[发明专利]一种利用超声波干扰技术实现全息投影的系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于全息与投影显示技术领域，尤其是涉及一种利用超声波干扰技术实现全息投影的系统及方法。

背景技术

全息投影就是一种在空气中立体成像的技术，不同于平面银幕投影仅仅在二维表面通过透视、阴影等效果实现立体感，全息投影技术是真正呈现3D的影像，可以从360°的任何角度观看影像的不同侧面。最早是由美国的一位理工研究生实现出来的，是利用“海市蜃楼”原理，在水蒸气中成像，只能在水蒸气中投影，后来其它国家的一些公司、科研院所也相继研究出了利用激光投射及旋转镜等方法成像的技术，有激光投射空气将氮氧分离的，形成小型爆炸来折射光，虽然是物理变化但是安全稳定性还是不高。

让光线可以在通过空气时产生立体投影，是研究人员一直探索的。本发明针对目前国内使用技术均为国外所有，并且全球范围内尚无声波传导技术成像的现状，利用声波的干扰振动让空气产生有序振动，形成空气屏，从而达到了空气中的立体成像效果。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种利用超声波干扰技术实现全息投影系统及方法，本发明改变了原有3D投影仪播放需搭配3D眼镜的局限性，达到空气中3D成像效果，适用区域范围广。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种利用超声波干扰技术实现全息投影的系统，包括变频的超声波发射结构、光投影结构和中控结构，所述光投影结构通过USB接口与计算机或智能终端设备相连接，所述超声波发射结构、所述光投影结构分别通过电路与所述中控结构相连，所述光投影结构设置于所述超声波发射结构上方，所述超声波发射结构包括电源电路、超声波发生器、放大电路、比较器和换能器，所述超声波发生器中设有微控制处理器，所述电源电路的电源输出端与所述超声波发生器的电源输入端连接，所述超声波发生器的信号输出端与所述放大电路的信号输入端连接，所述放大电路的信号输入端与所述比较器的信号输入端连接，所述比较器的信号输出端与所述换能器的信号输出端连接，所述光投影结构包括依次排列的背光源、正心菲涅尔镜、宽温液晶屏和偏心菲涅尔镜、光投射头，所述光投射头为二或三片式摄影头。

优选地，所述超声波发射结构还包括声波投射口，所述光投射头与所述声波投射口之间的距离不超过1cm。

优选地，所述背光源为高强度的红色激光。

优选地，所述宽温液晶屏的存储温度为-20～70℃，工作温度为0～50℃。

一种利用超声波干扰技术实现全息投影的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)超声波发射结构向空气发射声波，带动所述声波发射器面前0.5～1.3m处范围在50cm*60cm*70cm内的空气分子发生有序振动，形成多层次的空气振动流，所述空气振动流形成一个空气屏幕；

(2)背光源通过光学结构不断反射叠加形成层叠光；

(3)步骤(2)中所述的层叠光透射到步骤(1)所述空气屏幕中，形成全息投影图。

优选地，步骤(1)中超声波发射结构的振动频率范围为0.08～0.15MHz。

优选地，步骤(2)中的所述光学结构包括依次排列的正心菲涅尔镜、宽温液晶屏、偏心菲涅尔镜和光投射头。

优选地，步骤(2)中所述的背光源采用高强度红色激光。

优选地，所述光投射头与所述超声波发射结构的声波投射口距离不超过1cm。

优选地，步骤(3)中所述的空气屏幕由漏斗形的透明罩来隔绝外界干扰。

本发明通过超声波发射结构前面的空气分子的有序振动形成空气屏幕，再将投射的图像与此空气屏幕结合，改变了原有3D投影仪播放需搭配3D眼镜的局限性，达到空气分子的3D成像效果，可以在任何地方使用，适用区域范围广，条件简单，使用寿命长，而且危险性小。

附图说明

图1是本发明的结构示意图

图中：1、计算机 2、超声波发射结构 3、光投影结构 4、透明罩 5、中控结构 6、背光源 7、正心菲涅尔镜 8、宽温液晶屏 9、偏心菲涅尔镜 10、光投射头 11、声波投射口

具体实施方式