RU2010148868A - Проекционная система с торцевой проекцией и видеопроектор для этой системы - Google Patents

Abstract

1. Проекционная система с торцевой проекцией содержит зрительский проекционный экран для фронтальной проекции или рирпроекции с антибликовым покрытием; перед фронтпроекционным экраном или за рипроекционным экраном установлены один или несколько проекторов с проекционным пучком, направленным на площадь экрана или на торцах этого экрана установлены одно или несколько плоских торцевых зеркал, наклоненных к плоскости этого экрана для отражения проекционного пучка проектора на плоскость экрана или на другое торцовое зеркало; проекторы оптически сопряжены с плоскостью экрана или с плоскостью торцевых зеркал, наклоненных и сопряженных с плоскостью экрана для направления проекционных лучей по всей площади экрана или по части площади экрана, под углами падения к плоскости экрана, примерно под углом 3-30° между этими лучами и плоскостью экрана; экран выполнен с оптическим отражающим растром из микрозеркальных светорассеивателей проекционных лучей; проекционная система отличается тем, что в первом варианте фронтпроекционный экран выполнен с антибликовым покрытием из или сплошной черной или прозрачной тонкой пластины, пленки или ткани, микрозеркала оптического растра закреплены на фронтальной стороне этого экрана, в другом варианте фронтпроекционный или рирпроекционный экран выполнен из перфорированного матово-черного антибликового материала в виде пленки, ткани или сетки с просветными отверстиями между микрозеркалами для прозрачности экрана и открытия микрозеркал; в первом варианте оптического экранного растра каждый светорассеиватель этого растра выполнен с одним вогнуто-сферическим сегментным м�

Claims (14)

1. Проекционная система с торцевой проекцией содержит зрительский проекционный экран для фронтальной проекции или рирпроекции с антибликовым покрытием; перед фронтпроекционным экраном или за рипроекционным экраном установлены один или несколько проекторов с проекционным пучком, направленным на площадь экрана или на торцах этого экрана установлены одно или несколько плоских торцевых зеркал, наклоненных к плоскости этого экрана для отражения проекционного пучка проектора на плоскость экрана или на другое торцовое зеркало; проекторы оптически сопряжены с плоскостью экрана или с плоскостью торцевых зеркал, наклоненных и сопряженных с плоскостью экрана для направления проекционных лучей по всей площади экрана или по части площади экрана, под углами падения к плоскости экрана, примерно под углом 3-30° между этими лучами и плоскостью экрана; экран выполнен с оптическим отражающим растром из микрозеркальных светорассеивателей проекционных лучей; проекционная система отличается тем, что в первом варианте фронтпроекционный экран выполнен с антибликовым покрытием из или сплошной черной или прозрачной тонкой пластины, пленки или ткани, микрозеркала оптического растра закреплены на фронтальной стороне этого экрана, в другом варианте фронтпроекционный или рирпроекционный экран выполнен из перфорированного матово-черного антибликового материала в виде пленки, ткани или сетки с просветными отверстиями между микрозеркалами для прозрачности экрана и открытия микрозеркал; в первом варианте оптического экранного растра каждый светорассеиватель этого растра выполнен с одним вогнуто-сферическим сегментным микрозеркалом; в другом варианте экранного растра каждый светорассеиватель этого растра выполнен с одним вогнуто-сферическим сегментным микрозеркалом и одним или двумя плоскими микрозеркалами; в третьем варианте экранного растра каждый светорассеиватель этого растра выполнен с одним сферически-вогнутым сегментным микрозеркалом с одним цилиндрическим выпуклым или вогнутым сегментным микрозеркалом; в четвертом варианте экранного растра каждый светорассеиватель этого растра выполнен с одним сферически-вогнутым сегментным микрозеркалом с одним плоским микрозеркалом и одним цилиндрическим выпуклым или вогнутым сегментным микрозеркалом; микрозеркала светорассеивателей открыты со стороны падения и отражения проекционных лучей на эти микрозеркала и оптически сопряжены в светорассеивателе между собой, с проекционными лучами и плоскостью торцевого зеркала и экрана; площади этих микрозеркал, радиус кривизна сферических и цилиндрических микрозеркал, углы наклона микрозеркал к плоскости экрана выполнены с учетом оптимального захвата, фокусировки и отклонения проекционных лучей от проектора или торцевого зеркала в сектор наблюдения зрителями экранных изображений с учетом формирования диаграммы направленного светорассеивания проекции и отражения паразитных лучей за пределы сектора наблюдения экранных изображений и формирования антибликовой зоны, отражаемой этими микрозеркалами в сектор наблюдения, для чего элементы экрана и незеркальные поверхности микрозеркал окрашены матово-черной краской, для полной антибликовой защиты экран закреплен на черном фоне или черной антибликовой поверхности или экран зашторен с тыльной стороны матово-черной шторой; для антибликовой защиты микрозеркала, отклоняющие проекцию в сектор наблюдения выполнены с минимальной площадью, а вокруг проекционного объектива создана антибликовая зона с площадью соответствующей площади этого отклоняющего микрозеркала, для чего проектор вокруг проекционного объектива окрашивают в матово-черный цвет, или на проекционном объективе проектора закреплены контурная черненая бленда или черная маска, или со стороны объектива проектор или проекционный блок из видеоматрицы с проекционным объективом окрашен в матово-черный цвет, или черные проектор или проекционный блок расположены на матово-черном фоне для обеспечения отражения отклоняющими микрозеркалами в сектор наблюдения экранного изображения только проекционных лучей и черного изображения черного антибликового фона.

2. Проекционная система по п.1, отличающаяся тем, что микрозеркала светорассеивателей экранного растра расположены на экране в количестве и порядке расположения на экране с учетом максимального снижения видимости зрителем муара в сектора наблюдения полноэкранного изображения, например, микрозеркала установлены в оптимальных точках экрана, сопряженных оптически с пикселами проекции, падающей на экран и с учетом совмещения каждого пиксела проекции с одним микрозеркалом, или количество микрозеркал для каждого пиксела проекции на экране увеличено для формирования субпиксельных элементов экранного изображения, или субпиксельные микрозеркала расположены в расчетных точках своего пиксела экранного изображения в шахматном порядке или со ступенчатым смещением относительно линий контуров спроецированных пикселей, с учетом обеспечения видимости зрителем минимального числа субпикселей экранного изображения (создающих муар видимый в секторе наблюдения).

3. Проекционная система по п.1, отличающаяся тем, что экранная система в одном варианте выполнена с одним или несколькими экранами, каждый экран выполнен с разным оптическим растром, экраны расположены на механизме для горизонтального смещения зрителем этих экранов при выборе зрителем экрана с требуемым растром, в другом варианте или экран выполнен из полос типа жалюзи с разным растром на разных сторонах экранных полос, а экранные полосы закреплены на механизме для их поворота, сборки в компактный объем или компактную упаковку и разворота в рабочее положение любой стороной экрана.

4. Проекционная система по п.1, отличающаяся тем, что несколько проекторов расположены в разных фиксированных ракурсах проекций с возможностью ручного, дистанционного или автоматического включения и выключения зрителем этих проекторов, или проектор или несколько проекторов установлены на направляющей параллельной торцу экрана с возможностью ручного, дистанционного или автоматического смещения этих проекторов по этой направляющей в разные фиксированные точки ракурсов проекций; для автоматического переключения или смещения этих проекторов в системе установлен блок автоматического включения и выключения этих проекторов и авторегулирования фиксированного смещения этих проекторов по этой направляющей, блок содержит датчик сигнала о координатах местоположения зрителя или зрителей для отработки управляющего сигнала авторегулирования смещения проекторов, проекторы выполнены с автоприводами для автоматического горизонтального смещения этих проекторов в фиксированные ракурсы проекции по горизонтальной направляющей, а на одном или нескольких зрителях или на пультах дистанционного управления проекционной системой закреплены сигнальные маячки для подачи на датчик авторегулирующего блока сигнала о координатах местоположения этих зрителей или местоположения этого пульта перед проекционным экраном; на общей площади экрана сформирован комплексный растр, содержащий несколько индивидуальных растров для формирования каждым растром индивидуального сектора наблюдения общей или индивидуальной экранной проекции, например, в первом варианте конструкции комплексного растра каждый светорассеиватель комплексного растра выполнен с одним сегментным сферическим фокусирующим микрозеркалом с расчетной площадью и формой и кривизной сферы микрозеркала и наклона этого зеркала к плоскости экрана для фокусирования в разных точках нескольких проекций проекторами, расположенными в разных точках фиксированных ракурсов проекции этими проекторами, в каждой определенной точке фокусировки одной проекции установлено плоское или цилиндрическое микрозеркало, в каждом одном светорассеивателе плоское или цилиндрическое микрозеркало в каждой точке фокусирования отличается от микрозеркал, расположенных в других точках фокусировании углом наклона к плоскости экрана, радиусом кривизны поверхности цилиндрического микрозеркала, плоские и цилиндрические микрозеркала выполнены с минимальной площадью зеркала; в другом варианте конструкции комплексный растр содержит несколько индивидуальных растров, совмещенных в общей площади экрана, каждый светорассеиватель индивидуального растра выполнен с одним сегментным сферическим фокусирующим микрозеркалом и одним плоским или одним цилиндрическим микрозеркалом, для формирования каждым индивидуальным растром и проектором, расположенным в соответствующей фиксированной точке проекции для индивидуального сектора наблюдения экранного изображения, в третьем варианте мультикомплексный растр выполнен из нескольких индивидуальных комплексных растров, каждый индивидуальный комплексный растр выполнен по первому варианту комплексного растра, а все растры совмещены в общей площади экрана.

5. Проекционная система по п.1, отличающаяся тем, что экран выполнен из отдельных вертикальных или горизонтальных полос, собранных в конструктивную систему типа жалюзи, полосы закреплены на механизме ручного, дистанционно управляемого или автоматического разворота и раздвижки зрителем всех или части экранных полос, экранные полосы закреплены на механизме ручной, дистанционно управляемой или автоматической раздвижки и разворота зрителем всех или части экранных полос в рабочем положении для формирования требуемой площади проекционного экрана, или требуемого формата экрана, а также для сдвижки экранных полос в компактный пакет из полос в нерабочем положении.

6. Проекционная система по п.1, отличающаяся тем, что система рирпроекции выполнена многосекционной, целый экран с обратной стороны выполнен из нескольких экранных секций с автономной рирпроекцией в каждой секции для формирования полноэкранного изображения без видимых зрителем стыков между секциями на целом экране, в каждой экранной секции на одном или нескольких торцах установлено одно или несколько торцовых зеркал для отражения проекции на зеркальный растр в площади этой секции, а напротив определенного торцового зеркала установлены соответственно один или несколько проекторов или проекционных оптических блоков с проекционным объективом и видеоматрицей, подключенных к видеоконтроллеру для формирования многооконного изображения или к видеопроектору с многоканальным вйдеовыходом.

7. Проекционная система по п.1, отличающаяся тем, что экран выполнен из сгибаемой, или сминаемой или упруго растягиваемой экранной ткани, или пленки или экранной сетки, на экранной пленке или нитях экранной сетки отдельно закреплены раздельные светорассеиватели или группы светорассеивателей растра с увеличенными зазорами между площадками экрана для фиксации микрозеркал, материал экрана между площадками фиксации светорассеивателей выполнен с антибликовым покрытием или прозрачен, а ячейки экранной сетки выполнены с дырочными просветами для наблюдения экранных проекций на видимом внешнем фоне за экраном и возможности развертки или растяжки этого экрана до размеров площади полного экрана или требуемого формата экранного изображения, а также для возможности свертки зрителем экрана или его части в нерабочем положении; а для полной антибликовой защиты экранного изображения за прозрачным экраном закреплена черная матовая шторка или экран располагают на черной матовой поверхности.

8. Проекционная система по п.1, отличающаяся тем, что между проекционным экраном, и опорной воздухонепроницаемой поверхностью, на которой закреплен этот экран или проекционным экраном и воздухонепроницаемой антибликовой шторкой, сформирована воздуховодная зона, с воздуховодной зоной соединен вентилятор с фильтром для всасывания, осушения и очистки от пыли воздуха, всасываемого вентилятором за пределами воздуховодной зоны для подачи осушенного и чистого воздуха в воздуховодную зону, а на площади этого экрана перед каждым микрозеркалом светорассеивателей выполнено отверстие для продувки этих микрозеркал сухим и чистым воздухом, направленным из воздуховодной зоны, для чего

9. Проекционная система по п.1, отличающаяся тем, проекционный экран закрыт с фронтальной стороны просветной матово-черной сеткой или прозрачной прочной пленкой с антибликовым покрытием или защитным стеклом с антибликовым покрытием, при этом дополнительно для уличного использования проекционная система дополнительно с тыльной стороны закрыта защитным коробом для защиты экрана и проектора от атмосферных воздействий, перепада температур и солнечной радиации.

10. Проекционная система по п.10, отличающаяся тем, что экран или его части выполнены на поворотных стойках с возможностью поворота вокруг оси этой стойки экрана или его частей под давлением ветра на плоскость экрана или его частей, для чего каждая эта стойка экрана или его части расположена со смещением относительно вертикальной оси симметрии и центра тяжести плоскости экрана, на экране или на стойке установлена пружина или демпфер для возможности самовозврата экрана в рабочее положение при слабом ветре.

11. Видеопроектор для проекционной системы по п.1, содержащий RGB видеомонитор для формирования проецируемых полноцветных кадров трапециевидного формата, электронный блок формирования видеосигналов с видеовходами для подключения внешних источников видеоинформации и с видеовыходами для подключения этой видеоматрицы; перед плоскостью формирования проецируемых кадров RGB видеомонитором установлен проекционный объектив под расчетным углом наклона оптической оси этого объектива к плоскости этого RGB видеомонитора с возможностью оптической проекции с оптическим увеличением и трансформацией кадров, проецируемых с этого видеомонитора объективом на проекционный экран для формирования наблюдаемого экранного изображения в прямоугольном формате, отличающийся тем, что видеоматрица конструктивно выполнена с геометрическим расположением пиксельных элементов на RGB видеомониторе в трапециевидном формате для прямого формирования проецируемого кадра трапециевидного формата без видеопрограммной трансформации кадра, число пикселей изображения в кадре трапециевидного формата проецируемого этим RGB видеомонитором равно числу пикселей прямоугольного формата для формирования на проекционном экране наблюдаемого изображения в прямоугольном формате без потери разрешения с равномерной яркостью по полю наблюдаемого зрителями экранного изображения.

12. Видеопроектор по п.11, отличающийся тем, что в видеоматрице RGB видеомонитор для формирования проецируемого полноцветного кадра выполнен из матрицы светодиодов R - красного, G - зеленого В - синего цветов, светодиоды расположены на плоскости видеомонитора, в площади каждого пиксела - элемента формируемого проецируемого изображения расположена триада светодиодов R - красного, G - зеленого и В - синего цветов, а эти пикселы изображения расположены на видеомониторе в растровом порядке для прямого формирования изображения трапециевидного формата с полным физическим разрешением соответствующим разрешению прямоугольного формата, над плоскостью всех светодиодов установлена плоская оптическая микрофоконная матрица, выполненная в виде пластины из полых пирамидальных микрофоконов с зазеркаленными изнутри боковыми поверхностями и дырочным просветным широким входным окном и узким дырочным просветным выходным окном, над микрофоконной матрицей установлена плоская оптическая микролинзовая матрица из сферических фокусирующих микролинз, в микрофоконной матрице любой один микрофокон входным окном оптически закрывает площадь пиксела с триадой RGB светодиодов, выходное окно этого микрофокона совмещено и оптически сопряжено с центром основания одной микролинзы линзовой матрицы для сужения и смешения RGB лучей RGB светодиодов в площади этого окна микрофокона и отклонением этих лучей микролинзой в площадь входного отверстия проекционного объектива, при этом геометрическая форма и величина площади выходного окна каждого микрофокона выполнены с учетом снижения заметности муара от микрозеркал растра светорассеивателей на проекционном экране, обеспечения равномерности яркости и точности цветопередачи по полю экранного изображения, наблюдаемого зрителями

13. Видеопроектор по п.11, отличающийся тем, что он выполнен с несколькими проекционными блоками и многоканальным электронным блоком формирования видеосигналов, блок выполнен с несколькими видеовходами для ввода видеосигналов от нескольких источников видеоинформации и видеовходами для вывода видеосигналов от разных каналов на проекционные блоки, подключенные к этим видеовыходам, блок выполнен с возможностью формирования отдельным каналом на каждом видеовыходе отдельного видеосигнала для формирования целого кадра или части кадра, проецируемого изображения, каждый проекционный блок содержит RGB видеоматрицу для формирования кадров трапециевидного формата и проекционный объектив, оптически сопряженный с этой видеоматрицей для проекции на общем зрительском экране части кадра, или целого кадра, или кадров различных экранных изображений в прямоугольном формате, для наблюдения зрителями этих изображений из одного или разных секторов наблюдения.

14. Видеопроектор по п.11, отличающийся тем, что проекционный блок этого проектора содержит один проекционный объектив и несколько сменных видеоматриц, отличающихся числом, и/или форматом пикселов проецируемого кадра, и/или форматом и/или размером проецируемого кадра, а для замены этих матриц блок содержит механизм ручной или автоматической замены и переустановки любой видеоматрицы в рабочее положение перед объективом