CN110441498B - 一种转动式180度全息投影展示柜 - Google Patents

一种转动式180度全息投影展示柜 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种转动式180度全息投影展示柜，包括底座、展示柜本体、位置感应装置，所述底座与展示柜本体之间通过转盘轴承连接，且底座内设有电机A，电机A与展示柜本体连接，所述展示柜本体设有多块投影玻璃，投影玻璃与水平面的夹角为30°至50°，投影玻璃上方设有水平显示屏，所述水平显示屏通过升降装置与展示柜本体连接，所述位置感应装置安装在底座外侧的地面上。本发明通过多块屏幕之间的配合，可同时展示多个展品，并通过升降装置控制显示屏的位置，可营造出纵深效果，并且通过位置感应装置识别观察者的位置，并自动调整展示柜本体的朝向，使其正对观察者，模拟不同角度供观察者观看，提高展示展品的真实效果。

Description

一种转动式180度全息投影展示柜
技术领域
本发明属于全息投影领域，尤其涉及一种转动式180度全息投影展示柜。
背景技术
180度全息投影成像系统是用一种将三维画面悬浮在柜体实景中的半空中成像系统。180度全息投影成像系统有柜体、分光镜、射灯、视频播放设备组成，基于分光镜成像原理，通过对展品实拍构建三维模型的特殊处理，然后将拍摄的展品影像或展品三维模型影像叠加进场景中，构成了动静结合的展品展示系统。不需要人们佩戴任何偏光镜，在完全没有束缚下就可以尽情观看3D幻影立体显示特效，给人视觉上的冲击，具有强烈的纵深感。
例如，申请号为201721147512.6的中国专利公开了一种180度全息投影展示柜，包括：支撑座；设于所述支撑座上的展示架；所述展示架设有一个单面开口的容纳空间；还包括：转动连接于所述展示架的盖体；装配于所述展示架的侧壁且供所述盖体转动的转轴；设于所述容纳空间内的全息膜玻璃；设于所述盖体上的、朝向所述全息膜玻璃投影的显示屏；设于所述支撑座内的控制器；设于所述展示架侧壁的通孔；以及，设于所述盖体上的卡接组件，达到全息膜玻璃不易被外界物品碰撞而导致损坏的目的，该展示柜内只有一块显示屏作为显示设备，无法同时显示多个展示展品。
例如，申请号为201621141023.5的中国专利公开了便于移动的180度全息展示柜，包括：上框体和下框体，下框体上层两边框具有滑轨，滑轨的一端通过滑块和下转轴与透明玻璃的一边连接，透明玻璃上贴有镜面投影膜，滑轨的另一端具有开口，透明玻璃的另一边通过上转轴与上框体下层连接，上转轴外侧安装有支撑支架，该装置的的透明玻璃与显示屏的距离无法调节，无法营造出真实的纵深效果，影响展示展品的真实效果。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种转动式180度全息投影展示柜，可以解决现有技术只能展示一个展品，真实感差的问题。
本发明通过以下技术方案得以实现。
本发明提供的一种转动式180度全息投影展示柜，包括底座、展示柜本体、位置感应装置，所述底座与展示柜本体之间通过转盘轴承连接，且底座内设有电机A，电机A与展示柜本体连接，所述展示柜本体设有2至3块投影玻璃，投影玻璃与水平面的夹角为30°至50°，每块投影玻璃上方均设有水平显示屏，所述水平显示屏通过升降装置与展示柜本体连接，所述位置感应装置安装在底座外侧的地面上，所述位置感应装置设有多个感应区，每个感应区均设有两块感应薄膜，在两块感应薄膜之间设有绝缘垫。
所述感应薄膜上印刷有电极和导线，绝缘垫上设有多个孔，且孔的位置与电极的位置相对应。
所述升降装置包括螺杆、电机B、升降板，所述螺杆通过轴承安装在展示柜本体两侧，且螺杆上设有同步轮，同步轮之间通过同步带连接，所述升降板通过螺母与螺杆连接，电机B安装在展示柜本体一侧，且电机B与螺杆连接，水平显示屏安装在升降板内。
所述投影玻璃共有两块，每块投影玻璃上均设有水平显示屏，且所述水平显示屏分别设有升降装置。
所述水平显示屏之间设有隔板，隔板垂直安装在展示柜本体内。
所述展示柜本体设有垂直显示屏，垂直显示屏安装在展示柜本体内，且与投影玻璃处于同一高度。
所述位置感应装置为环形，位置感应装置的圆心与底座轴线重合，且位置感应装置与展示柜本体的距离为1m至1.5m。
所述位置感应装置上部设有软垫，软垫覆盖在感应薄膜上。
所述底座和展示柜本体之间设有角度传感器，角度传感器安装在底座上部，且角度传感器的转轴与展示柜本体连接。
本发明的有益效果在于：通过多块屏幕之间的配合，可以同时展示多个展品，并通过升降装置来控制显示屏的位置，可动态营造出纵深效果，提高展品的真实效果，并且通过位置感应装置识别观察者的位置，并自动调整展示柜本体的朝向，使其正对观察者的位置，可以模拟不同的角度供观察者观看，提高展示展品的真实效果。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是升降装置的结构示意图；
图3是本发明的剖视图；
图4是感应区的分解示意图；
图5是感应区的剖视图；
图6是本发明成像原理的示意图；
图7是模拟观察者所看画面的示意图；
图中：1-底座，2-展示柜本体，3-转盘轴承，4-电机A，5-投影玻璃，6-水平显示屏，7-升降装置，8-位置感应装置，9-感应区，10-感应薄膜，11-绝缘垫，12-电极，13-导线，14-孔，15-螺杆，16-电机B，17-升降板，18-同步轮，19-同步带，20-隔板，21-软垫，22-角度传感器，23-垂直显示屏。
具体实施方式
下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
如图1至图7所示，一种转动式180度全息投影展示柜，包括底座1、展示柜本体2、位置感应装置8，所述底座1与展示柜本体2之间通过转盘轴承3连接，且底座1内设有电机A4，电机A4本体固定在底座1内，展示柜本体2下部和电机A4上均设有齿轮，电机A4通过齿轮与展示柜本体2连接，所述展示柜本体2设有多块投影玻璃5，投影玻璃5与水平面的夹角为30°至50°，优选为45°，使水平显示屏6画面经过投影玻璃5的反射后，变成竖直方向的画面，投影玻璃5上方设有水平显示屏6，所述水平显示屏6通过升降装置7与展示柜本体2连接，所述位置感应装置8安装在底座1外侧的地面上，所述位置感应装置8设有多个感应区9，每个感应区9均设有两块感应薄膜10，在两块感应薄膜10之间设有绝缘垫11。
本装置的成像原理是通过投影玻璃5的反射水平显示屏6的内容，并可透过投影玻璃5看到投影玻璃5后面的景象，从而营造出展品是漂浮中空中的感觉，通过两块投影玻璃5显示不同的展示展品，经过两块投影玻璃5反射后，在观察者的观察方向上叠加显示，提高展示柜本体2的展示效果。
如图6、图7所示，水平显示屏A显示的内容为圆形，水平显示屏B显示的内容为正方形，两块水平显示屏的画面经过投影玻璃的反射后，变成水平方向，可以通过调整画面在两块水平显示屏的位置，使其经过投影玻璃反射后，产生叠加效果，在观察者的视角上观察时，会产生“圆形在正方形中”的感觉，当需要同时展示两个展品的时候，可以将水平显示屏A和水平显示屏B上的画面错开，使两个展品有一定的距离，当观察者在正面观察时，可以同时看到两个展品的画面。
在真实的情况下，当观察者在展品的侧面进行观察时，由于位置的关系，其中一个展品会离观察者近一些，另外一个展品会离观察者远一些，本装置可以通过升降装置7模拟此效果，其原理为：在观察者的视角上观察时，人眼到画面的距离为人眼到投影玻璃的距离加上投影玻璃到水平显示屏的距离，由于投影玻璃的位置固定，因此可以通过升降装置7对两块水平显示屏进行上下调整，便可以调节人眼到不同画面的距离，提高展示的真实效果。
展示时，由于展示柜的画面只能在一个方向上进行叠加，为了使观察者获得最佳的观察角度，需要调整展示柜本体2的角度，使其始终朝向观察者，当观察者踩在位置感应装置8上，位置感应装置8受到踩踏后，对应的感应区9的感应薄膜10上的电极相互接触，使感应电路连通，因此控制器可以识别出观察者所处的感应区，然后通过电机A4带动展示柜本体2旋转使展示柜本体2朝向观察者，在电机A4转动时水平显示屏6内的投影内容根据展示柜本体2的朝向进行改变，显示对应在对应角度下展品的画面，同时升降装置7控制水平显示屏6移动，模拟对应角度下展品与观察者的距离，从而营造处观察者是在真实展品的效果，提高观察者的真实感受。
如图4、图5所示，所述位置感应装置8设有多个感应区9，每个感应区9均设有两块感应薄膜10，在两块感应薄膜10之间设有绝缘垫11，当观察者站在感应装置8上时，会压迫对应的感应区9，使感应区9内的两块感应薄膜10相互接触，使电路连通，系统内的控制器通过识别导电的区域，就可以识别出观察者所站的区域，便可以控制电机A4带动展示柜本体2旋转使展示柜本体2朝向观察者，在观察者踩踏感应区9后，该感应区9左右相邻的两块感应区9处于检测状态，而其他感应区9处于休眠状态，防止在观察者观察时，其他人踩踏其他感应区9，导致控制器识别位置错误。
如图4所示，所述感应薄膜10上印刷有电极12和导线13，绝缘垫11上设有多个孔14，且孔14的位置与电极12的位置相对应，在感应区9未被踩踏时，绝缘垫11将感应薄膜10隔开，防止电极12相互接触，在感应区9被踩踏时，绝缘垫11受挤压而变薄，使得感应薄膜10上的电极12在绝缘垫11上的孔14内相互接触，将电路连通。
如图2所示，所述升降装置7包括螺杆15、电机B16、升降板17，所述螺杆15通过轴承安装在展示柜本体2两侧，且螺杆15上设有同步轮18，同步轮18之间通过同步带19连接，所述升降板17通过螺母与螺杆15连接，电机B16安装在展示柜本体2一侧，且电机B16与螺杆15连接，水平显示屏6安装在升降板17内，电机B16转动时，带动螺杆15转动，使得升降板17上下移动，控制水平显示屏6上下移动，进而营造出不同距离的感觉，螺杆15通过同步带19进行连接，使两根螺杆15转动同步转动，提高装置的稳定性。
如图6、图7所示，所述投影玻璃5共有两块，由于屏幕的光线透过投影玻璃5时会有一定的损失，投影玻璃5会导致靠后的水平显示屏6的显示效果不佳，影响观感，两块投影玻璃5为优选方案，后靠一块水平显示屏6的光线经过反射后，只需要穿过一块投影玻璃5，亮度损失小，可以通过提高屏幕亮度来进行弥补。每块投影玻璃5上均设有水平显示屏6，且所述水平显示屏6分别设有升降装置7，通过两块投影玻璃5可以分别反射不同水平显示屏6的内容，当两块水平显示屏6的画面在水平显示屏6的x轴和y轴的位置相同时，经过投影玻璃5反射后，便可以产生叠加的效果，并通过升降装置7调整画面到人眼的距离，营造出层次感，提高展示效果的真实性。
所述水平显示屏6之间设有隔板20，隔板20垂直安装在展示柜本体2内，当其中一块水平显示屏6位置较高时，所发出来的光线会照亮展示柜本体2上部，经过投影玻璃5反射后，观察者看到，影响观感，因此，需要通过隔板20将两块水平显示屏6隔开，并且将展示柜本体2上部以及隔板20涂成黑色，保证画面的纯净。
所述展示柜本体2设有垂直显示屏23，垂直显示屏23安装在展示柜本体2内，且与投影玻璃5处于同一高度，垂直显示屏23可以作为背景显示，提高展示时的效果。
所述位置感应装置8为环形，位置感应装置8的圆心与底座1轴线重合，且位置感应装置8与展示柜本体2的距离为1m至1.5m，观察者在移动时，在环形的位置感应装置8上移动，展示柜本体2根据位置感应一直朝向观察者，并显示对应角度的画面，1m至1.5m为最近的观察距离，观察者再次距离上可以感受较为真实的画面纵深效果。
所述位置感应装置8上部设有软垫21，软垫21覆盖在感应薄膜10上，软垫21可以分散人体的压力，避免感应薄膜10被踩坏。
所述底座1和展示柜本体2之间设有角度传感器22，角度传感器22安装在底座1上部，且角度传感器22的转轴与展示柜本体2连接，同时角度传感器22为控制器通过展示柜本体2的角度位置，使控制器可以控制展示柜本体2转动的准确的位置，并展示出相应的画面。

Claims (9)

1.一种转动式180度全息投影展示柜，其特征在于：包括底座(1)、展示柜本体(2)、位置感应装置(8)，所述底座(1)与展示柜本体(2)之间通过转盘轴承(3)连接，且底座(1)内设有电机A(4)，电机A(4)与展示柜本体(2)连接；所述展示柜本体(2)设有2至3块投影玻璃(5)，投影玻璃(5)与水平面的夹角为30°至50°，每块投影玻璃(5)上方均设有水平显示屏(6)，所述水平显示屏(6)通过升降装置(7)与展示柜本体(2)连接；所述位置感应装置(8)安装在底座(1)外侧的地面上；所述位置感应装置(8)设有多个感应区(9)，每个感应区(9)均设有两块感应薄膜(10)，在两块感应薄膜(10)之间设有绝缘垫(11)，当观察者踩在位置感应装置(8)上，位置感应装置(8)受到踩踏后，对应的感应区(9)的感应薄膜(10)上的电极相互接触使感应电路连通，控制器识别出观察者所处的感应区，然后通过电机A(4)带动展示柜本体(2)旋转使展示柜本体(2)朝向观察者，在电机A(4)转动时水平显示屏(6)内的投影内容根据展示柜本体(2)的朝向进行改变，显示对应在对应角度下展品的画面，同时升降装置(7)控制水平显示屏(6)移动，模拟对应角度下展品与观察者的距离。
2.如权利要求1所述的一种转动式180度全息投影展示柜，其特征在于：所述感应薄膜(10)上印刷有电极(12)和导线(13)，绝缘垫(11)上设有多个孔(14)，且孔(14)的位置与电极(12)的位置相对应。
3.如权利要求1所述的一种转动式180度全息投影展示柜，其特征在于：所述升降装置(7)包括螺杆(15)、电机B(16)、升降板(17)，所述螺杆(15)通过轴承安装在展示柜本体(2)两侧，且螺杆(15)上设有同步轮(18)，同步轮(18)之间通过同步带(19)连接，所述升降板(17)通过螺母与螺杆(15)连接，电机B(16)安装在展示柜本体(2)一侧，且电机B(16)与螺杆(15)连接，水平显示屏(6)安装在升降板(17)内。
4.如权利要求1所述的一种转动式180度全息投影展示柜，其特征在于：所述投影玻璃(5)共有两块，每块投影玻璃(5)上均设有水平显示屏(6)，且所述水平显示屏(6)分别设有升降装置(7)。
5.如权利要求4所述的一种转动式180度全息投影展示柜，其特征在于：所述水平显示屏(6)之间设有隔板(20)，隔板(20)垂直安装在展示柜本体(2)内。
6.如权利要求1所述的一种转动式180度全息投影展示柜，其特征在于：所述展示柜本体(2)设有垂直显示屏(23)，垂直显示屏(23)安装在展示柜本体(2)内，且与投影玻璃(5)处于同一高度。
7.如权利要求1所述的一种转动式180度全息投影展示柜，其特征在于：所述位置感应装置(8)为环形，位置感应装置(8)的圆心与底座(1)轴线重合，且位置感应装置(8)与展示柜本体(2)的距离为1m至1.5m。
8.如权利要求1所述的一种转动式180度全息投影展示柜，其特征在于：所述位置感应装置(8)上部设有软垫(21)，软垫(21)覆盖在感应薄膜(10)上。
9.如权利要求1所述的一种转动式180度全息投影展示柜，其特征在于：所述底座(1)和展示柜本体(2)之间设有角度传感器(22)，角度传感器(22)安装在底座(1)上部，且角度传感器(22)的转轴与展示柜本体(2)连接。
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