专利名称：旋臂式三维显示器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种三维显示器，确切的讲一种有源动屏立体电视生成装置，逐祯的显示三维图像的剖面，显示面扫过空间时，由于人眼的视觉暂留而形成立体图像的装置，属机械电子技术领域。
背景技术：
真实立体图像的生成有多种形式几何光学成像式、聚焦激光扫描式、运动屏幕显示式。运动屏幕显示式的特点是将一个轻质的圆盘沿其轴线方向作往复运动，投影机向运动圆盘上投射三维物体的截面图像，将在人眼内生成三维图像；另一种方法是旋转螺旋形状的反射盘，投影机向运动圆盘的局部投射三维物体的截面图像，也将在人眼内生成三维图像，旋转方式的好处是易于获得高速度及低噪音。
发明内容
本发明的目的在于综合同类技术的优点，给出一种有源曲面板的回转运动方式的，可实时显示动态三维图像，真彩色，空间像素间距为mm数量级，低噪音的三维显示器。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案(技术关键)是；它是由一个或多个有源视频显示面板、旋转柱、外柱、控制电机、保护壳、电子控制等部分组成；工作过程为电子控制部分使控制电机转动，控制电机驱动旋转柱转动，旋转柱则带动与其刚性连接的各有源视频显示面板回转，各有源视频显示面在一个回转周期内显示多祯画面，每一祯画面显示三维物体的剖面或部分剖面，这样一来有源视频显示面扫过空间之后将形成三维图像，各块有源视频显示面板相对于旋转柱的中心轴线来说呈放射状排布(该排布的特点是各有源视频显示面板的板面始于旋转柱的侧面终止于比旋转柱更大的外柱的柱面上)；旋转柱及外柱的柱面可以是圆柱面、锥柱面及变径柱面，也可不放置有外柱。各有源视频显示面板(像素光出口除外)及旋转柱均进行黑色的表面吸光处理；各有源视频显示面板的每一祯画面所显示三维物体的剖面可为曲面剖面。各有源视频显示面板的形状可以是变斜率曲面即有源视频显示面板上的像素所在点的切平面与该像素点与中心轴所组成平面的夹角，随该像素点与中心轴的远离，其夹角越来越大；因为随着像素与中心轴的远离，在相同的转动角位移的情况下，远离中心轴的像素将划过更长的轨迹，增大上述夹角将不会使远离中心轴的区域像素密度及亮度下降过大。各有源视频显示面板的每一祯画面(是指在某一位置或某一时刻下显示面板所显示的二维图像的内容)所显示三维物体的剖面可为曲面剖面指的是有源视频显示面板的显示面可以是曲面，在同一时刻内，有源视频显示面板的显示面所显示的图像内容相当于用曲面去截三维物体所获得的剖面图像。沿旋转柱的中心轴的方向显示器的方向看去，各有源视频显示面板好象是银河系的县臂。
每个有源视频显示面板之间的像素排布关系为插值方式是指在回转的过程中，同一个有源视频显示面板上的一列像素的轨迹将是一族(圆心在同一根轴上的，该轴也就是旋转柱的中心轴)圆周，该族圆周可光滑连接成一个柱面(圆柱面、锥柱面及变径柱面，变径柱面是指用一个与中心轴垂直的平面去截该柱面，在不同的位置去截将得到直径不一定相同的圆周)不同的有源视频显示面板上的对应列像素轨迹所光滑连接的柱面互相不重合。事实上任何像素的中心绕中心轴的回转都没有重合的轨迹，此方式有利于获得较密的空间像素密度。
本发明的有益效果是产生清晰而明亮的三维画面，当利用LED作为像素来发光时；将会得到足够的响应速度。
下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明图1旋臂式三维显示器核心部件示意图。
图2像素插值方式示意图。
1 有源视频显示面板A 2 旋转柱3 保护壳4 支脚5 中心轴6 对应像素A7 有源视频显示面板B 8 对应像素B9 像素A轨迹 10 像素B轨迹如图1所示旋臂式三维显示器核心部件基本组成为弯曲状的有源视频显示面板A(1)及有源视频显示面板B(7)与旋转柱(2)刚性连接；在有源视频显示面板A(1)及有源视频显示面板B(7)的凸面上安装有有源像素点阵(如LED、LCD及PDP等)，这些像素要求有较高的响应速度，需要有1000祯以上的刷新能力。(4)为支脚，(3)为保护壳(透明)。工作过程为电子控制部分(未画出)使控制电机转动(该部分未画出)，控制电机驱动旋转柱(2)转动，旋转柱(2)则带动与其刚性连接的各有源视频显示面板A及B(1)、(7)回转，在一个回转周期内2个有源视频显示面板显示多祯画面，每一祯画面显示三维物体的剖面或部分剖面，这样一来有源视频显示面扫过空间之后将形成空间三维图像。(5)为中心轴.
如果扩大可视区，则需要增加2个有源视频显示面板与原有的2块板凹面对凹面相对安装。
外柱从结构本身来说并不是必须的，需要时要采用透明材料。本图结构就没有使用此构件。
如图2所示像素插值方式就是将有源视频显示面板A(1)及有源视频显示面板B(7)上的对应像素A(6)对应像素B(8)；在回转上相互错开，也就是说像素A轨迹(9)与像素B轨迹(10)在不同半径的圆周上，一般话的讲有源视频显示面板A(1)及有源视频显示面板B(7)上的所有像素都不在同一圆周上。事实上，所有有源视频显示面板上的像素中心绕中心轴的回转的轨迹都不要重合，这就是像素插值方式的目的，不难看出将使扫过的空间区域表达出更多的像素数目。像素B(8)实际上在另一个表面，图中是透视图.
本显示器要有与之相匹配的电子处理方式及相同步的电机司服方式，绕中心轴一周需插入2000祯剖面图像，而转动柱以30周/秒的转速旋转，则实际祯频为60000祯/秒。2个旋臂的情况下，每个悬臂的祯频数降为60000/2＝30000祯/秒.需LED的响应速度低于30微妙，这不成问题，只需电子处理部分与之仔细匹配及专用的节目信号格式.
权利要求
1.旋臂式三维显示器，由一个或多个有源视频显示面板、旋转柱、控制电机、保护壳、电子控制部分等组成；基本工作过程为电子控制部分使控制电机转动，控制电机驱动旋转柱转动，旋转柱则带动与其刚性连接的各有源视频显示面板回转，各有源视频显示面板在一个回转周期内显示多祯画面，每一祯画面显示三维物体的剖面或部分剖面，这样一来有源视频显示面板所扫过的空间将形成三维图像；其特征就在于各有源视频显示面板相对于旋转柱的轴线来说呈放射状排布；各有源视频显示面板(像素光出口除外)及旋转柱的外露表面均进行表面(黑色)吸光处理；各有源视频显示面板的形状(即可以是平面)也可以是曲面及变斜率曲面；每个有源视频显示面板之间的像素排布为插值方式排列。
2.根据权利要求1所述的旋臂式三维显示器，其特征就在于；所述的各有源视频显示面板相对于旋转柱的中心轴线来说呈对称状放射排布指的是各有源视频显示面板的板面始于旋转柱的侧面终止于比旋转柱更大的外柱的柱面上；旋转柱及外柱的柱面可以是圆柱面、锥柱面及变径柱面。
3.根据权利要求1所述的旋臂式三维显示器，其特征就在于；所述的各有源视频显示面板的形状可以是变斜率曲面指的是有源视频显示面板上的像素所在点的切平面与该像素点与中心轴所组成平面的夹角，随该像素点与中心轴的远离，其夹角越来越大；
4.根据权利要求1所述的旋臂式三维显示器，其特征就在于；所述的每个有源视频显示面板之间的像素排布为插值方式排列指的是在回转的过程中，同一个有源视频显示面板上的一列像素的轨迹将是一族(圆心在同一根中心轴上的)圆周，该族圆周经光滑连接后将形成一个柱面(圆柱面、锥柱面及变径柱面)；不同的有源视频显示面板上的对应列像素的轨迹所光滑连接的柱面互相不重合。
全文摘要
旋臂式三维显示器，属机械电子技术领域。将一个或多个有源视频显示面板绕同一根轴旋转，各显示面将扫过一个空心的柱形空间，各显示面板的像素以插值方式排列，可成倍的增加空间显示像素的密度，各有源视频显示面板在一个回转周期内显示多祯画面，每一祯画面显示的是三维物体的剖面或部分剖面，这样一来有源视频显示面板所扫过的空间将形成三维图像，可广泛用于、医疗、科研、广告、教学等领域。
文档编号G03B25/00GK1530739SQ0312033
公开日2004年9月22日 申请日期2003年3月14日 优先权日2003年3月14日
发明者吴小平 申请人:吴小平