一种虚拟影像显示系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种虚拟影像显示系统，包括机体、透光屏幕以及设置在机体内的影像源；影像源用于产生彩色影像光并发送至透光屏幕上；透光屏幕包括透明基板和设置在透明基板的表面上的光学薄膜，光学薄膜对于影像源产生的彩色影像光以及环境光中与彩色影像光的波长相同的第一环境光具有高反射率，对于第二环境光具有高透过率，第二环境光为不符合第一环境光的波长条件的环境光。本实用新型专利技术解决了现有的投影反射型幻影成像系统难以让观看者看到清晰的高对比度的、具有真实感以及融入环境感的拟真化全息立体影像的技术问题，本实用新型专利技术可以让观察者看到逼真、清晰、色彩艳丽、高对比度、高影像亮度的、在空中成像的虚拟影像。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种虚拟影像显示系统。
技术介绍
传统投影是将影像直接成像在一个不透明或者透明的屏幕平面上，是2D平面影像，没有立体或全息观赏效果。虽然已有部分用于大型舞台的投影反射型幻影成像系统，如专利CN 1294517 C、CN1166210A、CN1035777A，其所使用的用于反射投影系统的影像光的反射屏幕，均无制备有特别对应于影像源三色特定波长发光的具有波长选择性反射特性的光学膜层，因此观察者看到的通过反射成像的影像质量较差(亮度与对比度低，色彩饱和度低)，无法获得逼真、清晰、色彩艳丽、高对比度、高影像亮度的、从而具有高拟真度的彩色影像，从而难以欣赏到逼真的立体和全息感受的影像显示。现有技术通常使用的是具有宽谱反射特性的反射膜系，其光反射针对的是一个从包括大部分可见光范围内(420nm到750nm)的、具有较广连续波长范围的光波全部予以反射，这样会导致无分别地将环境光与影像光全部予以反射，会因环境光的大量掺入而造成影像光本身最终成像显示品质的劣化，难以让观看者看到清晰的、高对比度的、具有真实感以及融入环境感的拟真化全息立体影像。
技术实现思路
为了解决现有的投影反射型幻影成像系统难以让观看者看到清晰的高对比度的、具有真实感以及融入环境感的拟真化全息立体影像的技术问题，本技术提供一种虚拟影像显示系统。本技术的技术解决方案:一种虚拟影像显示系统，其特殊之处在于:包括机体、透光屏幕以及设置在机体内的影像源；所述影像源用于产生彩色影像光并发送至透光屏幕上；所述透光屏幕包括透明基板和设置在透明基板的表面上的光学薄膜，所述光学薄膜对于影像源产生的彩色影像光以及环境光中与彩色影像光的波长相同的第一环境光具有高反射率，对于第二环境光具有高透过率，所述第二环境光为不符合第一环境光的波长条件的环境光。上述影像源产生的彩色影像光是波长在605?680nm的第一光、波长在500?565nm的第二光和波长在420?490nm的第三光中一种或多种的混合。上述光学薄膜包括反射层，所述反射层为对彩色影像光以及环境光中与彩色影像光的波长相同的第一环境光具有高反射率，对第二环境光具有高透过率。上述光学薄膜还包括涂覆在反射层上的透镜层，所述透镜层是薄膜光学透镜或者薄膜光学透镜阵列，所述薄膜光学透镜或薄膜光学透镜阵列用于对彩色影像光或环境光加以调制改变其光路中光线的发散或汇聚的特性。上述薄膜光学透镜为菲涅耳透镜，所述薄膜光学透镜阵列为菲涅耳透镜阵列。上述透明基板的材料为透明玻璃、透明陶瓷或无机电介质材料或透明有机化合物；所述透明基板的厚度为0.0lmm?500mmo上述透明陶瓷或无机电介质材料包括透明氧化铝、烧结白刚玉、氧化镁、氧化铍、氧化钇、氧化钇-二氧化锆、砷化镓、硫化锌、砸化锌、氟化镁或氟化钙。上述透明有机材料包括PMMA、PC、PS、PET、PETG、透明ABS、透明PP、透明PA、SAN、MS、MBS、PES、J.D 系列光学树脂、CR-39、TPX、HEMA、F4、F3、EFP、PVF、PVDF、EP、PF、UP、醋酸纤维素、硝酸纤维素或EVA ；所述PES为聚醚砜；所述J.D系列光学树脂为PES的共聚衍生物；SAN为苯乙烯/丙烯腈共聚物，TPX为聚甲基-1-戊稀，BS为25%丁二烯/75%苯乙烯共聚物，CR-39为双烯丙基二甘醇碳酸酯聚合物，HEMA为聚咿基丙烯酸羟乙酯。上述反射层为厚度在5nm?100nm的金属镀层、或粒径为5nm?500nm的纳米金属粒子涂层、或厚度为5nm?100nm的电介质材料镀层中的一层或者多层的组合。上述金属镀层的材料为铝、银、金、铜、铬、铂和铑中的一种或是多种的混合；所述电介质材料镀层的材料为一氧化硅、氟化镁、二氧化硅、三氧化二铝、烧结白刚玉、氧化镁、氧化铍、氧化钇、氧化钇-二氧化锆、砷化镓、硫化锌、砸化锌、氟化钙中的一种或多种的混入口 ο本技术所具有的优点:本技术可以让观察者看到逼真、清晰、色彩艳丽、高对比度、高影像亮度的、在空中成像的虚拟影像，该影像可以有效地与环境融为一体，让观看者不使用任何立体眼镜的辅助，裸眼即可观察到具有立体和全息感受的影像显示。【附图说明】图1为本技术的结构示意图；图2为环境光经过透光屏幕的透过示意图；图3为光学薄膜的反射层的工作原理示意图；图4为光学薄膜的透镜层的工作原理示意图；其中图4a为汇聚示意图；图4b为发散示意图；其中附图标记为:1-影像源，2-透光屏幕，3-光学薄膜，4-空间虚拟成像。【具体实施方式】如图1所示，本技术一种虚拟影像显示系统的结构示意图，包括计算机控制系统、视频信号接口、机体、透光屏幕2以及设置在机体内的影像源I ;计算机控制系统通过视频信号接口与影像源I连接。影像源I用于产生彩色影像光并发送至透光屏幕上；透光屏幕2的表面上设置有光学薄膜3，光学薄膜3对于影像源产生的彩色影像光以及环境光中与彩色影像光的波长相同的第一环境光具有高反射率，对于与彩色影像光的波长不同的第二环境光具有高透过率，第二环境光为不符合第一环境光的条件的环境光。如图2所示，连续光谱的自然环境光大部分透过。影像源I包括一个由三色特定波长发光:红￠05?680nm)、绿(500?565nm)、蓝(420?490nm)的形成的彩色影像；一个或者多个影像源将上述具有特定波长特征的彩色影像发光输出到设定的光路中去；光学薄膜包括反射层，反射层为对彩色影像光以及环境光中与彩色影像光的波长相同的第一环境光具有高反射率，对第二环境光具有高透过率。为了能够调整空间虚拟成像的距离，光学薄膜还包括涂覆在反射层上的透镜层，所述透镜层包括透明基板以及设置在透明基板上的薄膜光学透镜或者薄膜光学透镜阵列，薄膜光学透镜或薄膜光学透镜阵列用于对彩色影像光或环境光加以调制改变其光路的发散或汇聚的特性。例如当薄膜光学透镜为使用菲涅耳透镜的时候，所述薄膜光学透镜阵列为菲涅耳透镜阵列。透光屏幕的材料为透明玻璃、透明陶瓷、透明有机化合物或聚合物或单晶；透光屏幕的厚度为0.0lmm?500mmo影像源产生的彩色影像光是波长在605?680nm的红光、波长在500?565nm的绿光和波长在420?490nm的蓝光中一种或多种的混合。该膜层用于反射从影像源发出的由特定波长，如红(605?680nm)、绿(500?565nm)、蓝(420?490nm)，混合形成的彩色影像光；另外薄膜光学透镜或者薄膜光学透镜阵列，如菲涅耳透镜或菲涅耳透镜阵列，该薄膜光学透镜系统可以对成像光或环境光加以调制改变其光路的发散或汇聚的特性。影像源发出的影像光是由特定波长，如红￠05?680nm)、绿(500?565nm)、蓝(420?490nm)，单一或者混合发出所形成的彩色影像光。影像源发出的影像光是由特定波长，如红(605?680nm)、绿(500?565nm)、蓝(420?490nm)，单一或者混合发出所形成的彩色影像光。透光屏幕是用对于可见光透明的材料制成的硬质或者柔性基板，厚度为0.0lmm?500mm，材料为透明玻璃、透明当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种虚拟影像显示系统，其特征在于：包括机体、透光屏幕以及设置在机体内的影像源；所述影像源用于产生彩色影像光并发送至透光屏幕上；所述透光屏幕包括透明基板和设置在透明基板的表面上的光学薄膜，所述光学薄膜对于影像源产生的彩色影像光以及环境光中与彩色影像光的波长相同的第一环境光具有高反射率，对于第二环境光具有高透过率，所述第二环境光为不符合第一环境光的波长条件的环境光。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郭滨刚，赵九阳，徐和平，
申请(专利权)人：郭滨刚，赵九阳，
类型：新型
国别省市：陕西;61