CN100583968C - 基于后投影屏幕的电子窗 - Google Patents

基于后投影屏幕的电子窗 Download PDF

Info

Publication number
CN100583968C
CN100583968C CN200580031992A CN200580031992A CN100583968C CN 100583968 C CN100583968 C CN 100583968C CN 200580031992 A CN200580031992 A CN 200580031992A CN 200580031992 A CN200580031992 A CN 200580031992A CN 100583968 C CN100583968 C CN 100583968C
Authority
CN
China
Prior art keywords
rear projection
light
projection screen
screen
biconvex lens
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN200580031992A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101027903A (zh
Inventor
A·J·S·M·德瓦安
E·G·维塞尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Koninklijke Philips Electronics NV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Koninklijke Philips Electronics NV filed Critical Koninklijke Philips Electronics NV
Publication of CN101027903A publication Critical patent/CN101027903A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100583968C publication Critical patent/CN100583968C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/54—Accessories
    • G03B21/56—Projection screens
    • G03B21/60—Projection screens characterised by the nature of the surface
    • G03B21/62—Translucent screens
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00—Details of television systems
    • H04N5/74—Projection arrangements for image reproduction, e.g. using eidophor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Projection Apparatus (AREA)
  • Overhead Projectors And Projection Screens (AREA)

Abstract

本发明涉及一种采用后投影屏幕、后投影引擎(21)和日光模拟器(22)的电子窗(20)。该后投影引擎(21)被定位在相对于该后投影屏幕的第一位置处，其中该后投影引擎(21)适于把图像投影到该后投影屏幕上。该日光模拟器(22)被定位在相对于该后投影屏幕的第二位置处，其中该日光模拟器(22)适于模拟照射通过该后投影屏幕的日光束。

Description

基于后投影屏幕的电子窗
技术领域
本发明总体涉及电子窗。本发明特别涉及一种电子窗，其在昏暗的环境设置(例如医院病房、酒店房间、室内商店、工作间等等)中为观看者显示图像，同时其模拟通过该电子窗照进该昏暗环境设置的日光束。
背景技术
图1示出了由已知的后投影显示系统10进行的示例性图像投影，该后投影显示系统10采用后投影引擎11和后投影屏幕，该后投影屏幕主要由菲涅耳透镜12、光入射侧双凸透镜13、发光侧双凸透镜14限定。透镜13和透镜14是成对的，从而每一对共享相同的光轴，正如利用图2中所示的两对透镜13和14所示例性地示出的那样。在操作中，由引擎11投影的图像光IL入射到菲涅耳透镜12上，该菲涅耳透镜使得入射到透镜13上的图像光IL准直并且对其进行投影。透镜14传统上包括漫射微粒(未示出)，透镜13把图像光IL导向所述漫射微粒，从而所得到的图像被最佳地分布在环境设置内。透镜14传统上还包括黑条，以便最小化(如果不是消除的话)反射到该后投影屏幕上的任何环境光反射。其结果是如图3所示例性地示出的那样为系统10的环境设置内的观看者显示图像。
照明工业持续发展，以便提高在昏暗环境设置(例如医院病房、酒店房间、室内商店、工作间等等)内的照度，从而改善人们对于这种昏暗环境设置的体验。为此目的，本发明提供后投影显示系统的新的、独特的结构配置以便限定一个电子窗，以用于在昏暗的环境设置中显示图像，同时模拟通过该电子窗照进该昏暗环境设置的日光束。
发明内容
本发明的一种形式是一个电子窗，其采用后投影屏幕、后投影引擎和日光模拟器。该后投影引擎被定位在相对于该后投影屏幕的第一位置处，其中该后投影引擎适于把图像投影到该后投影屏幕上。该日光模拟器被定位在相对于该后投影屏幕的第二位置处，其中该日光模拟器适于模拟照射通过该后投影屏幕的日光束。
附图说明
通过结合附图阅读下面对当前优选实施例的详细描述，本发明的上述形式以及其他形式、特征和优点将变得显而易见。下面的描述和附图仅用于说明本发明而不是限制本发明，本发明的范围由所附权利要求书及其等效表述限定。
图1示出了由现有技术中已知的后投影显示系统进行的示例性图像投影；
图2示出了由图1的后投影显示系统的双凸透镜进行的示例性图像漫射；
图3示出了由图1的后投影显示系统进行的示例性图像显示；
图4示出了由根据本发明的基于后投影屏幕的电子窗进行的示例性图像显示和日光模拟；
图5示出了根据本发明的电子窗的一个实施例；
图6示出了由图5的电子窗的双凸透镜屏幕的第一实施例进行的第一示例性图像漫射和所模拟的日光漫射；
图7示出了由图5的电子窗的双凸屏幕的第二实施例进行的第二示例性图像漫射和所模拟的日光准直；以及
图8示出了根据本发明的日光模拟器的一个实施例。
具体实施方式
本发明的一个发明性原理是在后投影显示系统的结构中合并一个日光模拟器，以便把人工日光投影到后投影屏幕上，从而模拟通过该后投影屏幕照进环境设置内的日光束。
本发明的第二发明性原理是把后投影屏幕的结构配置成包括成对的光入射侧双凸透镜和发光双凸透镜(例如分别在图1和2中示出的透镜13和透镜14)，从而该后投影屏幕上的图像和照射通过该后投影屏幕的模拟日光束都被最佳地分布在所述环境设置内。
本发明的第三发明性原理是把后投影屏幕的结构配置成包括新的、独特的成对光入射侧双凸透镜和发光双凸透镜，从而该后投影屏幕上的图像被最佳地分布在所述环境设置内，同时使得照射通过该后投影屏幕的模拟日光束在该环境设置内是基本上准直的。
在实践中，根据本发明的电子窗的实际结构配置取决于本发明的商业实现方式，因此是没有限制的。下面对于图4-8的描述提供本发明的示例性实施例，其中合并了本发明的一个或多个上述发明性原理。
图4示出了由本发明的后投影显示系统20进行的示例性图像投影和日光束模拟。如图5所示，系统20采用了后投影引擎21、日光模拟器22以及后投影屏幕，该后投影屏幕由菲涅耳透镜23、光入射双凸透镜24和发光双凸透镜25限定。透镜24和25是成对的，从而每一对共享相同的光轴。在操作中，由引擎21投影的图像光IL以及由日光模拟器22投影的人工日光SL被入射到菲涅耳透镜23上，该菲涅耳透镜23在透镜24的方向上对图像光IL和人工日光SL进行准直。图像光IL和人工日光SL入射到透镜24上的角度可以相同也可以不同。
在一个实施例中，如图6中所教导的那样，透镜25传统上包括散布在整个透镜25上的多个光漫射体27(为清楚起见只示出两个)，透镜24和透镜25把图像光IL和人工日光SL聚焦到光漫射体27，从而把通过图像光IL投影在后投影屏幕上的图像最佳地分布在环境设置内，并且把通过人工日光SL照射通过该后投影屏幕而形成的模拟日光束最佳地分布在该环境设置内。本领域技术人员将理解，图6仅用于通过示出对应于透镜24和25的单独的光径来给出关于图像光IL和人工日光SL的分布的简单教导，在实践中，图像光IL和人工日光SL同时穿过透镜24和25。透镜25传统上包括黑条26，以便最小化(如果不是消除的话)在该后投影屏幕上反射的任何环境光反射。由黑条26在该后投影屏幕中形成的开口可以比平常更宽，以便在该后投影屏幕上允许合理的环境光反射程度(例如8％)，从而模仿真实窗口的属性。
在第二实施例中，如图7中所教导的那样，透镜25传统上包括多个光漫射体28(为清楚起见只示出一个)，其中每个光漫射体28的纵轴与透镜24和25的光轴垂直。光漫射体28被有利地设置在透镜25内，从而透镜24仅仅把图像光IL聚焦到其中一个光漫射体28(如图所示)，从而允许透镜25把通过图像光IL投影在后投影屏幕上的图像最佳地分布在环境设置内，并且透镜24把人工日光SL聚焦到远离光漫射体28的位置，从而允许透镜25把人工日光SL转换成平行光束，从而使得模拟日光束通过该后投影屏幕照进该环境设置内。同样地，透镜25传统上包括黑条26，以便最小化(如果不是消除的话)在该后投影屏幕上反射的任何环境光反射。
优选地，所述后投影屏幕将具有矩形窗，并且日光模拟器22将具有传统的投影透镜以用于以均匀的矩形形状形成人工日光SL，该矩形形状具有与后投影屏幕的该矩形窗相同的长宽比。在一个实施例中，日光模拟器22采用LED，所述LED的发光表面具有与该后投影屏幕相同的长宽比。在第二实施例中，日光模拟器22使用一组积分器板(integrator plate)，所述积分器板具有定位在矩形窗中的透镜，该矩形窗具有与该后投影屏幕相同的屏幕长宽比。在第三实施例中，如图8所示，日光模拟器采用沿着光径OP顺序地定位的灯30、一对积分器板31和32、物镜33以及杆状积分器34，以便限定一个具有与该后投影屏幕相同的屏幕长宽比的矩形窗。
通过对于本发明的上述说明，本领域技术人员将意识到本发明的多种优点。例如，本发明的电子窗可以设置在光线昏暗的房间(例如医院病房、酒店房间、室内商店、工作间等等)的墙壁内，从而可以把模拟日光投影到该房间内以便照明该房间。
虽然这里公开的本发明的实施例当前被认为是优选的，但是在不背离本发明的精神和范围的情况下可以进行多种改变和修改。本发明的范围由所附权利要求书指定，其中意图包含落入其等效表述的含义和范围内的所有改变。

Claims (12)

1、一种电子窗(20)，包括：
后投影屏幕；
后投影引擎(21)，其被定位在相对于该后投影屏幕的第一位置处，其中该后投影引擎(21)在环境设置中把图像投影到该后投影屏幕上；以及
日光模拟器(22)，其被定位在相对于该后投影屏幕的第二位置处，其中该日光模拟器(22)把人工日光投影到后投影屏幕上，从而模拟穿过该后投影屏幕照进该环境设置中的日光束。
2、权利要求1的电子窗(20)，
其中，所述后投影屏幕包括菲涅耳透镜(23)；以及
其中，由所述后投影引擎(21)投影的图像光(IL)被入射到该菲涅耳透镜(23)上。
3、权利要求2的电子窗(20)，
其中，所述后投影屏幕还包括相对于所述菲涅耳透镜(23)定位的双凸透镜屏幕，从而该菲涅耳透镜(23)在该双凸透镜屏幕的方向上对所述图像光(IL)进行准直。
4、权利要求3的电子窗(20)，
其中，所述双凸透镜屏幕包括成对的光入射双凸透镜(24)和发光双凸透镜(25)，其中发光双凸透镜(25)包括散布在整个发光双凸透镜(25)上的多个光漫射体(27)，从而光入射双凸透镜(24)和发光双凸透镜(25)把图像光(IL)聚焦到光漫射体27。
5、权利要求4的电子窗(20)，其中，所述发光双凸透镜(25)包括黑条(26)，用于消除在该后投影屏幕上的任何环境光反射。
6、权利要求1的电子窗(20)，
其中，所述后投影屏幕包括包含菲涅耳透镜(23)的双凸透镜屏幕；以及
其中，由所述日光模拟器(22)投影的人工日光(SL)被入射到该菲涅耳透镜(23)上。
7、权利要求6的电子窗(20)，
其中，所述双凸透镜屏幕包括成对的光入射双凸透镜(24)和发光双凸透镜(25)，其中发光双凸透镜(25)包括散布在整个发光双凸透镜(25)上的多个光漫射体(27)，从而光入射双凸透镜(24)和发光双凸透镜(25)把人工日光(SL)聚焦到光漫射体27。
8、权利要求7的电子窗(20)，其中，所述发光双凸透镜(25)包括黑条(26)，用于消除在该后投影屏幕上的任何环境光反射。
9、权利要求6的电子窗(20)，
其中，所述双凸透镜屏幕包括成对的光入射双凸透镜(24)和发光双凸透镜(25)，以便把所述人工日光(SL)转换成穿过所述后投影屏幕照进所述环境设置中的平行光束。
10、权利要求9的电子窗(20)，其中，所述发光双凸透镜(25)包括黑条(26)，用于消除在该后投影屏幕上的任何环境光反射。
11、权利要求1的电子窗(20)，其中，所述后投影屏幕还包括黑条(26)，用于消除在该后投影屏幕上的任何环境光反射。
12、一种电子窗(20)，包括：
包括双凸透镜屏幕(24，25)的后投影屏幕，该双凸透镜屏幕包括至少一个光漫射体(28)；
后投影引擎(21)，其被定位在相对于该后投影屏幕的第一位置处，其中该双凸透镜屏幕(24，25)把由该后投影引擎(21)投影的图像光(IL)聚焦到所述至少一个光漫射体(28)的其中之一上，从而把由该后投影屏幕投影的图像分布在环境设置中；以及
日光模拟器(22)，其被定位在相对于该后投影屏幕的第二位置处，其中该双凸透镜屏幕(24，25)把由该日光模拟器(22)投影的人工日光(SL)聚焦到远离所述至少一个光漫射体(28)的位置，从而把所述人工日光(SL)转换成通过该后投影屏幕照进该环境设置中的平行光束。
CN200580031992A 2004-09-22 2005-09-15 基于后投影屏幕的电子窗 Expired - Fee Related CN100583968C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US61203704P 2004-09-22 2004-09-22
US60/612,037 2004-09-22

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101027903A CN101027903A (zh) 2007-08-29
CN100583968C true CN100583968C (zh) 2010-01-20

Family

ID=35645567

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200580031992A Expired - Fee Related CN100583968C (zh) 2004-09-22 2005-09-15 基于后投影屏幕的电子窗

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20090180077A1 (zh)
EP (1) EP1795010A1 (zh)
JP (1) JP2008513830A (zh)
CN (1) CN100583968C (zh)
WO (1) WO2006033063A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014215212A1 (de) * 2014-08-01 2016-02-04 Graft Gesellschaft Von Architekten Mbh System zur Beeinflussung der Sinne einer Person und eine Raumausstattung mit einem solchen System
WO2021170549A1 (en) 2020-02-28 2021-09-02 Signify Holding B.V. Virtual window device

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4573764A (en) * 1983-12-30 1986-03-04 North American Philips Consumer Electronics Corp. Rear projection screen
US5844715A (en) * 1995-07-31 1998-12-01 Samsung Electronics Co., Ltd. Projection screen for rear projection television set
CN1219074A (zh) * 1997-09-26 1999-06-09 松下电器产业株式会社 背面投影型荧光屏及背面投影机
CN2367947Y (zh) * 1998-12-29 2000-03-08 王广生 智能化生态墙
CN1473283A (zh) * 2000-11-09 2004-02-04 大日本印刷株式会社 双凸透镜片和投影屏
JP2004184483A (ja) * 2002-11-29 2004-07-02 Dainippon Printing Co Ltd ディスプレイ装置

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2654827A (en) * 1949-12-16 1953-10-06 Robert L Pierce Artificial window
JPS5694887A (en) * 1979-12-27 1981-07-31 Sony Corp Projecting device
US4747682A (en) * 1983-12-05 1988-05-31 Reese Ronald E Method and graphic to achieve optimal lens correction for subnormal vision due to impaired retinas and undeveloped defective focusing abilities
JP2972271B2 (ja) * 1989-04-26 1999-11-08 株式会社日立製作所 透過型スクリーン及びそれに用いられるシート状部材の製造方法、並びにそのスクリーンを用いた背面投写型画像ディスプレイ装置
JPH0462200A (ja) * 1990-06-26 1992-02-27 Shimizu Corp 多目的窓
US5253051A (en) * 1991-03-05 1993-10-12 Mcmanigal Paul G Video artificial window apparatus
US5253000A (en) * 1991-08-01 1993-10-12 Ursula Stoeckner Device for projecting a moving image formed of light, shadow, and color
JPH05216119A (ja) * 1992-02-06 1993-08-27 Hitachi Denshi Ltd 画像表示装置
US5353074A (en) * 1992-05-22 1994-10-04 The Walt Disney Company Computer controlled animation projection system
US5495576A (en) * 1993-01-11 1996-02-27 Ritchey; Kurtis J. Panoramic image based virtual reality/telepresence audio-visual system and method
JPH06273852A (ja) * 1993-03-19 1994-09-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd 透過型キャビネットスクリーンとその製造法
US5681259A (en) * 1996-01-05 1997-10-28 Healing Environments International, Inc. Method and apparatus for biophilically promoting patient relaxation, for reducing physical and/or psychological patient stress and for expediting patient recovery
US6333826B1 (en) * 1997-04-16 2001-12-25 Jeffrey R. Charles Omniramic optical system having central coverage means which is associated with a camera, projector, or similar article
US6816307B1 (en) * 1999-10-18 2004-11-09 Bolin Sun Large sized rear projection screen
JP2001228548A (ja) * 2000-02-15 2001-08-24 Dainippon Printing Co Ltd フレネルレンズシート及びその製造方法
US6580559B2 (en) * 2000-03-07 2003-06-17 Fraunhofer Gesellschaft Zur Forderung Der Angewandten Forschung E.V. Element for lighting rooms by selective daylight guidance and method of manufacturing such an element
US6530662B1 (en) * 2000-09-19 2003-03-11 Disney Enterprises, Inc. System and method for enhancing the realism of a displayed image
US7044613B2 (en) * 2001-06-08 2006-05-16 University Of Southern California Realistic scene illumination reproduction
TW587194B (en) * 2001-06-14 2004-05-11 Koninkl Philips Electronics Nv Projection device, transmissive projection screen, projector and method of adjusting the diffusion of a projection screen in a projection device
EP1404401A2 (en) * 2001-06-22 2004-04-07 Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. Method and overhead system for performing a plurality of therapeutic functions within a room
DE60239817D1 (de) * 2001-10-01 2011-06-01 Panasonic Corp Anzeigeeinheit des projektionstyps, rückprojektor und mehrfachsichtsystem
US6840662B2 (en) * 2002-08-08 2005-01-11 Chris Isaacson Architectual star field
JP4089371B2 (ja) * 2002-09-24 2008-05-28 セイコーエプソン株式会社 透過型スクリーン及びリア型プロジェクタ
US6866225B2 (en) * 2003-04-30 2005-03-15 The Boeing Company Method and system for presenting moving simulated images in a moving vehicle

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4573764A (en) * 1983-12-30 1986-03-04 North American Philips Consumer Electronics Corp. Rear projection screen
US5844715A (en) * 1995-07-31 1998-12-01 Samsung Electronics Co., Ltd. Projection screen for rear projection television set
CN1219074A (zh) * 1997-09-26 1999-06-09 松下电器产业株式会社 背面投影型荧光屏及背面投影机
CN2367947Y (zh) * 1998-12-29 2000-03-08 王广生 智能化生态墙
CN1473283A (zh) * 2000-11-09 2004-02-04 大日本印刷株式会社 双凸透镜片和投影屏
JP2004184483A (ja) * 2002-11-29 2004-07-02 Dainippon Printing Co Ltd ディスプレイ装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN101027903A (zh) 2007-08-29
EP1795010A1 (en) 2007-06-13
JP2008513830A (ja) 2008-05-01
US20090180077A1 (en) 2009-07-16
WO2006033063A1 (en) 2006-03-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108474540B (zh) 模块化的太阳天空模拟照明系统
CN109027798B (zh) 人造天窗系统
US11228735B2 (en) LED or laser project light has more than 1 functions
CN107407474B (zh) 用于光学扩展感知的照明系统
CN104913267A (zh) 照明系统
US10378731B2 (en) Lighting system and a method of generating a light output
CN110291326B (zh) 月亮外观生成系统
Torres et al. Illumination aesthetics: Light as a creative material within computational design
JP2016058284A (ja) 照明装置
CN100583968C (zh) 基于后投影屏幕的电子窗
CN214009137U (zh) 一种仿自然光照明光源
CN101053254B (zh) 基于高亮度显示屏的电子窗
CN110966533A (zh) 一种照明光学系统及照明装置
US20070177112A1 (en) Starry sky display apparatus and furniture combined therewith
WO2021243859A1 (zh) 一种模拟自然光的室内照明器
JP2017503321A (ja) 方向依存性の取出し効率を備えた取出し部を含む光導波路
CN208871411U (zh) 多投影地毯灯组件
CN213781534U (zh) 一种模拟天空效果的投射灯
CN101629693A (zh) 具有多个复焦点光栅的光分布板材
CN107477424A (zh) 一种基于led光源的变焦光学系统
CN210291558U (zh) 一种具有多波长的模拟自然光发光装置
CN209149046U (zh) 一种投影信号灯
KR101951599B1 (ko) 입체적 이미지를 표출할 수 있는 조명장치
CN211345136U (zh) 一种仿真电壁炉及其火星仿真装置
CN211118937U (zh) 一种照明光学系统及照明装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20100120

Termination date: 20100915