RU2258949C1

RU2258949C1 - Device for displaying video information on three-dimensional screens

Info

Publication number: RU2258949C1
Application number: RU2004105518/28A
Authority: RU
Inventors: Димитрос АНАСТАСИОВ (GR); Димитрос Анастасиов; Владимирос ВОЛКОВ (GR); Владимирос Волков; В.Н. Нарвер (RU); В.Н. Нарвер; А.З. Розенштейн (RU); А.З. Розенштейн; В.А. Шевченко (RU); В.А. Шевченко
Original assignee: ООО "Российская Технологическая Ассоциация"
Priority date: 2004-02-26
Filing date: 2004-02-26
Publication date: 2005-08-20
Also published as: RU2004105518A

Abstract

FIELD: lighting engineering.

SUBSTANCE: screen is a hollow body limited by semi-transparent diffuse-dispersing cover, inside which means for forming video images are positioned: video projectors, laser projectors, lighting equipment, acoustic elements, light-dispersing particles generators. Device can be mounted in any point of space and can be moved during stage action. Different variants of composition of means for forming video images are available using fiber-optic elements and semiconductor lasers.

EFFECT: higher personnel safety, broader functional capabilities, higher efficiency.

26 cl, 9 dwg

Description

Изобретение относится к светотехнике и может быть использовано для отображения на экранах цветных изображений, созданных видеопроекторами, лазерными проекторами и иными источниками света для рекламы, информационно-развлекательных мероприятий, создания светоэффектов или сопровождения сценических действий.The invention relates to lighting equipment and can be used to display on screen color images created by video projectors, laser projectors and other light sources for advertising, infotainment events, creating light effects or accompanying stage actions.

Известен патент России №2117413 «Способ воспроизводства цветных телевизионных изображений», заключающийся в получении световых потоков трех одноцветных изображений в базовых - красном, синем и зеленом цветах, передаче полученных потоков на экран и формировании полного изображения на экране при помощи оптических волокон, оканчивающихся оптическими линзами, из которых образуется экран. Для получения цветного изображения из каждой точки одноцветных изображений с одноименными координатами световой поток передают на экран с теми же координатами. Указанный способ требует для реализации три световодных кабеля, которые с одной стороны касаются экранов трех одноцветных кинескопов, создающих световые потоки, а с другой стороны - трех световодов, идущих от разных кинескопов с одноименными координатами в конце, которые сходятся в один световод с оптической линзой и образуют элементы большего экрана с такими же координатами. При этом свет передается по всем волокнам одновременно. Смешение трех одноцветных сигналов в пределах каждого элемента изображения происходит на поверхности самого экрана, а не в глазу человека, как это имеет место при известных конструкциях трубок для цветного телевидения. Световые потоки красного, синего и зеленого цвета, проходя по световодам, смешиваются на светорассеивающем основании экрана и дают результирующий цвет соответственно их удельному содержанию. Применение трех оптоволоконных кабелей усложняет и удорожает конструкцию. Кроме того, несогласованность угловых апертур излучающего телеэкрана и оптического волокна приводят к значительным потерям излучения при вводе излучения с телеэкрана в волокно. Экран и аппаратура занимают значительный объем при малой угловой апертуре видеоизображения. Экран не предназначен для работы с видеопроекторами и иными источниками света.Known patent of Russia No. 2177413 "Method for reproducing color television images", which consists in obtaining the light flux of three single-color images in the basic - red, blue and green colors, transmitting the received streams to the screen and forming a complete image on the screen using optical fibers ending with optical lenses from which the screen is formed. To obtain a color image from each point of monochrome images with the same coordinates, the light flux is transmitted to the screen with the same coordinates. This method requires three light guide cables to be implemented, which on the one hand touch the screens of three single-color picture tubes creating light fluxes, and on the other hand, three optical fibers coming from different picture tubes with coordinates of the same name at the end, which converge into one optical fiber with an optical lens and form elements of a larger screen with the same coordinates. In this case, light is transmitted through all the fibers simultaneously. The mixing of three single-color signals within each image element occurs on the surface of the screen itself, and not in the human eye, as is the case with known designs of color television tubes. Luminous fluxes of red, blue and green, passing through the light guides, are mixed on the light-scattering base of the screen and give the resulting color according to their specific content. The use of three fiber optic cables complicates and increases the cost of construction. In addition, the inconsistency of the angular apertures of the radiating television screen and the optical fiber leads to significant radiation losses when radiation is introduced from the television screen into the fiber. The screen and equipment occupy a significant amount with a small angular aperture of the video image. The screen is not designed to work with video projectors and other light sources.

Известен патент РФ №2116703 "Способ производства статических и динамических лазерных многоцветных изображений и лазерный проектор для его реализации". В известном техническом решении раскрыто устройство для управления лазерными пучками с целью отображения на удаленном экране цветных статических и динамических лазерных изображений, которое состоит из источника лазерного излучения, в котором присутствуют лазерные пучки красного - R, зеленого - G и синего - В цветов, устройства управления и светорассеивающего экрана. Изображение конкретного цвета отдельно фокусируется на экране собственной выходной оптической системой. При этом цветные изображения, формируемые R, G, В-каналами, совмещаются на экране механически, юстировкой выходных объективов и, более точно, при помощи специальной компьютерной программы совмещения изображений от разных каналов. Полноцветное сфокусированное изображение существует только в плоскости светорассеивающего экрана, удаленного на фиксированное расстояние. Данное техническое решение обладает следующими недостатками:Known RF patent No. 2116703 "Method for the production of static and dynamic laser multi-color images and a laser projector for its implementation." In a known technical solution, a device for controlling laser beams is disclosed for displaying color static and dynamic laser images on a remote screen, which consists of a laser source in which there are laser beams of red - R, green - G and blue - B colors, control devices and light diffusing screen. The image of a specific color is separately focused on the screen with its own output optical system. At the same time, color images formed by R, G, B-channels are combined on the screen mechanically, by aligning the output lenses and, more precisely, using a special computer program for combining images from different channels. A full-color focused image exists only in the plane of a diffuser screen that is a fixed distance away. This technical solution has the following disadvantages:

1. Изображение в плоскости экрана состоит из совокупности R, G, В-пикселей, видимая яркость которых для стороннего наблюдателя, зависит от величины телесного угла наблюдения, коэффициента поглощения поверхности экрана для длин волн излучения используемых лазеров, и значения индикатрисы отражения поверхности экрана в направлении наблюдения. Как правило, экраны обладают диффузно отражающей поверхностью с квазиламбертовой индикатрисой отражения. При ограниченной мощности излучения лазеров, работающих в режиме непрерывной генерации, (суммарная мощность излучения в R, G, В-линиях не превышает 15-20 Вт), наблюдение сравнительно яркой картины на больших экранах с подобной индикатрисой отражения возможно только в условиях практически полной темноты, что существенно ограничивает использование подобных устройств для целей рекламы и передачи информации.1. The image in the plane of the screen consists of a set of R, G, B-pixels, the visible brightness of which for an outside observer depends on the magnitude of the solid angle of observation, the absorption coefficient of the screen surface for the radiation wavelengths of the lasers used, and the reflection indicatrix of the screen surface in the direction observations. As a rule, screens have a diffusely reflecting surface with a quasilambert reflection indicatrix. With limited radiation power of lasers operating in the continuous generation mode (the total radiation power in R, G, B lines does not exceed 15-20 W), the observation of a relatively bright picture on large screens with a similar reflection indicatrix is possible only in almost complete darkness , which significantly limits the use of such devices for advertising and information transfer.

2. Устройство не позволяет работать со сферическими экранами и имеет ограниченную апертуру видеоизображения.2. The device does not allow working with spherical screens and has a limited aperture of the video image.

3. Для достижения высокой яркости на больших экранах требуются мощные лазеры с высоким энергопотреблением, создающие опасность для глаз зрителей.3. To achieve high brightness on large screens, high-power, high-power lasers are required, creating a danger to the eyes of viewers.

4. Не пригодно для использования в домашних условиях, где малый объем пространства, малое энергопотребление.4. Not suitable for use at home, where a small amount of space, low power consumption.

Известен оптический проекционный экран (патент России №2077822, включающий пластину, на лицевой стороне которой выполнены выемки пирамидальной формы с зеркально отражающей поверхностью, образующей двугранные углы между боковыми гранями выемок, причем по крайней мере часть выемок выполнена в виде зеркально-металлизированной поверхности с образованием изображения заданного объекта, а экран содержит светонесущий прозрачный слой, нанесенный на зеркально-металлизированную поверхность, при этом светонесущий прозрачный слой выполнен в виде слоя люминофорных частиц. Данное проекционное устройство реализует заранее заданное и постоянно демонстрируемое изображение и не может передавать динамические сюжеты. Ряд изобретений (патент России №207821 «Проекционный экран и способ его получения», №2077820 «Проекционный экран и способ его изготовления», №2078361 «Вогнутый проекционный экран и способ его получения», №2078362 «Материалы для проекционного экрана») направлены на создание экранов с повышенной отражательной способностью за счет создания поверхности в виде набора вогнутых зеркальных призм. Причем призмы, образующие изображения, изготавливались с углами при вершине, отличными от призм, образующих остальную поверхность экрана. Все перечисленные выше патенты являются частью проекционных устройств для создания только статических изображений. Аналогично в полезной модели России №0016880 предложено средство, содержащее рекламный щит с нанесенным на него рекламным изображением, источник подсветки, направленный на рекламный щит и установленный в пределах освещения рекламного изображения, причем рекламное изображение выполнено с флюоресцирующими или люминесцентными пигментами, а источником подсветки является ультрафиолетовый облучатель HQV или люминесцентная лампа с колбой из черного стекла.Known optical projection screen (Russian patent No. 2077822, including a plate on the front side of which is made recesses of a pyramidal shape with a mirror-reflecting surface, forming dihedral angles between the side faces of the recesses, and at least part of the recesses is made in the form of a mirror-metallized surface with image formation a given object, and the screen contains a light-bearing transparent layer deposited on a mirror-metallized surface, while the light-bearing transparent layer is made in the form a layer of phosphor particles. This projection device implements a predetermined and constantly displayed image and cannot transmit dynamic plots. A number of inventions (Russian patent No. 207821 "Projection screen and method for its production", No. 2077820 "Projection screen and method for its manufacture", No. 2078361 “Concave projection screen and method of its production”, No. 2078362 “Materials for the projection screen”) are aimed at creating screens with high reflectivity by creating a surface in the form of a set of concave mirrors prisms. Moreover, the prisms forming the image were made with angles at the apex other than the prisms forming the rest of the screen surface. All of the above patents are part of projection devices for creating only static images. Similarly, in utility model of Russia No. 0016880, a means is proposed comprising a billboard with an advertising image applied thereon, a backlight source aimed at the billboard and installed within the illumination of the advertising image, wherein the advertising image is made with fluorescent or luminescent pigments, and the backlight is ultraviolet HQV illuminator or fluorescent lamp with a black glass bulb.

В патенте России №2173000 «Способ формирования покадровых цветных изображений, лазерный проектор и проекционная система» предложено повысить светимость экрана за счет применения в его конструкции волоконных элементов. Поставленная цель достигается созданием экрана, состоящего из регулярно уложенных волокон. Экран может быть любой формы. Изготовление такого экрана представляет собой сложную и очень дорогостоящую техническую задачу. Экран плохо комплектуется с другими источниками видеоинформации и, следовательно, ограничен по функциональным возможностям.In Russian patent No. 2173000 "Method for forming single-frame color images, a laser projector and a projection system" it is proposed to increase the luminosity of the screen due to the use of fiber elements in its design. This goal is achieved by creating a screen consisting of regularly laid fibers. The screen can be of any shape. The manufacture of such a screen is a complex and very expensive technical task. The screen does not fit well with other sources of video information and, therefore, is limited in functionality.

Известен патент России №2202818 (Устройство с ультрафиолетовым лазером для отображения статических и динамических изображений на флуоресцирующем экране), в котором повышение яркости экранов, уменьшение стоимости проектора за счет упрощения его конструкции достигается тем, что в проекторе установлены по ходу луча: источник когерентного монохроматического поляризованного излучения (ультрафиолетовый лазер), коллиматор, блоки модуляции мощности и углового положения лазерного луча, объектив для фокусировки пучка в место расположения экрана, а экран изготовлен из материалов, флуоресцирующих под действием излучения проектора. Причем каждый пиксель в изображении на экране включает три ретранслятора с флуоресцирующим материалом красного, синего и зеленого цветов, при этом размер каждого из ретрансляторов равен диаметру пучка проектора в месте расположения экрана, а максимальный размер трех ретрансляторов не превосходит линейную величину, разрешаемую глазом. Яркость свечения того или иного элемента пикселя зависит от мощности падающего на него пучка, а комбинация яркостей свечения трех элементов создает полную цветовую гамму пикселя.Known Russian patent No. 2202818 (Device with an ultraviolet laser for displaying static and dynamic images on a fluorescent screen), in which increasing the brightness of screens, reducing the cost of the projector due to the simplification of its design is achieved by the fact that the projector is installed along the beam: a coherent monochromatic polarized source radiation (ultraviolet laser), collimator, modulation units for the power and angular position of the laser beam, lens for focusing the beam at the location of the screen And the screen is made from materials that fluoresce under the influence of the radiation projector. Moreover, each pixel in the image on the screen includes three repeaters with fluorescent material of red, blue and green colors, while the size of each of the repeaters is equal to the diameter of the projector beam at the location of the screen, and the maximum size of the three repeaters does not exceed the linear value allowed by the eye. The brightness of the glow of a given pixel element depends on the power of the incident beam, and a combination of the brightness of the three elements creates the full color gamut of the pixel.

К недостаткам аналога следует отнести:The disadvantages of the analogue include:

1. Экран обладает малой апертурой видеоизображения.1. The screen has a small aperture of the video image.

2. Изготовление такого экрана представляет собой сложную и дорогостоящую техническую задачу.2. The manufacture of such a screen is a complex and expensive technical task.

3. Требуется применение мощных ультрафиолетовых лазеров, опасных для глаз и кожных поверхностей зрителей.3. Requires the use of powerful ultraviolet lasers that are dangerous to the eyes and skin surfaces of viewers.

4. Устройство занимает существенную часть информационно-развлекательного и рекламного пространства.4. The device occupies a significant part of the infotainment and advertising space.

Известно техническое решение (патент России на изобретение №2145778 «Система формирования изображения и звукового сопровождения информационно-развлекательного сценического пространства»), принимаемое за прототип, включающее:A technical solution is known (Russian patent for the invention No. 2145778 "The system of image formation and sound accompaniment of the infotainment scenic space"), taken as a prototype, including:

1. Экран, состоящий из М-секций.1. The screen, consisting of M-sections.

2. Т - видеопроекторов, оптически связанных с многосекционным экраном.2. T - video projectors optically coupled to a multi-section screen.

3. С - лазерных проекторов, оптически связанных с многосекционным экраном.3. C - laser projectors optically coupled to a multi-section screen.

4. А - источников звукового сопровождения.4. A - sound sources.

5. Блок управления, включающий компьютер, являющийся источником информационного сигнала для видеопроекторов, лазерных проекторов, источников звукового сопровождения, выход которого соединен с входами драйверов видеопроекторов, лазерных проекторов и источников звукового сопровождения, каждый из совокупности С - одноцветных лазерных проекторов состоит из лазера, модулятора яркости пучка, модулятора пространственного положения пучка, при этом выходы каждого из С - одноцветных проекторов через смеситель и объектив соединены оптически с экраном или информационно-развлекательным пространством.5. The control unit, including a computer, which is the source of the information signal for video projectors, laser projectors, sound sources, the output of which is connected to the inputs of the drivers of video projectors, laser projectors and sound sources, each of the set C of single-color laser projectors consists of a laser, a modulator the brightness of the beam, the modulator of the spatial position of the beam, while the outputs of each of the C - one-color projectors through the mixer and lens are connected optically to crane or infotainment space.

К недостаткам прототипа следует отнести:The disadvantages of the prototype include:

1. Необходимость размещения секций экрана и проекторов в информационно-развлекательном пространстве, что приводит к его уменьшению и потере зрительских мест.1. The need to place sections of the screen and projectors in the infotainment space, which leads to its reduction and the loss of seats.

2. Применение большого числа проекторов (по количеству экранов), что удорожает стоимость устройства,2. The use of a large number of projectors (by the number of screens), which increases the cost of the device,

3. Высокая вероятность попадания прямого лазерного излучения в глаза участникам сценических действий и их зрителей.3. High probability of direct laser radiation getting into the eyes of stage participants and their spectators.

4. Малая апертура информационно-развлекательного изображения.4. Small aperture of infotainment image.

Целью изобретения является:The aim of the invention is:

1. Увеличение апертуры информационно-развлекательного изображения.1. Increase the aperture of the infotainment image.

2. Увеличение безопасности использования высокоинтенсивных источников света.2. Increased safety of the use of high-intensity light sources.

3. Расширение функциональных возможностей устройства.3. Expanding the functionality of the device.

4. Снижение затрат на изготовление устройства.4. Reducing the cost of manufacturing the device.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве используется экран в виде полой, прозрачной, замкнутой фигуры, внутри которой помещается комплект видеопроекторов, лазерных проекторов других источников видеоинформации, средств управления и обеспечения, включающих компьютер со специальным программным продуктом, драйверы исполнительных элементов источников видеоинформации, генераторы светорассеивающих частиц, блоки питания и модуляции параметров видеопроекторов, лазерных проекторов других источников видеоинформации, в том числе и звуковых. Устройство может быть стационарно установлено в любом месте информационно-развлекательного пространства или перемещаться в нем в ходе сценических действий.This goal is achieved by the fact that the device uses a screen in the form of a hollow, transparent, closed figure, inside which is a set of video projectors, laser projectors of other sources of video information, controls and software, including a computer with a special software product, drivers of executive elements of video information sources, generators light-scattering particles, power supplies and modulation parameters of video projectors, laser projectors of other sources of video information, including and sound. The device can be permanently installed anywhere in the infotainment space or move in it during stage actions.

В частных случаях изобретения:In particular cases of the invention:

- Экран представляет собой полую замкнутую фигуру, ограниченную полупрозрачной диффузно-рассеивающей оболочкой, например полый шар, цилиндр, эллипсоид, конус или полую фигуру с заданной геометрией, или полую замкнутую фигуру, ограниченную прозрачной стенкой с диффузно-рассеивающей наружной поверхностью, или прозрачную замкнутую фигуру, на поверхности которой нанесен флуоресцирующий материал, и хотя бы один из проекторов, например, ультрафиолетовый лазер, вызывает явление флуоресценции в нанесенном материале. При этом на поверхность экрана нанесен флуоресцирующий материал локальными участками так, что вся поверхность фигуры ими закрыта и при этом разные участки флуоресцируют под действием ультрафиолетового излучения, или иной радиации, разным цветом, образуя регулярное множество цветных пикселей.- The screen is a hollow closed figure bounded by a translucent diffuse-scattering shell, for example a hollow ball, cylinder, ellipsoid, cone or hollow figure with a given geometry, or a hollow closed figure bounded by a transparent wall with a diffusely scattering outer surface, or a transparent closed figure , on the surface of which a fluorescent material is applied, and at least one of the projectors, for example, an ultraviolet laser, causes the phenomenon of fluorescence in the deposited material. At the same time, fluorescent material is applied to the screen surface in local areas so that the entire surface of the figure is covered by them and different areas are fluorescent under the action of ultraviolet radiation or other radiation in different colors, forming a regular set of color pixels.

- Экран представляет собой прозрачную полую фигуру, по форме соответствующую одному из рекламируемых товаров.- The screen is a transparent hollow figure corresponding in shape to one of the advertised goods.

- Внутри экрана установлен как минимум один пространственный модулятор пучка с проектором, а ввод лазерного излучения внутрь экрана производится оптическим волоконным кабелем, при этом выход оптического волоконного кабеля соединен оптически с входом проектора, связанного оптически через пространственный модулятор с поверхностью экрана, а вход оптического волоконного кабеля вне экрана соединен с выходом источника цветного лазерного излучения, яркость и цвет которого модулируются.- At least one spatial beam modulator with a projector is installed inside the screen, and the laser radiation is introduced into the screen by an optical fiber cable, while the output of the optical fiber cable is connected optically to the input of the projector, which is connected optically through the spatial modulator to the screen surface, and the input of the optical fiber cable outside the screen it is connected to the output of a color laser radiation source, the brightness and color of which are modulated.

- Экран выполнен в виде шара, в центре которого установлен пространственный модулятор, имеющий диапазон сканирования ±180 градусов в двух плоскостях, оптический вход модулятора подключен к выходу проектора, а управляющие входы модулятора соединены через драйвер с соответствующими выходами компьютера.- The screen is made in the form of a ball, in the center of which a spatial modulator is installed, having a scanning range of ± 180 degrees in two planes, the optical input of the modulator is connected to the output of the projector, and the control inputs of the modulator are connected through the driver to the corresponding outputs of the computer.

- Источник лазерного излучения состоит из трех разноцветных лазерных источников, трех модуляторов яркости пучка, оптического смесителя (сумматора лазерных пучков) и элемента ввода суммарного лазерного излучения в оптический волоконный кабель, при этом выход каждого одноцветного лазерного источника соединен со своим модулятором яркости пучка, а через смеситель и элемент ввода суммарного лазерного излучения в оптический волоконный кабель соединен с входом последнего, управляющие входы модуляторов яркости пучка через свои драйверы соединены с соответствующими выходами компьютера.- The laser radiation source consists of three multi-colored laser sources, three beam brightness modulators, an optical mixer (laser beam adder) and an input element for the total laser radiation into the optical fiber cable, while the output of each single-color laser source is connected to its beam brightness modulator, and through the mixer and the input element of the total laser radiation into the optical fiber cable is connected to the input of the latter, the control inputs of the beam brightness modulators through their drivers ineny with respective computer outputs.

- Источник лазерного излучения состоит из трех разноцветных полупроводниковых лазеров, а модуляция яркостью каждого пучка производится путем модуляции тока источника накачки полупроводникового лазера, при этом выходы каждого полупроводникового лазера оптически соединены через смеситель и элемент ввода суммарного лазерного излучения в оптический волоконный кабель с входом последнего, а входы источников тока лазеров, управляющие током накачки каждого лазера, подключены к соответствующим управляющим выходам драйверов лазерных проекторов, при этом отдельные модуляторы яркости пучка исключены из устройства, а яркость пучка регулируется синхронным изменением тока источника накачки каждого из трех разноцветных лазеров, а цвет - изменением тока источника накачки в каждом из трех лазеров друг относительно друга.- The laser radiation source consists of three multi-colored semiconductor lasers, and the brightness of each beam is modulated by modulating the current of the pump source of the semiconductor laser, while the outputs of each semiconductor laser are optically connected through the mixer and the input element of the total laser radiation into the optical fiber cable with the input of the latter, and inputs of laser current sources that control the pump current of each laser are connected to the corresponding control outputs of the laser project drivers Hur, wherein the individual beam modulators brightness excluded from the device, and the brightness of the beam is regulated synchronous pump source current change in each of the three different color lasers and color - changing the pumping source current in each of the three lasers relative to each other.

- Используется волоконный сумматор, а каждый из трех полупроводниковых лазеров имеет выход в виде волоконного оптического кабеля и при этом оптические входы сумматора соединены с волоконными выходами полупроводниковых лазеров, а выход сумматора через коллиматор оптически соединен с пространственным модулятором пучка.- A fiber adder is used, and each of the three semiconductor lasers has an output in the form of a fiber optical cable and the optical inputs of the adder are connected to the fiber outputs of the semiconductor lasers, and the adder output is optically connected to the spatial beam modulator through the collimator.

- Используется в качестве модулятора пространственного положения пучка один двухкоординатный широкополосный акустооптический дефлектор, на входе которого установлен поляризатор пучка, а управляющие входы дефлектора подключены к соответствующим выходам драйвера, при этом модуляция пространственного положения пучка и его яркость производится с помощью акустооптического дефлектора, а модуляция цвета пучка - модуляцией тока накачки лазеров, и выход двухкоординатного широкополосного акустооптического дефлектора через проектор оптически соединен с поверхностью экрана или в качестве модулятора пространственного положения пучка используются три двухкоординатных узкополосных акустооптических дефлектора, на входе каждого из них установлен поляризатор пучка, а управляющие входы дефлекторов подключены к соответствующим выходам драйвера, при этом модуляция пространственного положения пучка производится путем изменения частоты сигнала, поступающего на управляющие входы акустооптического дефлектора, модуляция яркости пучка производится с помощью синхронного изменения амплитуды того же сигнала на входе каждого акустооптического дефлектора, а модуляция цвета пучка производится изменением соотношений амплитуд сигналов, подаваемых на управляющие входы дефлекторов, при этом выходы каждого из трех разноцветных лазеров соединены оптически через коллиматор и поляризатор с входом соответствующего двухкоординатного дефлектора, выход которого через свой коллиматор оптически подключен на один из входов сумматора, а выход сумматора через проектор связан с поверхностью экрана. При этом предлагается между проектором и экраном установить дополнительно двухкоординатное сканирующее средство в виде зеркала с элементами поворота его вокруг двух ортогональных осей, а элементы поворота через драйверы соединены с управляющими выходами компьютера, при этом работа в каналах управления поворотами зеркала синхронизована с работой двухкоординатного акустооптического дефлектора.- A two-coordinate wide-band acousto-optic deflector is used as a modulator of the spatial position of the beam, at the input of which a beam polarizer is installed, and the control inputs of the deflector are connected to the corresponding driver outputs, while the spatial position of the beam and its brightness are modulated using an acousto-optical deflector, and the color of the beam is modulated - modulation of the laser pump current, and the output of a two-coordinate broadband acousto-optic deflector through an optical projector it is connected to the screen surface or as a modulator of the spatial position of the beam, three two-coordinate narrow-band acousto-optical deflectors are used, a beam polarizer is installed at the input of each of them, and the control inputs of the deflectors are connected to the corresponding outputs of the driver, while the spatial position of the beam is modulated by changing the signal frequency, arriving at the control inputs of the acousto-optical deflector, the beam brightness is modulated using synchronous change the amplitudes of the same signal at the input of each acousto-optical deflector, and the beam color is modulated by changing the ratios of the amplitudes of the signals supplied to the control inputs of the deflectors, while the outputs of each of the three multi-colored lasers are connected optically through a collimator and a polarizer with the input of the corresponding two-coordinate deflector, the output of which is through its collimator is optically connected to one of the inputs of the adder, and the adder output through the projector is connected to the surface of the screen. At the same time, it is proposed to install between the projector and the screen an additional two-coordinate scanning tool in the form of a mirror with its rotation elements around two orthogonal axes, and the rotation elements through the drivers are connected to the computer control outputs, while the work in the mirror rotation control channels is synchronized with the operation of the two-coordinate acousto-optical deflector.

- Информационно-развлекательное пространство и один из проекторов оптически соединены через многожильный волоконно-оптический кабель так, что входной конец кабеля оптически связан с выходом проектора через согласующий элемент, а второй конец кабеля образует систему несвязанных друг с другом одножильных волокон, устанавливаемых в информационно-развлекательном пространстве согласно заданному сценарию или желанию пользователя, или на концах некоторых одножильных волокон помещен замкнутый прозрачный экран так, что излучение с выхода волокна целиком вводится внутрь замкнутого прозрачного экрана.- The infotainment space and one of the projectors are optically connected through a multi-core fiber-optic cable so that the input end of the cable is optically connected to the output of the projector through a matching element, and the second end of the cable forms a system of unconnected single-core fibers installed in the infotainment a space according to a given scenario or a user’s desire, or a closed transparent screen is placed at the ends of some single-core fibers so that the radiation from the output to Fibers are entirely inserted inside a closed transparent screen.

- Используются три разноцветных проектора с управляемой мощностью излучения и три многожильных кабеля, входные концы которых соединены оптически через согласующий оптический элемент с выходом соответствующего проектора, а на выходных концах волоконных кабелей волокна объединены как минимум в одну тройку по одному волокну из каждого оптического кабеля, а концы троек размещены внутри замкнутого прозрачного экрана так, что излучение с выхода волокон троек целиком вводится внутрь замкнутого прозрачного экрана, при этом таких групп волокон более одной и соответствующее им количество экранов.- Three multi-colored projectors with controlled radiation power and three multicore cables are used, the input ends of which are connected optically through a matching optical element to the output of the corresponding projector, and at the output ends of the fiber cables, fibers are combined into at least one triple of one fiber from each optical cable, and the ends of the triples are placed inside the closed transparent screen so that the radiation from the output of the triples fibers is entirely introduced inside the closed transparent screen, while such groups of fibers n is more than one and the corresponding number of screens.

- В качестве экрана используется прозрачная поверхность летательного аппарата, например летающего шара или дирижабля.- A transparent surface of an aircraft, such as a flying ball or airship, is used as a screen.

- Предлагается внутри полой прозрачной замкнутой фигуры поместить три разноцветных светодиода, микроконтроллер, источник постоянного тока, выключатель и устройство крепления полой прозрачной замкнутой фигуры к несущему элементу с выводами источника постоянного тока, причем выключатель может быть с элементами управления извне, при этом одни одноименные концы светодиодов подсоединены к выходам микроконтроллера, а их вторые концы к потенциальной клемме источника тока, а микроконтроллер подключен к источнику тока через выключатель.- It is proposed that three multi-colored LEDs, a microcontroller, a direct current source, a switch and a device for attaching a hollow transparent closed figure to a supporting element with terminals of a direct current source be placed inside a hollow transparent closed figure, and the switch can be with external controls, while the same ends of the LEDs connected to the outputs of the microcontroller, and their second ends to the potential terminal of the current source, and the microcontroller is connected to the current source through the switch.

Устройство представлено на фиг.1-8.The device is presented in figures 1-8.

На фиг.1 представлено патентуемое устройство, размещенное внизу информационно-развлекательного пространства.Figure 1 shows the patented device located at the bottom of the infotainment space.

На фиг.2 представлено патентуемое устройство, размещенное вверху информационно-развлекательного пространства.Figure 2 presents the patented device located at the top of the infotainment space.

На фиг.3 представлено патентуемое устройство, в котором блок лазерных излучателей и управляющий компьютер размещены вне замкнутого экрана и соединены с ним волоконными и электрическими кабелями.Figure 3 presents the patented device in which the block of laser emitters and the control computer are located outside the closed screen and connected to it by fiber and electric cables.

На фиг.4 представлено патентуемое устройство с замкнутым экраном, внутри которого установлен проектор с пространственным модулятором и элементом ввода лазерного излучения из световодного кабеля на вход проектора.Figure 4 shows a patented device with a closed screen, inside of which a projector with a spatial modulator and an input element of laser radiation from a light guide cable to the input of the projector is installed.

На фиг.5 представлено патентуемое устройство с тремя разноцветными полупроводниковыми лазерами.Figure 5 presents the patented device with three multi-colored semiconductor lasers.

На фиг.6 представлено патентуемое устройство с тремя акустооптическими модуляторами.Figure 6 presents the patented device with three acousto-optical modulators.

На фиг.7 представлено патентуемое устройство с многожильным волоконно-оптическим кабелем, волокна которого на выходном конце свободно размещены по информационно-развлекательному пространству совместно с экранами, имеющими форму рекламируемого товара.Figure 7 shows a patented device with a multi-core fiber optic cable, the fibers of which at the output end are freely placed along the infotainment space together with screens having the form of an advertised product.

На фиг.8 представлено патентуемое устройство с тремя лазерами и тремя многожильными волоконно-оптическими кабелями.On Fig presents a patentable device with three lasers and three multicore fiber optic cables.

На фиг.9 представлено патентуемое устройство с тремя полупроводниковыми лазерами, источником питания, микроконтроллером и выключателем внутри экрана.Figure 9 presents the patented device with three semiconductor lasers, a power source, a microcontroller and a switch inside the screen.

На фиг.1-8 обозначено:Figure 1-8 indicated:

1. Корпус здания, где проводится информационно-развлекательное мероприятие для зрителей.1. The building building, where an information and entertainment event for spectators is held.

2. Трибуны для зрителей.2. The stands for the audience.

3. Крыша здания.3. The roof of the building.

4. Сценическое пространство.4. Stage space.

5. Комплекс видеопроекторов, лазерных проекторов, источников световых сигналов и других технических средств, используемых при создании видеоинформации.5. A complex of video projectors, laser projectors, light sources and other technical means used to create video information.

6. Трехмерный экран в виде полой прозрачной замкнутой фигуры.6. Three-dimensional screen in the form of a hollow transparent closed figure.

7. Элементы крепления комплекса экрана, видеопроекторов, лазерных проекторов, источников световых сигналов и других технических средств, используемых при создании видеоинформации к верхней части здания.7. Elements for fixing the screen complex, video projectors, laser projectors, light sources and other technical means used to create video information to the upper part of the building.

8. Лазерные лучи.8. Laser beams.

9. Лучи видеопроекторов и осветительной аппаратуры.9. Rays of video projectors and lighting equipment.

10. Первый лазерный излучатель с длиной волны λ₁.10. The first laser emitter with a wavelength of λ ₁ .

11. Второй лазерный излучатель с длиной волны λ₂.11. The second laser emitter with a wavelength of λ ₂ .

12. Третий лазерный излучатель с длиной волны λ₃.12. The third laser emitter with a wavelength of λ ₃ .

13. Первый модулятор яркости излучения первого лазера.13. The first radiation brightness modulator of the first laser.

14. Второй модулятор яркости излучения второго лазера.14. The second modulator of the brightness of the radiation of the second laser.

15. Третий модулятор яркости излучения третьего лазера.15. The third modulator of the brightness of the radiation of the third laser.

16. Сумматор излучений первого, второго и третьего лазеров.16. The adder radiation of the first, second and third lasers.

17. Зеркальный отражатель.17. Mirror reflector.

18. Зеркало с селективным покрытием, отражающим излучение первого лазера и пропускающее излучение второго лазера.18. Mirror with selective coating, reflecting the radiation of the first laser and transmitting radiation of the second laser.

19. Зеркало с селективным покрытием, отражающим излучение первого лазера и пропускающим излучение второго лазера.19. Mirror with selective coating, reflecting the radiation of the first laser and transmitting radiation of the second laser.

20. Зеркало с селективным покрытием, отражающим излучение третьего лазера и пропускающим излучение первого и второго лазеров.20. Mirror with selective coating, reflecting the radiation of the third laser and transmitting radiation of the first and second lasers.

21. Элемент ввода суммарного излучения трех лазеров в световод.21. The input element of the total radiation of three lasers into the fiber.

22. Входной конец световодного кабеля.22. The input end of the light guide cable.

23. Световодный кабель.23. Light guide cable.

24. Выходной конец световодного кабеля24. The output end of the light guide cable

25.Пространственный модулятор лазерного пучка.25. Spatial laser beam modulator.

26. Проекционная система, вход которой согласован со световодным кабелем.26. Projection system, the input of which is coordinated with the light guide cable.

27. Лазерный пучок внутри прозрачной замкнутой фигуры27. Laser beam inside a transparent closed shape

28. Лазерный пучок вне прозрачной замкнутой фигуры.28. A laser beam outside a transparent, closed shape.

29. Лазерное излучение, рассеянное поверхностью прозрачной замкнутой фигуры.29. Laser radiation scattered by the surface of a transparent closed figure.

30. Драйвер пространственного модулятора.30. The driver of the spatial modulator.

31. Драйвер первого модулятора яркости излучения первого лазера.31. The driver of the first radiation brightness modulator of the first laser.

32. Драйвер второго модулятора яркости излучения второго лазера.32. The driver of the second radiation brightness modulator of the second laser.

33. Драйвер третьего модулятора яркости излучения третьего лазера.33. The driver of the third modulator of the brightness of the radiation of the third laser.

34. Канал связи драйверов модуляторов яркости излучения лазеров с модуляторами.34. Communication channel for drivers of modulators of laser radiation brightness with modulators.

35. Канал связи драйвера с пространственным модулятором пучка.35. Communication channel of the driver with the spatial modulator of the beam.

36. Управляющий компьютер.36. The control computer.

37. Связь управляющего компьютера с блоком лазерных излучателей.37. Communication of the control computer with the block of laser emitters.

38. Блок лазерных излучателей.38. Block of laser emitters.

39. Световод, связывающий первый выход блока лазерных излучателей с входом первого проектора.39. The optical fiber connecting the first output of the block of laser emitters with the input of the first projector.

40. Световод, связывающий второй выход блока лазерных излучателей с входом второго проектора.40. The optical fiber connecting the second output of the block of laser emitters with the input of the second projector.

41. Световод, связывающий третий выход блока лазерных излучателей с входом третьего проектора.41. The optical fiber connecting the third output of the block of laser emitters with the input of the third projector.

42. Световод, связывающий N-ый выход блока лазерных излучателей с входом N-ого проектора.42. A light guide connecting the Nth output of the block of laser emitters with the input of the Nth projector.

43. Первый проектор.43. The first projector.

44. Второй проектор,44. The second projector,

45. Третий проектор.45. The third projector.

46. N-ый проектор.46. Nth projector.

47. Связь управляющего компьютера с генератором рассеивающих частиц, установленного с первой (например, левой) стороны пространства, ограниченного замкнутой фигурой.47. Communication of the control computer with the generator of scattering particles installed on the first (for example, left) side of the space bounded by a closed figure.

48. Связь управляющего компьютера со звуковой системой, установленную с первой (например, левой) стороны пространства, ограниченного замкнутой фигурой.48. Communication of the control computer with the sound system, established on the first (for example, left) side of the space bounded by a closed figure.

49. Связь управляющего компьютера с системой видеопроекторов и осветителей, установленных с первой (например, левой) стороны пространства, ограниченного замкнутой фигурой.49. Communication of the control computer with a system of video projectors and illuminators installed on the first (for example, left) side of the space bounded by a closed figure.

50. Связи управляющего компьютера с модуляторами пространственного положения лазерных пучков.50. Communications of the control computer with the modulators of the spatial position of the laser beams.

51. Связь управляющего компьютера с системой видиопроекторов и осветителей, установленных со второй (например, правой) стороны пространства, ограниченного замкнутой фигурой.51. Communication of the control computer with the system of video projectors and illuminators installed on the second (for example, right) side of the space bounded by a closed figure.

52. Связь управляющего компьютера со звуковой системой, установленную со второй (например, правой) стороны пространства, ограниченного замкнутой фигурой.52. Communication of the control computer with the sound system, established on the second (for example, right) side of the space bounded by a closed figure.

53. Связь управляющего компьютера с генератором рассеивающих частиц, установленного со второй (например, правой) стороны пространства, ограниченного замкнутой фигурой.53. Communication of the control computer with the generator of scattering particles, installed on the second (for example, right) side of the space, limited by a closed figure.

54. Звуковая система, установленная с первой (например, левой) стороны пространства, ограниченного замкнутой фигурой.54. Sound system installed on the first (for example, left) side of the space bounded by a closed figure.

55. Видеопроекторы и осветители, установленные с первой (например, левой) стороны пространства, ограниченного замкнутой фигурой.55. Video projectors and illuminators installed on the first (for example, left) side of the space bounded by a closed figure.

56. Генератор рассеивающих частиц, установленный с первой (например, левой) стороны пространства, ограниченного замкнутой фигурой.56. A scattering particle generator mounted on the first (eg, left) side of a space bounded by a closed shape.

57. Система видеопроекторов и осветителей, установленные с первой (например, левой) стороны пространства, ограниченного замкнутой фигурой.57. A system of video projectors and illuminators installed on the first (for example, left) side of a space bounded by a closed figure.

58. Элемент поворота проецированного изображения и направления освещения, установленный с первой (например, левой) стороны пространства, ограниченного замкнутой фигурой.58. The rotation element of the projected image and the direction of lighting, installed on the first (for example, left) side of the space bounded by a closed figure.

59. Луч видеопроектора или осветителя, установленных с первой (например, левой) стороны пространства, ограниченного замкнутой фигурой.59. A beam of a video projector or illuminator installed on the first (for example, left) side of a space bounded by a closed figure.

60. Блок лазерных проекторов с модуляторами пространственного положения лазерного луча.60. Block of laser projectors with modulators of the spatial position of the laser beam.

61. Первый модулятор пространственного положения лазерного луча.61. The first modulator of the spatial position of the laser beam.

62. Второй модулятор пространственного положения лазерного луча.62. The second modulator of the spatial position of the laser beam.

63. Третий модулятор пространственного положения лазерного луча.63. The third modulator of the spatial position of the laser beam.

64. N-ый модулятор пространственного положения лазерного луча.64. N-th modulator of the spatial position of the laser beam.

65. Проекционный блок проектора видеоизображения и освещения, установленный с первой (например, левой) стороны сценического пространства.65. The projection block of the projector of the video image and lighting mounted on the first (for example, left) side of the stage space.

66. Проекционный блок проектора видеоизображения и освещения, установленный со второй (например, правой) стороны пространства, ограниченного замкнутой фигурой.66. The projection block of the projector of the video image and lighting, mounted on the second (for example, right) side of the space bounded by a closed figure.

67. Видеопроекторы и осветители, установленные со второй (например, правой) стороны пространства, ограниченного замкнутой фигурой.67. Video projectors and illuminators installed on the second (for example, right) side of the space bounded by a closed figure.

68. Элемент поворота проецированного изображения и направления освещения, установленный со второй (например, правой) стороны пространства, ограниченного замкнутой фигурой.68. The rotation element of the projected image and the direction of illumination mounted on the second (for example, right) side of the space bounded by a closed figure.

69. Звуковая система, установленная со второй (например, правой) стороны пространства, ограниченного замкнутой фигурой.69. Sound system installed on the second (for example, right) side of a space limited by a closed figure.

70. Генератор рассеивающих частиц, установленный со второй (например, правой) стороны пространства, ограниченного замкнутой фигурой.70. A scattering particle generator mounted on the second (eg, right) side of a space bounded by a closed shape.

71. Система видеопроекторов и осветителей, установленные со второй (например, правой) стороны пространства, ограниченного замкнутой фигурой.71. A system of video projectors and illuminators installed on the second (for example, right) side of a space bounded by a closed figure.

72. Луч видеопроектора или осветителя, установленных со второй (например, левой) стороны пространства, ограниченного замкнутой фигурой.72. A beam of a video projector or illuminator mounted on the second (for example, left) side of a space bounded by a closed figure.

73. Драйвер первого модулятора тока накачки полупроводникового лазера.73. Driver of the first semiconductor laser pump current modulator.

74. Драйвер второго модулятора тока накачки полупроводникового лазера.74. Driver of the second semiconductor laser pump current modulator.

75. Драйвер третьего модулятора тока накачки полупроводникового лазера.75. Driver of the third semiconductor laser pump current modulator.

76. Модулятор тока накачки первого полупроводникового лазера.76. The modulator of the pump current of the first semiconductor laser.

77. Модулятор тока накачки второго полупроводникового лазера.77. The modulator of the pump current of the second semiconductor laser.

78. Модулятор тока накачки третьего полупроводникового лазера.78. Modulator of the pump current of the third semiconductor laser.

79. Первый полупроводниковый лазер.79. The first semiconductor laser.

80. Второй полупроводниковый лазер.80. The second semiconductor laser.

81. Третий полупроводниковый лазер.81. Third semiconductor laser.

82. Линия связи между управляющим компьютером и драйвером первого модулятора тока накачки полупроводникового лазера.82. The communication line between the control computer and the driver of the first modulator of the pump current of the semiconductor laser.

83. Линия связи между управляющим компьютером и драйвером второго модулятора тока накачки полупроводникового лазера.83. Communication line between the control computer and the driver of the second pump current modulator of the semiconductor laser.

84. Линия связи между управляющим компьютером и драйвером третьего модулятора тока накачки полупроводникового лазера.84. The communication line between the control computer and the driver of the third pump current modulator of the semiconductor laser.

85. Суммарный лазерный пучок.85. The total laser beam.

86. Первый лазерный канал с длиной волны излучения λ₁.86. The first laser channel with a wavelength of radiation λ ₁ .

87. Второй лазерный канал с длиной волны излучения λ₂.87. The second laser channel with a wavelength of radiation λ ₂ .

88. Третий лазерный канал с длиной волны излучения λ₃.88. The third laser channel with a wavelength of radiation λ ₃ .

89. Лазерный излучатель.89. Laser emitter.

90. Коллиматор.90. The collimator.

91. Поляризатор.91. Polarizer.

92. Акустооптический дефлектор, отклоняющий пучок по оси X.92. Acousto-optic deflector deflecting the beam along the X axis.

93. Акустооптический дефлектор, отклоняющий пучок по оси У.93. Acousto-optic deflector deflecting the beam along the y-axis.

94. Оптический сумматор.94. The optical adder.

95. Проекционная оптика.95. Projection optics.

96. Связь управляющего компьютера с источником света, перестраиваемым по длине волны излучения.96. Communication of the control computer with a light source tunable to the radiation wavelength.

97. Источник света, перестраиваемый по длине волны излучения.97. A light source tunable to a wavelength of radiation.

98. Излучение источника света, перестраиваемого по длине волны излучения.98. Radiation from a light source tunable to a wavelength of radiation.

99. Модулятор яркости источником света, перестраиваемым по длине волны излучения.99. The brightness modulator is a light source tunable to the radiation wavelength.

100. Оптический элемент, согласующий вход волоконного кабеля с пучком света.100. An optical element that matches the input of a fiber cable with a beam of light.

101. Рекламируемые товары в виде прозрачных полых фигур.101. Advertised goods in the form of transparent hollow figures.

102. Одножильные волокна световодного кабеля.102. Single-core fibers of a light guide cable.

103. Первая прозрачная замкнутая фигура.103. The first transparent closed figure.

104. N-ая прозрачная замкнутая фигура.104. N-th transparent closed figure.

105. Источник постоянного тока105. DC source

106. Вывод клеммы источника постоянного тока.106. The output terminal of the DC source.

107. Вывод клеммы источника постоянного тока.107. The output terminal of the DC source.

108. Связь клеммы источника постоянного тока с управляемым выключателем.108. Connection of a terminal of a direct current source with a controlled circuit breaker.

109. Связь клеммы источника постоянного тока с микроконтроллером109. Connection of the terminal of a direct current source with a microcontroller

110. Микроконтроллер.110. The microcontroller.

111. Первый цветной светодиод.111. The first color LED.

112. Второй цветной светодиод.112. The second color LED.

113. Третий цветной светодиод.113. The third color LED.

114. Связь контроллера с управляемым выключателем.114. Communication controller with a controlled switch.

115. Управляемый выключатель.115. Controlled switch.

116. Элемент крепления полой прозрачной замкнутой фигуры, имеющий выводы источника постоянного тока.116. A fastening element of a hollow transparent closed figure having terminals of a direct current source.

Устройство включает видеопроекторы с источниками световых сигналов 57, 71, лазерные проекторы 38, 60, оптически связанные с экраном в виде замкнутой поверхности 6, источники звукового сопровождения 54, 69, генераторы рассеивающих частиц 56, 70, компьютер 36, являющийся источником информационного сигнала для видеопроекторов, лазерных проекторов, источников световых сигналов, источников звукового сопровождения, выход которого соединен с входами драйверов видеопроекторов и источников световых сигналов 49, лазерных проекторов 50 и источников звукового сопровождения 48, при этом каждый из одноцветных лазерных проекторов состоит из лазера, модулятора яркости пучка, модулятора пространственного положения пучка и при этом выходы одноцветных проекторов через смеситель и объектив соединены оптически с экраном или информационно-развлекательным пространством, а источники видеоинформации, например, видеопроекторы, лазерные проекторы, источники световых сигналов расположены внутри экрана. По п.2 Формулы внутри экрана дополнительно установлены источники звука 54, 69 и генераторы светорассеивающих частиц 56, 70. При этом согласно п.3 Формулы экран 6 вместе с перечисленным оборудованием 5 может быть помещен в любом месте сценического пространства 4 (вверху, прикрепленный элементами 7 к своду здания 3, внизу в пределах сцены и т.д.). Согласно п.4 Формулы экран 6 вместе с перечисленным оборудованием 5 может перемещаться в ходе сценического действия. При этом согласно пп.5, 6 Формулы экран 6 может представлять собой полую замкнутую фигуру, ограниченную полупрозрачной диффузно-рассеивающей оболочкой, выполняющей функцию трехмерного экрана, представляющую собой, например, полые шар, цилиндр, эллипсоид, конус, фигуру с заданной геометрией или полую замкнутую фигуру, ограниченную прозрачной стенкой и диффузно-рассеивающей наружной поверхностью. В устройстве по п.7 экран 6 представляет собой прозрачную замкнутую фигуру, на поверхности которой нанесен флуоресцирующий материал, и хотя бы один из проекторов, например, ультрафиолетовый лазер, вызывает явление флуоресценции в нанесенном материале. При этом (п.8 Формулы) флуоресцирующий материал нанесен локальными участками так, что вся поверхность фигуры ими закрыта и при этом разные участки флуоресцируют под действием ультрафиолетового излучения, или иной радиации, разным цветом, образуя регулярное множество цветных пикселей. Форма полой фигуры (п.9 Формулы) может соответствовать форме рекламируемого товара.The device includes video projectors with light sources 57, 71, laser projectors 38, 60, optically connected to the screen in the form of a closed surface 6, sound sources 54, 69, scattering particle generators 56, 70, computer 36, which is the source of the information signal for video projectors , laser projectors, light sources, sound sources, the output of which is connected to the inputs of the drivers of video projectors and light sources 49, laser projectors 50 and sound sources 48, wherein each of the single-color laser projectors consists of a laser, a beam brightness modulator, a beam spatial position modulator, and the outputs of the single-color projectors through a mixer and lens are connected optically to a screen or infotainment space, and video sources, for example, video projectors , laser projectors, light sources are located inside the screen. According to claim 2 of the Formula, sound sources 54, 69 and generators of light-scattering particles 56, 70 are additionally installed inside the screen. Moreover, according to claim 3 of the Formula, the screen 6 together with the listed equipment 5 can be placed anywhere in the stage space 4 (at the top, attached by elements 7 to the arch of building 3, below within the stage, etc.). According to paragraph 4 of the Formula, the screen 6 together with the listed equipment 5 can be moved during the stage action. Moreover, according to paragraphs 5, 6 of the Formula, the screen 6 can be a hollow closed figure, limited by a translucent diffuse-scattering shell, which performs the function of a three-dimensional screen, representing, for example, a hollow ball, cylinder, ellipsoid, cone, a figure with a given geometry or hollow a closed figure bounded by a transparent wall and a diffusely scattering outer surface. In the device according to claim 7, the screen 6 is a transparent closed figure, on the surface of which a fluorescent material is applied, and at least one of the projectors, for example, an ultraviolet laser, causes the phenomenon of fluorescence in the deposited material. At the same time (Clause 8 of the Formula), the fluorescent material is applied in local areas so that the entire surface of the figure is covered by them and different areas are fluorescent under the action of ultraviolet radiation or other radiation in a different color, forming a regular set of color pixels. The shape of the hollow figure (Clause 9 of the Formula) may correspond to the shape of the advertised product.

В устройстве по п.10 внутри экрана установлены пространственные модуляторы лазерного пучка 61, 62, 63, 64, соответствующие им проекторы 43, 44, 45, 46, а ввод лазерного излучения внутрь экрана производится оптическими волоконными кабелями 39, 40, 41, 42, при этом выход каждого оптического волоконного кабеля соединен оптически с входом проектора, связанного оптически через пространственный модулятор с поверхностью экрана 6, а вход оптического волоконного кабеля вне экрана соединен с выходом источника цветного лазерного излучения с модулируемой яркостью 38, который управляется от компьютера 36 по линии связи 37. В устройстве по п.11 экран выполнен в виде шара, в центре которого установлен пространственный модулятор, имеющий диапазон сканирования ±180 градусов в двух ортогональных плоскостях, а оптический вход модулятора подключен к выходу проектора, и пространственный модулятор соединен через драйверы с соответствующими управляющими выходами компьютера. Устройство по п.12 Формулы включает источник лазерного излучения, состоящий из трех разноцветных лазерных источников 10, 11, 12, три модулятора яркости пучка соответственно 13, 14, 15, оптический смеситель (сумматора лазерных пучков) 16 и элемент ввода суммарного лазерного излучения в оптический волоконный кабель 21, при этом выход каждого одноцветного лазерного источника соединен со своим модулятором яркости пучка и через смеситель, и элемент ввода суммарного лазерного излучения в оптический волоконный кабель 22 соединен с входом последнего, а управляющие входы модуляторов яркости пучка по линии связи 34 через свои драйверы 31, 32, 33 соответственно соединены с соответствующими управляющими выходами компьютера 36.In the device according to claim 10, spatial modulators of the laser beam 61, 62, 63, 64, projectors 43, 44, 45, 46 corresponding to them are installed inside the screen, and the laser radiation is introduced into the screen by optical fiber cables 39, 40, 41, 42, wherein the output of each optical fiber cable is connected optically to the input of the projector, which is connected optically via a spatial modulator to the surface of the screen 6, and the input of the optical fiber cable outside the screen is connected to the output of a color laser with modulated brightness 38, which is controlled by computer 36 via communication line 37. In the device according to claim 11, the screen is made in the form of a ball, in the center of which a spatial modulator is installed, having a scan range of ± 180 degrees in two orthogonal planes, and the optical input of the modulator is connected to the output of the projector , and the spatial modulator is connected via drivers to the corresponding control outputs of the computer. The device according to claim 12 of the Formula includes a laser radiation source consisting of three multi-colored laser sources 10, 11, 12, three beam brightness modulators 13, 14, 15, respectively, an optical mixer (laser beam adder) 16 and an input element of the total laser radiation into the optical fiber cable 21, while the output of each single-color laser source is connected to its beam brightness modulator through the mixer, and the input element of the total laser radiation into the optical fiber cable 22 is connected to the input of the latter, and ulation inputs modulators brightness beam through the communication line 34 via their drivers 31, 32, 33 are respectively connected with the corresponding control computer 36 outputs.

В устройство по п.13 Формулы источник лазерного излучения состоит из трех разноцветных полупроводниковых лазеров, а модуляция яркостью каждого пучка производится путем модуляции тока источников накачки полупроводниковых лазеров 76, 77, 78, при этом выходы каждого полупроводникового лазерного источника 79, 80, 81 оптически соединены через смеситель 16 и элемент ввода суммарного лазерного излучения в оптический волоконный кабель 28 с входом последнего 23, а входы лазеров, управляющие током источника накачки каждого лазера, подключены к соответствующим управляющим выходам драйверов 73, 74, 75 лазерных проекторов, которые по линиям связи 82, 83, 84 соединены с управляющим компьютером 36, в устройстве отдельные модуляторы яркости пучка исключены. С помощью устройства по п.12 Формулы согласно п.14 Формулы яркость пучка регулируется синхронным изменением тока накачки каждого из трех разноцветных лазеров, а цвет - изменением тока накачки в каждом из трех лазеров друг относительно друга. При использовании полупроводниковых лазеров с волоконным выходом, в устройстве по п.15 Формулы предложено применить волоконный сумматор, у которого волоконные входы соединены с волоконными выходами полупроводниковых лазеров, а волоконный выход сумматора через коллиматор оптически соединен с пространственным модулятором пучка. В устройстве по п.16 Формулы в качестве модулятора пространственного положения пучка используется один двухкоординатный широкополосный акустооптический дефлектор, на входе которого установлен поляризатор пучка, а управляющие входы дефлектора подключены к соответствующим управляющим выходам драйвера, при этом модуляция яркости пучка и его пространственного положения производится с помощью акустооптического дефлектора, а модуляция цвета пучка выполняется с помощью модуляции тока накачки лазеров и выход двухкоординатного широкополосного акустооптического дефлектора через проектор оптически соединен с поверхностью экрана. В устройстве по п.17 Формулы в качестве модулятора пространственного положения пучка используются три двухкоординатных узкополосных акустооптических дефлектора, на входе каждого из них установлен поляризатор пучка, а управляющие входы дефлекторов подключены к соответствующим управляющим выходам драйвера, при этом модуляция яркости пучка производится с помощью синхронного изменения амплитуды сигнала, поступающего на управляющие входы акустооптического дефлектора, а модуляция цвета производится изменением соотношения амплитуд сигналов, подаваемых на управляющие входы дефлекторов, при этом выходы каждого из трех разноцветных лазерных источников 89 соединены оптически через коллиматор 90 и поляризатор 91 с входом соответствующего двухкоординатного дефлектора 92, 93, выход которого оптически подключен на один из входов сумматора 94, а выход сумматора через проектор 95 связан с поверхностью экрана 6.In the device according to claim 13, the laser radiation source consists of three multi-colored semiconductor lasers, and the brightness of each beam is modulated by modulating the current of the pump sources of the semiconductor lasers 76, 77, 78, while the outputs of each semiconductor laser source 79, 80, 81 are optically connected through the mixer 16 and the input element of the total laser radiation into the optical fiber cable 28 with the input of the last 23, and the laser inputs that control the current of the pump source of each laser are connected to the corresponding yuschim control outputs of the drivers 73, 74, 75 laser projectors which by communication lines 82, 83, 84 are connected to the control computer 36, a device individual beam modulators brightness excluded. Using the device according to claim 12 of the Formula according to claim 14 of the Formula, the beam brightness is controlled by a synchronous change in the pump current of each of the three multi-colored lasers, and the color is controlled by a change in the pump current in each of the three lasers relative to each other. When using semiconductor lasers with a fiber output, it is proposed to use a fiber adder in the device according to claim 15 of the Formula, in which the fiber inputs are connected to the fiber outputs of the semiconductor lasers and the fiber output of the adder is optically connected to the spatial beam modulator through the collimator. In the device according to claim 16, as a modulator of the spatial position of the beam, one two-coordinate broadband acousto-optic deflector is used, at the input of which a beam polarizer is installed, and the control inputs of the deflector are connected to the corresponding control outputs of the driver, while the brightness of the beam and its spatial position are modulated using an acousto-optical deflector, and beam color modulation is performed by modulating the laser pump current and the output of a two-coordinate wide-field a clear acousto-optical deflector through the projector is optically connected to the screen surface. The device according to claim 17 of the Formula uses three two-coordinate narrow-band acousto-optic deflectors as a modulator of the spatial position of the beam, a beam polarizer is installed at the input of each of them, and the control inputs of the deflectors are connected to the corresponding control outputs of the driver, and the beam brightness is modulated by synchronous change the amplitude of the signal fed to the control inputs of the acousto-optical deflector, and color modulation is carried out by changing the ratio of signal amplitudes the signals supplied to the control inputs of the baffles, while the outputs of each of the three multi-colored laser sources 89 are optically connected through a collimator 90 and a polarizer 91 to the input of the corresponding two-coordinate deflector 92, 93, the output of which is optically connected to one of the inputs of the adder 94, and the output of the adder through the projector 95 is connected to the surface of the screen 6.

В устройстве по п.18 Формулы между проектором 95 и экраном 6 установлено дополнительно двухкоординатный сканирующий элемент в виде зеркала с элементами поворота его вокруг двух ортогональных осей, а элементы поворота через драйверы соединены с управляющими выходами компьютера. При этом работа в каналах управления поворотами зеркала синхронизована с работой каждого двухкоординатного дефлектора. В устройстве по п.19 предложено соединить информационно-развлекательное пространство и один из проекторов 99 оптически через многожильный волоконно-оптический кабель 23 так, что входной конец кабеля 22 оптически связан с выходом проектора через согласующий элемент 100, а второй конец кабеля образует систему несвязанных друг с другом одножильных волокон, устанавливаемых в информационно-развлекательное пространство согласно заданному сценарию или желанию пользователя. В зависимом п.20 Формулы предложено на концах некоторых одножильных волокон устанавливать замкнутый прозрачный экран с рассеивающей поверхностью так, что излучение с выхода волокна целиком вводится внутрь экрана 101 и 102. В п.21 Формулы используются три разноцветных проектора 86, 87, 88 с управляемой мощностью излучения и три многожильных кабеля 23, входные концы которых 22 соединены оптически через согласующий оптический элемент 28 с выходом соответствующего проектора 86, 87, 88, а на выходных концах волоконных кабелей волокна объединены как минимум в одну тройку 102 по одному волокну из каждого оптического кабеля, а концы каждой тройки размещены внутри своего замкнутого прозрачного экрана 103, 104 с рассеивающей поверхностью так, что излучение с выхода волокон троек целиком вводится внутрь экрана. Согласно п.22 Формулы предлагается использовать таких групп волокон более одной и соответствующее им количество экранов. В качестве экранов в п.23 Формулы предлагается использовать прозрачную поверхность летательного аппарата, например гондолы летающего шара или дирижабля. В п.24 предложено устройство, в котором внутри полой прозрачной замкнутой фигуры 6 помещены три разноцветных светодиода 111, 112, 113, микроконтроллер 110, источник постоянного тока 105, выключатель 115 и устройство крепления 116 полой прозрачной замкнутой фигуры к несущему элементу, имеющее выводы источника постоянного тока, причем выключатель может быть с элементами управления извне, при этом одни одноименные концы светодиодов подсоединены к выходам микроконтроллера, а их вторые концы к потенциальной клемме источника тока, а микроконтроллер подключен к источнику тока через выключатель с помощью связей 116, 114.In the device according to claim 18, between the projector 95 and the screen 6, an additional two-coordinate scanning element is installed in the form of a mirror with rotation elements around two orthogonal axes, and rotation elements through the drivers are connected to the control outputs of the computer. At the same time, the work in the mirror rotation control channels is synchronized with the operation of each two-coordinate deflector. In the device according to claim 19, it is proposed to connect the infotainment space and one of the projectors 99 optically through a multicore fiber optic cable 23 so that the input end of the cable 22 is optically connected to the output of the projector through a matching element 100, and the second end of the cable forms a system of disconnected with another, single-core fibers installed in the infotainment space according to a given scenario or user desire. In dependent Clause 20 of the Formula, it is proposed to install a closed transparent screen with a scattering surface at the ends of some single-core fibers so that the radiation from the fiber output is entirely introduced into the screen 101 and 102. In Clause 21 of the Formula, three multi-colored projectors 86, 87, 88 are used with controlled radiation power and three multicore cables 23, the input ends of which 22 are connected optically through a matching optical element 28 with the output of the corresponding projector 86, 87, 88, and at the output ends of the fiber cables, fibers are combined at least in one triple 102, one fiber from each optical cable, and the ends of each triple are placed inside its closed transparent screen 103, 104 with a scattering surface so that the radiation from the output of the triples' fibers is entirely introduced into the screen. According to paragraph 22 of the Formula, it is proposed to use more than one such fiber group and the corresponding number of screens. As screens in paragraph 23 of the Formula, it is proposed to use a transparent surface of an aircraft, for example a nacelle of a flying ball or an airship. In paragraph 24, a device is proposed in which three multi-colored LEDs 111, 112, 113, a microcontroller 110, a direct current source 105, a switch 115, and a fastening device 116 of a hollow transparent closed figure to a supporting element having source leads are placed inside a hollow transparent closed figure 6; direct current, and the switch can be with external controls, while the same ends of the LEDs are connected to the outputs of the microcontroller, and their second ends to the potential terminal of the current source, and the microcontroller is connected It is connected to a current source through a switch using links 116, 114.

Устройство по.1 работает следующим образом. В соответствии с заданным сценарием или порядком подачи видеоинформации в управляющий компьютер записывается программа управления драйверами источников видеоинформции, генераторами светорассеивающих частиц и других технических средств, участвующих в создании видеоинформации. Указанные элементы собраны в единый комплекс 5, который может быть размещен в любом месте подачи видеоинформации зрителям, размещаемым на трибунах 2 внутри здания со стенами 1 и сводом крыши 3. Видеоинформация выдается зрителям в сценическом пространстве 4 через экран 6 в виде проекционных изображений или световых сигналов 9 и лазерных лучей 8. Экран представляет собой полую замкнутую фигуру 6, стенки которой полупрозрачны или прозрачны и имеют светорассеивающую (например, матовую) поверхность. Внутри экрана помещены источники видеоинформции, генераторы светорассеивающих частиц и другие технические средства, участвующие в создании видеоинформации. Компьютер по линии связи 37 управляет работой драйверов в блоке лазерных проекторов 38, а по линии связи 50 управляет работой драйверов в блоке лазерных проекторов 60 с модуляторами пространственного положения лазерного луча 61, 62, 63, 64. Аналогично по линиям связи 47 и 53, 48 и 52, 49 и 51 компьютер 36 управляет работой драйверов генераторов светорассеивающих частиц 56, 70, источников звукового сопровождения 54, 69, видеопроекторами и источниками световых сигналов 57, 71 соответственно. Драйвер в блоке лазерных проекторов преобразует сигналы, поступающие от компьютера 36, в сигналы, управляющие режимами работы лазеров, входящих в блок лазерных излучателей 38. Под действием управляющих сигналов драйверов изменяется мощность излучения лазеров. Драйверы в блоке лазерных проекторов 60 с модуляторами пространственного положения лазерного луча 61, 62, 63, 64 вырабатывают сигналы, управляющие направлением распространения лазерных пучков. Аналогично драйверы генераторов светорассеивающих частиц 56, 70, источников звукового сопровождения 54, 69, видеопроекторами и источниками световых сигналов 57, 71 преобразуют сигналы, поступающие от компьютера в сигналы управления режимами работы генераторов светорассеивающих частиц, источников звукового сопровождения, видеопроекторами и источниками световых сигналов. Попадая на экран, видеоизображения визуализируются, создавая комплексное воздействие на зрителя. При этом видеоинформация может наблюдаться в любой точке пространства вокруг экрана практически в угле 4π стерадиан. Экран может устанавливаться в любой точке информационно-развлекательного пространства или перемещаться по нему вместе с аппаратурой в ходе сценических действий. Визуализация оптической информации происходит либо на поверхности экрана 6 за счет светорассеяния на его шероховатостях, либо на материале его стенки, либо на частицах генераторов светорассеивающих частиц 56, 70, размещенных во внутреннем объеме экрана. Видеоинформация поступает к зрителям через поверхность экрана 6 и может сопровождаться звуковыми эффектами или музыкой, воспроизводимыми звуковыми системами 54, 69. При использовании в устройстве экрана 6 в виде замкнутой прозрачной фигуры, на поверхность которой нанесен флуоресцирующий материал, поверхность экрана освещается излучением, вызывающим свечение поверхности экрана тем или иным цветом. В качестве источника излучения, вызывающего свечение поверхности экрана, предлагается в качестве одного из излучателей в блоке лазерных излучателей 38 применить ультрафиолетовый лазер. Если поверхность экрана покрыта флуоресцирующим материалом в виде регулярного множества цветных пикселей, то установкой в компьютере 36 режима работы ультрафиолетового лазера на экране воспроизводят цветное изображение, соответствующее заданному сюжету. Изображение создается с помощью векторной или пиксельной графики при перемещении по экрану с цветными пикселями по заданной программе сфокусированного пучка ультрафиолетового лазера. Изменение пространственного положения пучка производится по одной из линий связи 50 компьютера 36 с пространственным модулятором положения лазерного пучка 61, 62, 63, 64. Пиксель содержит, как правило, три элемента одинакового размера, но имеющих разный материал покрытия. При освещении пучком ультрафиолетового лазера элементы пикселя светятся разным цветом. Освещение элементов производится либо последовательно одним лазером, либо параллельно тремя. Изменяя по программе из компьютера 36 мощность лазера при освещении элемента пикселя, получают спектральную составляющую излучения нужной мощности. Складывая друг с другом излучения трех элементов пикселя, получают в заданной точке свечение экрана с заданными по сюжету цветом и мощностью. Комплексирование экрана с флуоресцирующим материалом с видеопроекторами и иными источниками видеоинформации обеспечивается за счет одновременного использования в качестве экранов наружной и внешней поверхности полой замкнутой прозрачной фигуры. Регулируя расстояние между поверхностями толщиной стенки, добиваются развязки между изображениями на внешней и наружной поверхностях экрана.The device according to claim 1 works as follows. In accordance with a given scenario or procedure for supplying video information to a control computer, a program for managing drivers of video information sources, light-scattering particle generators and other technical means involved in creating video information is recorded. These elements are assembled into a single complex 5, which can be placed anywhere the video information is presented to spectators placed in the stands 2 inside the building with walls 1 and a roof vault 3. Video information is displayed to the audience in stage space 4 through screen 6 in the form of projection images or light signals 9 and laser beams 8. The screen is a hollow closed figure 6, the walls of which are translucent or transparent and have a light-scattering (for example, matte) surface. Inside the screen are video sources, light-scattering particle generators and other technical means involved in the creation of video information. A computer via communication line 37 controls the operation of drivers in the block of laser projectors 38, and through communication line 50 controls the operation of drivers in the block of laser projectors 60 with modulators of the spatial position of the laser beam 61, 62, 63, 64. Similarly, through communication lines 47 and 53, 48 and 52, 49 and 51, the computer 36 controls the drivers of the light scattering particle generators 56, 70, sound sources 54, 69, video projectors and light sources 57, 71, respectively. The driver in the block of laser projectors converts the signals from the computer 36 into signals that control the operating modes of the lasers included in the block of laser emitters 38. Under the influence of the control signals of the drivers, the laser radiation power changes. The drivers in the block of laser projectors 60 with modulators of the spatial position of the laser beam 61, 62, 63, 64 generate signals that control the direction of propagation of the laser beams. Similarly, drivers of light-scattering particle generators 56, 70, sound sources 54, 69, video projectors and light sources 57, 71 convert the signals received from the computer into control signals of the operating modes of light-scattering particle generators, sound sources, video projectors and light signal sources. Once on the screen, video images are visualized, creating a complex effect on the viewer. In this case, video information can be observed at any point in the space around the screen at almost an angle of 4π steradians. The screen can be installed anywhere in the infotainment space or moved along it together with the equipment during stage actions. Visualization of optical information occurs either on the surface of the screen 6 due to light scattering on its roughness, or on the material of its wall, or on particles of generators of light scattering particles 56, 70 located in the inner volume of the screen. Video information enters the viewers through the surface of the screen 6 and may be accompanied by sound effects or music played by sound systems 54, 69. When the screen 6 is used in the device as a closed transparent figure, on the surface of which a fluorescent material is applied, the surface of the screen is illuminated by radiation, which causes the surface to glow. screen in one color or another. As a source of radiation, causing the glow of the surface of the screen, it is proposed to use an ultraviolet laser as one of the emitters in the block of laser emitters 38. If the surface of the screen is covered with a fluorescent material in the form of a regular set of color pixels, then by setting the ultraviolet laser operating mode in the computer 36, a color image corresponding to a given plot is reproduced on the screen. The image is created using vector or pixel graphics when moving around the screen with colored pixels according to a given program of a focused ultraviolet laser beam. The spatial position of the beam is changed through one of the communication lines 50 of the computer 36 with the spatial modulator of the position of the laser beam 61, 62, 63, 64. The pixel contains, as a rule, three elements of the same size, but with different coating materials. When illuminated by an ultraviolet laser beam, the pixel elements glow in a different color. Illumination of elements is carried out either sequentially with one laser, or in parallel with three. By changing the laser power from the computer 36 according to the program when illuminating a pixel element, the spectral component of the radiation of the required power is obtained. Adding together the radiation of the three pixel elements, one gets a luminescence of the screen at a given point with the color and power specified in the plot. The integration of a screen with fluorescent material with video projectors and other sources of video information is ensured by the simultaneous use of a hollow closed transparent figure as the screens of the external and external surfaces. By adjusting the distance between the surfaces with wall thickness, they achieve decoupling between the images on the outer and outer surfaces of the screen.

В устройстве (п.10 Формулы) предлагается использовать волоконные кабели 39, 40, 41, 42 для связи выхода блока с лазерными излучателями 38 с входом проекционной оптики 43, 44, 45, 46. В этом случае блок лазерных излучателей устанавливается вне экрана и может быть вынесен за пределы информационно-развлекательного пространства. Излучение каждого из лазеров блока 38 с помощью согласующей оптики, размещенной в блоке 38, вводится в волоконные кабели 39, 40, 41, 42. По волоконным кабелям лазерное излучение подается внутрь экрана и поступает на входы 1, 2, 3, N-ого проекторов. Проектор 43, 44, 45, 46 фокусируют лазерное излучение через первый, второй, третий, N-ый модуляторы пространственного положения лазерного луча 61, 62, 63, 64 на поверхность экрана. Модуляторы получают сигнал управления от компьютера 36 по линии связи 50 и направляют сфокусированные лазерные пучки в точки экрана, заданные программой, создавая на экране видеосюжет.In the device (claim 10 of the Formula) it is proposed to use fiber cables 39, 40, 41, 42 to connect the output of the unit with laser emitters 38 with the input of projection optics 43, 44, 45, 46. In this case, the block of laser emitters is installed outside the screen and can be moved outside the infotainment space. The radiation from each of the lasers of block 38 is fed into fiber cables 39, 40, 41, 42 using matching optics located in block 38. Laser fibers are fed through fiber cables into the screen and fed to the inputs of 1, 2, 3, N-th projectors . The projector 43, 44, 45, 46 focuses the laser radiation through the first, second, third, Nth modulators of the spatial position of the laser beam 61, 62, 63, 64 on the screen surface. Modulators receive a control signal from computer 36 via communication line 50 and direct focused laser beams to points on the screen specified by the program, creating a video on the screen.

Если источник лазерного излучения 38 включает три разноцветных лазерных источника 10, 11, 12 с длинами волн излучения соответственно λ₁, λ₂, λ₃, три модулятора яркости пучка 13, 14, 15, смеситель 16, то излучение с длиной волны λ₁ поступает на вход модулятора яркости пучка 13. По линии связи 34 на модулятор подается сигнал управления с выхода драйвера 31. На вход драйвера 31 подается сигнал управления от компьютера 36. Под действием сигнала с выхода драйвера 31 модулятор 34 изменяет мощность пучка с длиной волны λ₁. Аналогично, под действием сигнала с выхода драйверов 32 и 33 модуляторы 35 и 36 изменяют мощность пучков с длинами волн λ₂ и λ₃. Указанные три пучка поступают на вход смесителя 16, где с помощью глухих зеркал 17, 20 и зеркал с селективным пропусканием 18, 19 на выходе смесителя соединяются в один пучок. С выхода смесителя лазерное излучение с яркостью и цветом, заданными компьютером, поступает на элемент 21 и вводится через элемент ввода 22 в световод 23. По световоду 23 лазерный пучок поступает внутрь экрана 6. Внутри экрана 6 лазерный пучок через элемент вывода 24 поступает на вход проектора 26 и далее через пространственный модулятор лазерного пучка 25 сфокусированное лазерное излучение нужного цвета и яркости достигает заданной точки экрана 6, создавая на экране с помощью компьютера 36, драйвера пространственного модулятора 30 и линии связи 35 видеосюжет.If the laser radiation source 38 includes three multi-colored laser sources 10, 11, 12 with radiation wavelengths λ ₁ , λ ₂ , λ ₃ , respectively, three beam brightness modulators 13, 14, 15, mixer 16, then radiation with a wavelength of λ _{1 is} received to the input of the beam brightness modulator 13. A control signal from the output of the driver 31 is supplied to the modulator via the communication line 34. A control signal from the computer 36 is supplied to the input of the driver 31. Under the influence of the signal from the output of the driver 31, the modulator 34 changes the beam power with a wavelength of λ ₁ . Similarly, under the influence of the signal from the output of the drivers 32 and 33, the modulators 35 and 36 change the power of the beams with wavelengths λ ₂ and λ ₃ . These three beams are fed to the input of the mixer 16, where, using deaf mirrors 17, 20 and mirrors with selective transmission 18, 19, they are connected to a single beam at the output of the mixer. From the output of the mixer, laser radiation with the brightness and color set by the computer is supplied to element 21 and is introduced through input element 22 into optical fiber 23. Through optical fiber 23, the laser beam enters the screen 6. Inside the screen 6, the laser beam through the output element 24 enters the projector 26 and further through the spatial modulator of the laser beam 25, focused laser radiation of the desired color and brightness reaches a given point of the screen 6, creating on the screen using a computer 36, the driver of the spatial modulator 30 and the communication line 35 ideosyuzhet.

Аналогично работает устройство, если источник лазерного излучения 38 содержит три полупроводниковых разноцветных лазера 79, 80, 81 с управляемыми источниками тока накачки 76, 77, 78 соответственно. На управляющие входы источников тока накачки подаются сигналы с выходов драйверов тока накачки, на входы которых подаются сигналы управления с компьютера 36 по линиям связи 82, 83, 84 соответственно. Изменяя ток накачки на одну и ту же величину в трех каналах, изменяют интенсивность суммарного пучка на выходе сумматора 16. Изменяя ток накачки в каждом канале относительно друг друга, добиваются нужного цвета лазерного пучка на выходе сумматора 16. Работа устройства после сумматора описана выше.The device works similarly if the laser radiation source 38 contains three multi-colored semiconductor lasers 79, 80, 81 with controlled pump current sources 76, 77, 78, respectively. The control inputs of the pump current sources are supplied with signals from the outputs of the pump current drivers, the inputs of which are supplied with control signals from the computer 36 via communication lines 82, 83, 84, respectively. Changing the pump current by the same value in three channels, change the intensity of the total beam at the output of the adder 16. By changing the pump current in each channel relative to each other, they achieve the desired color of the laser beam at the output of the adder 16. The operation of the device after the adder is described above.

В случае использования в качестве пространственного модулятора пучка широкополосного акустооптического дефлектора (ШАОД), лазерный пучок с выхода сумматора коллимируется, проходит поляризатор и поступает на вход ШАОД, а с его выхода на вход проектора и далее на поверхность экрана. При этом по линии связи ШАОД, драйвер, компьютер подаются сигналы на управляющие входы ШАОД. Изменяя частоту управляющего сигнала, изменяют положение пучка на поверхности экрана. Изменяя амплитуду управляющего сигнала, изменяют мощность лазерного пучка на поверхности экрана. Изменяя независимо либо ток накачки каждого пучка, либо модулятором прямо независимо изменяют интенсивность пучка на выходе каждого из трех лазеров, как описано выше, изменяют цвет пучка.If a beam of a broadband acousto-optical deflector (SHAOD) is used as a spatial modulator, the laser beam collimates from the output of the adder, passes the polarizer and enters the input of the ShAOD, and from its output to the input of the projector and further to the screen surface. At the same time, through the communication line ShAOD, driver, computer signals are sent to the control inputs of ShAOOD. By changing the frequency of the control signal, they change the position of the beam on the surface of the screen. By changing the amplitude of the control signal, the power of the laser beam on the screen surface is changed. By independently changing either the pump current of each beam or by a modulator, directly changing the beam intensity at the output of each of the three lasers, as described above, changing the color of the beam.

Устройство по п.17 Формулы содержит три независимых лазерных источника 86, 87 и 88 с узкополосными акустооптическими дефлекторами (УАОД). В этом случае, каждый канал работает до сумматора следующим образом. Излучение лазера 89 поступает на вход коллиматора 90 и далее через поляризатор на вход УАОД 92 (X) и 93 (У). С выхода УАОД излучение через сумматор и проектор 95 фокусируется на поверхности экрана 6. При установке между проектором и экраном дополнительного сканирующего зеркала пучок, вышедший из проектора, попадает на поверхность зеркала, угловое положение которого с помощью элементов поворота вокруг двух осей перемещает пучок по экрану. Элементы поворота через свои драйверы управляются от компьютера. Работа элементов поворота синхронизована с работой ШАОД или УАОД, например, так: вначале работает ШАОД или УАОД, обеспечивая создание изображения на поверхности экрана в угле ±α, а затем элементы поворота зеркала разворачивают его на угол 2 α, затем снова работает ШАОД или УАОД и т.д. Либо работает ШАОД или УАОД и параллельно работают элементы поворота зеркала. Поворот зеркала происходит медленнее сканирования луча ШАОД или УАОД, но оба движения синхронизированы.The device according to claim 17 of the Formula contains three independent laser sources 86, 87 and 88 with narrow-band acousto-optical deflectors (UAOD). In this case, each channel operates before the adder as follows. Laser radiation 89 enters the input of the collimator 90 and then through the polarizer to the input of the UAOD 92 (X) and 93 (Y). From the output of the UAOD, the radiation through the adder and the projector 95 focuses on the surface of the screen 6. When an additional scanning mirror is installed between the projector and the screen, the beam coming out of the projector hits the surface of the mirror, whose angular position using the rotation elements around two axes moves the beam across the screen. Turn elements through their drivers are controlled by a computer. The operation of the rotation elements is synchronized with the work of the ChAOOD or the UAOD, for example, as follows: first, the ChAOOD or the UAOA works, creating an image on the surface of the screen in an angle of ± α, and then the rotation elements of the mirror rotate it at an angle of 2α, then the ChAOOD or the UAOD works again and etc. Either ShAOD or UAOD works and the mirror rotation elements work in parallel. The rotation of the mirror occurs more slowly than the scanning of the beam of the ChAOOD or the UAOD, but both movements are synchronized.

Для создания стереоэффекта излучение двух лазеров в блоке лазерных излучателей ортогонально поляризовано, а их работа синхронизована таким образом, что в течение одного кадра на экране воспроизводится сюжет, видимый одним глазом, а затем в течение следующего кадра - сюжет, видимый вторым глазом, и у зрителя с очками, пропускающими излучение с ортогональными поляризациями для правого и левого глаза, создается иллюзия стереоизображения.To create a stereo effect, the radiation of two lasers in a block of laser emitters is orthogonally polarized, and their work is synchronized so that within one frame the plot is visible on the screen, visible with one eye, and then during the next frame, the plot is visible in the second eye and the viewer with glasses transmitting radiation with orthogonal polarizations for the right and left eye, the illusion of a stereo image is created.

Для создания множественных рекламных сюжетов от одного проектора 99, выход последнего проецируется через согласующий элемент 100 на вход 22 многожильного световода 23. При этом выходной сигнал проектора 99 по мощности и цвету управляется драйвером 97 по линии связи 96 от компьютера 36. Вторые концы одножильных волокон 102, входящих в кабель 23, распределены по информационно-развлекательному пространству и могут служить источниками света, вводимыми в замкнутые экраны, имеющие форму рекламируемых товаров 101. Для создания разноцветной подсветки рекламируемых товаров предлагается модулировать от компьютера яркость трех лазеров 86, 87 и 88, а сигналы с их выходов через согласующие элементы 28 ввести в три многожильных кабеля 23 через его вход 22. На втором конце кабелей одножильные волокна 102 по одному из каждого кабеля введены внутрь экранов 103, 104, которыми могут быть любые прозрачные предметы, по форме соответствующие рекламируемым товарам.To create multiple advertising plots from one projector 99, the output of the latter is projected through a matching element 100 to the input 22 of the multi-core fiber 23. In this case, the output signal of the projector 99 is controlled by the power and color of the driver 97 via the communication line 96 from the computer 36. The second ends of the single-core fibers 102 included in cable 23 are distributed over the infotainment space and can serve as light sources introduced into closed screens in the form of advertised goods 101. To create multi-colored illumination of advertisements it is proposed that the brightness of three lasers 86, 87 and 88 be modulated from a computer, and the signals from their outputs, through matching elements 28, are inserted into three multicore cables 23 through its input 22. At the second end of the cables, single-core fibers 102, one of each cable, is inserted inside the screens 103, 104, which may be any transparent objects in the form corresponding to the advertised goods.

Малогабаритность полупроводниковых лазеров, их высокая светоотдача и маломощные источники тока накачки позволяют создать автономные малогабаритные светящиеся разным цветом игрушки, например, елочные, или создавать рекламные средства, летающие по информационно-развлекательному пространству и светящиеся разным цветом в разные периоды времени. Для этого мощность каждого из трех разноцветных полупроводниковых лазеров 111, 112, 113 управляется от микроконтроллера 110. Управление производится по программе, установленной в микроконтроллере 110. Запуск работы такого устройства производится через управляемый выключатель 115, замыкающий цепь подачи питания 108 и 114 на микроконтроллер. Для зарядки источника питания 105 в место крепления 116 устройства выведены связями 106 и 107 клеммы источника тока 105. Управление замыканием выключателя 115 производится либо сенсорно, по команде со стороны, либо от вибраций устройства, либо при определенном положении устройства по отношению к силе тяжести или иным способом.The small size of semiconductor lasers, their high light output and low-power sources of pump current make it possible to create autonomous small-sized toys glowing in different colors, for example, Christmas-tree ones, or to create advertising materials flying in the infotainment space and glowing in different colors at different time periods. For this, the power of each of the three multi-colored semiconductor lasers 111, 112, 113 is controlled from the microcontroller 110. The control is performed according to the program installed in the microcontroller 110. The operation of such a device is performed through a controllable switch 115 that closes the power supply circuit 108 and 114 to the microcontroller. To charge the power source 105 to the attachment point 116 of the device, the terminals of the current source 105 are connected by connections 106 and 107. The closure of the switch 115 is either sensory, by a command from the side, or from the vibrations of the device, or at a certain position of the device with respect to gravity or otherwise way.

Заявляемое устройство имеет следующие преимущества:The inventive device has the following advantages:

1. Экран имеет вид прозрачной, замкнутой, трехмерной фигуры, обеспечивающей угол обзора видеоинформации почти равным 4π стерадиан.1. The screen has the form of a transparent, closed, three-dimensional figure, providing a viewing angle of video information of almost equal to 4π steradians.

2. Видеоаппаратура размещена внутри экрана или частично вне его, но и вне информационно-развлекательного пространства, что сохраняет объем последнего.2. Video equipment is located inside the screen or partially outside it, but also outside the infotainment space, which preserves the volume of the latter.

3. Устройство может быть размещено в любом месте информационно-развлекательного пространства и может перемещаться по нему в ходе сценических действий, что расширяет его функциональные возможности.3. The device can be placed anywhere in the infotainment space and can move around it during stage actions, which expands its functionality.

4. Размещение проекционной аппаратуры внутри замкнутого объема повышает безопасность использования высокоинтенсивных источников излучения типа лазеров.4. Placing projection equipment inside a closed volume increases the safety of using high-intensity radiation sources such as lasers.

5. В устройстве может быть использованы корпуса прозрачных шаров летательных аппаратов, корпуса дирижаблей и любых прозрачных фигур, имеющих форму рекламируемого товара, что расширяет функциональные возможности устройства.5. The device can be used in the case of transparent balls of aircraft, the airship body and any transparent figures in the form of an advertised product, which extends the functionality of the device.

6. Предложен вариант, позволяющий комплексировать видеоэкраны с экранами, имеющими флуоресцирующее покрытие.6. A variant is proposed that allows one to complex video screens with screens having a fluorescent coating.

Заявляемые устройство с учетом зависимых пунктов Формулы может быть реализовано с применением современного оборудования и технологий и может найти широкое применение в средствах отображения на экранах цветных изображений, созданных видеопроекторами, лазерными проекторами и иными источниками света для рекламы, информационно-развлекательных мероприятий, создания светоэффектов или сопровождения сценических действии.The inventive device, taking into account the dependent clauses of the Formula, can be implemented using modern equipment and technologies and can be widely used in screen displays of color images created by video projectors, laser projectors and other light sources for advertising, information and entertainment events, creating light effects or accompaniment stage action.

Claims

1. A device for displaying video information on three-dimensional screens, including a multi-section screen, video information sources in the form of video projectors, and / or laser projectors, and / or light sources in the form of LEDs that are optically coupled to a multi-section screen, sound sources, a computer, which is the source an information signal for video projectors, laser projectors, light signal sources, sound sources, the output of which is connected to the inputs of the video drivers tori, laser projectors, light sources and sound sources, characterized in that the screen is made in the form of a hollow body bounded by a translucent diffuse-scattering shell, inside which at least one source of video information is optically connected to the screen, or the output end at least one fiber of an optical cable, the input end of which is optically coupled to at least one information source.

2. The device according to claim 1, characterized in that the sound sources and sources of light-scattering particles are additionally installed inside the screen.

3. The device according to claim 1, characterized in that the screen is installed in an arbitrary part of the infotainment space.

4. The device according to claim 1, characterized in that the screen is mounted with the ability to move inside the infotainment space during stage actions.

5. The device according to claim 1, characterized in that the screen is made in the form of a ball, or a cylinder, or an ellipsoid, or a cone, or a body with a given shape.

6. The device according to claim 1, in which the surface of the aircraft, such as a flying ball or airship, is used as a screen.

7. The device according to claim 1, characterized in that the screen is made with a diffusely scattering outer surface.

8. The device according to claim 1, characterized in that a fluorescent material is deposited on the surface of the screen, wherein at least one of the projectors is designed to cause fluorescence in the deposited material.

9. The device according to claim 8, characterized in that at least one of the projectors is an ultraviolet laser.

10. The device according to claim 8, characterized in that the fluorescent material is applied to the screen surface in local areas so that the entire surface of the screen is coated with them, and different areas are fluorescent under the action of ultraviolet radiation or other radiation in a different color, forming a regular set of color pixels .

11. The device according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the screen is a hollow body in shape corresponding to one of the advertised goods.

12. The device according to claim 1, characterized in that at least one spatial beam modulator with an optical projection system is installed inside the screen, and the laser radiation is introduced into the screen by means of an optical fiber cable, while the output of the optical fiber cable is connected optically to the input of the projector, connected optically through a spatial modulator to the surface of the screen, and the input of the optical fiber cable outside the screen is connected to the output of the color laser radiation with modulated brightness and color.

13. The device according to p. 12, characterized in that the screen is made in the form of a ball, in the center of which is installed a spatial modulator having a scan range of ± 180 degrees in two orthogonal planes, the optical input of the modulator is connected to the output of the optical projection system, and its inputs for control signals are connected through drivers with the corresponding outputs of the computer.

14. The device according to p. 12, characterized in that the laser radiation source consists of three laser sources of different colors, three beam brightness modulators, an optical mixer (laser beam adder) and an input element of the total laser radiation into the optical fiber cable, with the output of each a single-color laser source is connected to its beam brightness modulator, and through the mixer and the input element of the total laser radiation into the optical fiber cable is connected to the input of the latter, and the control inputs are modulated moat brightness beam through their corresponding drivers are connected to the computer outputs.

15. The device according to 14, characterized in that the brightness modulation of each beam is performed by modulating the pump current of semiconductor laser sources, while the control inputs of the beam brightness modulators are laser inputs that control the pump current of each laser.

16. The device according to p. 15, characterized in that it is configured to synchronously change the pump current of each of the three single-color lasers to control the brightness of the beam and to change the pump current in each of the three lasers relative to each other to adjust the color.

17. The device according to 14, characterized in that a fiber adder is used, and each of the three lasers has an output in the form of a fiber optic cable, and the optical inputs of the adder are connected to the fiber outputs of the lasers.

18. The device according to p. 12, characterized in that as a modulator of the spatial position of the beam, one two-coordinate broadband acousto-optical deflector is used, at the input of which a beam polarizer is installed, and the control inputs of the deflector are connected to the corresponding outputs of the driver, while modulating the spatial position of the beam and its the brightness is produced using an acousto-optical deflector, and the beam color is modulated by modulating the laser pump current, and the output of the two-coordinate broadband acousto-optical deflector through a projector optically connected to the screen surface.

19. The device according to p. 12, characterized in that three two-coordinate narrow-band acousto-optic deflectors are used as a modulator of the spatial position of the beam, a beam polarizer is installed at the input of each of them, and the control inputs of the deflectors are connected to the corresponding outputs of the driver, while modulating the spatial position of the beam produced by changing the frequency of the signal fed to the control inputs of the acousto-optical deflector, modulation of the beam brightness is performed using synchronous the amplitudes of the same signal at the input of each acousto-optical deflector, and the beam color is modulated by changing the ratios of the amplitudes of the signals supplied to the control inputs of the deflectors, while the outputs of each of the three single-color lasers are connected optically through a collimator and a polarizer with the input of the corresponding two-coordinate deflector, the output of which is through its collimator is optically connected to one of the inputs of the adder, and the output of the adder through an optically projection system is optically connected to the surface screen.

20. The device according to PP.18 or 19, characterized in that between the projector and the screen there is an additional two-coordinate scanning tool in the form of a mirror with rotation elements around two axes, and rotation elements through the drivers are connected to the control outputs of the computer, while working in channels control of mirror rotation is synchronized with the work of a two-coordinate acousto-optical deflector.

21. The device according to claim 1, characterized in that at least one pair of projectors is used as laser projectors, the radiation of which is orthogonally polarized, while the output of one projector from a pair is optically coupled to the screen only for even frames of images visible only to the left eye, and the output of another projector from a pair is optically connected to the same screen for odd frames of images visible only with the right eye, or vice versa.

22. The device according to claims 3 or 4, characterized in that the infotainment space and one of the projectors are optically connected through a multicore fiber optic cable so that the input end of the cable is optically connected to the output of the projector through a matching element, and the second end of the cable forms a system of unconnected single-core fibers installed in the infotainment space in accordance with a given scenario or user desire.

23. The device according to item 22, wherein the device further comprises at least one hollow closed transparent screen with a scattering surface, and each screen is connected to the end of the corresponding single-core fiber so that the radiation from the output of the fiber is entirely introduced into the screen.

24. The device according to claim 23, characterized in that three projectors of different colors with a controlled radiation power and three multicore cables are used, the input ends of which are connected optically through a matching optical element to the output of the corresponding projector, and at the output ends of the fiber cables the fibers are combined at least at least one triple, one fiber from each optical cable, and the ends of each triple are placed inside the corresponding hollow closed transparent screen with a scattering surface so that the radiation s output triples fibers completely introduced inside the screen.

25. The device according to claim 1, characterized in that inside the hollow transparent closed screen there are three LEDs of different colors, a microcontroller, a direct current source, a switch, and the screen is equipped with a fastening device to the carrier element and the terminals of a direct current source, with the same ends LEDs are connected to the outputs of the microcontroller, and their second ends to the potential terminal of the current source, and the microcontroller is connected to the current source through the switch.

26. The device according A.25, characterized in that the switch is made with controls located outside the screen.