3D显示设备的投影仪阵列布局的制作方法

本发明涉及3d显示设备的投影仪布局。

背景技术：

基于投影阵列的3d显露器由投影仪、光学全息扩散膜屏幕及控制计算机组成。将多台投影仪安装圆弧段水平支架上，组成投影阵列，每个投影仪投射不同视角的虚拟相机图像。光学全息扩散膜屏幕放置于该圆弧段水平支架的圆心位置处，投影仪光轴对准屏幕中心，通过投影仪将虚拟相机图像投射至光学全息扩散膜屏幕上，人可以裸眼观察3d画面。现常见的投影仪布局是在水平支架上仅安装一层投影仪，由于两相邻投影仪之间存在夹角间距，导致投影屏幕上能观察出现较明显的竖形条带，尤其是图像中背景区域中该竖形条带极其明显，严重影响3d影像观看效果，因此3d显示设备的投影仪布局有改进的需要。

技术实现要素：

本公开的一个方面解决的一个技术问题在于，提供一种改进的3d显示设备的投影仪阵列布局。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：3d显示设备的投影仪阵列布局，包括安装于圆弧段水平支架上的投影阵列，所述投影阵列包括呈上下层叠布局的n层投影仪，所述n层投影仪包括一基本层以及n-1层辅助层，所述n为大于等于2的整数；所述基本层中各相邻投影仪之间，均有各所述辅助层中的投影仪与之对应，且各辅助层彼此的投影仪在横向上相互错位。

如前所述的3d显示设备的投影仪阵列布局，所述n层投影仪横向上均为均匀布局。

如前所述的3d显示设备的投影仪阵列布局，各层投影仪中任意两个横向相邻的投影仪之间具有间距。

如前所述的3d显示设备的投影仪阵列布局，所述相邻投影仪之间的间距小于单个所述投影仪的厚度。

如前所述的3d显示设备的投影仪阵列布局，所述基本层中各相邻投影仪之间对应于所述支架圆心形成的夹角均为δ；所述n层投影仪中，任意两个于水平面投影中横向相邻的投影仪之间所形成的夹角为δ/n。

本公开的一个方面带来的一个有益效果：投影仪阵列布局方法能有效改善3d投影时的竖形条带现象，优化投影效果。

附图说明

下面将结合附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例，附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。

附图中：

图1为本发明现有状态示意图；

图2为本发明投影仪阵列布局示意图；

图3为本发明实施例一示意图；

图4为本发明实施例二示意图；

图5为本发明实施例三示意图；

图6为发明实施例三水平面投影时相邻关系讲解示意图；

图中标识说明如下：

1、支架；2、n层投影仪；3、3d显示设备；100、基本层；101、辅助层；a\b\c\d、投影仪。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。

基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。

本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”、“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不层除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

参阅附图1，将多台投影仪安装在圆弧段水平支架1上组成投影阵列，每个投影仪投射不同视角的虚拟相机图像，3d显示设备3光学全息扩散膜屏幕放置于该圆弧段水平支架1的圆心位置处，其屏幕中心与投影仪光轴对应，虚拟相机图像由在3d建模软件中对3d模型进行渲染后，在视场内的不同位置距离上架设虚拟相机采集得到的图像。将虚拟相机图像投射至光学全息扩散膜屏幕上，人可以裸眼观察3d画面。

现采用的投影阵列为单层投影仪，其数量有限，在投影屏幕上观察出现较明显的竖形条带，尤其是图像中背景区域中该竖形条带极其明显，严重影响3d影像观看效果。如增加投影仪的水平布局密度，即增加水平单位弧长度上投影仪的数量，可以减少投影屏幕上竖形条带的宽度，该条带越窄，3d观看效果越佳，及至该条带宽度于人眼处所占夹角小于人眼可分辨弧度角时，该条带会不容易观察到。

为提升3d观看效果而增加投影仪水平布局密度，但受投影仪本身器件厚度的影响，即使相邻投影仪紧贴摆放仍能观看到明显的竖形条带。设圆弧段水平支架1的半径为d＝2m，投影仪紧贴安装，当前市场上主流便捷式投影仪厚度为d＝20mm，相邻投影仪与支架1圆心所组成的夹角为：

其中，rad为弧度单位。通常，人眼可分辨弧度角为0.59角分(一角分为一度的六十分之一)，换作弧度为：

可以对比出：相邻投影仪夹角远大于人眼可分辨弧度角，投影效果欠佳，因此对于现有投影仪的布局方式需进行改进。

参阅附图2-6，所示为3d显示设备3的投影仪阵列布局，包括安装于圆弧段水平支架1上的投影阵列，所述投影阵列包括呈上下层叠布局的n层投影仪2，所述n层投影仪2包括一基本层100以及n-1层的辅助层101，所述n为大于等于2的整数；所述基本层100中各相邻投影仪之间，均有各所述辅助层101中的投影仪与之对应，且各辅助层101彼此的投影仪在横向上相互错位。

由于投影仪本身具有一定的厚度，所以基本层100的投影仪即使排列再紧密，两相邻投影仪的投射端之间彼此会存在一定弧长的间隔距离，相较于支架1圆心会存在夹角，投影屏幕上的竖形条带现象难以避免。因此，本方案中采用至少两层投影仪，其中一层为基本层100，而其余辅助层101的投影仪用于弥补在基本层100中各相邻投影仪之间的间隔处，借用上下层的空间位置，强化投影仪横向分布的密度，由此达到有效弱化3d投影中竖形条带现象的效果，改善投影质量。其中，各辅助层101彼此的投影仪在横向上错位，以x轴作为参考，该处意指投影仪在x轴上的值均不相同，避免辅助层101中的投影仪其投射视场重叠。

各层投影仪在横向上是采用均匀分布的方式，各层投影仪可以是紧贴分布，但优选地，各层投影仪中任意横向相邻的投影仪之间具有间距，间距的设置有利于散热，而间距位置由上下层叠布局的辅助层101投影仪进行了弥补，由此在兼顾散热效果的同时，有效解决了投影屏幕的竖形条带现象。间距的设置不宜过宽，一般每层投影仪内相邻的两个投影仪之间间距小于单个投影仪的厚度。

一些实施例中，基本层100中各相邻投影仪之间对应于所述支架1圆心形成的夹角均为δ；所述n层投影仪2中，任意两个于水平面投影中横向相邻的投影仪之间所形成的夹角为δ/n。

具体实施中，可参阅附图3-4，所示的方案中采用的是两层投影仪，图3所示中基本层100处于下方，辅助层101处于上方，而图4所示恰好相反。从附图可得知，辅助层101的投影仪处于基本层100两台相邻投影仪的水平中分位置处，双层布局的可以使得投影仪水平夹角达到单层布局时夹角的一半，即原为δ，后缩减为δ/2。参阅附图5，采用三层布局，其中基本层100处于中间，上下方各有一辅助层101，由此投影仪的水平夹角原为为δ，后缩减为δ/3,还可以采用四层布局(未图示)，夹角可缩减为δ/4。投影仪的分布在横向上实现了密度的加大，夹角缩减从而可以弱化投影屏幕中的竖形条带现象。在实际操作中，以双层、三层或是四层上下层叠布局最为实用，这是结合投影仪高度尺寸、投影阵列投射视场重叠以及投影屏幕高度等因素来考虑。

再参阅附图6，依此对“水平面投影中横向相邻的投影仪”做出说明，n层投影仪2整体的在水平面上进行投影，横向上投影相邻的投影仪则为前述的“水平面投影中横向相邻的投影仪”。以附图6为例，n层投影仪2整体的在水平面上进行投影，依照投影位置来判断投影仪横向上的相邻关系，则附图中投影仪横向相邻依次是a(基本层100)、b(辅助层101)、c(辅助层101)、d(基本层100)。相邻投影仪a与投影仪b之间的夹角为δ/3，相邻投影仪b与投影仪c之间的夹角为δ/3,相邻投影仪c与投影仪d之间的夹角为δ/3。

综上，采用上下层叠插缝式的安装投影仪，借助上下空间位置将辅助层101的投影仪弥补在基本层100投影仪所形成的间隔空位，基本层100可以处于辅助层101上方、下方，或是处于多个辅助层101之间，而支架1上只需要按照层叠布局的位置增加投影仪安装位数量即可，投影仪的固装方式可以采用现有方案。由此，实现投影仪上下层叠布局，改善投影屏幕上的竖形条带现象，优化3d投影效果。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改、组合和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。