CN108398852A - 一种幻影成像显示屏、系统及成型方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及幻影成像技术，本发明针对现有幻影成像系统存在的问题，提供一种幻影成像显示屏、系统及成型方法。该成像系统结构简单，美观、坚固不需要额外的投影器支架。更能有效的隐藏投影源的影像，同时能有效降低重影甚至完全避免重影。本发明所述第一配合面为平面；所述全息层内置于第一液态封装层，并与第一配合面的夹角为x；所述第一液态封装层内置于封装部件，并将全息层进行液态封装；所述投影源设置于封装部件外部并贴合于第一配合面上，并通过液态封装成像屏内的全息层进行幻影成像；所述第一配合面为封装部件与投影源相结合的端面。

Description

一种幻影成像显示屏、系统及成型方法

技术领域

本发明涉及幻影成像技术，尤其是一种幻影成像显示屏、系统及成型方法。

背景技术

幻影成像是全息成像技术中的一种应用，它实现了三维画面悬浮在实景半空中的虚幻效果(其原理如图1所示)，它营造了亦幻亦真的氛围，效果奇特，具有强烈的纵深感，真假难辩。适合表现细节或内部结构较丰富的个体物品，如名表、名车、珠宝、工业产品、也可表现人物、卡通等，给观众完全立体的感觉。

现有的幻影成像系统普遍采用一体式结构，即至少包含，全息层、投影部件及投影器支架三部分组成。

在现有技术应用中由于全息膜太薄无法成型，成像屏往往使用全息玻璃来实现；投影部件多采用平板电脑或显示器连接电脑主机来实现，而投影部件一般处于成像装置的顶端，只要投影部件不高于人的水平视线，人们就不会看到投影源的影像，而只能看到悬浮在半空中的虚幻影像，如果投影部件处于成像装置的底部，人们很容易就能看到投影源的影像，从而大大降低了幻影成像玄幻的效果。当然大型幻影成像系统主要用于商业展示或舞台幻影表演，只要投影部件高于人们的水平视线，人们无法看到投影源，也可以将投影部件置于成像装置底部；投影支架主要用于投影部件的悬空支撑及成像屏的支撑，为了达到通透的玄幻效果，一般采取Z字型结构或4根支撑柱上下支撑结构。

以上可以看出目前的幻影成像系统仍然无法真正的将投影源的影像隐藏起来降低了玄幻的效果；投影器支架结构复杂美观度不够，牢固度也不够；成像屏因其必须与投影源呈45度悬空结构，只有采用较厚的全息玻璃进行成像，这就导致虚拟影像会出现明显的重影，大型幻影系统进行展示时重影可以忽略，但小型幻影系统的重影就非常影响展示效果，这也就是小型幻影系统很难普及的原因之一。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：现有幻影成像系统存在的问题，提供一种幻影成像显示屏、系统及成型方法。该幻影成像显示系统中液态封装成像屏或固态封装成像屏，通过成型方法制作的液态封装成像屏或固态封装成像屏结构简单，美观、坚固不需要额外的投影器支架，能有效降低重影甚至完全避免重影出现。进一步，当投影源对立面设置为非透明面时，更能有效的隐藏投影源的影像。

本发明采用的技术方案如下：

一种幻影成像显示屏包括全息层、第一液态封装层以及封装部件；所述第一配合面为平面；所述全息层内置于第一液态封装层，并与第一配合面的夹角为x；所述第一液态封装层内置于封装部件，并将全息层进行液态封装；所述第一配合面为封装部件与投影源相结合的端面。

进一步的，所述液态封装指的是将全息层固定于封装部件内,封装部件中设置第一液态封装层，其中第一液态封装层指的是封装部件中充满淹没全息层的透光率y>90％的液体；封装部件透光率为>90％的固体材质。

进一步的，所述第一配合面的对立面为敞口设计或者封装部件为全封闭式设计；其中封装部件是全封闭式设计时，所述第一配合面的对立面为透明面或非透明面。

一种幻影成像显示屏包括全息层以及固态封装层；全息层内置于固态封装层，并与第二配合面的夹角为x；固态封装层是通过封装部件的模具进行固态封装形成的；其中所述第二配合面为平面，所述第二配合面为固态封装层与投影源相结合的端面；所述第二配合面的对立面为透明面或非透明面。

进一步的，所述固态封装指的是全息层置于封装部件的模具内，然后所述设置全息层的模具中加入能固化的第二液态封装层，然后所述第二液态封装层凝固成固体后脱模，形成固态封装层；其中第二液态封装层指的是封装部件模具中充满淹没全息层并且能固化的透光率为z>90％的液体。

进一步的，所述固态封装层包括两个封装结构；固态封装指的是将两个封装结构的粘合面，通过无缝技术粘合；其中与另一个封装结构粘合的封装结构的粘合面设置全息层。两个封装结构为透光率>90％的固体材质。

进一步的，所述封装部件是圆柱体、n面棱柱体；封装部件透光率大于90％；所述n大于等于4；当n为4时，棱柱体为长方体或者正方体。

进一步的，所述x为40-70°；优选地，所述x为45°。

基于所述显示屏的显示系统还包括投影源；当时液态封装时，所述投影源设置于封装部件外部并贴合于第一配合面上，并通过液态封装成像屏内的全息层进行幻影成像；当是固态封装时，所述投影源设置于封装部件外部并贴合于第二配合面上，并通过固态封装成像屏中的全息层进行幻影成像；

其中，液态封装成像屏包括包括所述全息层、所述第一液态封装层以及所述封装部件；固态封装成像屏包括所述全息层以及所述固态封装层。

基于所述显示系统的成型方法：

当时液态封装时，成型方法包括步骤：

将全息层内置于封装部件中，设置全息层与第一配合面夹角为x；

在封装部件中对全息层通过第一液态封装层进行液态封装；

当固态封装时，成型方法包括步骤：

全息层置于封装部件的模具内，并与第二配合面的夹角为x；

然后所述设置全息层的模具中加入能固化的第二液态封装层，然后所述第二液态封装层凝固成固体后脱模，形成固态封装层；

其中，液态封装成像屏包括包括所述全息层、所述第一液态封装层以及所述封装部件；固态封装成像屏包括所述全息层以及所述固态封装层。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

液态封装成像屏或固态封装成像屏，结构简单、坚固，免去了原来复杂的支撑结构；该种液态封装成像屏使用液体封装全息玻璃的方案，由于液体的密度大于空气密度，光线通过透明液体比通过空气再穿透全息玻璃的折射率降低，因此能有效减弱原来的重影现象；固态封装成像屏使用能固化的液体进行固态封装的方案，由于液体固化后的固体密度接近玻璃的密度，甚至可以完全避免重影的情况；同时由于全息层封装在固体封装层中，对全息层起到很好的保护作用，全息层的厚度可以大大降低，这样也可以有效降低重影现象，在固态封装成像屏中，全息层是全息玻璃或者全息膜，全息玻璃甚至可以用全息膜替代。该种幻影成像屏亦能有效的隐匿投影源本来的影像，在商品化的过程中可以根据需要选择将投影部件放置在该成像屏的底端或顶端，极大的方便商业化开发。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是第一液态封装层封装后的液态封装成像屏幻影成像原理图。

图2是固态封装层封装后的固态封装成像屏幻影成像原理图。

图3是图2中一实施例示意图。

图4是图2中另一实施例示意图。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

本专利采用的技术方案是这样的：利用“杯底不见硬币”的物理原理，即如果将空的玻璃杯放在硬币上面，可以看到杯底的硬币，但如果玻璃杯装满水后，从四周观看杯底的硬币就会消失不见，只能从杯子顶部才能看到硬币。同理将全息层以水平面x夹角封装进装有第一液体封装层的封装部件或者全息层内置于固态封装层中，即可形成一个幻影成像显示屏，无论将投影源置于显示屏的顶部或底部，从显示屏四周观看，投影源本来的影像都会被隐匿起来，只能看到悬浮在透明成像屏中的虚幻影像，只要根据需要将投影源所置位置的对立面制作成非透明面，这样投影源本来的影像就可以完全隐匿起来，如图1、图2所示。

一、幻影成像显示屏实现方式有两种：

1、第一种幻影成像显示屏方案(液态封装)：

包括全息层、第一液态封装层以及封装部件；所述第一配合面为平面；所述全息层内置于第一液态封装层，并与第一配合面的夹角为x；所述第一液态封装层内置于封装部件，并将全息层进行液态封装；所述第一配合面为封装部件与投影源相结合的端面；

11)所述液态封装指的是将全息层固定于封装部件内,封装部件中设置第一液态封装层，其中第一液态封装层指的是封装部件中充满淹没全息层的透光率y>90％的液体；封装部件透光率为>90％的固体材质。

12)第一配合面的对立面为敞口设计或者封装部件为全封闭式设计；其中封装部件是全封闭式设计时，所述第一配合面的对立面为透明面或非透明面。

2、第二种幻影成像显示屏方案(固态封装)：

包括全息层以及固态封装层；全息层内置于固态封装层，并与第二配合面的夹角为x；固态封装层是通过封装部件的模具进行固态封装形成的；其中所述第二配合面为平面，所述第二配合面为固态封装层与投影源相结合的端面；所述第二配合面的对立面为透明面或非透明面。

211)所述固态封装指的是全息层置于封装部件的模具内，然后所述设置全息层的模具中加入能固化的第二液态封装层，然后所述第二液态封装层凝固成固体后脱模，形成固态封装层；

212)第二液态封装层指的是封装部件模具中充满淹没全息层并且能固化的透光率为z>90％的液体；其中能固态化的透光率为z>90％的液体指的是；高透明液态亚克力、透明树脂、水晶胶等。

其中，两种幻影成像显示屏方案中:

3、所述封装部件是圆柱体、n面棱柱体；封装部件透光率大于90％；所述n大于等于4；当n为4时，棱柱体为长方体或者正方体；其中x可以是40°、45°、50°、55°、60°、65°或70°。

4、第一液态封装层指的是封装部件中充满淹没全息层的透光率y>90％的液体；例如：水、油等。

5、封装部件透光率为>90％的固体材质，例如普通玻璃、亚克力、塑料、水晶、琥珀或树脂等。

6、所述全息层为全息玻璃或全息薄膜。

二、基于上述幻影成像显示屏分别对应两种幻影成像现实系统：

第一种幻影成像显示系统方案：

方案一：一种幻影成像显示系统包括投影源以及液态封装成像屏；所述液态封装成像屏包括全息层、第一液态封装层以及封装部件；所述第一配合面为平面；所述全息层内置于第一液态封装层，并与第一配合面的夹角为x；所述第一液态封装层内置于封装部件，并将全息层进行液态封装；所述投影源设置于封装部件外部并贴合于第一配合面上，并通过液态封装成像屏内的全息层进行幻影成像；所述第一配合面为封装部件与投影源相结合的端面。

实施例一：

1)该幻影成像系统形成步骤包括：

2)、幻影成像显示屏的成型方法：

步骤1：将全息层置于立方体或圆柱体透明玻璃容器中，并使其与玻璃容器底部平面呈45度角；

步骤2：固定牢固全息层后加入第一液态封装层直至完全淹没全息层，然后根据需要选择是否需要对透明玻璃容器顶部进行密封和非透明处理，即该容器中与投影源相结合的配合面的对立面为敞口设计或者封装部件是全封闭设计两种情况。如图1所示。

步骤3：投影源设置于容器外底部，贴合于第一配合面上，并通过液态封装成像屏内的全息层进行幻影成像；所述第一配合面为封装部件与投影源相结合的端面。

第二种幻影成像显示系统方案：

方案二：该幻影成像显示系统包括设置于封装部件外部的投影源和固态封装成像屏。

1)所述固态封装成像屏包括全息层以及固态封装层：全息层内置于固态封装层，并与第二配合面的夹角为x；固态封装层是通过封装部件的模具进行固态封装形成的；封装部件的模具指的是与封装部件相配合适应的模具；所述投影源设置于封装部件外部并贴合于第二配合面上，并通过固态封装成像屏中的全息层进行幻影成像。

实施例二：

步骤1：将全息层置于封装部件(例如：立方体或圆柱体)的模具中，并使其与模具底部平面呈45度角；

步骤2：然后加入高透明液态亚克力、透明树脂或水晶胶，直至完全淹没全息玻璃面，等高透明液态亚克力、透明树脂或水晶胶凝固成固体后脱模，形成固态封装层；

步骤3：投影源设置与容器外底部，并贴合于第二配合面上，并通过固态封装成像屏中的全息层进行幻影成像，例如图3、4。

2)所述固态封装层包括两个封装结构；固态封装指的是将两个封装结构的粘合面，通过无缝技术粘合；其中与另一个封装结构粘合的封装结构的粘合面设置全息层。两个封装结构为透光率>90％的固体材质，例如普通玻璃、亚克力、塑料、水晶、琥珀或树脂等。

实施例三：当封装结构是等腰直角三角形亚克力柱；显示屏是两个等腰直角三角形亚克力柱粘合而成；

步骤1：将成型的等腰直接三角形透明亚克力柱的斜边面贴上全息层或镀一层全息层；

步骤2：将另一个等腰直角三角形透明亚克力柱斜边面对接，最后利用无缝粘合技术，将两个三角形柱粘合成一个正方体或长方体，形成固态封装层；

步骤3：投影源设置于封装部件外部并贴合于第一配合面上，并通过固态封装成像屏中的全息层进行幻影成像。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (10)

1.一种幻影成像显示屏，其特征在于包括全息层、第一液态封装层以及封装部件；所述第一配合面为平面；所述全息层内置于第一液态封装层，并与第一配合面的夹角为x；所述第一液态封装层内置于封装部件，并将全息层进行液态封装；所述第一配合面为封装部件与投影源相结合的端面。

2.根据权利要求1所述的幻影成像显示屏，其特征在于所述液态封装指的是将全息层固定于封装部件内,封装部件中设置第一液态封装层，其中第一液态封装层指的是封装部件中充满淹没全息层的透光率y>90％的液体；封装部件透光率为>90％的固体材质。

3.根据权利要求1或2所述的幻影成像显示屏，其特征在于所述第一配合面的对立面为敞口设计或者封装部件为全封闭式设计；其中封装部件是全封闭式设计时，所述第一配合面的对立面为透明面或非透明面。

4.一种幻影成像显示屏，其特征在于包括全息层以及固态封装层；全息层内置于固态封装层，并与第二配合面的夹角为x；固态封装层是通过封装部件的模具进行固态封装形成的；其中所述第二配合面为平面，所述第二配合面为固态封装层与投影源相结合的端面；所述第二配合面的对立面为透明面或非透明面。

5.根据权利要求4所述的幻影成像显示屏，其特征在于所述固态封装指的是全息层置于封装部件的模具内，然后所述设置全息层的模具中加入能固化的第二液态封装层，然后所述第二液态封装层凝固成固体后脱模，形成固态封装层；其中第二液态封装层指的是封装部件模具中充满淹没全息层并且能固化的透光率为z>90％的液体。

6.根据权利要求4所述的幻影成像显示屏，其特征在于所述固态封装层包括两个封装结构；固态封装指的是将两个封装结构的粘合面，通过无缝技术粘合；其中与另一个封装结构粘合的封装结构的粘合面设置全息层。两个封装结构为透光率>90％的固体材质。

7.根据权利要求1至6之一所述的幻影成像显示屏，其特征在于所述封装部件是圆柱体、n面棱柱体；封装部件透光率大于90％；所述n大于等于4；当n为4时，棱柱体为长方体或者正方体。

8.根据权利要求7所述的幻影成像显示屏，其特征在于所述x为40-70°；优选地，所述x为45°。

9.基于权利要求8所述显示屏的显示系统，其特征在于还包括投影源；当时液态封装时，所述投影源设置于封装部件外部并贴合于第一配合面上，并通过液态封装成像屏内的全息层进行幻影成像；当是固态封装时，所述投影源设置于封装部件外部并贴合于第二配合面上，并通过固态封装成像屏中的全息层进行幻影成像；

其中，液态封装成像屏包括包括所述全息层、所述第一液态封装层以及所述封装部件；固态封装成像屏包括所述全息层以及所述固态封装层。

10.基于权利要求8所述显示系统的成型方法，其特征在于：

当时液态封装时，成型方法包括步骤：

将全息层内置于封装部件中，设置全息层与第一配合面夹角为x；

在封装部件中对全息层通过第一液态封装层进行液态封装；

当固态封装时，成型方法包括步骤：

全息层置于封装部件的模具内，并与第二配合面的夹角为x；

然后所述设置全息层的模具中加入能固化的第二液态封装层，然后所述第二液态封装层凝固成固体后脱模，形成固态封装层；

其中，液态封装成像屏包括包括所述全息层、所述第一液态封装层以及所述封装部件；固态封装成像屏包括所述全息层以及所述固态封装层。