CN105068254A - 一种全向裸眼3d显示设备及其工作原理 - Google Patents
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Abstract
一种全向裸眼3D显示设备及其工作原理，涉及用于产生立体效果的设备领域，包括转轴以及驱动转轴转动的电机，转轴侧壁设有复数个均匀分布的像素发光点，并且处于同一高度的多个围绕与转轴侧壁设置的所述像素发光点与转轴中心之间的距离不一。本发明的有益效果：电机带动转轴高速旋转时，这些延伸长度不一的像素发光点在转轴周围形成具有一定深度的柱体点阵屏幕。当各像素发光点有序发光时，人们可直接观察到不同距离的像素发光点所发出的光线，形成视觉距离差，从而产生很好的立体效果，实现360°全向裸眼3D显示。
Description
技术领域
本发明涉及用于产生立体效果的设备领域，尤其涉及一种全向裸眼3D显示设备及其工作原理。
背景技术
随着科技的发展，人们对显示成像技术的要求不断提高，传统的平面(二维)显示已经不能满足人们的要求，越来越多的人开始关注立体(三维)成像。目前的立体成像装置大多都是由上基板组件、偏振板及膜、下玻璃组件、
LCD或LED、驱动电路单元、背光灯模组及其他附件等组成，结构复杂、成本高，难以普及，并且现有立体成像装置均无法完全实现360°全向3D显示。
发明内容
本发明提供一种全向裸眼3D显示设备及其工作原理，以克服现有立体成像装置无法完全实现360°全向3D显示的缺点。
本发明采用如下技术方案：
一种全向裸眼3D显示设备，包括转轴以及驱动转轴转动的电机，所述转轴侧壁设有复数个均匀分布的像素发光点，并且处于同一高度的多个围绕与转轴侧壁设置的所述像素发光点与转轴中心之间的距离不一。
进一步，处于同一高度的多个所述像素发光点按其与转轴中心之间的位置计算呈螺旋状排布，且任意两相邻像素发光点之间的间隔距离相等。
具体地，上述像素发光点由一块呈螺旋状的点阵式曲面显示屏提供。
进一步，上述像素发光点由至少两块以风车扇叶的排布方式均匀设置于转轴侧壁的点阵式曲面显示屏提供。
进一步，上述转轴沿像素发光点与转轴中心之间的距离逐渐减小的方向旋转。
进一步，上述转轴顶部设有多个呈发射状分布的像素发光点。
进一步，该显示设备还包括一可透光的壳体。
进一步，该显示设备还包括一呈真空状态的透光壳体。
上述全向裸眼3D显示设备的工作原理:由上述转轴带动各像素发光点转动，并使像素发光点在转轴周围构成一圈深度为d的筒状点阵屏，其中d为离转轴最远像素发光点和离转轴最近像素发光点之间沿转轴径向的直线距离；处于不同深度的像素发光点到人眼之间的距离不同，人眼可观察到不同深度的像素发光点所发出的光线，从而形成立体效果。
具体的，该裸眼3D显示器的每个上述像素发光点在旋转时动态配设有一一对应的三维坐标，通过该三维坐标将每个像素发光点与画面中所呈现物体的真实斑点一一对应，从而将物体以全向三维图像的方式立体且真实的显示出来。
由上述对本发明结构的描述可知，和现有技术相比，本发明具有如下优点：
其一、本发明中，包括转轴以及驱动转轴转动的电机，转轴的侧壁设有复数个均匀分布且呈放射状延伸设置的像素发光点，并且处于同一高度的多个上述像素发光点与转轴中心之间的距离不一。电机带动转轴高速旋转时，这些延伸长度不一的像素发光点在转轴周围形成具有一定深度的柱体点阵屏幕。当各像素发光点有序发光时，人们可直接观察到不同距离的像素发光点所发出的光线，形成视觉距离差，从而产生很好的立体效果，实现360°全向裸眼3D显示。
其二、本发明中，像素发光点由至少两块以风车扇叶的排布方式均匀设置于转轴侧壁的点阵式曲面显示屏提供。这些点阵式曲面以显示屏的合重心处于转轴的中心轴上，保证转轴平稳旋转，提高该全息3D显示的机械性能和使用寿命。
其三、本发明中，转轴沿像素发光点与转轴中心之间的距离逐渐减小的方向旋转，可以减少转轴旋转时所受的空气阻力。转轴顶部设有多个呈发射状分布的像素发光点，使得该显示设备除了侧面具有全向显示功能外，顶部也可以显示图案，从而扩大该显示设备的可视角度。
其四、本发明还包括一壳体，该壳体内部呈真空状态。由于转轴旋转速度极快，壳体可以防止转轴旋转时接触其他物体或人体，起到隔离保护作用，同时壳体内部呈真空状态，可以消除转轴和像素发光点旋转时所受的空气阻力。
附图说明
图1为本发明实施例一的结构示意图。
图2为本发明实施例一的俯视图。
图3为本发明实施例二的结构示意图。
图4为本发明实施例二的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
实施例一
参照图1和图2，一种全向裸眼3D显示设备，包括壳体1、转轴3以及驱动转轴3转动的电机2。其中转轴3的侧壁设有复数个均匀分布的像素发光点41，这些像素发光点41由一块设置于转轴3侧壁呈螺旋状的点阵式曲面显示屏4提供。该点阵式曲面显示屏4处于同一高度的多个像素发光点41与转轴3侧壁之间的距离不一，并且呈螺旋状排布。当电机2带动转轴3高速旋转时，这些像素发光点41在转轴3周围形成深度为d的筒状点阵屏，其中d为离转轴3最远像素发光点41和离转轴3最近像素发光点41之间沿转轴3径向的直线距离；处于不同深度的像素发光点41到人眼之间的距离不同，人眼可观察到不同深度的像素发光点41所发出的光线，从而形成立体效果。
该裸眼3D显示器的每个上述像素发光点3在旋转时动态配设有一一对应的三维坐标，通过该三维坐标将每个像素发光点3与画面中所呈现物体的真实斑点一一对应，从而将物体以全向三维图像的方式立体且真实的显示出来。
参照图1和图2，作为优选方案：转轴3沿像素发光点41与转轴3中心之间的距离逐渐减小的方向旋转，即图中所标箭头所指方向。该显示设备还包括一可透光的壳体1，电机2和转轴3均密封设置于壳体1内部，并且壳体1内部呈真空状态，以消除转轴3和像素发光点41旋转时所受的空气阻力。转轴3的顶部还设有呈发射状设置于的像素发光点（图中未画出），使得该显示设备除了侧面具有全向显示功能外，顶部也可以显示图案，从而扩大该显示设备的可视角度。
实施例二
参照图3和图4，一种全向裸眼3D显示设备，包括壳体1、转轴3以及驱动转轴3转动的电机2。其中转轴3的侧壁设有复数个均匀分布的像素发光点41，这些像素发光点41由两块以风车扇叶的排布方式均匀设置于转轴侧壁的点阵式曲面显示屏4提供。该点阵式曲面显示屏4处于同一高度的多个像素发光点41与转轴3侧壁之间的距离不一，并且呈螺旋状排布。当电机2带动转轴3高速旋转时，这些像素发光点41在转轴3周围形成具有一定深度的柱状发光点阵。当各像素发光点41有序发光时，人们可直接观察到不同距离的像素发光点所发出的光线，形成视觉距离差，从而产生很好的立体效果，实现裸眼3D显示。相比于现有的3D显示器，该裸眼3D显示器的每个像素发光点41在旋转时动态配设有一一对应的三维坐标，通过该三维坐标将每个像素发光点41与画面中所呈现物体的真实斑点一一对应，从而将物体以虚拟三维图像的方式立体且真实的显示出来。人们从不同的角度观看画面时，可观看到物体不同角度的外形。
参照图3和图4，作为优选方案：转轴3沿像素发光点41与转轴3中心之间的距离逐渐减小的方向旋转，即图中所标箭头所指方向。该显示设备还包括一可透光的壳体1，电机2和转轴3均密封设置于壳体1内部，并且壳体1内部呈真空状态，以消除转轴3和像素发光点41旋转时所受的空气阻力。转轴3的顶部还设有呈发射状设置于的像素发光点（图中未画出），使得该显示设备除了侧面具有全向显示功能外，顶部也可以显示图案，从而扩大该显示设备的可视角度。
参照图3和图4，由于两块点阵式曲面显示屏4以风车扇叶的排布方式对称地设置于转轴3上，使得两块点阵式曲面显示屏4的合重心处于转轴3的中心轴上，可以保证转轴3平稳旋转，提高该全息3D显示的机械性能和使用寿命。
上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。
Claims (10)
1.一种全向裸眼3D显示设备，包括转轴以及驱动转轴转动的电机，其特征在于：所述转轴侧壁设有复数个均匀分布的像素发光点，并且处于同一高度的多个围绕与转轴侧壁设置的所述像素发光点与转轴中心之间的距离不一。
2.如权利要求1所述的一种全向裸眼3D显示设备，其特征在于：处于同一高度的多个所述像素发光点按其与转轴中心之间的位置计算呈螺旋状排布，且任意两相邻像素发光点之间的间隔距离相等。
3.如权利要求2所述的一种全向裸眼3D显示设备，其特征在于：所述像素发光点由一块呈螺旋状的点阵式曲面显示屏提供。
4.如权利要求1所述的一种全向裸眼3D显示设备，其特征在于：所述像素发光点由至少两块以风车扇叶的排布方式均匀设置于转轴侧壁的点阵式曲面显示屏提供。
5.如权利要求3或4所述的一种全向裸眼3D显示设备，其特征在于：所述转轴沿像素发光点与转轴中心之间的距离逐渐减小的方向旋转。
6.如权利要求1所述的一种全向裸眼3D显示设备，其特征在于：所述转轴顶部设有多个呈发射状分布的像素发光点。
7.如权利要求1所述的一种全向裸眼3D显示设备，其特征在于：还包括一可透光的壳体。
8.如权利要求1所述的一种全向裸眼3D显示设备，其特征在于：还包括一呈真空状态的透光壳体。
9.一种如权利要求1所述全向裸眼3D显示设备的工作原理,其特征在于：由所述转轴带动各像素发光点转动，并使像素发光点在转轴周围构成一圈深度为d的筒状点阵屏，其中d为离转轴最远像素发光点和离转轴最近像素发光点之间沿转轴径向的直线距离；处于不同深度的像素发光点到人眼之间的距离不同，人眼可观察到不同深度的像素发光点所发出的光线，从而形成立体效果。
10.如权利要求10所述全向裸眼3D显示设备的工作原理，其特征在于：该裸眼3D显示器的每个所述像素发光点在旋转时动态配设有一一对应的三维坐标，通过该三维坐标将每个像素发光点与画面中所呈现物体的真实斑点一一对应，从而将物体以全向三维图像的方式立体且真实的显示出来。
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