CN102487445A - 空间扫描式全方位3d显示设备和方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于直接呈现立体实物以及立体影像的，空间扫描式全方位3D显示设备和方法。通过周期性旋转的180°螺旋荧光屏实现对一定范围内的空间的周期性扫描，以沿螺旋荧光屏轴线方向发射高频平行粒子(电子或光束)的方式实现对空间任意点的点亮，配合相应的程序实现对空间实物和立体场景影像的呈现。
Description
所属技术领域
本发明专利是为实现在空间中直接显示立体的实物或场景影像，并能准确显示各个部分相对位置和大小。
背景技术
目前，各种关于3D的显示技术绝大部分是基于平面显示设备的模拟立体技术，无法实现精确呈现立体的实物以及场景影像的实际相对位置和大小。
发明内容
为实现在空间中直接呈现立体的实物或场景影像，以及其相对大小和位置，本发明提供一种空间立体显示设备，通过准确控制一定范围内空间中任意一点的发光与否实现空间中立体的显示。
本技术发明为解决其技术问题所采取的技术方案是：利用真空罩实现内部元件的精准工作。核心部件是：180°螺旋荧光屏(下文简称螺旋荧光屏)和精确高频平行电子发射装置(或精确高频平行光发射装置)，其中螺旋荧光屏的几何特性是：从上向下看，一根水平放置的线段绕其中点逆时针匀速旋转180°的同时匀速竖直向下运动所扫过的曲面。螺旋荧光屏绕其轴线在竖直平面内以n转/秒的速度旋转，可以完成对空间的2n次/秒的扫描。精确高频平行电子发射装置(或精确高频平行光发射装置)沿螺旋荧光屏轴线按一定程序发射高频电子或光线，可以把螺旋荧光屏上确定的位置点亮，配合螺旋荧光屏的周期性旋转，可以把空间中确定的点点亮2n次/秒，当2n＞30时，由于人的视觉暂留，可以实现视觉上的精确呈现立体的实物或场景影像以及其实际相对位置和大小。
本技术发明的有益效果是，更直观的展示立体模型和场景动态，配合特定软件可以实现直观的定点放大。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1为总体，图2为真空罩图示，图3为180°螺旋荧光屏，图4为精确高频平行光发射装置示意图，图5为程序采用的空间直角坐标系样式。其中序号如下：
①真空罩，要求足够的强度和透明度，实际使用中可扩展成整体(圆柱侧面和顶面)触屏控制。
②180°螺旋荧光屏，要求严格的几何特性(以便精确定位显示)，足够的刚度(高速旋转中基本不变形)，一定的透明度满足任意角度的观看。
③精确高频平行电子发射装置(或精确高频平行光发射装置)。
④螺旋荧光屏定位环，定位螺旋荧光屏旋转位置并提供动力，在螺旋荧光屏工作时时刻监测转速反馈并调整螺旋屏精确的转速。
⑤180°螺旋荧光屏。
⑥凸透镜，将⑧提供的精确高频锥型光束转换为平行光束。
⑦精确高频平行光发射装置保护外壳。
⑧精确高频投影装置。
具体实施方式
内部程序计算方式(采用平行光方案时)：空间任意一点坐标(x，y，z)，精确高频平行光发射装置发射的粒子(高频平行光按粒子分析)的坐标为(x1，y1，z1)，x1、y1为平面坐标，z1为时间的函数，其中x＝x1，y＝y1，控制粒子发光(光束在螺旋荧光屏漫反射的位置)的高度z1即可。令螺旋屏底部线段与x轴重合时为时刻t，螺旋屏高度为h，螺旋屏按从上向下看顺时针的方向以n转/秒的速度旋转，则z1＝【t+z/(h*2n)+A*1/(2n)】秒，A为自然数。 这样就实现了空间中确定点的点亮，可以实现静态立体实体的呈现，配合变换程序即可实现动态立体影像的呈现。
采用高频电子发射方案时，应考虑到周围电场、磁场的干扰，于是真空罩应加设屏蔽功能。由于电子有不可忽略的速度(相对于光束的速度)，应在z1的取值是应减去速度造成的延迟。
正常工作时，180°螺旋荧光屏绕竖直的轴按从上向下看顺时针方向以n转/秒的速度稳定旋转，下方速度反馈装置随时监控转速保证转速稳定，精确高频平行电子发射装置(或精确高频平行光发射装置)以设定的程序发射平行离子，在空间中实现精确点亮任意需要点亮的点，实现在空间中直接呈现立体的实物或场景影像。将真空罩外部(圆柱侧面和顶面)设置多点触摸装置，可实现更多的功能和特性设置。
Claims (4)
1.一种空间扫描式3D显示设备和方法，其特征是：通过绕自身轴线旋转的螺旋屏实现对一定范围内空间的高速扫描，以沿螺旋荧光屏轴线方向发射高频平行粒子(电子或光束)的方式实现对空间任意点的点亮，配合相应的程序实现对空间实物和立体场景影像的呈现。
2.根据本技术的设计思路，任何采用平面或螺旋曲面扫描空间来实现空间的定点显示的设备都属于本专利范围。
3.根据本技术的设计思路，利用平面或螺旋曲面自身发光，然后通过旋转扫描空间来实现空间显示的设计属于本专利。
4.根据本专利的设计思路，精确高频平行电子发射装置(或精确高频平行光发射装置)发射的粒子，本身可以控制与粒子运动方向垂直面内的坐标，通过控制与荧光屏周期性的接触实现空间点的点亮。
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| CN2010105741558A CN102487445A (zh) | 2010-12-06 | 2010-12-06 | 空间扫描式全方位3d显示设备和方法 |
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Publications (1)
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2010
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