SK16892002A3 - Obrazový projekčný systém - Google Patents

Description

Obrazový projekčný systém

Oblasť techniky

Vynález sa týka obrazového projekčného systému.

Doterajší stav techniky

Vo WO 95/03675 sa opisuje obrazový projekčný systém majúci prostriedok na vytváranie zväzku farebného svetla, sfarbeného podľa obrazového signálu a prostriedok na riadkový rozklad zväzku na tienidlo, čím sa na tienidle vytvárajú obrazy.

K systému patrí disk, ktorý je tak upravený, že rotuje na osi prechádzajúcej cez stred disku kolmo na rovinu disku, pričom disk má rad rovinných zrkadlových faziet, rozmiestnených po obvode disku na jeho obvodovom povrchu a rovinné zrkadlo, ktoré sa otáča okolo osi prechádzajúcej cez rovinu zrkadla a rovnobežne s priemerom disku na príjem zväzku svetla odrazeného od po sebe nasledujúcich zrkadlových faziet počas otáčania disku.

Problémom pri takomto obrazovom projekčnom systéme je, že funkcie požadované od otočného rovinného zrkadla sú veľmi náročné a nedajú sa dosiahnuť súčasnou technológiou a nie je pravdepodobné, že by sa dali dosiahnuť v blízkej budúcnosti.

Podstata vynálezu

Obrazový projekčný systém podľa vynálezu má disk, ktorý nesie svetlovodné zariadenia, ktoré sa nachádzajú radiálne voči disku a sú rozmiestnené od seba navzájom oddelene v uhlovom smere v rovine disku a každé svetlovodné zariadenie sa nachádza v uhle k rovine disku v zodpovedajúcej rovine kolmej na rovinu disku tak. že každé svetlovodné zariadenie premieta na tienidlo zodpovedajúci riadok z riadkov, do ktorých sa rozkladá obrázok.

V obrazovom projekčnom systéme podľa tohoto vynálezu nie je požadované otočné rovinné zrkadlo.

Prehľad obrázkov na výkrese

Nižšie je uvedený len formou príkladu opis uskutočnenia vynálezu podľa priložených výkresov, na ktorých obr. 1 je schematickým nárysom koncepcie obrazového projekčného systému podľa predmetného vynálezu; obr. 2 je schematickým priestorovým pohľadom na usporiadanie podľa obr. 1; obr. 3 je schematickým nárysom výhodného uskutočnenia obrazového projekčného systému podľa predmetného vynálezu; obr. 4 je schematickým priestorovým pohľadom na uskutočnenie znázornené na obr. 3; obr. 5 je schematickým nárysom iného uskutočnenia obrazového projekčného systému podľa predmetného vynálezu; obr. 6 je schematickým priestorovým pohľadom na uskutočnenie znázornené na obr. 5, obr. 7 je schematickým nárysom iného uskutočnenia obrazového projekčného systému podľa tohoto vynálezu a obr. 8 je schematickým priestorovým pohľadom na uskutočnenie znázornené na obr. 7.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Na obr. 1 a 2 je schematicky znázornený obrazový projekčný systém JO podľa predmetného vynálezu, ktorý má disk 11, ktorý rotuje okolo osi 12 prechádzajúcej stredom disku H. kolmo na rovinu disku ϋ. V tomto ohľade je disk J_1 upevnený na hriadeli J_3 motoru 14, pričom stredová pozdĺžna os hriadeľa 13 je súosová s osou 12. Disk ϋ má na sebe namontované svetlovodné zariadenia 15 uložené radiálne na disku pozdĺž jeho obvodu. Svetlovodné zariadenia 15 sú usporiadané do skupín 16 a svetlovodné zariadenia L5 v každej skupine 16 sú uložené jedno nad druhým v jednotlivých radiálnych rovinách disku ϋ a zaujímajú špecifické uhly voči rovine disku 11 v príslušných rovinách. Roviny obsahujúce skupiny 16 sú uhlovo uložené, v rovnakých vzdialenostiach jedna od druhej, pozdĺž 360 ° okolo roviny disku 11.

K obrazovému projekčnému systému 10 patria skupiny súčiastok 17, pričom sa každá skupina súčiastok J_7 skladá z troch zdrojov L8, 19 a 20 laserového svetla na zabezpečenie červenej, zelenej a modrej farby obrazového signálu, zodpovedajúcich modulátorov 2L 22 a 23 na modulovanie intenzity svetelných zväzkov, ktoré vychádzajú zo zdrojov laserového svetla 18, 19 a 20. rovinného zrkadla 24 a dvoch rovinných dichroických zrkadiel 25 a 26 na kombinovanie do jediného svetelného zväzku, modulovaných svetelných zväzkov a zrkadla 27 na odrážanie kombinovaných svetelných zväzkov. Polia zrkadiel 27 zodpovedajúcich príslušným skupinám súčiastok 17 sú uložené jedno nad druhým v mieste, ktoré je voči disku 11 umiestnené relatívne od okraja vo vnútri disku 11 obsahujúceho skupiny 16 svetlovodných zariadení 15.

Súčasťou systému 10 je tiež obecne znázornený optický systém 28 na zväčšenie horizontálneho projekčného uhla, pričom optický systém 28 je umiestnený oproti poľu zrkadiel 27 a v blízkosti okraja disku 11 a tienidla 29.

Systém 10 môže byť upravený na snímanie 625 riadkov na tienidle 28 za každú 1/25 sekundy, kde číslo 25 znamená počet obrázkov za sekundu, obsiahnutých v obrazovom signále. Aby sa to dosiahlo, je na disku 11 umiestnených 125 skupín 16 svetlovodných zariadení J_5, pričom každá skupina 16 má päť svetlovodných zariadení 15, aj keď na obr. 2 je kvôli jasnosti zobrazených len 25 skupín 16 svetlovodných zariadení 15, pričom každá skupina 16 svetlovodných zariadení 15 je umiestnená v uhle 2,88 ° v rovine disku 11 od susednej skupiny 16 svetlovodných zariadení 15 a uhlové umiestnenie svetlovodných zariadení 15 v ich príslušných radiálnych rovinách voči rovine disku 11 je vypočítané tak, aby sa svetlo premietalo v uhle voči rovine disku 11 podľa vzorca;

+ 9- (N-l)xl8/624 stupňov, kde N je polohové číslo svetlovodného zariadenia 15 v rozsahu od 1 do 625, začínajúc od najvyššieho svetlovodného zariadenia 15.

Svetlovodné zariadenia 15. z ktorých každé môže byť svetlovodná tyč, vlnovod, dutina, šošovka alebo ktorákoľvek ich kombinácia, v skutočnosti dávajú skrutkovité usporiadanie 625 svetlovodných zariadení 15 počas 5 po sebe nasledujúcich obrátok disku 11.

Pretože v každej skupine 16 je päť svetlovodných zariadení 15, je päť skupín súčiastok 17, pričom každá je spojená so zodpovedajúcimi z piatich svetlovodných zariadení 15 každej skupiny 16. Skupiny súčiastok 17 riadia prevádzku svetlovodných zariadení J_5 tak, že ako sa každé svetlovodné zariadenie 15 posunie medzi zrkadlá 27 a optický systém 28, signalizuje sa prepínanie z jednej skupiny 17 na inú po každej obrátke disku 11, pokiaľ nie je dokončených päť obrátok disku U, kedy sa sekvencia opakuje.

Výhodou bude, že miesto päť skupín súčiastok 17 je postačujúce mať len jednu skupinu súčiastok 17, ktorá bude smerovať kombinovaný svetelný lúč na príslušnú vrstvu svetlovodného zariadenia 15.

Na obr. 3 a 4 je znázornené výhodné uskutočnenie obrazového projekčného systému 30. ktorý má disk 31 otočný okolo osi 32, prechádzajúcej jeho stredom, pomocou motora 33. Disk 31 je vybavený obvodovým okrajom 34 so zvýšeným prierezovým rozmerom a okraj 34 má 625 svetlovodných zariadení 35 vo forme dutín so stenami z materiálu odrážajúceho laserové svetlo, pričom každá je zakrivená v rovine kolmej na rovinu disku 31 tak, že sa svetlo premieta v uhle podľa vzorca uvedeného vyššie, pričom každá sa rozkladá radiálne pozdĺž disku 31 a každá je voči druhej v uhle 0,576 ° v rovine disku 31. Uhlový vzťah jedného svetlovodného zariadenia 35 voči druhému v ich príslušných rovinách kolmých na rovinu disku 31 je taký, že rozloženie zariadení 35 pozdĺž 360 ⁰ obvodu disku 31 je čo do usporiadania špirálovité.

Systém 30 má skupinu súčiastok 36, ktorá má tri laserové svetelné zdroje 37, 38 a 39 na zabezpečenie farieb červenej, zelenej a modrej farebného obrazového signálu, zodpovedajúce modulátory 40. 41 a 42 na modulovanie intenzity svetelných zväzkov, ktoré sú vydávané svetelnými zdrojmi 37, 38 a 39, rovinné zrkadlo 43 a rovinné dichroické zrkadlá 44 a 45 na kombinovanie do jediného svetelného zväzku, modulované svetelné zväzky a zrkadlo 46 na odrážanie kombinovaných svetelných zväzkov.

Systém 30 tiež zahŕňa optický systém 47 na zväčšenie horizontálneho projekčného uhla, pričom optický systém 30 je umiestnený proti zrkadlu 46 a vedľa okraja disku 31 a tienidla 48.

V prevádzke je motor 33 umiestnený tak, že otáča diskom 31 rýchlosťou 25 obrátok za sekundu a skupina súčiastok 36 pracuje tak, že je zväzok svetla odrážaný zrkadlom 46 smerovaný cez svetlovodné zariadenia 35 tak, ako prechádzajú postupne medzi zrkadlom 46 a optickým systémom 47. Špirálovité usporiadanie svetlovodných zariadení 35 zabezpečuje, že je na tienidle 48 uskutočňovaný rozklad na 625 riadkov na obrátku disku 31 a rýchlosť rotačného disku 31 zabezpečuje, že obrázky prijímané na tienidle 48 súhlasia s počtom obrázkov za sekundu, obsiahnutých v obrazovom signále.

Na obr, 5 a 6 je znázornené uskutočnenie obrazového projekčného systému 50, ktorý je podobný ako systém 30 znázornený na obr. 3 a 4 a preto sú tie isté vzťahové značky použité aj na obr. 5 a 6 pre rovnaké diely, ktoré sú znázornené na obr. 3 a 4.

V systéme 50 je motor 33 umiestnený nad diskom 34 a diely jedného možného uskutočnenia optického systému 47 sú podrobne znázornené. Optický systém 47 má prstencovité zrkadlo 5J_, ktorá je odvrátené smerom od disku 3i a má štrbinu 52, vyduté guľovité zrkadlo 53, obrátené čelom k prstencovitému zrkadlu 51 a vyduté valcovité zrkadlo 54 obrátené k prstencovitému zrkadlu 51.

Usporiadanie je také, že počas prevádzky a počas otáčania disku 31 prechádza svetelný zväzok smerovaný cez svetlovodné zariadenia 35 postupne cez štrbinu 52 k vydutému guľovitému zrkadlu 53, kde je odrazený späť na prstencovité zrkadlo 51. Na prstencovitom zrkadle 51 sa svetelný lúč odrazí na vyduté valcovité zrkadlo 54, kde je opäť odrazený a prechádza pod diskom 3i a je prijímaný na tienidle 48 ako bod majúci v podstate priemer 2,5 mm.

Ako sa každé svetlovodné zariadenie 35 pohne o 0,576 ⁰ pred zrkadlom 46, svetlo premietané každým teplovodným zariadením 35 sa pohne zľava doprava tienidla 48 pozdĺž obrazového riadku obrázku tak, ako to zodpovedá konkrétnemu svetlovodnému zariadeniu 35.

V alternatívnom usporiadaní môže byť prstencovité zrkadlo 51 umiestnené medzi zrkadlo 46 a okraj 34 disku 3U

Na obr. 7 a 8 je znázornené uskutočnenie obrazového projekčného systému 55, ktorý je podobný obrazovému projekčnému systému 30, ktorý je znázornený na 3 a 4 a na obr.7 a 8 sú použité rovnaké vzťahové značky pre rovnaké diely, ktoré sú znázornené na obr. 3 a 4.

V obrazovom projekčnom systéme 55 sú podrobnejšie znázornené diely tohoto iného možného uskutočnenia. Optický obrazový projekčný systém 55 má rovinné zrkadlo 56, ktoré je čelom odvrátené od disku 31 a má štrbinu 57, vyduté guľovité zrkadlo 58, obrátené čelom k rovinnému zrkadlu 56 a odrazový povrch rovinného zrkadla 56 je sklonený o uhol 45 ⁰ k ohniskovej rovine vydutého guľovitého zrkadla 58, prstencovité zrkadlo 59, zvierajúceho uhol 45 ⁰ s odrazeným svetlom z rovinného zrkadla 56 a vyduté valcovité zrkadlo 60, ktoré je obrátené čelom k prstencovitému zrkadlu 59.

Usporiadanie je také, že pri prevádzke a keď disk 31 rotuje, tak svetelný zväzok nasmerovaný cez svetlovodné zariadenia 35 prechádza postupne cez štrbinu 57 k vydutému guľovitému zrkadlu 58, kde je odrazený späť na rovinné zrkadlo 56. Na rovinnom zrkadle 56 je svetelný lúč odrazený na prstencovité zrkadlo 59, kde je odrazený na vyduté valcovité zrkadlo 60, kde je opäť odrazený a prechádza pod diskom 31 a je prijímaný na tienidle 48 ako bod v podstate s priemerom 2,5 mm.

Výhodou jc. že obrazový projekčný systém podľa predmetného vynálezu môže byť tak upravený, aby snímal iný počet riadkov na obrázok než je 625. Napríklad, ak je počet snímaných riadkov rovný 525, bude disk vybavený zodpovedajúcim počtom svetlovodných zariadení.

Ďalšou výhodou je, že namiesto použitia modulátorov na modulovanie intenzity svetla vydávaného zo svetelných zdrojov môžu byť svetelné zdroje modulované priamym modulovaním elektrických vstupných prúdov do svetelných zdrojov.

Ďalšou výhodou je, že pod termínom „zrkadlo“ možno zahrnúť aj blok materiálu odrážajúceho laserové svetlo, ako je oxid horečnatý.

Claims (8)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Obrazový projekčný systém (30) majúci prostriedky (36, 46) na vytváranie farebného svetelného zväzku, zafarbeného podľa obrazového signálu a prostriedky (31, 35) na riadkový rozklad zväzku na tienidlo (48), čím sa vytvárajú obrázky na tienidle (48), pričom obrazový projekčný systém (30) má tiež disk (31) upravený na otáčanie okolo osi (32) prechádzajúcu stredom disku (31) a kolmej na rovinu disku (31), pričom systém (30) má tiež prostriedky na zväčšenie horizontálneho projekčného uhla, vyznačujúci sa tým, že disk (31) nesie svetlovodné zariadenia (35) umiestené radiálne voči disku (31) a navzájom od seba vzdialené v uhlovom smere v rovine disku (31) a každé svetlovodné zariadenie (35) sa rozkladá v uhle k rovine disku (31) v zodpovedajúcej rovine kolmej na rovinu disku (31) tak, že každé svetlovodné zariadenie (35) premieta zodpovedajúci riadok z riadkového rozkladu obrázku na tienidlo (48) a prostriedok na zväčšenie horizontálneho projekčného uhla zahŕňa kombináciu zrkadiel na príjem svetelného lúča zo svetlovodného zariadenia (35) a na odrazenie svetelného zväzku na tienidlo (48), pričom táto kombinácia zrkadiel zahŕňa prstencovité zrkadlo (51, 59).
2. 2. Obrazový projekčný systém (50) podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že kombinácia zrkadiel (51, 53, 54) zahŕňa vyduté guľovité zrkadlo (53) na odrážanie svetelného zväzku zo svetlovodného zariadenia (35), prstencovité zrkadlo (51) na odrážanie svetelného zväzku z vydutého guľovitého zrkadla (53) a vyduté valcovité zrkadlo (54) na odrážanie svetelného zväzku z prstencovitého zrkadla (51) na tienidlo (48).
3. 3. Obrazový projekčný systém (50) podľa nároku 2, vyznačujúci sa tým, že prstencovité zrkadlo (51) je vybavené štrbinou (52), ktorá je umiestnená tak, aby svetelný zväzok dopadajúci na vyduté guľovité zrkadlo (53) prechádzal cez štrbinu (52).
4. 4. Obrazový projekčný systém (55) podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že kombinácia zrkadiel (56, 58. 59, 60) zahŕňa vyduté guľovité zrkadlo (58) na odrážanie svetelného zväzku zo svetlovodného zariadenia (35), rovinné zrkadlo (56) na odrážanie svetelného zväzku z vydutého guľovitého zrkadla (58), prstencovité zrkadlo (59) na odrážanie svetelného zväzku z rovinného zrkadla (56) a vyduté valcovité zrkadlo (60) na odrážanie svetelného zväzku z prstencovitého zrkadla (59) na tienidlo (48).
5. 5. Obrazový projekčný systém (55) podľa nároku 4, vyznačujúci sa tým, že rovinné zrkadlo (56) je vybavené štrbinou (57), ktorá je umiestnená tak, aby svetelný zväzok dopadajúci na vyduté guľovité zrkadlo (53) prechádzal cez štrbinu (57).
6. 6. Obrazový projekčný systém podľa nároku 2 alebo 3, vyznačujúci sa tým, že prstencovité zrkadlo (51, 59) je umiestnené medzi svetlovodnými zariadeniami (35) s osou rotácie (32) disku (31).
7. 7. Obrazový projekčný systém podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že svetlovodné zariadenia (35) sú usporiadané v jednej špirále.
8. 8. Obrazový projekčný systém podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že prostriedok (36, 46) na vytváranie svetelného zväzku farebného svetla zafarbeného podľa obrazového signálu zahŕňa dichroické zrkadlá (44, 45) na kombinovanie modulovaných svetelných zväzkov na vytváranie farebného svetelného zväzku.