)和顯示效果上都比較有優(yōu)勢(shì)。但是，目前基于旋轉(zhuǎn)屏的真三維顯示技術(shù)也有局限性，主要是由于需要高速旋轉(zhuǎn)，屏幕尺寸和重量不能太大；另外由于是空間顯示，效果是一種透明的或半透明的圖像，不適合通用顯示場(chǎng)合。因此，真三維顯示技術(shù)比較適合于一些專用場(chǎng)合，例如透視圖像的顯示，氣體和液體圖像的顯示。這些專用場(chǎng)合應(yīng)用最好是圖形處理中的粒子系統(tǒng)計(jì)算， 空氣動(dòng)力學(xué)和流體力學(xué)等物理模擬，氣象分析、地球系統(tǒng)模擬，太空模擬，醫(yī)學(xué)成像中的三維透視圖像處理，空中交通控制等領(lǐng)域。自上世紀(jì)40年代起，發(fā)明家們?cè)谡嫒S顯示方面已經(jīng)做出了重大的努力。如以下部分基于旋轉(zhuǎn)屏的真三維顯示技術(shù)的相關(guān)專利記錄1940, usa2189374, Apparatus For Forming Three Dimensional Images1961, usa2967905, Three Dimensional Display Apparatus1964, usa3140415, Three-Dimensional Display Cathode Ray Tube1965, usa3204238, Cathode Ray Tube For Three-Dimensional Presentations1997, usa5703606, Three dimensional display system2003, usa6554430, Volumetric three-dimensional display system2005, cn200510095753. 6,真三維高清晰度顯示方法和裝置2007，cn200710107887，基于多投影機(jī)旋轉(zhuǎn)屏的體三維顯示系統(tǒng)2008，cn200810114457，基于多投影機(jī)旋轉(zhuǎn)屏三維影像可觸摸的真三維顯示方法2008, cn200810162812. 0, 一種基于透明罩體的三維顯示裝置現(xiàn)有比較成熟的真三維顯示技術(shù)有基于美國德州儀器的數(shù)字微鏡器件(DMD) 的投影機(jī)，投影到旋轉(zhuǎn)盤屏幕上實(shí)現(xiàn)一種球體或圓柱體的真三維顯示(US65M430， Actuality System Inc.現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)公司)。該技術(shù)已經(jīng)形成商用產(chǎn)品，有了市場(chǎng)和銷售。 現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)公司這種顯示技術(shù)是基于單投影機(jī)旋轉(zhuǎn)屏的體三維顯示裝置。所使用的基于DMD技術(shù)的三片式投影機(jī)的幀頻可以達(dá)到5KHz，體像素達(dá)到100M (—億多體像素)，體刷新率 25Hz。體分辨率目前達(dá)到768 X 768 X 198，是其中二維分辨率是768 X 768，旋轉(zhuǎn)角度分辨率是 198。北京理工大學(xué)的發(fā)明(cn200710107887)提供了一種基于多投影機(jī)旋轉(zhuǎn)屏的體三維顯示系統(tǒng)，包括一旋轉(zhuǎn)屏；圖像處理裝置，在柱坐標(biāo)系中將三維物體模型分解成一系列多角度的二維圖像并傳送給各個(gè)投影機(jī)的數(shù)據(jù)處理單元；多臺(tái)投影機(jī)沿旋轉(zhuǎn)屏周圍固定擺放，將對(duì)應(yīng)角度的一個(gè)二維圖像同步投影在一個(gè)旋轉(zhuǎn)屏幕上，從而重構(gòu)出與真實(shí)物體相似的三維圖像。國內(nèi)還有一個(gè)有關(guān)旋轉(zhuǎn)螺旋面投影技術(shù)的專利cn200510095753. 6，真三維高清晰度顯示方法。光源通過光學(xué)整直透鏡投射到極性化分光器，極性化的光線被其反射，投射到空間光調(diào)制器(SLM)上；由控制計(jì)算機(jī)產(chǎn)生高速變換的圖像流調(diào)制SLM，通過調(diào)制SLM上象素的開啟和關(guān)閉，控制由其反射的光線，從而調(diào)制出高速變換的圖像；投射到旋轉(zhuǎn)螺旋面上的光束被螺旋面截獲，螺旋面在旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)螺旋面符合專門的數(shù)學(xué)方程，在螺旋面旋轉(zhuǎn)出的整個(gè)空間產(chǎn)生真三維體元分布；該發(fā)明提供了可以顯示高清晰度三維圖像的方法。另外一個(gè)國內(nèi)的發(fā)明(cn200810162812.0)公開了一種基于透明罩體的三維顯示裝置。該裝置包括第一透明罩體、顯示屏和轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，顯示屏位于第一透明罩體的內(nèi)側(cè)，并隨轉(zhuǎn)動(dòng)裝置一起轉(zhuǎn)動(dòng)。第一透明罩體為柱體、球冠或柱體和球冠的組合，其中柱體為圓柱體、多邊形柱體或多片柱面的組合。第一透明罩體在顯示屏的光線出射區(qū)域?yàn)橥该鳡畹挠袡C(jī)玻璃或玻璃。顯示屏為垂直平面、傾斜平面或螺旋面。該發(fā)明提出的三維顯示裝置在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可以降低風(fēng)速、風(fēng)噪、風(fēng)阻。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的系統(tǒng)提供了一種新型旋轉(zhuǎn)屏幕，應(yīng)用到體三維顯示系統(tǒng)或稱為真三維圖像顯示系統(tǒng)中。本發(fā)明的關(guān)鍵技術(shù)方案是屏幕表面設(shè)計(jì)成條形或蜂窩孔狀或網(wǎng)狀，即屏幕表面有空隙穿過屏幕，空氣可以自由流過孔隙或網(wǎng)中的空隙，目的是減小了屏幕旋轉(zhuǎn)時(shí)的空氣阻力。因此本發(fā)明的新型旋轉(zhuǎn)屏幕不需要真空環(huán)境也能快速運(yùn)轉(zhuǎn)，而且有利于超大屏幕的實(shí)現(xiàn)。W011]該發(fā)明的系統(tǒng)包括單個(gè)或多個(gè)投影機(jī)；一套光中繼；一個(gè)電動(dòng)機(jī)；一個(gè)耦合電動(dòng)機(jī)上的旋轉(zhuǎn)軸；一個(gè)連接該旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)屏幕。在操作過程中，電動(dòng)機(jī)受系統(tǒng)控制旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)圍繞一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)屏幕；投影機(jī)形成一系列光柵化矯正的二維圖像；單個(gè)或多個(gè)投影機(jī)分時(shí)曝光的光束并傳送該光束，將光束直接或經(jīng)過多次反射最后投影到屏幕上。真三維顯示系統(tǒng)通過投影連續(xù)的二維圖像到一個(gè)快速旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)屏幕來產(chǎn)生一個(gè)體三維圖像。原理是利用人類視覺系統(tǒng)的視覺暫留，整合這些二維圖像，填充體三維空間，形成真三維圖像的視覺。該旋轉(zhuǎn)屏幕可以是葉片式，或葉片蜂窩式，或蜂窩式，或葉片螺旋式，或蜂窩螺旋式的旋轉(zhuǎn)屏幕。其中葉片的橫斷面呈流線形，葉片之間可以設(shè)計(jì)有空氣間隙或蜂窩空氣間隙，用以減小空氣阻力。螺旋式旋轉(zhuǎn)屏幕是一種由葉片或蜂窩條形片疊加組成一個(gè)螺旋式平面，兩片之間有一個(gè)旋轉(zhuǎn)夾角，多片依次旋轉(zhuǎn)排列后形成螺旋面。當(dāng)旋轉(zhuǎn)夾角為零時(shí)，該旋轉(zhuǎn)屏幕就是一種可以旋轉(zhuǎn)的普通的平板屏幕。[0022]該旋轉(zhuǎn)屏幕上，蜂窩空氣間隙通道方向與旋轉(zhuǎn)面的切線相同或呈弧形，弧形靠外側(cè)弧度小，弧形靠內(nèi)側(cè)弧度較大，以減小空氣阻力?；⌒纬鰵饪淄ǖ牢矀?cè)略向內(nèi)側(cè)引導(dǎo)氣流，減輕或抑制屏幕旋轉(zhuǎn)時(shí)的空氣離心作用。投影光線不對(duì)準(zhǔn)直接穿過該蜂窩空氣間隙的通道。蜂窩空氣間隙的通道可以接收來自旋轉(zhuǎn)軸側(cè)面一定角度的投影光線而產(chǎn)生漫反射或部分以一定角度折射穿過蜂窩空氣間隙后的產(chǎn)生漫反射。體三維顯示器，或稱為真三維顯示器，包括兩個(gè)基本部分提供圖像數(shù)據(jù)和投影機(jī)前端和把圖像提供給觀眾的后端。前端接收和處理來自計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)和指令，并生成圖像。后端主要有投影機(jī)和旋轉(zhuǎn)屏幕，并在操作期間轉(zhuǎn)動(dòng)。后端把前端提供的圖像傳到旋轉(zhuǎn)屏幕。由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)和效果1.該新型發(fā)明中的真三維顯示器旋轉(zhuǎn)屏幕具有空氣阻力小和質(zhì)量輕的特點(diǎn)，可以形成較大的顯示屏幕，同時(shí)減少或免除特殊的防護(hù)外殼和真空環(huán)境。2.該新型發(fā)明中的真三維顯示器系統(tǒng)具有較簡單的結(jié)構(gòu)，可以降低系統(tǒng)的成本。[0028]
[0029][0030]圖1是葉片的俯視圖。[0031]圖2是葉片式旋轉(zhuǎn)屏幕的投影面示意圖。[0032]圖3是葉片式旋轉(zhuǎn)屏幕的斜側(cè)面立體圖。[0033]圖4是葉片蜂窩式旋轉(zhuǎn)屏幕的投影面示意圖。[0034]圖5是葉片蜂窩式圓形旋轉(zhuǎn)屏幕的投影面示意圖。[0035]圖6是蜂窩式旋轉(zhuǎn)屏幕的投影面示意圖。[0036]圖7是蜂窩式圓形旋轉(zhuǎn)屏幕的投影面示意圖。[0037]圖8是葉片式螺旋面旋轉(zhuǎn)屏幕的俯視圖。[0038]圖9是葉片式螺旋面旋轉(zhuǎn)屏幕的斜側(cè)面立體圖。[0039]圖10是蜂窩式螺旋面旋轉(zhuǎn)屏幕的斜側(cè)面示意圖。[0040]圖11是單投影機(jī)葉片式旋轉(zhuǎn)屏幕真三維顯示器系統(tǒng)的投影面示意圖。[0041]圖12是單投影機(jī)葉片式旋轉(zhuǎn)屏幕真三維顯示器系統(tǒng)的側(cè)面示意圖。[0042]圖13是多投影機(jī)旋轉(zhuǎn)屏幕真三維顯示器示意圖。[0043]圖14是真三維顯示器系統(tǒng)-機(jī)箱式葉片式螺旋面旋轉(zhuǎn)屏幕的側(cè)面示意圖。[0044]圖15是真三維顯示器系統(tǒng)-懸掛式葉片式螺旋面旋轉(zhuǎn)屏幕的側(cè)面示意圖。[0045]圖16是真三維顯示器系統(tǒng)-落地式葉片式螺旋面旋轉(zhuǎn)屏幕的側(cè)面示意圖。[0046]圖17是螺旋面葉片分布的示意圖。[0047]圖18是改善螺旋面葉片分布的示意圖。
具體實(shí)施方式如圖1所示，葉片2是旋轉(zhuǎn)屏幕的主要部件。該圖中的葉片2連接旋轉(zhuǎn)軸3，使得旋轉(zhuǎn)軸3穿過葉片2中心。葉片2的橫斷面呈流線形，有利于加強(qiáng)機(jī)械強(qiáng)度和旋轉(zhuǎn)時(shí)減小空氣阻力。葉片2與葉片2之間留有空氣間隙或蜂窩4空氣間隙。設(shè)計(jì)較厚的葉片2內(nèi)留有孔狀空氣間隙形成蜂窩4狀，用以減小空氣阻力。當(dāng)葉片2旋轉(zhuǎn)時(shí)，氣流進(jìn)入蜂窩4的入孔，該蜂窩4空氣間隙通道方向與旋轉(zhuǎn)面的切線相同或呈弧形，弧形靠外側(cè)弧度小，弧形靠內(nèi)側(cè)弧度較大，以減小空氣阻力。弧形出氣孔通道尾側(cè)略向內(nèi)側(cè)引導(dǎo)氣流，減輕或抑制葉片 2旋轉(zhuǎn)時(shí)的空氣離心作用。如圖2和圖3所示，該圖中的葉片式旋轉(zhuǎn)屏幕1是一種由多片葉片2沿旋轉(zhuǎn)軸3 方向疊加組成一個(gè)矩形平面，旋轉(zhuǎn)屏幕1連接旋轉(zhuǎn)軸3，使得旋轉(zhuǎn)軸3在這個(gè)旋轉(zhuǎn)屏幕1平面中心，葉片2的橫斷面呈流線形，葉片2與葉片2之間留有空氣間隙，用以減小空氣阻力。如圖4所示，該圖中的葉片蜂窩式旋轉(zhuǎn)屏幕5是一種由多片葉片2疊加組成一個(gè)矩形平面，旋轉(zhuǎn)屏幕5連接旋轉(zhuǎn)軸3，使得旋轉(zhuǎn)軸3在這個(gè)旋轉(zhuǎn)屏幕5平面的中心，旋轉(zhuǎn)屏幕 5繞旋轉(zhuǎn)軸3快速旋轉(zhuǎn)，葉片2與葉片2之間留有孔狀空氣間隙形成蜂窩4，用以減小空氣阻力。如圖5所示，該圖中的葉片蜂窩式圓形旋轉(zhuǎn)屏幕6是一種由多片葉片2疊加組成一個(gè)圓形平面，旋轉(zhuǎn)屏幕6連接旋轉(zhuǎn)軸3，使得旋轉(zhuǎn)軸3在這個(gè)旋轉(zhuǎn)屏幕6的平面中心，旋轉(zhuǎn)屏幕6繞旋轉(zhuǎn)軸3快速旋轉(zhuǎn)，葉片2與葉片2之間留有孔狀空氣間隙形成蜂窩4，用以減小空氣阻力。如圖6所示，該圖中的蜂窩式旋轉(zhuǎn)屏幕7是一種由蜂窩4疊加組成一個(gè)矩形平面， 旋轉(zhuǎn)屏幕7連接旋轉(zhuǎn)軸3，使得旋轉(zhuǎn)軸3在這個(gè)旋轉(zhuǎn)屏幕7的平面中心，旋轉(zhuǎn)屏幕7繞旋轉(zhuǎn)軸3快速旋轉(zhuǎn)，空氣間隙形成蜂窩4，用以減小空氣阻力。如圖7所示，該圖中的蜂窩式圓形旋轉(zhuǎn)屏幕8是一種由蜂窩4疊加組成一個(gè)圓形平面，旋轉(zhuǎn)屏幕8連接旋轉(zhuǎn)軸3，使得旋轉(zhuǎn)軸3在這個(gè)旋轉(zhuǎn)屏幕8的平面中心，旋轉(zhuǎn)屏幕8繞旋轉(zhuǎn)軸3快速旋轉(zhuǎn)，空氣間隙形成蜂窩4狀，用以減小空氣阻力。如圖8和圖9所示，該圖中的葉片式螺旋面旋轉(zhuǎn)屏幕9是一種由葉片2疊加組成一個(gè)螺旋式曲面，旋轉(zhuǎn)屏幕9連接旋轉(zhuǎn)軸3，使得旋轉(zhuǎn)軸3在這個(gè)旋轉(zhuǎn)屏幕9平面的中心，葉片2的橫斷面呈流線形，用以減小空氣阻力，葉片2與葉片2之間有一個(gè)旋轉(zhuǎn)葉片夾角29， 多個(gè)葉片2依次旋轉(zhuǎn)排列后形成螺旋面。當(dāng)葉片夾角四為0度時(shí)，葉片式螺旋面旋轉(zhuǎn)屏幕 9就相當(dāng)于葉片式旋轉(zhuǎn)屏幕1，或葉片蜂窩式旋轉(zhuǎn)屏幕5。當(dāng)葉片夾角四為小角度時(shí)，葉片式螺旋面旋轉(zhuǎn)屏幕9可以具有校正旋轉(zhuǎn)掃描帶來的圖像扭曲的效果。當(dāng)葉片夾角四為較大角度時(shí)，葉片式螺旋面旋轉(zhuǎn)屏幕9就具有螺旋面掃描形成的圓柱體體顯示效果。當(dāng)N等于葉片數(shù)，葉片夾角四為180/N的角度時(shí)，葉片式螺旋面旋轉(zhuǎn)屏幕9就是一個(gè)360度全圓周覆蓋的螺旋面，如圖8和圖9所示。葉片2與葉片2之間留有空氣間隙，用來減小空氣阻力。葉片2與葉片2之間還可以嵌入蜂窩4空氣間隙，用來加強(qiáng)機(jī)械應(yīng)力和減小空氣阻力。如圖10所示，該圖中的蜂窩式螺旋面旋轉(zhuǎn)屏幕10是一種由蜂窩4條形片疊加組成一個(gè)螺旋式平面，旋轉(zhuǎn)屏幕10連接旋轉(zhuǎn)軸3，使得旋轉(zhuǎn)軸3在這個(gè)旋轉(zhuǎn)屏幕10平面的中心，蜂窩4條形片留有蜂窩狀空氣間隙，用以減小空氣阻力，蜂窩4條形片之間有一個(gè)旋轉(zhuǎn)夾角，多個(gè)蜂窩條形片依次旋轉(zhuǎn)排列后形成螺旋面。蜂窩4條形片之間的旋轉(zhuǎn)夾角的原理與圖8中所示的葉片夾角四類似或相同。當(dāng)夾角為0度時(shí)，蜂窩式螺旋面旋轉(zhuǎn)屏幕10就相當(dāng)于蜂窩式旋轉(zhuǎn)屏幕7。當(dāng)夾角為小角度時(shí)，蜂窩式螺旋面旋轉(zhuǎn)屏幕10可以具有校正旋轉(zhuǎn)掃描帶來的圖像扭曲的效果。當(dāng)夾角為較大角度時(shí)，蜂窩式螺旋面旋轉(zhuǎn)屏幕10就具有螺旋面掃描形成的圓柱體體顯示效果。當(dāng)N等于蜂窩片數(shù)，夾角為180/N的角度時(shí)，蜂窩式螺旋面旋轉(zhuǎn)屏幕10就是一個(gè)360度全圓周覆蓋的螺旋面。[0056]如圖17所示，該圖中的葉片螺旋M中有葉片或蜂窩條形片，實(shí)現(xiàn)簡單旋轉(zhuǎn)分布。 其中處理后的交替的二維圖像輸出的投影可以定義為旋轉(zhuǎn)屏幕同等面積覆蓋，如圖中圓柱體25的剖面所示。圖18中的插入葉片螺旋沈分段靠螺旋面外側(cè)插入更多的葉片或蜂窩條形片而形成多層分布，如圖中多圓柱體27的剖面。多層分布的效果是在一定的數(shù)據(jù)傳輸和處理能力的條件下，盡可能提高顯示器圖像的分辨率，而且圖像顯示更均勻。如圖11和圖12所示，該系統(tǒng)是一個(gè)單投影機(jī)真三維顯示器的實(shí)施方案，包括單個(gè)高速投影機(jī)12 ；—套包括多個(gè)反射鏡11的光中繼；一個(gè)電動(dòng)機(jī)；一個(gè)耦合電動(dòng)機(jī)上的旋轉(zhuǎn)軸3 ；—個(gè)連接該旋轉(zhuǎn)軸3的葉片式旋轉(zhuǎn)屏幕1。多個(gè)反射鏡11和旋轉(zhuǎn)軸和葉片式旋轉(zhuǎn)屏幕1都固定在旋轉(zhuǎn)平臺(tái)13上，平臺(tái)13的中心有一個(gè)孔16。在操作過程中，電動(dòng)機(jī)受系統(tǒng)控制旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)圍繞一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸3的旋轉(zhuǎn)屏幕1和多個(gè)反射鏡11 ；投影機(jī)12分時(shí)曝光并通過孔16傳送光束，將光束經(jīng)過多次反射投影到旋轉(zhuǎn)屏幕1上。如圖12側(cè)面示意圖所示，入射光14不水平對(duì)準(zhǔn)直接穿過葉片2中的空氣間隙通道，來自旋轉(zhuǎn)軸3側(cè)面一定角度的入射光14在旋轉(zhuǎn)屏幕1入射面產(chǎn)生漫反射，或部分入射光14以一定角度折射穿過空氣間隙后的產(chǎn)生漫反射15。圖11和圖12中真三維顯示器系統(tǒng)的葉片式旋轉(zhuǎn)屏幕1可以由普通的矩形或圓形屏幕，或圖4中的葉片蜂窩式旋轉(zhuǎn)屏幕5，或圖5中的葉片蜂窩式圓形旋轉(zhuǎn)屏幕6， 或圖6中的蜂窩式旋轉(zhuǎn)屏幕7，或圖7中的蜂窩式圓形旋轉(zhuǎn)屏幕8等替代，構(gòu)成各種不同特點(diǎn)的真三維顯示器系統(tǒng)的實(shí)施方案。如圖13所示，該系統(tǒng)是一個(gè)多投影機(jī)真三維顯示器的實(shí)施方案，包括多個(gè)投影機(jī)17 ；—個(gè)電動(dòng)機(jī)；一個(gè)耦合電動(dòng)機(jī)上的旋轉(zhuǎn)軸；一個(gè)連接該旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)屏幕19。在操作過程中，電動(dòng)機(jī)受系統(tǒng)控制旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)圍繞一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)屏幕19 ；多個(gè)投影機(jī)17接受脈沖光源18分時(shí)依次曝光的光束直接投影到旋轉(zhuǎn)屏幕19上。旋轉(zhuǎn)屏幕19可以是普通的矩形或圓形屏幕，或圖4中的葉片蜂窩式旋轉(zhuǎn)屏幕5，或圖5中的葉片蜂窩式圓形旋轉(zhuǎn)屏幕6，或圖6中的蜂窩式旋轉(zhuǎn)屏幕7，或圖7中的蜂窩式圓形旋轉(zhuǎn)屏幕8。如圖14所示，該系統(tǒng)是一個(gè)單投影機(jī)真三維顯示器的固定機(jī)箱實(shí)施方案，包括 單個(gè)高速投影機(jī)12 ；—個(gè)電動(dòng)機(jī)22 ；—個(gè)連接電動(dòng)機(jī)22且安裝在固定機(jī)箱20上的固定軸 21 ；一個(gè)連接電動(dòng)機(jī)22的葉片式螺旋面旋轉(zhuǎn)屏幕9。在操作過程中，電動(dòng)機(jī)22受系統(tǒng)控制旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)屏幕9 ；投影機(jī)12分時(shí)曝光的光束直接投影到旋轉(zhuǎn)屏幕9上。投影機(jī)12分時(shí)曝光控制和旋轉(zhuǎn)屏幕9的旋轉(zhuǎn)同步可以通過有線或無線或光通訊傳輸同步信號(hào)來實(shí)現(xiàn)。 旋轉(zhuǎn)屏幕9可以由圖10中的蜂窩式螺旋面旋轉(zhuǎn)屏幕10來替代。如圖15所示，該系統(tǒng)是一個(gè)單投影機(jī)真三維顯示器的天花板固定旋轉(zhuǎn)屏幕的實(shí)施方案，包括單個(gè)高速投影機(jī)12 ；—個(gè)電動(dòng)機(jī)22 ；—個(gè)連接電動(dòng)機(jī)22的固定軸21 ；固定軸21安裝固定在天花板23上；一個(gè)連接電動(dòng)機(jī)22的葉片式螺旋面旋轉(zhuǎn)屏幕9。在操作過程中，電動(dòng)機(jī)22受系統(tǒng)控制旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)屏幕9 ；投影機(jī)12分時(shí)曝光的光束直接投影到旋轉(zhuǎn)屏幕9上。投影機(jī)12分時(shí)曝光控制和旋轉(zhuǎn)屏幕9的旋轉(zhuǎn)同步可以通過有線或無線或光通訊傳輸同步信號(hào)來實(shí)現(xiàn)。旋轉(zhuǎn)屏幕9可以由圖10中的蜂窩式螺旋面旋轉(zhuǎn)屏幕10來替代。如圖16所示，該系統(tǒng)是一個(gè)單投影機(jī)真三維顯示器的天花板固定旋轉(zhuǎn)屏幕的實(shí)施方案，包括單個(gè)高速投影機(jī)12 ；—個(gè)電動(dòng)機(jī)22 ；—個(gè)連接電動(dòng)機(jī)22的旋轉(zhuǎn)軸3 ；—個(gè)連接旋轉(zhuǎn)軸3的葉片式螺旋面旋轉(zhuǎn)屏幕9，投影機(jī)12安裝在天花板23上。在操作過程中，電動(dòng)機(jī)22受系統(tǒng)控制旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)屏幕9 ；投影機(jī)12分時(shí)曝光的光束直接投影到旋轉(zhuǎn)屏幕 9上。投影機(jī)12分時(shí)曝光的光束直接投影到旋轉(zhuǎn)屏幕9上。投影機(jī)12分時(shí)曝光控制和旋轉(zhuǎn)屏幕9的旋轉(zhuǎn)同步可以通過有線或無線或光通訊傳輸同步信號(hào)來實(shí)現(xiàn)。旋轉(zhuǎn)屏幕9可以由圖10中的蜂窩式螺旋面旋轉(zhuǎn)屏幕10來替代。
權(quán)利要求1.一種真三維顯示系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)屏幕和系統(tǒng)包括單個(gè)或多個(gè)投影機(jī)、一套光中繼、一個(gè)電動(dòng)機(jī)、一個(gè)耦合電動(dòng)機(jī)上的旋轉(zhuǎn)軸、一個(gè)連接該旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)屏幕；電動(dòng)機(jī)受系統(tǒng)控制旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)圍繞一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)屏幕；投影機(jī)形成一系列光柵化矯正的二維圖像；單個(gè)或多個(gè)投影機(jī)分時(shí)曝光的光束并傳送該光束，將光束直接或經(jīng)過多次反射最后投影到屏幕上；其特征是該旋轉(zhuǎn)屏幕有空氣間隙，旋轉(zhuǎn)屏幕旋轉(zhuǎn)時(shí)空氣穿過旋轉(zhuǎn)屏幕面上的間隙。
2.如權(quán)利要求1所述的真三維顯示系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)屏幕，其特征是由多片葉片疊加組成一個(gè)矩形或圓形平面，旋轉(zhuǎn)屏幕連接旋轉(zhuǎn)軸，使得旋轉(zhuǎn)軸在這個(gè)平面中心，葉片的橫斷面呈流線形，葉片之間留有用以減小空氣阻力的空氣間隙。
3.如權(quán)利要求1所述的真三維顯示系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)屏幕，其特征是由多片葉片疊加組成一個(gè)矩形或圓形平面，旋轉(zhuǎn)屏幕連接旋轉(zhuǎn)軸，使得旋轉(zhuǎn)軸在這個(gè)平面中心，葉片的橫斷面呈流線形，葉片之間留有用以減小空氣阻力的蜂窩狀空氣間隙。
4.如權(quán)利要求1所述的真三維顯示系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)屏幕，其特征是由大量蜂窩孔隙或網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)組成一個(gè)矩形或圓形平面，旋轉(zhuǎn)屏幕連接旋轉(zhuǎn)軸，使得旋轉(zhuǎn)軸在這個(gè)平面中心，孔狀空氣間隙排列成用以減小空氣阻力的蜂窩狀或網(wǎng)狀。
5.如權(quán)利要求1所述的真三維顯示系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)屏幕，其特征是由葉片疊加組成一個(gè)螺旋式平面，旋轉(zhuǎn)屏幕連接旋轉(zhuǎn)軸，使得旋轉(zhuǎn)軸在這個(gè)平面中心，葉片的橫斷面呈流線形； 葉片之間留有用以減小空氣阻力的空氣間隙或蜂窩狀空氣間隙；葉片之間有一個(gè)旋轉(zhuǎn)夾角，多個(gè)葉片依次旋轉(zhuǎn)排列后形成螺旋面。
6.如權(quán)利要求1所述的真三維顯示系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)屏幕，其特征是由蜂窩條形片疊加組成一個(gè)螺旋式平面，旋轉(zhuǎn)屏幕連接旋轉(zhuǎn)軸，使得旋轉(zhuǎn)軸在這個(gè)平面中心，蜂窩條形片留有用以減小空氣阻力的蜂窩狀或網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)空氣間隙；蜂窩條形片之間有一個(gè)旋轉(zhuǎn)夾角，多個(gè)蜂窩條形片依次旋轉(zhuǎn)排列后形成螺旋面。
7.如權(quán)利要求3、權(quán)利要求4、權(quán)利要求5或權(quán)利要求6中所述的旋轉(zhuǎn)屏幕，其特征是 屏幕上留有蜂窩空氣間隙，該蜂窩空氣間隙通道方向與旋轉(zhuǎn)面的切線相同，呈用以減小空氣阻力的弧形，弧形靠外側(cè)弧度小，弧形靠內(nèi)側(cè)弧度較大；弧形出氣孔通道尾側(cè)略向內(nèi)側(cè)引導(dǎo)氣流；投影光線不對(duì)準(zhǔn)直接穿過該蜂窩空氣間隙的通道。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種真三維顯示系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)屏幕和系統(tǒng)，包括單個(gè)或多個(gè)投影機(jī)；一套光中繼；一個(gè)電動(dòng)機(jī)；一個(gè)耦合電動(dòng)機(jī)上的旋轉(zhuǎn)軸；一個(gè)連接該旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)屏幕。在操作過程中，投影機(jī)分時(shí)曝光的光束并傳送該光束到旋轉(zhuǎn)屏幕上。該旋轉(zhuǎn)屏幕有空氣間隙，旋轉(zhuǎn)屏幕旋轉(zhuǎn)時(shí)空氣自由穿過旋轉(zhuǎn)屏幕面上的間隙。該實(shí)用新型中的旋轉(zhuǎn)屏幕具有空氣阻力小和質(zhì)量輕的特點(diǎn)，可以形成較大的顯示屏幕，同時(shí)減少或免除特殊的防護(hù)外殼和真空環(huán)境。該實(shí)用新型中的真三維顯示系統(tǒng)具有較簡單的結(jié)構(gòu)，可以降低系統(tǒng)的成本。
文檔編號(hào)G03B21/60GK202093312SQ201020525179
公開日2011年12月28日 申請(qǐng)日期2010年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月12日
發(fā)明者程亞奇 申請(qǐng)人:程亞奇