[发明专利]基于组合屏幕的俯仰多视角悬浮式全景空间三维显示装置

摘要

本发明公开了基于组合屏幕的俯仰多视角悬浮式全景空间三维显示装置，包括：组合式偏折型散射屏、高速投影机、图像控制模块、转动检测模块、电机和传动机构。高速投影机把三维物体不同俯仰视角的水平360°视场组合图像同时投影到组合式偏折型散射屏上的不同区域。组合式偏折型散射屏的每个区域均可控制不同角度入射光线的垂直偏折及发散角度和水平发散角度，保证围绕观看的不同高度的观察者的双眼都能观察到与其视点位置相符合的立体图像，实现再现的三维场景悬浮于组合式偏折型散射屏的上方。本发明中俯仰多视角悬浮式全景空间三维显示具有供多人俯仰多视角、水平360°全视场裸眼同时观看、空间遮挡消隐、可探入触摸交互等特点。

主权项

一种基于组合屏幕的俯仰多视角悬浮式全景空间三维显示装置，其特征在于，包括：透射组合式偏折型散射屏、高速投影机、图像控制模块、转动检测模块、电机和传动机构，所述的透射组合式偏折型散射屏和传动机构相连，通过所述的电机的转动，带动所述的透射组合式偏折型散射屏转动，所述的透射组合式偏折型散射屏的转轴与所述的高速投影机的投影镜头光轴相重合；所述的高速投影机处在所述的透射组合式偏折型散射屏的下方，并往上方投影，投影图像落在所述的透射组合式偏折型散射屏上；所述的高速投影机还依次连接有图像控制模块和转动检测模块；所述的透射组合式偏折型散射屏由主偏折角度不同的多个透射偏折型散射子屏组合拼接而成，每个透射偏折型散射子屏对应于一个俯仰视角；其中，每个透射偏折型散射子屏由光栅方向互相平行的透射式锯齿型光栅和柱面光栅构成，所述的透射式锯齿型光栅由多个三角柱状结构连续排列构成，每一个透射偏折型散射子屏中的透射式锯齿型光栅中所有三角柱状结构的倾斜角相同；所述的转动检测模块探测所述的透射组合式偏折型散射屏的转速及每个透射偏折型散射子屏的起始位置，并将其探测的转速和起始位置的信号传给图像控制模块；所述的图像控制模块根据接收到的信号控制所述的高速投影机投影图像序列的初始位置及所述的高速投影机的帧频，实现所述的高速投影机的投影图像序列与所述的透射组合式偏折型散射屏转动的同步。