CN213023957U - 一种全息效果图像显示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种全息效果图像显示装置，柱状外壳的顶部连接有上密封体，柱状外壳的底部连接有下密封座；上密封体和下密封座之间形成有容纳空间，容纳空间内部填充有显示屏；显示屏的表面附着有光学平面光栅；柱状外壳靠近光学平面光栅一侧的内壁附着有光学微孔光栅；光学平面光栅和光学微孔光栅之间以半圆柱状排列。本技术方案可以使用高分辨率的显示屏作为成像元件，大大提升了全息图像的清晰度，全息效果远优于现有的全息显示方案；不受环境光影响，180°范围内任意角度观看、全息效果强烈震撼等特点，可用于展览展示、科普教育、人机交互、广告展示等多种行业市场，具有很高的商业应用价值。

Description

一种全息效果图像显示装置

技术领域

本实用新型涉及图像显示技术领域，具体涉及一种全息效果图像显示装置。

背景技术

周知的，全息图像是一种三维图像，它与传统的照片有很大的区别。传统的照片仅仅记录物体特定角度的平面图像。而全息图像则包含了被记录物体的尺寸、形状、亮度和对比度等多种信息。观察者可以通过前后、左右和上下移动从各个角度来观察物体不同角度的图像变化，好像有个真实的物体在那里一样。

周知的，全息效果图像也称类全息图像，是采用反射、折射等光学技术，利用人眼错觉，使普通平面图像呈现出具有立体感的、类似全息效果的图像，但并不是真正的全息图像。观察者虽然可以前后、左右和上下移动，从各个角度来观察，但图像并不发生变化。

由于真正的全息显示需要精密的光学设备，价格及其高昂，因此并不具有商业价值。目前市场上的全息显示产品一般为具有全息效果的显示设备，主要有以下几种方案：

第一、透明屏幕投影。利用投影机在透明介质上投射出图像，透明介质一般是贴膜玻璃或亚克力、水雾、热空气等。虽然图像是二维平面的，但是由于介质的透明性，可以360°观看，因此会产生具有立体感的的3D全息效果图像。

第二、玻璃金字塔形全息显示装置。该技术利用“佩玻尔的幻象”技术，利用3张或4张半透半反明玻璃拼接成3～4面金字塔型造型。通过玻璃表面反射，使物体在镜子中形成以1个虚像。由于该虚像位于金字塔装置内部，并可360°观看，因此具有全息效果。

第三、全息风扇。该技术原理是利用人的视觉暂留原理，在高速旋转的扇叶上安装LED灯珠，并显示出动态或静态图像。由于叶片的高速旋转，所有肉眼看不到风扇，只能看到图像，产生可多角度观看的全息效果。

但是，上述的现有全息效果的显示方案存在以下缺陷：

第一、透明屏幕全息，投影必须使用投影机投射图像，由于投影机需要一定的投射距离，因此整个系统占地较大。并且由于成像介质是透明的，呈现的全息效果图像亮度很低，如果环境光过亮，会看不清图像，效果会大大折扣。一般用在夜晚或环境比较暗的室内。

第二、玻璃金字塔全息显示装置，由于光学玻璃必须倾斜45°，造成其成像区域很小，仅金字塔中心区域具有全息效果，因此分辨率低，不能显示大尺寸图像。此外由于采用虚像反射技术，同样要求环境光不能太亮，如果环境光过亮会导致虚像成像模糊，严重影响显示效果。

第三、全息风扇显示装置的缺点是只能小尺寸显示，尺寸不超过1米。大尺寸的叶片维持稳定高转速比较困难，并且高速旋转大尺寸叶片及其危险，不适合室内使用。另外显示分辨率低，不超过600*600个像素，并且由于是通过叶片高速运动成像，因此图像会有闪烁感，不稳定，效果不好。

另外，现有的所有全息效果显示装置都存在一个很大的缺陷，就是结构复杂，需要专业人员安装调试，并必须定期进行维护。

实用新型内容

为此，本实用新型提供一种全息效果图像显示装置，以解决全息效果图像的显示分辨率过低、环境光影响全息效果、必须要专业安装调试及定期维护的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种全息效果图像显示装置，包括柱状外壳，所述柱状外壳的顶部连接有上密封体，柱状外壳的底部连接有下密封座；所述上密封体和下密封座之间形成有容纳空间，所述容纳空间内部填充有显示屏；所述显示屏的表面附着有光学平面光栅；所述柱状外壳靠近所述光学平面光栅一侧的内壁附着有光学微孔光栅；所述光学平面光栅和光学微孔光栅之间对接后呈半圆柱状。

作为全息效果图像显示装置的优选方案，所述容纳空间的底部设有发光装饰层，所述发光装饰层包括由发光灯带、灯线或灯珠形成的自发光图案。

作为全息效果图像显示装置的优选方案，所述柱状外壳采用透明亚克力或钢化玻璃材质。

作为全息效果图像显示装置的优选方案，所述上密封体和下密封座均采用玻璃钢或金属材质的圆盘形结构。

作为全息效果图像显示装置的优选方案，所述显示屏处于所述柱状外壳内部的容纳空间中间部位。

作为全息效果图像显示装置的优选方案，所述光学平面光栅采用光学镀膜平面光栅，所述光学微孔光栅采用弧形微孔光栅。

作为全息效果图像显示装置的优选方案，配置有提供图片或动态视频的计算机，所述计算机与所述显示屏之间建立连接关系。

作为全息效果图像显示装置的优选方案，所述计算机配置有交互设备，所述交互设备采用触摸屏或AI语音交互设备。

本实用新型柱状外壳的顶部连接有上密封体，柱状外壳的底部连接有下密封座；上密封体和下密封座之间形成有容纳空间，容纳空间内部填充有显示屏；显示屏的表面附着有光学平面光栅；柱状外壳靠近光学平面光栅一侧的内壁附着有光学微孔光栅；光学平面光栅和光学微孔光栅之间以半圆柱状排列。本技术方案可以使用高分辨率的显示屏作为成像元件，大大提升了全息图像的清晰度，全息效果远优于现有的全息显示方案；本技术方案使用了光学光栅，屏蔽外部光学进入装置内部，避免了环境光对全息图像的影响，对于室内灯光照明条件无特殊要求，甚至在户外安装使用，大大扩展了该装置的应用范围，使其具有更高的商业价值；本技术方案为一体化的密封柱体结构，方便搬运和布置，安装时仅需接通电源即可，无需专业人员安装调试，无需维护，并具有防水、防尘的特性，可用于户外环境；本技术方案具有高分辨率、不受环境光影响、180°范围内任意角度观看、全息效果强烈震撼等特点，可用于展览展示、科普教育、人机交互、广告展示等多种行业市场，具有很高的商业应用价值。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容能涵盖的范围内。

图1为本实用新型实施例中提供的一种全息效果图像显示装置结构示意图；

图2为本实用新型实施例中提供的一种全息效果图像显示装置观看示意图；

图3为本实用新型实施例中提供的一种全息效果图像显示装置触摸屏交互示意图；

图4为本实用新型实施例中提供的一种全息效果图像显示装置AI交互示意图。

图中：1、柱状外壳；2、上密封体；3、下密封座；4、容纳空间；5、显示屏；6、光学平面光栅；7、光学微孔光栅；8、发光装饰层；9、计算机；10、触摸屏；11、AI语音交互设备。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

参见图1和图2，提供一种全息效果图像显示装置，包括柱状外壳1，所述柱状外壳1的顶部连接有上密封体2，柱状外壳1的底部连接有下密封座3；所述上密封体2和下密封座3之间形成有容纳空间4，所述容纳空间4内部填充有显示屏5；所述显示屏5的表面附着有光学平面光栅6；所述柱状外壳1靠近所述光学平面光栅6一侧的内壁附着有光学微孔光栅7；所述光学平面光栅6和光学微孔光栅7之间对接后呈半圆柱状。

全息效果图像显示装置的一个实施例中，所述容纳空间4的底部设有发光装饰层8，所述发光装饰层8包括由发光灯带、灯线或灯珠形成的自发光图案。自发光图案可以由生产商或用户预设为任意形状，用于增强图像的全息效果。

全息效果图像显示装置的一个实施例中，所述柱状外壳1采用透明亚克力或钢化玻璃材质。透明亚克力或钢化玻璃材质，可透过柱状外壳1观看内部的全息效果影像，并可保护装置内部的光学平面光栅6、光学微孔光栅7和显示屏5。

全息效果图像显示装置的一个实施例中，所述上密封体2和下密封座3均采用玻璃钢或金属材质的圆盘形结构。玻璃钢或金属材质的圆盘形结构，与柱状外壳1密封配合安装，确保水、潮气、灰尘等不会进入装置容纳空间4内部，其中下密封座3还可以作为装置的整体支撑。

全息效果图像显示装置的一个实施例中，所述显示屏5处于所述柱状外壳1内部的容纳空间4中间部位。显示屏5优选分辨率3840×1920，显示经过处理的3D视频或图像，通过光学平面光栅6和光学微孔光栅7调制，生成具有3D全息效果的图像。

参见图2，具体的，所述光学平面光栅6采用光学镀膜平面光栅，所述光学微孔光栅7采用弧形微孔光栅。显示屏5显示的高分辨率3D图像，通过显示屏5前方的光学平面光栅6和光学微孔光栅7，散射到180°范围，观者可在前方任意角度观看。

由于光学平面光栅6采用光学镀膜平面光栅都具有单向透过的光学特性，因此观者只能看到显示屏5显示输出的光学图像，却无法看到光栅后部的显示屏5，因此会感觉3D图像是悬浮于柱体内部，由此产生全息效果。

参见图3和图4，全息效果图像显示装置的一个实施例中，配置有提供图片或动态视频的计算机9，所述计算机9与所述显示屏5之间建立连接关系。所述计算机9配置有交互设备，所述交互设备采用触摸屏10或AI语音交互设备11。本发明还可与触摸屏10或AI语音交互设备11组合使用，使其具有人机交互的功能。用户可通过触摸前方的屏幕，控制装置内部的3D全息效果图像变换，或通过语音与内部的3D图像进行语音交流。计算机9生成3D图像(图片或动态视频)，并通过显示屏5显示出来；显示屏5上的图像通过光学平面光栅6和光学微孔光栅7的处理，生成3D全息效果的图像，并显示给观众。观者可使用触摸屏10或语音发送命令给计算机9，控制计算机9产生的图像，与其进行交互。

本实用新型柱状外壳1的顶部连接有上密封体2，柱状外壳1的底部连接有下密封座3；上密封体2和下密封座3之间形成有容纳空间4，容纳空间4内部填充有显示屏5；显示屏5的表面附着有光学平面光栅6；柱状外壳1靠近光学平面光栅6一侧的内壁附着有光学微孔光栅7；光学平面光栅6和光学微孔光栅7之间对接后以半圆柱状排列。显示屏5显示的高分辨率3D图像，通过显示屏5前方的光学平面光栅6和光学微孔光栅7，散射到180°范围，观者可在前方任意角度观看。由于光学平面光栅6采用光学镀膜平面光栅都具有单向透过的光学特性，因此观者只能看到显示屏5显示输出的光学图像，却无法看到光栅后部的显示屏5，因此会感觉3D图像是悬浮于柱体内部，由此产生全息效果。计算机9生成3D图像(图片或动态视频)，并通过显示屏5显示出来；显示屏5上的图像通过光学平面光栅6和光学微孔光栅7的处理，生成3D全息效果的图像，并显示给观众。观者可使用触摸屏10或语音发送命令给计算机9，控制计算机9产生的图像，与其进行交互。本技术方案可以使用高分辨率的显示屏5作为成像元件，大大提升了全息图像的清晰度，全息效果远优于现有的全息显示方案；本技术方案使用了光学光栅，屏蔽外部光学进入装置内部，避免了环境光对全息图像的影响，对于室内灯光照明条件无特殊要求，甚至在户外安装使用，大大扩展了该装置的应用范围，使其具有更高的商业价值；本技术方案为一体化的密封柱体结构，方便搬运和布置，安装时仅需接通电源即可，无需专业人员安装调试，无需维护，并具有防水、防尘的特性，可用于户外环境；本技术方案具有高分辨率、不受环境光影响、180°范围内任意角度观看、全息效果强烈震撼等特点，可用于展览展示、科普教育、人机交互、广告展示等多种行业市场，具有很高的商业应用价值。

基于本申请的技术方案，本领域技术人员能够想到的是，柱状外壳1不局限于圆柱形，使用多边形透明柱体也可以实现相同效果。光学微孔光栅7的微孔形状不局限于圆形微孔，多边形微孔也可实现相同效果。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种全息效果图像显示装置，其特征在于，包括柱状外壳(1)，所述柱状外壳(1)的顶部连接有上密封体(2)，柱状外壳(1)的底部连接有下密封座(3)；所述上密封体(2)和下密封座(3)之间形成有容纳空间(4)，所述容纳空间(4)内部填充有显示屏(5)；所述显示屏(5)的表面附着有光学平面光栅(6)；所述柱状外壳(1)靠近所述光学平面光栅(6)一侧的内壁附着有光学微孔光栅(7)；所述光学平面光栅(6)和光学微孔光栅(7)之间对接后呈半圆柱状。

2.根据权利要求1所述的一种全息效果图像显示装置，其特征在于，所述容纳空间(4)的底部设有发光装饰层(8)，所述发光装饰层(8)包括由发光灯带、灯线或灯珠形成的自发光图案。

3.根据权利要求1所述的一种全息效果图像显示装置，其特征在于，所述柱状外壳(1)采用透明亚克力或钢化玻璃材质。

4.根据权利要求1所述的一种全息效果图像显示装置，其特征在于，所述上密封体(2)和下密封座(3)均采用玻璃钢或金属材质的圆盘形结构。

5.根据权利要求1所述的一种全息效果图像显示装置，其特征在于，所述显示屏(5)处于所述柱状外壳(1)内部的容纳空间(4)中间部位。

6.根据权利要求1所述的一种全息效果图像显示装置，其特征在于，所述光学平面光栅(6)采用光学镀膜平面光栅，所述光学微孔光栅(7)采用弧形微孔光栅。

7.根据权利要求1至6任一项所述的一种全息效果图像显示装置，其特征在于，配置有提供图片或动态视频的计算机(9)，所述计算机(9)与所述显示屏(5)之间建立连接关系。

8.根据权利要求7所述的一种全息效果图像显示装置，其特征在于，所述计算机(9)配置有交互设备，所述交互设备采用触摸屏(10)或AI语音交互设备(11)。

Images