CN1776479A - 基于机电光一体的成像方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种新的基于机电光一体的成像方法及装置。它利用凹面反射镜与半透半反镜特殊组合设计的光学成像***，将普通平面显示器上的三维动画图像成像在上平面开有一圆孔的圆柱形上罩上方的自由空间，使观众在360°范围内能观察到三维动态图像的立体全景。同时，利用位于圆柱形上罩正上的一台投影机向下将动态图像投影在圆柱形上罩圆孔周围的圆环上，作为背景动态画面。使自由空间立体全景图像位于投影机所产生的动态背景画面上方，两者在内容上相互关联，时间上彼此同步，再配上相应的效果音或解释词，是一种具有新的多媒体展示效果的多媒体展示。

Description

基于机电光一体的成像方法及装置
技术领域：
本发明涉及一种成像方法及装置，特别是一种基于机电光一体的成像方法及装置，其成像既有背景动态画面，又能在背景画面上方自由空间360°范围内产生动态三维动画图像的成像及多媒体展示装置。
背景技术：
传统的多媒体成像及展示通常是指基于电视机、计算机显示器、电视墙等设备的视频图像、文字等信息的显示。由于这些视频媒介是平面的，对于计算机制作的三维图形、图像的显示，其局限性是明显的。近年来，利用平面镜成像原理的幻影成像多媒体展示技术及利用光学凹面镜成像原理的三维动态成像技术已经出现，并在博物馆、科技馆等场馆投入应用，带来了展示媒介的多样性革命。在现有技术中还未有将平面背景动态画面与三维动态成像结合一起的展示。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种基于机电光一体的成像方法及装置，利用凹面反射镜与半透半反镜特殊组合设计的光学成像***，将普通平面显示器上的三维动画图像成像在装置上方的自由空间，使观众在360°范围内能观察到其立体全景。同时，利用一台投影机在上述三维动画图像周围投影产生动态背景画面，并通过结构上的设计安排，使自由空间立体全景图像位于投影机所产生的动态背景画面上方，两者在内容上相互关联，时间上彼此同步，再配上相应的效果音或解释词，得到具有新的多媒体展示效果的多媒体展示方法及装置。
为了实现上述目的，本发明的构思是：
在一凹面球面反射镜上球冠顶部中间开有一圆孔，呈顶部在下口径在上倒置安放，圆孔下面放置一台电视机，圆孔大小使得电视机屏幕正好能够露出，在凹面球面反射镜全口径上放置一块圆形的半透半反镜。用一上面开有一圆孔的圆柱形罩子罩住整个***。从圆孔中露出的电视屏幕上的三维动画图像首先被半透半反镜反射成虚像一次，并将其虚像成像到凹面球面反射镜的球心处。该虚像经半透半反镜反射后，再被凹面球面反射镜反射汇聚后成实像，正好成在凹面球面反射镜的球心位置。并通过圆柱形罩子上面的圆孔后露出在上方自由空间一定高度处。悬挂在圆柱形罩子正中天花板上的投影机将画面投影在罩子上面圆孔外的区域，即圆环上，形成动态背景画面。悬挂在天花板上的投影机和放置在凹面球面反射镜下的电视机分别与两台媒体播放机相联，在一台同步控制器的控制下，使两者同步播放。其中与投影机相连的媒体播放机输出音频信号给有源音响，产生声音。
根据上述发明构思，本发明采用的技术方案是：
一种基于机电光一体的成像方法，包括利用投影机产生平面动态背景画面，其特征在于利用凹面反射镜与半透半反镜组合成光学***，将平面显示器上的动态三维图像成像到所述的平面动态背景画面上方的自由空间中，使观察者能在360°范围内观察到平面动态背景画面上方的三维动态图像；将所述的平面动态背景画面与其上方自由空间的三维动态图像同时播放，并使它们内容上相互关联，再配上效果音和解释词，形成完整的多媒体展示。
一种用于上述方法的基于机电光一体的成像装置，包括固定在上方的投影机和与其相连的媒体播放机，以及与所述媒体播放机相连的有源音响，其特征在于在投影机的正下方，设置一个开有圆孔的上罩，上罩叠放在台锥形镜框上，镜框中装有一口径朝上的凹面球面反射镜，凹面球面反射镜的高度约为二分之一球面曲率半径，凹面球面反射镜的底部有一开孔，镜框上口端内固定连接一个半透半反镜，一个电视机屏幕朝上放置在一个电视机架上，电视机的屏幕正好与凹面球面反射镜底部的开孔齐平，开孔的大小正好能使电视机的屏幕完全露出，镜框和电视机架都固定在底座上；上罩的高度小于凹面球面反射镜的球面曲率半径；电视机与另一个媒体播放机相连，所述的两个媒体播放机与一个同步播放控制器相连。
本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点：
本发明的特点是：(1)凹面反射镜与半透半反镜特殊组合设计的光学成像***将电视机屏幕上显示的三维动画图像，成像到观众前面中间开有一圆孔的圆形台面上方一定高度的自由空间处，使观众能在360°范围内观察到该三维动画图像的全景；(2)位于圆台面正上方的投影机将动态画面投影在圆台面上圆孔周围的圆环上，形成背景动态画面。衬托位于其中间上方的三维全景立体图像；(3)背景动态画面和位于其上方的全景立体图像同步播放，在内容上相互关联衬托。
附图说明：
附图是本发明一个实施例的装置结构示意图。
具体实施方式：
本发明的一个优选实施例详述如下：
本机电光一体的成像方法是：本发明用投影机产生动态背景画面，利用凹面反射镜与半透半反镜特殊组合光学成像***，将平面显示器上的动态三维图像成像到由投影机产生的平面背景动态画面上方的自由空间中，使观察者能在360°范围内观察到平面动态背景上的立体动画。背景动态画面与其上方自由空间的三维动态图像在内容上相互关联，同步播放，在效果音或解释词的配合下，具有新的多媒体展示效果，是一种新的基于机电光一体的新型成像方法及装置。
用于上述方法的基于机电光一体的成像装置是：参见附图，本新型多媒体展示装置包括开有圆孔1的上罩2，上罩2叠放在锥形镜框4上，镜框4中装有一口径朝上的凹面球面反射镜9，凹面球面反射镜9的高度(矢高)为二分之一球面曲率半径，凹面球面反射镜9的底部有一开孔5，镜框4上口端内测沿圆周焊有一内档10，半透半反镜3放置在内档10上，电视机6显示面朝上放置在电视机架8上，电视机6的屏幕面正好与凹面球面反射镜9底部的开孔5齐平，开孔5的大小正好能满足电视机6的屏幕完全露出，镜框4和电视机架8都固定在底座7上。位于上罩2正上方的投影机16固定在天花板15上，朝下投影在上罩2圆孔1周围的圆环上。投影机16与媒体播放机13相连，电视机6与媒体播放机11相连，媒体播放机13与媒体播放机11与同步播放控制器12相连，媒体播放机13与有源音响14相连。
本成像装置的工作原理是：
半透半反镜3将电视机6屏幕上显示的三维动画A反射后成虚像A′，由于凹面球面反射镜9的高度(矢高)为二分之一球面曲率半径，则该虚像A′位于凹面球面反射镜9的球心位置0处。形成虚像A′的光线被半透半反镜3反射后又被凹面球面反射镜9反射，并透过半透半反镜3，穿过上罩2面上的圆孔1，汇聚成实像A″，实像A″位于凹面球面反射镜球心处。由于上罩2的上平面与镜框4的底面距离小于球面曲率半径，使得所成的实像A″高出上罩2上圆孔1平面一定高度。作为本发明的一个实施例，凹面球面反射镜9的曲率半径为900毫米，电视机6为25英寸普通电视机，上罩2的上平面与镜框4的底面距离为800毫米，则电视机屏幕上的三维动态图像出现在上罩2上圆孔1平面上方100毫米高度处。另一方面，位于上罩2正上方的投影机将画面投影在圆孔1周围的圆环上，成为自由空间中所成三维动态图像A″的背景动态画面。观众可绕***一周在360°范围内观看。与投影机16相连的媒体播放机13，以及与电视机6相连的媒体播放机11，在同步播放控制器12的同步控制下实现同步播放，保证了背景画面与前景立体图像在内容上的连贯性。媒体播放机13与有源音响14相连产生背景音乐或解说词。

Claims (2)

1.一种基于机电光一体的成像方法，包括利用投影机产生平面动态背景画面，其特征在于利用凹面反射镜与半透半反镜组合成光学***，将平面显示器上的动态三维图像成像到所述的平面动态背景画面上方的自由空间中，使观察者能在360°范围内观察到平面动态背景画面上方的三维动态图像；将所述的平面动态背景画面与其上方自由空间的三维动态图像同时播放，并使它们内容上相互关联，再配上效果音和解释词，形成完整的多媒体展示。
2.一种根据权利要求1所述基于机电光一体的成像方法用的装置，包括固定在上方的投影机(16)和与其相连的媒体播放机(13)，以及与所述媒体播放机(13)相连的有源音响(14)，其特征在于在投影机(16)的正下方，设置一个开有圆孔(1)的上罩(2)，上罩2叠放在台锥形镜框(4)上，镜框(4)中装有一口径朝上的凹面球面反射镜(9)，凹面球面反射镜(9)的高度约为二分之一球面曲率半径，凹面球面反射镜(9)的底部有一开孔(5)，镜框(4)上口端内固定连接一个半透半反镜(3)，一个电视机(6)屏幕朝上放置在一个电视机架(8)上，电视机(6)的屏幕正好与凹面球面反射镜(9)底部的开孔(5)齐平，开孔(5)的大小正好能使电视机(6)的屏幕完全露出，镜框(4)和电视机架(8)都固定在底座(7)上；上罩(2)的高度小于凹面球面反射镜(4)的球面曲率半径；电视机(6)与另一个媒体播放机(11)相连，所述的两个媒体播放机(11、13)与一个同步播放控制器(12)相连。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102456297A (zh) * 2010-10-14 2012-05-16 上海科斗电子科技有限公司 层叠led显示屏以及基于led技术的立体显示器
CN104282244A (zh) * 2014-09-17 2015-01-14 上海创幸计算机科技有限公司 四位一体幻影成像***及其控制方法
CN104409021B (zh) * 2010-10-14 2017-01-18 上海聚然智能科技有限公司 分层电致发光材料屏
CN107167991A (zh) * 2017-07-14 2017-09-15 朱平齐 一种再现物品三维影像的全息投影仪
CN114995082A (zh) * 2022-07-08 2022-09-02 华夏城视网络电视股份有限公司 一种基于光反射虚拟投影成像的方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2401910Y (zh) * 1999-12-17 2000-10-18 广州市光机电工程研究开发中心 立体投影箱
JP2001264693A (ja) * 2000-03-15 2001-09-26 Samii Kk 立体画像プロモーション装置
CN2546903Y (zh) * 2002-02-06 2003-04-23 滕冠军 空间三维图像展示装置
JP2003230708A (ja) * 2002-02-08 2003-08-19 Samii Kk 立体画像表示装置並びに遊技機及び弾球遊技機
CN2743857Y (zh) * 2004-10-20 2005-11-30 上海科技馆 一种三维图像多媒体展示光路装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102456297A (zh) * 2010-10-14 2012-05-16 上海科斗电子科技有限公司 层叠led显示屏以及基于led技术的立体显示器
CN102456297B (zh) * 2010-10-14 2016-07-06 上海科斗电子科技有限公司 层叠led显示屏以及基于led技术的立体显示器
CN104409021B (zh) * 2010-10-14 2017-01-18 上海聚然智能科技有限公司 分层电致发光材料屏
CN104282244A (zh) * 2014-09-17 2015-01-14 上海创幸计算机科技有限公司 四位一体幻影成像***及其控制方法
CN107167991A (zh) * 2017-07-14 2017-09-15 朱平齐 一种再现物品三维影像的全息投影仪
CN114995082A (zh) * 2022-07-08 2022-09-02 华夏城视网络电视股份有限公司 一种基于光反射虚拟投影成像的方法

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