用于产生准三维图像的显示设备制造技术

技术编号:2666225 阅读:194 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供了一种显示设备,其可提高在二维表面上记录并显示的三维目标的空间视点。根据本发明专利技术的显示设备包括类角锥体部分和显示器件(801)。类角锥体部分具有半透明的部分反射的表面(1501-1504)。显示器件提供在类角锥体部分的表面(1501-1504)上反射的图像。提供了在根据本发明专利技术的显示设备上记录和显示画面角度记录的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术提供用于例如显示目的、设计目的或者作为监视系统的显示部分的 显示设备。技术背景在许多不同的场景中,需要以尽可能自然地显示目标的方式将目标显示在二维(2D)表面上。LCD显示器就是这样的二维表面的例子。给出这种印象 的一种非常有用的机制在于在旋转目标时记录目标的图像然后将记录的图像 显示在LCD显示器上。在该显示模式中,观察者的大脑趋于察觉目标的空间 外表。US 6,356,397揭示了用于全景观察系统的由三角形镜面形成的角锥体。此 处摄像机监控每个镜面从而获取全景。还提及能够使用例如投影仪的图像处理 设备代替摄像机。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能够在一或多个二维表面显示三维目标的显示 的显示设备。本专利技术的另一目的是提供一种显示设备,使得可能以观察者直觉 的方式从几个角度显示位置。在本文中,术语"I^出角锥体"是固体、半透明金字塔形状,其包括数个 称为镜面的三角形表面、和称为角锥基底的基底。在本文中,"镜面"指的是 具有镜面特征的基础角锥体的表面,即,能够几乎不引入漫射而反射光。在本文中,术语"半透明"是其通常语义。有效的定义是半透明材料是至少对白光部分透明的材料。基础角锥体可以由任何材料或材料组合组成,只要它是半透明的并且其表 面是部分反射的。在本文中,显示角锥体是源自于基础角锥体的结构,是——基础角锥体,或—一通过引入一或多个空腔得到的基础角锥体的变型。需要注意该定义并不意味着显示角锥体由任何特定方法(例如通过修改基 础角锥体)制造。基础角锥体的概念在此处用作辅助定义显示角锥体看上去的 形状。在一个实际实施例的示例中,通过将数个半透明平面镜面部分结合形成 金字塔形状而制造显示角锥体。例如,可以用任何类型的结合手段,例如人造橡胶制成的套管将镜面部分结合在一起或粘合或胶合在一起。图5B示意性地 描述了这种类型的构造。显示角锥体基底平面是和&出角锥体(显示角锥体从基础角锥体获得)的角锥基底平行的平面。第一方面,本专利技术提供了一种显示设备,包括从基础角锥体获得的至少部分半透明的显示角锥体,所述显示角锥体包括 角锥基底平面和至少三个显示角锥体镜面,其中数目以n表示,显示器件,包括一或多个图像显示表面,布置每个图像显示表面使得从所 述一或多个图像显示表面发射的光能够直接到达一或多个显示角锥体镜面中 至少一部分。该方面定义了一类显示设备,其包括具有反射表面的至少部分半透明的显 示角锥体以及一或多个能够将光直接照射到一或多个角锥体镜面平面的图像 显示表面。显示角锥体的半透明性允许观察者看到显示角锥体内部并同时看到 在至少一个显示表面显示的至少部分图像的反射。US 6,356,397揭示的全景系统的劣势在于镜面不是半透明的。因此,图像 在镜面上的投影不会产生上述的效果。同时,US 6,356,397揭示了一种用于将 图像投影到镜面上的投影仪。这种投影不会形成观察者可见的图像并且因此不 产生本专利技术意欲的效果。投影仪发出光线,只有当照亮例如屏幕的图像形成表 面该光线才会形成图像。可以用机械器件将显示角锥体和显示器件直接相连,或者分离器件可以将 显示角锥体和显示器件放在装置内。显示器件包括用于显示期望画面信息的至少一显示屏幕或图像形成表面。 在显示屏幕或图像形成表面上,观察者能够看到画面。这和可以发射期望画面 信息的投影仪是相对比的,但是也要求图像形成表面使得观察着直接得到画面 牧台为了使得在显示设备的一或多个显示表面中至少之一上的图像被反射到 显示角锥体镜面或其部分的合理程度, 一或多个显示表面必须在距离显示角锥体的适当距离内,尽管理论上任何距离都可以。合理地,从一或多个显示表面中任意一个上的任意点到显示角锥体上的任意点的最长距离等于或小于获得显示角锥体的基础角锥体的最长缘(edge)的三倍。在本专利技术的有用实施例中, 所述最长距离是所述最长缘的两倍多。最长距离的最小可接受值是最长缘的 3/2,但是对于许多实际应用这个最长距离太短了。上述情况限制一或多个显示表面的总体尺寸。也设置了与显示角锥体的距 离,在此距离内可以具有一或多个显示表面从而使得显示角锥体和一或多个显 示表面的结合能够合理地形成单个单元或装置。每个显示表面可以是平面的或非平面的。如同本专利技术第一方面提及的,形 成本专利技术实施例的显示表面上的任意点必须能够将光直接照射到所述实施例 的一或多个角锥体镜面中至少之一的至少一部分上。LCD显示器、计算机监 控器和电视机具有基本平面的显示表面。也可以使用布去形成平面显示表面。 平面显示表面能够以自然的方式简单地再生由例如数字摄像机和胶巻摄像机 的现有摄像机器件记录的图像,因此平面显示表面是理想的。通过组合多个较小显示表面形成组合显示表面是有用的。这可以是LCD 显示器阵列的形式,例如2x2的阵列,可以实际代替单个的大LCD显示器。 较小的显示器比较容易操作,并且如果在该配置中的一个显示器故障,能够相 对容易地替换。在优选实施例中,显示器件具有单个平面显示表面,如同由例如LCD显 示器提供。显示屏幕可以具有任何形状,例如矩形4: 3格式、16: 9格式、1: l格式,或者椭圆形状等。当从特定观察点观察显示设备时,显示设备中一或多个显示表面的位置会 导致两或多种反射组合。通过将光罩引入显示角锥体的缘时,可以最小化或甚 至消除这样的反射。单个光罩能够最小化一组两个相邻镜面的问题。使用等于 镜面个数的数个光罩,能够最小化或消除所有相邻对镜面之间的反射。光罩可以置于角锥体缘上,每个缘有一个光罩,所述光罩的放置和形状使得一或多个显示表面的总数被分为n个图像部分,每个部分只能够将光传输到 一个角锥体4竟面。用更通俗的话说, 一或多个光罩可以放置在显示角锥体的一或多个缘上, 每个光罩的放置和形状使得存在一或多个显示表面的总体的一部分的特征是 从该部分发射的光能够到达最多n- 1个显示角锥体的镜面。缺少对称性的本专利技术的实施例可使得观察者专心于显示设备而不是显示 在显示设备上的图像。由于这个原因,优选地, 一或多个显示表面和显示角锥 体基底面基本平行。出于同样的原因,也是优选地,镜面相对角锥体基底面形 成同样的角度。在许多应用中,优选地为45度角。在有的应用中,也可以优 选20和70度之间的角,例如在30和60度之间,例如在40和50度之间。显示角锥体可以包含一或多个空腔。在优选实施例中,显示角锥体大多是中空并具有薄壁的。显示角锥体的镜面可以包含凿孔。镜面的特征部分在于其覆盖率。镜面的覆盖率是得到显示角锥体的基础角锥体中相应镜面的区域划分的所述镜面的 区域。如果显示角锥体是通过在基础角锥体的镜面挖凿孔得到的并且该孔占基 础角锥体的相应镜面区域的40%,结果镜面在显示角锥体上的覆盖率是0.6, 因为基础角锥体的镜面的60%保留在显示角锥体中。在优选实施例中,每个显示角锥体表面具有至少1/6的覆盖率,例如至少 1/5,例如至少1/4,例如至少1/3,例如至少1/2,例如至少3/4,例如至少4/5, 例如至少9/10,例如等于1。小于1的覆盖率可以提供几个优势。由于显示角锥体的半透明特性,观察 者可以看到显示角锥体的内部。在其中具有小于1的覆盖率的一或多个镜面的 显示设备中,可以增加显示角锥体的内部的和/或其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种显示设备,包括:从基础角锥体获得的至少部分半透明的显示角锥体,所述显示角锥体包括角锥基底平面和至少三个显示角锥体镜面,其中数目以n表示,显示器件,包括一或多个图像显示表面,布置每个图像显示表面使得从所述一或多个图像显示表 面发射的光能够直接到达一或多个显示角锥体镜面中至少一部分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:彼得阿兰西蒙森
申请(专利权)人:维祖投资有限责任公司
类型:发明
国别省市:DK[丹麦]

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