波形的体三维显示结构及三维显示设备

技术领域

本发明属于三维显示技术领域，具体涉及一种波形的体三维显示结构，同时还涉及一种具有波形的体三维显示结构的三维显示设备。

背景技术

众所周知，显示屏或幕布是用在电脑电影、办公、家庭影院、大型会议等场合上的，用来显示图像、视频文件的工具。分很多种规格尺寸，不同的空间显示屏或幕布的选择也不同，比如观赏的人数较多或横向观看的场合宜选择宽视角、低增益的屏幕，狭长空间观看以选用窄视角、高增益的屏幕，同时选用有适当增益的屏幕，有助于提高屏幕的对比度，使图像灰度增加、色彩鲜明，增加图像的可观性。

然而，随着3D投影幕的使用，在幕布处于展开状态进行观影时，通过设置于幕布背面的多根背杆的前后错落，使的幕布形成呈波线状的投影区，进而波线状的投影区的凸部可以呈现凸出以凹面或平面为参照面的画质，从而产生3D观影效果，因此，其不仅具有成本低的优点，而且观影者无需佩戴设备就可以实现3D观影，提高了观影者的观影体验，但是，上述的投影幕是固定不动的，因此，无法在幕布移动过程中，实现一个完整体三维的显示。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种全新的波形的体三维显示结构。

同时，本发明还涉及一种具有波形的体三维显示结构的三维显示设备。

为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案如下：一种波形的体三维显示结构，其包括环形传送件、弹性支架、连续或间断环绕的显示屏或幕布，其中弹性支架有多个，且绕着环形传送件的周向依次间隔分布，各弹性支架形成开口朝向环形传送件的V型，显示屏或幕布固定安装于V型的各弹性支架外表面上，环形传送件上部所对应的显示屏或幕布段呈波形，且波形显示屏或幕布段构成用于显示投影产品的三维显示空间。

根据本发明的一个具体实施和优选方面，波形显示屏或幕布段具有单个波形、双波形或更多个波形，且随着波形数量的增加，波形显示屏或幕布段移动速度变小。在显示空间内，只有单个波形时，显示器可视角较大，波形的波谷所重合的水平面上部的半圆，都在可视角内，低于该水平面，也有一定的可视角。但是单波形时，需要单波形，在人眼视觉残留时间里(约0.1秒)完整的运动通过整个显示范围，所以移动速度较快，因移动速度较快，采用投影或OLED柔性屏的时候，由于刷新率的问题，使波形移动方向上的像素间距较大,显示精度不够高(假设刷新率固定，波形移动越快，两次刷新时间间隔里，波形移动的距离就越大，波形移动方向上的像素点间距就越大，显示精度就约低。)。

在一些具体实施方式中，为了提高显示精度，在显示空间内，增加波形，这样只需要，在人眼视觉残留时间里(约0.1秒)后一个波形移动到前一个波形所在位置，假设跟单波形同样的显示空间，那么双波型的运动速度可以降低1/2，此时，刷新率相同的情况下，波形移动方向上的像素间距缩短1/2,显示精度得以提高，同时，两个波形的波峰，互相遮挡对方波型的波谷，致使可视角缩小，应为略小于波形的波谷所重合的水平面上部的半圆，缩小的角度为相邻两波形波峰与波谷连线与水平面的夹角。

根据本发明的又一个具体实施和优选方面，波形显示屏或幕布段形成双波形或更多个波形时，其中波形的振幅相等，同时当形成多个波形时，多个波形之间所形成的波长相等。在此波形稳定平移中，更准确地显示产品的3D图像。

根据本发明的又一个具体实施和优选方面，在环形传送件的周向上设有等间距分布的多个连接位，其中各连接位沿着环形传送件宽度方向延伸，弹性支架自开口的两侧安装于两个连接位上。使得整体转动惯量平衡，转动稳定。

在一个具体实施方式中，波形显示屏或幕布段中具有多个弹性支架，各弹性支架包括V型钢片、设置在V型钢片开口端两侧的连接边，其中每相邻两个弹性支架的两个连接边安装于同一个连接位上。同时，每相邻两个弹性支架的两个连接边对接配合，且对接配合处显示屏或幕布位于对接配合处上方并呈与波峰对应的波谷状。

优选地，每相邻两个弹性支架的两个连接边在连接位上长度方向上错位拼装，这样更有利于形成与波峰匹配的波谷，同时，各V型钢片上还设有条形镂空孔，条形镂空孔呈阵列式分布在V型钢片上，此条形镂空孔起到的作用就是减轻自重、增强两端圆弧位置变形后的型形状恢复能力，同时也便于显示屏或幕布和V型钢片的固定组装。

在一些具体实施方式中，环形传送件在宽度方向对齐、且具有两组或更多组，各环形传送件上对齐设有连接位，V型钢片两端与环形传送件相对外侧对齐，各连接位上在长度方向分成前段和后段，相邻两个弹性支架的两个连接边在前后方向相抵触、且分别抵触相邻两个V型钢片的两侧。

在一些具体实施方式中，环形传送件为环形传输带或环形传输链，且随着环形传送件的环形运动中，处于两端圆弧位置的弹性支架线性长度不变并发生弹性变形，且经过圆弧位置后恢复原有波形同步运动。也就是说，在环形传送件的两端圆弧的位置，显示屏或幕布同步弹性支架产生的变形，使得整个显示屏或幕布转动和平移十分顺畅。

本发明的另一技术方案是：一种三维显示设备，其包括上述波形的体三维显示结构、投影仪、位于三维显示空间上方且能够将投影仪的投影画面平行反射到三维显示空间的凹面反射镜、以及位置监测仪，其中体三维显示结构采用幕布进行显示，投影仪的投影光是以散射的方式自幕布段的侧部向上投影至凹面反射镜，位置监测仪用于收集波形移动位置信息，投影仪所形成投影像素与所述位置信息匹配；和/或，凹面反射镜的反射镜面呈自两侧向上拱起的弧形；或者，该三维显示设备包括上述波形的体三维显示结构，其中显示屏或幕布结构为柔性显示屏，在一些具体实施方式中，柔性显示屏为OLED柔性屏，其普遍拥有较高的刷新率，当我们把幕布替换为OLED柔性屏的时，不再需要凹面反射镜和投影仪，即可以实现更高精度的体三维显示。

由于以上技术方案的实施，本发明与现有技术相比具有如下优点：

现有的显示屏或幕布结构无法在环形运动中，使得显示屏或幕布做快速的平移，同时幕布的上表面与该物体的相交的部位无法形成需要的投影画面，因此，无法形成体三维的形式显示物体，而本发明通过对显示屏或幕布结构进行整体设计巧妙地解决了现有结构的各种不足。采取该结构，由显示屏或幕布做快速的平移，从而使该显示空间布满体素点，幕布的上表面与该物体的相交的部位，即为此时刻，需要投影的画面，投影显示部分，为幕布平移后，该时刻幕布的上表面与该实体的相交的部位，由上述方式及人眼视觉残留，当幕布高速移动后，理论上≤0.1秒，平移幕布上一个完整的波峰，此时幕布低可视或不可见，由此，当由单个波峰或多波峰的幕布移动一个波峰，就能实现一个完整的体三维的显示空间。因此，本发明不仅在显示屏或幕布的环形运动中使得波形显示屏或幕布段构成用于显示体三维物体、体三维视频的三维显示空间，而且在人眼视觉残留特性下，显示屏或幕布低可视或不可见，且通过显示空间布满体素点形成的画面，形成一个完整体三维的显示。

附图说明

图1为实施例1中三维显示设备的结构示意图；

图2为图1的主视示意图；

图3为图1的局部结构示意图；

图4为图3的局部结构示意图(省略部分弹性支架)；

图5为图4的主视示意图；

图6为图5的俯视示意图；

图7为实施例2中体三维显示结构的局部结构示意图；

图8为图7的主视示意图；

其中：A、体三维显示结构；1、环形传送件；10、环形带本体；11、带轮；2、弹性支架；20、V型钢片；200、条形镂空孔；21、连接边；3、显示屏或幕布；4、连接位；B、投影仪；C、凹面反射镜；D、位置监测仪；d1、支座；d2、传感器。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图与具体实施方式对本发明做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”“水平的”“上”“下”“左”“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

实施例1

如图1至图6所示，本实施例提供三维显示设备，其包括体三维显示结构A、投影仪B、位于三维显示空间上方且能够将投影仪的投影画面平行反射到三维显示空间的凹面反射镜C、以及位置监测仪D，其中体三维显示结构A用幕布3进行显示，投影仪B的投影光是以散射的方式自三维显示空间的显示幕布段的侧部向上投影至凹面反射镜C，且凹面反射镜C的反射镜面呈自两侧向上拱起的弧形，位置监测仪D用于收集波形移动位置信息，投影仪B所形成投影像素与位置信息匹配。简言之，由于投影仪的投影光是以散射的方式投影，如果直接投影对投影效果会产生影响，故而在该投影空间的上方，增设一个凹面反射镜，用投影仪对该凹面反射镜投影，该凹面反射镜通过设计的凹面弧度，及调整相对角度后，将投影仪的投影画面平行反射到该体三维显示空间里，投影画面与波形的移动匹配后，从而投影形成一个体三维物体。

具体的，体三维显示结构A包括环形传送件1、弹性支架2和幕布3，其中弹性支架2有多个，且绕着环形传送件1的周向依次间隔分布，各弹性支架2形成开口朝向环形传送件的V型，幕布3固定安装于V型的各弹性支架2外表面上，环形传送件1上部所对应的投影幕布段呈波形，且随环形传送件1运动，所对应的幕布段平移并构成用于显示投影产品的三维显示空间。

本例中，波形投影幕布段有多个波峰，且波形的振幅相等、多个波形间距相等。环形传送件1为环形传输带，且包括环形带本体10、位于两端部的带轮11，环形传输带有两组且在前后方向对齐设置，且各环形传输带上对齐设有连接位4，弹性支架2包括V型钢片20(还可以采用其他具体弹性功能的材料制成)、设置在V型钢片20开口端两侧的连接边21，其中每相邻两个弹性支架2的两个连接边21安装于同一个连接位4上，且所安装的连接位4处的幕布3位于该连接位4上方并呈与波峰对应的波谷状。

具体的，两组环形传送件1在宽度方向对齐，各环形传送件1上对齐设有连接位4，V型钢片20两端与环形传送件1相对外侧对齐，各连接位4上在长度方向分成前段和后段，相邻两个弹性支架2的两个连接边21在前后方向相抵触、且分别抵触相邻两个V型钢片20的两侧。同时，各V型钢片20上还设有条形镂空孔200，条形镂空孔200呈阵列式分布在V型钢片20上。

本例中，由上述方式及人眼视觉残留，当幕布高速移动后，理论上≤0.1秒，平移幕布上一个完整的波峰，此时幕布低可视或不可见，采用高刷新率的投影设备，举例240Hz刷新率投影仪，那么在移动一个波峰0.1秒的时间内，可以投影24次，把移动一个完整波峰的时间0.1秒等分成24个时间段，每一个时间上，幕布上表面与该三维实体相交的部分，即为投影显示的部分。由此，当由多波峰的幕布移动一个波峰，就能实现一个完整的体三维的显示空间。

此外，位置监测仪D包括竖直延伸的支座d1、设置在支座d1顶部的传感器d2，其中传感器d2用于检测波谷移动的位置信息(当然根据实际需要可以检测波形任一定点位置信息)，将投影像素与位置信息匹配，以使得投影画面与波形的移动匹配显示体三维物体或者体三维视频。

实施例2

本实施例所涉及的三维显示设备，其主要包括与实施例1基本相同的波形的体三维显示结构A，其中体三维显示结构A用显示屏3进行显示，该显示屏为柔性显示屏，在一些具体实施方式中，柔性屏为OLED柔性屏，其普遍拥有较高的刷新率，当我们把幕布替换为OLED柔性屏的时，不再需要凹面反射镜和投影仪，即可以实现更高精度的体三维显示。

实施例3

结合图7和图8所示，本实施例所涉及的三维显示设备，其采用的结构基本与实施例1相同，不同之处在于，本例中，环形传输带上设有两个弹性支架2，且各弹性支架2自连接边21安装在两个连接位4上，同时V型钢片20的两端与环形传输带宽度方向两侧对齐，幕布3设在对应波形上，因此，所形成三维显示空间中仅有一个波峰，也就是说所谓三维显示空间的单波峰结构，同时，若采用本实施例的设备去显示产品，其三维显示空间的单波峰移动速度至少为实施例1中三维显示空间的多波峰移动速度的N倍，一般情况下，N为实施例1中具体波峰的数量。

综上，采取该显示屏或幕布结构，由显示屏或幕布做快速的平移，从而使该显示空间布满体素点，幕布的上表面与该物体的相交的部位，即为此时刻，需要投影的画面，投影显示部分，为幕布平移后，该时刻幕布的上表面与该实体的相交的部位，由上述方式及人眼视觉残留，当幕布高速移动后，理论上≤0.1秒，平移幕布上一个完整的波峰，此时幕布低可视或不可见，由此，当由单个波峰或多波峰的幕布移动一个波峰，就能实现一个完整的体三维的显示空间。因此，本发明不仅在波形显示屏或幕布的环形运动中使得波形显示屏或幕布段构成用于显示、投影产品的三维显示空间，而且在人眼视觉残留下，幕布低可视或不可见，且通过显示空间布满体素点形成显示、投影的画面形成一个完整体三维的显示。

以上对本发明做了详尽的描述，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。