KR20010111267A

KR20010111267A - 항공기나 선박으로 부터의 시야의 유향 빔 광선으로전경영상을 시뮬레이션 하기 위한 투사장치

Info

Publication number: KR20010111267A
Application number: KR1020017010799A
Authority: KR
Inventors: 데테르크리스타르트
Original assignee: 크리스트하르트 데터, 미트글리트 데스 포르슈탄데스; 슈나이더 레이저 테크놀로지스 에이 지
Priority date: 1999-12-23
Filing date: 2000-11-22
Publication date: 2001-12-17
Also published as: WO2001049040A1; CN1341327A; DE19962826C1; JP2003518642A; EP1155574A1; IL144927A0; CA2364674A1

Abstract

본 발명은 투사장치의 변조기로 접속되는 제어장치가 전경영상에 대한 신호와 유향 빔 광선에 대한 신호를 발생하여, 유향 빔 광선으로, 특히 항공기로 부터의 시야에 대한 전경영상을 시뮬레이션하기 위한 투사장치에 지향되어 있다.

투사장치(100)는 2개의 광원(10, 10')을 포함하고, 광원의 각각은 제어장치(60)로부터의 신호(A, B)의 수단으로 다른 것에 대해 고정된 시간비율로 휘도변조 및 색변조 가능한 동일직선상의 R-G-B 광번들(φ_A(t), φ_B(t))을 발생하고, 제1광원(10)에서 제1 R-G-B 광번들 φ_A(t)이 전경영상(17)에 대한 광학정보와 유향 빔 광선에 대한 광학정보를 포함하도록 변조기(2)가 제1제어신호에 의하여 제어되고, 제2광원(10')에서 제2 R-G-B 광번들 φ_B(t)이 유향 빔 광선에 대한 정보만을 포함하도록 변조기(2')가 제2신호(B)에 의하여 제어되며, 또한 상기 광원으로부터 방출되는 제1 R-G-B 광번들(φ_A(t))과 제2 R-G-B 광번들(φ_B(t))을 공간적으로 합하여지도록 하는 공간 빔 결합수단(20)이 더 제공되어서 2개의 R-G-B 광학번들 (φ_A(t₁), φ_B(t))은 유향 빔 광선이 표시되어지는 영상점에서의 강도에 대하여 중첩되도록 투사면상에서 2개축으로 작동하는 개개의 반사장치(11, 12, 18)에 의하여 제1 R-G-B 광번들(φ_A(t))과 제2 R-G-B 광번들(φ_B(t))이 동시에 투사되도록 함을 특징으로 한다.

Description

항공기나 선박으로 부터의 시야의 유향 빔 광선으로 전경영상을 시뮬레이션하기 위한 투사장치{Projector for Simulating A Scene Image by Means of Calligraphic Lights}

주야의 전방 및 스카이(sky)에 대한 실제적 영상 이외에, 항공기로부터 조종사의 시야에 대한 시뮬레이션은, 무엇보다도, 10,000개 까지의 추가적인 광-강도에 대한 대상물의 실제적인 표시를 얻는다. 공항 조명설비(착륙지대 조명, 또는 공항의 진입구역등과 진입한계등, 항공로 방향표시 및 유도로 표시)와 항공기의 위치표시등 및 방향표시등에 의하여 형성되는 이들 광선은 유향 빔 광선으로 잘 알려져 있다. 이들 광선은 전망 및/또는 스카이의 전면도 이내에서 여러 가지 크기 및 색깔이 예리하게 정의되는 점이나 또는 라인과 같이 표시되지 않으면 안된다. 이들 표시는 시뮬레이트된 야간비행에서 그리고 시뮬레이트된 주간상황하에서 수행되지 않으면 안된다.

황혼이나 여명동안이나 우중 또는 안개속에서 항공기로 부터의 시야에 대한 시뮬레이션은 특히 문제가 많다. 이와 같은 종류의 비행훈련장비에 대한 요구사항들은 예를 들면, Federal Gazette[Bundesanzeiger], PartⅡ-93/98 "항공기용의 시뮬레이트된 비행훈련장치 및 항공기용 비행훈련장치의 훈련요원을 위한 요구사항에 관한 지침의 주의사항(Notice of guiding concerning the requirements for simulated flight training device for airplane and training personnel in flight training device in airplanes)" 의 1092-1103페이지 및 여기에 인용되는 "통합 비행요구사항(Joint aviation requirements)" JAR-STi 에 개시되어 있다. JAR Step D에 따르면, 시야 기술시스템은 75°의 수평시야각과 30°의 수직시야각 각각의 파이롯트에 대하여 발생되어서, 주야, 황혼 및 여명, 야간의 상황에 대하여 관련된 유향 빔 광선에 대한 실제적인 전면 영상을 제공할 것을 요구하고 있다.

현재까지, 전경영상 내의 유향 빔 광선은 전자빔이 유향 빔 광선을 나타내는 이들 영상점에서 오버드라이브되는 특수한 CRT 투사장치의 수단으로 나타나게 되었다. 영상 스크린 형광체상에 강한 영향을 가지는 전자빔을 오버드라이빙하는 것은 수상관의 수명을 급격히 감소시키므로, 이들 수상관은 비교적 짧은 동작 기간 후에 바꾸어 주지 않으면 안된다. 또한 이와 같은 목적을 위해 특별히 제조되는 수상관에 의해 비교적 많은 비용이 들게 된다.

본 발명은 유향 빔 광선으로 특히 항공기나 또는 선박으로부터의 시야에 대한 전경영상의 시뮬레이션을 위한 투사장치(Projector)에 지향되어 있다.

도 1은 개개의 동일직선상의 R-G-B 광 번들로 전경영상 및 유향 빔 광선을 기입하는 투사장치를 나타낸 도면,

도 2는 도 1에 따른 투사장치에 대한 신호파형을 나타낸 도면,

도 3은 서로 인접하게 위치된 2개의 동일 직선상의 R-G-B 광 번들로 전경영상 및 유향 빔 광선을 기입하는 투사장치를 나타낸 도면,

도 4는 도 3에 따른 투사장치에 대한 신호파형을 나타낸 도면이다.

본 발명은 유향 빔 광선으로, 특히 항공기나 또는 선박으로 부터의 전경영상의 시뮬레이션을 위한 투사장치에 지향되어 있으며, 본 발명의 투사장치에서는 투사장치의 변조기에 접속되는 콘트롤장치가 전경영상을 위한 신호와 유향 빔 광선을 위한 신호를 발생한다.

본 발명은 투사장치가 2개의 광원을 포함하고, 이들 광원의 각각은 콘트롤 장치로 부터의 신호수단에 의해 다른 것에 대하여 고정 시간율로 휘도변조와 색변조된 동일직선상의 R-G-B 광번들을 발생하며, 상기 제1광원에서 변조기는 제1 동일직선상의 R-G-B 광번들이 전경영상에 대한 광학정보와 유향 빔 광선에 대한 광학정보를 포함하도록 제1신호에 의하여 제어되고, 제2광원에서 변조기는 제2 동일직선상의 R-G-B 광번들이 유향 빔 광선에 대한 광정보만을 포함하도록 제2신호에 의하여 제어되며, 또한, 상기 투사장치에는 공간적으로 결합되도록 2개의 광원으로부터 방출되는 제1 R-G-B 광번들과 제2 R-G-B 광번들을 합하거나 또는 결합하는 수단이 더 제공되어서, 2개의 R-G-B 광번들은 유향빔 광선이 표시되어지는 영상점에서의 강도에 대하여 중첩되도록 투사면상으로 2개 축에서 작동하는 개개의 반사장치에 의하여, 제1 R-G-B 광번들 및 제2 R-G-B 광번들이 동시에 투사되게 구성하는데에 그 특징이 있다.

이와 같은 방법에서, 유향 빔 광선을 가진 전경영상을 제1 R-G-B 광번들에 의하여 표시되고 유향 빔 광선만은 제2광번들에 의하여 표시되며, 제1 R-G-B 광번들에 의하여 발생된 유향 빔 광선과 제2 R-G-B 광번들에 의하여 발생된 유향 빔 광선을 정확하게 개개의 반사장치의 수단에 의하여 중첩된다. 본 발명의 기술분야의 현 상태에서, 적당한 강도를 가지는 충분한 동일직선상의 광번들은 종래에 레이저에 의하여서만 발생될 수 있기 때문에, 광원은 레이저이다.

그러나, 원리상으로는 저발산 번들을 방출하는 다른 임의의 광원, 예를 들면, 초발광 방사기(superluminescent radiator) 역시 유효하다.

본 발명은 공간 빔 결합에 대한 수단으로서, 두 개의 광번들이 동일직선상으로 중첩되거나 서로에 거의 상호 평행하게 배치되거나 또는 정의된 상황하에서 낮은 손실을 가진 정의된 각에서 방출되는 임의의 광학장치를 포함한다. 다음에서 설명되는 예에 의하여 밝혀지는 바와 같이 "공간적으로 결합된(spatially combined)" 이란 의미는 2개의 R-G-B 광번들이 한 라인 내에서 소정량인 n개의 영상점 및/또는 소정량인 m개의 라인만큼 떨어져 있는 것을 말한다. 이와 같은 관계에서, n 및 m은 또한 제로로 될 수 있으며, 즉, 2개의 R-G-B 광번들은 투사면상에서 통합되어서 동일직선상의 광번들을 형성한다.

광번들의 휘도변조에 대한 시간비율 및 기간 및 2개축상에서 작동하는 반사장치의 시간비율 및 기간은 이와 같은 휘도변조가 동기하여 수행되도록 선택되므로 기술적인 비용이 최소화된다. 특히, 변조가능의 R-G-B 광원과 영상투사가 나오는 투사헤드(projection head) 내에 포함되어 있는 2개축상에서 작용하는 한 반사장치간의 광-도전성 화이버 접속으로서 공간 빔 결합수단을 형성하는 것은 권장할만하다.

제1의 경우에서, 공간 빔 결합수단은 제1 R-G-B 광번들과 제2 R-G-B 번들로부터 개개의 동일직선상의 R-G-B 번들을 발생하고, 2차원에서 반사되는 이 개개의 동일직선상의 R-G-B 광번들은 2개 축상에서 작동하는 반사장치의 수단에 의하여 원점으로부터 진행한다.

콘트롤장치로 변조기를 제어하기 위한 제1신호 및 제2신호를 발생하며, 이들신호는 시간상의 점에서 동일 라인에서의 동일 영상점에 대한 광학정보에 대응한다.

공간 빔 결합용의 수단은, 예를 들면, 미러장치, 또는 파이버 카플러로 형상의 광 접속 스플리터, 또는 스트립 도파관 카플러 또는 스플리터 프리즘 일 수 있다.

제2경우에서, 공간 빔 결합용의 수단은 제1 R-G-B 광번들 및 제2 R-G-B 광번들이 분할되게 유지되지만 이들 번들은 소정의 거리 및 소정의 각도에서 공간적으로 결합되므로, 2개의 R-G-B 광번들의 빔 반사는 2개축에 따라 작동하는 개개의 반사장치 수단에 의하여 평면으로부터 동시에 나아가게 수행된다. 제어장치는 시간의 동일점에서 변조기를 제어하기 위한 제1 및 제2신호를 발생하지만, 이와 같은 방법으로 발생되는 광학정보는 영상 내의 다른 영상점과 관련되어 있다. 이 경우에, 제1신호는 제1 R-G-B 광번들에 의하여 표시되는 영상점에 대한 광학정보에 대응하고 제2신호는 제2 R-G-B 광번들에 의하여 표시되는 영상점에 대한 광학정보에 대응한다.

따라서, 제1신호에 의하여 전송되는 광학정보와 제2신호에 의하여 전송되는 광학정보는 시간시프트 △to가 투사면에서 2개의 R-G-B 광번들에 의하여 유지되는 거리 a'에 대응하는 방식으로 시간에 관하여 서로간에 지연된다. 이 거리는 영상점의 전체수 n 및/또는 라인의 전체수 m에 의하여 정하여지며, 표시될 비디오 표준에 의하여 결정되는 영상점 및/또는 라인의 클럭 레이트(clock rate)에 따라 달라진다. 인접 광번들을 가진 영상을 기입하기 위해 입력신호를 처리하는 것에 대한정확한 내용은 DE 19726860C1에 개시되어 있다.

예를 들면, 미러장치 또는 듀얼파이버 형상의 광도파관 또는 결합된 스트립 도파관 카플러는 공간 빔 결합용의 수단으로서 사용될 수 있다. 2개의 광-도전성 파이버가 한단부에서 서로 근접하여 결합되어 있고 타단부에 의해 변조가능한 R-G-B 레이저 광원들 중의 하나에 접속되는 듀얼 파이버의 사용은 비용 및 광전송의 효율이란 점에서 이점을 제공하여 준다.

이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 강도 φ_A(t)+φ_B(t)를 가진 2개의 광원(10.16)의 광선이 동일직선상으로 중첩되도록 투사면(17)상으로 투사되는 전경영상 및 유향 빔 광선을 나타내기 위한 투사장치(projector)(100)를 나타낸 것이다. 영상 시퀀스를 저장하거나 또는 영상정보가 입력신호 E에 의하여 외부 소스로부터 보내지는 콘트롤 컴퓨터(60)가전경영상 및 유향 빔 광선을 발생하기 위하여 사용된다. 콘트롤 컴퓨터는 제1광원(10)용의 영상신호 A를 발생한다. 이 영상신호 A는 유향 빔 광선을 가진 전경영상에 대한 광학정보에 대응하는 휘도변조(Intensity modulation)와 색변조(color modulation)용의 제어신호를 포함한다. 또한 콘트롤 컴퓨터는 제2광원(10')용의 영상신호 B를 발생한다. 이 영상신호 B는 유향 빔 광선에 대한 것만의 광학정보에 대응하는 휘도변조와 색변조용의 제어신호를 포함한다.

또한, 콘트롤 컴퓨터(60)는 라인미러(11)(다면체미러)와 픽처미러(picture mirror)(11)(경사미러)를 제어하기 위한 신호를 공급하고 픽처미러(12)와 라인미러(11)의 순시 각 위치(α,β)로 각각 광원(10, 10')의 변조를 동기시키기 위해 이들 서브어셈브리로부터 신호를 수신한다. 강도의 함수 φ_A(t),(t는 시간)를 가진 휘도변조와 색변조된 광번들(light bundle)은, 도 1에서 원으로 도시된 바와 같이 되지만, 강도의 함수 φ_B(t)를 가진 휘도변조와 색변조된 광번들은 마찬가지로, 도 1에서 일점쇄선으로 도시된 바와 같이 직선편파로 되지만, 광 φ_A(t)에 직교한다.

2개의 광번들은 도 1에 따른 예에서, 서로에 대하여 수직한 직선 편파된 광의 빔을 동일 직선상으로 중첩하는 수단에 의한 편광 프리즘인 빔 결합장치(20)로 공급된다.

따라서, 개개의 동일 직선상의 광번들은 라인미러(11)상에서 충돌하여 라인방향으로 반사된 후 픽처미러(12)상에서 충돌하여 프레임 또는 픽처방향에서 반사된다. 반사각을 증가시키는 변환 광학장치(13)는 투사면(17)으로 강도 φ_A(t)+φ_B(t)를 가진 개개의 휘도변조 및 색변조된 광번들을 투사한다. 라인을 기입하기 위한 기간을 포함하는 시간주기 T 이내에 라인의 영상정보가 라인의 과정에 따라 강도분포 φ_C{T}로써 기입된다. 라인 내의 이와 같은 강도분포는 인간의 눈에 의하여 검출되며, 여기에서 시각은 독립적인 영상 인상을 형성하도록 이들 라인에 의하여 묘사된 영상 표면의 모든 라인을 결합한다.

도 2는 서로 관련한 4개의 함수를 나타낸 것이며, 다른 것 아래에 순차적으로 배열되어 있다. 도형 σ(t)는 한 라인을 기입하는 동인 주기 T=(0~64㎲) 이내에서 라인미러에 대한 미러면의 반사를 나타낸 것이다. 표시된 시간은 CCIR 표준 B, G에 대응한다. 라인에 포함된 광학정보는 O㎲과 52㎲ 사이의 시간동안에 전송되고 52㎲에서 64㎲까지의 시간은 다면체 미러에 대하여서는 하나의 미러면으로부터 다른 미러면으로 점프하는 동안의 이른 바 불감시간이거나 또는 경사미러에 대한 복원시간이다.

도형 φ_A(t)와 φ_B(t)로부터 알 수 있는 바와 같이, 광신호는 예를 들면, 시간함수로서 φ_A(t)으로 휘도-변조가능 및 색-변조 가능의 R-G-B의 광원(10')의 광 강도를 나타내는 백색영역에 의하여 표시되는 바와 같이, 0㎲에서 52㎲ 까지의 시간간격동안에만 전송된다.

도형 φ_C{T}는 상술한 바와 같이, 안전한 영상변경 기간내에서, 인간의 눈에감지되는 라인의 주기 T이내에서 나타낸 광 강도를 도시한 것이다. 예를 들면 시간 t₁에서, 강도 φ_A(t₁)는 100%와 같고, 강도 φ_B(t₁)는 100%같으며, 이들 강도는 φ_C(t₁)=200%가 되도록 시점 t₁의 영상의 주기 T 이내에서 중첩되어 있음을 명확히 알 수 있다.

따라서, 실제영상에서 최대 가능한 100% 강도의 200% 강도가 라인의 결정된 영상점에 나타나 있다. 인간의 눈에 의한 강도 차이의 비선형적이고 상대적인 인식으로 인하여, 매우 밝게 빛나는 광점, 즉 유향 빔 광선이 영상 내의 이 위치에 나타난다. 이 경우에, 각 광의 강도 φ_A(t)와 φ_B(t)는 동일시간 T에서 m번째 라인 내 동일 영상점 n 즉, 변조기를 제어하는 신호△to의 지연이 0㎲와 같음을 나타낸다.

그러나 유향 빔 광선이 나타나게 되는 영상점에서 강도가 반드시 200%일 필요는 없다. 100%와 200% 사이의 임의값이, 시점t₂에서 도시된 바와 같이, 조정될 수 있다.

도 3은 4개의 공간적으로 떨어진 서브어셈브리인 콘트롤 컴퓨터(60), 2개의 휘도-변조 및 색-변조 R-G-B 광원(10, 10') 및 투사헤드(14)로 동작하는 전경영상 및 유향 빔 광선의 시뮬레이션을 위한 또 하나의 다른 투사장치를 나타낸 것이다.

투사헤드(14)는 유니버셜 조인트상에 장착된 회전미러(18)인 2축상에서 작동하는 반사시스템을 포함한다. 또한, 반사각을 증가시키는 변환 광학장치(13)가 설치되어 있다. 투사헤드(14)와 2개의 광원(10, 10')간의 접속이 광-전도성파이버(5, 5')의 수단에 의하여 광학적으로 수행되고 있고 공급라인 및 신호라인(19)과 데이터라인(6, 6')의 수단에 의해 전기적으로 그리고/또는 제어에 대하여 수행되고 있다. 각각의 광-전도성 파이버(5, 5')는 파이버 플럭 코넥터(7)를 가지게 입력에 제공되어 있다. 비교적 서로 공간적으로 독립적인 2개의 서브어셈브리인 R-G-B 광원(10, 10')과 투사헤드(14)의 간단하고 빠르며 조정이 자유로운 접속이 이와 같은 방법으로 달성된다. 전자유닛(8, 8')은 각각 R-G-B 광원(10, 10') 내에 설치되어 있다. 전자유닛(8)은 디바이스 시스템에 적응된 이 채널에 관련된 비디오 신호를 디지털 R-G-B 비디오 신호로 변환하기 위한 입력모듈(30), 영상점과 라인 스캐닝을 위한 회전미러(18)를 제어하기 위한 제어회로(50), 그리고 2개축에서 빔반사에 동기를 수행하는 변조기(12)를 제어하기 위한 영상신호용 유닛(40)을 포함하고 있다. R-G-B 광원(10')의 전자유닛(8')은 동일구조를 가진다.

전자유닛(8, 8')은 입력이나 또는 저장된 비디오 정보 E를 두 개의 R-G-B 광원(10, 10')으로 분배하는 컴퓨터(60)에 의해 제어된다. 2개의 광-전도성 파이버(5, 5')의 출력은 2개축에서 작동하는 반사시스템상의 소정방향에서 나가는 광 번들을 방출시키도록 투사장치(14)에 공간적으로 합쳐진다.

또한, 광-전도성 파이버(5, 5')는 일정거리에서 서로 평행하게 배향되고, 소위 듀얼 파이버(dual fiber)를 형성하도록 지지부재(20)에 고정되어 있다. 본 실시예에서 지지부재(20)에 의하여 결정되고 광-전도성 파이버(5, 5')의 단부들이 고정되어 있는 평면은 영상 내의 라인방향에 대응하고 있다. 따라서, 다른 영상점은시간 내에 한점에서 라인 내에 기입된다. 투사면(17)상의 이들 두 영상점간의 거리는 a'에 의하여 정의되며 m번째라인 내의 영상점의 전체수 n의 거리에 대응한다.

또한, 지지부재(20)상의 광-전도성 파이버의 출력에 상응하는 카프링 광학장치(10)가 제공되어 있다. 지지부재(20)상의 광-도전성 파이버 사이의 거리와 카프링 광학장치(16)의 영상특성이 영상점간의 거리와 영상점의 전체수 n에 의하여 결정되는 투사면(17)상에서 2개의 광학번들 사이의 거리 a'를 결정하며, 따라서 변환 광학장치와 투사거리와는 독립적이다. 이러한 종류의 서브어셈브리에 대한 구조가, WO 98/59500에 상세히 개시되어 있다.

듀얼 파이버는, 예를 들면 투사면상에 2개의 변조된 R-G-B 광번들이 라인에서 서로 45픽셀의 거리 a'에 있게 2개축에서 작동하는 반사시스템에 대하여 놓여지도록 제조된다. 2개의 동일 직전상의 광번들은 동시에 한 라인상에서 서로 인접하게 기입되며 각 광번들은 올바른 광학정보가 투사면상의 각각의 영상점에서 발생되도록 변조된다. 이 경우에, 변조에 대한 두 신호간의 시간지연은 2㎲이다. 이것은 본 발명에 따라 도 4를 참조하여 다음과 같이 설명되는 방법으로 수행된다.

도 4는 회전미러(18)의 수단에 의하여 개개의 라인을 기입하는데 필수적인 4개의 함수를 나타낸 것이다. 유향 빔 광선을 가진 전경영상은 많은 라인들이 라인미러(12)의 수단에 의해 영상을 형성하도록 정열되게 발생된다.

도형 σ(t)는 라인의 주기 T 내에서 회전미러의 미러면 반사를 표시한 것이다. 라인 내에 포함되어지는 광학정보는 0㎲와 52㎲ 사이의 기간동안에 전송되며, 52㎲에서 64㎲ 까지의 시간간격은 비디오 표준에 의하여 기설정된 불감시간(deadtime)이다.

도형 φ_A(t)와 φ_B(t)로부터 알 수 있는 바와 같이, 예를들면, 광신호는 휘도변조 및 색변조가능한 R-G-B 광원(10)의 광 강도를 φ_A(t)로서 나타내고 휘도변조 및 색변조 가능한 R-G-B 광원(10')의 광 강도를 φ_B(t)로서 나타내는 백색영역으로 표시되는 0㎲에서 52㎲까지의 기간동안에만 전송된다. 이 경우에, 도 2에 비하여, 강도 φ_B(t₃)에 대한 강도 φ_A(T₁)에 있어서의 시프트는 지연시간 △to=t₁-t₃=2㎲에 의하여 나타나게 된다.

도형 φ_C{T}는 라인의 주기 T 이내에 도시되지만, 완전한 영상변경의 기간 내에 인간의 눈에 의하여 인식되는 광 강도를 나타낸 것이다. 역시, 백색 내의 영역은 강도를 나타낸 것이다. 강도 φ_A(t₁)와 강도 φ_B(t₃)은 주기 T(라인의 기입동안) 내에서 중첩되는 것을 명확히 알 수 있다. 따라서, 시점(t₁)에 관련된 영상점은 200%의 강도로서 영상의 관측자에게 나타난다.

이와 같은 관계에서, 강도 φ_A를 가진 광번들의 변조는 강도 φ_B를 가진 광번들의 변조에 대하여 -△to만큼 시간에 대하여 잔류편차로 되어 있다. 이런 점에서 시간지연 △to는 서로로부터 일정거리에 있는 광-전도성 파이버로부터 서로 평행하게 일정거리에 존재하는 2개의 광번들이 거리 a'에서 투사면상에서 충돌하여 각각의 영상점에 관한 광학정보를 발생하도록 선택되어야 한다. 따라서, 관찰자는 시간 △to만큼 변위되도록 동일 영상점의 위치에서 순차적으로 이들 영상점들이 기입된다 하더라도 광번들의 강도가 설정된 영상점에서 합산되는 인상을 가지게 된다. 그에 따라 기간에 대하여 분해될 수 없는 인간의 눈에 의한 비선형적이고 상대적인 강도차이의 인식으로 인하여 매우 밝게 빛나는 점 즉 유향 빔 광선이 영상 내의 그 위치에 나타난다.

발명의 상세한 설명에 포함되어 있음.

Claims

투사장치의 변조기로 접속되는 제어장치가 전경영상에 대한 신호와 유향 빔 광선에 대한 신호를 발생하여 유향 빔 광선으로, 특히 항공기나 또는 선박으로 부터의 시야에 대한 전경영상을 시뮬레이션하기 위한 투사장치에 있어서,

투사장치(100)는 2개의 광원(10, 10')을 포함하고, 광원의 각각은 제어장치(60)로부터의 신호(A, B)의 수단으로 다른 것에 대해 고정된 시간비율로 휘도변조 및 색변조 가능한 동일직선상의 R-G-B 광번들 (φ_A(t), φ_B(t))을 발생하고, 제1광원(10)에서 제1 R-G-B 광번들 φ_A(t)이 전경영상(17)에 대한 광학정보와 유향 빔 광선에 대한 광학정보를 포함하도록 변조기(2)가 제1제어신호에 의하여 제어되고, 제2광원(10')에서 제2 R-G-B 광번들 φ_B(t)이 유향 빔 광선에 대한 정보만을 포함하도록 변조기(20)가 제2신호(B)에 의하여 제어되며, 또한 상기 광원으로부터 방출되는 제1 R-G-B 광번들 φ_A(t)와 제2 R-G-B 광번들(φ_B(t))을 공간적으로 합하여지도록 하는 공간 빔 결합수단(20)이 더 제공되어서, 2개의 R-G-B 광번들 (φ_A(t₁), φ_B(t))은 유향 빔 광선이 표시되어지는 영상점에서의 강도에 대하여 중첩되도록 투사면상에서 2개축으로 작동하는 개개의 방향장치(11, 12, 18)에 의하여 제1 R-G-B 광번들(φ_A(t))과 제2 R-G-B 광번들(φ_B(t))이 동시에 투사되도록 함을 특징으로 하는 투사장치.
제 1 항에 있어서,

상기 제1신호(A)와 제2신호(B)는 시점(t)에서 동일라인(m) 내의 동일영상점(n)에 대한 광학정보에 대응하며, 공간 빔 결합용 수단(20)은 제1 R-G-B 광번들과 제2 R-G-B 광번들부터 개개의 동일직선상의 R-G-B 광번들을 발생하고 2개의 R-G-B 광번들의 빔 반사장치(11, 12, 18)는 빔의 반사가 원점으로부터 나아가면서 수행되게 함을 특징으로 하는 투사장치.
제2항에 있어서,

상기 공간 빔결합용 수단(20)은 파이버 카플러, 스트립 도파관 카플러 또는 스플리터 프라즘 중의 어느 한 형태로 되는 광학 접속 스플리터임을 특징으로 하는 투사장치.
제1항에 있어서,

상기 제1신호(A)와 제2신호(B)는 전경영상(17)에서 다른 영상점에 대한 광학정보에 대응하고, 공간 빔 결합용 수단(20)은 소정거리(a)와 소정각도에서 제1 R-G-B 광번들(φ_A(t))과 제2 R-G-B 광번들(φ_B(t))을 공간적으로 결합하며, 2개의 R-G-B 광번들의 빔 반사가 2개축에서 동작하는 개개의 광학장치(11, 12, 18)의 수단에 의하여 평면으로부터 나아가면서 동시에 수행되고, 제1신호(A)와 제2신호(B)에의하여 전송되는 영상정보는, 이 시간 시프트(△to)가 영상점의 전체수 n 및/또는 라인의 전체수 m에 의하여 정의되는 투사면상에서 2개의 R-G-B 광번들(φ_A(t), φ_B(t)) 사이의 거리(a')에 따라 다르고, 표시되는 비디오 표준에 의하여 결정되는 영상점 및/또는 라인들의 클럭레이트(Clock rate)에 따라 다르도록 시간에 대하여 변위되는 것을 특징으로 하는 투사장치.
제4항에 있어서,

상기 공간 빔 결합용 수단(20)은 미러장치 또는 듀얼 파이버 형태의 광도파관 또는 서로 연결되는 2개의 스트립 도파관을 가진 기판을 구비함을 특징으로 하는 투사장치.
제1항에 있어서,

2개 축상에서 작동하는 반사장치는 2개 축상에 장착된 회전미러(18)이거나 또는 라인미러(11)로서의 다각형미러 및 픽처미러(12)로서의 경사미러임을 특징으로 하는 투사장치.