一种扇机显示屏及其立体显示设备的制作方法

本发明涉及显示，具体为满足一种形状条件的显示面的扇机显示屏、基于所述扇机显示屏或与所述扇机显示屏显示面相同形状的常规显示屏的立体显示设备。

背景技术：

1、市面上流通的现有扇机显示屏的扇叶主要为笔直杆状，笔直杆状扇叶上的显示像素在电机转轴的带动下旋转呈现的虚拟显示面为平面，而平面显示面难以呈现相对较强立体效果和较高沉浸度的画面。

2、市面上流通的现有直杆形扇叶扇机显示屏由于只追求裸眼立体效果或其他原因，不具备显示双视角图像的功能，从而，一方面通过显示镂空化处理的视频图像呈现镂空浮空画面裸眼观看虽然能够产生立体效果，但立体效果并不比播放双视角画面用3d眼镜观看的立体效果强、有时甚至差很多，另一方面，市面上镂空画面的片源极少，难以直接获取，绝大部分情况下需要专业人士或专业机构专门提供定制，从而限制了现有扇机显示屏片源的选择、获取和播放的便利性，也限制了现有扇机显示屏的应用范围。

3、已有专利的弧形杆扇叶扇机显示屏扇叶上显示像素旋转形成的旋转面都重合于一个旋转面而无法实现多层旋转面同时显示不同画面及对应多层画面同时呈现在用户眼前的合成立体视觉效果以及分别呈现多个画面以便于对比的功能。

4、市面上现有的直杆扇机显示屏没有显示球面图像的针对性功能从而显示球面图像的画面变形，而球面图像尤其是以球面图像形式展现的全景图像画面的立体效果更强烈。

5、现有直杆扇叶的扇机显示屏的显示像素是以单条或多条直线布局在扇叶一侧表面上的，现有弧形杆扇叶的扇机显示屏的显示像素是以单条或多条弧线布局在扇叶一侧表面上的，此布局方式会导致读写像素数据的重复，从而带来的多余刷新计算量的增加，这种重复刷新和刷新计算量增大的缺陷随着扇机显示屏扇叶尺寸的加大而大幅增加，从而给大尺寸扇叶的扇机显示屏带来计算量的大幅增加和对应成本的增加。

6、市面上现有的双观看孔的非vr全景立体显示设备内部的显示件主要为平面显示屏或基于平面显示屏的弧面屏，其显示的立体效果依然相对不够强烈、无沉浸感；双观看孔的vr全景立体显示设备内部的显示件主要为平面显示屏或基于平面显示屏的弧面屏与凸透镜的组合，其显示的画面虽然具有相对较强的立体效果和相对较高的沉浸度，但其存在显示画面视场角相对不足、画面颗粒感强、清晰度相对较低、清晰度与视场角大小冲突、观看画面对焦困难、画面轮廓散焦，画面变形、沉浸度相对较低、眩晕不适等缺陷，且现有的上述显示设备的制作工艺相对较复杂，制造成本相对较高。

技术实现思路

1、本发明的目的在于为了解决上述背景技术提出的问题，而提出一种扇机显示屏及其立体显示设备。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一方面，提供一种扇机显示屏，包括机壳、电机、扇叶、显示像素、图像数据读写器和硬盘；所述机壳内安装有电机、图像数据读写器和硬盘，电机置于机壳外部的转轴上设置有扇叶，所述扇叶的一侧表面上满铺或非满铺设置有显示像素，所述表面及该表面上的显示像素满足在电机转轴的带动下旋转形成的旋转面为以中心轴为对称轴的凹面或凸面的条件；基于所述旋转面形状条件，扇叶的形状为笔直杆折连状，图像数据读写器从硬盘上读取图像文件的画面像素数据并写入转动的扇叶上的显示像素，实现图像画面显示。

4、进一步的，基于所述旋转面形状条件，扇叶的形状为笔直杆折塌状。

5、进一步的，当扇机显示屏显示球面图像时，图像数据读写器从所要显示的图像文件画面读取图像像素数据的区域范围为一个球冠面所覆盖的范围，所述球冠满足：经过所述球冠中心的球冠面上的弧线的弧度的取值范围为a±(a-b)/2，其中，其中，a为距离旋转轴最远的杆段与旋转轴之间的钝角夹角值，b为与最远杆段相邻的杆段与旋转轴之间的钝角夹角值，a+(a-b)/2≤180°。

6、进一步的，基于所述旋转面形状条件，扇叶为球缺形叶片状或为球缺形叶片状被若干条相互平行且平行或垂直于旋转轴并穿过扇叶的平面切割成若干片块、所述片块保持原姿态不变塌陷在其中一个平面的一侧面上形成的形状；所述球缺形叶片状指的是扇叶上设置有显示像素的一侧表面的形状为由球面上的两条经线和两条所述经线间小于等于°夹角所对应的一条纬线线段在所述球面上围成的三边形，两条所述经线的交点位于所述扇叶旋转面的中心点上。

7、进一步的，所述扇叶为多个，扇叶在转轴上呈错位交叉状且多个所述扇叶上的显示像素旋转形成的多个旋转面重合于数量小于等于扇叶数量、形状与任一扇叶上显示像素的旋转面的形状相同的旋转面，位于不同旋转面上的扇叶上的显示像素发出的光不会被其它扇叶遮挡；不同所述旋转面上的显示像素显示同一个图像文件画面或不同图像文件画面。

8、进一步的，所述扇叶的形状为弧形杆状。

9、进一步的，所述扇机显示屏显示球面图像时，图像数据读写器从硬盘上选择所要显示的球面图像文件读取所述图像画面的像素数据的区域范围为一个球冠面所覆盖的范围，所述球冠满足：经过所述球冠覆盖范围的球冠中心的球冠面上的弧线的弧度与经过显示像素球冠形旋转面中心点的弧线的弧度相等。

10、进一步的，所述扇机显示屏的显示方法包括：

11、把扇叶上显示像素分成数量相等或数量接近的两组并标记组号；

12、图像数据读写器把从硬盘上读取的基于双目视觉成像原理生成的双视角画面的图像文件的两个视角画面标记上对应组号的视角号；读取各视角画面同一个相对区域范围内的图像像素的坐标值、基色值、基色灰阶值，写入到对应组的对应坐标的显示像素；显示像素按照写入的图像像素的基色值和基色灰阶值刷新点亮，呈现画面。

13、另一方面，提供一种双观看孔的立体影像显示设备，包括壳体，所述壳体上设置有二个用于观看影像画面的观看孔，所述观看孔的间距与人的两只眼睛的间距相匹配，壳体内设置有二个显示屏或二个显示屏与二个折射镜的组合，所述显示屏为上述扇机显示屏，或者为实物显示面形状与所述扇机显示屏的虚拟显示面形状相同的常规显示屏；二个显示屏或二个显示屏与二个折射镜的组合的间距与观看孔的间距对应，且从显示屏的显示面中心点位置的显示像素发出的光直接或经过折射镜折射后穿过观看孔的中心点并垂直于观看孔的孔面，两个显示屏分别显示基于双目视觉成像原理生成的双视角画面图像文件的一个视角的画面和另一个视角的画面，壳体外设置有音频播放器用于播放音频信号。

14、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

15、旋转面为以中心轴为对称轴的凹面或凸面的扇机显示屏显示平面形视频图像的画面立体效果比市面上流通的扇叶上显示像素旋转面为平面的现有直杆扇机显示屏更强烈，显示球面形视频图像的画面立体效果更强烈的同时，变形程度更小，基于此，本发明给出了满足扇叶上显示像素旋转形成的旋转面为以中心轴为对称轴的凹面或凸面条件的笔直杆折连状、笔直杆折塌状、球缺形叶片状等创新形状的扇叶的扇机显示屏。其中，扇叶形状为笔直杆折连状、笔直杆折塌状的扇机显示屏，相比于旋转面同样为以中心轴为对称轴的凹面或凸面的现有弧形杆状扇叶的扇机显示屏，在具有与弧形杆状扇叶扇机显示屏相近立体效果和沉浸度效果画面的同时，其具有更简单的制造方法及对应更低的制造成本；扇叶形状为球缺形叶片状的扇机显示屏在具有与现有弧形杆扇机显示屏同样的显示像素旋转面和相同显示效果的同时，由于球缺形叶片状扇叶上的显示像素是按照角速度与线速度之间的比例关系布局显示像素数量的，该布局方式下距离旋转轴越近的位置，设置的显示像素数量越少，反之越多，从而使该布局方法可以避免线形布局显示像素的现有直杆状和弧形杆状扇叶扇机显示屏所存在重复刷新现象，或者只有最内侧的极少数显示像素存在极少量重复刷新现象，从而减少甚至消除了重复刷新现象以及因大量重复刷新和多余刷新算量增加而带来的成本增加，尤其是大尺寸扇叶的扇机显示屏，减少量尤为显著。

16、本发明扇机显示屏增加了具有多层旋转面结构的设计，来实现同时显示多个图像画面的功能，从而既可以实现多层画面同时呈现用户面前的合成立体视觉效果，又可以实现用户同时或不同时分别观看多个画面以便于对比个画面差异的作用效果，比如用于对比同一物体不同部位切面的细微差异。

17、本发明扇机显示屏设置了显示双视角图像的功能，使得扇机显示屏可以显示双视角图像，从而用户用3d眼镜观看所述双视角图像的画面的立体效果比现有扇机显示屏裸眼观看的立体效果更加强烈甚至强烈得多，尤其是弧度较大的本发明扇机显示屏显示球面图像画面的立体效果和沉浸度要远超现有扇机显示屏，而且可显示片源比现有直杆形扇机显示屏更广而且所显示片源有无镂空化处理均可呈现较强的立体效果。

18、采用了本发明扇机显示屏或实物显示面与上述扇机显示屏旋转形成的虚拟显示面相同的常规显示屏的立体影像显示设备，相对采用平面显示屏或以平面屏为基础的曲面屏或平面显示屏与凸透镜组合的现有立体视频显示设备，一方面显示画面的视场角及对应的立体效果得到了显著提高，另一方面因省去了凸透镜而消除了画面颗粒感、轮廓散焦，提高了清晰度、也大幅降低了观看眩晕的不适感，从而显著提高了观看体验感，而且，采用上述扇机显示屏的所述立体显示设备的制备方法和制造工艺要求相对较低，从而可以实现相对较低成本立体显示设备的生产制造和供给。