CN103839492B - 光介质层及基于该光介质层的媒体界面构造系统 - Google Patents

光介质层及基于该光介质层的媒体界面构造系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种光介质层以及基于该光介质层的媒体界面构造系统，该光介质层采用不透光材料，其上随机开设有多组透射纹路，每组透射纹路包含多个直径不同且同心设置的不封闭圆形纹路，每个不封闭圆形纹路由多道相互不连接的弧形透光缝构成，而媒体界面构造系统包括LED基层、图像承载层和所述光介质层，其中光介质层设置在LED基层和图像承载层之间，并留有一定间隙，LED基层发出的光线透过光介质层，最终投射至图像承载层，在图像承载层生成图像。与现有技术相比，本发明适用于各类室内外公共场合，用低像素LED屏实现了高像素的艺术效果，通过LED颗粒数量的减少实现了节能的目的，并且符合人类对于视觉舒适度的要求。

Description

光介质层及基于该光介质层的媒体界面构造系统
技术领域
本发明涉及一种光学投影系统，尤其是涉及一种光介质层及基于该光介质层的媒体界面构造系统。
背景技术
LED显示屏是上世纪80年代后期在全球迅速发展起来的高技术产品。随着技术的发展和进步，LED显示屏作为平面媒体传播的一种重要手段，可显示文字、图形、视频等信息，逐步成为城市、景观以及室内空间的重要组成部分。
根据显示清晰度，LED显示屏可分为低像素和高像素两类。实际应用中，低像素LED显示屏往往图像清晰度差、整体效果不佳，而高像素LED显示屏幕造价昂贵，制造工艺和控制系统都相对复杂，并且能耗较大。另外，由于LED显示屏的灯点直接暴露于屏幕表面，导致屏幕表面亮度高，容易产生眩光现象。以上这些问题使得LED显示屏在某些场合的应用受到限制，无法发挥出更好的视觉效果。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种光介质层及基于该光介质层的媒体界面构造系统。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种光介质层，该光介质层采用不透光材料，其上随机开设有多组透射纹路，每组透射纹路包含多个直径不同且同心设置的不封闭圆形纹路，每个不封闭圆形纹路由多道相互不连接的弧形透光缝构成。
每个不封闭圆形纹路之间的间距为0.5cm～3cm，可以保证实现光的多缝干涉，加强纹理效果，又能使透射光线的条文有所变化，产生多变的视觉效果。
所述透射纹路的中心向光介质层的一侧凸出，透射纹路中心的凸出的距离为0.5cm～2cm，通过设置不同的凸出距离可以改变光介质层和图像承载层之间的距离，使得光线在进行反射时，能够产生不同的效果变化。
每个弧形透光缝的弧度为60°～180°。
所述透射纹路的最外侧不封闭圆形纹路的直径D由该光介质层应用环境下的视点距离S确定，具体公式为：
D＝2×S×tan(β/2)
其中，β为保持良好视觉感受的视场角，β＝1°～10°，此种设计保证了媒体界面构造系统能够有良好的视觉感受，提高观看的舒适度。
一种采用上述光介质层的媒体界面构造系统，包括LED基层、光介质层和图像承载层，所述的LED基层包括LED发光点阵、LED基层控制器，所述的LED基层固定在载体上，所述的光介质层固定在LED基层外侧，所述的图像承载层固定在光介质层的外侧，所述的LED基层与光介质层平行并存在间隙，所述的光介质层与图像承载层平行并存在间隙，所述的LED基层控制器控制LED发光点阵发出可变化的照射光线，该光线透过光介质层，最终投射至图像承载层，在图像承载层生成图像。
所述的LED发光点阵由多个存在间距的LED发光点构成。
所述的图像承载层采用透光或半透光特性的面板材料，该面板材料包括半透明亚克力、磨砂玻璃、贴亚光膜的清玻璃。
所述的LED基层、光介质层、图像承载层的尺寸大小相同。
与现有技术相比，本发明通过采用特殊的光介质层设计，使得使用该光介质层的媒体界面构造系统能够有较好的显示效果，符合人类对于视觉舒适度的要求，适用于各类室内外公共场合。
附图说明
图1为本发明中光介质层上透射纹路的示意图；
图2为透射纹路的最外侧不封闭圆形纹路直径的计算示意图；
图3为采用本发明光介质层的媒体界面构造系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例
图3公开了一种媒体界面构造系统，包括LED基层1、光介质层2和图像承载层3。LED基层1是由间距为40mm×40mm的LED发光点阵构成，LED发光点阵的功率为200W/m2、刷新频率≥1920Hz、LED的出光角（水平视角与垂直视角）均≥120度；然后通过LED控制器控制LED发光点阵的亮度、色彩变化。
本实施例中图像承载层3采用磨砂玻璃、半透明乳白亚克力、贴亚光膜的清玻璃等材料作为图像承载层，承载光并通过自身的折射使光呈现柔和的视觉效果。
而光介质层2则采用不透光材料，例如马口铁，其距离LED基层3cm，距表面图像承载层9cm。光介质层2上随机开设有多组透射纹路，每组透射纹路的具体结构如图1所示，包含多个直径不同且同心设置的不封闭圆形纹路，每个不封闭圆形纹路由多道相互不连接的弧形透光缝21构成。光从光介质层2上的弧形透光缝21射出，在光介质层2和图像承载层3间经多次折射反射，并通过光的多缝干涉，最终在磨砂玻璃上呈现出图案。
光介质层上，每个不封闭圆形纹路之间的间距L为0.5cm～3cm，可以保证实现光的多缝干涉，加强纹理效果，又能使透射光线的条文有所变化，产生多变的视觉效果。考虑到材料的承受能力以及纹理的视觉效果，每个弧形透光缝21的弧度α一般控制在60°～180°之间，若为了便于工业生产，也可以采用60°、90°、120°、150°、180°这种常用的圆弧进行组合，构成圆形纹路。
此外，为了保证媒体界面构造系统产生的图片能够使得观看者保持良好的视觉感受，对于每组透射纹路中的不封闭圆形纹路的最大直径需要进行一定限制，使其控制在舒适的视场角范围内。一般最外侧不封闭圆形纹路的直径D＝2×S×tan(β/2)，其中，β为保持良好视觉感受的视场角，β＝1°～10°，S为该媒体界面构造系统在其应用环境下的视点距离S。通过此种设计结合凸出距离的调节，能够控制图案的视觉重点，配合LED灯光的改变，能够在保证观看舒适度的同时，提高视觉效果。

Claims (8)

1.一种光介质层，其特征在于，该光介质层采用不透光材料，其上随机开设有多组透射纹路，每组透射纹路包含多个直径不同且同心设置的不封闭圆形纹路，每个不封闭圆形纹路由多道相互不连接的弧形透光缝构成，每道弧形透光缝的弧度为60°～180°。
2.根据权利要求1所述的一种光介质层，其特征在于，每个不封闭圆形纹路之间的间距为0.5cm～3cm。
3.根据权利要求1所述的一种光介质层，其特征在于，所述透射纹路的中心向光介质层的一侧凸出，透射纹路中心的凸出的距离为0.5cm～2cm。
4.根据权利要求1所述的一种光介质层，其特征在于，所述透射纹路的最外侧不封闭圆形纹路的直径D由该光介质层应用环境下的视点距离S确定，具体公式为：
D＝2×S×tan(β/2)
其中，β为保持良好视觉感受的视场角，β＝1°～10°。
5.一种采用如权利要求1～4任意一项所述光介质层的媒体界面构造系统，其特征在于，包括LED基层、光介质层和图像承载层，所述的LED基层包括LED发光点阵、LED基层控制器，所述的LED基层固定在载体上，所述的光介质层固定在LED基层外侧，所述的图像承载层固定在光介质层的外侧，所述的LED基层与光介质层平行并存在间隙，所述的光介质层与图像承载层平行并存在间隙，所述的LED基层控制器控制LED发光点阵发出可变化的照射光线，该照射光线透过光介质层，最终投射至图像承载层在图像承载层生成图像；LED基层与光介质层的间距L1为3cm～6cm，光介质层与图像承载层的间距L2为9cm～18cm。
6.根据权利要求5所述的媒体界面构造系统，其特征在于，所述的LED发光点阵由多个存在间距的LED发光点构成，点阵间距不大于2cm。
7.根据权利要求5所述的媒体界面构造系统，其特征在于，所述的图像承载层采用透光或半透光特性的面板材料，该面板材料包括半透明乳白亚克力、磨砂玻璃、贴亚光膜的清玻璃。
8.根据权利要求5所述的媒体界面构造系统，其特征在于，所述的LED基层、光介质层、图像承载层的尺寸大小相同。
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