多向投影装置的制作方法

本发明涉及一种多向投影装置，具体是一种基于柱状透镜的多方向投影装置。

背景技术：

视觉是人类接受外界信息量最大的感观方式，除了直接的观察，视觉还为人类记录和传播自己的生活提供最便捷的方式，书籍、海报、电影、电视和互联网上的新媒体等是人们了解和记录这个世界最常用的方式。然而不论是图像和视频，目前仍然停留在平面二维阶段，图像和视频对外界的记录和重现只能在某个固定观察角度进行。目前已有的裸眼三维技术，不论是光栅技术还是柱状透镜技术，光源都使用光栅或者透镜的后方的显示屏，这种技术方案的缺点在于，由于显示屏本身的分辨率，光栅或者柱状透镜后只能设置少数方向的显示图像，严格限制观察的角度和距离。

其次，现有的裸眼三维技术还存在一个缺点是显示屏显示像点之间存在空隙，导致不同的观察角度不能看的方向连续变化的图像。为解决现有的裸眼三维技术存在的缺点，将柱状透镜裸眼三维技术的光源由显示屏改为不同的观察角度的投影机组合，可以在极大增加不同角度的图像数量的同时，消除不同方向显示图像之间的显示间隙，在提高裸眼三维效果的同时拓展观察角度和距离。

技术实现要素：

本发明针对现有技术的不足，提供一种基于柱状透镜的多向投影装置，将多个角度投影图像经过柱状透镜聚集后线状排列在幕布上，并通过透镜在不同方向上显示不同的图像，形成裸眼三维效果。

本发明是通过以下技术方案实现的，包括：投影机组合、幕布和柱状透镜，其中：投影机组合是一组从不同方向在幕布上投射物体该方向影像的投影机，投影机的数量大于等于两个，幕布是投影机组合的聚焦成像面，柱状透镜是一组平行排列的线性凸透镜，介于投影机组合和幕布之间，投影机组合中每个投影机的平面图像经过柱状透镜聚集成一组平行间隙排列的亮线组合投影在幕布上，不同投影机的亮线组合依次排列在幕布上，不同的观察角度观察到该方向的亮线组合被柱状透镜放大还原后的完整平面图像，与现有的柱状透镜三维显示技术相比，其特点是使用投影机为光源，增加了光源数量，且多个投影机的图像可以通过柱状透镜无缝隙排列并部分叠加在幕布上，观察者可以看到不同方向影像像之间的平滑过渡。

所述的投影机组合与幕布的距离为投影机组合本身的成像距离。

优选的，所述的幕布和柱状透镜的整体结构为平面或弧面，弧面向投影机组合外凸或者内凹。

优选的，所述的柱状透镜为一组平行排列的柱状凸透镜，柱状透镜的排列方向为横向，观察者双眼可以看到不同图像。

优选的，所述的柱状透镜中的每一个线性凸透镜宽度不大于投影图像的像点尺寸，以减小柱状透镜的聚焦距离对画面清晰度的影响。

优选的，所述的柱状透镜为一组平行排列的平凸透镜,厚度不大于焦距。

优选的，所述的幕布为透明投影膜。

优选的，在幕布相对柱状透镜的另一面布置补偿透镜，用于补偿柱状透镜对于背景光线的影响，观察者可以透过幕布、柱状透镜和补偿透镜组成的三层结构看到背后的景物，呈现投影图像的浮空显示效果。

优选的，所述的补偿透镜为与柱状透镜对称的线性凸透镜，补偿透镜与幕布的距离与柱状透镜与幕布的距离相同，观察者也可以从三层结构的背面观察投影影像。

技术效果

本发明通过一组投影光源将物体不同方向的影像叠加投影在柱状透镜组成的平面上，并通过柱状透镜将不同方向的投影光源的影像聚集后呈线状分布在幕布的不同区域，不同的观察角度可以看到柱状透镜放大后的线状影像形成的完整投影影像，形成多个观察角度的裸眼三维效果，在使用全息投影膜幕布和补偿透镜后，还可以形成裸眼三维图像的浮空显示效果。

附图说明：

图1是实施例1的示意图。

图2是实施例2的示意图。

图3是实施例3的示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

如图1所示，实施例1为一种基于柱状透镜的多向投影装置，包括：投影机组合1、幕布2和柱状透镜3，其中：投影机组合1是一组从不同方向在幕布2上投射物体该方向影像的投影机，投影机的数量大于等于两个，幕布2是投影机组合1的聚焦成像面，柱状透镜3是一组平行排列的线性凸透镜，介于投影机组合1和幕布2之间，投影机组合1中每个投影机的平面图像经过柱状透镜3聚集成一组平行间隙排列的亮线组合投影在幕布2上，不同投影机的亮线组合依次排列在幕布2上，不同的观察角度观察到该方向的亮线组合被柱状透镜3放大还原后的完整平面图像。

所述的投影机组合1与幕布2的距离为投影机组合1本身的成像距离。

所述的幕布2和柱状透镜3的整体结构为平面。

所述的柱状透镜3为一组平行排列的柱状凸透镜，柱状透镜3的排列方向为横向，观察者双眼可以看到不同图像。

所述的柱状透镜3中的每一个线性凸透镜宽度不大于投影图像的像点尺寸，以减小柱状透镜3的聚焦距离对画面清晰度的影响。

所述的柱状透镜3为一组平行排列的平凸透镜,厚度不大于焦距。

实施例2

如图2所示，实施例2为一种基于柱状透镜的多向投影装置，包括：投影机组合1、幕布2和柱状透镜3，其中：投影机组合1是一组从不同方向在幕布2上投射物体该方向影像的投影机，投影机的数量大于等于两个，幕布2是投影机组合1的聚焦成像面，柱状透镜3是一组平行排列的线性凸透镜，介于投影机组合1和幕布2之间，投影机组合1中每个投影机的平面图像经过柱状透镜聚3集成一组平行间隙排列的亮线组合投影在幕布2上，不同投影机的亮线组合依次排列在幕布2上，不同的观察角度观察到该方向的亮线组合被柱状透镜3放大还原后的完整平面图像。

所述的投影机组合1与幕布2的距离为投影机组合1本身的成像距离。

所述的幕布2和柱状透镜3的整体结构为弧面，弧面向投影机组合1内凹，各观察角度都可以部分正对幕布2。

所述的柱状透镜3为一组平行排列的柱状凸透镜，柱状透镜3的排列方向为横向，观察者双眼可以看到不同图像。

所述的柱状透镜3中的每一个线性凸透镜宽度不大于投影图像的像点尺寸，以减小柱状透镜3的聚焦距离对画面清晰度的影响。

所述的柱状透镜3为一组平行排列的平凸透镜,厚度不大于焦距。

实施例3

如图3所示，实施例3为一种基于柱状透镜的多向投影装置，包括：投影机组合1、幕布2、柱状透镜3和补偿透镜4，其中：投影机组合1是一组从不同方向在幕布2上投射物体该方向影像的投影机，投影机的数量大于等于两个，幕布2是投影机组合1的聚焦成像面，柱状透镜3是一组平行排列的线性凸透镜，介于投影机组合1和幕布2之间，投影机组合1中每个投影机的平面图像经过柱状透镜3聚集成一组平行间隙排列的亮线组合投影在幕布2上，不同投影机的亮线组合依次排列在幕布2上，不同的观察角度观察到该方向的亮线组合被柱状透镜3放大还原后的完整平面图像，补偿透镜4用于补偿柱状透镜3对于背景光线的影响。

所述的投影机组合1与幕布2的距离为投影机组合1本身的成像距离。

所述的幕布2和柱状透镜3的整体结构为平面。

所述的柱状透镜3为一组平行排列的柱状凸透镜，柱状透镜3的排列方向为横向，观察者双眼可以看到不同图像。

所述的柱状透镜3中的每一个线性凸透镜宽度不大于投影图像的像点尺寸，以减小柱状透镜3的聚焦距离对画面清晰度的影响。

所述的柱状透镜3为一组平行排列的平凸透镜,厚度不大于焦距。

所述的幕布2为透明投影膜。

在幕布2相对柱状透镜3的另一面布置补偿透镜4，用于补偿柱状透镜3对于背景光线的影响，观察者可以透过幕布2、柱状透镜3和补偿透镜4组成的三层结构看到背后的景物，呈现投影图像的浮空显示效果。

所述的补偿透镜4为与柱状透镜3对称的线性凸透镜，补偿透镜4与幕布2的距离与柱状透镜3与幕布2的距离相同，观察者也可以从三层结构的背面观察投影影像。