RU2242037C2

RU2242037C2 - Projecting system

Info

Publication number: RU2242037C2
Application number: RU2002103312/28A
Authority: RU
Inventors: С.И. Арсенич (RU); С.И. Арсенич
Original assignee: АРСЕНИЧ Святослав Иванович
Priority date: 1999-07-08
Filing date: 1999-07-08
Publication date: 2004-12-10

Abstract

FIELD: optics.

SUBSTANCE: system has display screen, at least one projector, mounted on the side of end of display screen, light dispersers placed on display screen, made for capturing projection beams and mounted to reflect or deflect projection beams into image observation sector. Input and output windows of light dispersers have area, greatly lesser than area of display screen, also provided for is combination of cross-section of projection beams to output windows of light dispersers, which are made with possible capturing of projection beams directed from end of display screen, along its surface.

EFFECT: higher efficiency.

8 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к проекционным системам отображения визуальной информации оптической проекцией на зрительном экране.The invention relates to projection systems for displaying visual information with optical projection on a visual screen.

Предлагаемые проекционные системы предназначены для массового и профессионального использования в кинематографе, телевидении, отображения компьютерной графики и других видов информации.The proposed projection systems are intended for mass and professional use in cinema, television, computer graphics and other types of information.

Предшествующий уровень техники.The prior art.

Широко используемые и предлагаемые проекционные системы содержат проектор и проекционный экран. Фронтпроекционные системы служат для проекции изображений на отражающий (фронтпроекционный) экран или белую стену, а рирпроекционные системы для проекции на просветный (рирпроекционный) экран.Widely used and proposed projection systems include a projector and a projection screen. Front-projection systems are used to project images onto a reflective (front-projection) screen or white wall, and rear-projection systems are used to project images onto a translucent (rear-projection) screen.

Преимущества фронтпроекционных систем: проекционный экран конструктивно простой, малогабаритный, легкий и тонкий.Advantages of front-projection systems: the projection screen is structurally simple, small-sized, light and thin.

Недостатки фронтпроекционных систем: яркая внешняя паразитная засветка экрана приводит к визуальному дискомфорту наблюдения изображений (существенно снижаются главные оптические параметры проекции: четкость, контраст, цветопередача и диапазон полутоновой градации). Это ограничивает возможности использования проекционных систем в освещенных помещениях и на открытых пространствах. Требуется пятикратное повышение светового потока проектора с повышением энергопотребления ламп подсветки. Для исключения затенения проекции зрителями проекторы перед экраном устанавливают с наклоном оси проекции под углом до 40° к нормали экрана, с оптической и электронной (с потерей разрешения изображения) коррекцией трапецеидальных искажений проецируемых изображений.Disadvantages of front-projection systems: bright external spurious illumination of the screen leads to visual discomfort of image observation (the main optical projection parameters are significantly reduced: clarity, contrast, color reproduction and grayscale gradation range). This limits the use of projection systems in illuminated rooms and in open spaces. A five-fold increase in the projector's light output is required with an increase in the energy consumption of the backlight. To prevent shadowing of the projection by viewers, projectors in front of the screen are installed with the projection axis tilted at an angle of up to 40 ° to the normal of the screen, with optical and electronic (with loss of image resolution) keystone correction of the projected images.

Прототипом изобретения, близким по достигаемому результату, является рирпроекционная система с линзово-растровым просветным экраном (см. книгу: Макарцев В.В., Хесин А.Я., Штейеберг А.Л. Большеэкранные видеосистемы. - Москва: СП "Панас", 1993, стр. 70-83, рис.22, 23, термины и определения стр.147-155). На экране со стороны проекции располагается линза Френеля, а со стороны зрителей примыкают вертикально расположенные линзовые элементы, разделенные черными вертикальными полосами, обеспечивающие изображение высокой контрастности в ярко освещенном помещении. Линза Френеля концентрирует световой поток проектора в очень узком угле рассеяния. Чечевицеобразные линзы направляют сконцентрированный проекционный световой поток в щели между черными вертикальными полосками, рассеивая его в направлении зрителей в широком угле наблюдения. Темный экран нечувствителен к посторонним засветкам, а высокая концентрация света в узких щелях воспринимается как высокая яркость изображения.A prototype of the invention, close to the achieved result, is a rear-projection system with a lens-raster translucent screen (see book: Makartsev V.V., Khesin A.Ya., Shteyberg AL Large-screen video systems. - Moscow: JV "Panas", 1993, pp. 70-83, Fig. 22, 23, terms and definitions p. 147-155). On the screen from the projection side, a Fresnel lens is located, and from the side of the viewers there are vertically arranged lens elements separated by black vertical stripes, providing a high-contrast image in a brightly lit room. The Fresnel lens concentrates the light output of the projector at a very narrow scattering angle. Lenticular lenses direct a concentrated projection light flux into the gaps between the black vertical stripes, scattering it in the direction of the audience in a wide viewing angle. The dark screen is insensitive to extraneous light, and a high concentration of light in narrow slits is perceived as a high brightness of the image.

Преимущества рирпроекционных систем: при внешней паразитной засветке экрана прототипа обеспечивается визуально комфортное наблюдение спроецированных изображений и исключение затенения проекции зрителями (проектор располагается за экраном).Advantages of rear-projection systems: with external parasitic illumination of the prototype screen, visually comfortable observation of the projected images is ensured and the projection is not obscured by viewers (the projector is located behind the screen).

Недостатки прототипа: линзово-растровые экраны существенно снижают яркость и точность цветопередачи от центра к краю экранного изображения при наблюдении из ракурсов, близких к краю сектора расположения зрителей, за экраном необходимо затененное проекционное пространство без затенения проекции внешними объектами. Сложность конструкции, чрезмерное увеличение массы и габаритов аналогов рирпроекционных систем связанно с необходимостью размещения системы проекции в светозащищенном помещении или корпусе с проекционными зеркалами и устройством жесткого подвешивания проектора (для этого требуется большое проекционное расстояние между проектором и экраном, сравнимое с длиной диагонали изображения). При внешней яркой паразитной засветке зрительного экрана контраст наблюдаемых изображения существенно падает, яркость снижается на краях поля экранного изображения, точность цветопередачи теряется.The disadvantages of the prototype: lens-raster screens significantly reduce the brightness and color accuracy from the center to the edge of the screen image when observing from angles close to the edge of the sector of the audience, behind the screen you need a shaded projection space without obscuring the projection by external objects. The complexity of the design, an excessive increase in the mass and dimensions of analogs of rear-projection systems is associated with the need to place the projection system in a lightproof room or casing with projection mirrors and a device for rigidly hanging the projector (this requires a large projection distance between the projector and the screen, comparable to the length of the image diagonal). With external bright spurious illumination of the visual screen, the contrast of the observed image decreases significantly, the brightness decreases at the edges of the field of the screen image, the color accuracy is lost.

Указанные проблемы проекционных систем с отражающими экранами связаны с проекцией на видимую зрителем максимальную площадь экрана, а проблемы с просветными экранами связаны с необходимостью проекции под большим углом к плоскости экрана в темном светоизолированном и сравнительно большом пространстве за экраном.The indicated problems of projection systems with reflective screens are associated with projection onto the maximum screen area visible to the viewer, and problems with transparent screens are associated with the need to project at a large angle to the screen plane in a dark, light-insulated and relatively large space behind the screen.

Раскрытие изобретения.Disclosure of the invention.

Задачей, решаемой заявленным изобретением, является существенное усовершенствование конструкций проекционных систем с целью обеспечения безтеневой проекции, уменьшения массы и габаритов рирпроекционных систем, обеспечения максимального визуального комфорта наблюдения проекционных изображений при яркой внешней засветке экрана, решения комплекса вышеуказанных проблем и обеспечения новых технико-эксплуатационных параметров проекционных систем.The problem solved by the claimed invention is a significant improvement in the design of projection systems in order to ensure shadow-free projection, reduce the weight and dimensions of rear-projection systems, ensure maximum visual comfort of viewing projection images with bright external screen illumination, solve a set of the above problems and provide new technical and operational parameters for projection systems.

Единым техническим результатом, достигаемым при осуществлении заявленного изобретения, является создание конструкции проекционной системы с минимальным объемом проекционного пространства за счет проекции под острым углом к плоскости экрана или в торец световодного экрана при максимальной световой эффективности. Для фронтпроекционных систем это обеспечит проекцию без затенения изображений. Для рирпроекционных систем это исключает светоизолирование заэкранных пространств, что упрощает конструкцию, снижает массу, габариты и себестоимость системы, обеспечивает повышение важнейших параметров и обеспечит новые эффективные параметры проекционной системы.The only technical result achieved by the implementation of the claimed invention is the creation of a projection system design with a minimum projection space due to projection at an acute angle to the plane of the screen or at the end of the light guide screen with maximum light efficiency. For front projection systems, this will provide projection without image shading. For rear-projection systems, this eliminates the light insulation of the behind-the-scenes spaces, which simplifies the design, reduces the weight, dimensions and cost of the system, provides an increase in the most important parameters and provides new effective parameters for the projection system.

Дополнительным техническим результатом согласно п.2 формулы изобретения является возможность одновременного проецирования разными проекторами различных изображений для одновременного наблюдения на общем экране различных полноэкранных изображений разными зрителями, расположенными в разных секторах наблюдения.An additional technical result according to claim 2 is the possibility of simultaneously projecting different images by different projectors for simultaneous observation on the common screen of different full-screen images by different viewers located in different sectors of observation.

Дополнительным техническим результатом согласно п.п.3 и 4 формулы изобретения является максимальное или полное исключение проекционного пространства за счет проекции лучей в световодный экран через его прозрачный торец и распространение лучей вдоль экрана в объеме световода для формирования экранного изображения только локальными светорассеивателями световода. Это исключит затенение проекции, обеспечит формирование экранных изображений одновременно с двух сторон и позволит выполнять проекционную систему с экранами в виде прозрачных пластин или пластин с регулируемой прозрачностью.An additional technical result according to claims 3 and 4 of the claims is the maximum or complete exclusion of the projection space due to the projection of the rays into the light guide screen through its transparent end and the propagation of rays along the screen in the volume of the light guide to form the screen image only with local light diffusers of the light guide. This will eliminate projection shading, ensure the formation of screen images simultaneously from two sides, and allow the projection system to be implemented with screens in the form of transparent plates or plates with adjustable transparency.

Дополнительным техническим результатом согласно п.4 формулы изобретения является формирование экранного изображения при проекции лучей, соответствующих определенным элементам (пикселям) изображения, отличающихся разными углами ввода - падения на отражающие поверхности внутри экрана для вывода этих лучей экранными светорассеивателями в соответствующих координатах формирования экранного изображения.An additional technical result according to claim 4 is the formation of a screen image when projecting rays corresponding to certain elements (pixels) of the image, differing in different input angles - incidence on reflective surfaces inside the screen for the output of these rays by screen diffusers in the corresponding coordinates of the formation of the screen image.

Дополнительным техническим результатом согласно п.5 формулы является расширение видимой зрителями площади экрана с противобликовым, или матово черным покрытием, или прозрачной, или с регулируемой прозрачностью экрана. При этом сокращается площадь видимых элементов экранных изображений, что существенно повышает как требуемые оптические свойства экрана, так и визуальный комфорт наблюдения экранного изображения. При яркой внешней засветке экрана оптимально повышается четкость, контраст, точность цветопередачи, расширяется диапазон полутоновой градации и др.; существенно снижается энергопотребление и себестоимость проекционных систем. Возможно обеспечение новых параметров: одновременное наблюдение экранного изображения, объектов или фона за прозрачным или тонированным проекционным экраном, регулирование прозрачности экрана.An additional technical result according to claim 5 of the formula is the expansion of the visible area of the screen with anti-glare, or matte black coating, or transparent, or with adjustable transparency of the screen. This reduces the area of visible elements of screen images, which significantly increases both the required optical properties of the screen and the visual comfort of observing the screen image. With bright external illumination of the screen, the clarity, contrast, color accuracy are optimally improved, the range of grayscale gradation, etc. is expanded; significantly reduced power consumption and cost of projection systems. It is possible to provide new parameters: simultaneous observation of the screen image, objects or background behind a transparent or tinted projection screen, adjusting the transparency of the screen.

Дополнительным техническим результатом согласно п.6 формулы является обеспечение безтеневой проекции с дальних дистанций или безтеневой короткофокусной проекции закрепленным на краю экрана проектором с жестко сфокусированным объективом.An additional technical result according to claim 6 of the formula is to provide a shadowless projection from long distances or a shadowless short-focus projection with a projector with a rigidly focused lens fixed to the edge of the screen.

Дополнительным техническим результатом согласно п.7 формулы является конструктивное упрощение проекторов без проекционных объективов за счет формирования коллимированной подсветки диапозитивных или микрозеркальных матриц с заданным пространственным распределением лучей на экране. Это обеспечит проецирование геометрически правильных и четких изображений на плоские и криволинейные поверхности экранов.An additional technical result according to claim 7 is the constructive simplification of projectors without projection lenses due to the formation of collimated illumination of slide or micromirror matrices with a given spatial distribution of rays on the screen. This will ensure the projection of geometrically correct and clear images on the flat and curved surfaces of the screens.

Еще одним техническим результатом при использовании изобретения согласно п.8 формулы является обеспечение возможности комфортного наблюдения без стереоочков стереоизображений при свободном смещении зрителей в секторе наблюдения стереоизображений. При этом возможно на общем экране одновременное наблюдение различными зрителями различных стереоизображений из разных ракурсов видения стереоизображений.Another technical result when using the invention according to claim 8 of the formula is the possibility of comfortable viewing without stereo glasses of stereo images with free movement of viewers in the sector of observation of stereo images. In this case, it is possible on the common screen the simultaneous observation by various viewers of different stereo images from different angles of vision of stereo images.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что известная проекционная система содержит один или несколько проекторов для формирования и/или проекции трансформированных и/или трапецеидальных кадров изображений и зрительный экран. На экране сформированы светорассеиватели проекционных лучей.The specified technical result in the implementation of the invention is achieved by the fact that the known projection system contains one or more projectors for forming and / or projecting transformed and / or trapezoidal image frames and a visual screen. Projection light diffusers are formed on the screen.

Отличительная особенность заключается в том, что светорассеиватели фронпроекционного или рипроекционного экрана выполнены из дискретных сферических микрозеркал, и/или микролинз, и/или микрофоконов, и/или микропризм, выступающих над поверхностью экрана или сформированных в объеме экрана. Светорассеиватели расположены на экране дискретно или в растровом порядке и ориентированы на фронтпроекционном или рирпроекционном экране так, чтобы с максимальной световой эффективностью захватывать (входными окнами этих светорассеивателей) все проекционные лучи, направленные под острым углом к плоскости экрана или в световодном экране захватывать проекционные лучи, направленные в прозрачный торец пластины световодного экрана с последующим отклонением и рассеиванием проекционных лучей в сектор наблюдения экранных изображений с равномерной по полю яркостью.A distinctive feature is that the diffusers of the front-projection or rip-projection screen are made of discrete spherical micro-mirrors and / or microlenses and / or micro-glasses and / or microprisms protruding above the screen surface or formed in the bulk of the screen. The diffusers are located on the screen in a discrete or raster order and are oriented on the front projection or rear projection screen so as to capture (with the input windows of these diffusers) all projection beams directed at an acute angle to the plane of the screen or capture projection beams directed at an acute angle to the screen into the transparent end face of the plate of the light guide screen, followed by deflection and scattering of projection rays into the observation sector of screen images with avnomernoy brightness across the field.

Согласно п.2 формулы изобретения проекционная система содержит два или несколькими проекторов для одновременной проекции изображений на общий экран. Проекторы расположены в разных ракурсах проекции на этот экран, например с одной стороны экрана на разной дистанции друг от друга или с противоположных сторон экрана. Система отличается тем, проекторы ориентированы для одновременной проекции на общий экран различных полноэкранных изображений под различными ракурсами. Светорассеиватели экрана выполнены из микрозеркал и/или микролинз и/или микрофоконов. Светорассеиватели выполнены по оптической схеме избирательного захвата каждого проекционного пучка лучей определенного проектора и рассеивания этого пучка в соответствующий сектор наблюдения одного полноэкранного изображения. Это обеспечивает одновременное наблюдение различных полноэкранных изображений (формируемых разными проекторами), наблюдаемых разными зрителями, расположенными в разных секторах наблюдения.According to claim 2, the projection system comprises two or more projectors for simultaneously projecting images onto a common screen. Projectors are located in different angles of projection onto this screen, for example, from one side of the screen at different distances from each other or from opposite sides of the screen. The system differs in that projectors are oriented for simultaneous projection onto the common screen of various full-screen images from different angles. Screen diffusers are made of micromirrors and / or microlenses and / or microphones. The diffusers are made according to the optical scheme of selective capture of each projection beam of rays of a particular projector and the scattering of this beam in the corresponding sector of observation of one full-screen image. This allows simultaneous observation of various full-screen images (generated by different projectors) observed by different viewers located in different sectors of observation.

В другом варианте проекционной системы согласно п.3 формулы изобретения проекционная система отличается тем, что зрительный экран выполнен в виде световода в форме плоскопараллельной пластины, или слоистого, или многополосного световода. Сердцевина световода имеет постоянный показатель преломления и выполнена с прозрачными торцевыми входными окнами для ввода в световод параллельных проекционных лучей. На поверхности световода локально по площади экрана расположены точечные или растровые светорассеиватели. Светорассеиватели сформированы в объеме или на поверхности световода и выполнены с оптической схемой для захвата проекционных лучей в световоде и последующего вывода этих лучей из световода с рассеиванием в определенных координатах формирования экранного изображения. Проектор или проекторы выполнены с оптической системой формирования узких (коллимированных) параллельных проекционных лучей. Проекторы ориентированы на экран для обеспечения точного ввода этих лучей через торец или торцы световода в определенные координаты падения лучей на отражающие внутренние поверхности световода с расчетом распространения определенных проекционных лучей вдоль световода до определенных светорассеивателей за счет многократного внутреннего отражения от поверхностей (между светорассеивателями) световода.In another embodiment of the projection system according to claim 3, the projection system is characterized in that the visual screen is made in the form of a fiber in the form of a plane-parallel plate, or a layered or multiband fiber. The core of the fiber has a constant refractive index and is made with transparent end entrance windows for inputting parallel projection beams into the fiber. On the surface of the fiber, locally distributed over the screen area are point or raster diffusers. The diffusers are formed in the volume or on the surface of the fiber and are made with an optical circuit for capturing projection beams in the fiber and subsequently outputting these rays from the fiber with scattering in certain coordinates of the formation of the screen image. The projector or projectors are made with an optical system for forming narrow (collimated) parallel projection beams. The projectors are oriented to the screen to ensure accurate input of these rays through the end or ends of the fiber into specific coordinates of the incidence of rays on the reflecting inner surfaces of the fiber with the calculation of the propagation of certain projection rays along the fiber to certain diffusers due to multiple internal reflection from the surfaces (between the diffusers) of the fiber.

Согласно п.4 формулы изобретения проекционная система отличается тем, что в световодном зрительном экране сердцевина световода выполнена с клиновидно суженной толщиной световода по направлению распространения лучей в световоде от входного торца световода до противоположного торца. Сердцевина имеет постоянный показатель преломления и покрыта оболочкой или оптическим входным окном светорассеивателя с постоянным или ступенчатым показателем преломления, меньшим показателя преломления сердцевины. Для проекционной системы с любым вариантом световодного экрана проектор выполнен с оптической системой формирования проекционных лучей, формирующих различные элементы проецируемого изображения, отличающихся различными углами и координатами ввода этих лучей в торец световода. Это обеспечивает распространение вдоль световода каждого определенного луча до его захвата и вывода определенным светорассеивателем из световода в соответствующей координате экранного изображения с последующим рассеиванием всех проекционных лучей светорассеивателями в сектор наблюдения экранного изображения.According to claim 4 of the invention, the projection system is characterized in that in the light guide optical screen, the core of the light guide is made with a tapered narrowed thickness of the light guide in the direction of propagation of the rays in the light guide from the input end of the light guide to the opposite end. The core has a constant refractive index and is covered by a shell or optical input diffuser window with a constant or stepwise refractive index lower than the core refractive index. For a projection system with any variant of the light guide screen, the projector is made with an optical system for generating projection rays forming various elements of the projected image, differing in different angles and coordinates of the input of these rays into the end of the fiber. This ensures that each specific beam propagates along the fiber until it is captured and output by a specific diffuser from the fiber in the corresponding coordinate of the screen image, followed by the scattering of all projection beams by light diffusers into the observation sector of the screen image.

Согласно п.5 формулы изобретения проекционная система, выполненная по пп.1-4, отличается тем, что видимые зрителями выходные окна светорассеивателей экрана выполнены с минимальной площадью, многократно меньшей видимой зрителями площади экрана вокруг этих окон. Площадь экрана вокруг выходных окон светорассеивателей выполнена с противобликовым или матово-черным покрытием или с матово-черной съемной сеткой. В другом варианте площадь экрана вокруг выходных окон светорассеивателей выполнена оптически прозрачной или закрыта сетчатым оптическим светофильтром или выполнена с фотохромным покрытием для регулирования степени прозрачности экрана ультрафиолетовой засветкой.According to claim 5, the projection system made according to claims 1 to 4 is characterized in that the output windows of the screen diffusers visible to the viewers are made with a minimum area many times smaller than the viewable area of the screen around these windows. The screen area around the exit windows of the diffusers is made with anti-glare or matte black coating or with a matte black removable mesh. In another embodiment, the screen area around the exit windows of the diffusers is made optically transparent or covered by a mesh optical filter or made with a photochromic coating to control the degree of transparency of the screen with ultraviolet light.

Согласно п.6 формулы изобретения проекционная система, выполненная по п.п.1, 2 и п.5, отличается тем, что проектор или несколько проекторов выполнены с проекционными телеобъективами для проекции с дальней дистанции от экрана. В другом варианте проектор с короткофокусным объективом и установлен на минимальной дистанции от края экрана или жестко закреплен к торцевой части экрана. Для обоих вариантов с определенной торцевой стороны экрана (или несколько зеркал на каждой из нескольких торцевых сторон экрана) закреплено плоское зеркало площадью, соответствующей размерам отражаемой на экран этим зеркалом проекции. Зеркало наклонено относительно оси отражаемой проекции и плоскости экрана (в соответствии с расположением проектора относительно экрана) для отклонения проекционных лучей зеркалом под острым углом к поверхности экрана. Все проекторы обеспечивают проекцию трансформированного трапецеидального кадра с увеличением размера проекции в пределах площади зеркала и экрана.According to claim 6, a projection system made according to claims 1, 2 and 5, characterized in that the projector or several projectors are made with projection telephoto lenses for projection from a distance from the screen. In another embodiment, the projector is with a short-focus lens and is installed at a minimum distance from the edge of the screen or is rigidly fixed to the end of the screen. For both options, a flat mirror with an area corresponding to the dimensions of the projection reflected on the screen is fixed from a certain end side of the screen (or several mirrors on each of several end faces of the screen). The mirror is inclined relative to the axis of the reflected projection and the plane of the screen (in accordance with the location of the projector relative to the screen) to deflect the projection rays by the mirror at an acute angle to the surface of the screen. All projectors provide projection of a transformed trapezoidal frame with an increase in projection size within the area of the mirror and screen.

Согласно п.7 формулы изобретения проекционная система с экранами, выполненными по любому из п.п.1-6, отличается тем, что диапроектор или проектор с просветной или микрозеркальной матрицей выполнены с оптической схемой коллимированной подсветки (формирующей проекционное изображение) диапозитивов или проекционных матриц. Подсветка выполнена с линзовым конденсором или зеркальным рефлектором для обеспечения веерного пространственного распределения проекционных лучей, чтобы каждый проекционный луч падал на соответствующий светорассеиватель в соответствующей координате экрана с расширением апертур лучей на экране для получения четкого с правильной геометрией кадра наблюдаемого экранного изображения.According to claim 7, a projection system with screens made according to any one of claims 1 to 6 is characterized in that a slide projector or a projector with a luminous or micromirror matrix is made with an optical collimated illumination circuit (forming a projection image) of transparencies or projection matrices . The illumination is made with a lens condenser or mirror reflector to provide a fan-shaped spatial distribution of projection rays, so that each projection ray falls on the corresponding diffuser in the corresponding coordinate of the screen with the extension of the aperture of the rays on the screen to obtain a clear, with the correct frame geometry, of the observed screen image.

Согласно п.8 формулы изобретения проекционная система, выполненная согласно п.п.1-7, отличается тем, что проекторы выполнены по оптической схеме для формирования стереопроекции. Проекционный экран выполнен со светорассеивателями в виде микролинзовых и/или микрозеркальных стереорастров для захвата проекционных лучей и пространственной селекции левого и правого изображений стереопары в зоны видения левого и правого изображений стереопары соответственно левыми и правыми глазами зрителей. Для комфортного безочкового наблюдения стереоизображений из любого ракурса в секторе наблюдения стереоизображений или при боковом смещении зрителей, система выполнена с полуавтоматическим корректором с ручным управлением коррекции сопряжения системы стереопроекции (сопряжения зон видения стереоизображений с глазами соответствующего зрителя). В другом варианте для автоматического сопряжения системы стереопроекции (зон видения стереоизображения) с глазами определенного зрителя система выполнена с автокорректором и связанным с этим автокорректором датчиком отслеживания координат глаз зрителя или зрителей. Экран и/или растровая система экрана или проекторы содержат привод, связанный с этими корректорами или автокорректорами, для обеспечения (в соответствие определенным вариантом конструкции системы коррекции) сопряжения зон видения левых и правых кадров стереоизображений на экране с соответствующими глазами зрителей, например, путем поворота стереоэкрана вокруг его вертикальной оси, или смещением линзового растра, или смещением вдоль экрана стереообъективов стереопроекторов. Этим также обеспечивается возможность проекционной стереосистемы для одновременного наблюдения на общем стереоэкране различных полноэкранных стереоизображений разными зрителями из различных ракурсов наблюдения и с возможностью свободного смещения зрителей.According to claim 8, a projection system made according to claims 1 to 7 is characterized in that the projectors are made according to the optical scheme for forming a stereo projection. The projection screen is made with diffusers in the form of microlens and / or micromirror stereo rasters for capturing projection beams and spatial selection of the left and right images of the stereo pair in the viewing zones of the left and right images of the stereo pair, respectively, with the left and right eyes of the viewers. For comfortable bespectacled observation of stereo images from any angle in the stereo viewing sector or with lateral displacement of the audience, the system is made with a semi-automatic corrector with manual control of the correction of the stereo projection system (pairing the zones of vision of stereo images with the eyes of the corresponding viewer). In another embodiment, for automatically pairing a stereo projection system (stereo vision zones) with the eyes of a specific viewer, the system is configured with an auto-corrector and a sensor for tracking the coordinates of the eye of the viewer or viewers associated with this auto-corrector. The screen and / or screen raster system or projectors contain a drive associated with these correctors or auto-correctors to provide (in accordance with a particular version of the correction system design) pairing of the viewing zones of the left and right frames of the stereo images on the screen with the corresponding eyes of the audience, for example, by rotating the stereo screen around its vertical axis, or by displacement of the lens raster, or by displacement along the screen of stereo lenses of stereo projectors. This also provides the possibility of a projection stereo system for simultaneous observation on a common stereo screen of various full-screen stereo images by different viewers from different viewing angles and with the possibility of free movement of viewers.

Краткое описание чертежей.A brief description of the drawings.

На фигуре 1 изображен вид сбоку проекционной системы для проекции и наблюдения изображений с обеих сторон экрана и двумя проекторами в верхнем торце экрана и отражающими торцевыми зеркалами (в нижнем торце экрана), на фигуре 2 изображена левая лицевая сторона экрана.Figure 1 shows a side view of a projection system for projecting and observing images from both sides of the screen and two projectors at the upper end of the screen and reflecting end mirrors (at the lower end of the screen), Fig. 2 shows the left front side of the screen.

На фигуре 3 изображен вид сбоку рирпроекционной системы со световодным зрительным экраном (с просветом световода через торец экрана), а на фигуре 4 изображена левая лицевая сторона этого экрана.Figure 3 shows a side view of the rear projection system with a fiber optic visual screen (with the light guide through the end of the screen), and figure 4 shows the left front side of this screen.

На фигуре 5 (а) изображены оптические схемы фронтпроекционного экрана, а на фигуре 5(в) оптическая схема рирпроекционного экрана с вариантами формы светорассеивателей (с видами в поперечном сечении экрана).Figure 5 (a) shows the optical schemes of the front projection screen, and figure 5 (c) shows the optical scheme of the rear projection screen with light diffuser shapes (with cross-sectional views of the screen).

На фигуре 6 изображен вид в плане оптической схемы в поперечном сечении зрительного экрана с линзовым стереорастром и системой автокоррекции для оптического совмещения зон стереоскопического видения с глазами зрителя.The figure 6 shows a plan view of an optical circuit in cross section of a visual screen with a stereo lens and an auto-correction system for optical alignment of stereoscopic vision zones with the viewer’s eyes.

Варианты осуществления изобретения.Embodiments of the invention.

В первом варианте проекционной системы на фигурах 1 и 2 зрительный экран 7 выполнен в виде плоской тонкой пластины, на верхнем торце экрана закреплены (для постоянной фокусировки) проекторы. В нижнем торце этого экрана установлены плоские зеркала 2а и 2б для отражения проекционных лучей этих проекторов на обе стороны экрана 1. На одной лицевой стороне экрана а и другой лицевой стороне б экрана в площади наблюдения экранных изображений сформированы светорассеиватели 3а и 3б. Светорассеиватели конструктивно выполнены и ориентированы для захвата проекционных лучей α₁ и α₂ (отраженных зеркалами на экран), последующего отклонения и рассеяния этих лучей светорассеивателями в пределах угла β₁ и угла β₂ соответствующих секторов наблюдения экранных изображений со сторон а и в экрана. Поверхности экрана 1а и 1б вокруг светорассеивателей выполнены с противобликовьм или черным матовым покрытием, или прозрачны, или для регулирования прозрачности внешней ультрафиолетовой засветкой покрыты фотохромной пленкой. Проекционные оси проекторов и зеркала ориентированы для направления проекционных лучей α₁ под острыми углами к поверхности 1а экрана, а лучей α₂ к поверхности 1б этого экрана.In the first embodiment of the projection system in figures 1 and 2, the visual screen 7 is made in the form of a flat thin plate, projectors are fixed on the upper end of the screen (for constant focusing). At the lower end of this screen, flat mirrors 2a and 2b are installed to reflect the projection beams of these projectors on both sides of the screen 1. On one front side of the screen a and the other front side b of the screen, light diffusers 3a and 3b are formed in the viewing area of the screen images. The diffusers are structurally made and oriented for capturing projection beams α ₁ and α ₂ (reflected by mirrors on the screen), subsequent deflection and scattering of these rays by diffusers within the angle β ₁ and angle β _{2 of the} corresponding observation sectors of the screen images from the sides a and the screen. The screen surfaces 1a and 1b around the diffusers are made with an anti-glare or black matte coating, or are transparent, or are coated with a photochromic film to regulate the transparency of the external ultraviolet light. The projection axes of the projectors and mirrors are oriented to direct the projection rays α ₁ at sharp angles to the surface 1a of the screen, and the rays α ₂ to the surface 1b of this screen.

В другом варианте проекционной системы на фигурах 3 и 4 зрительный экран выполнен из двух параллельных плоских прозрачных световодов 1в и 1г с прозрачными скошенными входными торцами для ввода проекционных лучей α₃ и α₄. Внизу перед входным торцом световода 1в расположен проектор 2в, а перед торцом световода 1г расположен проектор 2г. На лицевых сторонах экрана в и г поверхностей световодов 1в и 1г в площади наблюдения экранных изображений сформированы светорассеиватели 3в и 3г. Эти светорассеиватели предназначены для захвата лучей α₃ и α₄, проецируемых соответственно проекторами 2в и 2г, вывода этих лучей из световодов, отклонения и рассеяния этих лучей соответственно в углах β₃ и β₄ секторов наблюдения экранных изображений со сторон в и г. Световоды предназначены для распространения проецируемых лучей до определенных светорассеивателей путем многократного полного внутреннего отражения этих лучей от поверхностей этих световодов.In another embodiment of the projection system in figures 3 and 4, the visual screen is made of two parallel flat transparent optical fibers 1B and 1G with transparent beveled input ends to input projection rays α ₃ and α ₄ . At the bottom of the front end of the fiber 1b is the projector 2b, and in front of the end of the fiber 1g there is a 2g projector. Light diffusers 3b and 3g are formed on the front sides of the screen c and d of the surfaces of the optical fibers 1c and 1g in the observation area of the screen images. These diffusers are designed to capture the rays α ₃ and α ₄ projected by the projectors 2c and 2d, outputting these rays from the optical fibers, deflecting and scattering these rays, respectively, at the angles β ₃ and β _{4 of the} viewing sectors of the screen images from the sides in and d. The optical fibers are designed for the propagation of projected rays to certain light diffusers by multiple total internal reflection of these rays from the surfaces of these optical fibers.

На фигуре 5(а) на проекционном зрительном экране 1 каждый светорассеиватель 4 выполнен с положительной микролинзой 5 и наклонным плоским микрозеркалом 6. Со стороны зрителей на поверхности светорассеивателей вокруг входных и выходных окон нанесено противобликовое матово черное или фотохромное покрытие 7. Микролинза 5 предназначена для захвата и рассеивания (фокусировкой) луча в угле β₅ сектора наблюдения экранного изображения. Микрозеркало 6 предназначено для отклонения сфокусированного луча и вывода этого луча через прозрачное с малой площадью выходное окно светорассеивателя.In figure 5 (a) on the projection visual screen 1, each diffuser 4 is made with a positive microlens 5 and an inclined flat micro-mirror 6. From the side of the viewers, a reflective matte black or photochromic coating is applied around the entrance and exit windows of the diffusers 7. Microlens 5 is designed to capture and scattering (focusing) the beam in the angle β _{5 of} the observation sector of the screen image. The micromirror 6 is designed to deflect the focused beam and output this beam through a transparent diffuser exit window of the diffuser.

В другом варианте на фигуре 5 (в) каждый светорассеиватель выполнен с микропризмой 6(в) для отклонения лучей в зеркальный фокон 6(г), рассеивающий лучи в сектор наблюдения изображений. В других вариантах на экране для отклонения и одновременного рассеивания лучей в угле β₆ сектора наблюдения изображения установлены только сферические или параболические микрозеркала 6а.In another embodiment, in FIG. 5 (c), each diffuser is made with a microprism 6 (c) for deflecting rays into a mirror focon 6 (d), which scatters the rays into the image observation sector. In other embodiments, only spherical or parabolic micromirrors 6a are installed on the screen for deflecting and simultaneously scattering rays in the angle β _{6 of} the image observation sector.

На фигуре 6 стереоскопическая проекционная система содержит зрительный экран 1 со светорассеивателями 4л для формирования элементов изображения левого кадра стереопары и светорассеивателями 4n - элементов изображения правого кадра стереопары. Со стороны зрителей на экране установлен подвижно по стрелке δ стереоскопический линзовый растр 8 для оптической селекции кадров стереопары. Микролинзовый стереорастр 8 связан с приводом 9 автокорректора 10. Автокорректор связан с датчиком 11 отслеживания (с помощью лучей γ, отраженных от лица зрителя) пространственного расположения глаз зрителя относительно зон видения стереоизображения. Автокорректор предназначен для оптического сопряжения зоны видения лучей βл левого изображения с левым глазом 12л зрителя, а зоны видения лучей βn правого изображения соответственно с правым глазом 12n этого зрителя. При комфортном расположении и боковом смещении зрителя перед экраном это обеспечивает безочковое постоянное наблюдение стереоэффекта.In figure 6, the stereoscopic projection system comprises a visual screen 1 with 4l diffusers for generating image elements of the left frame of the stereo pair and light diffusers 4n - image elements of the right frame of the stereo pair. On the screen side of the viewers, a stereoscopic lens raster 8 is mounted movably in the direction of the arrow δ for optical selection of stereo pair frames. A stereo micro-lens 8 is connected to the drive 9 of the auto-corrector 10. The auto-corrector is connected to a tracking sensor 11 (using rays γ reflected from the viewer’s face) of the spatial arrangement of the viewer's eyes relative to the zones of vision of the stereo image. The auto-corrector is intended for optical conjugation of the zone of vision of rays βn of the left image with the left eye of 12l of the viewer, and the zone of vision of rays of βn of the right image, respectively, with the right eye 12n of this viewer. With a comfortable location and lateral displacement of the viewer in front of the screen, this provides a bespectacular continuous observation of the stereo effect.

Заявленная проекционная система работает следующим образом.The claimed projection system operates as follows.

В первом варианте проекционной системы на фигуре 1 и 2 два проектора 2а и 2б, выполнены с трапецеидальными кадрами или трансформируют в трапецеидальные кадры два проецируемых изображения. Оптической или электронной трансформацией проецируемое изображение расширяют по горизонтали до ширины экрана, а по вертикали сужают на оптимальную ширину изображения, многократно меньшую размера высоты экрана. Проекционные лучи α₁ и α₂ направлены от проекторов на соответствующие торцевые зеркала 2а и 2б, а зеркала отражают эти лучи на соответствующие стороны 1а и 1б экрана 1 под определенным малым углом к поверхности экрана. Проекционные лучи сужены в поперечном сечении в пределах площади входного окна светорассеивателя с учетом точного и полного захвата каждого отдельного определенного луча одним определенным светорассеивателем 3а или 3б. Проекторами и светорассеивателями формируют полноэкранные одинаковые или различные изображения, наблюдаемые разными зрителями одновременно с двух сторон экрана без оптических помех. Черное покрытие видимой поверхности экрана вокруг выходных окон светорассеивателей может поглощать паразитную засветку более чем на 98%.In the first embodiment of the projection system in FIGS. 1 and 2, two projectors 2a and 2b are made with trapezoidal frames or two projected images are transformed into trapezoidal frames. By optical or electronic transformation, the projected image is expanded horizontally to the width of the screen, and vertically narrowed to the optimal image width, many times smaller than the height of the screen. The projection rays α ₁ and α _{2 are} directed from the projectors to the corresponding end mirrors 2a and 2b, and the mirrors reflect these rays on the corresponding sides 1a and 1b of the screen 1 at a certain small angle to the screen surface. The projection beams are narrowed in cross section within the area of the diffuser inlet window, taking into account the accurate and complete capture of each individual defined beam by one particular diffuser 3a or 3b. Projectors and diffusers form full-screen identical or different images observed by different viewers simultaneously from two sides of the screen without optical interference. The black coating of the visible surface of the screen around the output windows of the diffusers can absorb spurious illumination by more than 98%.

На фигурах 3 и 4 вариант проекционной системы со зрительным экраном из двух плоскопараллельных световодов работает следующим образом. Внизу со стороны торца экрана 1в и 1г проекторы 2в и 2г формируют световые потоки проецируемых изображений в виде узко расходящихся (коллимированных) лучей α₃ и соответственно α₄. Проектор 2в снизу через скошенный прозрачный торец световода 1в проецирует лучи α₃. Эти лучи многократно отражаются внутри световода в виде лучей α₃, расходящихся до точек определенных светорассеивателей 3в, затем выводятся, отклоняются и рассеиваются этими светорассеивателями в широком угле β₁ сектора наблюдения экранного изображения со стороны в экрана 1в. Аналогично проектором 2г проецируются и формируются экранные изображения для наблюдения с противоположной стороны г экрана 1г.In figures 3 and 4, a variant of a projection system with a visual screen of two plane-parallel optical fibers operates as follows. At the bottom, from the side of the screen end 1c and 1d, the projectors 2c and 2g form the light fluxes of the projected images in the form of narrowly diverging (collimated) rays α ₃ and, accordingly, α ₄ . The projector 2c from below through the beveled transparent end of the fiber 1b projects rays α ₃ . These rays are repeatedly reflected inside the fiber in the form of rays α ₃ diverging to the points of certain diffusers 3c, then they are output, rejected and scattered by these diffusers in a wide angle β _{1 of} the viewing sector of the screen image from the side into the screen 1c. Similarly, the projector 2g projects and forms screen images for observation from the opposite side of the g screen 1d.

На фигуре 5 (а) представлен фронтпроекционный экран 1 со светорассеивателями 4 в виде микролинз 5 сопряженными с плоскими наклонными микрозеркалами 6. Со стороны зрителей вокруг выходных окон светорассеивателей нанесено матовое черное покрытие 7, которым поглощается (более чем на 98%) паразитная засветка экрана. Светорассеиватели обеспечивают полный захват прямых проекционных лучей α (направленных под острым малым углом к плоскости экрана), затем фокусируют эти лучи микролинзами 5 и затем отклоняют эти лучи микрозеркалами 6 для рассеивания этих лучей в угле β₅ сектора наблюдения экранного изображения.Figure 5 (a) shows a front projection screen 1 with diffusers 4 in the form of microlenses 5 paired with flat oblique micromirrors 6. From the side of the viewers, a matte black coating 7 is applied around the exit windows of the diffusers, which absorbs (more than 98%) the stray screen illumination. The diffusers provide full capture of direct projection rays α (directed at an acute small angle to the plane of the screen), then focus these rays with microlens 5 and then deflect these rays with micro-mirrors 6 to scatter these rays in the angle β _{5 of} the viewing sector of the screen image.

На фигуре 5(б) представлен рирпроекционный экран 1 с различными вариантами светорассеивателей и покрытий экрана. В верхней части экрана светорассеиватель выполнен в форме отклоняющей проекционные лучи оптической микропризмы 6в, сопряженной с зеркально-сферическим или зеркально-параболическим фоконом (зазеркаленным отверстием) 6г. Ниже по высоте экрана расположены светорассеиватели с выступающими над поверхностью экрана сферическими или параболическими микрозеркалами 6а для одновременного отклонения и фокусировки проекционных лучей в минимальной площади выходных окон светорассеивателей. В светорассеивателях (в средней по высоте части экрана) микрозеркала светорассеивателей сопряжены с отверстиями д (в форме полого фокона) и обеспечивают принудительную вентилляцию от пыли выходных окон для автоматической очистки экрана внутренним воздушным давлением струей вентилятора, обдувающего экран с тыльной стороны.Figure 5 (b) shows the rear projection screen 1 with various options for light diffusers and screen coatings. At the top of the screen, the diffuser is made in the form of an optical microprism 6c that deflects projection beams, coupled to a mirror-spherical or mirror-parabolic focon (mirror hole) 6g. Below the height of the screen are light diffusers with spherical or parabolic micromirrors 6a protruding above the screen to simultaneously deflect and focus the projection beams in the minimum area of the output windows of the diffusers. In the diffusers (in the middle part of the screen in height), the diffuser micromirrors are coupled with holes d (in the form of a hollow focal) and provide forced ventilation of dust from the exit windows to automatically clean the screen with internal air pressure with a fan blowing the back of the screen.

В светорассеивателе 6а (в нижней по высоте части экрана) микрозеркала 6а сопряжены с прозрачными выходными окнами между зачерненной площадью 7а экрана. Экраны (в площади экрана за выходными окнами) могут быть прозрачными, или покрыты противобликовой черной матовой краской 7а или съемной черной сеткой 7а, или иметь фотохромное покрытие 7а (для регулирования прозрачности экрана с помощью ултрафиолетовой подсветки). Угол β₆ - угол рассеяния проекционных лучей микрозеркалами в сектор наблюдения экранных изображений.In the diffuser 6 a (in the lower part of the screen height), the micromirrors 6 a are coupled with transparent output windows between the blackened screen area 7 a. Screens (in the area of the screen behind the exit windows) can be transparent, or coated with anti-reflective matte black paint 7a or removable black mesh 7a, or have a photochromic coating 7a (for adjusting the transparency of the screen using ultraviolet light). Angle β ₆ is the scattering angle of projection beams by micromirrors in the observation sector of screen images.

В стереопроекционной системе на фигуре 6 стереопроекторами формируют автостереограмму в виде чередующихся по горизонтали вертикальных полосок левого и правого изображения стереопары. Стереорастром 8 левое изображение проецируется в зону видения левым глазом, а правое изображение - в зону видения правым глазом. Фоточувствительный датчик 11 принимает лучи γ, отраженные от лица зрителя для определения датчиком местоположение глаз в пространстве по контрасту изображения глаз и лица. Датчик 11 формирует управляющий сигнал, выдаваемый на автокорректор 10. Приводом 9 автокорректор автоматически смещает стереорастр до оптимального совмещения зон видения левого изображения с левым глазом 12л зрителя, а зоны видения правого изображения (лучей β_n) соответственно с правым глазом 12n.In the stereoprojection system of FIG. 6, auto-stereograms are formed by stereoprojectors in the form of horizontal stripes of left and right stereopairs alternating horizontally. With stereo 8, the left image is projected into the vision zone with the left eye, and the right image is projected into the vision zone with the right eye. The photosensitive sensor 11 receives rays γ reflected from the viewer’s face to determine by the sensor the location of the eyes in space by the contrast of the image of the eyes and face. The sensor 11 generates a control signal output to the auto-corrector 10. With a drive 9, the auto-corrector automatically shifts the stereo image to the optimal combination of the viewing areas of the left image with the left eye of the viewer 12l and the viewing areas of the right image (rays β _n ), respectively, with the right eye 12n.

Оптимальным вариантом выполнения проекционной системы для использования в условиях высокой запыленности или атмосферных осадков является выполнение конструкции проекционной системы с закрытым от света, пыли и влаги проекционным пространством за экраном, в котором размещается проектор и тыльная сторона рирпроекционного экрана. Проектор можно разместить на любой дистанции от экрана, а трансформированную проекцию направить на горизонтальное или вертикальное входное окно световодного экрана или торцевое зеркало фронтпроекционного или рирпроекционного экранов (защищенных от пыли и осадков).The optimal embodiment of the projection system for use in conditions of high dust or atmospheric precipitation is to perform the design of the projection system with a projection space closed behind the screen, which houses the projector and the rear side of the rear projection screen. The projector can be placed at any distance from the screen, and the transformed projection can be directed to the horizontal or vertical entrance window of the light guide screen or the front mirror of the front-projection or rear-projection screens (protected from dust and precipitation).

Другим оптимальным вариантом проекционной системы является конструкция для проекции на поверхности или внутри стекол очков. Для этого на стекло очков со стороны проекции или наблюдения изображений закреплена пленка со светорассеивателями. При этом микроминиатюрные светорассеиватели на стеклах очков выполнены невидимыми зрителю для обеспечения видимости наружных объектов, наблюдаемых сквозь площади стекол очков вокруг светорассеивателей. Ультрафиолетовой подсветкой фотохромного слоя внутри толщи стекол или снаружи этих стекол регулируется прозрачность стекол очков для лучшего наблюдения спроецированных изображений на темном фоне. Для высокой световой эффективности проекции в очках светорассеиватели выполнены с минимальным углом рассеивания проекционных лучей только в площадь зрачков глаз, что в сотни раз уменьшит энергопотребление микропроекторов. При этом обеспечивается отличная стереоскопия в сверхшироком угле поля зрения до 140°, с широким диапазоном градаций полутонов, повышенной яркостью, точной цветопередачей и высоким контрастом и высоким разрешением. Такие параметры невозможно обеспечить на стереоэкранах известных стереопроекционных систем.Another optimal projection system is a design for projection on the surface or inside the glasses. To do this, a film with light diffusers is fixed to the glass of glasses from the side of the projection or observation of images. In this case, the micro-miniature diffusers on the glasses of glasses are made invisible to the viewer to ensure the visibility of external objects observed through the area of the glasses of glasses around the diffusers. The ultraviolet illumination of the photochromic layer inside the glass or on the outside of these glasses adjusts the transparency of the glasses in order to better observe the projected images on a dark background. For high luminous efficiency of the projection in the glasses, the diffusers are made with a minimum scattering angle of projection rays only into the pupil area of the eyes, which will reduce the power consumption of microprojectors by a factor of hundreds. This provides excellent stereoscopy in an ultra-wide field of view angle of up to 140 °, with a wide range of grayscale gradations, increased brightness, accurate color reproduction and high contrast and high resolution. Such parameters cannot be provided on stereo screens of known stereo projection systems.

Предлагаемые проекционные моноскопические и стереоскопические системы обеспечат оптимальные оптические и конструктивные параметры, которые невозможно получить в лучших мировых аналогах. Возможность одновременного наблюдения различных полноэкранных моно-стереоизображений разными зрителями из разных ракурсов при любой паразитной засветке экрана, комфортного безочкового наблюдения стереоизображений в любом ракурсе и при боковом смещении зрителей, высокоэффективная сверхшироформатная стереопроекция на стеклах очков и другие эффективные параметры предлагаемых проекционных систем подтверждают высокий изобретательский уровень.The proposed projection monoscopic and stereoscopic systems will provide optimal optical and structural parameters that cannot be obtained in the best world analogues. The possibility of simultaneous observation of different full-screen mono-stereo images by different viewers from different angles at any stray screen illumination, comfortable bespectacled observation of stereo images from any angle and with lateral displacement of viewers, highly effective super widescreen stereo projection on glasses and other effective parameters of the proposed projection systems confirm a high inventive step.

Промышленная применимостьIndustrial applicability

Все предлагаемые проекционные системы можно серийно изготовить по известным технологиям производства проекторов, стереопроекторов, проекционной оптики и зрительных экранов со светоотражателями или линзовыми растрами. Для автокоррекции стереопроекционной системы могут быть использованы известные системы автокоррекции смещения объектов с датчиками слежения за контрастными элементами объектов с целью определения пространственной ориентации этих объектов и автоматической адаптации системы к комфортным условиям наблюдения изображений. Поэтому промышленная осуществимость изобретения очевидна.All of the proposed projection systems can be mass-produced using well-known technologies for the production of projectors, stereo projectors, projection optics and visual screens with reflectors or lens rasters. For autocorrection of a stereo projection system, known autocorrection systems for displacing objects with tracking sensors for contrasting elements of objects can be used to determine the spatial orientation of these objects and automatically adapt the system to comfortable conditions for observing images. Therefore, the industrial feasibility of the invention is obvious.

Claims

1. A projection system comprising a visual screen, at least one projector mounted on the side of the end of the visual screen, diffusers located on the visual screen, configured to capture projection beams and mounted so as to reflect or deflect projection beams into the viewing sector of the image, different the fact that the input and output windows of the diffusers have an area many times smaller than the area of the visual screen, provides a combination of the cross section of the projection rays with the input windows diffusers, light-diffusers are designed to capture the projection rays directed from the screen end of the optic along its surface.

2. The projection system according to claim 1 with two or more projectors located in different angles of simultaneous projection of images on the visual screen, characterized in that for the simultaneous observation of different full-screen images by different viewers located in different sectors of observation, the projectors are oriented to the screen for simultaneous projections of various full-screen images into different sectors for separate observation of these projections, and screen diffusers are made of micromirrors and / or microlenses and / or mikrofokonov optical circuit selectively simultaneously capture the projection of each beam projector certain rays scattering of the beam of rays in the corresponding sector of observation of the full-screen image and scattering other projection beams in other sectors of observation.

3. The projection system according to claim 1, characterized in that the visual screen is made in the form of a fiber with the form of a plane-parallel plate or a multilayer or multi-band fiber, the fibers have a core with a constant refractive index and transparent input ends to enter the projection rays into the fiber and propagate these rays along the fiber due to multiple total internal reflection, on the surface of the fiber locally over the screen area there are light diffusers for selective capture, output from the beam and scattering of individual projection beams in certain coordinates of the formation of the screen image, for which the projector or projectors are made with an optical system for generating the projection beam from thin parallel rays, the projectors are oriented to the screen to direct these rays to the ends of the fiber to specific coordinates of the incidence of each beam inside the fiber surface taking into account the passage of each specific beam to the corresponding diffuser.

4. The projection system according to claim 3, characterized in that the core of the fiber of the screen is made with a tapered narrowed thickness in the direction of propagation of rays in the fiber from the input end of the fiber, the core has a constant refractive index and is covered with a shell or optical input window of the diffuser with a constant or step indicator refraction, less than the refractive index of the core, in any embodiment of the light guide screen, the projector is made with an optical system for generating projection beams different elements of the projected image, differing in different angles and coordinates of the input of these rays into the end of the fiber for propagation in the fiber of each particular beam before the beam is captured by a specific diffuser, followed by the output of the beam from the fiber in the corresponding coordinate of the screen image, followed by the scattering of projection rays by diffusers in the observation sector of the screen Images.

5. The projection system according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the output windows of the screen diffusers visible to the viewers are made with a minimum area smaller than the screen area visible by the viewers around these windows, and to absorb spurious illumination and glare, the screen area around the output windows of the diffusers made with antiglare or matte black coating, or with a matte black removable mesh, or optically transparent, or covered with a mesh optical filter, or to regulate the degree of transparency of the screen Iolet exposure is made with photochromic coating.

6. The projection system according to any one of claims 1, 2 and 5, characterized in that the projector or several projectors are made with projection telephoto lenses and are mounted at a far distance from the screen and / or projectors with short-focus lenses are installed at a minimum distance from the screen or are rigidly fixed to the end of the screen, all projectors provide a transformed projection, from one or more end sides of the screen is fixed one flat mirror with a reflecting area of a size corresponding to the size of the reflected and this mirror projection screen, each mirror is tilted relative to the axis and reflected by the projection screen plane for deflecting the projection beam at an acute angle to the screen surface.

7. The projection system according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the overhead projector or projector with a translucent or micromirror matrix is made with an optical system for collimated illumination of transparencies, projection arrays with a fan-shaped spatial distribution of these rays to the diffusers in the corresponding coordinates of the screen with aperture extension rays on the screen to obtain a clear, with the correct frame geometry of the observed screen image.

8. The projection system according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the system comprises one or more stereo projectors and a stereo screen with light diffusers and a lens raster for spatial selection of the left and right images of the stereo pair in the viewing areas of the left and right images of the stereo pair, respectively, left and right through the eyes of the audience, and for comfortable bespectacled observation of stereo images from any angle or with lateral displacement of the audience, the system is made with a semi-automatic corrector with manual control or the corrector and the sensor for tracking the coordinates of the eyes of the audience associated with this auto-corrector, the screen or the raster system of the screen or projectors contain a drive associated with the correctors to provide a corresponding design variant of the system for correcting the pairing of the viewing areas of the left and right frames of stereo images with the corresponding eyes of the audience, for example, by rotation of the stereo screen around its vertical axis, or displacement of the lens raster, or displacement along the screen of stereo projectors.