CN1852445B - 平面、立体两用显示器 - Google Patents

Abstract

本发明的平面、立体两用显示器，是一种无需佩戴眼镜或其他辅助装置，即可直接观察物体的平面或立体图像的平面、立体两用显示器，其主要技术特征在于：包括有平面显示器1、电动机2、齿轮箱3、控制器4、圆形底盘5，在平面显示器1静止时，控制器4通过控制平面显示器1内的发光点的颜色和亮度显示平面图像，并和现有的平面显示系统兼容；在平面显示器1旋转时，控制器4通过控制平面显示器1内的发光点的颜色和亮度，来控制空间内多个点的颜色和亮度，并利用人眼的视觉暂留现象形成并显示立体图像，控制器4通过控制平面显示器1的旋转和不旋转来实现在平面显示和立体显示之间的切换。

Description

平面、立体两用显示器

技术领域  本发明专利为一种平面、立体两用显示器，可显示平面和立体图像，并在平面和立体显示功能之间互相切换，是一种新型立体显示器。

技术背景  现在普遍应用的显示器为两维显示，只能显示平面图像，立体影像显示要借助于佩戴特殊的眼镜才能够实现，使用受到限制，现有的立体显示器是通过平面图像制造两眼的视觉差异来实现立体显示的，存在一些对人体的副作用比如观看时间长会产生头晕、呕吐的感觉，同时在观看的角度上也有很大的限制，因此传统的立体显示方式有加以改良的必要。不需要佩戴任何特殊器具即可观赏到身临其境的立体影像，并且可以全方位的观察立体影像的三维显示器已成为显示设备发展的一个必然方向，然而在显示器全面立体化之前，和现有影像制作、传输方式间的兼容性，即同时拥有平面、立体两种显示功能，并能在平面、立体两种显示方式之间自由切换，就成为了立体显示器能否成功应用的关键。

发明内容  本发明的主要目的，是在于提供一种平面、立体两用显示器，并且和现有的影像传输方式兼容，即同时拥有平面、立体两种显示方式，并能在平面、立体两种显示方式之间自由切换。本发明利用平面显示器件排列成X行、Y列的网状结构做成具有X*Y个发光点的平面显示器，且是左右对称、前后透明的以方便从各个角度观察到该X*Y个发光点，通过控制器来控制X*Y个发光点的颜色和亮度来显示平面图像，并和现有的平面显示系统兼容；人眼是通过观察物体在空间各个点的颜色和亮度的信息，以在大脑中形成物体的立体图像的，因此通过改变空间中多个点的颜色和亮度，向人眼传递空间中多个点的颜色和亮度信息，即可在人脑中产生不同分辨率的立体图像，本发明通过将平面显示器切换为旋转状态，连续改变旋转的平面显示器件中的X*Y个发光点的颜色和亮度，从而改变平面显示器件旋转形成的旋转体内的多个空间的点的颜色和亮度，当平面显示器的旋转速度超过600转每分，即平面显示器旋转形成的旋转体中任意位置的一个发光点旋转一周回到原位置所需的时间小于0.1秒，即人眼视觉暂留现象持续的时间时，人眼识别不出该发光点发出的光线曾经中断，而是在人眼看来是在该位置一直存在一个发光点，这样人眼看到的是平面显示器旋转形成的旋转体的图像，而分辨不出形成旋转体的平面显示器的图像，这样就利用旋转的平面显示器达到了控制空间中的点的颜色和亮度的目的，控制空间中多个点的颜色和亮度，并利用人眼的视觉暂留现象就达到了向人眼传递空间中多个点的颜色和亮度信息，以显示立体图像的目的，通过在平面显示器旋转形成的旋转体内，显示包含物体所在空间各个点的图像，即可得到该物体的立体图像。

本发明的上述目的是这样实现的：本发明的平面、立体两用显示器，其特征在于：包括有平面显示器1、电动机2、齿轮箱3、控制器4、圆形底盘5，在平面显示器1静止时显示平面图像，在平面显示器1旋转时显示平面图像并利用人眼的视觉暂留现象形成并显示立体图像，通过控制器4控制平面显示器1的旋转和不旋转来实现在平面显示和立体显示之间的切换。

该平面显示器1由电子发光二级管、液晶、等离子体或其他电致发光材料构成，利用这些电致发光材料制成的平面显示器件排列成X行、Y列的网状结构，做成具有X*Y个发光点的平面显示器，且是左右对称，前、后透明的以方便从各个角度观察到X*Y个发光点，平面网状结构内，每一个发光点的颜色和亮度都可以通过控制器4编程调节，该平面显示器1可以制成矩形、圆形、半圆形或其他左右对称的形状，将该平面显示器1沿中心线固定在齿轮箱3的输出轴上，且该平面显示器1的中心线与齿轮箱3的轴线重合，在电动机2的作用下，可围绕齿轮箱3的输出轴的轴线旋转，在该平面显示器1静止不动时可以通过控制器4来控制X*Y个发光点的颜色和亮度来显示平面图像，并和现有的平面显示系统兼容，显示平面图像；当该平面显示器1围绕齿轮箱3的输出轴的轴线旋转时，在该平面显示器1旋转形成的旋转体范围内，如果该平面显示器1的旋转速度达到了600转每分钟以上，即该平面显示器1上任一发光点旋转一周回到原位置花费的时间在0.1秒以下，则低于人眼视觉暂留现象产生的持续时间，人眼看到的这个发光点发出的光线则分辨不出曾经中断过，而是持续不断的存在该发光点，因此人眼看到的是平面显示器1旋转形成的一个旋转体的立体图像，而分辨不出平面显示器1的形状，在平面显示器1旋转时平面显示器1内的各个发光点形成了若干个以齿轮箱3的输出轴的轴线为轴的同心圆，在任一同心圆上选取一个点P，在平面显示器1旋转经过该点P时改变平面显示器1内对应的发光点的颜色和亮度，即可改变旋转体内该点P的颜色和亮度，如果平面显示器内有X*Y个发光点，在X*Y个同心园上选取Z个点，则就可以得到X*Y*Z个可以控制颜色、亮度的空间发光点，改变X*Y*Z个空间发光点的颜色和亮度就可以形成各个部分具有不同颜色和亮度的旋转体的立体图象，不同的颜色、亮度和位置的空间发光点，就构成了人眼能够分辨的空间立体图像。

附图说明

图1是本发明平面、立体两用显示器的结构图

具体实施方式：

如图1所示，本发明的平面立体显示器主要包括有：平面显示器1、电动机2、齿轮箱3、控制器4、圆形底盘5，其中平面显示器1固定安装在齿轮箱3的输出轴上，且平面显示器1的中心线和齿轮箱3的输出轴的轴线重合，控制器4固定在圆形底盘5上，控制器4控制电动机2通过齿轮箱3带动平面显示器1旋转或静止，即可在平面、立体显示模式之间进行切换。

本发明的平面显示器1是由电子发光二极管、液晶、等离子体或其他电致发光材料制成的发光元件，排列成具有横向X行、纵向Y列的X*Y个发光点的网状平面结构，且是左右对称、前后透明的，以方便从各个角度观察到该X*Y个发光点。

本发明的控制器由微电脑组成，可以控制电动机按使用要求旋转，并在运动到不同位置的空间发光点时，控制平面显示器的发光元件发光的颜色和亮度，并通过无线或有线装置和电脑或其他设备相连接，以传输和接收显示平面、立体图像所需的数据信息。

通过实际制作的平面立体显示器验证，可以达到预期的设计目的。通过控制器控制平面显示器静止可以显示物体的平面图像；通过控制器控制平面显示器旋转，利用人眼的视觉暂留现象，可显示物体的空间立体图像。

本发明的优点和积极效果是：很好地解决了平面显示器和立体显示器相互切换的问题，立体显示器显示的立体图像是由旋转体中若干个可控制颜色和亮度的空间发光点组成的，符合人眼的观察习惯，形成的图像逼真、形象，可以象实物一样全方位观察，本发明的平面、立体两用显示器结构简单紧凑，使用方便，是一种很好的效果佳、制造成本低、极具使用价值的平面、立体两用显示器。

Claims (5)

1.一种平面、立体两用显示器，其特征在于：包括有平面显示器(1)、电动机(2)、齿轮箱(3)、控制器(4)、圆形底盘(5)；控制器(4)、电动机(2)、齿轮箱(3)固定在圆形底盘(5)上，电动机(2)的输出轴和齿轮箱(3)的输入端连接，平面显示器(1)和齿轮箱(3)的输出端连接，且平面显示器(1)的中心线与齿轮箱(3)的输出端轴线重合，并与圆形底盘(5)相垂直，平面显示器(1)所在平面与圆形底盘(5)所在平面垂直相交；控制器(4)控制电动机(2)通过齿轮箱(3)带动平面显示器(1)旋转或静止；在平面显示器(1)静止时，控制器(4)通过控制平面显示器(1)内的发光点的颜色和亮度来显示平面图像，并和现有的平面显示系统兼容；在平面显示器(1)旋转时，控制器(4)通过控制平面显示器(1)内的发光点的颜色和亮度，来控制空间内多个点的颜色和亮度，并利用人眼的视觉暂留现象形成并显示立体图像，控制器(4)通过控制平面显示器(1)的旋转和不旋转来实现在平面显示和立体显示之间的切换。

2.权利要求1所述的平面、立体两用显示器，其特征在于：该平面显示器(1)由电子发光二极管、液晶、等离子体或其他电致发光材料构成，利用这些电致发光材料制成的平面显示器件排列成横向X行、纵向Y列的网状结构，做成具有X*Y个发光点的平面显示器，且是左、右对称，前、后透明的，以方便从各个角度观察到该X*Y个发光点，平面显示器(1)内每一个发光点的颜色和亮度都可以通过控制器(4)编程调节。

3.权利要求1所述的平面、立体两用显示器，其特征在于：该平面显示器(1)可以制成矩形、圆形、半圆形或其他左右对称的形状。

4.权利要求1所述的平面、立体两用显示器，其特征在于：该平面显示器(1)沿中心线固定在齿轮箱(3)的输出轴上，且该平面显示器(1)的中心线与齿轮箱(3)的输出轴的轴线重合，在电动机(2)的作用下，可围绕齿轮箱(3)的输出轴的轴线旋转，在该平面显示器(1)静止不动时，控制器(4)通过控制X*Y个发光点的颜色和亮度来显示平面图像，并和现有的平面显示系统兼容，显示平面图像；当该平面显示器(1)围绕齿轮箱(3)的输出轴的轴线旋转时，在该平面显示器(1)旋转形成的旋转体范围内，如果该平面显示器(1)的旋转速度达到了600转每分钟以上，即该平面显示器(1)上任一发光点旋转一周回到原位置花费的时间在0.1秒以下，则低于人眼视觉暂留现象产生的持续时间，人眼看到的这个发光点发出的光线则分辨不出曾经中断过，而是持续不断的存在该发光点，因此人眼看到的是平面显示器(1)旋转形成的一个旋转体的立体图像，而分辨不出平面显示器(1)的形状，在平面显示器(1)旋转时平面显示器(1)内的各个发光点形成了若干个以齿轮箱(3)的输出轴的轴线为轴的同心圆，在任一同心圆上选取一个点P，在平面显示器(1)旋转经过该点P时改变平面显示器(1)内对应的发光点地颜色和亮度，即可改变旋转体内该点P的颜色和亮度，如果平面显示器(1)内有X*Y个发光点，在X*Y个同心园上选取Z个点，则就可以得到X*Y*Z个可以控制颜色、亮度的空间发光点，改变X*Y*Z个空间发光点的颜色和亮度，利用人眼的视觉暂留现象，就可以形成各个部分具有不同颜色和亮度的旋转体的立体图象，不同的颜色、亮度和位置的空间发光点，就构成了人眼能够分辨的空间立体图像。

5.权利要求1所述的平面、立体两用显示器，其特征在于：控制器(4)由微电脑组成，可以控制电动机按使用要求旋转，并在运动到不同位置的空间发光点时，控制平面显示器的发光元件发光的颜色和亮度，并通过无线或有线装置和电脑或其他设备相连接，以传输和接收显示平面、立体图像所需的数据信息。