[發明專利]半開放式立體虛像成像設備

無效

• 申請號: 200710042940.7
• 申請日: 2007-06-28
• 公開（公告）號: CN101334583A
• 公開（公告）日: 2008-12-31
• 發明（設計）人: 曾文捷
• 申請（專利權）人: 曾文捷
• 主分類號: G03B21/28
• 分類號: G03B21/28;G02B5/08;G02B7/188;A63J5/02
• 代理公司: 上海恩田旭誠知識產權代理有限公司
• 代理人: 劉峰

技術領域

本發明涉及投影光束的反射器領域，尤其涉及一種將圖像投射到傾斜并部分反射的屏上以透過該屏獲得具有縱深感的立體虛像的成像設備。

背景技術

在廣告、展示、演藝、會議、宣傳等應用領域，需要經常性地使用成像設備。以往主要是采用幻燈片或投影儀等設備獲得二維的直接成像，上述技術雖應用廣泛但缺陷明顯，其一是三維的物體被形成二維的圖像，成像效果無立體感，直觀性差；其二是當報告人介入作為像源的幻燈片或投影儀和成像的屏幕之間時，會遮擋住一部分光線，使該區域的屏幕上無法投射到圖像而形成黑影。

現有技術中還出現了一類利用“佩珀爾幻象(peppers?ghost)”原理的成像設備。CN1166210A公開了一種“用于在舞臺的背景上演示活動圖象的設備”，涉及一種用于在使用圖象發送器的情況下在舞臺的背景或類似物上演示活動圖象的設備。其技術方案是在舞臺的地板上在其中部設一反射面，一個透明和光滑的薄膜在舞臺的地板與頂棚或天花板之間沿舞臺的整個寬度延伸。使薄膜的下端固定在反射面與背景之間的一個位置上、而它的上端則固定在頂棚上的一個位置更靠前的地方，以及，圖象發射器安置在頂棚上，位于固定在那里的薄膜上端的前面，并對準反射面。采用這種設備電影和圖象的演示可以輕松地進行，報告者本人可以進入圖象中，而不會由此而干擾在投影屏上或通常在一個表面上的圖象的演示。但上述設備實質只是對“佩珀爾幻象(peppers?ghost)”的簡單再現，在實際應用中存在很多尚待解決的技術問題，如薄膜的安裝及平整度的調節、灰色背影的消除等，在上述文獻中均未提供解決的方案。

CN1957297A公開了一種“用于佩珀爾虛像幻影的投影設備和方法”，提供了一種圖像投影設備，包括投影儀、框架以及至少部分透明的屏幕。該框架被布置成保持屏幕受張力，使得屏幕相對于來自投影儀的光的發射平面以一定角度傾斜；該屏幕具有前表面，被布置成使得從投影儀發射的光從該前表面上反射；以及該投影儀被布置成投影圖像，使得形成圖像的光入射到該屏幕上，從而由從該屏幕反射的光形成虛像，該虛像看上去似乎位于屏幕后方。

這種設備與之前系統相比的優點在于，降低了屏幕的成本。此外，使用框架并配以第一、第二保持部件和拉緊帶使屏幕無需直接固定在天花板或地板上，并因而屏幕所受張力可被調節。因此這種設備與原有技術的系統相比增加了設備的實用性。

但在實際應用中，上述各種技術方案依然具有多方面難以消除的缺陷。具體如，虛像成像面上的灰色底色難以消除，使成像面突現在三維空間中，破壞了虛像的立體感和視覺效果。其原因在于，“佩珀爾幻象”依賴于由光與其緊鄰的環境和背景的對比而形成的反射圖像。高流明(大于8000流明以上)的投影儀所生成的光線越強，反射圖像越強，所形成的虛像看上去越立體，但無圖像區域的灰色底色也越明顯，降低了觀眾對屏幕不存在的感知，并且高流明的投影儀的成本也高；反之采用低流明的投影儀成本降低，所生成的光線越暗，無圖像區域的灰色底色也越不明顯，但反射圖像越淡造成所形成的虛像看上去也就越無立體感，虛像的視覺逼真效果就越差。

另外，雖然現有技術中的屏幕在一定程度上可被調節張力，但具體實施中屏幕的松弛程度隨使用時間、屏幕大小等因素影響具有細微的差別，現有技術的調節結構中由于拉緊帶具有柔性特質而對屏幕張力的微量調節難以獲得理想效果，并且調整后的保持程度也較差。其最終后果是由于屏幕的平整度難以保持而造成獲得的虛像變形失真。

因此，有必要對現有技術中的該類設備進行改進，以期獲得更佳的使用效果，提高設備的實用性。

發明內容

有鑒于現有技術的上述缺陷，本發明所要解決的技術問題是提供一種虛像成像面的灰白底色對比度較低、虛像成像效果好的半開放式立體虛像成像設備。

為實現上述目的，本發明提供了一種半開放式立體虛像成像設備，包括：一成像裝置，用于提供實像像源；一反射膜，由無色透明介質形成，具有部分透明、部分反射光學特性，傾斜設置在所述成像裝置的光路上；一框架，用于以一定角度傾斜設置所述反射膜；所述框架在外側面上還設置有遮光板，所述遮光板用于遮擋外界光線對所述反射膜的光干擾。

由于設置了遮光板結構，使外界光線對反射膜的干擾降到最低，從而可以選用較低流明的成像裝置獲得不設置遮光板結構時需要高流明的成像裝置才能獲得的虛像效果。由于成像裝置的光線強度降低，虛像成像面上的灰白色背景也就不十分明顯。本發明的半開放虛像成像設備只封閉了成像設備及反射膜安裝部分，而保持后部空間的開放，以半開放的結構獲得了良好的成像效果。