專利名稱：透明成像的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種透明成像的方法和裝置，特別是涉及一種在反射成像時，使觀察者在任意位置都看不到成像源，并且使觀察者能以最佳視角/視距去觀看所顯示的透明影像的方法和裝置。本發(fā)明尤其適用于提高透明影像的神秘感、科技感和立體感。
背景技術(shù)：
顯示技術(shù)的不斷突破,誕生了多種顯示產(chǎn)品，從CRT顯示屏、IXD顯示屏，LED顯示屏，立體顯示屏，到近年來具有發(fā)展?jié)摿Φ腛LED顯示屏，都體現(xiàn)著時代的進(jìn)步，其中OLED顯示屏更節(jié)能，還可實現(xiàn)透明顯示的效果，它的出現(xiàn)豐富了人們的視覺效果，有巨大的進(jìn)步，但現(xiàn)有的這種顯示技術(shù)的整體性價比(實用程度)還不強(qiáng)，并且難以應(yīng)用到大屏幕的顯示。

在透明顯示技術(shù)領(lǐng)域里，成本低、易操作的現(xiàn)有幻影成像(透明反射成像)技術(shù)也 可實現(xiàn)透明顯示的效果，其主要是通過光線反射成像的，這種通過反射成像的現(xiàn)象在我們?nèi)粘Ｉ钪芯涂梢钥吹?，例如?dāng)我們在汽車上，從透明的玻璃往外望，可看到乘客的透明影像懸浮在空中，同時又可看到汽車外的景物，并且影像越黑的部分越透明，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的關(guān)鍵因素就是玻璃是透明的，并且具有反射成像的特性，另外，在現(xiàn)實世界中，黑色屬性的物質(zhì)對反射光的能力很低，黑色部分射出的光通過玻璃反射后，再射到人眼睛的光是很少的，所以黑色的部分就表現(xiàn)為透明，當(dāng)人的視線從該部分穿過，就看到了汽車外的景物。盡管現(xiàn)有的幻影成像技術(shù)相對其他透明顯示技術(shù)來說，其技術(shù)、工藝簡單，成本低，整體性價比高，但因為其主要是通過光學(xué)反射作用成像的，致使該幻影成像技術(shù)需要有對應(yīng)的成像源作為反射成像的必要條件，其技術(shù)原理如圖I、圖2所示，在圖I的光路圖中看出，該幻影成像技術(shù)不能將圖像40 (成像源)隱藏，觀眾47在視角范圍7內(nèi)觀看透明影像3的同時，圖像40 (成像源)容易被直接看到，觀眾74在另一邊的范圍7也可看到圖像40 (成像源)，并且只要一看到圖像40，就能清楚地意識到所看到透明影像3，就是通過圖像40 (成像源)反射而成的，也就是說只要觀眾意識到圖像40 (成像源)存在的真實位置，就會使該透明影像效果失去神秘感和科技感，極大地降低了觀眾觀看的欲望和關(guān)注度。正是由于這種現(xiàn)有技術(shù)不能使成像源隱藏，所以一直是該技術(shù)發(fā)展的巨大障礙，好比魔術(shù)表演一但被觀眾知道其中秘密，魔術(shù)的關(guān)注度顯著減少，同樣，對于這種靠反射成像的透明顯示設(shè)備來說，由于其成像技術(shù)過于簡單，只要觀眾看到成像源，幾乎不用思考就知道其原理，所以會認(rèn)為沒有科技含量，自然就對其關(guān)注度不大，造成這種技術(shù)發(fā)揮不出其應(yīng)有的價值，所以提升這種成像技術(shù)的神秘感變得非常重要?，F(xiàn)有技術(shù)的幻影成像(透明反射成像)設(shè)備，目前市場上有多種方案，普遍用于廣告宣全、產(chǎn)品展示、舞臺表演領(lǐng)域，其放置方式和顯示方式都接近以下幾種其中有的是可以4面可觀看的，其成像源處于較低處，由丹麥RAMB0LL公司制造的多方位三維顯示CheOptiCS360XL就是該方式的一種，如圖7所示，有反射玻璃8、圖像10(成像源)、透明影像1，4塊反射玻璃8為等腰梯形相互拼接成一個上下開口的正四棱臺，每塊反射玻璃8反射對應(yīng)的圖像10，形成可4面觀看的透明影像，但是觀察者只要在近處或較高處就能看到圖像10(成像源)；有的幻影成像設(shè)備其成像源設(shè)置在較高位置(吊頂式)，如圖8所示，其結(jié)構(gòu)也是四面成像的，和丹麥RAMBOLL公司設(shè)計的結(jié)構(gòu)類似，其整體是吊起來設(shè)置的，該方案雖然使觀眾很難看到成像源，但這種設(shè)置方式使透明的影像5與觀察者的眼睛6處于不是最佳的觀看高度(觀看視角)和觀看視距；還有的幻影成像設(shè)備限定觀眾在較遠(yuǎn)的距離觀看，例如深圳、上海歡樂谷里的魔幻劇場《西部追憶》就是應(yīng)用該成像原理的舞臺劇，如圖9所示，有投影屏12、鍍膜反射玻璃16、表演者14、圍欄18、觀眾13、透明的影像15，當(dāng)觀眾走近觀看時，站在觀眾30的位置，稍抬一下頭，就能看到投影屏12 (成像源)，這種表演方式限制了觀眾在不同的位置自由地觀看表演的權(quán)利，其隨意性和互動性不強(qiáng)，并且其透明影像的視覺效果難以做到和真實世界一樣的立體視覺效果。以上各種現(xiàn)有技術(shù)方案都存在一個矛盾要使觀察者能自由地不受觀看位置的限制并以最佳視角/視距去觀看透明影像和要使成像源隱藏之間的矛盾。即如果采用以上躲
避性的遮擋方式去隱藏成像源，就會限制其透明影像觀看的視角和視距，導(dǎo)致其觀看的舒適度和觀看效果不佳；如果采用能自由觀看并達(dá)到最佳觀看的視角/視距的方式，成像源就容易暴露；但實際上由于這種反射成像的結(jié)構(gòu)特點決定了其不可能通過這種簡單的遮擋方式把成像源隱藏掉，所以盡管這種反射成像的設(shè)備采用以上或類似的遮擋方案，當(dāng)觀察者在近處或眼睛高于成像源時，還是能看到成像源的?，F(xiàn)有的絕大部分幻影成像設(shè)備，觀察者都要在近處觀看才能很好地看清其透明影像，并且非常希望能在近處各個視角仔細(xì)看個究竟，這也是觀察者的一種好奇心理。以上各種現(xiàn)有技術(shù)方案限制了這種設(shè)備的放置方式和顯示方式。由于其顧忌成像源被觀察者發(fā)現(xiàn)，所以其放置方式絕大多數(shù)都是采用把成像源設(shè)置在反射玻璃(反射介質(zhì))的上方或下方，這樣設(shè)置利于采用一些躲避性的遮擋方式掩蓋成像源，但是如果采用成像源設(shè)置在反射玻璃的左邊或右邊的方式，就不可能通過這種遮擋方式掩蓋成像源，當(dāng)觀察者只要面對其觀看，就一定能看到成像源，所其不能采用這種設(shè)置方式，從而局限了放置方式，造成其不能靈活地去適應(yīng)場地的布局；因此，其也不能采用兩組成像源同時分別設(shè)置在反射玻璃的左邊和右邊的方式，這樣其反射玻璃只能對成像源進(jìn)行單次反射，沒能充分利用反射玻璃的兩個反射面進(jìn)行反射，從而局限了顯示方式，造成成像次數(shù)單一，在成像源有限的情況下其總顯示面積難以增大，顯示的透明影像也完全處于一個平面，影像沒有層次的立體變化；即使其要達(dá)到這種有層次感的立體效果，現(xiàn)有技術(shù)方案也必須用多個設(shè)備并列在一起才能產(chǎn)生類似的層次立體效果，這樣其神秘感不強(qiáng)，非常浪費空間，并且也需要更多的成像源，成本高，所以其采用這種顯示方式實用程度很低。以上各種現(xiàn)有技術(shù)方案限制了這種設(shè)備的應(yīng)用范圍。由于其顧忌成像源被觀察者發(fā)現(xiàn)，并且體積較大、放置方式單一和顯示方式變化少，所以也只能應(yīng)用在某些特定的場所和特定的領(lǐng)域。如果把其做成體積較小可以隨意擺在觀察者的手上或桌面上觀賞的，那么其成像源暴露無疑，沒有神秘感和科技感可言，所以對于這種通過反射而產(chǎn)生透明影像的設(shè)備，采用這種形式其價值不大，這也正是目前市場上還沒有出現(xiàn)這種較小型設(shè)備的原因。以上的各種現(xiàn)有技術(shù)方案都有盡可能地去使成像源不被觀察者發(fā)現(xiàn)，但都不能全面地去解決問題，顧此失彼，只是簡單地采用一些躲避性的遮擋，這樣不但不能發(fā)揮出該類設(shè)備的最佳顯示效果和功用，而且其成像源隨時都可能被觀察者發(fā)現(xiàn)，非常被動，所以本質(zhì)上還是沒有解決問題。
另外，在顯示技術(shù)領(lǐng)域里，包括上述所列舉的技術(shù)或產(chǎn)品，都不能同時解決以下問題(I)觀眾不需要配戴特定的眼鏡，就能看到和真實世界一樣立體效果的真人影像(尺寸和真人一樣)。(2)觀眾看到的立體真人影像(尺寸和真人一樣)，效果真實、清晰(分辨率高)，觀看的舒適度能達(dá)到和人的正常水平一樣。(3)所顯示的立體真人影像(尺寸和真人一樣)具有透明特性，觀眾可以清晰地看到立體真人影像后面的真實背景，立體真人影像和背景之間的立體感強(qiáng)。(4)觀眾能觀看到立體真人影像(尺寸和真人一樣)，同時在任何位置都看不到立體真人影像里的本人。(5)所顯示的立體真人影像(尺寸和真人一樣)，能與觀眾實時互動，作出對應(yīng)的語言和肢體動作。

發(fā)明內(nèi)容
導(dǎo)致出現(xiàn)以上一連竄的問題的根源在于該現(xiàn)有的技術(shù)方案不能使成像源徹底隱藏，或者說，根源在于現(xiàn)有的技術(shù)方案顧忌其成像源被觀察者發(fā)現(xiàn)。因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種涉及在觀看反射成像時，使觀察者在任何位置都看不到成像源，并且使觀察者能以最佳視角/視距去觀看所顯示的透明影像的方法和裝置。該目的實際上是解決相關(guān)技術(shù)的限制和缺點所造成的多個問題。本發(fā)明的另一個目的是提供一種涉及觀眾在觀看表演時，不需要佩戴立體眼鏡就能看到表演者的立體、真實、透明的影像，同時在任何位置都看不到表演者本人，并且還可以使表演者的立體真人影像與觀眾實時互動的透明成像裝置。本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在下面的說明中進(jìn)行描述，可以通過描述得到理解或者可以通過結(jié)合本發(fā)明的附圖和實施例得到理解。為了實現(xiàn)上述本發(fā)明的目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一方面是提供一種透明成像的方法，包括將在可見光下可見的物質(zhì)作為成像源，將在可見光下可見的物質(zhì)作為背景物，將透明的固體作為反射介質(zhì)；該方法的特征在于包括將所述成像源射出的光由光疏介質(zhì)射到光密介質(zhì)，并使其在該光密介質(zhì)的第一折射面發(fā)生折射，再使該折射后的光從該光密介質(zhì)射到該光疏介質(zhì)，并在該光密介質(zhì)的第二折射面發(fā)生全反射或折射；所述光疏介質(zhì)是氣體，所述光密介質(zhì)是透明的液體和/或透明的固體；所述第一折射面是所述光密介質(zhì)和所述光疏介質(zhì)之間的交界面，所述第二折射面是所述光密介質(zhì)和所述光疏介質(zhì)之間的交界面；使所述第一折射面和所述第二折射面相互成3角，P角的值的范圍是170° > P >10° ;使所述第一折射面和至少一個所述反射介質(zhì)的反射面相互成Y角，Y角的值的范圍是90° > Y > 10° ;將所述成像源射出的光由所述光疏介質(zhì)射到所述光密介質(zhì)，并使其在該光密介質(zhì)的第一折射面發(fā)生折射，然后使該折射后的光從該光密介質(zhì)射到所述反射介質(zhì)，并在該反射介質(zhì)的反射面發(fā)生反射，再使該反射后的光由該光密介質(zhì)射到所述光疏介質(zhì)，并在所述第二折射面發(fā)生折射，所述反射介質(zhì)用于使所述成像源通過被該反射介質(zhì)對應(yīng)的反射面反射，使成像源在對應(yīng)的位置成像；將所述背景物射出的光由所述光疏介質(zhì)射到所述光密介質(zhì)，并使其在該光密介質(zhì)的第三折射、面發(fā)生折射，然后使該折射后的光由該光密介質(zhì)射到所述反射介質(zhì)，并使該光穿過該反射介質(zhì)再射到該光密介質(zhì)，再使該穿透反射介質(zhì)的光由該光密介質(zhì)射到該光疏介質(zhì)，并在所述第二折射面發(fā)生折射；所述第三折射面是所述光密介質(zhì)和所述光疏介質(zhì)之間的交界面；使所述第三折射面和所述第二折射面相互成a角，a角的值的范圍是40° > a >0° ；使所述光密介質(zhì)與所述反射介質(zhì)的反射面直接接觸或間接接觸；所述間接接觸是指反射介質(zhì)的反射面與所述光密介質(zhì)之間設(shè)置有透明物質(zhì)，并且該反射介質(zhì)的反射面與該透明物質(zhì)直接接觸，所述透明物質(zhì)是透明液體和/或透明固體。該方法還包括，所述的成像源是二維顯示屏顯示的圖像、三維立體顯示屏顯示的圖像、投影屏顯示的圖像、玻璃、平面鏡、生物；所述反射介質(zhì)是玻璃、水晶、塑料、樹脂、金屬薄膜；所述光疏質(zhì)介質(zhì)是空氣；所述光密介質(zhì)是水、玻璃、水晶、塑料或樹脂；所述金屬薄膜是通過用鍍膜技術(shù)使金屬附著在所述透明折射介質(zhì)的表面上而形成的一層或多層的固態(tài)透明反射薄膜，用于增強(qiáng)該表面對光的反射性能。、
本發(fā)明的另一方面是提供一種透明成像的裝置，包括成像源，是在可見光下可見的物質(zhì)；光路轉(zhuǎn)換器，用于控制進(jìn)入所述光路轉(zhuǎn)換器的光的方向，所述光路轉(zhuǎn)換器包括反射介質(zhì)，所述反射介質(zhì)是透明的固體，用于使所述成像源通過被該反射介質(zhì)對應(yīng)的反射面反射，使成像源在對應(yīng)的位置成像，所述反射介質(zhì)至少有一個反射面；該透明成像裝置特征在于包括所述光路轉(zhuǎn)換器還包括折射介質(zhì)，所述折射介質(zhì)是透明的液體和/或透明的固體，用于使所述成像源射出的光穿過該折射介質(zhì)的折射面時發(fā)生折射和/或反射，改變該光的方向；如果所述折射介質(zhì)是透明液體或包含有透明液體，則該透明液體裝在透明的固體容器內(nèi)；所述折射介質(zhì)與所述反射介質(zhì)的反射面直接接觸或間接接觸；所述間接接觸是指反射介質(zhì)的反射面與所述折射介質(zhì)之間設(shè)置有透明物質(zhì)，并且該反射介質(zhì)的反射面與該透明物質(zhì)直接接觸，所述透明物質(zhì)是透明液體和/或透明固體；所述折射介質(zhì)的形狀是至少有三個折射面的多面體，在所述折射介質(zhì)的折射面和反射介質(zhì)的反射面中，至少有兩個折射面相互成a角，a角的值的范圍是40°彡a彡0°，至少有兩個折射面相互成P角，3角的值的范圍是170°，至少有一個反射介質(zhì)的反射面和一個折射面相互成Y角，Y角的值的范圍是90° > Y > 10° ;在所述折射介質(zhì)的折射面中，并且在一個折射面上的任意一點與另一個折射面上的任意一點連結(jié)所得到的所有直線中，至少有一條直線穿過所述反射介質(zhì)的反射面；在所述反射介質(zhì)的反射面和折射介質(zhì)的折射面中，至少有一個反射面位于兩個折射面之間；在所述折射介質(zhì)的折射面中，并且在所述成像源表面上的任意一點與所述反射介質(zhì)的反射面上的任意一點連結(jié)所得到的所有直線中，至少有一條直線與折射面相交；在所述成像源、折射介質(zhì)的折射面和反射介質(zhì)的反射面中，至少有一個折射面位于成像源和反射面之間。該透明成像裝置還包括，所述的成像源是二維顯示屏、三維立體顯示屏、投影屏、玻璃、平面鏡、生物；所述反射介質(zhì)是玻璃、水晶、塑料、樹脂、金屬薄膜；所述折射介質(zhì)是水、玻璃、水晶、塑料或樹脂；所述金屬薄膜是通過用鍍膜技術(shù)使金屬附著在所述透明折射介質(zhì)的表面上而形成的一層或多層的固態(tài)透明反射薄膜，用于增強(qiáng)該表面對光的反射性倉泛。該透明成像裝置還包括，所述成像源是表演者和/或表演道具，或包含有平面鏡，用于做各種具有觀賞性的表演；表演室，用于作為表演者表演的場地；照明系統(tǒng)，用于照射表演者和道具。該透明成像裝置還包括，監(jiān)視器，該監(jiān)視器包括攝像頭、顯示屏和控制系統(tǒng)，該攝像頭把信號輸出到控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)把信號輸出到顯示屏；該攝像頭對準(zhǔn)觀眾，用于表演者在表演的過程中通過觀看顯示屏里的圖像，觀察觀眾的反應(yīng)。該透 明成像裝置還包括，所述的折射介質(zhì)至少有4個折射面；所述的成像源有兩組，分別為第一組和第二組，每組至少 有一個成 像源，在所述第一組里的每個成像源表面上的任意一點與所述第二組里的每個成像源表面上的任意一點連結(jié)所得到的所有直線中，至少有一條直線穿過所述反射介質(zhì)的反射面和所述折射介質(zhì)的至少兩個折射面。該透明成像裝置還包括，所述的折射介質(zhì)有6個折射面，至少有2個折射面相互平行；所述反射介質(zhì)有3個，至少有一個反射介質(zhì)的反射面與至少一個折射面成45°角；所述成像源有兩組，每組有I個成像源。該透明成像裝置還包括，所述的折射介質(zhì)有6個折射面，至少有2個折射面相互平行；所述反射介質(zhì)有4個，該反射介質(zhì)形狀大小相同，并且都是等腰梯形，至少有一個反射介質(zhì)的反射面與至少一個折射面成45°角，該4個反射介質(zhì)相互圍括成一個上底面和下底面開口的正四棱臺；所述成像源有兩組，每組有I個成像源。該透明成像裝置還包括，所述的折射介質(zhì)有6個折射面，至少有2個折射面相互平行；所述反射介質(zhì)有8個，該反射介質(zhì)形狀大小相同，并且都是等腰梯形，至少有一個反射介質(zhì)的反射面與至少一個折射面成45°角，每4個反射介質(zhì)成一組，每組的反射介質(zhì)相互圍括成一個上底面和下底面開口的正四棱臺，每一個正四棱臺的開口邊和另一個正四棱臺的開口邊互相對接；所述成像源有兩組，每組有I個成像源。下面通過圖3、圖4、圖5、圖6和文字描述，說明本發(fā)明的工作原理。在現(xiàn)有技術(shù)的幻影成像設(shè)備中，包括有三部分的光同時進(jìn)入觀察者的眼睛，第一部分是成像源射出的光線A沒有經(jīng)過反射玻璃反射，而直接通過空氣到達(dá)觀察者眼睛的；第二部分是成像源射出的光線B經(jīng)過反射玻璃的反射后再到達(dá)觀察者眼睛的，正是該部分光使觀察者看到了透明的影像；第三部分是背景物體射出的光線C通過反射玻璃后再到達(dá)觀察者眼睛的，正因為有光線A的存在所以觀察者看到了成像源。本發(fā)明是要通過改變光線A的方向，使光線A射到觀察者的眼睛之前，使其可反方向前進(jìn)或使其大角度偏轉(zhuǎn)，從而另觀察者看不到成像源，同時光線B和光線C可進(jìn)入觀察者的眼睛，其最終看到的透明影像效果和現(xiàn)有技術(shù)所達(dá)到的效果是相同的。因此，本發(fā)明主要是通過增加折射介質(zhì)，使光線在該折射介質(zhì)的折射面發(fā)生折射和/或反射的作用，來控制光線A的方向，同時又不會影響其透明影像的最終觀看效果。如圖3和圖4所示，成像源是顯示屏44，折射介質(zhì)是水41，把其灌滿透明容器46，容器46外形和內(nèi)腔形狀都是六面體，即水41的形狀也是一個六面體，如圖3所示，選擇面6(面SRQP)作為第一折射面，面31 (面TNQR)作為第二折射面，面35 (面LMPS)作為第三折射面；第二折射面31的法線方向有相對的第三折射面35，反射玻璃42的反射面與第一折射面6成一銳角Y ;水41、反射玻璃42和容器46組成一個光路轉(zhuǎn)換器，外殼45是兩邊開口的長方體，外殼45使觀察者的視線不會從光路轉(zhuǎn)換器的頂面LMNT和底面SPQR穿過，即觀察者不能從頂面LMNT和底面SPQR看到顯示屏44。根據(jù)上面分析有三部分的光會射到第二折射面31，分別設(shè)定為光線A、光線B和光線C，如圖4所示，光線A是顯示屏44射出的光，其從第一折射面6入射，再射到第二折射面31 ;如圖6所示，光線B是顯示屏44射出的光，其先從第一折射面6入射，再通過反射玻璃42反射后，最后射到第二折射面31 ;如圖5所示，光線C是任意背景物17射出的光，其先從第三折射面35入射，再通過反射玻璃42后，最后射到第二折射面31。如圖4所示，所述光線A包括光線5和光線100，光線5和光線100是顯示屏44上任意一點20射出的光；角e是光線5在第二折射面31的入射角，角\是光線5在第一折射面6的入射角，角5是光線5在第一折射面6折射角，角3是第二折射面31與第一折射面6所成的角。下面分析光線A、光線B和光線C的光路偏轉(zhuǎn)情況。(I)光線A的光路偏轉(zhuǎn)分析情況一，如圖4所示，設(shè)定入<60°，根據(jù)折射定律，S <41°，于是n > 49°，當(dāng)@ >90°時，那么e >49°，光線5發(fā)生全反射，即光線A不能射出第二折射面31，所以觀察者47不論站在任何位置，只要其視線從第二折射面31穿過去看顯示屏44，是看不到顯示屏44的；即顯示屏44處于隱形狀態(tài)；情況二，如圖4所示，由于入<90°，根據(jù)折射定律，S <49°，于是n > 41°，當(dāng)@ >98°時，那么e >49°，光線5發(fā)生全反射，即光線A不能射出第二折射面31，所以觀察者47不論站在任何位置，只要其視線從第二折射面31穿過去看顯示屏44，是看不到顯示屏44的，即顯示屏44處于隱形狀態(tài)；情況三，如圖4所示，設(shè)定90° >入彡60°，根據(jù)折射定律，40° < S < 49°，于是50。> n > 41。，當(dāng)P彡88。時，那么e < 48。，光線5通過第二折射面31時，發(fā)生折射，即光線A能射出第二折射面31 ；情況四，如圖4所示，由于入<90°，根據(jù)折射定律，S <49°，于是n > 41°，當(dāng)41。< n <48。，并且當(dāng)P彡90。時，那么e <48。，光線5通過第二折射面31時，發(fā)生折射，即光線A能射出第二折射面31 ；情況五，如圖4所示，可把水41替換為折射率比水的折射率大的折射介質(zhì)，例如采用折射率為I. 49 (波長為589nm的光在真空中傳播時的折射率)的透明有機(jī)玻璃作為折射介質(zhì)，根據(jù)折射定律，其全反射臨界角大于42°，小于43°，由于入<90°，于是n > 47°，當(dāng)P彡86°時，那么e >43°，光線5發(fā)生全反射，即顯示屏44射出的光線不能通過第二折射面31，所以觀察者47不論站在任何位置，只要其視線從第二折射面31穿過去看顯示屏44，是看不到顯示屏44的，即顯示屏44處于隱形狀態(tài)；上述情況三和情況四，光線A在第二折射面31發(fā)生了折射，但其方向偏轉(zhuǎn)的角度很大，如圖4所示，由于入<90°，于是n >41°，當(dāng)P =96°時，光線5的折射角大于77°，所以在視角范圍21內(nèi)沒有光線A射入觀察者的眼睛，視角范圍21的角度值為71。，這些通過第二折射面31折射后的光線A形成的虛象與顯示屏44的位置和大小比例都有很 大變化，該虛象上還會出現(xiàn)光譜(色差現(xiàn)象)。這些現(xiàn)象會混淆觀察者的視覺，導(dǎo)致其難以判斷出顯示屏44存在的真實位置。其中光線101為光線100折射后的光線，光線48為光線5折射后的光線，光線101的反向延長線與光線48的反向延長線相交于一點19，點19為點20的虛像。以上分析的是顯示屏44射出的部分光射到第二折射面31 (折射面TNQR)的情況，同理，顯示屏44同樣有一部分光線是射到折射面LTRS、折射面LMPS和折射面MNQP上的，去掉外殼45，當(dāng)觀察者的視線從光路轉(zhuǎn)換器外部向這幾個面穿過時，其看到的最終效果和上述情況分析的一樣。(2)光線B的光路偏轉(zhuǎn)分析圖6是顯示屏44和顯示屏里的圖像36通過反射玻璃42反射的光路圖，即光線B的光路圖。其中虛像43是顯示屏44的虛像，圖像36是顯示屏44里顯示的內(nèi)容，虛像39是圖像36的虛像，虛像39是觀察者47所看到的透明影像。與沒有增加折射介質(zhì)水41的情況相比，光線B的方向有所偏轉(zhuǎn)，但仍能通過第二折射面31進(jìn)入觀察者47的眼睛，所成的透明影像沒有變形現(xiàn)象，并且效果一樣，只是透明影像變得離觀察者更近了。(3)光線C的光路偏轉(zhuǎn)分析圖5是任意背景物體17產(chǎn)生虛像29的光路圖，即光線C的光路圖。其中反射玻 璃42的第一反射面68、第二反射面66和水41以充分接觸為最佳，并且第二折射面31與第三折射面35以保持平行為最佳，否則光線C會發(fā)生不必要的偏轉(zhuǎn)，導(dǎo)致背景物體的虛象出現(xiàn)變形和使該虛像在觀察者的視線方向出現(xiàn)偏移，這樣透明影像產(chǎn)生與背景融合的效果就不真實。與沒有增加折射介質(zhì)水41的情況相比，光線C的方向有所偏轉(zhuǎn)，但仍能通過第二折射面31進(jìn)入觀察者47的眼睛，所成的背景虛像沒有變形現(xiàn)象，并且效果一樣，只是背景虛像比背景實物離觀察者更近了。綜合上述，增加折射介質(zhì)后，對光線B和光線C的偏轉(zhuǎn)影響不大，最終沒有影響所要顯示的透明影像的效果，和沒有增加折射介質(zhì)的情況相比，所成的透明影像一樣是立體、透明、清晰的，并且看到的背景物也是清晰的。影響光線A的方向偏轉(zhuǎn)因素有三個1.折射介質(zhì)的折射率，2.折射介質(zhì)的折射面之間所成的角度，3.成像源射出的光入射到折射介質(zhì)的折射面的角度。根據(jù)實際需要，可對不同因素加以組合，以達(dá)到滿足實際需要的最佳方案。本發(fā)明的有益效果是(I)在反射成像時，與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明能使觀察者在任何位置完全看不到成像源，并且還能使其以最佳的視角/視距去觀看所顯示的透明影像，從而極大地提高了透明影像的神秘感和科技感；因此，本發(fā)明并不限于應(yīng)用到現(xiàn)有技術(shù)所應(yīng)用的特定領(lǐng)域，本發(fā)明還可以做成體積更小的產(chǎn)品，使其能容易通過不同的形式進(jìn)入個人或家庭使用的領(lǐng)域，直接擴(kuò)大了其應(yīng)用范圍。(2)與現(xiàn)有技術(shù)的方案相比，本發(fā)明結(jié)構(gòu)巧妙，其不論體積大或小的設(shè)備都可采用多種顯示方式和放置方式，更容易滿足室內(nèi)或室外多種不同場所的觀看需要。由于本發(fā)明能充分利用單個或多個反射介質(zhì)的反射面進(jìn)行反射成像，從而使其能用最少的成像源產(chǎn)生更多的顯示面積；圖10所示(即實施例一)，在實施例一里增加一個平面鏡放置在容器46的頂面與外殼45之間，并與顯示屏44相對放置，則可實現(xiàn)雙面都能顯示透明影像，從而節(jié)省了成本；如圖18和圖19所示(即實施例四)，只用了兩個成像源就可使兩個面同時顯示出透明影像，其每個面能顯示出3個影像面，并且影像面之間能產(chǎn)生遠(yuǎn)近的層次關(guān)系，從而產(chǎn)生了一種新的立體效果，其顯示面積也顯著曾多，擴(kuò)大了其視角觀看的范圍，同時強(qiáng)化了其神秘感；由于本發(fā)明的影像都是虛像，所以即使把本發(fā)明的設(shè)備靠墻邊放置也不會影響這種有層次感的立體效果，有效節(jié)省了空間。(3)本發(fā)明能把真人作為成像源，制成一種可用于舞臺表演的透明成像裝置，其真人表演者的立體透明影像能與遠(yuǎn)距離或近距離的觀眾實時互動，該立體真人影像可實時根據(jù)觀眾的語言、肢體動作做出各種回應(yīng)；觀眾不受觀看位置和觀看角度的限制，自由性強(qiáng)；通過對燈光的控制能使表演者或道具的虛像全部或局部隨時消失在觀眾的視線里；表演者可從遠(yuǎn)到近來回走動進(jìn)行表演，形成強(qiáng)列的視覺縱深效果；觀眾不需要借助任何立體眼鏡，就可感受到和真實世界一樣的立體視覺效果，其成像清晰、分辨率高，并且可產(chǎn)生影像層疊的新型立體效果，給觀眾以強(qiáng)烈的視覺沖擊力，觀眾就像和全息人在互動一樣，科幻感強(qiáng)。(4)由于本發(fā)明可采用水做折射介質(zhì)，可把在水里生存的生物放在該水里，使透明的影像與這些生物穿插結(jié)合，相映成趣，產(chǎn)生與眾不同的視覺效果。
應(yīng)當(dāng)理解上述一般性說明和下面的詳細(xì)說明是示范性的和說明性的，并且對所要求保護(hù)的本發(fā)明提供進(jìn)一步的說明。


在可能的情況下，在所有附圖中用相同的參考標(biāo)號或相同的名稱表示同樣的或類似的部件。圖I是現(xiàn)有幻影成像(透明反射成像)技術(shù)的側(cè)視成像光路圖(原理圖)；圖2是圖I的立體視圖；圖3是圖4、圖5和圖6里的光路轉(zhuǎn)換器的立體示意圖；圖4是本發(fā)明光線A的側(cè)視光路圖(原理圖);圖5是本發(fā)明光線C(任意背景物體17)的側(cè)視成像光路圖(原理圖)；圖6是本發(fā)明光線B的側(cè)視成像光路圖(原理圖)；圖7是丹麥RAMBOLL公司設(shè)計的四面幻影成像設(shè)備立體示意圖；圖8是吊頂式4面成像的幻影成像設(shè)備側(cè)視示意圖；圖9是深圳、上海歡樂谷魔幻劇場《西部追憶》的幻影成像設(shè)備側(cè)視簡略結(jié)構(gòu)圖；圖10是本發(fā)明實施例一的立體示意圖；圖11是圖10的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；圖12是本發(fā)明實施例二的立體示圖；圖13是圖12的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；圖14是圖13去掉上殼體50和顯示屏58的頂視結(jié)構(gòu)示意圖；圖15是本發(fā)明實施例三的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖16是圖15的影像輸入面和影像輸出面的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖17是圖15的去掉頂蓋92的頂視結(jié)構(gòu)示意圖；圖18是本發(fā)明實施例四的立體示意圖；圖19是圖18的頂視結(jié)構(gòu)示意圖；圖3、圖4、圖5和圖6中的頂點L、頂點M、頂點N、頂點T、頂點S、頂點P、頂點Q和頂點R是容器46內(nèi)腔的各個頂點，圖16中的頂點A、頂點B、頂點C、頂點D、頂點F、頂G、頂點H、頂點K是容器93內(nèi)腔的各個頂點，4.顯示屏44的虛像，6.第一折射面SRQP，31.第二折射面TNQR，35.第三折射面LMPS，41.水，44.顯示屏，46.透明容器，42.反射玻璃，10.外殼,40.圖像,27.視線方向，2.空氣,68.反射玻璃的第一反射面,66.反射玻璃的第二反射面，52.鍍膜反射玻璃，54.鍍膜反射玻璃。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。下面參考圖10和圖11說明本發(fā)明的第一個實施例，是單面成像，顯示單層影像的情況。如圖10所不,夕卜殼45由不透明的板材制成，由一個長方體去掉兩個相對的面而成的開口框體，用來支撐和固定顯示屏44、透明容器46，透明容器46為帶頂蓋的長方體容器，其內(nèi)腔也是長方體，即角P = 90° ;把鍍膜反射玻璃42放入容器46內(nèi)，使鍍膜反射玻璃42的反射面與容器46底面成45°角，鍍膜反射玻璃42的反射面朝向外殼45開口的方向，把透明的水41灌滿整個容器46，并且使水41與鍍膜反射玻璃42的第一反射面68、第二反射面66充分接觸，使容器46密封好，防止漏水；該容器46、鍍膜反射玻璃42和水41組成一個光路轉(zhuǎn)換器；使光路轉(zhuǎn)換器固定在外殼45里，顯示屏44也設(shè)置在外殼45里面，位于容器46的下方,使顯不屏44的顯不面朝向容器46的底面,把顯不屏44最左邊的一點和容器 46的底面最右邊的一點連結(jié)，得到一條連線，該連線與容器46的底面成0角，如圖11所示，角0 =30°，顯示屏44的顯示面與容器46的底面平行；把準(zhǔn)備好的視頻圖像輸入到顯示屏44 ;如圖11所示，虛像39是顯示屏44里的圖像36的虛像，其反射軸為鍍膜反射玻璃42 ;當(dāng)觀察者47從外殼45開口的方向27看去，可看到虛像39程透明的狀態(tài)；此時，由于圖像36射出的光經(jīng)過第一折射面6時發(fā)生折射，經(jīng)過第二折射面31時發(fā)生全反射，所以觀察者不能從開口面看到顯示屏44里的圖像36，也不能從該機(jī)體的頂面、底面和側(cè)面看到顯示屏44里的圖像36。下面參考圖12、圖13和圖14說明本發(fā)明的第二個實施例，是有四面成像，每面顯示兩層影像的情況。如圖13所示,把顯示屏57固定在下殼體56里,其顯示面向上放置,把顯示屏58固定在上殼體50里,其顯不面向下放置,上殼體50底面開口，下殼體56頂面開口 ；把四塊一樣是等腰梯形的鍍膜反射玻璃相互圍括成一個沒有上底面和下底面的開口正四棱臺，大口在上，小口在下，然后放入到透明容器28里，并且使每塊鍍膜反射玻璃的反射面與容器28的底面成45°角；透明容器28為有蓋的為長方體，其內(nèi)腔也是長方體，兩個相對的上底面和下底面為面積相等的正方形，周邊四個面為面積相等的長方形；把透明的水灌滿整個容器28，并且使水65與4塊鍍膜反射玻璃的反射面充分接觸，密封好容器，防止漏水；容器28夾在上殼體50與下殼體56之間，容器28頂面與上殼體50開口面對接，容器28的底面與下殼體56開口面對接；把顯示屏57最左邊的一點和容器28的底面最右邊的一點連結(jié)，得到一條連線A，該連線A與容器28的底面成《角，《 =30°，顯示屏57的顯示面與容器28的底面平行；把顯示屏58最右邊的一點和容器28的頂面最左邊的一點連結(jié)，得到一條連線B，該連線B與容器28的頂面同樣成Co角；顯示屏58和顯示屏57里的圖像射出的光線分別能從容器28的頂面和底面射入水65中，再通過4塊鍍膜反射玻璃反射成像；該透明容器28、四塊鍍膜反射玻璃和水65組成一個光路轉(zhuǎn)換器。如圖13和圖14所示，把顯示屏57的內(nèi)容分成四個圖像，分別為圖像67，圖像69，圖像70，圖像71，把顯示屏58內(nèi)容也分成四個圖像，分別為圖像61，圖像62，圖像72，圖像73，每個圖像分別對應(yīng)每個鍍膜反射玻璃反射成像，如圖13所示，虛像60為圖像67通過鍍膜反射玻璃51反射而成的虛像；虛像63為圖像61通過鍍膜反射玻璃53反射而成的虛像；虛像59為圖像70通過鍍膜反射玻璃53反射而成的虛像；虛像64為圖像62通過鍍膜反射玻璃51反射而成的虛像。如圖13所示，當(dāng)觀察者47從指示方向27看去，可看到虛像59和虛像64，即可看到兩層不同內(nèi)容的透明影像；同樣，當(dāng)觀察者在其他三個方向觀看時，都能看到雙層的影像，這樣比單層影像更具有立體感。同時，當(dāng)觀察者的視線分別從容器28周邊4個面看進(jìn)去時，都不能看到顯示屏57和顯示屏58,也不能從該機(jī)體的頂面或底面看到顯示屏57和顯示屏58里的圖像。下面參考圖15、圖16和圖17說明本發(fā)明的第三個實施例,是用于表演的透明成像裝置，有兩面成像，每面顯示單層影像的情況。如圖15和圖16所示，容器93為帶蓋的長方體容器，其內(nèi)腔也是長方體，把一塊長、方形的鍍膜反射玻璃88傾斜放入容器93內(nèi)，鍍膜反射玻璃88的反射面與容器93的影像輸入面ADKF成45°角，把透明的水77灌滿容器93，使水77與鍍膜反射玻璃88的反射面充分接觸，把容器92密封好，防止漏水，并且頂面ABCD用不透明的木板92蓋住，防止光線從該頂面進(jìn)入容器93 ;該透明容器93、鍍膜反射玻璃88和水77組成一個光路轉(zhuǎn)換器；表演者81和表演者82分別處于表演室80和表演室87里，分別面向透明容器93的影像輸入面ADKF和影像輸入面BCHG ;表演室80和表演室87是由木板圍括成的長方體盒，每個表演室有一面開口，開口面分別與影像輸入面ADKF和影像輸入面BCHG對接；表演室80和表演室87為暗室，把周圍密封好，防止外來光線從開口面以外的面入光，室內(nèi)表面采用黑色的低反光材料；顯示屏90和顯示屏83分別置于表演室80和表演室87里，攝像頭86對著觀眾91，攝像頭86的信號輸入顯示屏90，攝像頭26對著觀眾84，攝像頭26的信號輸入顯示屏83，組成表演者洞察觀眾反映的監(jiān)視器；聚光燈85和聚光燈78分別照射表演者，燈光的強(qiáng)度、顏色和照明方向可由表演者自行控制或由本裝置的后臺服務(wù)器控制。如圖15所示，表演者81以鍍膜反射玻璃88為反射軸反射成虛像79，虛像79是觀眾91可看到的透明影像；為表演者82以鍍膜反射玻璃88為反射軸反射成虛像89，虛像89是觀眾84可看到的透明影像；同時，當(dāng)觀眾91和觀眾84的視線分別從影像輸出面DCHK和影像輸出面ABGF穿過時，都不能看到表演者81和表演者82，但觀眾91和觀眾84可相互看到對方。如圖17所示，表演者81和表演者82在陰影部分25的位置為最佳表演位置。下面參考圖18和圖19說明本發(fā)明的第四個實施例，是有兩面成像，每面顯示三層影像的情況。如圖18所示，外殼120是由不透明的板材制成，由一個長方體去掉兩個相對的面而制成的開口框體，用來支撐和固定顯示屏111、顯示屏110、透明容器133 ;如圖19所示，把3個鍍膜反射玻璃放入容器133內(nèi)，鍍膜反射玻璃108與鍍膜反射玻璃104成90°角，鍍膜反射玻璃104與鍍膜反射玻璃105成90°角，三個鍍膜反射玻璃分別與容器133底面垂直，與第一折射面153成45°角；透明容器133為帶頂蓋的長方體容器，其內(nèi)腔也是長方體；把透明的水41灌滿整個容器133，并且使水41與3個鍍膜反射玻璃的反射面充分接觸，使容器133密封好，防止漏水；容器133、鍍膜反射玻璃和水41組成一個光路轉(zhuǎn)換器；顯示屏111的中心、第一折射面151的中心、每個鍍膜反射玻璃的中心、第四折射面154和顯示屏110的中心按該列舉的順序排列在同一直線上；顯示屏111和顯示屏110設(shè)置在外殼120里面，分別位于容器133的左邊和右邊，使顯示屏111的顯示面朝向容器133的左邊面(第一折射面151)，并與之平行，使顯示屏110的顯示面朝向容器133的右邊面(折射面154)，并與之平行；把處理好的視頻圖像輸入到顯示屏111和顯示屏110。如圖19所示，虛像118是顯示屏111里的圖像106的虛像，反射軸是鍍膜反射玻璃108，虛像114是顯示屏110里的圖像107的虛像，其反射軸是鍍膜反射玻璃104，虛像115是顯示屏111里的圖像106的虛像，其反射軸是鍍膜反射玻璃105，虛像109是顯示屏110里的圖像107的虛像，其反射軸是鍍膜反射玻璃105，虛像113是顯示屏111里的圖像106的虛像，其反射軸是鍍膜反射玻璃104，虛像112是顯示屏110里的圖像107的虛像，其反射軸是鍍膜反射玻璃108 ；觀察者125從的視線由方向160從第二折射面153穿過時，可看到三個從近到遠(yuǎn)的影像層，分別是虛像109、虛像113和虛像112，程透明的狀態(tài)；同樣，觀察者136從的視線由方向161從第三折射面152穿過時，可看到三個從近到遠(yuǎn)的影像層，分別是虛像118、虛像114和虛像115，程透明的狀態(tài)；并且觀察者都不能看到顯示屏111和顯示屏110，也不能從 該機(jī)體的頂面、底面和側(cè)面看到顯示屏110和顯示屏111里的圖像。該實施方式，雖然其透明影像層的亮度會從近到遠(yuǎn)依次有衰減，但只要顯示屏的亮度足夠，并不影響其顯示的效果。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用于限制本發(fā)明。本領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員將會明白，在本發(fā)明的啟示下，且在不背離本發(fā)明的精神和范圍的條件下，可以對本發(fā)明作出各種修改和變化。因此，本發(fā)明包括所有在所附權(quán)利要求和等同物范圍內(nèi)的對本發(fā)明作出的各種修改和變化。
權(quán)利要求
1.一種透明成像的方法，包括 將在可見光下可見的物質(zhì)作為成像源； 將在可見光下可見的物質(zhì)作為背景物； 將透明的固體作為反射介質(zhì)；該方法的特征在于包括 將所述成像源射出的光由光疏介質(zhì)射到光密介質(zhì)，并使其在該光密介質(zhì)的第一折射面發(fā)生折射，再使該折射后的光從該光密介質(zhì)射到該光疏介質(zhì)，并在該光密介質(zhì)的第二折射面發(fā)生全反射或折射； 所述光疏介質(zhì)是氣體，所述光密介質(zhì)是透明的液體和/或透明的固體； 所述第一折射面是所述光密介質(zhì)和所述光疏介質(zhì)之間的交界面，所述第二折射面是所述光密介質(zhì)和所述光疏介質(zhì)之間的交界面； 使所述第一折射面和所述第二折射面相互成0角，0角的值的范圍是170° ≥ @ ≥ 10° ; 使所述第一折射面和至少一個所述反射介質(zhì)的反射面相互成Y角，Y角的值的范圍是 90° > Y > 10° ; 將所述成像源射出的光由所述光疏介質(zhì)射到所述光密介質(zhì)，并使其在該光密介質(zhì)的第一折射面發(fā)生折射，然后使該折射后的光從該光密介質(zhì)射到所述反射介質(zhì)，并在該反射介質(zhì)的反射面發(fā)生反射，再使該反射后的光由該光密介質(zhì)射到所述光疏介質(zhì)，并在所述第二折射面發(fā)生折射，所述反射介質(zhì)用于使所述成像源通過被該反射介質(zhì)對應(yīng)的反射面反射，使成像源在對應(yīng)的位置成像； 將所述背景物射出的光由所述光疏介質(zhì)射到所述光密介質(zhì)，并使其在該光密介質(zhì)的第三折射面發(fā)生折射，然后使該折射后的光由該光密介質(zhì)射到所述反射介質(zhì)，并使該光穿過該反射介質(zhì)再射到該光密介質(zhì)，再使該穿透反射介質(zhì)的光由該光密介質(zhì)射到該光疏介質(zhì)，并在所述第二折射面發(fā)生折射； 所述第三折射面是所述光密介質(zhì)和所述光疏介質(zhì)之間的交界面； 使所述第三折射面和所述第二折射面相互成a角，a角的值的范圍是40° ^ a ^ 0° ； 使所述光密介質(zhì)與所述反射介質(zhì)的反射面直接接觸或間接接觸；以及所述間接接觸是指反射介質(zhì)的反射面與所述光密介質(zhì)之間設(shè)置有透明物質(zhì)，并且該反射介質(zhì)的反射面與該透明物質(zhì)直接接觸，所述透明物質(zhì)是透明液體和/或透明固體。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中還包括 所述的成像源是二維顯示屏顯示的圖像、三維立體顯示屏顯示的圖像、投影屏顯示的圖像、玻璃、平面鏡、生物； 所述反射介質(zhì)是玻璃、水晶、塑料、樹脂、金屬薄膜； 所述光疏介質(zhì)是空氣； 所述光密介質(zhì)是水、玻璃、水晶、塑料或樹脂；以及 所述金屬薄膜是通過用鍍膜技術(shù)使金屬附著在所述透明折射介質(zhì)的表面上而形成的一層或多層的固態(tài)透明反射薄膜，用于增強(qiáng)該表面對光的反射性能。
3.—種透明成像的裝置，包括 成像源，是在可見光下可見的物質(zhì)；光路轉(zhuǎn)換器，用于控制進(jìn)入所述光路轉(zhuǎn)換器的光的方向，所述光路轉(zhuǎn)換器包括反射介質(zhì)，所述反射介質(zhì)是透明的固體，用于使所述成像源通過被該反射介質(zhì)對應(yīng)的反射面反射，使成像源在對應(yīng)的位置成像，所述反射介質(zhì)至少有一個反射面；該透明成像裝置特征在于包括 所述光路轉(zhuǎn)換器還包括折射介質(zhì)，所述折射介質(zhì)是透明的液體和/或透明的固體，用于使所述成像源射出的光穿過該折射介質(zhì)的折射面時發(fā)生折射和/或反射，改變該光的方向； 如果所述折射介質(zhì)是透明液體或包含有透明液體，則該透明液體裝在透明的固體容器內(nèi)； 所述折射介質(zhì)與所述反射介質(zhì)的反射面直接接觸或間接接觸； 所述間接接觸是指反射介質(zhì)的反射面與所述折射介質(zhì)之間設(shè)置有透明物質(zhì)，并且該反射介質(zhì)的反射面與該透明物質(zhì)直接接觸，所述透明物質(zhì)是透明液體和/或透明固體； 所述折射介質(zhì)的形狀是至少有三個折射面的多面體，在所述折射介質(zhì)的折射面和反射介質(zhì)的反射面中，至少有兩個折射面相互成a角，a角的值的范圍是40° > a >0°，至少有兩個折射面相互成P角，P角的值的范圍是170° > P > 10°，至少有一個反射介質(zhì)的反射面和至少一個折射面相互成Y角，Y角的值的范圍是90° > Y > 10° ; 在所述折射介質(zhì)的折射面中，并且在一個折射面上的任意一點與另一個折射面上的任意一點連結(jié)所得到的所有直線中，至少有一條直線穿過所述反射介質(zhì)的反射面； 在所述反射介質(zhì)的反射面和折射介質(zhì)的折射面中，至少有一個反射面位于兩個折射面之間； 在所述折射介質(zhì)的折射面中，并且在所述成像源表面上的任意一點與所述反射介質(zhì)的反射面上的任意一點連結(jié)所得到的所有直線中，至少有一條直線與折射面相交；以及 在所述成像源、折射介質(zhì)的折射面和反射介質(zhì)的反射面中，至少有一個折射面位于成像源和反射面之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的透明成像裝置，其中包括 所述的成像源是二維顯示屏、三維立體顯示屏、投影屏、玻璃、平面鏡、生物； 所述反射介質(zhì)是玻璃、水晶、塑料、樹脂、金屬薄膜； 所述折射介質(zhì)是水、玻璃、水晶、塑料或樹脂；以及 所述金屬薄膜是通過用鍍膜技術(shù)使金屬附著在所述透明折射介質(zhì)的表面上而形成的一層或多層的固態(tài)透明反射薄膜，用于增強(qiáng)該表面對光的反射性能。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的透明成像裝置，還包括 所述成像源是表演者和/或表演道具，或包含有平面鏡，用于做各種表演； 表演室，用于作為表演者表演的場地；以及 照明系統(tǒng)，用于照射表演者和道具。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的透明成像裝置，還包括 監(jiān)視器，該監(jiān)視器包括攝像頭、顯示屏和控制系統(tǒng)，該攝像頭把信號輸出到控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)把信號輸出到顯示屏，該攝像頭對準(zhǔn)觀眾，用于表演者在表演的過程中通過觀看顯示屏里的圖像，觀察觀眾的反應(yīng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3、4、5或6所述的透明成像裝置，還包括所述的折射介質(zhì)至少有4個折射面；以及 所述的成像源有兩組，分別為第一組和第二組，每組至少有一個成像源，在所述第一組里的每個成像源表面上的任意一點與所述第二組里的每個成像源表面上的任意一點連結(jié)所得到的所有直線中，至少有一條直線穿過所述反射介質(zhì)的反射面和所述折射介質(zhì)的至少兩個折射面。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的透明成像裝置，包括 所述的折射介質(zhì)有6個折射面，至少有2個折射面相互平行； 所述反射介質(zhì)有3個，至少有一個反射介質(zhì)的反射面與至少一個折射面成45°角；以及 所述成像源有兩組，每組有I個成像源。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的透明成像裝置，包括 所述的折射介質(zhì)有6個折射面，至少有2個折射面相互平行； 所述反射介質(zhì)有4個，該反射介質(zhì)形狀大小相同，并且都是等腰梯形，至少有一個反射介質(zhì)的反射面與至少一個折射面成45°角，該4個反射介質(zhì)相互圍括成一個上底面和下底面開口的正四棱臺；以及 所述成像源有兩組，每組有I個成像源。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的透明成像裝置，包括 所述的折射介質(zhì)有6個折射面，至少有2個折射面相互平行； 所述反射介質(zhì)有8個，該反射介質(zhì)形狀大小相同，并且都是等腰梯形，至少有一個反射介質(zhì)的反射面與至少一個折射面成45°角，每4個反射介質(zhì)成一組，每組的反射介質(zhì)相互圍括成一個上底面和下底面開口的正四棱臺，每一個正四棱臺的開口邊和另一個正四棱臺的開口邊互相對接；以及 所述成像源有兩組，每組有I個成像源。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在反射成像時，能使成像源隱藏，并且使觀察者能以最佳視角和視距去觀看所顯示的透明影像的方法和裝置。包括成像源和反射介質(zhì)，其特征在于包括將所述成像源射出的光由光疏介質(zhì)射到光密介質(zhì)的第一折射面，發(fā)生折射，再使該光從該光密介質(zhì)射到該光疏介質(zhì)，并在該光密介質(zhì)的第二折射面發(fā)生全反射或折射；將所述成像源射出的光由所述光疏介質(zhì)射到所述光密介質(zhì)的第一折射面，發(fā)生折射，然后使折射后的光從該光密介質(zhì)射到所述反射介質(zhì)，發(fā)生反射，再使反射后的光射到該光密介質(zhì)的第二折射面；將所述背景物射出的光由所述光疏介質(zhì)射到所述光密介質(zhì)的第三折射面，發(fā)生折射，再使折射后的光射到所述反射介質(zhì)，并使該光線穿過該反射介質(zhì)射到所述第二折射面。
文檔編號G02B17/08GK102736233SQ20111008089
公開日2012年10月17日 申請日期2011年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月31日
發(fā)明者梁雁飛 申請人:梁雁飛