RU2606010C2 - Projection system with edge projection and video projector for said system - Google Patents
Projection system with edge projection and video projector for said system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2606010C2 RU2606010C2 RU2014121665A RU2014121665A RU2606010C2 RU 2606010 C2 RU2606010 C2 RU 2606010C2 RU 2014121665 A RU2014121665 A RU 2014121665A RU 2014121665 A RU2014121665 A RU 2014121665A RU 2606010 C2 RU2606010 C2 RU 2606010C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- screen
- projection
- video
- raster
- micromirror
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
- G03B21/54—Accessories
- G03B21/56—Projection screens
- G03B21/60—Projection screens characterised by the nature of the surface
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
- G03B21/10—Projectors with built-in or built-on screen
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
- G03B21/14—Details
- G03B21/20—Lamp housings
- G03B21/2006—Lamp housings characterised by the light source
- G03B21/2033—LED or laser light sources
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
- G03B21/14—Details
- G03B21/28—Reflectors in projection beam
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
- G03B21/54—Accessories
- G03B21/56—Projection screens
- G03B21/60—Projection screens characterised by the nature of the surface
- G03B21/602—Lenticular screens
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N9/00—Details of colour television systems
- H04N9/12—Picture reproducers
- H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
- H04N9/3141—Constructional details thereof
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N9/00—Details of colour television systems
- H04N9/12—Picture reproducers
- H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
- H04N9/3141—Constructional details thereof
- H04N9/3147—Multi-projection systems
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
- G03B21/14—Details
- G03B21/147—Optical correction of image distortions, e.g. keystone
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Изобретение относится к проекционным системам отображения визуальной информации оптической проекцией на зрительном проекционном экране.The invention relates to projection systems for displaying visual information with an optical projection on a visual projection screen.
Предлагаемые проекционные системы предназначены для массового и профессионального использования в качестве систем отображения визуальной информации: кинопроекционных систем, проекционных телевизоров и компьютерных дисплеев, информационных, учебных, видеоконтрольных и видеорекламных мониторов и других видеоинформационных систем.The proposed projection systems are intended for mass and professional use as visual information display systems: film projection systems, projection televisions and computer displays, information, educational, video monitoring and video advertising monitors and other video information systems.
Уровень техники.The level of technology.
Широко известна система фронтпроекции на диффузно-рассеивающем отражающем белом зрительном экране. Проектор располагают перед экраном с фронтальной стороны (со стороны зрителя) с ориентацией оси проекции перпендикулярно к экрану или под углом до 35 градусов к нормали экрана (с трапецеидальной видеокоррекцией).The front projection system on a diffuse-scattering reflective white visual screen is widely known. The projector is placed in front of the screen from the front side (from the side of the viewer) with the orientation of the projection axis perpendicular to the screen or at an angle of up to 35 degrees to the screen normal (with trapezoidal video correction).
Фронтпроекционная система конструктивно проста. Проекционный экран тонкий, легкий, гибкий, может сворачиваться в рулон (для хранения или переноски в нерабочем состоянии) и разворачиваться из рулона для трансформации под любые форматы экранного изображения.The front projection system is structurally simple. The projection screen is thin, lightweight, flexible, can be rolled up (for storage or carrying inoperative) and unfolded from a roll for transformation to any screen image format.
Недостатками фронтпроекционной системы являются: возможность комфортного наблюдения с высокими оптическими параметрами проекции только в затемненных помещениях, так как экранное изображение засвечивается внешним паразитным светом (снижающего контраст, цветопередачу и четкость наблюдаемого экранного изображения).The disadvantages of the front projection system are: the possibility of comfortable observation with high optical projection parameters only in darkened rooms, since the screen image is exposed to external spurious light (which reduces the contrast, color reproduction and clarity of the observed screen image).
Широко известна система рирпроекции - обратной проекции, то есть проекции на тыльную сторону просветного зрительного экрана, диффузно-рассеивающего эту проекцию. Проектор располагают с тыльной стороны под экраном, а проекционный пучок оптически отклоняют плоскими наклонными к экрану зеркалами и линзой Френеля (установленными с обратной стороны экрана) для уменьшения глубины проекционного пространства за экраном и уменьшения глубины проекционной системы.A widely known system of rear-projection is rear projection, that is, projection onto the back side of the lumen of the visual screen diffusely scattering this projection. The projector is located on the back side under the screen, and the projection beam is optically deflected with flat tilted mirrors and a Fresnel lens (mounted on the back of the screen) to reduce the depth of the projection space behind the screen and reduce the depth of the projection system.
Для антибликовой защиты экранного изображения рирпроекционные экраны тонируют черным полупрозрачным покрытием или на экране формируют линзовый растр из цилиндрических линз для фокусировки проекции в тонкие прозрачные линейные выходные окна с диффузно-рассеивающим матированием для рассеивания проекции. Для антибликовой защиты экранного изображения экран вокруг этих выходных окон закрашивают матовой черной краской. Это существенно снижает паразитную засветку и повышает визуальный комфорт наблюдения экранных изображений при слабозасвеченных экранах в помещениях (кн: Макарцев В.В., Хесин А.Я., Штейнберг А.Л. Большеэкранные видеосистемы. – М.: СП «Панас», 1993, рис. 2 а, стр. 21, рис 3 на стр. 22, рис. 22 на стр. 81, рис 23 на стр. 82, стр. 70-83, 147-155).For anti-glare protection of the screen image, the rear projection screens are tinted with a black translucent coating or a lens raster is formed from cylindrical lenses to focus the projection into thin transparent linear output windows with diffuse scattering matting to diffuse the projection. For anti-glare protection of the screen image, the screen around these output windows is painted matte black. This significantly reduces spurious illumination and increases the visual comfort of observing screen images with dimly lit screens in rooms (book: Makartsev V.V., Khesin A.Ya., Shteinberg A.L. Large-screen video systems. - M .: SP Panas, 1993 , fig. 2 a, p. 21, fig. 3 on p. 22, fig. 22 on p. 81, fig. 23 on p. 82, p. 70-83, 147-155).
Недостатком рирпроекционной системы являются сложная и дорогая конструкция проекционной системы, плохие оптические параметры наблюдаемого экранного изображения, большие габариты и масса, невозможность свертывания системы в нерабочем положении, невозможность трансформации экрана в другие форматы экранного изображения.The disadvantage of the rear projection system is the complex and expensive design of the projection system, poor optical parameters of the observed screen image, large dimensions and weight, the inability to collapse the system in the idle position, the inability to transform the screen into other screen image formats.
Общими недостатками фронтпроекционных и рирпроекционных систем являются повышенное энергопотребление, низкое качество экранной проекции, проблемы формирования остронаправленных проекций с равномерной яркостью по полю изображения, проблемы формирования многоракурсных проекций для одновременного наблюдения различных полноэкранных изображений разными зрителями из разных секторов наблюдения этих проекций. Указанные недостатки связаны с диффузным светорассеиванием проекции экранами и низкой световой эффективностью систем проекции аналогов.Common disadvantages of front-projection and rear-projection systems are increased energy consumption, low quality of projection projection, problems of forming sharply directed projections with uniform brightness across the image field, problems of forming multi-angle projections for simultaneous observation of different full-screen images by different viewers from different sectors of observation of these projections. These disadvantages are associated with diffuse light scattering of the projection by screens and low light efficiency of analog projection systems.
Прототипом изобретения, наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату, является предшествующее изобретение автора «Проекционная система» (Патент РФ №2242037, 7 G03B 21/00, 21/56, G02B 27/22, приоритет от 08.07.1999), автор Арсенич С.И. (автор предлагаемого изобретения «Проекционная система с торцовой проекцией»). В прототипе проекционная система содержит зрительский проекционный экран для фронтальной или просветной проекций, один или несколько проекторов, установленных со стороны торца этого экрана. В других вариантах на торцах проекционных экранов дополнительно установлены торцовые плоские зеркала для проекции на эти зеркала с последующим отклонением и расширением проекционного пучка на плоскость экрана. Торцовые зеркала обеспечивают установку проекторов на дальней дистанции от экрана или установку проекторов на торце экрана (напротив этих зеркал). Торцовые зеркала существенно уменьшают объем и глубину проекционного пространства, габариты и массу рирпроекционных систем. На проекционном экране сформирована растровая система из светорассеивателей проекционных лучей, выполненных из оптических микролинз, микропризм, микрозеркал для захвата, отклонения и фокусировки проекционных лучей, направленных проекторами на эти светорассеиватели. Входные окна светорассеивателей конструктивно совмещены с поперечным сечением проекционных лучей (направленных на эти окна с торца экрана) так, чтобы максимально захватывать эти проекционные лучи. Фронтальные стороны экрана или светорассеивателей окрашены в матово-черный цвет для антибликовой защиты экранного изображения и маскировки светорассеивателей от видимости зрителями. В точках фокусировки проекционных лучей светорассеивателями на фронтальной стороне экрана или светорассеивателей сформированы прозрачные выходные микроокна минимальной площади для вывода проекционных лучей в сектор наблюдения экранных изображений.The prototype of the invention, the closest to the invention in technical essence and the achieved result, is the previous invention of the author "Projection system" (RF Patent No. 2222037, 7 G03B 21/00, 21/56, G02B 27/22, priority from 08.07.1999), author Arsenich S.I. (The author of the proposed invention "Projection system with end projection"). In the prototype, the projection system comprises a viewer projection screen for frontal or luminal projections, one or more projectors mounted on the side of the end of this screen. In other embodiments, end flat mirrors are additionally installed at the ends of the projection screens for projection onto these mirrors with subsequent deviation and expansion of the projection beam onto the screen plane. Face mirrors provide the installation of projectors at a far distance from the screen or the installation of projectors at the end of the screen (opposite these mirrors). End mirrors significantly reduce the volume and depth of the projection space, the dimensions and the mass of rear-projection systems. A raster system is formed on the projection screen from projection light diffusers made of optical microlenses, microprisms, micromirrors for capturing, deflecting and focusing projection beams directed by projectors onto these diffusers. The entrance windows of the diffusers are structurally aligned with the cross section of the projection beams (directed to these windows from the end of the screen) so as to capture these projection beams as much as possible. The front sides of the screen or diffusers are painted matte black for anti-glare protection of the screen image and mask the diffusers from visibility by viewers. At the focusing points of the projection beams by diffusers on the front side of the screen or diffusers, transparent output micro windows of a minimum area are formed for outputting projection beams to the observation sector of screen images.
Для наблюдения фона за краном (в прозрачных видеовитринах) площади проекционных экранов между светорассеивателями можно выполнить прозрачными.To observe the background behind the crane (in transparent video display windows), the area of the projection screens between the diffusers can be made transparent.
Для многоракурсной проекции, например, несколько проекторов располагают на расчетном расстоянии друг от друга. Каждый светорассеиватель растра выполнен с несколькими выходными окнами. Каждое окно светорассеивателя пропускает проекционные лучи только от определенного одного проектора в один сектор наблюдения полноэкранного изображения, формируемого этим проектором. В других вариантах многоракурсной проекции на экране располагают несколько растров, совмещенных в общей площади экрана, и несколько проекторов, закрепленных на разных торцах экрана. Определенный проектор оптически сопряжен только с одним соответствующим растром. Этот растр конструктивно выполнен для ориентации проекции только в соответствующий один сектор наблюдения зрителями полноэкранного изображения (формируемого этим проектором).For multi-angle projection, for example, several projectors are placed at a calculated distance from each other. Each raster light diffuser is made with several output windows. Each diffuser window transmits projection beams from only one particular projector to one observation sector of the full-screen image formed by this projector. In other versions of the multi-angle projection, several rasters are located on the screen, combined in the total area of the screen, and several projectors mounted on different ends of the screen. A particular projector is optically paired with only one corresponding raster. This raster is structurally designed to orient the projection into only one corresponding sector of observation by viewers of a full-screen image (generated by this projector).
На чертеже прототипа показаны конструкции светорассеивателей на экране с известными растрами из сферических микрозеркал, наклоненных к плоскости экрана, с прозрачными выходными окнами на экране с антибликовым покрытием фронтальной поверхности экрана.The drawing of the prototype shows the design of the diffusers on the screen with known rasters of spherical micromirrors tilted to the plane of the screen, with transparent output windows on the screen with anti-reflective coating of the front surface of the screen.
В прототипах по сравнению с аналогами (фронтальной или просветной проекции) торцовая проекция особенно с торцовыми зеркалами обеспечивает многократное уменьшение глубины проекции и габаритной глубины проекционной системы (измеряемых вдоль нормали к экрану). Торцовые зеркала позволяют расположить проектор на торце экрана для жесткой постоянной фокусировки и ориентации проектора на торцовое зеркало. Многоракурсная проекция обеспечивает одновременное наблюдение разными зрителями (в разных секторах наблюдения этих проекций) нескольких полноэкранных проекций (формируемых разыми проекторами).In prototypes, in comparison with analogues (frontal or luminal projection), end projection, especially with end mirrors, provides a multiple reduction in projection depth and overall depth of the projection system (measured along the normal to the screen). Face mirrors allow you to position the projector on the end of the screen for rigid constant focusing and orientation of the projector on the end mirror. The multi-angle projection provides simultaneous observation by different viewers (in different sectors of observation of these projections) of several full-screen projections (formed by different projectors).
Недостатком прототипа является конструкция растров закрытого типа, то есть растра, закрытого антибликовым покрытием экрана для маскировки растра от бликов и видимости растра зрителями и исключения паразитной внешней засветки экранного изображения. Конструкции закрытых оптических растров показаны на фигуре 5 чертежа прототипа. Такие растры могут быть выполнены только в виде жестких пластин из нескольких слоев разных оптических элементов в растре (в одной растровой пластине один или два слоя микропризм, слой микролинз, слой микрозеркал и слой антибликовой маски на экране с прозрачными выходными окнами). Площадь каждого светорассеивателя занимает примерно 50-100% площади экрана вокруг контура этого светорассеивателя. Такие проекционные экраны технологичны и качественны при их изготовлении интегральной технологией высокоточного прецизионного литья (из оптических пластмасс) экранных пластин для обеспечения жесткого постоянного сопряжения всех оптических элементов в каждом светорассеивателе (сопряженного с выходными окнами). Для антибликовой защиты необходима высокоточная окраска фронтальной стороны площадей экрана вокруг прозрачных выходных микроокон. Для конструкций светорассеивателей со сложным рельефом эти технологии сложные и дорогостоящие. Жесткие проекционные экраны невозможно трансформировать в разные площади и форматы, сворачивать, сжимать или складывать по частям. Пробивка выходных микроокон в экране (для полного исключения бликов) и сопряжение этих окон с точками фокусировки проекционных лучей технологически сложная и дорогая. Создание проекционных систем с комплексным растром (из многослойных растров жесткой конструкции с разными оптическими параметрами, совмещенных в общей площади) технологически сложно для массового производства.The disadvantage of the prototype is the design of rasters of a closed type, that is, a raster covered with an anti-reflective coating of the screen to mask the raster from glare and visibility of the raster by spectators and to exclude spurious external illumination of the screen image. Designs of closed optical rasters are shown in figure 5 of the drawing of the prototype. Such rasters can only be made in the form of rigid plates of several layers of different optical elements in the raster (in one raster plate there are one or two layers of microprisms, a layer of microlenses, a layer of micro-mirrors and a layer of anti-reflective mask on the screen with transparent exit windows). The area of each diffuser occupies approximately 50-100% of the screen area around the outline of this diffuser. Such projection screens are technologically advanced and of high quality in their manufacture by the integrated technology of high-precision precision casting (of optical plastics) of the screen plates to ensure rigid constant conjugation of all optical elements in each diffuser (paired with the exit windows). For anti-glare protection, high-precision coloring of the front side of the screen areas around the transparent output micro-windows is necessary. For diffuser designs with complex terrain, these technologies are complex and expensive. Rigid projection screens cannot be transformed into different areas and formats, collapsed, compressed or folded in parts. Punching the output micro-windows in the screen (to completely eliminate glare) and pairing these windows with the focus points of the projection beams is technologically difficult and expensive. The creation of projection systems with a complex raster (from multilayer rasters of a rigid structure with different optical parameters combined in a common area) is technologically difficult for mass production.
Причины недостатков прототипа являются: высокие требования к технико-эксплуатационным параметрам многослойных растров из разных оптических элементов в светорассеивателях (закрытых антибликовыми элементами экрана) или растров светорассеивателей с прозрачными выходными микроокнами, постоянно, жестко и точно сопряженными оптически с фокусирующими элементами растра. Такие растры ограничивают оптические параметры проекций и возможности расширения технико-эксплуатационных параметров проекционных систем с торцовой проекцией.The reasons for the disadvantages of the prototype are: high requirements for the technical and operational parameters of multilayer rasters from different optical elements in diffusers (covered with anti-glare screen elements) or diffusers with transparent output micro-windows that are constantly, rigidly and precisely conjugated optically with the focusing elements of the raster. Such rasters limit the optical parameters of projections and the possibility of expanding the technical and operational parameters of projection systems with end projection.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Задачей, решаемой заявленным изобретением, является существенное усовершенствование конструкции проекционных систем с торцовой проекцией и конструкции проекторов для этих систем, повышение технико-эксплуатационных параметров и обеспечение новых эффективных технико-эксплуатационных параметров.The problem solved by the claimed invention is a significant improvement in the design of projection systems with end projection and the design of projectors for these systems, increasing technical and operational parameters and providing new effective technical and operational parameters.
Целью изобретения и единым техническим результатом изобретения является создание упрощенной конструкции проекционных систем с торцовой проекцией с антибликовыми проекционными экранами с открытым (с фронтальной стороны экрана) однослойным антибликовым оптическим микрозеркальным растром, закрепленным на минимальной площади этого экрана, для повышения технико-экономической эффективности проекционных систем и обеспечения новых технико-эксплуатационных параметров для этих систем.The aim of the invention and the single technical result of the invention is to create a simplified design of projection systems with end projection with anti-glare projection screens with an open (on the front side of the screen) single-layer anti-glare optical micromirror raster mounted on the minimum area of this screen to increase the technical and economic efficiency of projection systems and providing new technical and operational parameters for these systems.
Дополнительным техническим результатом согласно п. 2 формулы изобретения является существенное снижение заметности муара спроецированного экранного изображения от пиксельной структуры экрана и любого типа проекции с аналоговым или цифровым типом изображения, с разным разрешением (числом строк и пикселей) и с разными форматами пикселей.An additional technical result according to
Дополнительным техническим результатом согласно п. 3 формулы изобретения является возможность простого и быстрого изменения оптических параметров проекции путем упрощенной и быстрой смены экранов с разными растрами или переворота целого экрана или экранных полос экранов типа жалюзи с разными растрами (каждый растр обеспечивает разные оптические параметры проекций) на разных сторонах экрана.An additional technical result according to
Дополнительным техническим результатом согласно п. 4 формулы изобретения является возможность универсального использования проекционной системы за счет выбора зрителем проекции с требуемыми параметрами в ручном, дистанционно управляемом или автоматическом режимах включения и выключения проекторов или механического смещения этих проекторов в точки фиксированных ракурсов проекции. Этим обеспечивается одновременное наблюдение одинаковых или разных полноэкранных изображений на всем экране или на частях площади этого экрана. Например, на больших киноэкранах в кинозалах обеспечивается комфортный просмотр экранных изображений с оптимальными углами поля зрения зрителями, расположенными в разных секторах кинозала на разных дистанциях от киноэкрана и на разных расстояниях от центральной продольной линии зала. На информационных видеоэкранах обеспечивается возможность одновременного комфортного видеонаблюдения зрителями общей или различной видеоинформации из разных секторов наблюдения в полноэкранном формате на дальней дистанции от экрана или на частях экрана для зрителей, расположенных в секторах наблюдения, приближенных к экрану. При этом размер площади экранного изображения оптимизируется с учетом обеспечения комфортных углов полей зрения для наблюдаемых изображения на минимальной дистанции от зрителя до центра этого экранного изображения. В других вариантах обеспечивается возможность легкого и быстрого регулирования проекционной системы для установки необходимых углов ориентации проекции и углов диаграммы направленности проекции для повышения энергосбережения и времени автономного электропитания проекционных систем. Например, разные экранные растры и видеопроекторы в единой проекционной системе могут обеспечить следующие параметры проекций и рабочие режимы эксплуатации при расположении зрителей в разных секторах наблюдения и комфортных условий наблюдения при движении зрителей перед экраном, например:An additional technical result according to
- коллективный просмотр общего полноэкранного изображения несколькими зрителями при широкоугольной проекции, обеспечивающий светорассеивание в широких горизонтальных углах, примерно от 50 до 120 град.;- collective viewing of a common full-screen image by several viewers with a wide-angle projection, providing light scattering in wide horizontal angles, from about 50 to 120 degrees;
- просмотр остронаправленной проекции, обеспечивающей светорассеивание в горизонтальных и вертикальных «острых» углах, примерно от 5 до 50 град., для индивидуального или конфиденциального просмотра с возможностью многократного повышения энергосбережения и использования автономного многочасового электропитания видеопроектора от солнечной батареи или аккумулятора (при остронаправленной проекции с коэффициентами усиления яркости экрана около 26 единиц с горизонтальным углом 20 град. и вертикальным углом 20 град. диаграммы направленного светорассеивания).- viewing a directional projection that provides light scattering in horizontal and vertical “sharp” angles, from about 5 to 50 degrees, for individual or confidential viewing, with the possibility of repeatedly increasing energy saving and using an autonomous multi-hour power supply of a video projector from a solar battery or battery (in case of directional projection with screen brightness amplification factors of about 26 units with a horizontal angle of 20 degrees and a vertical angle of 20 degrees. vetorasseivaniya).
- одновременный коллективный просмотр многоракурсной проекции на общем экране, например одновременный просмотр разных полноэкранных изображений разными зрителями из разных секторов наблюдения.- simultaneous collective viewing of multi-angle projection on a common screen, for example, simultaneous viewing of different full-screen images by different viewers from different sectors of observation.
Дополнительным техническим результатом согласно п. 5 формулы изобретения является возможность быстрого и простого ручного или дистанционного выбора зрителем или авторегулятором экрана с требуемым растром и возможность формирования требуемой площади изображения и/или формата экранного изображения с исключением черных полей при разных форматах экранного изображения.An additional technical result according to
Дополнительным техническим результатом согласно п. 6 формулы изобретения является возможность создания целых или разборных рирпроекционных систем с большим экраном или видеостены с минимальной глубиной проекционного пространства и минимальной глубиной проекционной системы (обеспечиваемой количеством этих секций, минимальными дистанциями торцовой проекции в площади каждой секции).An additional technical result according to
Дополнительным техническим результатом согласно п. 7 формулы изобретения является создание простейшей, легкой с гибкой, сжимаемой или сворачиваемой конструкцией экрана для упрощения трансформации площади экрана по его ширине или высоте зрителем вручную или с помощью дистанционно управляемого автопривода. При использовании задней матерчатой черной шторки или черной поверхности за экраном обеспечивается полная антибликовая защита экранного изображения. В другом варианте при использовании экрана с прозрачным материалом или просветными ячейками сеточного экрана без антибликовой шторки обеспечивается возможность четкого одновременного наблюдения зрителями экранного изображения и фона за экраном. Экраны вручную или автоматически можно сворачивать или сжимать (в нерабочем положении) в минимальную площадь или компактный объем для переноски и транспортировки в компактной таре или скрытия в шкафу, за занавеску и т.д. и быстро разворачивать в рабочее положение.An additional technical result according to
Дополнительным техническим результатом согласно п. 8 формулы изобретения является возможность постоянной автономной самоочистки и самозащиты микрозеркал от пыли и влаги за счет формирования постоянной воздушной подушки на поверхности микрозеркал. Это исключает оптические искажения от влаги на микрозеркалах, сохраняет оптимальные оптические параметры зеркальных растров и визуальное качество экранных проекций.An additional technical result according to
Дополнительным техническим результатом согласно п. 9 формулы изобретения является обеспечение возможности использования проекционных систем на открытом пространстве с антивандальной защитой экрана от механических повреждений и защитой экрана и проектора от атмосферных явлений (ветра, дождя и снега, инея, мороза, солнечной радиации грязи и пыли).An additional technical result according to paragraph 9 of the claims is the possibility of using projection systems in open space with anti-vandal protection of the screen from mechanical damage and protection of the screen and the projector from atmospheric phenomena (wind, rain and snow, frost, frost, solar radiation of dirt and dust) .
Дополнительным результатом согласно п. 10 формулы является исключение повреждения или поломки проекционной системы от давления на него сильного ветра при сильном ветре и урагане за счет свободного поворота экрана подобно флюгеру под давлением сильного ветра на всю площадь экрана и автономного поворота экрана в рабочее положение после ослабления ветра.An additional result according to
Дополнительным результатом согласно п. 11 формулы изобретения является конструктивное усовершенствование видеопроекторов и оптической системы проекции за счет формирования трапециевидной видеоматрицей видеопроектора проецируемого кадра в формате трапеции без потери физического разрешения проецируемого и наблюдаемого экранного изображения в прямоугольном формате.An additional result according to
Дополнительным техническим результатом согласно п. 12 формулы изобретения является многократное повышение световой эффективности видеопроектора для повышения энергосбережения, автономного электропитания видеопроектора от аккумулятора или солнечной панели, а также уменьшение заметности муара, повышение равномерности яркости по полю наблюдаемого экранного изображения.An additional technical result according to
Дополнительным техническим результатом согласно п. 13 формулы изобретения является возможность использования минимального числа отдельных проекторов для формирования множества частей проекций на общем экране одним видеопроектором с несколькими проекционными блоками.An additional technical result according to claim 13 of the claims is the possibility of using a minimum number of individual projectors to form a plurality of projection parts on a common screen with a single video projector with several projection units.
Дополнительным техническим результатом согласно п. 14 формулы изобретения является возможность выбора зрителем видеоматриц с оптимальными размерами, форматами и разрешениями проецируемого кадра.An additional technical result according to paragraph 14 of the claims is the ability of the viewer to select video matrices with optimal sizes, formats and resolutions of the projected frame.
Для выполнения поставленной цели проекционная система с торцевой проекцией содержит зрительский проекционный экран с антибликовым покрытием для фронтальной проекции или рирпроекции. Со стороны проекции перед экраном установлены один или несколько проекторов с проекционным пучком, направленным на площадь экрана. В другом варианте со стороны проекции перед экраном на торцах этого экрана установлены одно или несколько плоских торцевых зеркал. Эти зеркала наклонены к плоскости экрана для отражения проекционного пучка проектора на плоскость экрана или на другое торцовое зеркало (отражающее эти лучи на плоскость экрана). Проекторы оптически сопряжены с плоскостью экрана или с плоскостью торцевых зеркал, а плоские зеркала сопряжены с плоскостью экрана для направления проекционных лучей под углами падения к плоскости экрана, примерно, на 3 -30 градусов (между этими лучами и плоскостью экрана) по всей площади экрана или по части площади экрана. Фронтпроекционный или рирпроекционный экран выполнен с оптическим отражающим растром, состоящим из множества микрозеркальных светорассеивателей.To achieve this goal, a projection system with an end projection contains a viewer projection screen with anti-reflective coating for frontal projection or rear projection. On the projection side, one or more projectors with a projection beam directed to the screen area are installed in front of the screen. In another embodiment, from the projection side in front of the screen at the ends of this screen are one or more flat end mirrors. These mirrors are inclined to the plane of the screen to reflect the projection beam of the projector onto the plane of the screen or onto another end mirror (reflecting these rays on the plane of the screen). Projectors are optically coupled to the plane of the screen or to the plane of the end mirrors, and flat mirrors are coupled to the plane of the screen to direct projection beams at angles of incidence to the plane of the screen by about 3-30 degrees (between these beams and the plane of the screen) over the entire area of the screen or according to the area of the screen. The front projection or rear projection screen is made with an optical reflective raster consisting of a plurality of micromirror diffusers.
Существенными признаками, отличающими заявленную проекционную систему от прототипа, являются новые конструкции оптических экранных растров и проекционных экранов. В первом варианте фронтпроекционный экран выполнен с антибликовым покрытием из матово-черной или прозрачной тонкой пластины, или пленки или ткани. Оптический микрозеркальный растр выполнен из множества микрозеркал, фокусирующих, отклоняющих и рассеивающих проекционные лучи на экране в сектор наблюдения зрителями экранных изображений. Все эти микрозеркала растра закреплены в растровом порядке на фронтальной поверхности экрана и сформированы на экране в одном слое растра (названого в изобретении «однослойным растром»). В другом варианте фронтпроекционный и рирпроекционный экран выполнен из перфорированных материалов: пленки, ткани или сетки с просветными отверстиями между микрозеркалами для прозрачности экрана и «открытости» микрозеркал. Микрозеркала оптического растра закреплены на фронтальной или обратной стороне поверхности экрана и сформированы на экране в одном слое растра («однослойного растра»). Светорассеиватели выполнены в различных вариантах: например, в первом варианте каждый светорассеиватель экранного оптического растра выполнен с одним вогнуто-сферическим сегментным микрозеркалом. В другом варианте каждый светорассеиватель экранного оптического растра выполнен с одним вогнуто-сферическим сегментным микрозеркалом и одним или двумя плоскими микрозеркалами. В третьем варианте каждый светорассеиватель экранного оптического растра выполнен с одним сферически-вогнутым сегментным микрозеркалом, с одним цилиндрическим выпуклым или вогнутым сегментным микрозеркалом. В четвертом варианте каждый светорассеиватель экранного оптического растра выполнен с одним сферически-вогнутым сегментным микрозеркалом, с одним плоским микрозеркалом и одним цилиндрическим выпуклым или вогнутым сегментным микрозеркалом. Микрозеркала светорассеивателей открыты и оптически сопряжены в светорассеивателе между собой, с проекционными лучами и плоскостью торцевого зеркала и экрана. Площади этих микрозеркал, радиус кривизны сферических и цилиндрических микрозеркал, углы наклона микрозеркал к плоскости экрана выполнены с учетом оптимального захвата, фокусировки и отклонения проекционных лучей от проектора или торцевого зеркала в сектор наблюдения зрителями экранных изображений с учетом формирования этими микрозеркалами диаграммы направленного светорассеивания проекции и отражения паразитных лучей за пределы сектора наблюдения экранных изображений. Для открытия микрозеркал и прозрачности экрана в плоскости экрана выполнены просветные отверстия между микрозеркалами. Площадь антибликовой зоны вокруг проекционного объектива проектора или проекционного блока (с проекционным объективом и видеоматрицей) рассчитана с учетом отражающей площади каждого отклоняющего проекцию микрозеркала. Для формирования антибликовой зоны проектор или проекционный блок окрашены в матово-черный цвет, или на проекционном объективе закреплены контурная черненая бленда или черная маска. Элементы экрана и незеркальные (нерабочие) поверхности микрозеркал окрашены матово-черной краской. Для полной антибликовой защиты экран закреплен на черном фоне или черной антибликовой поверхности. В другом варианте для антибликовой защиты экран зашторен с тыльной стороны матово-черной шторкой. Для антибликового эффекта микрозеркала (отклоняющие проекцию в сектор наблюдения) выполнены с минимальной площадью и наклонены к плоскости экрана с учетом отклонения в сектор наблюдения зрителями экранных изображений всех проекционных лучей и изображений черного фона антибликовых поверхностей: черной, маски и/или черной бленды, и/или черной шторки за экраном, черных элементов экрана и светорассеивателей и других черных поверхностей.Salient features that distinguish the claimed projection system from the prototype are new designs of optical screen rasters and projection screens. In the first embodiment, the front projection screen is made with an anti-reflective coating of matte black or transparent thin plate, or film or fabric. An optical micromirror raster is made of a plurality of micromirrors focusing, deflecting and scattering projection beams on the screen into the viewing sector by viewers of screen images. All these raster micromirrors are mounted in raster order on the front surface of the screen and are formed on the screen in one layer of the raster (referred to in the invention as a “single-layer raster”). In another embodiment, the front-projection and rear-projection screen is made of perforated materials: film, fabric or mesh with transparent holes between the micromirrors for transparency of the screen and the "openness" of the micromirrors. The micromirrors of the optical raster are mounted on the front or back side of the screen surface and are formed on the screen in one layer of the raster (“single-layer raster”). The diffusers are made in various versions: for example, in the first embodiment, each diffuser of the screen optical raster is made with one concave-spherical segmented micromirror. In another embodiment, each diffuser of the screen optical raster is made with one concave-spherical segmented micromirror and one or two flat micromirrors. In the third embodiment, each diffuser of the screen optical raster is made with one spherically concave segmented micromirror, with one cylindrical convex or concave segmented micromirror. In the fourth embodiment, each diffuser of the screen optical raster is made with one spherically concave segmented micromirror, with one flat micromirror and one cylindrical convex or concave segmented micromirror. The micromirrors of the diffusers are open and optically coupled in the diffuser with each other, with projection beams and the plane of the end mirror and the screen. The areas of these micromirrors, the radius of curvature of spherical and cylindrical micromirrors, the angles of inclination of the micromirrors to the plane of the screen are made taking into account the optimal capture, focusing and deviation of the projection rays from the projector or end mirror into the viewing sector by the viewers of the screen images, taking into account the formation of directional light scattering patterns of the projection and reflection by these micromirrors spurious rays beyond the observation sector of screen images. To open the micromirrors and the transparency of the screen in the plane of the screen, transparent holes are made between the micromirrors. The area of the antiglare zone around the projection lens of the projector or projection unit (with the projection lens and video matrix) is calculated taking into account the reflective area of each micromirror deflecting the projection. To create an anti-glare zone, the projector or projection unit is painted matte black, or a blackened outline hood or black mask is attached to the projection lens. Screen elements and non-mirror (non-working) surfaces of micromirrors are painted with a matte black paint. For full anti-glare protection, the screen is mounted on a black background or black anti-glare surface. In another embodiment, for anti-glare protection, the screen is curtained on the back with a matte black curtain. For the anti-glare effect, micromirrors (deflecting the projection into the observation sector) are made with a minimum area and are inclined to the plane of the screen, taking into account the deviation of the screen images of all projection rays and the black background of the anti-glare surfaces: black, mask and / or black hood, into the viewing sector and / or black curtains behind the screen, black screen elements and diffusers and other black surfaces.
Согласно п. 2 формулы проекционная система по п. 1 отличается тем, что микрозеркала светорассеивателей экранного растра выполнены раздельными и расположены на экране в количестве и порядке с учетом максимального снижения видимости зрителем муара в секторе наблюдения полноэкранного изображения. Например, каждое одно микрозеркало установлено в точке экрана, сопряженной оптически с одним пикселом проекции, падающей на экран. В другом варианте количество микрозеркал для каждого пиксела проекции на экране увеличено (для формирования субпиксельных элементов экранного изображения). В третьем варианте субпиксельные микрозеркала расположены в расчетных точках своего пиксела экранного изображения в шахматном порядке или со ступенчатым смещением относительно линий контуров спроецированных пикселей. Во втором и третьем варианте микрозеркала расположены на экране в порядке с учетом обеспечения видимости зрителем минимального числа субпикселей экранного изображения (создающих муар, видимый в секторе наблюдения).According to
Согласно п. 3 формулы проекционная система по п. 1 отличается тем, что экранная система выполнена с одним или несколькими экранами. Каждый экран выполнен с разным оптическим растром. Экраны расположены на механизме для их горизонтального смещения для выбора зрителем экрана с требуемыми оптическими параметрами проекции. В другом варианте экран выполнен из полос типа жалюзи с разными растрами на разных сторонах экранных полос. Экранные полосы закреплены на механизме с возможностью их поворота, сборки в пакет и разворота в рабочее положение любой стороной экрана для выбора зрителем экрана с требуемым растром.According to
Согласно п. 4 формулы проекционная система по п. 1 отличается тем, что несколько проекторов расположены в разных фиксированных ракурсах проекций с возможностью ручного, дистанционного или автоматического включения и выключения зрителем этих проекторов. В другом варианте один или несколько проекторов установлены на направляющей, параллельной торцу экрана, с возможностью ручного, дистанционного или автоматического смещения этих проекторов по этой направляющей в разные фиксированные точки ракурсов проекций. Для автоматического переключения или смещения этих проекторов в системе установлен блок автоматического включения и выключения этих проекторов и авторегулирования фиксированного смещения этих проекторов по этой направляющей. Этот блок содержит датчик сигнала о координатах местоположения зрителя или зрителей для отработки управляющего сигнала авторегулирования смещения определенных проекторов в фиксированные точки ракурсов проекции. Проекторы выполнены с автоприводами для автоматического горизонтального смещения этих проекторов в фиксированные ракурсы проекции по горизонтальной направляющей. На одном или нескольких зрителях или на пультах дистанционного управления проекционной системой закреплены сигнальные маячки для подачи на датчик авторегулирующего блока сигнала о координатах местоположения этих зрителей или местоположения этих пультов (в руках зрителей) перед проекционным экраном. На общей площади экрана сформирован комплексный растр, содержащий несколько индивидуальных растров для формирования каждым растром индивидуального сектора наблюдения общей или индивидуальной экранной проекции. Например, в первом варианте конструкции комплексного растра каждый светорассеиватель комплексного растра выполнен с одним сегментным сферическим фокусирующим микрозеркалом. Сферическое микрозеркало выполнено с расчетной площадью и формой, а также с расчетной кривизной вогнутой сферы микрозеркала и наклона этого зеркала к плоскости экрана для фокусирования в разных точках нескольких проекций проекторами, расположенными в разных точках фиксированных ракурсов проекции. В каждой определенной точке фокусировки этим микрозеркалом одной проекции установлено плоское или цилиндрическое микрозеркало. При этом в каждом одном светорассеивателе плоское или цилиндрическое микрозеркало в каждой точке фокусирования отличается от микрозеркал в других точках фокусировании (тем же сферическим микрозеркалом) углом наклона к плоскости экрана, а цилиндрическое микрозеркало дополнительно и радиусом кривизны цилиндрической поверхности. Плоские и цилиндрические микрозеркала выполнены с минимальной площадью зеркала. В другом варианте конструкции комплексный растр содержит несколько индивидуальных растров, совмещенных в общей площади экрана. Каждый светорассеиватель индивидуального растра выполнен с одним сегментным сферическим фокусирующим микрозеркалом и одним плоским или одним цилиндрическим микрозеркалом с учетом формирования каждым индивидуальным растром и проектором, расположенным в соответствующей фиксированной точке проекции индивидуального сектора наблюдения экранного изображения. В третьем варианте мультикомплексный растр выполнен из нескольких индивидуальных комплексных растров. Каждый индивидуальный комплексный растр выполнен по первому варианту комплексного растра. Все растры в мультикомплексном растре совмещены в общей площади экрана.According to
Согласно п. 5. формулы проекционная система отличается тем, что экран выполнен из отдельных вертикальных или горизонтальных полос, собранных в конструктивную систему типа жалюзи. Экранные полосы закреплены на механизме ручной, или дистанционной, или автоматизированной раздвижки и разворота зрителем всех экранных полос в рабочее положение для формирования требуемой площади проекционного экрана и/или требуемого формата экранного изображения, а также для сдвижки экранных полос в нерабочем положении в компактный пакет (для уборки экрана в тару, в шкаф или за занавеску, для транспортировки или переноски всей проекционной системы).According to
Согласно п. 6 проекционная система отличается тем, что рирпроекционная система выполнена многосекционной. Целый проекционный экран с обратной стороны выполнен из нескольких экранных секций с автономной рирпроекцией в каждой секции. Секции экрана выполнены для формирования полноэкранного изображения без видимых зрителем стыков между секциями на целом экране. В каждой экранной секции на одном или нескольких торцах установлено одно или несколько торцовых зеркал для отражения проекции на зеркальный растр в площади этой секции. Напротив определенного торцового зеркала установлены соответственно один или несколько проекторов или проекционных оптических блоков с проекционным объективом и видеоматрицей, подключенных к видеоконтроллеру для формирования многооконного изображения или к видеопроектору с многоканальным видеовыходом для подключения нескольких проекционных блоков.According to
Согласно п. 7 проекционная система отличается тем, что экран выполнен из сгибаемой или сминаемой или упругорастягиваемой экранной ткани, пленки или экранной сетки. На экранной пленке или нитях экранной сетки раздельно закреплены отдельные светорассеиватели или группы светорассеивателей растра с увеличенными зазорами между дискретными площадками фиксации микрозеркал. Экранная пленка в площади этих зазоров между площадками фиксации светорассеивателей выполнена с антибликовым покрытием или прозрачна. В сеточном экране ячейки экранной сетки выполнены с дырочными просветами. Прозрачные зазоры или просветы между микрозеркалами выполнены с размерами, обеспечивающими возможность четкого наблюдения экранных проекций на видимом внешнем фоне за экраном и возможность развертки или растяжки этого экрана до размеров площади полного экрана или требуемого формата экранного изображения. Эти зазоры или просветы выполнены также с возможностью свертки зрителем экрана или его части в нерабочее положение. Для полной антибликовой защиты экранного изображения за экраном закреплена черная матовая шторка или экран располагают на черной матовой поверхности.According to p. 7, the projection system is characterized in that the screen is made of a bendable or crushable or elastically stretchable screen fabric, film or screen mesh. Separate light diffusers or groups of raster light diffusers with increased gaps between discrete micromirror fixation pads are separately mounted on the screen film or filaments of the screen mesh. The screen film in the area of these gaps between the fixation sites of the diffusers is made with anti-reflective coating or transparent. In the grid screen, the cells of the screen grid are made with hole gaps. Transparent gaps or gaps between the micromirrors are made with dimensions that provide the ability to clearly observe the screen projections on a visible external background behind the screen and the ability to scan or stretch this screen to the size of the full screen area or the required screen image format. These gaps or gaps are also made with the possibility of the viewer folding the screen or part thereof into an inoperative position. For full anti-glare protection of the screen image, a black matte curtain is fixed to the screen or the screen is placed on a black matte surface.
Согласно п. 8 формулы проекционная система отличается тем, что между проекционным экраном и опорной воздухонепроницаемой поверхностью, на которой закреплен этот экран, или между проекционным экраном и воздухонепроницаемой антибликовой шторкой сформирована воздуховодная зона. На площади этого экрана перед каждым микрозеркалом светорассеивателей выполнено отверстие для продувки этих микрозеркал очищенным и сухим воздухом, направленным на эти микрозеркала из этой зоны. С этой зоной соединен воздушный компрессор или всасывающий вентилятор низкого воздушного давления. Компрессор или вентилятор совмещены с воздушным фильтром для очистки воздуха от пыли и влаги и подачи осушенного и отфильтрованного воздуха в эту зону (из пространства за пределами этой зоны).According to
Согласно п. 9 формулы проекционная система по п. 1 отличается тем, проекционный экран закрыт с фронтальной стороны просветной матово-черной сеткой, или прозрачной прочной защитной пленкой с антибликовым покрытием, или защитным стеклом с антибликовым покрытием. Для использования проекционной системы на открытом пространстве проекционная система дополнительно с тыльной стороны закрыта защитным коробом для защиты экрана и проектора от атмосферных воздействий, перепада температур и солнечной радиации.According to p. 9 of the formula, the projection system according to p. 1 is characterized in that the projection screen is closed on the front side by a transparent matte black mesh, or a transparent strong protective film with anti-reflective coating, or a protective glass with anti-reflective coating. To use the projection system in an open space, the projection system is additionally covered with a protective box on the back side to protect the screen and the projector from atmospheric influences, temperature extremes and solar radiation.
Согласно п. 10 формулы проекционная система по п. 1 отличается тем, что экран или его части выполнены на поворотной стойке с возможностью поворота этого экрана вокруг оси этой стойки под давлением ветра на площадь экрана. Стойка для одного экрана или все стойки для каждой части экрана расположены со смещением относительно вертикальной оси симметрии и центра тяжести экрана. На экране или на стойке экрана установлены пружина или демпфер для самовозврата экрана в рабочее положение при слабом ветре.According to p. 10 of the formula, the projection system according to p. 1 is characterized in that the screen or its parts are made on a rotary column with the possibility of rotation of this screen around the axis of this column under wind pressure on the screen area. Stand for one screen or all stands for each part of the screen are located with an offset relative to the vertical axis of symmetry and the center of gravity of the screen. A spring or damper is installed on the screen or on the stand of the screen to return the screen to its working position in light wind.
Согласно п. 11 формулы изобретения видеопроектор для использования в проекционной системе по п. 1 содержит электронный блок формирования видеосигналов с видеовходами для подключения внешних источников видеоинформации и видеовыходами. К видеовыходам этого блока подключена видеоматрица с RGB видеомонитором для формирования проецируемых полноцветных кадров трапециевидного формата. Над RGB видеомонитором установлен проекционный объектив под расчетным углом наклона оптической оси этого объектива к плоскости RGB видеомонитора для проекции кадров (формируемых этим видеомонитором) с оптическим увеличением этим объективом на проекционном экране для экранного изображения в прямоугольном формате.According to
Видеопроектор отличается тем, что его видеоматрица конструктивно выполнена с геометрическим расположением пиксельных элементов R - красного, В - синего и G - зеленого цветов на RGB-видеомониторе в трапециевидном формате для прямого формирования проецируемого кадра трапециевидного формата без видеопрограммной трансформации кадра. Число пикселей в проецируемом кадре трапециевидного формата на этом RGB-видеомониторе соответствует числу пикселей прямоугольного формата. Число пикселей изображения в кадре трапециевидного формата, проецируемого этим RGB-видеомонитором, равно числу пикселей для прямоугольного цифрового формата (для цифровых плоских мониторов с точностью передачи цифрового разрешения пиксел-в- пиксель). Такая проекционная система обеспечивает экранную проекцию для наблюдения изображения в прямоугольном формате без потери физического разрешения (числа пикселей) с равномерной яркостью по полю наблюдаемого экранного изображения.The video projector is characterized in that its video matrix is structurally designed with a geometric arrangement of pixel elements R - red, B - blue and G - green on an RGB video monitor in a trapezoidal format for direct formation of a projected frame in a trapezoidal format without video program frame transformation. The number of pixels in the projected frame of a trapezoidal format on this RGB video monitor corresponds to the number of pixels in a rectangular format. The number of image pixels in a trapezoidal frame projected by this RGB video monitor is equal to the number of pixels for a rectangular digital format (for digital flat-panel monitors with pixel-to-pixel digital resolution accuracy). Such a projection system provides a screen projection for observing a rectangular image without loss of physical resolution (number of pixels) with uniform brightness across the field of the observed screen image.
Согласно п. 12 видеопроектор по п. 11 отличается тем, что в видеоматрице RGB видеомонитор для формирования проецируемого полноцветного кадра выполнен в виде матрицы из светодиодов R - красного, G - зеленого и В - синего цветов. Светодиоды расположены на плоскости видеомонитора с триадой RGB-светодиодов в каждом пикселе проецируемого изображения в трапециевидном формате. Над плоскостью RGB-видеомонитора установлена плоская оптическая матрица микрофоконов. Микрофоконная матрица выполнена в виде пластины из оптического растра полых пирамидальных микрофоконов. Боковые грани пирамиды любого микрофоконов изнутри зазеркалены. Входные широкие окна (в основании пирамиды микрофокона) и узкие выходные окна в усеченной вершине пирамиды любого микрофокона дырочные просветные. На микрофоконной матрице закреплена и оптически сопряжена с ней плоская оптическая матрица сферических фокусирующих микролинз. В фоконной матрице (для всех микрофоконов) площадь одного пиксела с триадой светодиодов RGB-цветов формируемого видеомонитором изображения оптически закрыта одним входным окном микрофокона. Выходное окно этого микрофокона совмещено с центром основания одной микролинзы микролинзовой матрицы для сужения и смешения лучей от пиксельной триады RGB-светодиодов в выходном окне этого микрофокона и сведения этих лучей микролинзой в площадь входного отверстия проекционного объектива (проекционного блока видеопроектора). Геометрическая форма и размер площади выходного окна каждого фокона выполнены с учетом обеспечения максимальной световой эффективности видеопроектора, снижения заметности муара экранного изображения и обеспечения равномерности яркости и точности цветопередачи по полю наблюдаемого зрителями экранного изображения.According to p. 12, the video projector according to p. 11 is characterized in that in the RGB video matrix, the video monitor for forming the projected full-color frame is made in the form of a matrix of LEDs R - red, G - green and B - blue. LEDs are located on the plane of the video monitor with a triad of RGB LEDs in each pixel of the projected image in a trapezoidal format. A flat optical array of microphones is installed above the plane of the RGB video monitor. The microfocus matrix is made in the form of a plate from an optical raster of hollow pyramidal microphones. The side faces of the pyramid of any microphones from the inside are mirrored. Entrance wide windows (at the base of the pyramid of the microfocus) and narrow exit windows at the truncated top of the pyramid of any microfocus are hole-open. A flat optical matrix of spherical focusing microlenses is fixed and optically coupled to the microfocus matrix. In the focal matrix (for all micro-windows), the area of one pixel with a triad of RGB LEDs formed by the video monitor image is optically closed by one input window of the microphone. The output window of this microfocus is aligned with the center of the base of one microlens of the microlens matrix to narrow and mix the rays from the pixel triad of RGB LEDs in the output window of this microfocus and bring these rays with the microlens into the area of the inlet of the projection lens (projection unit of the video projector). The geometric shape and size of the area of the output window of each focon is made taking into account the maximum luminous efficiency of the video projector, reducing the visibility of the moire of the screen image and ensuring uniformity of brightness and color accuracy in the field of the screen image observed by the audience.
Согласно п. 13 формулы видеопроектор по п. 11 отличается тем, что он выполнен с многоканальным электронным блоком формирования видеосигналов. Блок выполнен с несколькими видеовходами для ввода видеосигналов от источников видеоинформации и видеовыходами для вывода видеосигналов от разных каналов. Блок выполнен с возможностью формирования отдельным каналом на каждом видеовыходе отдельного видеосигнала для формирования целого кадра или части кадра, проецируемого изображения. Видеопроектор выполнен с несколькими электронно-оптическими проекционными блоками, каждый проекционный блок содержит трапециевидную видеоматрицу и проекционный объектив. Проекционный объектив оптически сопряжен с этой видеоматрицей для проекции части кадра на общем зрительском экране. Видеоматрица каждого определенного проекционного блока подключена к соответствующему отдельному видеовыходу электронного блока.According to p. 13 of the formula, the video projector according to p. 11 is characterized in that it is made with a multi-channel electronic block for generating video signals. The block is made with several video inputs for inputting video signals from video sources and video outputs for outputting video signals from different channels. The unit is configured to form a separate channel on each video output of a separate video signal to form an entire frame or part of a frame, a projected image. The video projector is made with several electron-optical projection blocks, each projection block contains a trapezoidal video matrix and a projection lens. A projection lens is optically coupled to this video matrix to project a portion of the frame onto a common viewer screen. The video matrix of each specific projection unit is connected to the corresponding separate video output of the electronic unit.
Согласно п. 14 видеопроектор по п. 11 отличается тем, что видеопроектор или проекционные блоки видеопроектора содержат механизм ручной или автоматической замены видеоматриц с двумя или большим числом сменных видеоматриц, а видеоматрицы отличаются форматом, и/или числом пикселов проецируемого кадра, и/или размером проецируемого кадра.According to p. 14, the video projector according to p. 11 is characterized in that the video projector or projection blocks of the video projector contain a mechanism for manually or automatically replacing video matrices with two or more replaceable video matrices, and video matrices differ in format and / or number of pixels of the projected frame and / or size projected frame.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
На фигуре 1 изображена фронтпроекционная системы для торцевой проекции с торцовым зеркалом (слева - фронтальный вид, в центре и справа - виды сбоку в продольном разрезе).The figure 1 shows a front projection system for end projection with an end mirror (left - front view, in the center and right - side views in longitudinal section).
На фигуре 2 изображены продольные разрезы (слева) и фронтальные виды (справа) оптических растров разных типов светорассеивателей, сформированных на экране:Figure 2 shows longitudinal sections (left) and frontal views (right) of optical rasters of different types of diffusers formed on the screen:
- в верхнем ряду (слева) растр типа Р-С на рирпроекционном экране;- in the upper row (left) a raster of type P-C on the rear-projection screen;
- в верхнем ряду (справа) растр типа Р-П-С на рирпроекционном экране;- in the upper row (right) is a R-P-S raster on the rear-projection screen;
- в нижнем ряду (слева) растры типа Ф-С-п и Ф-С-ц на фронтпроекционном экране;- in the bottom row (left) rasters of the type Ф-С-п and Ф-С-ц on the front projection screen;
- в нижнем ряду (справа) растры типов Р-С-п и Р-С-ц на рирпроекционном экране.- in the bottom row (on the right) are rasters of types R-S-p and R-S-ts on the rear-projection screen.
На фигуре 3 (на рисунке слева) изображен вид в продольный разрезе комплексного растра типа ФК-С-2п+ц. В центре изображен фронтальный вид этого растра, когда в работе действует часть этого комплексного растра как индивидуальный растр типа Ф-с-2п (для одновременной проекции двух проекций в два разных сектора наблюдения для одновременного наблюдения индивидуального изображения каждым зрителем в своем секторе), а на этом же рисунке (справа) показано, когда в работе действует часть этого комплексного растра как индивидуальный растр типа Ф-С-2ц (для одной проекции с широким горизонтальным углом γГ диаграммы направленного светорассеивания для коллективного наблюдения общей проекции).Figure 3 (left) shows a longitudinal sectional view of a complex raster of type FC-S-2p + c. The frontal view of this raster is depicted in the center when a part of this complex raster acts as an individual raster of the type Ф-с-2п (for simultaneously projecting two projections into two different observation sectors for simultaneously observing an individual image by each viewer in his sector), and on the same figure (right) shows when the operating part of the complex as an individual raster bitmap type F-P-2p (for one horizontal projection with a wide angle γ T diagram for directional light scattering ollektivnogo monitoring the overall projection).
На фигуре 4 изображен слева вид с тыльной стороны, а справа - вид в поперечном сечении 9-секционной рирпроекционной системы.The figure 4 shows the left view from the back, and the right side view in cross section of a 9-section rear projection system.
На фигуре 5 изображена в аксонометрической проекции проекционная система с 3-секционным экраном с тремя секторами наблюдения зрителями экранных изображений на целом экране и частях экрана.The figure 5 shows in axonometric projection a projection system with a 3-section screen with three sectors of observation by viewers of screen images on the whole screen and parts of the screen.
На фигуре 6 изображены оптические схемы проекционных блоков с проекционным объективом и RGB-цветной видеоматрицей.The figure 6 shows the optical scheme of the projection blocks with a projection lens and RGB-color video matrix.
На виде Д и виде Е изображены оптические схемы проекционного блока с видеоматрицей для формирования трапециевидного формата и проекционным объективом.On the view D and view E shows the optical scheme of the projection unit with a video matrix for forming a trapezoidal format and a projection lens.
На виде Ж и виде И изображены виды в плане проекционной матрицы трапециевидного формата для формирования проецируемого кадра трапециевидного формата.On view G and view And shows views in terms of the projection matrix of the trapezoidal format for the formation of the projected frame of the trapezoidal format.
На виде З и виде К изображены с увеличением оптическая схема и конструкция проекционного блока с проекционным объективом, RGB-видеоматрицей с оптической матрицей микрофоконного растра и матрицей микролинзового растра.On view Z and view K, the optical scheme and design of the projection unit with the projection lens, the RGB video matrix with the optical matrix of the microfiber raster and the matrix of the microlens raster are shown with magnification.
Варианты осуществления изобретенияEmbodiments of the invention
В первом варианте фронтпроекционной системы на фигуре 1 зрительный экран 1ф выполнен в виде плоской тонкой пластины с дырочными просветными ячейками. На фронтальной стороне по всей площади этого экрана закреплены светорассеиватели 2ф оптического «открытого однослойного экранного растра» из микрозеркал. В открытом однослойном экранном растре микрозеркала видны с фронтальной стороны экрана и расположены в одном слое на поверхности экрана. В центре на нижнем горизонтальном торце экрана установлен проектор 3 с постоянной жесткой (нерегулируемой) фокусировкой проекционного объектива на экран для постоянно наведенной на экране резкости для четкости наблюдаемого экранного изображения. На верхнем горизонтальном торце этого экрана установлено плоское торцевое зеркало 4. На виде А и виде Б показаны проекционные лучи a проектора 3, направленные под углом α на торцовое зеркало 4. Проекционные лучи a 1 (проекционные лучи a от проектора, отраженные этим зеркалом) направлены под углом β к плоскости экрана. Проектор, торцевое зеркало и микрозеркальные светорассеиватели экранного растра оптически сопряжены, а микрозеркальные элементы растра выполнены с расчетными оптическими параметрами (геометрической формой и размером микрозеркал, наклоном этих микрозеркал к плоскости экрана и шагом растра между микрозеркалами) для полного захвата всех проекционных лучей a 1, последующей фокусировки этих лучей (для формирования вертикальных углов γВ и горизонтальных углов γГ диаграммы направленного светорассеивания лучей a 2) и отклонения этих лучей - лучей a 2 в сектор наблюдения зрителем спроецированного полноэкранного изображения. Для антибликовой защиты поверхности экрана 1ф нерабочие (незеркальные) поверхности микрозеркал 2ф окрашены в матово-черный цвет для антибликовой защиты экранного изображения. Буква «ф» в обозначении экрана 1ф и растровых светорассеивателей 2ф означают, что этот экран и светорассеиватели предназначены для фронтальной проекции, при которой проекционные лучи a 1 падают на экран со стороны зрителей. Экран может быть закреплен на напольной стойке, стене, подвешен к потолку или к карнизу окна. С тыльной стороны экран занавешен матово-черной пыле- и влагозащитной воздухонепроницаемой шторкой 5. В отверстии этой шторки смонтирован вентилятор 6 для всасывания воздуха (по направлению большой фигурной стрелки) с тыльной стороны шторки. Вентилятор совмещен с фильтром 7 для очистки этого воздуха от пыли и влаги и подачи очищенного и осушенного воздуха (по направлениям, показанным малыми фигурными стрелками) с низким давлением в зону воздуховода 8 (в пространстве между шторкой и экраном). Воздуховод 8 предназначен для распределения этого воздуха (по направлениям, показанным малыми фигурными стрелками) по всей площади экрана 1ф для продувания этим воздухом (через отверстия экрана) микрозеркал 2ф светорассеивателей (для постоянной защиты зеркальных рабочих поверхностей этих микрозеркал от пыли и влаги во время проекции или открытия экрана).In the first embodiment of the front projection system in figure 1, the visual screen 1ph is made in the form of a flat thin plate with hole-shaped lumen cells. On the front side, over the entire area of this screen, light diffusers 2ph of an optical “open single-layer screen raster” of micromirrors are fixed. In an open single-layer screen raster, micromirrors are visible from the front of the screen and are located in one layer on the surface of the screen. In the center, at the lower horizontal end of the screen, a
На фигуре 2 чертежа показаны шесть типов открытых однослойных экранных растров со светорассеивателями из открытых микрозеркал.The figure 2 of the drawing shows six types of open single-layer screen rasters with diffusers from open micromirrors.
На фигуре 2 на первом рисунке (в верхнем ряду слева) на обратной стороне рирпроекционного экрана 1р закреплены микрозеркала 2с светорассеивателей оптически открытого однослойного экранного растра - типа Р-С. В обозначениях экрана «1р» буква «р» означает, что экран рирпроекционный. В обозначении растра типа «Р-С» буква «Р» означает, что этот растр предназначен для рирпроекции, а вторая заглавная буква «С» означает, что в каждом светорассеивателе этого растра имеет только одно широкое сферическое сегментное фокусирующее микрозеркало 2с. Буква «с» в обозначении микрозеркала «2с» означает, что это широкое сферическое сегментное фокусирующее микрозеркало. Это микрозеркало 2с установлено на экране с наклоном к плоскости этого экрана. Все микрозеркала 2с растра закреплены на экране в оптимальном количестве в расчетных координатах на экране с возможностью полного захвата всех проекционных лучей a (от проектора) или лучей a 1 (от торцевого зеркала), падающих на экран под углом β к плоскости этого экрана. Сферическая поверхность каждого микрозеркала и угол наклона этого микрозеркала к плоскости экрана рассчитаны для фокусировки этих лучей для формирования заданных вертикальных углов γВ и горизонтальных углов γГ (γГ не обозначен на рисунке) диаграммы направленного светорассеивания и углов отклонения этой проекции в сектор наблюдения экранных изображений.In figure 2, in the first figure (in the upper row on the left), on the reverse side of the
На фигуре 2 на втором рисунке (в верхнем ряду справа) на обратной стороне рирпроекционного экрана 1р закреплен открытый однослойный растр типа Р-П-С. Каждый светорассеиватель этого растра содержит одно закрытое экраном широкое плоское отклоняющее микрозеркало 2П и одно открытое широкое сферическое сегментное фокусирующее микрозеркало 2с. В сеточных и дырочных или прозрачных экранах микрозеркало 2П может быть открытым. В обозначении растра типа Р-П-С первая буква «Р» означает, что растр предназначен для рирпроекции, вторая заглавная буква «П» означает, что в каждом светорассеивателе этого растра имеется широкое плоское отклоняющее микрозеркало 2П, а третья заглавная буква «С» означает, что в каждом светорассеивателе этого растра имеется также и широкое сферическое фокусирующее микрозеркало 2с. Обозначение микрозеркала «2с» означает, что это сферическое сегментное фокусирующее микрозеркало. Проекционные лучи a от проектора или проекционные лучи a 1 от торцевого зеркала направлены под углом β к плоскости этого экрана для полного захвата всех этих лучей всеми плоскими микрозеркалами 2П. Все микрозеркала 2П предназначены для полного захвата всех проекционных лучей a (от проектора) или лучей a 1 (от торцевого зеркала), падающих на экран. Каждое микрозеркало 2П наклонено к плоскости экрана для отражения и отклонения захваченных проекционных лучей на сферическое микрозеркало 2с. Сферическое зеркало 2с предназначено для фокусировки этих лучей a 1 в пределах вертикальных углов γВ и горизонтальных углов γГ (на рисунке не обозначено) диаграммы направленного светорассеивания и отклонения этих лучей a 2 в сектор наблюдения экранного изображения.In figure 2, in the second figure (in the upper row on the right), on the reverse side of the
На фигуре 2 на третьем рисунке (в нижнем ряду слева) на фронтальной стороне фронтпроекционного экрана 1ф закреплен открытый однослойный растр типа Ф-С-п или типа Ф-С-ц. Каждый светорассеиватель растра типа Ф-С-п содержит одно открытое сферическое сегментное фокусирующее широкое микрозеркало 2с и оптически сопряженное с ним открытое плоское малое отклоняющее микрозеркало 2п (с минимальной площадью зеркала для отражении и отклонения сфокусированного сферическим микрозеркалом пучка лучей). Каждый светорассеиватель растра типа Ф-С-ц содержит одно открытое широкое сферическое сегментное фокусирующее микрозеркало 2с и оптически сопряженное с ним открытое малое цилиндрическое рассеивающе-отклоняющее микрозеркало 2ц. В обозначении экрана «1ф» буква «ф» означает, что экран фронтпроекционный. В обозначения растров типа «Ф-С-п» и типа «Ф-С-ц» первая буква «Ф» означает, что эти растры предназначены для фронтпроекции, вторая заглавная буква «С» означает, что в каждом светорассеивателе этих растров имеется одно широкое сферическое фокусирующее микрозеркало 2с. Третья буква «п» в растре типа «Ф-С-п» означает, что в каждом светорассеивателе имеется также одно малое отклоняющее плоское микрозеркало 2п (для отклонения сфокусированного пучка проекционных лучей). Третья буква «ц» в растре типа «Ф-С-ц» означает, что в каждом светорассеивателе имеется также одно малое цилиндрическое микрозеркало 2ц (для отклонения и расширения сфокусированного пучка проекционных лучей). Буква «с» в обозначениях микрозеркал «2с» означает, что это сферическое сегментное фокусирующее микрозеркало. Буква «п» в обозначениях микрозеркал «2п» означает, что это плоское малое отклоняющее микрозеркало. Буква «ц» в обозначениях микрозеркал «2ц» означает, что это малое цилиндрическое отклоняюще-рассеивающее микрозеркало. Проекционные лучи a проектора или проекционные лучи a 1 от торцевого зеркала направлены с фронтальной стороны на экран под углом β к плоскости этого экрана на каждое сферическое микрозеркало 2с. Сферическое микрозеркало 2с предназначено для фокусировки этих лучей с целью формирования вертикальных углов γВ и горизонтальных углов γГ диаграммы направленного светорассеивания проекции (на рисунке не обозначено) и отклонения сфокусированных лучей на плоское микрозеркало 2п. Каждое плоское микрозеркало 2п или цилиндрическое микрозеркало 2ц наклонено к плоскости экрана для отражения и отклонения сфокусированных лучей a 2 в сектор наблюдения экранной проекции. Цилиндрическое микрозеркало 2ц дополнительно расширяет проекцию в горизонтальном угле γГ диаграммы направленного светорассеивания (для расширения сектора наблюдения параллельно экрану).In figure 2, in the third figure (in the lower row on the left), on the front side of the front projection screen 1f, an open single-layer raster of the type Ф-С-п or type Ф-С-ц is fixed. Each F-C-p type raster diffuser contains one open spherical segmented focusing
На фигуре 2 на четвертом рисунке (в нижнем ряду справа) на обратной стороне рирпроекционного экрана 1р закреплен открытый однослойный растр типа Р-С-п или типа Р-С-ц. Каждый светорассеиватель растра типа Р-С-п содержит одно открытое сферическое сегментное фокусирующее микрозеркало 2с и оптически сопряженное с ним открытое плоское отклоняющее микрозеркало 2п. Каждый светорассеиватель растра типа Р-С-ц содержит одно открытое сферическое сегментное фокусирующее микрозеркало 2с и оптически сопряженное с ним открытое цилиндрическое рассеивающе-отклоняющее микрозеркало 2ц. В обозначении экрана «1р» буква «р» означает, что экран рирпроекционный. В обозначения растров типа « Р-С-п » и типа «Р-С-ц» первая буква «Р» означает, что растры предназначены для рирпроекции, вторая заглавная буква «С» означает, что в каждом светорассеивателе этих растров имеется одно широкое сферическое фокусирующее микрозеркало 2с. Третья буква «п» в растре типа «Р-С-п» означает, что в каждом светорассеивателе имеется также одно отклоняющее плоское микрозеркало 2п. Третья буква «ц» в растре типа «Р-С-ц» означает, что в каждом светорассеивателе имеется также одно цилиндрическое микрозеркало 2ц. Буква «с» в обозначениях микрозеркал «2с» означает, что это широкое сферическое сегментное фокусирующее микрозеркало. Буква «п» в обозначениях микрозеркал «2п» означает, что это малое плоское отклоняющее микрозеркало. Буква «ц» в обозначениях микрозеркал «2ц» означает, что это малое цилиндрическое отклоняюще-рассеивающее микрозеркало. Проекционные лучи a проектора или проекционные лучи a 1 от торцевого зеркала направлены с обратной стороны на экран под углом β к плоскости этого экрана на каждое сферическое микрозеркало 2с. Сферическое зеркало 2с предназначено для фокусировки этих лучей для формирования вертикальных углов γВ и горизонтальных углов γГ диаграммы направленного светорассеивания проекции (на рисунке не обозначено) и отклонения сфокусированных лучей на плоское микрозеркало 2п. Каждое плоское микрозеркало 2п или цилиндрическое микрозеркало 2ц наклонено к плоскости экрана для отражения и отклонения сфокусированных лучей a 2 в сектор наблюдения экранной проекции. Цилиндрическое микрозеркало 2ц дополнительно расширяет проекцию в горизонтальном угле γГ диаграммы направленного светорассеивания (для расширения сектора наблюдения параллельно экрану).In figure 2, in the fourth figure (in the lower row on the right), on the reverse side of the
На фигуре 3 показан фронтпроекционный экран 1ф. Над экраном в разных фиксированных точках ракурсов проекции расположены три проектора 3-1, 3-2 и 3-3. На фронтальной стороне этого экрана закреплен комплексный растр типа Ф-С-2п+ц (содержащий в одном слое элементы трех индивидуальных растров, совмещенных в одном светорассеивателе с общим микрозеркалом 2с для всех трех растров. Два индивидуальных растра отличаются тем, что в каждом общем светорассеивателе имеются также по одному плоскому для одного растра микрозеркало 2п-л, а для другого растра микрозеркало 2п-пр. Микрозеркало 2п-л выполнено с наклоном к плоскости экрана для возможности отклонения проекции в левую сторону от вертикальной плоскости перпендикулярной экрану и проходящей через центр экрана. Микрозеркало 2п-пр выполнено с другим наклоном к плоскости экрана для возможности отклонения проекции в правую сторону от вертикальной плоскости, перпендикулярной экрану, и проходящей через центр экрана. Для третьего индивидуального растра в каждом общем светорассеивателе установлено также цилиндрическое отклоняюще-рассеивающее микрозеркало 2ц для расширения проекции в горизонтальном угле γГ (для расширения сектора наблюдении влево и вправо в направлении параллельном экрану). Однослойный оптический растр открытого типа содержит светорассеиватели с открытыми микрозеркалами, расположенными в одном слое на плоскости экрана. В обозначения растра типа «ФК-С-2п+ц»: первая буква «Ф» означает, что растр предназначен для фронтпроекции, вторая буква «К» означает, что растр комплексный, третья заглавная буква «с» означает, что каждый светорассеиватель комплексного растра имеет одно широкое сферическое микрозеркало 2с (общее для всех трех индивидуальных растров). Цифра «2» с четвертой буквой «п» означает, что каждый светорассеиватель комплексного растра имеет также два малых плоских отклоняющих микрозеркала 2п. Пятая буква «Ц» означает, что каждый светорассеиватель комплексного растра имеет также малое отклоняюще-рассеивающее цилиндрическое микрозеркало 2ц. Буква «ф» в обозначении экрана «1фк» означает, что экран фронтпроекционный. Буква «c» в обозначении микрозеркала «2с» означает, что это сферическое фокусирующее микрозеркало. Проекционные лучи a проектора (или лучи a 1 от торцевого зеркала, не показанные на рисунке) направлены на всю фронтальную площадь экрана 1ф под углом β наклона этих лучей к плоскости экрана. Все сферические микрозеркала 2с комплексного растра распределены по экрану и направлены для полного захвата этих проекционных лучей в эти лучи полностью. Сферическое зеркало 2с предназначено для фокусировки этих лучей в пределах вертикальных углов γВ и горизонтальных углов γГ (на рисунке не обозначено) и отклонения сфокусированных лучей на плоские микрозеркала 2п или на цилиндрическое микрозеркало 2ц. Каждое плоское микрозеркало 2п или цилиндрическое микрозеркало 2ц наклонено к плоскости экрана для отражения и отклонения сфокусированных лучей a 2 в соответствующий сектор наблюдения экранной проекции. Цилиндрическое микрозеркало 2ц дополнительно расширяет проекцию в горизонтальном угле γГ диаграммы направленного светорассеивания (расширяет сектор наблюдения в направлении параллельно экрану).The figure 3 shows the front projection screen 1F. Three projectors 3-1, 3-2 and 3-3 are located above the screen at different fixed points of the projection angles. On the front side of this screen is fixed a complex raster of type Ф-С-2п + ц (containing in one layer elements of three individual rasters combined in one diffuser with a common 2c micromirror for all three rasters. Two individual rasters differ in that in each common diffuser there are also one 2p-l micromirror flat for one raster, and a 2p-micromirror for another raster. A 2p-micromirror is made with an inclination to the screen plane to allow the projection to deviate to the left side from the vertical plane a perpendicular to the screen and passing through the center of the screen. The 2p-pr micromirror is made with a different inclination to the screen plane to allow the projection to deviate to the right side from the vertical plane perpendicular to the screen and passing through the center of the screen. For the third individual raster in each common diffuser also 2c cylindrical deflecting-scattering micromirror to expand the projection in the horizontal angle γ G (to expand the observation sector to the left and right in the direction parallel to screen). An open-type single-layer optical raster contains diffusers with open micromirrors located in one layer on the plane of the screen. In the designation of the raster type "FC-S-2P + C": the first letter "F" means that the raster is intended for front projection, the second letter "K" means that the raster is complex, the third capital letter "c" means that each diffuser is complex the raster has one wide
В каждом светорассеивателе комплексных растров с общим сферическим фокусирующим зеркалом плоских и/или цилиндрических отклоняющих и расширяющих проекцию микрозеркал может быть большее количество. Эти плоские микрозеркала могут быть установлены в ряд в каждом светорассеивателе и отличаться в ряду разными углами наклона к плоскости экрана по вертикали или по горизонтали. Такие ряды плоских микрозеркал обеспечивают выбор зрителем разных вариантов формирования ширины секторов наблюдения экранных проекций (для коллективного или индивидуального наблюдения) или количества этих секторов (для многоракурсной проекции), формируемых соответствующими углами наклона плоских или цилиндрических микрозеркал. Комплексными растрами обеспечивается возможность дистанционного или автоматического выбора проекции (автоматическим переключением и/или перемещением видеопроекторов в разных фиксированных точках ракурсов проекций для включения в работу соответствующих плоских или цилиндрических микрозеркал комплексного растра). Этим обеспечивается дистанционное или автоматическое совмещение сектора наблюдения экранной проекции с зоной местоположения зрителя или нескольких зрителей при их расположении в разных секторах или перемещениях перед общим проекционным экраном.In each diffuser of complex rasters with a common spherical focusing mirror, there can be a larger number of flat and / or cylindrical deflecting and expanding projections of micromirrors. These flat micromirrors can be mounted in a row in each diffuser and differ in a row by different angles of inclination to the screen plane vertically or horizontally. Such rows of flat micromirrors provide the viewer with a choice of different options for forming the width of the observation sectors of screen projections (for collective or individual observation) or the number of these sectors (for multi-angle projection) formed by the corresponding tilt angles of flat or cylindrical micromirrors. Integrated rasters provide the ability to remotely or automatically select a projection (by automatically switching and / or moving video projectors at different fixed points of the projection angles to include the corresponding flat or cylindrical micromirrors of the complex raster). This ensures remote or automatic combination of the observation sector of the screen projection with the area of the viewer or several viewers when they are located in different sectors or movements in front of a common projection screen.
Для торцевой проекции можно использовать стандартные видеопроекторы с жидкокристаллическими, микрозеркальными или светодиодными проекционными видеоматрицами (дисплеями) стандартного или трансформированного (конструктивно или программной видеокоррекцией без потери разрешения) прямоугольного формата проецируемого изображения. Для формирования проекции прямоугольного формата в формат равнобедренной трапеции оптическая ось проекционного объектива видеопроектора должна быть наклонена под расчетным углом к плоскости видеоматрицы для формирования в пространстве кадра вида трапеции с требуемыми размерами высоты, верхнего и нижнего основания равнобедренной трапеции с учетом угла наклона оси проекции к плоскости экрана. Для уменьшения углов между осью проекции и плоскостью экрана используют цилиндрический объектив анаморфот или анаморфотную насадку, закрепленную на проекционном объективе для макросъемки (макрпроекции с минимальным увеличением или минимальным уменьшением). Первичную трапециевидную проекцию в воздухе формируют этим проекционным объективом минимальным увеличением (макросъемкой). Для максимальной световой эффективности световой поток проецируемых изображений, формируемый подсветкой этих видеоматриц или линзами светодиодов видеоматриц, должен быть направлен с минимальными потерями в площадь апертурной диафрагмы этого объектива. Это воздушное изображение проецируется с увеличением на проекционном экране вторым проекционным объективом. Для этого оптическая ось второго проекционного объектива должна быть наклонена к плоскости трапециевидного изображения, резко изображаемого первым проекционным объективом, резко проецирующим это изображение под расчетным углом к плоскости экрана и трансформирующим трапециевидное изображение в прямоугольный или квадратный формат на плоскость - весь экран или на часть экрана с учетом получения экранного изображения без геометрических искажений и без потери физического разрешения на экране, формируемого видеоматрицей. Для максимальной световой эффективности световой поток сформированного трапециевидного изображения должен быть направлен с минимальными потерями в апертурную диафрагму второго объектива.For end projection, you can use standard video projectors with liquid crystal, micromirror or LED projection video matrices (displays) of a standard or transformed (constructively or programmed video correction without loss of resolution) rectangular format of the projected image. To form a projection of a rectangular format into the format of an isosceles trapezoid, the optical axis of the projection lens of the video projector must be tilted at a calculated angle to the plane of the video matrix to form a trapezoid in the frame space with the required height, upper and lower bases of the isosceles trapezoid, taking into account the angle of inclination of the projection axis to the screen plane . To reduce the angles between the projection axis and the screen plane, a cylindrical anamorphic lens or anamorphic nozzle mounted on the projection lens for macro photography (macro projection with minimum increase or minimum decrease) is used. The primary trapezoidal projection in the air is formed by this projection lens with a minimum magnification (macro photography). For maximum luminous efficiency, the luminous flux of the projected images formed by the illumination of these video matrices or the lenses of the LEDs of the video matrices should be directed with minimal losses into the area of the aperture diaphragm of this lens. This aerial image is projected with magnification on the projection screen by the second projection lens. To do this, the optical axis of the second projection lens should be tilted to the plane of the trapezoidal image sharply depicted by the first projection lens, sharply projecting this image at a calculated angle to the screen plane and transforming the trapezoidal image into a rectangular or square format onto a plane - the entire screen or a part of the screen with taking into account the receipt of a screen image without geometric distortions and without loss of physical resolution on the screen formed by the video matrix. For maximum luminous efficiency, the luminous flux of the formed trapezoidal image should be directed with minimal losses into the aperture diaphragm of the second lens.
На фигуре 4 целый или сборный рирпроекционный экран 1р с оптическим растром 2р (на обратной стороне этого экрана для рирпроекции) выполнен из 9-и раздельных проекционных секций 1с. В каждой проекционной секции 1с на верхнем торце установлено одно торцевое зеркало 4с, а на нижнем торце один проекционный блок 3пб. Проекционная система содержит многоканальный видеопроектор 3мк, подключенный ко всем девяти проекционным блокам 3пб с помощью кабелей 9 или по каналам беспроводной связи. В каждой секции проекционные лучи a от проекционного блока 3пб видеопроектора направлены на торцовое зеркало, а проекционные лучи a1, отраженные этим зеркалом, направлены на микрозеркальные светорассеиватели растра на плоскости части экрана в площади своей секции. Экранный растр рассеивает эти проекционные лучи a 2 от каждой секции в общий для всех секций сектор наблюдения полноэкранного изображения (формируемого совместно всеми секциями этого экрана).In figure 4, the whole or pre-assembled rear-
На фигуре 5 на проекционном экране 1 на полной площади экрана 1э и двух частях этого экрана 2э и 3э сформированы разные индивидуальные растры по типу комплексного растра. На торцах экрана в трех фиксированных ракурсах установлены три проекционных блока, подключенных к общему видеопроектору, или три видеопроектора. Каждый видеопроектор или проекционный блок отдельно от других оптически сопряжен со своим индивидуальным растром для формирования проекции на площади экрана этим индивидуальным растром, направленной в соответствующий сектор наблюдения этой проекции зрителями (находящимися только в этой секции). Первое полноэкранное экранное изображение 1э, сформированное проекционными лучами б(1э), направленными растром от всей площади экрана в сектор 1с для комфортного наблюдения этого изображения зрителями только из сектора 1с. Второе экранное изображение 2э сформировано проекционными лучами б(2э), направленными растром от площади экрана 2э в сектор 2с для комфортного наблюдения этого изображения зрителями только из сектора 2с. И третье экранное изображение 3э сформировано проекционными лучами б(3э), направленными растром от площади экрана 3э в сектор 3с. Проекционной системой в разных секторах наблюдения обеспечивается одновременное наблюдение общих или индивидуальных видеопрограмм.In figure 5, on a
На фигуре 6 на виде Д, виде Е, виде 3 (с увеличением) и виде К (с увеличением) представлены оптические схемы проекционного блока видеопроектора. Проекционный блок 3а (показан контуром, очерченным штрихпунктирной линией) содержит RGB-цветную видеоматрицу 10 с плоскостью из триад RGB-светодиодов (R - красного цвета, G -зеленого цвета и В - синего цвета). Светодиоды связаны с электронными ключами для электронного модулирования видеосигналом яркости и цветности каждого пиксела (элемента изображения) проецируемого кадра, формируемого триадой R, G и В светодиодов. Над плоскостью светодиодов на матрице закреплена оптическая плоская матрица фоконного растра 11 из множества зеркальных полых пирамидальных микрофоконов, сформированных в плоскости матрицы. На фоконной матрице параллельно закреплена плоская линзовая оптическая матрица 12 из множества микролинз, сопряженная оптически так, чтобы любой один микрофокон был закрыт одной микролинзой, а узкое выходной окно этого микрофокона было расположено в зоне входного окна этой микролинзы для формирования сфокусированного пучка света светодиодов из выходного окна микрофокона в расчетную площадь входного окна проекционного объектива 13.In figure 6, in view D, view E, view 3 (with increase) and view K (with increase), optical schemes of the projection unit of the video projector are presented. The projection unit 3a (shown by the outline outlined by the dot-dash line) contains an RGB
На виде Ж и виде И изображены виды в плане проекционной матрицы трапециевидного формата для формирования проецируемого кадра трапециевидного формата. Над видеоматрицей установлен проекционный объектив 13 для проекции с оптическим увеличением проецируемого кадра (формируемого этой видеоматрицей) на проекционном экране. К оси в-в (перпендикулярной к плоскости видеоматрицы и проходящей через центр плоскости этой видеоматрицы) оптическая ось г-г проекционного объектив 13 наклонена под углом ϕ. Входное отверстие этого объектива расположено на расчетном расстоянии от плоскости видеоматрицы для обеспечения резкости экранного изображения и оптической трансформации этим объективом трапециевидного кадра (формируемого видеоматрицей) в прямоугольный формат экранного изображения. В плоскости микрофоконной матрицы каждый отдельный микрофокон выполнен в виде полой пирамиды с зазеркалеными изнутри боковыми поверхностями и дырочным просветным широким входным окном и дырочным просветным узким выходным окном. Каждый микрофокон закрывает широким входным окном триаду RGB-светодиодов одного пикселя изображения проецируемого видеоматрицей кадра. Узкое выходное окно любого одного микрофокона совмещено и оптически сопряжено с центром основания микролинзы. Этим обеспечивается смешение и сужение сечения световых лучей RGB-светодиодов в выходном окне микрофокона и фокусировки этой микролинзой этих лучей в площади входного окна проекционного объектива 13. Геометрическая форма и размеры каждого микрофокона, величина площади выходного окна с размерами сторон и и к для каждого микрофокона, форма и расположение каждой микролинзы относительно выходного окна микрофокона и входной зрачок проекционного объектива выполнены с учетом максимальной световой эффективности проекционного блока. Размер и геометрическая форма площади выходного окна каждого микрофокона выполнены с учетом расположения и формы на экране микрозеркал оптического растра, формирующих субпиксельные элементы изображения с возможностью максимального снижения заметности муара и для повышения равномерности яркости и точности цветопередачи по полю наблюдаемого экранного изображения.On view G and view And shows views in terms of the projection matrix of the trapezoidal format for the formation of the projected frame of the trapezoidal format. A
Проекционная система работает следующим образом.The projection system operates as follows.
На фигуре 1 фронтпроекционная система работает следующим образом. На фронтальной стороне фронтпроекционного экрана 1ф (установленной вертикально) с оптическим растром 2ф формируют экранную проекцию. Проектором 3 направляют проекционный пучок для этой проекции с проекционными лучами a, направленными проектором под углом α к плоскостью экрана и на всю площадь торцевого зеркала 4. Этот проекционный пучок оптически расширяется объективом проектора на ширину экрана на стороне края зеркала 4 у торца экрана. Затем этот проекционный пучок отражается зеркалом 4 в направлении плоскости растровой поверхности экрана под углом α к этой плоскости (для распределения всех лучей a 1 (отраженных этим зеркалом) на всю плоскость экранного растра)). Все проекционные лучи a 1 полностью захватываются микрозеркальными светорассеивателями 2ф экранного растра, затем каждым сферическим микрозеркалом растра проекционный пучок фокусируется и отклоняется (сферическими и отклоняющими микрозеркалами растра) в сектор наблюдения экранных изображений. Углы сведения лучей при фокусировке сферическими микрозеркалами обеспечивают требуемые вертикальные углы γВ и горизонтальные углы γГ диаграммы направленного светорассеивания проекционных лучей a 2. Отклоняющими сферическими, плоскими или цилиндрическими микрозеркалами обеспечивается отклонение проекции от экрана в сектор наблюдения полноэкранного изображения. Экран, выполненный из сминаемой черной антибликовой сетки с дырочными широкими ячейками, может быть свернут в нерабочем положении и развернут на требуемую ширину для формирования требуемого формата экранного изображения. С тыльной стороны экран занавешен черной антибликовой шторкой 5 для полного поглощения паразитных лучей внешней засветки экрана (проходящих на эту шторку сквозь просветы дырочных ячеек экрана). При необходимости наблюдения за экраном фона эту шторку убирают с экрана. На шторке 5 вентилятор с фильтром для очистки и осушения воздуха всасывает наружный воздух и продувает этим воздухом через воздуховод 8 все микрозеркала светорассеивателей (для постоянной защиты от пыли и влаги рабочих поверхностей этих микрозеркал). Полная антибликовая защита экранного изображения обеспечивается черными поверхностями экрана, зачерненными поверхностями светорассеивателей, черными масками вокруг проекционного объектива, черной поверхностью проектора и черной шторкой 5 и зеркальными поверхностями микрозеркал, отражающими в сторону зрителя эти черные поверхности или отклоняющими паразитные лучи за пределы сектора наблюдения экранных изображений.In figure 1 front projection system operates as follows. On the front side of the front projection screen 1ph (mounted vertically) with an optical raster 2f form a screen projection.
На фигуре 2 (на рисунке в верхнем ряду слева) растр типа Р-С функционирует следующим образом. Растр закреплен на тыльной стороне рирпроекционного экрана 1р. Каждый светорассеиватель выполнен с одним сферическим широким микрозеркалом 2с, которое формирует пиксельный или субпиксельный элемент экранного изображения. Это микрозеркало захватывает проекционные лучи a (направленные проектором) или проекционные лучи a 1 (направленные торцевым зеркалом), падающие под углом β к плоскости этого экрана на рабочую зеркальную поверхность микрозеркала 2с. Затем сферически-вогнутой поверхностью этого микрозеркала проекционные лучи фокусируются для формирования проекционного пучка с лучами a 2, расходящиимися в вертикальных углах γВ и горизонтальных углах γГ диаграммы направленного светорассеивания, обеспечиваемой формой и размером площади и радиусом сферы сферического сегмента этого микрозеркала 2с. Сферическое микрозеркало 2с одновременно отклоняет сфокусированный проекционный пучок в сектор наблюдения экранного изображения на расчетные вертикальный и горизонтальный углы за счет соответствующего угла наклона этого микрозеркала к плоскости экрана.In figure 2 (in the figure in the upper row on the left), a type P-C raster functions as follows. The raster is mounted on the back of the rear-
На фигуре 2 (на рисунке в верхнем ряду справа) растр типа Р-П-С функционирует следующим образом. Растр закреплен на обратной стороне рирпроекционного экрана 1р. Каждый светорассеиватель этого растра содержит одно закрытое экраном плоское широкое отклоняющее микрозеркало 2п и одно открытое широкое сферическое сегментное фокусирующее микрозеркало 2с. Плоское микрозеркало 2п захватывает проекционные лучи a (направленные проектором) или проекционные лучи a 1 (направленные торцевым зеркалом), падающие под углом β к плоскости этого экрана на рабочую зеркальную поверхность этого микрозеркала 2П. Затем микрозеркало 2П отражает и отклоняет захваченные проекционные лучи на рабочую зеркальную поверхность сферического микрозеркала 2с. Затем микрозеркало 2с эти проекционные лучи фокусирует для формирования проекционного пучка с лучами a 2, расходящимися в вертикальных углах γВ и горизонтальных углах γГ диаграммы направленного светорассеивания (обеспечиваемой формой и размером площади и радиусом сферы сферического сегмента этого микрозеркала 2с). Сферическое микрозеркало 2с одновременно отклоняет сфокусированный проекционный пучок в сектор наблюдения экранного изображения на расчетные вертикальный и горизонтальный углы за счет соответствующего угла наклона этого микрозеркала к плоскости экрана.In figure 2 (in the figure in the upper row on the right), the R-P-S raster functions as follows. The raster is mounted on the back of the rear-
На фигуре 2 (на рисунке в нижнем ряду слева) растры типа Ф-С-п и типа Ф-С-ц функционируют следующим образом. Растры закреплены на фронтальной стороне фронтпроекционного экрана 1ф. Каждый светорассеиватель растра типа Ф-С-п содержит одно открытое широкое сферическое фокусирующее микрозеркало 2с и одно открытое плоское малое отклоняющее микрозеркало 2п. Каждый светорассеиватель растра типа Ф-С-ц содержит одно открытое широкое сферическое фокусирующее микрозеркало 2с и одно открытое плоское малое отклоняющее и расширяющее проекцию цилиндрическое микрозеркало 2ц. Сферическое микрозеркало 2с захватывает проекционные лучи а (направленные проектором) или проекционные лучи a 1 (направленные торцевым зеркалом), падающие под углом β к плоскости этого экрана на рабочую зеркальную поверхность этого микрозеркала 2с. Затем микрозеркало 2с эти проекционные лучи фокусирует для формирования проекционного пучка с лучами a 2, расходящимися в вертикальных углах γВ и горизонтальных углах γГ диаграммы направленного светорассеивания (обеспечиваемой формой и размером площади и радиусом сферы сферического сегмента этого микрозеркала 2с), и отклоняет на плоское микрозеркало 2п. Затем микрозеркало 2п эти проекционные лучи a 2 отклоняет в сектор наблюдения экранного изображения на расчетные вертикальный и горизонтальный углы за счет соответствующего угла наклона микрозеркала 2п к плоскости экрана. Аналогично функционирует и растр типа Ф-С-ц, только цилиндрическое микрозеркало с отклонением дополнительно (для расширения сектора наблюдения экранного изображения) расширяет проекционный пучок отражением этого пучка от цилиндрической поверхности этого микрозеркала.In figure 2 (in the figure in the lower row on the left) the rasters of type Ф-С-п and type Ф-С-ц function as follows. The rasters are mounted on the front of the front projection screen 1f. Each F-C-p type raster diffuser contains one open wide spherical focusing
На фигуре 2 (на рисунке в нижнем ряду справа) растр типа Р-С-п и растр типа Р-Ф-С-ц функционируют аналогично растрам типа Ф-С-п и типа Ф-С-ц. Растры закреплены на тыльной стороне рирпроекционного экрана 1р. Проекционные лучи а (направленные проектором) или проекционные лучи a 1 (направленные торцевым зеркалом), падающие под углом β к плоскости этого экрана, падают на сферические микрозеркала с тыльной стороны экрана. Последующие функции и процессы формирования проекций этими растрами аналогичны функциям и процессам растра типа Ф-С-ц и растра типа Ф-С-ц.In figure 2 (in the figure in the lower row on the right), the R-C-p type raster and the R-F-C-c type raster function similarly to the F-C-p and type F-C-rasters. The rasters are mounted on the back of the rear-
На фигуре 3 комплексный растр типа ФК-С-2п+ц функционирует следующим образом. Над экраном в трех разных фиксированных точках ракурсов проекции установлены по одному проектору: первый 3-1, второй 3-2 и третий 3-3. Растр закреплен на фронтальной стороне фронтпроекционного экрана 1ф. Каждый светорассеиватель комплексного растра для фронтальной проекции содержит одно общее открытое широкое сферическое фокусирующее микрозеркало 2с, одно плоское малое микрозеркало 2п-л (для отклонения проекции влево), одно плоское малое микрозеркало 2п-пр (для отклонения второй проекции вправо) и одно малое цилиндрическое микрозеркало 2ц (для расширения центральной проекции, направленной прямо от экрана). При независимом включении проектора 3-1 для проекции в работу включается индивидуальный растр типа Ф-С-п (формирующий узконаправленную проекцию, отклоненную микрозеркалом 2п-пр в правую сторону от вертикальной оси симметрии экрана). При независимом включении проектора 3-2 для проекции в работу включается индивидуальный растр типа Ф-С-п (формирующий узконаправленную проекцию, отклоненную микрозеркалом 2п-л в левую сторону от вертикальной оси симметрии экрана). При включении обоих проекторов 3-1 и 3-2 обеспечивается одновременный просмотр этих двух индивидуальных проекций разными зрителями в секторе наблюдения проекции, отклоненной влево, и в секторе наблюдения проекции, отклоненной вправо. При независимом включении проектора 3-3 в работу включается индивидуальный растр типа Ф-С-ц, формирующий широкую центральную проекцию для коллективного наблюдения полноэкранного изображения в широком центральном секторе наблюдения этого изображения.In figure 3, a complex raster of the type FC-S-2p + c operates as follows. Above the screen at three different fixed points of the projection angles, one projector is installed: the first 3-1, the second 3-2 and the third 3-3. The raster is mounted on the front side of the front projection screen 1f. Each diffuser of a complex raster for a frontal projection contains one common open wide spherical focusing micromirror 2s, one flat
На фигуре 6 проекционный блок работает следующим образом. Видеоматрица 10 с RGB- видеомонитором (для формирования проецируемого изображения трапециевидного формата) подключена к блоку формирования видеосигналов. Всеми пикселами на видеомониторе с триадами RGB-светодиодов в каждом пикселе видеосигналом формируют проецируемое изображение трапециевидного формата без видеокоррекции. Проекционные лучи a 4 от триады светодиодов RGB-цветов любого одного пиксела изображения формируемой проекции концентрируются зеркальными боковыми поверхностями одного микрофокона (микрофоконной матрицы 11), так как этот микрофокон полностью оптически закрывает эти светодиоды и смешивает все цветные RGB- лучи в площади выходного окна этого микрофокона. Сжатый микрофоконом пучок проекционных лучей а 4 захватывается микролинзой микролинзовой матрицы 12. Проекционные лучи a 5 (лучи а 4, захваченные микролинзой из фокона) собираются в остронаправленный проекционный пучок лучей a 6, направленный всеми линзами в плоскость входного зрачка проекционного объектива 13. Оптическая ось проекционного объектива г-г ориентирована под углом ϕ к оси в-в, перпендикулярной плоскости видеомонитора видеоматрицы 10. Проекционным объективом 13 увеличивают проецируемое с видеомонитора изображение в формате трапеции на проекционный экран с оптической трансформацией проекции экранного изображения, наблюдаемого зрителями на экране в прямоугольном формате.In figure 6, the projection unit operates as follows. The
Предлагаемые проекционные системы обеспечивают новые и более эффективные технико-эксплуатационные и экономические параметры:The proposed projection systems provide new and more efficient technical, operational and economic parameters:
- минимальное электропотребление от 1 до 8 Вт на квадратный метр экранного изображения при визуальной комфортной яркости 1000 кд, с учетом формирования предлагаемым видеопроектором средней яркости, в 5 раз меньшей пиковой яркости проекции, с использованием остронаправленных экранов с коэффициентом усиления яркости 6 единиц (для коллективного наблюдения) до 24 единиц (для индивидуального наблюдения), что повышает световую эффективность системы проекции в сотни крат (по сравнению с жидкокристаллическими или плазменными мониторами, и, следовательно, в десятки крат повышает энергосбережение при просмотре проекций высокой четкости на больших экранах телевизоров, видеомониторов и на киноэкранах;- minimum power consumption from 1 to 8 W per square meter of screen image with a visual comfortable brightness of 1000 cd, taking into account the formation of the proposed video projector of average brightness, 5 times lower than the peak projection brightness, using highly directional screens with a brightness gain of 6 units (for collective observation ) up to 24 units (for individual observation), which increases the luminous efficiency of the projection system hundreds of times (compared with liquid crystal or plasma monitors, and therefore tionary, ten-fold increases in energy efficiency when viewing high-definition projections on large television screens, video monitors and on movie screens;
- максимальный контраст (более 10000 единиц) экранного изображения, засвечиваемого солнцем или яркими электролампами;- maximum contrast (more than 10,000 units) of the screen image illuminated by the sun or bright light bulbs;
- возможность изготовления трансформируемых экранов с минимальными габаритами внерабочем положении и минимальной массой (с массой 300-500 г экрана площадью 1 кв. м) для трансформации форматов и площадей экранов контурной растяжкой и самостоятельной стяжкой материала экрана или сжатия формы экрана по типу жалюзи из вертикальных полос или по типу шторы, или с помощью надувных опор экрана, электростатической растяжки, сборки целого экрана из частей (конструкции и технологии изготовления трансформируемых экранов аналогичны конструкциям экранов предложенных автором в патентной заявке РФ №2011111366 на изобретение «Матричный индикатор»);- the possibility of manufacturing transformable screens with the minimum dimensions outside the working position and the minimum weight (with a weight of 300-500 g of the screen with an area of 1 sq. m) for transforming the formats and areas of the screens by contour stretching and self-tightening the screen material or compressing the screen shape like blinds from vertical stripes either by the type of curtains, or by means of inflatable screen supports, electrostatic stretching, assembling a whole screen from parts (the designs and manufacturing techniques of transformable screens are similar to screen designs s proposed by the author in the patent application of the Russian Federation No. 20111111366 for the invention of the "matrix indicator");
Промышленная применимостьIndustrial applicability
Все предлагаемые проекционные системы и видеопроекторы могут широко использоваться для проекции различных слайдовых и видеоизображений любой площади и формата. Предлагаемые проекционные системы можно легко и массово изготавливать на стандартном оборудовании с применением стандартных технологий. Такие проекционные экраны самые простые для массового изготовления дешевых телевизоров (могут изготавливаться быстро на автоматизированных станках и конвейерах). Поэтому промышленная осуществимость изобретения очевидна.All proposed projection systems and video projectors can be widely used for the projection of various slide and video images of any size and format. The proposed projection systems can be easily and mass produced on standard equipment using standard technologies. Such projection screens are the easiest for mass production of cheap TVs (can be made quickly on automated machines and conveyors). Therefore, the industrial feasibility of the invention is obvious.
Claims (14)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010148868/28A RU2010148868A (en) | 2010-11-30 | 2010-11-30 | PROJECTION SYSTEM WITH AN END-PROJECTION AND VIDEO PROJECTOR FOR THIS SYSTEM |
PCT/RU2011/000938 WO2012074438A2 (en) | 2010-11-30 | 2011-11-29 | Projection system with edge projection and video projector for said system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2014121665A RU2014121665A (en) | 2016-01-27 |
RU2606010C2 true RU2606010C2 (en) | 2017-01-10 |
Family
ID=46172447
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010148868/28A RU2010148868A (en) | 2010-11-30 | 2010-11-30 | PROJECTION SYSTEM WITH AN END-PROJECTION AND VIDEO PROJECTOR FOR THIS SYSTEM |
RU2014121665A RU2606010C2 (en) | 2010-11-30 | 2011-11-29 | Projection system with edge projection and video projector for said system |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010148868/28A RU2010148868A (en) | 2010-11-30 | 2010-11-30 | PROJECTION SYSTEM WITH AN END-PROJECTION AND VIDEO PROJECTOR FOR THIS SYSTEM |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
RU (2) | RU2010148868A (en) |
WO (1) | WO2012074438A2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111552817A (en) * | 2020-04-14 | 2020-08-18 | 国网内蒙古东部电力有限公司 | Electric power scientific and technological achievement knowledge map completion method |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU17234U1 (en) * | 2000-09-14 | 2001-03-20 | Негосударственное образовательное учреждение Информационно-аналитическое агентство "Клуб Экология общественного сознания" | BILLBOARD |
RU2168192C2 (en) * | 1995-01-04 | 2001-05-27 | Визуалабс Инк. | Visual image display and procedure forming three- dimensional image |
RU2242037C2 (en) * | 1999-07-08 | 2004-12-10 | АРСЕНИЧ Святослав Иванович | Projecting system |
US7522339B2 (en) * | 2005-11-21 | 2009-04-21 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | High contrast projection systen |
-
2010
- 2010-11-30 RU RU2010148868/28A patent/RU2010148868A/en unknown
-
2011
- 2011-11-29 WO PCT/RU2011/000938 patent/WO2012074438A2/en active Application Filing
- 2011-11-29 RU RU2014121665A patent/RU2606010C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2168192C2 (en) * | 1995-01-04 | 2001-05-27 | Визуалабс Инк. | Visual image display and procedure forming three- dimensional image |
RU2242037C2 (en) * | 1999-07-08 | 2004-12-10 | АРСЕНИЧ Святослав Иванович | Projecting system |
RU17234U1 (en) * | 2000-09-14 | 2001-03-20 | Негосударственное образовательное учреждение Информационно-аналитическое агентство "Клуб Экология общественного сознания" | BILLBOARD |
US7522339B2 (en) * | 2005-11-21 | 2009-04-21 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | High contrast projection systen |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2012074438A2 (en) | 2012-06-07 |
WO2012074438A9 (en) | 2012-08-30 |
RU2014121665A (en) | 2016-01-27 |
WO2012074438A3 (en) | 2012-10-26 |
RU2010148868A (en) | 2012-06-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4866530A (en) | Multiple screen, modular video display projection system | |
US5902030A (en) | System for displaying images from multiple projectors onto a common screen | |
CA2063878C (en) | Rear projection facetted dome | |
US5066947A (en) | Very large size display screen | |
US5926153A (en) | Multi-display apparatus | |
US6805447B2 (en) | Rear projection display device and projecting method used for the same | |
JP2007299005A (en) | Light absorption arrangement | |
RU2610809C2 (en) | Matrix display, variants thereof and method for manufacturing same | |
JPH0593956A (en) | Backward screen type projector | |
AU2001286057A1 (en) | Projection unit | |
US7568806B2 (en) | Light source unit having a light source in a mirror tunnel | |
CA1321718C (en) | Giant liquid crystal display means | |
KR100516173B1 (en) | Apparatus for projection display with curved screen | |
RU2606010C2 (en) | Projection system with edge projection and video projector for said system | |
RU2017125776A (en) | Stereo display (options), a video camera for stereo shooting and a method for computer-based stereo imaging for this stereo display | |
AU2005203204B2 (en) | Projection Unit | |
KR200273111Y1 (en) | High gain visual system with wide viewing angle | |
JP2000002933A (en) | Display device | |
JPH1090792A (en) | Multi-surface multiple projection television | |
JPH04130879A (en) | Screen device for picture display | |
KR20060080517A (en) | A screen system for video projector |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20161130 |