CN106324952B - 一种融合显示系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种融合显示系统，包括：结构定位板；屏幕固定于结构定位板上；投射单元设置于结构定位板上，用于将图像光线投射至屏幕的背面；灯光单元设置于结构定位板上，用于将灯光光线投射至屏幕的背面，所述投射单元投射的光线位于所述灯光单元投射的光线的内部；控制单元分别连接投射单元和灯光单元，用以接收输入信号，对输入信号进行解析以控制投射单元的投影图像及灯光单元的工作状态；入射的图像光线和/或灯光光线从屏幕的一面入射经屏幕透射从屏幕的另一面形成平行光线射出，屏幕的透光率在40％至70％之间。本发明在显示影像的同时形成可打出整个环境空间的氛围光，以烘托影像的视觉效果，为用户提供更好的视觉体验。

Description

一种融合显示系统
技术领域
本发明涉及显示领域，尤其涉及一种可用于照明与显示互相切换的融合显示系统。
背景技术
目前的投影技术，主要是对影像信号处理后将光投影处理，可显示精细的影响内容，但是现有的投影技术仅能对影像进行投影显示，并不能在显示影像的同时，打出整个环境空间的氛围光，或者带有氛围光设备的显示系统中，显示部分与灯光分开处理，而不是通过融合处理，以烘托影像的视觉效果，为用户提供更好的视觉体验。
发明内容
针对现有的投影技术存在的上述问题，现提供一种旨在实现可在显示影像的同时打出整个环境空间的氛围光的融合显示系统。
具体技术方案如下：
一种融合显示系统，包括：
一结构定位板；
一屏幕，固定于所述结构定位板上；
一投射单元，设置于所述结构定位板上，用于将图像光线投射至所述屏幕的背面；
一灯光单元，设置于所述结构定位板上，用于将灯光光线投射至所述屏幕的背面，所述投射单元投射的光线位于所述灯光单元投射的光线的内部；
一控制单元，分别连接所述投射单元和所述灯光单元，用以接收输入信号，对所述输入信号进行解析以控制所述投射单元的投影图像及所述灯光单元的工作状态；
入射的所述图像光线和/或所述灯光光线从所述屏幕的一面入射经所述屏幕透射从所述屏幕的另一面形成平行光线射出，所述屏幕的透光率在40％至70％之间。
优选的，所述屏幕为平面。
优选的，所述屏幕为单曲面，入射的所述图像光线和/或所述灯光光线从所述屏幕凹陷的一面入射经所述屏幕透射从所述屏幕凸出的一面形成所述平行光线射出。
优选的，所述屏幕为双曲面，入射的所述图像光线和/或所述灯光光线从所述屏幕凹陷的一面入射经所述屏幕透射从所述屏幕凸出的一面形成所述平行光线射出。
优选的，所述投射单元设置于所述结构定位板上，所述灯光单元采用LED灯组，所述LED灯组排布于所述投射单元的外部。
优选的，所述屏幕采用聚甲基丙烯酸甲酯和二氧化硅制成。
优选的，所述输入信号包括所述灯光信号和/或所述投影信号，所述控制单元对所述输入信号进行分离，以获取所述灯光信号和/或所述投影信号；
当输入信号为所述灯光信号时，所述控制单元将所述灯光信号发送至所述灯光单元；
当输入信号为所述投影信号时，所述控制单元将所述投影信号发送至所述投射单元；
当输入信号为所述灯光信号和所述投影信号时，所述控制单元根据信号的同步逻辑关系将所述灯光信号发送至所述灯光单元，并将所述投影信号发送至所述投射单元。
优选的，所述投射单元采用数字光处理设备。
上述技术方案的有益效果：
本技术方案中，通过控制单元可将输入信号进行解析，以控制投射单元的投影图像及灯光单元的工作状态，通过屏幕可将投射单元输出的图像光线和灯光单元输出的灯光光线充分的融合在一起，在显示影像的同时形成可打出整个环境空间的氛围光，以烘托影像的视觉效果，为用户提供更好的视觉体验。
附图说明
图1为本发明所述的融合显示系统的一种实施例的模块图；
图2为本发明所述的融合显示系统的一种实施例的结构图；
图3为本发明所述的融合显示系统的结构侧视图。
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、完整地描述，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的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。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
如图1-3所示，一种融合显示系统，包括：
一结构定位板6；
一屏幕5，固定于结构定位板6上；
一投射单元2，设置于结构定位板6上，用于将图像光线投射至屏幕5的背面；
一灯光单元3，设置于结构定位板6上，用于将灯光光线投射至屏幕5的背面，投射单元2投射的光线位于灯光单元3投射的光线的内部；
一控制单元1，分别连接投射单元2和灯光单元3，用以接收输入信号，对输入信号进行解析以控制投射单元2的投影图像及灯光单元3的工作状态；
入射的图像光线和/或灯光光线从屏幕5的一面入射经屏幕5透射从屏幕5的另一面形成平行光线射出，屏幕5的透光率在40％至70％之间。
进一步地，在实际使用时可根据灯光单元3和投射单元2的特点来匹配相应的透光率，屏幕5的透光率为60％时效果最优。
如图2和图3所示，在安装融合显示系统时，可先将LED灯组排布在基板4上，然后将基板4固定于结构定位板6上，基板4中间留有圆形孔用以使投射光线通过，灯光单元3位于投射单元2外部，以将灯光光线投射至屏幕5的背面。
在本实施例中，通过控制单元1可将输入信号进行解析，以控制投射单元2的投影图像及灯光单元3的工作状态，通过屏幕5可将投射单元2输出的图像光线和灯光单元3输出的灯光光线充分的融合在一起，在显示清晰影像的同时形成可打出整个环境空间的氛围光，以烘托影像的视觉效果，为用户提供更好的视觉体验。
在优选的实施例中，屏幕5为平面。
如图2和图3所示，在优选的实施例中，屏幕5为双曲面或单曲面，入射的图像光线和/或灯光光线从屏幕5凹陷的一面入射经屏幕5透射从屏幕5凸出的一面形成平行光线射出。
在本实施例中，采用双曲面的屏幕5可突出投影图像的层次感，从而提高观看者的感觉体验。
在优选的实施例中，投射单元2设置于结构定位板6上，灯光单元3采用LED灯组，LED灯组排布于投射单元的外部。
在安装LED灯组时，先将LED灯组排布在基板4上，然后将基板4固定于结构定位板6上，最后将投射单元2固定在结构定位板6上。投射单元2可根据实际需要设置于结构定位板6的下部或中部或上部，以显示清晰的投影内容。
在本实施例中，LED灯组可采用由红、绿、蓝(R、G、B)发光能力的LED灯珠构成，单个灯组可以根据灯光信号发出1600万种不同颜色。LED被称为第四代光源，具有节能、环保、低功耗、亮度高、色彩艳丽、稳定性好和动态变化速度快等优点。
在优选的实施例中，屏幕5采用聚甲基丙烯酸甲酯和二氧化硅制成。
在本实施例中，在制作屏幕5时，需在聚甲基丙烯酸甲酯中加入了一定的柔光成分(二氧化硅)，而非表面喷涂，且形成的屏幕5需是一个整体的单一板块，而非不同材料的拼接，在制作过程中需要不断对透光率和柔光性进行调节和试验，以使投射单元2输出的光线与灯光单元3输出的光线进行有效的融合，从而达到最佳的融合视觉效果。
进一步地，本发明还可在投射单元2单独工作时，使屏幕5上显示的内容保持高亮度和精细度；在灯光单元3单独工作时，使屏幕5上显示的灯光保持均匀性与柔和性，以排除单点高亮刺眼的现象。
在优选的实施例中，输入信号包括灯光信号和/或投影信号，控制单元1对输入信号进行分离，以获取灯光信号和/或投影信号；
当输入信号为灯光信号时，控制单元1将灯光信号发送至灯光单元3；
当输入信号为投影信号时，控制单元1将投影信号发送至投射单元2；
当输入信号为灯光信号和投影信号时，控制单元1根据信号的同步逻辑关系将灯光信号发送至灯光单元3，并将投影信号发送至投射单元2。
在本实施例中的输入信号可包括灯光信号和/或投影信号，通过控制单元1对输入信号分离以获得分离后的灯光信号和/或投影信号，按照信号的同步逻辑分别将灯光信号发送至灯光单元3，将投影信号发送至投射单元2，即在一个执行时间段内只把当前的投影信号帧和相应的LED信号送出相应的设备执行相应的操作，然后到下一帧执行时间段同时刷新两者的输入信号。
在优选的实施例中，投射单元2采用数字光处理(Digital Light Procession，DLP)设备。
在本实施例中，DLP技术用于将影像信号经过数字处理后再将光投影出来，可显示精细的内容。
融合显示系统在工作过程中，可单独作为DLP设备的投影屏幕5使用，以显示清晰的投影内容，保持较高的投影亮度；也可单独作为LED柔光屏使用，以使屏幕5后面的LED阵列光均匀地分布在屏幕5上；还可以在DLP设备和LED灯组同时工作时使用，虽然在DLP投影区域存在LED的背光，但是由于本发明中的屏幕5的材料和结构的特点可使显示的内容清晰度不受影响，且根据控制单元1输出的信号可使LED的灯光配合投影区的内容进行颜色、亮度和节奏的切换，以实现光线与颜色的融合，以及对投影内容与灯光主题的融合。
于上述技术方案基础上，进一步的，以半球形曲面作为屏幕5，LED灯组和DLP设备均位于球形内部。当LED灯组单独工作时，半球形曲面可视为一光源，变换颜色可以用于照明或渲染环境；当LED灯组与DLP设备同时工作时，DLP的投影内容投到球形曲面的内壁上，此时，LED灯组的光线与DLP设备投射出的内容同时出现在了球形曲面上，以呈现融合显示效果。例如当DLP投影的内容是几个文字，LED以不同颜色的光亮起时，LED灯组输出的光线成为文字背景，呈现出清晰的文字与LED灯组输出的光线显现在同一表面上的效果，而非文字漂浮在表面的视觉效果；当DLP设备投影的内容是傍晚的太阳，LED灯组输出的光线可以是类似晚霞的暖光，使整体呈现出统一的场景，以突显夕阳的氛围；当DLP设备显示的内容是一个波形信号，LED灯组可以以波形的频率变换色彩，使屏幕5整体呈现协调的演示效果，使频率特征以直观的方式呈现给观看者；当DLP设备出现待机界面时，LED灯组可以以呼吸灯的工作模式工作，使屏幕5整体展示出一种有生命力的待机模式。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种融合显示系统，其特征在于，包括：
一结构定位板；
一屏幕，固定于所述结构定位板上；
一投射单元，设置于所述结构定位板上，用于将图像光线投射至所述屏幕的背面；
一灯光单元，设置于所述结构定位板上，用于将灯光光线投射至所述屏幕的背面，所述投射单元投射的光线位于所述灯光单元投射的光线的内部；
一控制单元，分别连接所述投射单元和所述灯光单元，用以接收输入信号，对所述输入信号进行解析以控制所述投射单元的投影图像及所述灯光单元的工作状态；
入射的所述图像光线和/或所述灯光光线从所述屏幕的一面入射经所述屏幕透射从所述屏幕的另一面形成平行光线射出，所述屏幕的透光率在40％至70％之间。
2.如权利要求1所述的融合显示系统，其特征在于，所述屏幕为平面。
3.如权利要求1所述的融合显示系统，其特征在于，所述屏幕为单曲面，入射的所述图像光线和/或所述灯光光线从所述屏幕凹陷的一面入射经所述屏幕透射从所述屏幕凸出的一面形成所述平行光线射出。
4.如权利要求1所述的融合显示系统，其特征在于，所述屏幕为双曲面，入射的所述图像光线和/或所述灯光光线从所述屏幕凹陷的一面入射经所述屏幕透射从所述屏幕凸出的一面形成所述平行光线射出。
5.如权利要求1所述的融合显示系统，其特征在于，所述投射单元设置于所述结构定位板上，所述灯光单元采用LED灯组，所述LED灯组排布于所述投射单元的外部。
6.如权利要求1所述的融合显示系统，其特征在于，所述屏幕采用聚甲基丙烯酸甲酯和二氧化硅制成。
7.如权利要求1所述的融合显示系统，其特征在于，所述输入信号包括所述灯光信号和/或所述投影信号，所述控制单元对所述输入信号进行分离，以获取所述灯光信号和/或所述投影信号；
当输入信号为所述灯光信号时，所述控制单元将所述灯光信号发送至所述灯光单元；
当输入信号为所述投影信号时，所述控制单元将所述投影信号发送至所述投射单元；
当输入信号为所述灯光信号和所述投影信号时，所述控制单元根据信号的同步逻辑关系将所述灯光信号发送至所述灯光单元，并将所述投影信号发送至所述投射单元。
8.如权利要求1所述的融合显示系统，其特征在于，所述投射单元采用数字光处理设备。
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