一种经线旋转切片全息显示技术的制作方法

1.本发明涉及一种全息显示技术，特别是涉及一种经线旋转切片全息显示技术，主要用于三维立体显示领域。


背景技术：

2.经线，指地球自旋过程由经过旋转轴的纵向线条，这里使用此概念，便于理解屏幕与立体影像的空间关系。
3.切面，指物品被一个面切开，得到的断面图案。
4.市面已有的全息风扇，薄膜全息，金字塔型四面全息，都无法做到真正360
°
观看。
5.公开/公告号：cn108965848a 公开/公告日：2018-12-07 ，采用超窄视角屏旋转显示，该技术可实现水平面360度观看，但实际为金字塔四面全息的升级版，观看没有立体感，体验较差。
6.voxon公司发布的vx1全息桌面系统，采用超高速屏幕震动技术，该技术使用平面切片法，类似3d打印的层层堆叠图像，将立体图像分割为若干片平面图案逐层显示。效果很好，但因显示屏需要快速上下移动，震荡明显，高度受限，并且导致仰视角度观影不理想。
7.公开/公告号：cn111583836a 公开/公告日：2020-08-25 该技术使用类似树桩年轮一样的环绕切片法，把立体图像分割为若干同心圆分别显示，但受限于每环需要单独安装led灯柱，无法在固定尺寸内得到足够细致层数，导致精度不高，并且采用单向排列，因内层灯柱受到外层灯柱阻挡，导致观影者观看灯柱离去方向的一侧时显示效果不理想。
8.光立方技术，比如公开日期2020-07-31公告号cn211150037u 使用led灯珠拼成立体结构，但光线受阻且精度有限。


技术实现要素：

9.针对现有全息显示技术的不足，本发明要解决的技术问题就是提供一种立体的高精度全息显示技术，并且没有观影的角度限制。
10.本发明所要解决的技术问题是通过这样的技术方案实现的，它包括：屏幕、旋转单元、程序控制系统，屏幕立于旋转单元上，屏幕中线与旋转单元轴线重合，屏幕正面边缘与旋转轴中心相交。
11.进一步的，屏幕受到现有显示面板的可视角度限制做成曲面，以增大屏幕与视线接近平行时的视线夹角，改善显示效果；随显示面板可视角度技术升级，曲面弧度可随之减小。
12.所需显示的三维数字模型，由计算机程序控制系统按照经线方向，将其旋转切割为若干切片。
13.进一步的，程序控制系统自动计算各个切片的切面二维图像，程序控制屏幕旋转速度，旋转过程中，在对应位置将经线切面二维图像输送给屏幕实时显示；屏幕每一刻显示所需呈现影像的经线方向的切面图案，随旋转位置的改变不断改变切面图案直到完成一
圈。
14.屏幕高速圈旋转，也就是说每一帧画面都在极短时间内快速不断播放，因为人眼视觉残留原理，使人眼产生残影，进而使得人眼看到持续的立体影像。
15.屏幕轴对称旋转保证左右侧均可正常观看。
16.本发明的技术效果是：结构简单，精度高，360度可视并且可以俯仰观看，左右两侧效果无差异。
附图说明
17.图1为本发明的三维结构示意图；图2为实施列的屏幕与所显示正方体的空间关系图；图3为实施列的第一帧画面的二维输出图案；图4为实施列的第一帧画面的实际显示效果示意图；图5为实施列的每圈10帧，屏幕与所显示正方体的空间关系图；图6为实施列的每圈10帧刷新的实际效果示意图；图7为实施列的每圈100帧刷新的实际效果示意图。
18.图中：1.屏幕; 2.旋转单元；3.屏幕中线（理论中线，现实不存在）；4.需显示的立方体。
19.具体实施方法下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：图1所示，本发明包括：屏幕（1）、旋转单元（2），屏幕中线（3）位于旋转单元（2）轴线上并垂直放置，屏幕（1）正面边缘与旋转轴中心相切；屏幕（1）受显示面板可视角度限制做成曲面，减少显示效果受显示面板可视角度的影响；随显示面板可视角度技术升级曲面弧度可随之减小。
20.图2所示，屏幕（1）每帧显示屏幕与需呈现立体影像的空间切片的切面图案，随旋转位置的改变不断改变切面图案直到完成一圈。
21.屏幕（1）按照每秒24圈旋转，每一角度的切面图案将保证每秒显示24次，进而人眼看到持续的立体影像。
22.图1所示，屏幕（1）轴对称旋转保证左右侧均可正常观看。
实施例
23.本发明的实施例，如图2，以显示正方体（4）为例，人眼在观看24帧/秒的影像时，由于视觉暂留现象可以产生视觉连续感，所以设定每秒24圈。
24.设定正方体尺寸为100mm的正方体，设定屏幕为直径为160mm长为160mm的弧型，高度160mm，设定屏幕（1）以朝向与正方体（4）前表面的位置为起始点，如图2；设定每圈刷新10帧，也就是每36
°
生成一张切面图案；经过程序控制系统计算，第一帧，屏幕（1）显示该瞬间屏幕（1）与需呈现的正方体（4）的经线方向相交的切面图案是一个高100mm长约108mm的矩形，如图3所示的矩形；这一刻在现实中，我们看到的图案呈现图4所示的样子；当如图5所示，10帧全部由程序控制系统运算后，经过屏幕显示，我们可以在现实中看到由十圈经线图案勾勒出的，具有三维空间的正方体轮廓影像，如图6所示。
25.更改设定为每圈刷新100帧，也就是每3.6
°
生成一张切面图案，即可得到如图7所示的较为完整的立方体三维影像。


技术特征：
1.一种经线旋转切片全息显示技术，其特征包括屏幕（1）、旋转单元（2），程序控制系统：其中，屏幕（1）立于旋转单元（2）上，屏幕中线（3）与旋转单元（2）轴线重合；屏幕（1）旋转速度由程序控制系统控制；程序控制系统控制自动生成不同经线切面上的二维图形并由屏幕（1）显示，并随旋转位置的改变不断更新该位置对应的切面图案，直到完成一圈。2.根据权利要求1所述，屏幕（1）受显示面板可视角度限制做成曲面，以保证显示效果；随显示面板可视角度技术的升级曲面弧度可随之减小。3.根据利要求1所述，屏幕（1）快速旋转，每显示完一圈后，便开始下一圈显示，程序控制系统不断生成新的图案输给屏幕（1）显示。4.根据权利要求1所述，屏幕（1）轴对称保证左右侧均可正常观看。

技术总结
本发明公开了一种经线旋转切片全息显示技术，本发明包括：屏幕，旋转单元，程序控制系统。屏幕竖直放置，其竖直方向中心线与旋转单元轴线重合。所需显示的三维数字模型，由计算机程序控制系统按照经线方向，将其旋转切割为若干切片。程序控制系统自动计算各个切片的切面二维图像，程序控制屏幕旋转速度，旋转过程中，在对应位置将经线切面二维图像输送给屏幕实时显示。由于大量不同角度切面图形残影混合，呈现所显示物体的立体影像。本发明的优点是：构造十分简单，成本低廉，结合计算机编程可三维显示任何输入立体影像，可360度可观看不同影像角度，并且左右无显示效果差异。并且左右无显示效果差异。并且左右无显示效果差异。


技术研发人员：刘丰华
受保护的技术使用者：刘丰华
技术研发日：2020.11.18
技术公布日：2022/5/31