[實用新型]一種空中成像元件、空中成像顯示裝置

有效

• 申請號: 201620520274.8
• 申請日: 2016-06-01
• 公開（公告）號: CN206161886U
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 張兵
• 申請（專利權）人: 張兵
• 主分類號: G02B5/128
• 分類號: G02B5/128;G09F19/18
• 代理公司: 杭州中成專利事務所有限公司33212
• 代理人: 朱瑩瑩

技術領域

本實用新型涉及光學成像領域，尤其是指一種用于空中成像元件、空中成像顯示裝置。

背景技術

隨著科技的發展，空中成像技術的應用越來越多。

目前已有采用DCRA光學元件實現空中成像，但是限于對光學元件的精度要求：DCRA光學元件由100μm大小的微小鏡子組合而成，其加工精度需要在數十納米以內，所以只能用于小的圖像的空中成像，而且加工成本很高。目前用于大型圖像的空中成像技術還沒有真正實現。

發明內容

為解決以上問題，本實用新型提供一種結構簡單、生產成本低，適用于大型空中成像展示平臺的光學元件。

一種使入射圖像的光線產生彎曲的光學元件，所述光學元件底部截面為球面反射面，所述光線在光學元件底部的反射面經過至少2次反射后，形成與入射圖像對應的空中實像。

優選的，所述球面反射面的直徑小于1mm，優選為半球面。

優選的，所述光學元件為底部鍍有反射膜的透明球體。

優選的，所述光學元件為底部鍍有反射膜的透明半球體。

優選的，所述光學元件為底部鍍有反射膜的透明空心球體。

優選的，所述光學元件為底部鍍有反射膜的透明空心半球體。

優選的，所述光學元件為內側鍍有反射膜的透明空心半球體。

優選的，所述光學元件為底部鍍有反射膜的透明圓柱體。

優選的，所述光學元件為底部鍍有反射膜的透明半圓柱體。

優選的，所述光學元件為弧狀反射面。

一種空中成像元件，包括1個或多個使入射圖像的光線產生彎曲的光學元件，所述光學元件底部為球面反射面，所述光線在光學元件底部的球面反射面經過至少2次反射后，形成與入射圖像對應的空中實像。

優選的，所述球面反射面的直徑小于1mm，優選為半球面。

優選的，所述光學元件為底部鍍有反射膜的透明球體。所述透明圓球的折射

率為2。

優選的，所述光學元件整齊排列在一個水平面上。

優選的，所述光學元件通過粘合層固定在基板上。

優選的，所述基板為布面或硬板(顏色優選黑色或其它不透明的深顏色)。

另外，本實用新型還提供了一種空中成像的顯示裝置。

空中成像顯示裝置，包括多個使入射圖像的光線產生彎曲的光學元件，所述光學元件底部為球面反射面，所述光線在光學元件底部的球面反射面經過至少2次反射后，形成與入射圖像對應的空中實像；還包括用于承載入射圖像的投影裝置，投影裝置顯示的入射圖像產生的光線經過空中成像元件，在空中形成實像。

優選的，所述球面反射面的直徑小于1mm，優選為半球面。

優選的，所述光學元件為底部鍍有反射膜的透明球體。

優選的，所述光學元件整齊排列在一個水平面上。

優選的，所述光學元件通過粘合層固定在基板上。

優選的，所述基板為布面。

優選的，所述投影裝置可以通過有線或無線的方式進行人機互動。

另外，本實用新型還提供了空中成像顯示裝置在演講題詞、舞臺演出、儀表顯示及醫療系統的應用。

本實用新型在講臺演講、新聞播報等提供只有演講者可以看到的提詞實像，不影響拍攝就現場觀眾。

本實用新型可以將儀表表盤的信息在空中成像，方便觀測，尤其對于汽車導航系統的實用，減少駕駛員低頭看導航的安全隱患。

本實用新型可以在演出的舞臺中形成實像，減少了實物布景的不變和費用，也避免的現在使用屏幕背景的不真實感。

本實用新型可以在什么都沒有的空中，使人們看到能夠穿越的大型空中映像；可用于數字標牌和娛樂場所，導向標牌等應用；應用于觀光場所，體驗可穿越的城墻；應用于娛樂場所，體驗裸眼觀察空中樓閣。

本實用新型通過光學元件的反射實現空中成像，無需對圖像做特殊處理，且成像有嚴格的定位(根據空中成像光學元件本身的結構及與光源的位置決定空中成像的位置)。

本實用新型采用底部為半圓弧反射面的光學元件，尤其是直接采用透明球體，制作方便，大大降低了成本；由于避免了精度設置，可以做任意大小的成像裝置，可以用于大型空中成像，制作單體面積可為1平方米以上。

本實用新型的空中成像技術是目前為止從未有過的劃時代的新型顯示技術。通過應用空中成像技術，不需要任何媒介，可在不存在任何實物的空中，出現真實的映像。用手指可以觸摸還可以操作空中映像，從而實現嶄新的空中成像人機交互系統。