[发明专利]一种空中成像系统及空中成像方法

说明书

技术领域

本发明涉及全息显示成像领域，特别是一种空中成像系统及空中成像方法。

背景技术

现有技术中，成像是通过一块半透半反射玻璃，将屏幕的影像反射，虚像沿着反射路径反向延长，最终形成一个虚像在玻璃里面（镜子原理），由于半透半反玻璃可以看到玻璃背后，虚像跟玻璃背后的景物融合，从视角上虚像成为了一个在空中显示的全息影像，但这种成像的缺点是只能看不能摸，同时影像的清晰度不高。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种高清成像系统，利用光学组件和逆反射材料在空中显示图像，提高图像的明亮度，并可供观看者触摸，给人真实感。

本发明采用的技术方案为：

一种空中成像系统，包括罩体，罩体上设有供观看的开口，罩体的底部设有用于显示图像的显示器，显示器的上方设有呈45度倾斜设置的供显示器发出光线中的部分穿过的半透半反射镜片，显示器发出的光线中有一部分垂直穿过半透半反射镜片，半透半反射镜片上方设有用于对穿过半透半反射镜片后的光线进行聚焦的光学组件，罩体的顶部设有用于对聚焦后的光线进行逆反射的逆反射层，经逆反射后的光线经过光学组件射向半透半反射镜片，一部分逆返回的光线经半透半反射镜片正面全反射至处于开口前方的成像位置进行空中成像。

优选地，所述逆反射层由逆反射材料形成，所述逆反射材料包括但不限于工程级逆反射材料、广告级逆反射材料或钻石级逆反射材料。

优选地，所述半透半反射镜片由反射率为30%~70%且透光率为30%~70%的半透半反射材料形成。

更优选地，所述半透半反射材料包括但不限于PC、PMMA、PET或玻璃。

优选地，所述显示器为图像发生器，所述图像发生器包括但不限于液晶显示器、LED显示器、OLED显示器或投影器。

优选地，所述光学组件包括但不限于凸透镜、单菲涅尔透镜、双菲涅尔透镜或不同焦距的菲涅尔透镜。

本发明还提供一种空中成像方法，包括以下步骤：

1）处于罩体底部的显示器发出方向朝上的光线，显示器发出的光线中有一部分穿过呈45°倾斜设置的半透半反射镜片；

2）穿过半透半反射镜片的光线射向处于半透半反射镜片上方的光学组件，光学组件对穿过半透半反射镜片的光线进行聚焦；

3）经过光学组件聚焦后的光线朝上射向处于光学组件上方的逆反射层，逆反射层使得光线逆向，光线原路返回射向光学组件；

4）原路返回射向光学组件的光线穿过光学组件，并朝下射向半透半反射镜片；

5）朝下射向半透半反射镜片中的部分光线经过半透半反射镜片正面全反射至处于罩体上开口前方的成像位置进行空中成像。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明提供一种空中成像系统及空中成像方法，显示器发出的部分光线依次经过半透半反射镜片和光学组件，再经逆反射层原路返回至半透半反射镜片上，再有部分返回的光线经半透半反射镜片正面全反射至处于开口前方的成像位置进行空中成像，这样将图像显示在空中，提高显示图像的明亮度，图像处于观看者的前方，观看者伸手可穿透性的触摸到图像，在视觉体验上得到前所未有的视觉体验，给人真实感。

附图说明

图1为本发明提供的一种空中成像系统的示意图；

图2为本发明提供的一种空中成像系统的剖视图；

图3为本发明提供的一种空中成像系统形成图像的步骤示意图一；

图4为本发明提供的一种空中成像系统形成图像的步骤示意图二。

具体实施方式

根据附图对本发明提供的优选实施方式做具体说明。