CN110430422A - 立体影像显示器和立体影像显示方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种立体影像显示器，包括一扫描光源和通过不定多数的复数层单元层叠加的投影屏幕，屏幕中的每一层都可以在透明与非透明之间转换，经过计算机的计算，将立体对象数据分层切片转换为断层轮廓图像，经过图像驱动模块控制扫描光源投影到所述投影屏幕上，所述扫描光源和投影屏幕皆连接有控制部，单元层通过控制部控制完成对应的透明和非透明状态的转换。层叠显示屏，在每层的扫描之上增添了逐层扫描，用这种方法使显示的图像获得了第三个维度。本发明基于现有显示技术，提供了全息投影的可生产的替代品，可呈现不限观察角度的3D图像或视频。

Description

立体影像显示器和立体影像显示方法

技术领域

本发明涉及立体影像显示领域，特别是指一种立体影像显示器和立体影像显示方法。

背景技术

市面上各种类型的平板显示器均以扫描像素栅格的形式工作，先由数学算法将二维或三维图形转化为平面上的二维投影，再将投影的点阵数据适配显示器以逐行隔行或随机方式扫描输入。近年来量产的各种3D显示设备都是以双眼效应为核心的平面扫描显示设备，使用各种方式使左右眼分别接收到不同画面，在人脑中产生立体感，具体构造不论，均可抽象地看做经过优化的两个平板显示设备，脱离了预设视角或者没有穿戴指定设备均无法产生3D视觉效果。

市面上常见的伪3D显示设备相对的是全息投影技术，指利用干涉和衍射原理记录并再现物体真实的三维图像的技术，全息投影产生的图像拥有不限个数的观察视角，在三维空间中可实际观测，但受限于现有技术导致设备造价昂贵，色彩无法还原，基本不能面向消费市场量产。

发明内容

本发明提出一种立体影像显示器和立体影像显示方法，解决了现有技术中的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

立体影像显示器，包括一扫描光源和通过若干复数层单元层叠加的投影屏幕，扫描光源将扫描后信息，经过计算机的计算，将数据转换为图像，经过图像驱动模块投影到所述投影屏幕上，所述扫描光源和投影屏幕皆连接有控制部，单元层通过控制部控制完成对应的透明和非透明状态的转换。

作为本发明的优选方案，所述单元层包括两个产生控制电场的透明导电薄膜，两透明导电薄膜中间连接有一层液晶投影屏幕。

作为本发明的优选方案，所述液晶投影屏幕通过控制部控制完成透明和非透明状态的显示。

作为本发明的优选方案，所述控制部包括相连接的供电电路、控制电路、信号收发装置、图像驱动模块和MCU，所述控制部分别独立连接每一个单元层。

作为本发明的优选方案，所述扫描光源的信号输入端与计算机和图像驱动模块的信号输出端连接。

作为本发明的优选方案，显示器侧部设有光传感器，所述光传感器与控制部连接。

立体影像显示方法，使用上述立体影像显示器中的扫描光源对三维对应进行扫描，并通过计算机对扫描光源数据进行断层解析，顺次得到以帧为单位的对应的二维数据。

作为本发明的优选方案，控制部顺次控制立体影像显示器内对应单元层的透明状态，非透明状态的转化，使图像驱动模块顺次将每一帧的二维数据显示在对应的单元层上。

有益效果:

立体影像显示器，包括一扫描光源和通过若干复数层单元层叠加的投影屏幕，扫描光源将扫描后信息，经过计算机的计算，将数据转换为图像，经过图像驱动模块投影到所述投影屏幕上，所述扫描光源和投影屏幕皆连接有控制部，单元层通过控制部控制完成对应的透明和非透明状态的转换。层叠显示屏，在每层的扫描之上增添了逐层扫描，用这种方法使显示的图像获得了第三个维度。本发明基于现有显示技术，提供了全息投影的可生产的替代品，可呈现不限观察角度的3D图像或视频。

具体实施方式

下面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1

本发明由扫描光源A、复数层叠的投影屏幕B、两者工作的驱动器C，三部分组成。

B由多个功能相同的基本单元层叠而成，每个基本单元的结构：两层产生控制电场的透明导电薄膜夹起一层可在透明与不透明之间转换状态的液晶投影幕。

C产生与A输出层画面时时值相匹配的同步信号控制驱动B的单个基本单元，当A输出画面时，B的某一层基本单元切换为不透明状态，其余单元为透明状态，A输出下一层画面时B的上一单元切换变为透明下一单元切换成不透明状态。

本发明的设备典型的工作流程如下所述：

计算设备将需要投影的三维对象进行断层扫描解析，把三维对象的表面按指定距离分层采样最外层信息得到用于输出的二维数据，每一层数据为一帧。A接受解析的预处理的帧数据，按照从最下层到最上层的顺序逐层随机扫描绘制出三维对象。

在A扫描输出时，B在C的控制下逐层切换为不透明状态，每一层画面输出到对应一层显示。

由于B的单元多数时间处于透明状态，所以视角变化时，在由于视觉暂留现象，人会获得立体感显示效果。

现阶段可用于CAD制图与呈现，医学影像学资料展示，美术作品的创作及展示，沙盘推演或布景展示等应用场景。

实施例2

立体影像显示器，包括一扫描光源和通过若干复数层单元层叠加的投影屏幕，扫描光源将扫描后信息，经过计算机的计算，将立体对象数据分层切片转换为断层图像，经过图像驱动模块投影到投影屏幕上，扫描光源和投影屏幕皆连接有控制部，其特征在于，单元层通过控制部控制完成对应的透明和非透明状态的转换。

单元层包括两个产生控制电场的透明导电薄膜，两透明导电薄膜中间连接有一层液晶投影屏幕。

液晶投影屏幕通过控制部控制完成透明和非透明状态的显示。

控制部包括相连接的供电电路、控制电路、信号收发装置、图像驱动模块和MCU，控制部分别独立连接每一个单元层。

扫描光源的信号输入端与计算机和图像驱动模块的信号输出端连接。

显示器还包括左右两边框上的补偿光源和背光源。

显示器侧部设有光传感器，光传感器与控制部连接。

立体影像显示方法，使用上述立体影像显示器中的扫描光源对对应层进行扫描，并通过计算机对扫描光源数据进行断层解析，顺次得到以帧为单位的对应的二维数据。

控制部顺次控制立体影像显示器内对应单元层的透明状态，非透明状态的转化，使图像驱动模块顺次将每一帧的二维数据显示在对应的单元层上。

实施例3

发明专利201810556578.3中的控制方法也可以加入到本发明的控制方式中，具体的，该液晶投影屏先先获取液晶投影屏处的环境光强度；然后调整每一层图像轮廓内的像素填充，在实际调节时三位对象的亮度与透明度呈负相关，具体调节形式为：改变每一层二维轮廓内的像素密度和亮度，当每一层轮廓内不填充任何像素时三维对象线框化，此时透明度最高亮度最低；当每一层轮廓内的每个像素都以最高亮度显示时三维对象透明度最低亮度最高，在此区间内可自由调节。可见，实施本发明提供的液晶投影屏的控制方法只需软件驱动即可实现，无需增加额外的实体，能够降低液晶使用的复杂程度，提升显示效果，并且还能优化用户的观看体验；同时，实施这种实施方式，还能够避免人为的操控，降低液晶投影屏使用的复杂程度。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.立体影像显示器，包括一扫描光源和通过若干复数层单元层叠加的投影屏幕，经过计算机的计算，将数据转换为图像，经过图像驱动模块投影到所述投影屏幕上，所述扫描光源和投影屏幕皆连接有控制部，其特征在于，单元层通过控制部控制完成对应的透明和非透明状态的转换。

2.根据权利要求1所述的立体影像显示器，其特征在于，所述单元层包括两个产生控制电场的透明导电薄膜，两透明导电薄膜中间连接有一层液晶投影屏幕。

3.根据权利要求2所述的立体影像显示器，其特征在于，所述液晶投影屏幕通过控制部控制完成透明和非透明状态的转换。

4.根据权利要求1或2所述的立体影像显示器，其特征在于，所述控制部包括相连接的供电电路、控制电路、信号收发装置、图像驱动模块和MCU，所述控制部分别独立连接每一个单元层。

5.根据权利要求4所述的立体影像显示器，其特征在于，所述扫描光源的信号输入端与计算机和图像驱动模块的信号输出端连接。

6.根据权利要求1所述的立体影像显示器，其特征在于，显示器侧部设有光传感器，所述光传感器与控制部连接。

7.立体影像显示方法，其特征在于，使用上述立体影像显示器中的扫描光源对三维对应进行扫描，并通过计算机对扫描光源数据进行断层解析，顺次得到以帧为单位的对应的二维数据。

8.根据权利要求7所述的立体影像显示器，其特征在于，控制部顺次控制立体影像显示器内对应单元层的透明状态，非透明状态的转化，使图像驱动模块顺次将每一帧的二维数据显示在对应的单元层上。