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Projektionssysteme
zum Anzeigen von Filmen, Fernsehen, Videospielen, DVDs, VCR-Bändern, digitalem
Kabel und dergleichen (zusammen „Video") umfassen im allgemeinen verschiedene Elektronikkomponenten,
die Licht von einer oder mehreren Lichtquellen (wie z. B. eine Glühbirne) empfangen,
verarbeiten und selektiv lenken, entlang einem oder mehreren entsprechenden
optischen Wegen zu einer Projektionslinse. Die Projektionslinse projiziert
das gelenkte Licht auf einen Bildschirm zum Bilden sichtbarer Bilder,
die durch menschliche Beobachter betrachtet werden können. Verschiedene Versionen
solcher Systeme werden üblicherweise
in Kinos, Firmen und Wohnhäusern
verwendet, um es Menschen zu ermöglichen,
Filme, Fernsehen, Videospiele und Präsentationen zu betrachten.
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Projektionssysteme
umfassen außerdem üblicherweise
eine Audioquelle, die Audioinformationen sendet, die sich auf die
projizierten Bilder beziehen (ein „Soundtrack"), an Lautsprecher,
die typischerweise mit der Audioquelle fest verdrahtet sind. Die Lautsprecher
können
integral mit oder physikalisch getrennt von dem Projektionssystem
sein. Die menschlichen Beobachter können dann den Soundtrack hören, während sie
das Video betrachten.
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Häufig gibt
es viele Soundtracks, die einem bestimmten Video zugeordnet sind.
Beispielsweise umfassen viele DVDs einen Standardsoundtrack für den Film
und einen „Regisseurerzählung"-Soundtrack, bei
dem der Regisseur des Films Kommentare zu dem Standardsoundtrack
erzählt.
Ferner umfassen beispielsweise viele DVDs Soundtracks und mehreren
Sprachen für
das gleiche Video. Wenn derzeit mehrere Menschen gleichzeitig das
gleiche Video im gleichen Zimmer anschauen, sind sie darauf beschränkt, den
gleichen Sound track zu hören.
Die Erfinder haben erkannt, daß es
wünschenswert
wäre, ein
Projektionssystem zu haben, das es ermöglicht, daß mehrere menschliche Betrachter,
die das gleiche Video anschauen, gleichzeitig unterschiedliche zugeordnete
Soundtracks hören.
Wenn beispielsweise eine Gruppe Menschen gleichzeitig ein Video
anschauen, kann es sein, daß einige
aus der Gruppe den Standardsoundtrack hören möchten, während andere den „Regisseurerzählung"-Soundtrack (oder eine andere Sprache)
hören möchten.
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Ferner
ist es üblich,
daß der
Audioabschnitt vieler Projektionssysteme eine Version von „Surroundsound" umfaßt, wobei
der Soundtrack von Lautsprechern geliefert wird, die an verschiedenen
Stellen in dem Zimmer verteilt sind. Die Lautsprecher, die bei den
meisten Surroundsoundsytemen verwendet werden, sind mit der Audioquelle
des Projektionssystems fest verdrahtet. Es ist häufig schwierig, die entfernten
Lautsprecher auf eine praktische und ästhetisch ansprechende Weise
fest mit der Audioquelle zu verdrahten. Folglich haben die Erfinder
erkannt, daß es
wünschenswert
wäre, ein
Projektionssystem zu haben, das eine praktische, effektive drahtlose
Installation von Surroundsoundsystemen ermöglicht, die mit dem Projektionssystem
verwendet werden.
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Die
offenbarte Erfindung wurde im Hinblich auf diese und andere Probleme
im Zusammenhang mit Videoprojektionssystemen entwickelt.
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Bevorzugte
Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf
die beiliegenden Zeichnungen näher
erläutert.
Es zeigen:
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1 ein audiovisuelles System,
das gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung implementiert ist;
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2A ein Ausführungsbeispiel
eines Projektionsgeräts,
das eine mögliche
Position eines integrierten Sekundärsignalsenders zeigt;
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2B ein Ausführungsbeispiel
eines Projektionsgeräts,
das eine zweite mögliche
Position eines integrierten Sekundärsignalsenders zeigt; und
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2C ein Ausführungsbeispiel
eines Projektionsgeräts,
das eine dritte mögliche
Position eines integrierten Sekundärsignalsenders zeigt.
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1 stellt ein beispielhaftes
Ausführungsbeispiel
eines Projektionssystems dar, das gemäß der vorliegenden Erfindung
implementiert ist. Das Projektionssystem umfaßt im allgemeinen ein Projektionsgerät 10,
einen Sekundärsignalsender 12,
einen Bildschirm 14 und zumindest einen Empfänger 16a, b.
Das Projektionsgerät 10 projiziert
Video auf den Bildschirm 14, damit menschliche Beobachter
dasselbe betrachten können.
Der Bildschirm 14 kann eine Anzahl unterschiedlicher Oberflächentypen
umfassen, auf die Videobilder projiziert werden können, wie
z. B. reflektierende Bildschirme und Oberflächen (wie sie mit in 1 gezeigten Aufprojektionssystemen
verwendet werden) und transflektiven Bildschirmen (wie sie mit Rückprojektionssystemen
verwendet werden, nicht gezeigt). Der Sekundärsignalsender 12 projiziert
ein Sekundärlichtsignal
auf den Bildschirm 14, das für das bloße menschliche Auge nicht sichtbar
ist. Sinnvolle Formate für
die Sekundärsignale
umfassen beispielsweise Infrarot- (IR-) Signale und ultraviolettes
(UV-Licht. Das Sekundärsignal
ist mit Sekundärinformationen
codiert, die dem Video zugeordnet sind, wie z. B. Audioinformationen.
Das Sekundärlichtsignal
wird von dem Bildschirm 14 (oder einem zweiten Bildschirm,
nicht gezeigt) zu den Empfängern 16 reflektiert,
wo es empfangen und decodiert wird. Wenn die Sekundärinformationen
Audioinformationen sind, werden sie in hörbar wahrnehmbare Töne decodiert.
Wenn das Projektionssystem ein Rückprojektionssystem
ist, wird das Sekundärlichtsignal
durch den transflektiven Bildschirm zu den Empfängern in dem Betrachtungszimmer übertragen.
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1 stellt den Sekundärsignalsender 12 in einer
Position unabhängig
von dem Projektionsgerät 10 dar,
obwohl, wie es bei anderen Ausführungsbeispielen
hierin dargestellt ist, der Sekundärsignalsender 12 an
einer Vielzahl von Positionen in dem Projektionsgerät 10 positioniert
oder an der Außenseite desselben
befestigt sein kann. Unabhängig
von seiner Position bezüglich
dem Projektionsgerät 10 ist der
Sekundärsignalsender 12 positioniert,
um ein unsichtbares codiertes Lichtsignal an den Bildschirm 14 (oder
an einen zweiten Bildschirm, nicht gezeigt) zu senden. Das Sekundärlichtsignal
wird von dem Bildschirm 14 zu den Empfängern 16a und 16b reflektiert,
die in dem gleichen Zimmer positioniert sind wie das Projektionsgerät 10.
Die Empfänger 16a und 16b sind
konfiguriert, um die reflektierten unsichtbaren Signale zu empfangen
und diese Signale in hörbar wahrnehmbare
Töne, d.
h. den Soundtrack des Videos, zu decodieren. In dem Fall eines Rückprojektionssystems
(nicht gezeigt) würden
die Empfänger das
Sekundärlichtsignal
empfangen, das durch den transflektiven Bildschirm gesendet wird.
Bei verschiedenen Implementierungen der Erfindung könnte ein
einzelner Empfänger
verwendet werden oder mehrere Empfänger, wie es in 1 gezeigt ist, können gleichzeitig
verwendet werden. Mögliche
Empfänger
umfassen Kopfhörer 16a und
drahtlose Lautsprecher 16b und auch andere Typen von Empfängern, die
eine Empfängervorrichtung
(nicht gezeigt) und eine Decodiervorrichtung (nicht gezeigt) zum Empfangen
des Sekundärlichtsignals
und zum Decodieren desselben in einen hörbar wahrnehmbaren Ton umfassen.
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Der
Sekundärsignalsender 12 kann
die unsichtbaren Sekundärlichtsignale
codieren, um Audioinformationen (oder andere Typen von Sekundärinformationen)
darzustellen, unter Verwendung einer Vielzahl von Verfahren, einschließlich digitaler
oder analoger Modulation. Gleichartig dazu können die Empfänger 16 konfiguriert
sein, um das Sekundärlichtsignal
unter Verwendung einer Vielzahl von Verfahren zu decodieren, wie
z. B. digitale oder analoge Demodulation, vorausgesetzt, daß das Decodierverfahren
mit dem Codierverfahren übereinstimmt,
das von dem Sekundärsignalsender 12 verwendet
wird.
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Obwohl
dies zum Implementieren der Erfindung nicht notwendig ist, kann
der Sekundärsignalsender 12 bei
bestimmten Ausführungsbeispielen konfiguriert
sein, um mehrere Kanäle
von Audioinformationen über
die unsichtbaren Lichtsignale effektiv gleichzeitig zu senden. Das
Senden mehrerer Kanäle von
Audioinformationen kann sinnvoll sein, um es jedem menschlichen
Betrachter, der ein Video im gleichen Zimmer betrachtet, zu ermöglichen,
unterschiedlichen zugeordneten Soundtracks zuzuhören, und auch zum Implementieren
von drahtlosen Stereo- und Surroundsoundaudioliefersystemen. Ein solches
Verfahren zum Senden und Empfangen unterschiedlicher Kanäle von Audioinformationen über das
unsichtbare Signal ist durch Polarisieren des Sekundärsignals,
bevor dasselbe an den Bildschirm 14 gesendet wird, so daß jeder
Kanal von Audioinformationen eine unterschiedliche Polarisation
aufweist. Beispielsweise könnte
ein erster Kanal von Audioinformationen durch den Sekundärsignalsender 12 mit einer
vertikalen Polarisation gesendet werden, und ein zweiter Kanal von
Audioinformationen könnte durch
den Sekundärsignals 12 mit
einer horizontalen Polarisation gesendet werden. Ein weiteres Verfahren
würde das
Verwenden mehrerer Sekundärsignalsender 12 umfassen,
wobei jeder konfiguriert ist, um einen anderen Kanal von unsichtbaren
Signalen zu dem Bildschirm 14 zu senden, unter Verwendung verschiedener
Codierverfahren, wie z. B. digitale oder analoge Modulation, zum
Trennen der unterschiedlichen Kanäle von Audioinformationen,
die durch die unsichtbaren Lichtsignale dargestellt werden.
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Wenn
das System konfiguriert ist, um mehrere Kanäle von Audioinformationen zu
dem Bildschirm 14 (oder anderen Bildschirm) zu senden,
dann ist es wünschenswert,
daß die
Empfänger 16 konfiguriert sind,
um in der Lage zu sein, die unterschiedlichen reflektierten Kanäle von Lichtsignalen,
die Audioinformationen tragen, zu empfangen und zu decodieren. Abhängig von
der Implementierung der Erfindung können die unterschiedlichen
Empfänger 16 (z. B.
die unterschiedlichen Lautsprecher 16b und Kopfhörer 16a)
jeweils permanent vorkonfiguriert sein, um einen speziellen Kanal
von Audioinformationen zu empfangen und zu decodieren. Alternativ
können
die unterschiedlichen Empfänger 16 jeweils
mit einem Kanalauswahl-, Wähl-
oder anderen Mechanismus konfiguriert sein, um unterschiedliche
der verfügbaren
Kanäle
von Audioinformationen zum Empfangen und zum Decodieren auszuwählen. Beispielsweise könnte jeder
Lautsprecher 16b und/oder jeder Kopfhörer 16a mit einem
Kanalselektor (nicht gezeigt) ausgestattet sein, der es einem Benutzer
ermöglichen
würde,
den Lautsprecher selektiv zu konfigurieren, um einen speziellen
Kanal von Audioinformationen zu empfangen und zu decodieren. Wo
darüber hinaus
in dem System Kopfhörer 16a verwendet
werden, könnte
jeder Lautsprecher bei einem bestimmten Kopfhörer (d. h. jedes „Ohr") konfiguriert werden (entweder
permanent oder selektiv unter Verwenden eines Kanalselektors), um
unterschiedliche Kanäle der
reflektierten Audioinformationen zu Empfangen und zu Decodieren,
die verwendet werden könnten, um
Stereosound an den menschlichen Benutzer zu liefern.
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Die
Sendung und Reflektion von unterschiedlichen Kanälen von Audioinformationen über die
unsichtbaren Lichtsignale können
auf eine Vielzahl von Arten verwendet werden. Beispielsweise ist es
für Surroundsoundsysteme üblich, fünf, sieben oder
mehr unterschiedliche Kanäle
von Audioinformationen zu liefern, wobei jeder Kanal für einen
anderen Lautsprecher in dem Zimmer spezifisch ist. Wo daher ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung verwendet wird, um ein Surroundsoundsystem in einem
Zimmer zu implementieren, könnte
jeder Kanal von Audioinformationen (über die unsichtbaren sekundären Lichtsignale)
durch einen anderen Lautsprecher 16b in dem Zimmer empfangen
und decodiert werden, um den Surroundsoundffekt zu bewirken. Wo
darüber
hinaus Kopfhörer 16a als
Empfänger
verwendet werden, könnte
jedes „Ohr" der Kopfhörer permanent oder
selektiv konfiguriert sein, um einen anderen Kanal von Audioinformationen
zu empfangen, um einen Stereosound an den Hörer zu liefern. Ferner könnten die
unterschiedlichen Kanäle
von gesendeten Audioinformationen verwendet werden, um unterschiedliche
Soundtracks, die dem gleichen Video zugeordnet sind, an die verschiedenen
menschlichen Benutzer in dem gleichen Zimmer zu liefern. Beispielsweise könnte der
Sekundärsignalsender 12 konfiguriert sein,
um einen oder mehrere Kanäle
von codierten Audioinformationen zu senden, die eine Version des zugeordneten
Soundtracks in englisch, spanisch und französisch darstellen, und auch
einen „Regisseurerzählung"-Soundtrack, alle
effektiv gleichzeitig. Jeder menschliche Betrachter könnte einen
unterschiedlichen Empfänger
(z. B. Kopfhörer)
verwenden, um selektiv zu bestimmen, welche Kanäle von Audioinformationen zu
empfangen und zu decodieren sind. Auf diese Weise könnten verschiedene
menschliche Betrachter, die ein Video im gleichen Zimmer betrachten,
unterschiedliche Soundtracks anhören,
die dem Video zugeordnet sind.
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Der
Sekundärsignalsender 12 kann
eine Vielzahl von Formen annehmen und an einer Vielzahl von Positionen
in dem System positioniert sein. Der Sekundärsignalsender 12 kann
innerhalb oder außerhalb
des Projektionsgeräts 10 positioniert
sein, und falls er außerhalb
ist, kann der Sekundärsignalsender 12 integral
mit, befestigt an oder physikalisch getrennt von (wie es in 1 gezeigt ist) dem Projektionsgerät 10 sein.
Bei einem Ausführungsbeispiel
ist der Sekundärsignalsender 12 eine
lichtemittierende Diode (LED), die konfiguriert ist, um ein Infrarot-
(IR-) Lichtsignal zu emittieren. Selbstverständlich können verschiedene andere Vorrichtungen,
einschließlich Laser,
als der Sekundärsignalsender 12 verwendet werden,
um ein unsichtbares Lichtsignal zu dem Bildschirm 14 zu
senden. Falls der Sekundär signalsender 12 getrennt
von dem Projektionsgerät 10 positioniert
ist, kann der Sekundärsignalsender 12 auch eine
getrennte Linse (nicht gezeigt) umfassen, die das Lichtsignal, das
von der LED emittiert wird, in den Bildschirm 14 projiziert,
um die Abdeckung des Bildschirms 14 zu maximieren. Obwohl
dies für
die Erfindung hierin nicht notwendig ist, maximiert das Maximieren
des Oberflächenbereichs
des Bildschirms, auf den das Sekundärsignal gesendet wird, die
Effizienz und Leistungsfähigkeit
des reflektierten Signals.
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2A–2C stellen
ein beispielhaftes Projektionssystem 10 in einem schematischen
Format dar, das in Verbindung mit einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung verwendet werden könnte, und
auch verschiedene mögliche
Implementierungen des Sekundärsignalsenders 12,
der in das Projektionssystem 10 integriert ist. Dieses
spezielle dargestellte Projektionssystem 10 umfaßt eine
Lichtquelle 20, wie z. B. eine Glühbirne. Die Lichtquelle 20 emittiert
Licht durch ein Farbrad 22, das von einer digitalen Mikrospiegelvorrichtung
(DMD) 24 reflektiert wird, die aus einer Mehrzahl von sehr
kleinen individuell neigbaren Mikrospiegeln (nicht gezeigt) besteht,
von denen jeder konfiguriert ist, um einem einzigen Pixel auf dem
Bildschirm 14 zu entsprechen. Jeder der Mikrospiegel auf
der DMD ist geneigt, um Licht von der Lichtquelle 20 entweder
zu oder weg von dem Bildschirm 14 zu richten. Wenn es zu
dem Bildschirm gerichtet ist, verläuft das Licht durch eine Linse 26,
die das Licht auf den Bildschirm 14 projiziert. Durch schnelles
Neigen von jedem der Mikrospiegel, um abwechselnd Licht zu und weg
von dem Bildschirm 14 zu richten, bei unterschiedlichen
Frequenzen, werden sichtbare Bilder durch die Linse 26 auf
den Bildschirm 14 projiziert.
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Falls
der Sekundärsignalsender 12 in
dem Projektionsgerät 10 positioniert
ist, könnte
er an einer Vielzahl von unterschiedlichen Positionen in demselben
positioniert sein. Obwohl dies nicht notwendig ist, ist es sinnvoll,
den Sekundärsignalsender 12 derart zu
positionieren, daß der selbe
sein unsichtbares Lichtsignal durch die Linse 26 emittiert,
die das Signal auf den Bildschirm 14 projiziert. Auf diese
Weise kann eine einzelne Linse 26 verwendet werden, um das
sichtbare Lichtbild des Videos anzuzeigen, und auch das unsichtbare
Lichtsignal zu projizieren, das die Audioinformationen trägt. Der
Sekundärsignalsender 12 kann
auf eine Vielzahl von Arten positioniert sein, um dieses Ergebnis
zu erreichen. Wie es beispielsweise in 2A gezeigt ist, könnte der Sekundärsignalsender 12 in
dem Projektionsgerät 10 befestigt
sein, im wesentlichen in dem Weg des Primärvideolichtsignals, derart,
daß das
Sekundäraudiolichtsignal
durch die DMD 24 durch die Linse 26 zu dem Bildschirm 14 reflektiert
wird. Alternativ könnte der
Sekundärsignalsender 12,
wie es in 2b gezeigt
ist, derart positioniert sein, daß das Sekundärsignal
durch die DMD 24 durch die Linse 26 reflektiert wird,
aber derart, daß dies
außerhalb
des Primärlichtwegs
von der Lichtquelle 20 durchgeführt wird. Bei dem in 2b gezeigten Ausführungsbeispiel
ist der Sekundärsignalsender
derart positioniert, daß das Sekundärlichtsignal
durch jeden der Mikrospiegel auf der DMD 24 reflektiert
wird, wenn der Mikrospiegel „weg" von der Primärlichtquelle
und „zu" dem Sekundärsignalsender 12 geneigt
ist. Bei jeder bestimmten Videoübertragung
ist jeder Mikrospiegel für
eine ausreichend lange Zeit „weg" von der Primärlichtquelle geneigt,
um das Sekundärlichtsignal
in dieser Konfiguration adäquat
zu reflektieren. Schließlich
kann der Sekundärsignalsender 12 „außeraxial" bezüglich des Lichtwegs
positioniert sein, der von der DMD 24 reflektiert wird,
so daß der
Sekundärsignalsender 12 das
unsichtbare Lichtsignal direkt durch die Linse 26 emittiert,
ohne durch die DMD 24 reflektiert zu werden.
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Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung liefern verschiedene Vorteile. Ein solcher Vorteil
ist, daß Betrachter
des gleichen Videos in dem gleichen Zimmer abhängig von ihren Vorlieben unterschiedliche
Soundtracks anhören
können.
Dieser Vorteil wird am besten erreicht, wenn die Empfänger 16 Kopfhörer 16a sind.
Wenn das System ferner verwendet wird, um ein Surroundsoundsystem
zu implementieren, können
die Lautsprecher, die verwendet werden, um das System zu implementieren,
drahtlos mit der Audioquelle kommunizieren. Das Reflektieren des
Sekundärsignals
von dem Bildschirm 14 liefert eine größere Wahrscheinlichkeit, daß die Empfänger 16 das
Sekundärsignal
empfangen, da eine größere Wahrscheinlichkeit
besteht, daß es
einen freien Weg zwischen dem Bildschirm 14 und den Empfängern 16 gibt
als zwischen dem Projektionsgerät 10 und
den Empfängern 16.
Andere Vorteile von verschiedenen Ausführungsbeispielen der Erfindung
sind für
einen Fachmann auf diesem Gebiet offensichtlich.