RU2690528C1 - Panel of three-dimensional raster image with closed waveguide - Google Patents

Panel of three-dimensional raster image with closed waveguide Download PDF

Info

Publication number
RU2690528C1
RU2690528C1 RU2018101800A RU2018101800A RU2690528C1 RU 2690528 C1 RU2690528 C1 RU 2690528C1 RU 2018101800 A RU2018101800 A RU 2018101800A RU 2018101800 A RU2018101800 A RU 2018101800A RU 2690528 C1 RU2690528 C1 RU 2690528C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
plate
raster
panel
image
point
Prior art date
Application number
RU2018101800A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Сергеевич Шпагин
Original Assignee
Александр Сергеевич Шпагин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Александр Сергеевич Шпагин filed Critical Александр Сергеевич Шпагин
Priority to RU2018101800A priority Critical patent/RU2690528C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2690528C1 publication Critical patent/RU2690528C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/0035Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
    • G02B6/00362-D arrangement of prisms, protrusions, indentations or roughened surfaces
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/0035Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
    • G02B6/004Scattering dots or dot-like elements, e.g. microbeads, scattering particles, nanoparticles
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09FDISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F13/00Illuminated signs; Luminous advertising

Abstract

FIELD: calculating; counting.SUBSTANCE: invention relates to three dimensional still image reproducing means. Panel of a three-dimensional raster image with a closed waveguide is made of a raster plate and a projection plate that are tightly fastened together. Raster plate and the projection plate are made of transparent material. On the large faces of the raster plate, a reflective material is fixed, which together with the transparent material of the raster plate forms an optical waveguide. Through a reflective material located between the raster plate and the projection plate, in a periodic manner an engraver, laser or other method the point objects are applied. Point objects can be artificially created defects, or damage to the material of the raster plate, or foreign particles contamination, or spots of paint that scatter or reflect a stream of white light from the raster plate to the projection plate. Set of point light filters is placed on the face of the projection plate opposite to point objects. Each individual point filter colours a beam of light from a point object in its own direction in a colour corresponding to the volume image element displayed by this particular beam.EFFECT: technical result is to simplify the technology of manufacturing a panel of a three-dimensional raster image, reducing the number of image defects, improving image clarity, widening the viewing angle of the image up to 180 degrees, increasing brightness, reducing energy consumption.10 cl, 5 dwg

Description

Техническое решение относится к средствам воспроизведения объемного статического изображения и может быть использовано в качестве вывесок организаций, рекламных баннеров, украшения витрин, украшения фасадов зданий, элемента дизайна офисов и квартир, а также в качестве сувенирной продукции.The technical solution relates to the means of reproducing a three-dimensional static image and can be used as signage of organizations, advertising banners, decorating shop windows, decorating facades of buildings, design elements of offices and apartments, as well as souvenirs.

Известно устройство для воспроизведения объемного изображения, содержащее матричный источник света, состоящий из регулярно расположенных на плоскости точечных источников света, и оптически связанную с ним информационную панель, состоящую из участков с возможностью формирования каждым из них одного из фрагментов объемного изображения. Матричный источник света и информационная панель расположены в параллельных друг другу плоскостях и зафиксированы в пространстве друг относительно друга. Между матричным источником света и информационной панелью размещена светопоглощающая решетка, состоящая из объемных ячеек, выполненных с возможностью попадания света от одного точечного источника соответственно только на один участок информационной панели. Технический результат заключается в расширении зоны наблюдения объемного изображения, устранение его искажений и обеспечении возможности его оглядывания, (см. патент RU, 2304295 С2, МПК G02B 27/22).A device for reproducing a three-dimensional image is known, which contains a matrix light source consisting of point-like light sources regularly located on the plane, and an optically associated information panel consisting of sections with the possibility of each of them forming one of the fragments of the three-dimensional image. The matrix light source and the information panel are located in planes parallel to each other and fixed in space relative to each other. Between the matrix light source and the information panel is placed a light-absorbing lattice consisting of three-dimensional cells made with the possibility of light falling from one point source, respectively, only on one section of the information panel. The technical result consists in expanding the observation area of a three-dimensional image, elimination of its distortions and ensuring the possibility of its looking around (see RU patent, 2304295 C2, IPC G02B 27/22).

Известен оптический трансформатор Голенко для преобразования единого двумерного моноракурсного изображения в объемное изображение. Применение оптических линзовых растров, используемых для съемки, печати и воспроизведения растрированных стерео и/или многоракурсных изображений, при размере светосильного сечения цилиндрических линз указанного линзового растра либо при диаметре центрально-симметричных линз указанного линзового растра, соизмеримых с размером пикселя моноракурсного изображения в качестве оптического трансформатора, преобразующего единое двумерное моноракурсное изображение в объемное изображение с целью упрощения конструкции оптического трансформатора, (см. патент RU, 2385477 С2 МПК G02B 27/22).A Golenko optical transformer is known for converting a single two-dimensional single-view image into a three-dimensional image. The use of optical lens rasters used for shooting, printing and playback of rasterized stereo and / or multi-angle images, with the aperture size of cylindrical lenses of the specified lens raster or with the diameter of centrally symmetric lenses of the specified lens raster, commensurate with the pixel size of the single-perspective image as an optical transformer that converts a single two-dimensional single-view image into a three-dimensional image in order to simplify the design of the optical transform armature, (see RU Patent 2385477 C2 IPC G02B 27/22).

Известна растровая пластина объемного изображения, выполненная в виде пластины из прозрачного материала с показателем преломления больше единицы, отличающаяся тем, что на одной из больших граней пластины или внутри пластины размещены в периодическом порядке точечные источники света, а на противоположной грани пластины размещена совокупность точечных светофильтров, окрашивающих свет от точечных источников света в каждом направлении в определенный цвет. В случае размещения точечных источников света внутри пластины, светофильтры могут быть размещены с обеих сторон пластины, формируя два независимых объемных изображения с каждой стороны от пластины. Техническим результатом заявленного технического решения является упрощение и уменьшение толщины конструкции пластины объемного изображения, расширение угла обзора объемного изображения до 180 градусов, повышение яркости изображения, снижение энергопотребления, а также снижение требуемых для создания изображения вычислительных мощностей компьютеров, (см. патент RU, 2604691 С2, МПК G03H 1/10).A known raster plate of a volumetric image, made in the form of a plate of transparent material with a refractive index greater than one, is characterized in that a dotted light source is arranged in one of the large faces of the plate or inside the plate, and on the opposite face of the plate there is a set of point light filters, dyeing light from point sources of light in each direction in a certain color. In the case of placing point light sources inside the plate, light filters can be placed on both sides of the plate, forming two independent three-dimensional images on each side of the plate. The technical result of the claimed technical solution is to simplify and reduce the thickness of the plate structure of the three-dimensional image, expand the viewing angle of the three-dimensional image to 180 degrees, increase the brightness of the image, reduce power consumption, and reduce the computing power required to create an image of computers, (see RU patent, 2604691 C2 IPC G03H 1/10).

Недостатками известных технических решений являются:The disadvantages of the known technical solutions are:

- Устройства в патентах RU 2385477 и RU 2304295 имеют узкий угол обзора объемного изображения, не охватывающий все возможные положения глаз зрителя.- Devices in patents RU 2385477 and RU 2304295 have a narrow viewing angle of a three-dimensional image that does not cover all possible positions of the viewer's eyes.

- Устройство в патенте RU 2385477 С2 МПК G02B 27/22 имеет в конструкции линзовый растр из центральносимметричных линз. Каждая из линз является толстой, и имеет большой набор искажений и аберраций, существенно ограничивая, таким образом, качество изображения и угол обзора.- The device in patent RU 2385477 C2 IPC G02B 27/22 has a lens raster of centrally symmetric lenses in its construction. Each lens is thick, and has a large set of distortions and aberrations, thus significantly limiting the image quality and viewing angle.

- Устройство в патенте RU 2604691 имеет очень сложную технологию изготовления. Для изготовления растра по данной технологии требуется чистая комната высокого класса чистоты, иначе даже самая мелкая пыль начинает светиться яркой точкой на растре, создавая паразитные дефекты на объемном изображении. Предлагаемое в данной заявке устройство не имеет таких требований по чистоте производственных помещений в процессе изготовления. Конструкция устройства позволяет производить его в менее сложных условиях и получать объемные изображения более высокого качества.- The device in patent RU 2604691 has a very complex manufacturing technology. To produce a raster using this technology, a clean room of high class purity is required, otherwise even the smallest dust begins to glow with a bright dot on the raster, creating parasitic defects on the three-dimensional image. The device proposed in this application does not have such requirements for the cleanliness of the production premises in the manufacturing process. The design of the device allows it to be produced in less complex conditions and to obtain volumetric images of higher quality.

Техническим результатом заявленного технического решения является упрощение технологии изготовления панели объемного растрового изображения с замкнутым волноводом, снижение количества дефектов на объемном растровом изображении, повышение четкости изображения, расширение угла обзора объемного изображения до 180 градусов, повышение яркости изображения, снижение энергопотребления.The technical result of the claimed technical solution is the simplification of manufacturing a panel of a three-dimensional raster image with a closed waveguide, reducing the number of defects in a three-dimensional raster image, enhancing image clarity, widening the viewing angle of a three-dimensional image, increasing the brightness of the image, reducing energy consumption.

Формула изобретения имеет один независимый пункт.The claims have one independent clause.

Технический результат достигается тем, что:The technical result is achieved by the fact that:

1. Панель объемного растрового изображения с замкнутым волноводом, выполненная из плотно скрепленных между собой растровой пластины и проекционной пластины, отличающаяся тем, что растровая пластина и проекционная пластина выполнены из прозрачного материала, а на больших гранях растровой пластины закреплен светоотражающий материал, образующий вместе с прозрачным материалом растровой пластины оптический волновод, при этом сквозь светоотражающий материал, расположенный между растровой пластиной и проекционной пластиной, в периодическом порядке нанесены точечные объекты, рассеивающие или отражающие распространяющийся внутри растровой пластины свет наружу в сторону проекционной пластины, а на противоположной от точечных объектов грани проекционной пластины размещена совокупность точечных светофильтров, при этом каждый отдельный точечный светофильтр окрашивает луч света от точечного объекта в своем направлении в цвет, соответствующий отображаемому данным конкретным лучом элементу объемного изображения.1. Panel of a three-dimensional raster image with a closed waveguide, made of a raster plate and a projection plate tightly bonded to each other, characterized in that the raster plate and the projection plate are made of a transparent material, and on the large edges of the raster plate a reflective material is fixed that forms together with a transparent the material of the raster plate, the optical waveguide, while passing through the reflective material located between the raster plate and the projection plate, in intermittent In order, dotted objects are scattered or reflecting the light propagating inside the raster plate towards the projection plate, and on the opposite side of the point objects of the projection plate a set of point light filters is placed, with each individual point filter coloring the light beam from the point object in its direction color corresponding to the volume image element displayed by this particular beam.

2. Панель объемного растрового изображения с замкнутым волноводом по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве точечных объектов выступают искусственно созданные дефекты или повреждения материала растровой пластины или вкрапления инородных частиц, рассеивающие или отражающие наружу растровой пластины свет, распространяющийся внутри прозрачного материала растровой пластины за счет отражения от светоотражающего материала, излученный источниками света, находящимися на границе или за пределами прозрачного материала растровой пластины в торце растровой пластины.2. Panel of a three-dimensional raster image with a closed waveguide according to claim 1, characterized in that artificially created defects or damages to the material of the raster plate or impregnations of foreign particles, scattering or reflecting outside the raster plate, the light propagating inside the transparent material of the raster plate, act as point objects. due to the reflection from the reflective material emitted by light sources located on the border or outside the transparent material of the raster plate at pts raster plate.

3. Панель объемного растрового изображения с замкнутым волноводом по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве точечных объектов выступают искусственно созданные дефекты или повреждения материала растровой пластины или вкрапления инородных частиц, рассеивающие или отражающие наружу растровой пластины свет, распространяющийся внутри прозрачного материала растровой пластины за счет отражения от светоотражающего материала, излученный источниками света, размещенными в периодическом порядке на больших гранях растровой пластины, или внутри растровой пластины.3. Panel of a three-dimensional raster image with a closed waveguide according to claim 1, characterized in that artificially created defects or damages to the material of the raster plate or interspersing foreign particles, scattering or reflecting outside the raster plate, which propagate inside the transparent material of the raster plate, act as point objects. due to reflection from the reflective material emitted by light sources placed in a periodic manner on the large faces of the raster plate, or inside Asteraceae plate.

4. Панель объемного растрового изображения с замкнутым волноводом по п. 1, отличающаяся тем, что растровая пластина выполнена из оргстекла или акрилового стекла или кварцевого стекла или этилен/тетрафторэтилена.4. Panel volume raster image with a closed waveguide under item 1, characterized in that the raster plate is made of plexiglas or acrylic glass or quartz glass or ethylene / tetrafluoroethylene.

5. Панель объемного растрового изображения с замкнутым волноводом по п. 1, отличающаяся тем, что проекционная пластина выполнена из оргстекла или акрилового стекла или кварцевого стекла или этилен/тетрафторэтилена или стекла или хрусталя, или поликарбоната.5. Panel volume raster image with a closed waveguide under item 1, characterized in that the projection plate is made of plexiglas or acrylic glass or quartz glass or ethylene / tetrafluoroethylene or glass or crystal, or polycarbonate.

6. Панель объемного растрового изображения с замкнутым волноводом по п. 1, отличающаяся тем, что два слоя светоотражающего материала, растровая пластина и проекционная пластина плотно склеены между собой.6. Panel volume raster image with a closed waveguide under item 1, characterized in that the two layers of reflective material, a raster plate and a projection plate tightly glued together.

7. Панель объемного растрового изображения с замкнутым волноводом по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве совокупности точечных светофильтров использована прикрепленная к проекционной пластине пленка, с нанесенными на нее чернилами.7. Panel of a three-dimensional bitmap image with a closed waveguide according to claim 1, characterized in that a film attached to the projection plate with ink applied on it is used as a set of point-type light filters.

8. Панель объемного растрового изображения с замкнутым волноводом по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве совокупности точечных светофильтров выступает прикрепленная к проекционной пластине проявленная фотопленка.8. A panel of a three-dimensional raster image with a closed waveguide according to claim 1, characterized in that a developed film attached to the projection plate is a set of point-type filters.

9. Панель объемного растрового изображения с замкнутым волноводом по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве совокупности светофильтров выступают нанесенные на поверхность проекционной пластины чернила.9. Panel of a three-dimensional bitmap image with a closed waveguide according to claim 1, characterized in that the ink applied to the surface of the projection plate acts as a combination of light filters.

10. Панель объемного растрового изображения с замкнутым волноводом по одному из пп. 1-9, отличающаяся тем, что две проекционные пластины с совокупностями светофильтров размещены с обоих сторон растровой пластины, при этом точечные объекты нанесены на обе большие грани растровой пластины, создавая таким образом два взаимно независимых объемных изображения с обоих сторон панели.10. Panel volume raster image with a closed waveguide in one of the paragraphs. 1-9, characterized in that two projection plates with sets of light filters are placed on both sides of the raster plate, while the dotted objects are applied to both large edges of the raster plate, thus creating two mutually independent three-dimensional images on both sides of the panel.

На фиг. 1 - общая схема панели объемного растрового изображения с замкнутым волноводом, указанной в пункте 1.FIG. 1 is a general diagram of a panel of a three-dimensional raster image with a closed waveguide indicated in paragraph 1.

На фиг. 2 - принцип формирования объемного изображения панелью объемного растрового изображения с замкнутым волноводом, указанной в пункте 2.FIG. 2 - the principle of forming a three-dimensional image by a panel of a three-dimensional raster image with a closed waveguide, mentioned in paragraph 2.

На фиг. 3 - принцип формирования объемного изображения панелью объемного растрового изображения с замкнутым волноводом, указанной в пункте 3.FIG. 3 - the principle of forming a three-dimensional image by a panel of a three-dimensional raster image with a closed waveguide, indicated in paragraph 3.

На фиг. 4 - общая схема панели объемного растрового изображения с замкнутым волноводом, указанной в пункте 10.FIG. 4 - the general scheme of the panel of the volume raster image with the closed waveguide, specified in point 10.

На фиг. 5 - принцип формирования объемного изображения панелью объемного растрового изображения с замкнутым волноводом, указанной в пункте 10.FIG. 5 - the principle of forming a three-dimensional image by a panel of a three-dimensional raster image with a closed waveguide, specified in paragraph 10.

Панель объемного растрового изображения с замкнутым волноводом по пунктам 1-9 представлена на фигурах 1, 2 и 3 включает в себя растровую пластину из прозрачного материала 1. С двух сторон растровой пластины 1 к ней прикреплен светоотражающий слой 3. При этом крепление светоотражающего слоя к растровой пластине может быть механическим, при помощи клея, вакуума или любым другим способом, обеспечивающим удержание светоотражающего слоя на поверхности растровой пластины. Внутри растровой пластины при помощи внешнего источника (или источников) света 4 создается мощный поток белого света. Внешняя подсветка растровой пластины может осуществляться двумя способами:Panel volume raster image with a closed waveguide in paragraphs 1-9 is presented in figures 1, 2 and 3 includes a raster plate of transparent material 1. On both sides of the raster plate 1, a reflective layer 3 is attached to it. At the same time, the attachment of the reflective layer to the raster The plate can be mechanical, with the help of glue, vacuum or in any other way that ensures the retention of the reflective layer on the surface of the raster plate. Inside the raster plate using an external source (or sources) of light 4 creates a powerful stream of white light. External illumination of the raster plate can be carried out in two ways:

1) Свет от источника (или источников) света 4 попадает внутрь растровой пластины через торец пластины. Данный вариант соответствует пункту формулы 2 и отображен на фигуре 2. Сам источник света 4 может быть прикреплен как непосредственно к поверхности прозрачного материала торца растровой пластины, так и находится на некотором расстоянии от поверхности торца растровой пластины.1) Light from the source (or sources) of light 4 enters the inside of the raster plate through the end of the plate. This option corresponds to the claim of formula 2 and is shown in figure 2. The light source 4 itself can be attached directly to the surface of the transparent material of the end of the raster plate, and is located at some distance from the surface of the end of the raster plate.

2) Источники света 4 размещаются в периодическом или квазипериодическом порядке на больших гранях растровой пластины или внутри растровой пластины. Этот вариант изображен на фигуре 3.2) The light sources 4 are placed in a periodic or quasi-periodic order on the large faces of the raster plate or inside the raster plate. This option is depicted in figure 3.

Далее лучи распространяются внутри прозрачного материала растровой пластины, отражаясь на ее гранях от светоотражающего материала. Таким образом, растровая пластина в совокупности со светоотражающим слоем образует оптический волновод.Further, the rays propagate inside the transparent material of the raster plate, reflecting on its faces from the reflective material. Thus, the raster plate together with the light reflecting layer forms an optical waveguide.

К светоотражающему слою на одной из больших граней растровой пластины крепится проекционная пластина 2. Проекционная пластина выполнена из прозрачного материала. Закрепление может быть механическим, при помощи клея, вакуума или любым другим способом, обеспечивающим неподвижность проекционной пластины относительно растровой пластины.A projection plate 2 is attached to the reflective layer on one of the large faces of the raster plate. The projection plate is made of a transparent material. Fastening can be mechanical, with the help of glue, vacuum or in any other way, ensuring the immobility of the projection plate relative to the raster plate.

Сквозь светоотражающий слой на поверхность растровой пластины или вглубь растровой пластины нанесены в периодическом порядке точечные объекты 5. Порядок размещения точечных объектов может быть шахматный, в узлах квадратной решетки, в узлах гексагональной решетки, или в любом другом порядке, обеспечивающем однородное размещение точечных объектов по поверхности растровой пластины. Сами точечные объекты могут быть точечными дефектами материала растровой пластины, нанесенными методом гравировки острым гравером, или вдавленные в прозрачный материал растровой пластины мелкие инородные тела, или точечные объекты могут быть мелкими пятнами краски. В месте нанесения точечного объекта светоотражающий слой точечно отсутствует. Следовательно, распространяющийся внутри растровой пластины свет, попадая на точечный объект, отражается или рассеивается этим точечным объектом, и через точечное отверстие в светоотражающем материале попадает в проекционную пластину. Т.е. на большой грани проекционной пластины образуются пассивные точечные источники белого света, размещенные в периодическом порядке. На противоположной от этих точечных источников света грани проекционной пластины размещаются точечные светофильтры 7.Point objects are periodically placed on the surface of the raster plate or deep into the raster plate through a reflective layer. The order of placement of point objects can be checkerboard, in square grid nodes, in hexagonal grid nodes, or in any other order ensuring uniform placement of point objects on the surface raster plate. The point objects themselves may be point defects in the material of the raster plate, engraved by a sharp engraver, or small foreign bodies pressed into the transparent material of the raster plate, or point objects may be small spots of paint. In the place where the point object is applied, the reflective layer is dotted. Therefore, the light propagating inside the raster plate, falling on a point object, is reflected or scattered by this point object, and through a point hole in the reflective material enters the projection plate. Those. on the large face of the projection plate, passive point sources of white light are formed, arranged in a periodic manner. On the opposite side of these point light sources of the projection plate, point light filters are placed 7.

Лучи света 6 от точечных объектов 5 проходят через точечные светофильтры 7, изменяют свою интенсивность и цвет. Также на границе раздела сред проекционной пластины 2 и воздуха лучи 6 преломляются. Лучи света, прошедшие через светофильтры одного цвета, пересекаются в точке 8, формируя, таким образом, мнимую точку объемного изображения, висящую над поверхностью панели. Другая часть лучей света, прошедших через светофильтры другого цвета, если проложить их путь за панель объемного изображения, пересекутся в точке 10. Таким образом, в точке 10 сформируется действительная точка объемного изображения, находящаяся за поверхностью панели объемного изображения. Более сложные объемные изображения можно сформировать из совокупности объемных точек.The rays of light 6 from the point objects 5 pass through the point light filters 7, change their intensity and color. Also at the interface between the mediums of the projection plate 2 and the air, the rays 6 are refracted. Rays of light that have passed through light filters of the same color intersect at point 8, thus forming an imaginary point of a three-dimensional image hanging above the surface of the panel. Another part of the light rays passing through the filters of a different color, if you make their way beyond the three-dimensional image panel, intersect at point 10. Thus, at point 10, a real point of the three-dimensional image is formed, which is located beyond the surface of the three-dimensional image panel. More complex volumetric images can be formed from a collection of volumetric points.

При помощи панели растрового объемного изображения с замкнутым волноводом в случае необходимости можно сформировать объемное изображение с углами обзора близкими к 180 градусам. Лучи света от точечных объектов, которые падают на поверхность раздела сред материала проекционной пластины и воздуха под углом большим или равным углу полного внутреннего отражения многократно отражаются от границы раздела сред и теряются в торцах растровой пластины. Расстояние между точечными объектами и толщину проекционной пластины можно подобрать таким образом, чтобы лучи света от разных точечных источников света не могли проходить через одни и те же светофильтры. Лучи света, падающие под углом чуть меньше угла полного внутреннего отражения, преломляются под углом близким к 90 градусам, что и позволяет создать угол обзора объемного изображения близким к 180 градусам.With the help of a raster volumetric image with a closed waveguide, if necessary, you can create a three-dimensional image with viewing angles close to 180 degrees. Rays of light from point objects that fall on the surface of the media section of the material of the projection plate and air at an angle greater than or equal to the angle of total internal reflection are repeatedly reflected from the interface of the media and are lost at the ends of the raster plate. The distance between point objects and the thickness of the projection plate can be chosen in such a way that the rays of light from different point light sources cannot pass through the same light filters. Rays of light falling at an angle slightly less than the angle of total internal reflection, are refracted at an angle close to 90 degrees, which allows you to create a viewing angle of a three-dimensional image close to 180 degrees.

На фигурах 4 и 5 изображен вариант двустороннего исполнения панели объемного растрового изображения, указанного в пункте 10 формулы изобретения. Принцип работы такого исполнения полностью аналогичен указанному выше, но отличается возможностью отображения на разных сторонах панели объемного изображения двух взаимонезависимых объемных изображений.In figures 4 and 5 shows a variant of the two-sided execution of the panel three-dimensional bitmap image specified in paragraph 10 of the claims. The principle of operation of this design is completely analogous to the one indicated above, but it is distinguished by the possibility of displaying two mutually independent three-dimensional images on different sides of the panel.

Лучи света 6 от точечных объектов 5, находящихся на верхней грани растровой пластины, проходят через точечные светофильтры 7 на поверхности верхней проекционной пластины 2. Далее они окрашиваются и преломляются. Лучи от точечных светофильтров разных цветов пересекаются в разных точках, образуя мнимую точку объемного изображения 8 перед панелью и действительную точку объемного изображения 10 за панелью. Лучи света от точечных объектов на нижней грани растровой пластины проходят через светофильтры на поверхности нижней проекционной пластины. Далее они окрашиваются, преломляются и пересекаются в точке 9, образую мнимую точку объемного изображения над поверхностью панели. Аналогично можно сделать для нижней стороны действительную точку объемного изображения, однако ход лучей для этого случая не отображен на фигуре 5 из-за громоздкости. Стоит отметить, что точки объемного изображения 8 и 10 не видны для наблюдателя с нижней стороны панели, а точка 9 не видна с верхней стороны панели. Т.е. на разных сторонах панели образуются два взаимонезависимых объемных изображения.Rays of light 6 from point objects 5, located on the upper face of the raster plate, pass through point light filters 7 on the surface of the upper projection plate 2. Then they are painted and refracted. Rays from point filters of different colors intersect at different points, forming an imaginary point of a three-dimensional image 8 in front of the panel and a real point of a three-dimensional image 10 behind the panel. Rays of light from point objects on the lower face of the raster plate pass through light filters on the surface of the lower projection plate. Then they are colored, refracted and intersected at point 9, forming an imaginary point of a three-dimensional image above the surface of the panel. Similarly, it is possible to make a real point of a three-dimensional image for the underside, but the course of the rays for this case is not displayed in Figure 5 due to its bulkiness. It should be noted that the points of the volumetric image 8 and 10 are not visible to the observer from the lower side of the panel, and the point 9 is not visible from the upper side of the panel. Those. two mutually independent three-dimensional images are formed on different sides of the panel.

Панель объемного растрового изображения с замкнутым волноводом с простой технологией изготовления, со сниженным количеством дефектов на объемном изображении, повышенной четкостью изображения, расширенным углом обзора объемного изображения до 180 градусов, повышенной яркостью изображения, сниженным энергопотреблением найдет промышленное применение.The panel of a three-dimensional raster image with a closed waveguide with a simple manufacturing technology, with a reduced number of defects in a three-dimensional image, enhanced image clarity, expanded viewing angle of a three-dimensional image up to 180 degrees, enhanced image brightness, and reduced power consumption will find industrial application.

Claims (10)

1. Панель объемного растрового изображения с замкнутым волноводом, выполненная из плотно скрепленных между собой растровой пластины и проекционной пластины, отличающаяся тем, что растровая пластина и проекционная пластина выполнены из прозрачного материала, а на больших гранях растровой пластины закреплен светоотражающий материал, образующий вместе с прозрачным материалом растровой пластины оптический волновод, при этом сквозь светоотражающий материал, расположенный между растровой пластиной и проекционной пластиной, в периодическом порядке нанесены точечные объекты, рассеивающие или отражающие распространяющийся внутри растровой пластины свет наружу в сторону проекционной пластины, а на противоположной от точечных объектов грани проекционной пластины размещена совокупность точечных светофильтров, при этом каждый отдельный точечный светофильтр окрашивает луч света от точечного объекта в своем направлении в цвет, соответствующий отображаемому данным конкретным лучом элементу объемного изображения.1. Panel of a three-dimensional raster image with a closed waveguide, made of a raster plate and a projection plate tightly bonded to each other, characterized in that the raster plate and the projection plate are made of a transparent material, and on the large edges of the raster plate a reflective material is fixed that forms together with a transparent the material of the raster plate, the optical waveguide, while passing through the reflective material located between the raster plate and the projection plate, in intermittent In order, dotted objects are scattered or reflecting the light propagating inside the raster plate towards the projection plate, and on the opposite side of the point objects of the projection plate a set of point light filters is placed, with each individual point filter coloring the light beam from the point object in its direction color corresponding to the volume image element displayed by this particular beam. 2. Панель объемного растрового изображения с замкнутым волноводом по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве точечных объектов выступают искусственно созданные дефекты, или повреждения материала растровой пластины, или вкрапления инородных частиц, рассеивающие или отражающие наружу растровой пластины свет, распространяющийся внутри прозрачного материала растровой пластины за счет отражения от светоотражающего материала, излученный источниками света, находящимися на границе или за пределами прозрачного материала растровой пластины в торце растровой пластины.2. Panel of a three-dimensional raster image with a closed waveguide according to claim 1, characterized in that artificially created defects or damage to the material of the raster plate, or interspersing foreign particles, scattering or reflecting outside the raster plate, the light propagating inside the transparent material, act as point objects. raster plate due to reflection from retroreflective material emitted by light sources located on the border or outside of the transparent material of the raster plate in t rattle rake plate. 3. Панель объемного растрового изображения с замкнутым волноводом по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве точечных объектов выступают искусственно созданные дефекты, или повреждения материала растровой пластины, или вкрапления инородных частиц, рассеивающие или отражающие наружу растровой пластины свет, распространяющийся внутри прозрачного материала растровой пластины за счет отражения от светоотражающего материала, излученный источниками света, размещенными в периодическом порядке на больших гранях растровой пластины или внутри растровой пластины.3. Panel of a three-dimensional raster image with a closed waveguide according to claim 1, characterized in that artificially created defects or damages to the material of the raster plate or inclusions of foreign particles that scatter or reflect outside the raster plate and the light propagating inside the transparent material act as point objects. raster plate due to reflection from the reflective material emitted by light sources placed in periodic order on large edges of the raster plate or inside raster plate. 4. Панель объемного растрового изображения с замкнутым волноводом по п. 1, отличающаяся тем, что растровая пластина выполнена из оргстекла, или акрилового стекла, или кварцевого стекла, или этилен/тетрафторэтилена.4. Panel volume raster image with a closed waveguide under item 1, characterized in that the raster plate is made of Plexiglas, or acrylic glass, or quartz glass, or ethylene / tetrafluoroethylene. 5. Панель объемного растрового изображения с замкнутым волноводом по п. 1, отличающаяся тем, что проекционная пластина выполнена из оргстекла, или акрилового стекла, или кварцевого стекла, или этилен/тетрафторэтилена, или стекла, или хрусталя, или поликарбоната.5. Panel volume raster image with a closed waveguide under item 1, characterized in that the projection plate is made of plexiglas, or acrylic glass, or quartz glass, or ethylene / tetrafluoroethylene, or glass, or crystal, or polycarbonate. 6. Панель объемного растрового изображения с замкнутым волноводом по п. 1, отличающаяся тем, что два слоя светоотражающего материала, растровая пластина и проекционная пластина плотно склеены между собой.6. Panel volume raster image with a closed waveguide under item 1, characterized in that the two layers of reflective material, a raster plate and a projection plate tightly glued together. 7. Панель объемного растрового изображения с замкнутым волноводом по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве совокупности точечных светофильтров использована прикрепленная к проекционной пластине пленка с нанесенными на нее чернилами.7. The panel of a three-dimensional raster image with a closed waveguide according to claim 1, characterized in that a film with ink applied on it is used as a set of point-type light filters attached to a projection plate. 8. Панель объемного растрового изображения с замкнутым волноводом по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве совокупности точечных светофильтров выступает прикрепленная к проекционной пластине проявленная фотопленка.8. A panel of a three-dimensional raster image with a closed waveguide according to claim 1, characterized in that a developed film attached to the projection plate is a set of point-type filters. 9. Панель объемного растрового изображения с замкнутым волноводом по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве совокупности светофильтров выступают нанесенные на поверхность проекционной пластины чернила.9. Panel of a three-dimensional bitmap image with a closed waveguide according to claim 1, characterized in that the ink applied to the surface of the projection plate acts as a combination of light filters. 10. Панель объемного растрового изображения с замкнутым волноводом по одному из пп. 1-9, отличающаяся тем, что в конструкцию панели дополнительно введена вторая проекционная пластина со второй совокупностью светофильтров, размещенная на противоположной от первой проекционной пластины грани растровой пластины, при этом точечные объекты нанесены на обе большие грани растровой пластины, создавая таким образом два взаимно независимых объемных изображения с обеих сторон панели.10. Panel volume raster image with a closed waveguide in one of the paragraphs. 1-9, characterized in that the second projection plate with the second set of light filters, placed on the face of the raster plate opposite to the first projection plate, is additionally introduced into the panel design, while the dotted objects are applied to both large edges of the raster plate, thus creating two mutually independent volumetric images on both sides of the panel.
RU2018101800A 2018-01-17 2018-01-17 Panel of three-dimensional raster image with closed waveguide RU2690528C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018101800A RU2690528C1 (en) 2018-01-17 2018-01-17 Panel of three-dimensional raster image with closed waveguide

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018101800A RU2690528C1 (en) 2018-01-17 2018-01-17 Panel of three-dimensional raster image with closed waveguide

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2690528C1 true RU2690528C1 (en) 2019-06-04

Family

ID=67037801

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018101800A RU2690528C1 (en) 2018-01-17 2018-01-17 Panel of three-dimensional raster image with closed waveguide

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2690528C1 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8638281B2 (en) * 2008-11-21 2014-01-28 Samsung Display Co., Ltd. Display apparatus including an optical plate and method of manufacturing the same

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8638281B2 (en) * 2008-11-21 2014-01-28 Samsung Display Co., Ltd. Display apparatus including an optical plate and method of manufacturing the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108181715B (en) System for imaging in the air
CN104064118B (en) Display device and front light module thereof
WO2016088683A1 (en) Free-floating image display device
KR100210992B1 (en) Image display apparatus
CN104199192B (en) A kind of display device
JP2019530885A (en) 3D display panel, 3D display device including the same, and manufacturing method thereof
US20170363797A1 (en) Transparent display with improved contrast and transmission
CN106125304B (en) It can Wearable display device
CN203337990U (en) Directional backlight 3D imaging screen and naked-eye 3D projection system
RU2690528C1 (en) Panel of three-dimensional raster image with closed waveguide
CN204389791U (en) A kind of air conditioner display device and air conditioner
RU2604691C2 (en) Three-dimensional image raster plate
RU183810U1 (en) Device for creating dynamic holographic images in space
CN103984089B (en) The true bore hole 3D display system of non-holographic of a kind of array of photoswitch and formation thereof
CN107610590A (en) Multifunction advertising display screen
CN104076592A (en) Directional backlight naked eye 3D (three-dimension) projection system and 3D imaging screen thereof
CN201853032U (en) Exposure device
TWI723660B (en) Laser projection system, wearable image projection device and method for improving laser projection image
Takeuchi et al. Theory and Implementation of Integral Illumination
JP2019207324A (en) Screen and projection type video display system
RU2715789C1 (en) Device for dynamic holographic images creation in space
CN203204295U (en) Compound three-dimensional imaging screen
JP3214396U (en) Structure improvement of optical fiber display screen
JP2010039068A (en) Display device
US1809761A (en) Luminous display or reflector sign

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20210118