一种图像悬浮显示装置及3D显示器制造方法及图纸

本发明专利技术提供的图像悬浮显示装置，利用了LED显示阵列单元的显示区域与反射玻璃的反射区域相匹配，突破了显示光源分辨率对悬浮图像的画幅大小的限制，解决了显示光源的分辨率利用率不高的问题，同时首次采用回字型LED显示阵列，大大提高了四个角的屏幕利用率。另外，该系统还增加了消杂光的滤光镜系统，提高了动态图像悬浮的对比度，增强了悬浮视觉的效果，本发明专利技术使动态图像悬浮的画幅尺寸得以增大，整个系统的观察方向的横向相对尺寸得以减小，为大尺寸悬浮显示屏的设计提供了方便，并且使观察者可以在更加舒适的视觉范围内对所显示的动态图像进行观察。本发明专利技术还提供一种3D显示器。

An image suspension display device and 3D display

The image suspension display device provided by the invention utilizes the display area of the LED display array unit to match the reflection area of the reflecting glass, breaks through the limitation of the display light source resolution on the size of the picture of the suspension image, solves the problem of low resolution utilization ratio of the display light source, and adopts the palindrome LED display for the first time. The display array greatly improves the screen utilization of four corners. In addition, the system adds a filter system for eliminating stray light, improves the contrast of the suspension of the dynamic image, and enhances the effect of the suspension vision. The invention enlarges the frame size of the suspension of the dynamic image, and decreases the transverse relative size of the observation direction of the whole system, thus improving the design of the large-scale suspension display screen. It provides convenience and allows the observer to observe the displayed dynamic image in a more comfortable visual range. The invention also provides a 3D display.

【技术实现步骤摘要】
一种图像悬浮显示装置及3D显示器
本专利技术涉及显示领域，特别涉及一种图像悬浮显示装置及3D显示器。
技术介绍
以LED显示器作为显示光源的动态图像悬浮显示装置的主要优点是：它可以对物体的动态图像进行大幅面、高对比度、立体的悬浮展示。并且观察者不需要借助任何其它器材就可以在宽广的视场和视距范围内随心所欲地观看，同时LED可以拼接成任意形状图像。现有技术中，如图1所示，丹麦的兰博(RAMBOLL)公司生产的——多方位三维显示(Cheoptics360)系统，包括投影仪1和显示装置，显示装置包括屏幕2和镀膜反射镜3，观看者4在显示装置的外侧。显示装置的屏幕2是由形状大小相同的四个等腰直角三角形组成，屏幕2水平放置，大小相同的四个等腰直角三角形组成一个正方形屏幕，四个等腰直角三角形的顶点位于正方形屏幕的中心。投影仪1位于屏幕2的正上方，并位于正方形屏幕的中心轴线上；镀膜反射镜3也是由四块等腰三角形镀膜反射镜组成，每块镀膜反射镜的顶角顶点落在正方形屏幕2的中心并与其成45°角放置，四块镀膜反射镜3组成金字塔形状。观看者4在显示装置外侧观察，观察高度与镀膜反射镜3的高度一致且正对镀膜反射镜3时观察效果最好。通过投影仪1可将影像投影到屏幕2上，屏幕2上的影像通过镀膜反射镜3反射到前方，被观看者4接收，观察到具有悬浮视差的动态图像，投影到屏幕2的图像边界通常为四个矩形，如图2所示，其在倒金字塔腔体内的成像区域也是矩形，即成像区域5所示。多方位三维显示(Cheoptics360)系统的缺点是：(1)该系统用投影仪作为显示光源。由于投影仪有固有的分辨率，所以图像画幅越大，分辨率和对比度就越低。这限制了其画幅的尺寸；(2)该系统单幅图像对投影仪分辨率的利用率很低。该技术是将投影仪投在屏幕上的图像分成四个区域，四个区域分别对应四个方向所观察到的图像，导致单幅图像的分辨率利用率不足1/4，且单幅图像为矩形，使其总的图像利用率只有1/2。(3)该系统没有消杂光装置，杂光对动态悬浮图像的对比度影响很大。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种图像悬浮显示装置及3D显示器，突破了显示光源分辨率对悬浮图像的画幅大小的限制，解决了显示光源的分辨率利用率不高的问题。第一方面中，本专利技术提供一种图像悬浮显示装置，包括由具有等腰梯形结构的反射玻璃围成的反射组件、设置在所述反射组件底部的回字型LED显示阵列、与所述回字型LED显示阵列连接的图像处理电路单元以及用于为所述图像处理电路单元提供图像数据的存储器，所述回字型LED显示阵列由具有等腰梯形结构的LED显示阵列单元围成，所述LED显示阵列单元的显示区域与所述反射玻璃的反射区域相匹配，所述反射玻璃与所述回字型LED显示阵列所在平面成45度夹角，所述图像处理电路单元从所述存储器中提取图像数据，并处理成为可形成悬浮视差的图像数字信号，将所述图像数字信号输出至所述回字型LED显示阵列中，所述回字型LED显示阵列将所述图像数字信号进行图像显示，所述图像经过所述反射玻璃后在成像区域形成具有悬浮效果的图像。可选地，所述LED显示阵列单元朝向所述反射玻璃的表面设有镀膜滤光镜。可选地，所述反射玻璃的表面镀有全息膜层。可选地，所述反射玻璃为具有半反半透膜的光学玻璃。可选地，所述回字型LED显示阵列的中心区域设有背景照明系统。可选地，还包括数据接口，所述数据接口与所述存储器电连接。可选地，还包括电源组件，所述电源组件分别与所述背景照明系统、所述图像处理电路单元以及所述存储器电连接。可选地，还包括用于固定相关组件的壳体，所述壳体包括上壳体、下壳体以及设置在所述上壳体和所述下壳体之间的支撑横梁，所述反射玻璃的一侧安装在所述上壳体，所述反射玻璃的另一侧安装在所述支撑横梁上，所述下壳体具有一侧开口的腔体结构，所述背景照明系统、所述回字型LED显示阵列、所述存储器以及所述电源组件均设置在所述下壳体内，所述数据接口设置在所述下壳体的侧壁上。可选地，所述背景照明系统水平设置在所述下壳体内且与所述上壳体对正。第二方面中，本专利技术提供一种3D显示器，所述3D显示器具有如上述的图像悬浮显示装置。从以上技术方案可以看出，本专利技术实施例具有以下优点：本专利技术提供的技术方案，利用了LED显示阵列单元的显示区域与反射玻璃的反射区域相匹配，突破了显示光源分辨率对悬浮图像的画幅大小的限制，解决了显示光源的分辨率利用率不高的问题，同时首次采用回字型LED显示阵列，大大提高了四个角的屏幕利用率。另外，该系统还增加了消杂光的滤光镜系统，提高了动态图像悬浮的对比度，增强了悬浮视觉的效果，本专利技术使动态图像悬浮的画幅尺寸得以增大，整个系统的观察方向的横向相对尺寸得以减小，为大尺寸悬浮显示屏的设计提供了方便，并且使观察者可以在更加舒适的视觉范围内对所显示的动态图像进行观察。附图说明图1是现有技术方案中的多方位三维显示系统的结构示意图；图2是现有技术方案中的多方位三维显示系统的四幅矩形图像分布示意图；图3是本专利技术实施例中提供的图像悬浮显示装置的四幅等腰梯形图像分布示意图；图4是本专利技术实施例中提供的图像悬浮显示装置的系统结构示意图。附图标记：投影仪1，屏幕2，镀膜反射镜3，观看者4，成像区域5，回字型LED显示阵列6，反射玻璃7，成像区域8，镀膜滤光镜9，全息膜层10，图像处理电路单元11，存储器12，数据接口13，下壳体14，上壳体15，支撑横梁16、背景照明系统17、电源组件18。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。结合图3和图4所示，本专利技术提供一种图像悬浮显示装置，包括由具有等腰梯形结构的反射玻璃7围成的反射组件、设置在所述反射组件底部的回字型LED显示阵列6、与所述回字型LED显示阵列6连接的图像处理电路单元11以及用于为所述图像处理电路单元11提供图像数据的存储器12，所述回字型LED显示阵列6由具有等腰梯形结构的LED显示阵列单元围成，所述LED显示阵列单元的显示区域与所述反射玻璃7的反射区域相匹配，所述反射玻璃7与所述回字型LED显示阵列6所在平面成45度夹角，所述图像处理电路单元11从所述存储器12中提取图像数据，并处理成为可形成悬浮视差的图像数字信号，将所述图像数字信号输出至所述回字型LED显示阵列6中，所述回字型LED显示阵列6将所述图像数字信号进行图像显示，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图像悬浮显示装置，其特征在于，包括由具有等腰梯形结构的反射玻璃围成的反射组件、设置在所述反射组件底部的回字型LED显示阵列、与所述回字型LED显示阵列连接的图像处理电路单元以及用于为所述图像处理电路单元提供图像数据的存储器，所述回字型LED显示阵列由具有等腰梯形结构的LED显示阵列单元围成，所述LED显示阵列单元的显示区域与所述反射玻璃的反射区域相匹配，所述反射玻璃与所述回字型LED显示阵列所在平面成45度夹角，所述图像处理电路单元从所述存储器中提取图像数据，并处理成为可形成悬浮视差的图像数字信号，将所述图像数字信号输出至所述回字型LED显示阵列中，所述回字型LED显示阵列将所述图像数字信号进行图像显示，所述图像经过所述反射玻璃后在成像区域形成具有悬浮效果的图像。

【技术特征摘要】
1.一种图像悬浮显示装置，其特征在于，包括由具有等腰梯形结构的反射玻璃围成的反射组件、设置在所述反射组件底部的回字型LED显示阵列、与所述回字型LED显示阵列连接的图像处理电路单元以及用于为所述图像处理电路单元提供图像数据的存储器，所述回字型LED显示阵列由具有等腰梯形结构的LED显示阵列单元围成，所述LED显示阵列单元的显示区域与所述反射玻璃的反射区域相匹配，所述反射玻璃与所述回字型LED显示阵列所在平面成45度夹角，所述图像处理电路单元从所述存储器中提取图像数据，并处理成为可形成悬浮视差的图像数字信号，将所述图像数字信号输出至所述回字型LED显示阵列中，所述回字型LED显示阵列将所述图像数字信号进行图像显示，所述图像经过所述反射玻璃后在成像区域形成具有悬浮效果的图像。2.根据权利要求1所述的图像悬浮显示装置，其特征在于，所述LED显示阵列单元朝向所述反射玻璃的表面设有镀膜滤光镜。3.根据权利要求1所述的图像悬浮显示装置，其特征在于，所述反射玻璃的表面镀有全息膜层。4.根据权利要求1所述的图像悬浮显示装置，其特征在于，所述反射玻璃为具有半反半透膜的光学玻...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾平，孔令胜，刁志辉，闫俊良，刘小沣，严树峰，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：吉林,22