CN1168307C - 视频图像旋转设备 - Google Patents

Abstract

一个视频图像旋转设备(10)，它在一个绕垂直轴快速旋转的背投影屏幕(26)上显示投影图像，该垂直轴精确平分垂直平面内的画面。该旋转速度可使设备(10)周围的所有观众同时观看该投影图像。设备(10)利用光阀技术从模拟合成视频信号中产生红、绿、蓝图像，并利用菲利普棱镜(14)准直由光阀(12a-12c)产生的图像、以便经光学系统进行投影。机械或电动地使光阀(12a-12c)产生的图像与投影屏幕(26)同步旋转。投影屏幕(26)本身不需要用于既扩展基本平行于屏幕(26)旋转轴的投影图像，又压缩基本垂直于屏幕(26)旋转轴的投影图像宽度的独立的快门。

Description

视频图像旋转设备

本发明涉及图像投影和电视观看系统；更具体地说，涉及使位于中间的视频图像基本上能够被围绕该图像360°范围内的观众同时观看的方法和设备。

在图像画面、电视图像或屏幕投影显示中的常见问题是只有当观众视线精确垂直于图图像平面时方可完美地观看画面。这种理想状态在一些观众从不同位置同时观看画面时是难以实现的。

一个解决该问题的方法是简单地将画面安装在360°范围缓慢转动的旋转基座上，使围绕基座的观众最终能够沿垂直于画面平面的视线观看图片。这种系统通常用于诸如火车站等大范围内的广告显示。这种结构的问题是，为了使不同的观众有机会研究画面内容、画面的转动必须较慢。这种慢转动装置、在某一时刻只允许少数人观看画面，而其它位于该视线之外的人在画面转到自己的视线之前必须等待。

在很多情况中，人们可能希望同时和连续地观看画面或显示数据，以便对相关信息的内容进行讨论。例如，在商务会议期间，董事会成员通常围绕会议桌就坐，这种安排不能使桌上放置的信息展示给所有与会者。如果在会议桌中央设置一个使每个人都能基本同时审核画面或投影信息的装置，则是极有益的。例如，可以避免使画面依次由每个董事会成员相继地观看。另外，在360°范围显示数据性能可以在将复制的画面提供给每一成员时避免他们看到一系列的弄乱的画面。

常规显示系统的另一个问题是，由于诸如电视的常规显示系统不能从后面或极端侧面观看，所以对显示系统周围的显示位置必须特别注意。因此，可容纳观众的区域被限制在适当的视线位置。于是，围绕显示系统的可利用空间通常由存在的盲点限制。此外，给电视提供清楚的视线的要求可能不利地取决于装置在室内的定位。

为了克服常规显示器的观看限制，已经开发出了360°观看系统，其实例示于US 3,976,837；4,901，140；4,943,851；和4,979,026；它们的内容在本文中引作参考。特别是US 4,943,851公开了一种观看系统，该观看系统在背投影屏幕上提供投影图像，该背投影屏幕围绕一个精确平分垂直面内图像的垂直轴极快地旋转。投影屏幕的旋转速度使相对观看系统任何位置的全体观众均能同时观看投影图像。该观看系统是一个光学系统，它相对阴极射线管围绕垂直轴的旋转与投影屏幕的旋转同步。液晶显示(LCD)屏幕用于限定观察窗，该观察窗以顺序间隔被连续地再限定，以便与投影屏幕连续地保持对准。US 4,901,140公开了一种观看系统，该观看系统提供限定一个在空间中极快转动的实时图像，使所有观众能基本同时和连续地观看同一图像。在这个结构中，从阴极射线管投射的黑、白图像经抛物面反射镜面投射以提供空间中的实时图像。LED屏幕用于限定滤波观察窗，该滤波观察窗以顺序间隔被连续地再限定，以便在空间中与旋转实时图像连续地保持对准。LED屏幕包括阻挡红、绿和兰光的滤波片，这些滤波片给空间中的实时图像提供彩色。US 4,979,026公开了可转动的偏振屏幕和分立、静止的偏振屏幕的使用，它们合作限定与空间中的旋转实时图像连续保持对准的观察窗。

虽然这种已有的360°观看系统与现有技术相比具有明显的优点，但还需增加一些特征，以便提供更加合格的市场产品。例如，当投影图像转动通过观众的视线时，投影图像边缘出现的可见模糊会影响这种已有系统。已经发现，在投影屏幕的前面设置与屏幕一起转动的狭缝可以减小图像的水平模糊。通过狭缝观看屏幕可以完成水平图像扫描，但是来自旋转屏幕的大多数光损失在旋转鼓的内壁上。只有很小部分的投影图像经狭缝到达观察者的眼睛。这种方式的缺陷主要是投影图像的亮度减小。在这个方面，视在屏幕亮度是由狭缝所限定的静止屏幕亮度和可见度函数的时间积分的函数。换言之，转动屏幕的视在亮度比静止屏幕的亮度小50-100倍。

因此需要这样一种目视显示系统，它能使显示系统周围各个位置的全体观众同时观看视频图像，并能使投影视频图像边缘的可见模糊尽可能地最小化。另外，需要一种改进的360°观看系统，它使用静止投影器、并使用一个为了跟上旋转的背投影屏幕而转动投影器所产生的图像的装置。本发明实现了这些要求、并提供了其它的相关优点。

本发明涉及一个视频图像旋转设备或360°观看系统，它能使画面周围360°圆弧范围的观众基本上同时观看视频图像。新的360°观看系统使用多个用于产生红、绿、兰图像的光阀，一个使红、绿、兰图像对准以形成全色合成图像的菲利普(Phillips)棱镜，和一个将合成图像导向背投影屏幕的光学系统。背投影屏幕可相对一个轴转动，并具有一个基本平行于屏幕转动轴而扩展该投影图像的装置、和一个基本垂直于屏幕转动轴而压缩投影图像宽度的装置。所用的特定屏幕省去了对快门的需要，并明显减小了已有技术系统中投影图像的模糊。可以机械地旋转光阀生成的视频图像，或更可取地采用电动图像旋转系统、以电动地旋转由光阀生成的图像使其与背投影屏幕的转动同步。

视频图像旋转设备具有的广泛用途包括：商品广告，和在飞机场、火车站、汽车站显示旅途信息的电视装置和显示屏幕。由于360°显示使观看系统的视线最大化并消除了盲点，所以本发明能将信息同时送达许多观众。这种结构使设备和观看系统在观看区内定位具有极大的灵活性，因而给观看区内的空间利用提供了较大的选择自由度。

在本发明的优选形式中，视频图像旋转设备包括：一个投影屏幕，一个围绕轴旋转投影屏幕的装置，和一个将图像连续投影到该投影屏幕的光学系统。该光学系统包括：生成图像的光阀装置，光导装置，和光学装置；其中，光学装置将来自光阀装置的图像投影到光导装置，而后，光导装置将图像导向投影屏幕。旋转投影屏幕的装置包括：同步旋转投影屏幕的装置和具有预定转速的光导装置。光学装置还包括：Pechan棱镜和与Pechan棱镜相连的投影镜头组件。

光阀装置包括多个高清晰度光阀和一个菲利普棱镜，菲利普棱镜将光阀产生的图像对准、以便经光学装置进行投影。光导装置包括第一、第二、第三和第四反射镜。所设置的第一反射镜截取来自光学装置的投影图像，并将图像反射到第二反射镜。设置的第二反射镜截取第一反射镜的反射图像，并将该图像反射到第三反射镜。设置的第三反射镜截取第二反射镜的反射图像，并将该图像反射到第四反射镜。最后，设置的第四反射镜截取第三反射镜的反射图像，并将该图像反射到投影屏幕。应注意，第一反射镜和投影屏幕位于旋转轴上。

关于投影屏幕本身，与屏幕旋转轴平行的用于扩展投影图像的装置包含投影屏幕的第一表面，该第一表面包括位于正的大圆柱结构顶面的小圆柱结构。大、小圆柱结构都平行于投影屏幕的宽度。在所示实施例中，小圆柱结构包含具有间距约250μm、半径约213μm的径向表面。大圆柱结构包含具有半径约340mm的径向表面。

用于压缩通常垂直于旋转的屏幕轴的投影图像宽度的装置并包括投影屏幕的第二表面，该装置构成与投影屏幕高度平行的菲涅耳正柱面透镜。在所示的实施例中，菲涅耳透镜在360mm圆柱半径上具有约.33mm的间距和约f1＝730mm的焦距。

为在图像旋转装置工作期间从360°的范围观看同一视频图像，必需通过光学装置使视频图像与投影屏幕的旋转同步转动。这可以使观众中的任何观看者周期性地获得与投影图像的恰当视角对准的视线。当每分钟转数(rpm)的旋转速度足够大时(优选1140rpm)，围绕视频图像旋转装置的所有观众将基本同时和连续地看到同一个画面。

通过光学装置旋转视频图像的一个简单方法是使Pechan棱镜与投影屏幕同步转动。但是，更优选的方法是通过光阀使电图像转动。在电图像旋转系统中，彩色处理电路用于分离包含在合成视频输入信号中的红、绿、兰(RGB)信号。这些RGB信号从模拟形式转换成数字形式，并储存在随机存取存储器(RAM)内。输入地址产生电路为RAM提供来自将合成视频输入信号分离成水平和垂直同步脉冲的装置的输入。输出产生电路根据算法选择RAM中储存的数据、以从储存数据中产生视频输出信号。从视频输出信号再产生的图像将绕光阀旋转。为便于产生视频输出信号，在RAM中交替地使用第一和第二缓冲存储器，使得当一个缓冲存储器存储RGB信号时、另一个缓冲存储器用来产生视频输出信号。

一个固定的透明外壳围绕可旋转的投影屏幕。外壳可采用染色有机玻璃以减小眩光，如果需要，还可以使用凹面外壳表面。将外壳内部抽成真空，以便在视频图像旋转装置操作期间、使投影屏幕旋转时的摩擦和噪声减到最小。

通过以下结合表示本发明原理的附图所作的具体说明，本发明的其它特征和优点将变得更为清楚。

以下附图描绘了本发明，其中：

图1是局部剖开的实施本发明的视频图像旋转设备的顶部和侧面的透视图；

图2是沿图1的线2-2的视频图像旋转设备的剖视图，表示设备的上部和下部的各种内置部件，上部设有旋转屏幕和相应的反射镜，下部设有驱动电机、镜头装置和投影单元；

图3是图2中标号3所示区域的放大局部剖视图；

图4是图2中投影镜头装置的放大视图；

图5是投影镜头装置到背投影屏幕的光路的透视图；

图6是围绕菲利普(Phillips)棱镜的三个光阀的透视图，菲利普棱镜使光阀产生的图像准直、以便经图4的镜头装置进行投影；

图7示出图6中一个光阀的工作面，表示该工作面上产生的视频图像的步进旋转、以及便于这种步进旋转的该光阀工作面上所包含的六边形像素；

图8是用于在围绕图6的菲利普棱镜的三个光阀中每个光阀的工作面中产生步进旋转图像的合成视频信号处理的逻辑图，其中视频图像的步进旋转与投影屏幕在360°内的旋转相对应。

如说明用的附图所示，本发明的视频图像旋转设备10可使在360°范围内围绕该设备10的观众基本上同时看到视频图像。设备10利用多个光阀12a-c产生接近菲利普棱镜14的视频图像，菲利普棱镜14准直该视频图像以便经镜头装置16进行投影。四个反射镜18、20、22、和24将投影图像从镜头装置16导向背投影屏幕26。背投影屏幕26具有特殊结构，它聚焦通过它的光线，因而不需要快门。另外，屏幕26沿平行旋转轴的方向扩展该投影图像。

视频图像旋转设备10具有广泛的应用领域，它们包括商品广告、电视装置以及在飞机场、汽车站、火车站显示旅行信息的显示屏幕。由于360°显示使到达观看系统的视线最大化而盲点最小化，所以本发明能使信息同时送达众多的观众。这些特征可使设备和观看系统的定位更加灵活，因而给观看区内的空间使用提供了较大的自由度。此外，本发明的视频图像旋转设备10克服了类似已有系统中的缺点。特别是最大限度地减小或消除了视频图像的模糊。本发明恰当地使用了光阀技术，从而产生了清晰的图像、并将该图像经设备的光学系统投影。光阀技术与新投影屏幕的组合所产生的图像比普通屏幕上的原图像明亮三十倍。

参看图1-7，本发明的设备10包括一个壳体28，壳体28内设置投影器30、镜头组件16、第一反射镜18和电动机31，电动机31驱动可与背投影屏幕26一起转动的组件。基底板32安装到壳体28的上表面，并包括第一窗口34和第二窗口38，电动机31的轴36从第一窗口34伸出，第二窗口38与背投影屏幕26的旋转轴对准。透明的聚丙烯圆筒40从基底板32向上伸展，顶板42覆盖圆筒40而将其封闭成气密室，在气密室中、背投影屏幕26以及与可旋转部件相关的其它部件运动。

围绕第二窗口38的是轴承44，轴承44相对基底板32可转动地支承鼓基底46。鼓基底46还包括窗口48，窗口48穿过基底板32与第二窗口对准、且与投影屏幕26的旋转轴对准。除观察口52与背投影屏幕26的前表面中心对准外，不透明防光罩50从鼓基底46向上伸出、并基本与圆筒40一起伸展。

第一反射镜支座54从壳体28内表面向下伸展，以便支承第一反射镜18使其与透镜组件16和穿过基底板32的窗口38对准。如图所示，第二反射镜支座56支承第二和第三反射镜20和22。第三反射镜支座58从鼓基基底46向上伸展到上屏幕支架60以对第四反射镜24定位。反射镜18-24提供将经透镜组件16投影的图像导向背投影屏幕26背面的装置。尤其是，设置的第一反射镜18截取来自透镜组件16的投影图像、并将图像反射到第二反射镜20。设置的第二反射镜20截取来自第一反射镜18的投影图像、并将图像反射到第三反射镜22。设置的第三反射镜22截取来自第二反射镜20的投影图像、并将图像反射到第四反射镜24。设置的第四反射镜24截取来自第三反射镜22的投影图像、并将图像反射到投影屏幕26。除第一反射镜18之外的所有反射镜在视频图像旋转设备10操作期间将随同鼓基底46和投影屏幕26一起转动。第一反射镜18固定不动。为使设备10的旋转部分尽可能地轻，可用覆盖在泡沫聚苯乙烯框架上的高反射聚乙烯对苯二酸酯薄膜制作第二、第三和第四反射镜20-24。

背投影屏幕26通常是矩形，且在其上端由上屏幕支架60支承、在其下端由下屏幕支座62支承。驱动皮带轮64安装在电机轴36端部(在基底板32与鼓基底46之间)，皮带66从驱动皮带轮64伸展到安装在轴承44外部的从动皮带轮68，以转动鼓基底46。图示的设计组件以高速度、最好以1440RPM转动鼓基底46，因此也转动背投影屏幕26和第二至第四反射镜20-24。形成鼓壁的防光罩50除了与背投影屏幕26前表面对准的观察口52之外均不透光。由于防光罩50与鼓基底一起转动，所以观察口始终与背投影屏幕26前表面对准。观察口在圆筒40的圆周长上跨过55°弧长。由于外固定圆筒40是透明的，所以环绕视频图像旋转设备10的观察者在背投影屏幕26的部分旋转到观察者视线中时能通过观察口52观看屏幕26。优选地，当背投影屏幕26旋转时，将圆筒40内部抽真空，以减小气体流动和对内转动鼓的阻力、也减小噪声。

投影器30包括一个诸如金属卤素灯的高亮度光源70、三个光阀12a-12c、和一个菲利普棱镜14。光阀12优选由Sanyo制造的Proxima9200型3片式聚硅液晶显示(LCD)光阀。这种光阀的分辩率是1024×768。其它光阀也可用于本发明，例如，具有三个微反射镜器件(DMD)的Texas Instrument数字光处理器(DLP)。本发明所用的术语“光阀”包括LCD阀、格栅光阀(GLV)、数字微反射镜器件(DMD)或其它能根据数字输入产生图像的反射或透射器件。

三个光阀12a-12c围绕菲利普棱镜14设置，棱镜14对光阀产生的图像进行光学重叠。光阀的标准形式包括单个像素单元的行列设置。对于大多数应用这种形式可充分满足要求。但如图7所示，六边形拼图更适于像素110。如图7中所示，当例如高清晰度图形形成在六边形像素110构成的光阀上时，像素图案至少在六个不同方向相同。也就是说，当图像在光阀上旋转时，图像在六个位置上将准确地相同。

在视频图像旋转装置中使用光阀12a-12c是出于多种原因，不只是诸如DVD、LCD或GLV等典型光阀板的小的物理尺寸。通常，这种光阀约一平方英寸。光阀的帧频大大高于常规CRT成像系统。光阀能产生明显高于CRT的帧频。另外，使用光阀技术可使亮度达到数千ANSI流明，所以在视频图像旋转设备10中使用光阀是到理想的选择。

由光阀12a-12c产生的重叠图像经菲利普棱镜14投影到透镜组件16。透镜组件16包括位于两组折射透镜74和76之间的Pechan棱镜72。第一透镜组74位于后镜筒78中，第二透镜组76位于前镜筒80中。透镜隔圈82用于对单个透镜恰当定位、以使透镜组件16达到所需的光学效果。

Pechan棱镜72扩展从投影器30接收的视频图像，如果需要，Pechan棱镜72可用于机械地而不是电动地使视频图像与背投影屏幕26同步旋转。相对穿过透镜组件16伸展的纵向轴、简单地转动Pechan棱镜72即可实现这种机械旋转。通过使Pechan棱镜72与背投影屏幕26同步地旋转，不论屏幕26相对其转动轴的角方向如何，提供到屏幕上的图像将是相同的。

但也可优选电旋转系统以便电旋转经透镜组件16投影的视频图像。在这方面，并参看图8，在将合成输入视频信号处理成分离形式的红、绿、兰信号以及水平和垂直同步脉冲之后，电图像旋转系统84电旋转经透镜组件16投影的视频图像。该图像旋转系统通过把分立同步脉冲和视频输入信号的彩色数据电储存到随机存取存储器中、和然后处理储存的数据以产生各旋转角度的图像而使由光阀12a-12c显示的图像旋转，如图7所示。

更准确地说，参看图8，彩色处理器电路86将包含在合成视频输入信号中的红、绿、兰图像数据分离。这些模拟信号由模/数转换器88a-c转换成数字形式。转换成数字形式后，把红、绿、兰图像数据储存在相应的随机存取存储器(RAM)90a-c中。合成视频输入信号还由同步脉冲分隔滤波器电路92分离成水平和垂直同步脉冲。水平和垂直同步脉冲输入到输入地址产生电路94a-c，输入地址产生电路94a-c确定怎样把来自转换器88a-c的数字信号存储在RAM 90a-c中。

每个RAM90建立缓冲存储器A96和B98，缓冲存储器A96和B98交替地用于接收/储存输入视频信号、并产生输出旋转视频信号。数字的红、绿、兰图像数据储存在相应的缓冲存储器A96中，而缓冲存储器B98用于产生旋转视频输出信号。在缓冲存储器A进行存储、且在缓冲存储器B中产生旋转输出信号后，缓冲存储器A和缓冲存储器B交替使用，以便彩色图像数据储存在缓冲存储器B、同时缓冲存储器A产生旋转输出信号。缓冲存储器A和B以这种方式连续地交替工作。为便于RAM 90中接收数据的储存，输入地址产生电路94在每个视频帧的起始处复位，以便在缓冲存储器A或缓冲存储器B中为存储而选择一个初始的预定RAM位置。这个复位动作的时刻与由同步脉冲分隔滤波器电路92输入到输入地址产生电路94的每隔一个的垂直同步脉冲重合。

输出地址产生电路100a-c根据算法选择储存在RAM 90a-c中的数据，以便从储存数据中再产生视频输出信号。输出地址产生电路100a-c以步进方式电旋转输入图像。这一步进旋转的速度足够高(至少1440rpm)，以致人眼只能看到连续的运动。输出地址产生电路100a-c也可利用该算法按需要改变该旋转的视频输出信号。输出地址产生电路100a-c以步进脉冲方式向相应光阀12a-12c输送旋转的变化视频输出信号和水平/垂直同步信号。

通过与屏幕26同步转动的窗口控制图像的观看。观看口位置与屏幕转动的同步由同步旋转屏幕电路102a-c实现，同步旋转屏幕电路102a-c接收来自输出地址产生电路100a-c的输入信号。

本发明的独到之处在于背投影屏幕26的结构。参看图3，背投影屏幕26具有两个截然不同的表面，它们分别用于扩展基本平行于屏幕旋转轴的投影图像、和用于压缩基本垂直于屏幕旋转轴的投影图像。更具体地说，屏幕26的后表面104包括位于正的大柱面结构顶面上的小柱面结构，其中，大、小柱面结构平行于投影屏幕的宽度。小柱面结构具有约213μm半径的径向表面、和约250μm的间距。大柱面结构具有约340mm半径的径向表面。这一特定表面结构可提供用于扩展如箭头106所示的基本平行于屏幕旋转轴的投影图像的装置。

前表面108形成平行于投影屏幕高度的菲涅耳正柱面透镜。该菲涅耳透镜在360mm的半径上具有约.33mm的间距和约f1＝730mm的焦距。前表面108提供用于压缩基本垂直于屏幕旋转轴的投影图像的宽度的装置。背投影屏幕26的这一特殊结构可使光源70产生的光聚集成较窄的带，以便穿过防光罩50中的观察口51进行观看。这一结构提高了穿过屏幕26的光强度，使视频图像旋转设备10在工作时能看到更亮的图像。

在操作中，红、绿、兰图像数据经图像旋转系统84进行处理、并被输送到投影器30内的相应光阀12a-12c。菲利普棱镜14用于合成来自三个光阀的图像、并将合成的图像经透镜组件16进行投影。透镜组件16扩展该视频图像并将它投影到第一反射镜18。而后，该视频图像从第一反射镜18依次反射到第二反射镜20、第三反射镜22、第四反射镜24、并最终到达背投影屏幕26的后表面。背投影屏幕26的结构垂直地扩展投影图像、并约束该图像的水平宽度，从而将图像和其光强集中到较窄的区域。这有利地增加了通过窗口52所观看的图像亮度。

应该了解，在任一给定时间，不需要通过视频图像旋转设备10显示经合成视频信号所接收的所有图像。更可能的是在任一旋转中只显示包含在合成视频信号中的部分图像。不过，背投影屏幕26的旋转将足够快，使由合成视频信号提供的图像以扫描方式再产生，从而给人眼的所有运动视频提供足够的亮度和光强、而不产生360°观看系统中已有的显著模糊。

从上述可知，本发明的视频图像旋转设备10可以放置在中央位置，例如放置在会议桌面上，很多希望观看画面的人围绕会议桌而坐。当电图像旋转系统84电动地使光阀12a-12c上的图像与背投影屏幕26同步转动时，在窗口52与观众视线对准的每一时刻，观众将清楚明晰地看到画面。最终结果是所有在场的人能够同时观看同一画面。

虽然描述了本发明的特定结构，显然在不脱离本发明的构思和范围的前提下可对本发明作出各种改进。因此，除所附的权利要求书之外，以上所述的内容并不限制本发明。

Claims (42)

1.一个视频图像旋转设备，包括：

一个投影屏幕；

一个装置，用于绕轴旋转所述投影屏幕；

一个光学系统，用于将图像连续投影到所述投影屏幕；

其中，所述投影屏幕包括用于扩展基本平行于所述屏幕旋转轴的所述投影图像的装置、和用于压缩基本垂直于所述屏幕旋转轴的所述投影图像宽度的装置；所述扩展装置包括所述投影屏幕的第一表面，所述第一表面包含位于正的大柱面结构顶面上的小柱面结构，其中，所述的大、小柱面结构平行于所述投影屏幕的宽度。

2.如权利要求1的视频图像旋转设备，其中，所述小柱面结构具有半径约213μm、间距约250μm的径向表面，所述大柱面结构具有半径约340mm的径向表面。

3.如权利要求1的视频图像旋转设备，其中，所述压缩基本垂直于所述屏幕旋转轴的所述投影图像宽度的装置具有一个所述投影屏幕的第二表面，该第二表面构成平行于所述投影屏幕高度的菲涅耳正柱面透镜。

4.如权利要求3的视频图像旋转设备，其中，所述菲涅耳正柱面透镜在360mm柱面半径上具有约.33mm的间距和约f1＝730mm的焦距。

5.如权利要求1的视频图像旋转设备，其中，所述光学系统包括用于产生所述图像的光阀装置、光导装置、和光学装置，其中所述光学装置将所述图像从所述光阀装置投影到所述光导装置，而后，所述光导装置将图像导向所述投影屏幕。

6.如权利要求5的视频图像旋转设备，其中，所述光学装置包括一个Pechan棱镜。

7.如权利要求6的视频图像旋转设备，其中，所述旋转投影屏幕的装置包括以预定转速同步旋转所述投影屏幕和光导装置的装置。

8.如权利要求7的视频图像旋转设备，其中，所述投影屏幕绕所述旋转轴转动，该旋转轴平分所述屏幕，其中，所述光导装置至少包括一个沿所述旋转轴设置、并能绕该旋转轴转动的反射镜。

9.如权利要求6的视频图像旋转设备，其中，所述光学装置包括与所述Pechan棱镜相连的投影透镜组件。

10.如权利要求5的视频图像旋转设备，其中，所述光阀装置包括多个高清晰度光阀和一个菲利普棱镜，该菲利普棱镜将多个光阀产生的图像准直、以便经所述光学装置进行投影。

11.如权利要求10的视频图像旋转设备，其中，所述光阀包括六边形像素单元。

12.如权利要求5的视频图像旋转设备，其中，所述光导装置包括第一、第二、第三和第四反射镜，其中，所设置的第一反射镜接收来自所述光学装置的投影图像、并将该图像反射到所述第二反射镜，设置的第二反射镜截取来自第一反射镜的反射图像、并将该图像反射到第三反射镜，设置的第三反射镜截取来自第二反射镜的反射图像、并将该图像反射到第四反射镜，其中，设置的第四反射镜截取来自第三反射镜的反射图像、并将该图像反射到所述投影屏幕。

13.如权利要求12的视频图像旋转设备，其中，所述的第一反射镜和投影屏幕位于所述的旋转轴上。

14.如权利要求5的视频图像旋转设备，包括用于电旋转所述光阀装置所产生的图像的电图像旋转系统，该图像旋转系统包括：

彩色处理器电路，用于分离合成视频输入信号中包含的红、绿、兰信号；

模拟/数字转换装置，用于将红、绿、兰信号从模拟形式转换成数字形式；

随机存取存储器装置，用于储存数字的红、绿、兰图像数据；

输出地址产生电路，该电路根据算法选择在随机存取存储器中储存的数据、以从所述的储存图像数据中产生旋转视频输出信号，从而，从所述旋转视频输出信号再产生的图像会呈现按照储存图像的旋转。

15.如权利要求14的视频图像旋转设备，其中，所述图像旋转系统还包括一个输入地址产生电路，该电路选择在所述随机存取存储器装置内用于储存所述数字红、绿、兰图像数据的位置。

16.如权利要求15的视频图像旋转设备，还包括一个分隔滤波器电路，该电路将所述合成视频输入信号分离成用于所述输入地址产生电路的水平和垂直同步脉冲。

17.如权利要求16的视频图像旋转设备，其中，所述随机存取存储器提供第一和第二缓冲存储器，第一和第二缓冲存储器交替地用于接收所述视频输入信号和产生所述旋转视频输出信号。

18.如权利要求17的视频图像旋转设备，其中，所述输入地址产生电路复位，以便每隔一个垂直同步脉冲、在所述第一或第二缓冲存储器的每个视频帧的起始处选择一个位置。

19.一个视频图像旋转设备，包括：

光阀装置，用于产生视频图像；

一个可绕轴旋转的背投影屏幕；

一个光学系统，用于将来自所述光阀装置的所述图像连续投影到所述投影屏幕，所述光学系统包括光导装置和光学装置，其中，所述光学装置将来自光阀装置的所述图像投影到所述光导装置，而后，所述光导装置将该图像导向所述投影屏幕；和

视频图像旋转装置，用于使所述光阀装置产生的视频图像与绕所述轴转动的所述投影屏幕同步地旋转；

其中，所述投影屏幕包括用于扩展基本平行于所述屏幕旋转轴的所述投影图像的装置、和用于压缩基本垂直于所述屏幕旋转轴的所述投影图像宽度的装置，所述扩展装置包括所述投影屏幕的第一表面，所述第一表面包含位于正的大柱面结构顶面上的小柱面结构，其中所述的大、小柱面结构平行于所述投影屏幕的宽度。

20.如权利要求19的视频图像旋转设备，其中，所述视频图像旋转装置具有电图像旋转系统，该电图像旋转系统用于电旋转由所述光阀装置产生的图像。

21.如权利要求20的视频图像旋转设备，其中，所述电图像旋转系统包括：

彩色处理器电路，用于分离合成视频输入信号中包含的红、绿、兰信号；

模拟/数字转换装置，用于将红、绿、兰信号从模拟形式转换成数字形式；

随机存取存储器装置，用于储存数字的红、绿、兰图像数据；和

输出地址产生电路，该电路根据算法选择在随机存取存储器中储存的数据、以从所述的储存图像数据中产生旋转视频输出信号，从而，从所述旋转视频输出信号再产生的图像会呈现按照储存图像的旋转。

22.如权利要求21的视频图像旋转设备，其中，所述电图像旋转系统还包括一个输入地址产生电路，该电路选择在所述随机存取存储器装置内用于储存所述数字红、绿、兰图像数据的位置；一个分隔滤波器电路，该电路将所述合成视频输入信号分离成用于所述输入地址产生电路的水平和垂直同步脉冲；其中，所述随机存取存储器提供第一和第二缓冲存储器，第一和第二缓冲存储器交替地用于接收所述视频输入信号并产生所述旋转视频输出信号；和其中，所述输入地址产生电路复位，以便每隔一个垂直同步脉冲、在所述第一或第二缓冲存储器的每个视频帧的起始处选择一个位置。

23.如权利要求19的视频图像旋转设备，其中，所述光学装置包括一个Pechan棱镜。

24.如权利要求23的视频图像旋转设备，其中，所述光学装置包括与所述Pechan棱镜相连的投影透镜组件。

25.如权利要求19的视频图像旋转设备，其中，所述旋转投影屏幕的装置包括以预定转速同步旋转所述投影屏幕和光导装置的装置。

26.如权利要求19的视频图像旋转设备，其中，所述光阀装置包括多个高清晰度光阀。

27.如权利要求26的视频图像旋转设备，其中，所述光阀装置还包括一个菲利普棱镜，该菲利普棱镜将多个光阀产生的图像准直、以便经所述光学装置进行投影。

28.如权利要求26的视频图像旋转设备，其中，所述光阀包括六边形像素单元。

29.如权利要求19的视频图像旋转设备，其中，所述光导装置包括第一、第二、第三和第四反射镜，其中，所设置的第一反射镜接收来自所述光学装置的投影图像、并将该图像反射到所述第二反射镜，设置的第二反射镜截取来自第一反射镜的反射图像、并将该图像反射到第三反射镜，设置的第三反射镜截取来自第二反射镜的反射图像、并将该图像反射到第四反射镜，其中，设置的第四反射镜截取来自第三反射镜的反射图像、并将该图像反射到所述投影屏幕，所述的第一反射镜和投影屏幕位于所述的旋转轴上。

30.如权利要求19的视频图像旋转设备，其中，所述压缩基本垂直于所述屏幕旋转轴的所述投影图像宽度的装置包括一个所述投影屏幕的第二表面，该第二表面构成平行于所述投影屏幕高度的菲涅耳正柱面透镜。

31.一个视频图像旋转设备，包括：

一个投影屏幕；

一个装置，用于绕轴旋转所述投影屏幕；

一个光学系统，用于将图像连续投影到所述投影屏幕，所述光学系统包括用于产生图像的光阀装置，光导装置和光学装置，其中，所述光学装置将来自光阀装置的所述图像投影到所述光导装置，而后，所述光导装置将该图像导向所述投影屏幕，其中，所述光阀装置包括多个高清晰度光阀和一个菲利普棱镜，该菲利普棱镜将多个光阀产生的图像准直、以便经所述光学装置进行投影；

其中，所述投影屏幕包括用于扩展基本平行于所述屏幕旋转轴的所述投影图像的装置、和用于压缩基本垂直于所述屏幕旋转轴的投影图像宽度的装置，其中用于扩展基本平行于所述屏幕旋转轴的所述投影图像的装置包括所述投影屏幕的第一表面，所述第一表面包含位于正的大柱面结构顶面上的小柱面结构，其中所述的大、小柱面结构平行于所述投影屏幕的宽度，其中所述压缩基本垂直于所述屏幕旋转轴的投影图像宽度的装置具有一个所述投影屏幕的第二表面，该第二表面构成平行于所述投影屏幕高度的菲涅耳正柱面透镜。

32.如权利要求31的视频图像旋转设备，其中，所述光学装置包括Pechan棱镜，所述光学装置包括与所述Pechan棱镜相连的投影透镜组件。

33.如权利要求31的视频图像旋转设备，其中，所述旋转投影屏幕的装置包括以预定的旋转速度使所述投影屏幕与所述光导装置同步旋转的装置，所述光导装置包括第一、第二、第三和第四反射镜，其中，所设置的第一反射镜接收来自所述光学装置的投影图像、并将该图像反射到所述第二反射镜，设置的第二反射镜截取来自第一反射镜的反射图像、并将该图像反射到第三反射镜，设置的第三反射镜截取来自第二反射镜的反射图像、并将该图像反射到第四反射镜，其中，设置的第四反射镜截取来自第三反射镜的反射图像、并将该图像反射到所述投影屏幕，所述的第一反射镜和投影屏幕位于所述的旋转轴上。

34.如权利要求31的视频图像旋转设备，其中，所述光阀包括六边形像素单元。

35.如权利要求31的视频图像旋转设备，包括用于电旋转所述光阀装置所产生的图像的电图像旋转系统，该图像旋转系统包括：

彩色处理器电路，用于分离在合成视频输入信号中包含的红、绿、兰信号；

模拟/数字转换装置，用于将红、绿、兰信号从模拟形式转换成数字形式；

随机存取存储器装置，用于储存数字的红、绿、兰图像数据；

输出地址产生电路，该电路根据算法选择在随机存取存储器中储存的数据、以从所述的储存图像数据中产生旋转视频输出信号，从而，从所述旋转视频输出信号再产生的图像会呈现按照储存图像的旋转。

36.如权利要求35的视频图像旋转设备，其中，所述图像旋转系统还包括一个输入地址产生电路，该电路选择在所述随机存取存储器装置内用于储存所述数字红、绿、兰图像数据的位置；一个分隔滤波器电路，该电路将所述合成视频输入信号分离成用于所述输入地址产生电路的水平和垂直同步脉冲；其中所述随机存取存储器提供第一和第二缓冲存储器，第一和第二缓冲存储器交替地用于接收所述视频输入信号并产生所述旋转视频输出信号；所述输入地址产生电路复位，以便每隔一个垂直同步脉冲、在所述第一或第二缓冲存储器的每个视频帧的起始处选择一个位置。

37.一个视频图像旋转设备，包括：

一个投影屏幕；

一个装置，用于绕轴旋转所述投影屏幕；和

一个光学系统，用于将图像连续投影到所述投影屏幕，所述光学系统包括光导装置和光学装置，其中光学装置将图像投影到所述光导装置，而后将所述图像导向所述投影屏幕；

其中，所述投影屏幕包括一个构成菲涅耳正柱面透镜的表面，该表面用于压缩基本垂直于所述屏幕旋转轴的投影图像的宽度。

38.如权利要求37的视频图像旋转设备，其中，所述光学系统还包括多个用于产生所述图像的高清晰度光阀。

39.如权利要求37的视频图像旋转设备，其中，所述光阀包括六边形像素单元。

40.如权利要求37的视频图像旋转设备，包括与多个所述的高清晰度光阀连接的菲利普棱镜，该菲利普棱镜将多个光阀产生的图像准直、以便经所述光学装置进行投影。

41.如权利要求37的视频图像旋转设备，其中，所述投影屏幕包括沿基本平行于所述屏幕旋转轴的方向扩展所述投影图像的装置，所述的投影图像扩展装置包括所述投影屏幕的另一个表面，该投影屏幕具有位于正的大柱面结构顶面上的小柱面结构，其中，所述的大、小柱面结构平行于所述投影屏幕的宽度。

42.一个视频图像旋转设备，包括：

光阀装置，用于产生视频图像；

一个可绕轴旋转的背投影屏幕；

一个光学系统，用于将来自所述光阀装置的所述图像连续投影到所述投影屏幕，所述光学系统包括光导装置和光学装置，其中，所述光学装置将来自光阀装置的所述图像投影到所述光导装置，而后，所述光导装置将该图像导向所述投影屏幕；

视频图像旋转装置，用于使所述光阀装置产生的视频图像与绕所述轴转动的所述投影屏幕同步地旋转。

其中，所述投影屏幕包括用于扩展基本平行于所述屏幕旋转轴的所述投影图像的装置、和用于压缩基本垂直于所述屏幕旋转轴的投图像宽度的装置，所述压缩装置具有一个所述投影屏幕的第二表面，该第二表面构成平行于所述投影屏幕高度的菲涅耳正柱面透镜。

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