Патент на изобретение №2258949
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОБРАЖЕНИЯ ВИДЕОИНФОРМАЦИИ НА ТРЕХМЕРНЫХ ЭКРАНАХ
(57) Реферат:
Изобретение относится к светотехнике и может быть использовано для отображения на экранах цветных изображений, созданных видеопроекторами, лазерными проекторами и иными источниками света для рекламы, информационно-развлекательных мероприятий, создания светоэффектов или сопровождения сценических действий. Предложено устройство для отображения видеоинформации на трехмерных экранах. Экран представляет собой полое тело, ограниченное полупрозрачной диффузно-рассеивающей оболочкой, внутри которой расположены средства создания видеоизображений: видеопроекторы, лазерные проекторы, осветительная аппаратура, элементы звукового сопровождения, генераторы светорассеивающих частиц. Устройство может быть установлено в любой точке информационно-развлекательного пространства или перемещаться в ходе сценических действий. Предложены различные варианты компоновки средств создания видеоизображений с использованием волоконно-оптических элементов и полупроводниковых лазеров. Технический результат – увеличение угла обзора видеоинформации, повышение безопасности при использовании источников излучения высокой интенсивности типа лазеров, расширение функциональных возможностей. 25 з.п. ф-лы, 9 ил.
Изобретение относится к светотехнике и может быть использовано для отображения на экранах цветных изображений, созданных видеопроекторами, лазерными проекторами и иными источниками света для рекламы, информационно-развлекательных мероприятий, создания светоэффектов или сопровождения сценических действий. Известен патент России №2117413 «Способ воспроизводства цветных телевизионных изображений», заключающийся в получении световых потоков трех одноцветных изображений в базовых – красном, синем и зеленом цветах, передаче полученных потоков на экран и формировании полного изображения на экране при помощи оптических волокон, оканчивающихся оптическими линзами, из которых образуется экран. Для получения цветного изображения из каждой точки одноцветных изображений с одноименными координатами световой поток передают на экран с теми же координатами. Указанный способ требует для реализации три световодных кабеля, которые с одной стороны касаются экранов трех одноцветных кинескопов, создающих световые потоки, а с другой стороны – трех световодов, идущих от разных кинескопов с одноименными координатами в конце, которые сходятся в один световод с оптической линзой и образуют элементы большего экрана с такими же координатами. При этом свет передается по всем волокнам одновременно. Смешение трех одноцветных сигналов в пределах каждого элемента изображения происходит на поверхности самого экрана, а не в глазу человека, как это имеет место при известных конструкциях трубок для цветного телевидения. Световые потоки красного, синего и зеленого цвета, проходя по световодам, смешиваются на светорассеивающем основании экрана и дают результирующий цвет соответственно их удельному содержанию. Применение трех оптоволоконных кабелей усложняет и удорожает конструкцию. Кроме того, несогласованность угловых апертур излучающего телеэкрана и оптического волокна приводят к значительным потерям излучения при вводе излучения с телеэкрана в волокно. Экран и аппаратура занимают значительный объем при малой угловой апертуре видеоизображения. Экран не предназначен для работы с видеопроекторами и иными источниками света. Известен патент РФ №2116703 “Способ производства статических и динамических лазерных многоцветных изображений и лазерный проектор для его реализации”. В известном техническом решении раскрыто устройство для управления лазерными пучками с целью отображения на удаленном экране цветных статических и динамических лазерных изображений, которое состоит из источника лазерного излучения, в котором присутствуют лазерные пучки красного – R, зеленого – G и синего – В цветов, устройства управления и светорассеивающего экрана. Изображение конкретного цвета отдельно фокусируется на экране собственной выходной оптической системой. При этом цветные изображения, формируемые R, G, В-каналами, совмещаются на экране механически, юстировкой выходных объективов и, более точно, при помощи специальной компьютерной программы совмещения изображений от разных каналов. Полноцветное сфокусированное изображение существует только в плоскости светорассеивающего экрана, удаленного на фиксированное расстояние. Данное техническое решение обладает следующими недостатками: 1. Изображение в плоскости экрана состоит из совокупности R, G, В-пикселей, видимая яркость которых для стороннего наблюдателя, зависит от величины телесного угла наблюдения, коэффициента поглощения поверхности экрана для длин волн излучения используемых лазеров, и значения индикатрисы отражения поверхности экрана в направлении наблюдения. Как правило, экраны обладают диффузно отражающей поверхностью с квазиламбертовой индикатрисой отражения. При ограниченной мощности излучения лазеров, работающих в режиме непрерывной генерации, (суммарная мощность излучения в R, G, В-линиях не превышает 15-20 Вт), наблюдение сравнительно яркой картины на больших экранах с подобной индикатрисой отражения возможно только в условиях практически полной темноты, что существенно ограничивает использование подобных устройств для целей рекламы и передачи информации. 2. Устройство не позволяет работать со сферическими экранами и имеет ограниченную апертуру видеоизображения. 3. Для достижения высокой яркости на больших экранах требуются мощные лазеры с высоким энергопотреблением, создающие опасность для глаз зрителей. 4. Не пригодно для использования в домашних условиях, где малый объем пространства, малое энергопотребление. Известен оптический проекционный экран (патент России №2077822, включающий пластину, на лицевой стороне которой выполнены выемки пирамидальной формы с зеркально отражающей поверхностью, образующей двугранные углы между боковыми гранями выемок, причем по крайней мере часть выемок выполнена в виде зеркально-металлизированной поверхности с образованием изображения заданного объекта, а экран содержит светонесущий прозрачный слой, нанесенный на зеркально-металлизированную поверхность, при этом светонесущий прозрачный слой выполнен в виде слоя люминофорных частиц. Данное проекционное устройство реализует заранее заданное и постоянно демонстрируемое изображение и не может передавать динамические сюжеты. Ряд изобретений (патент России №207821 «Проекционный экран и способ его получения», №2077820 «Проекционный экран и способ его изготовления», №2078361 «Вогнутый проекционный экран и способ его получения», №2078362 «Материалы для проекционного экрана») направлены на создание экранов с повышенной отражательной способностью за счет создания поверхности в виде набора вогнутых зеркальных призм. Причем призмы, образующие изображения, изготавливались с углами при вершине, отличными от призм, образующих остальную поверхность экрана. Все перечисленные выше патенты являются частью проекционных устройств для создания только статических изображений. Аналогично в полезной модели России №0016880 предложено средство, содержащее рекламный щит с нанесенным на него рекламным изображением, источник подсветки, направленный на рекламный щит и установленный в пределах освещения рекламного изображения, причем рекламное изображение выполнено с флюоресцирующими или люминесцентными пигментами, а источником подсветки является ультрафиолетовый облучатель HQV или люминесцентная лампа с колбой из черного стекла. В патенте России №2173000 «Способ формирования покадровых цветных изображений, лазерный проектор и проекционная система» предложено повысить светимость экрана за счет применения в его конструкции волоконных элементов. Поставленная цель достигается созданием экрана, состоящего из регулярно уложенных волокон. Экран может быть любой формы. Изготовление такого экрана представляет собой сложную и очень дорогостоящую техническую задачу. Экран плохо комплектуется с другими источниками видеоинформации и, следовательно, ограничен по функциональным возможностям. Известен патент России №2202818 (Устройство с ультрафиолетовым лазером для отображения статических и динамических изображений на флуоресцирующем экране), в котором повышение яркости экранов, уменьшение стоимости проектора за счет упрощения его конструкции достигается тем, что в проекторе установлены по ходу луча: источник когерентного монохроматического поляризованного излучения (ультрафиолетовый лазер), коллиматор, блоки модуляции мощности и углового положения лазерного луча, объектив для фокусировки пучка в место расположения экрана, а экран изготовлен из материалов, флуоресцирующих под действием излучения проектора. Причем каждый пиксель в изображении на экране включает три ретранслятора с флуоресцирующим материалом красного, синего и зеленого цветов, при этом размер каждого из ретрансляторов равен диаметру пучка проектора в месте расположения экрана, а максимальный размер трех ретрансляторов не превосходит линейную величину, разрешаемую глазом. Яркость свечения того или иного элемента пикселя зависит от мощности падающего на него пучка, а комбинация яркостей свечения трех элементов создает полную цветовую гамму пикселя. К недостаткам аналога следует отнести: 1. Экран обладает малой апертурой видеоизображения. 2. Изготовление такого экрана представляет собой сложную и дорогостоящую техническую задачу. 3. Требуется применение мощных ультрафиолетовых лазеров, опасных для глаз и кожных поверхностей зрителей. 4. Устройство занимает существенную часть информационно-развлекательного и рекламного пространства. Известно техническое решение (патент России на изобретение №2145778 «Система формирования изображения и звукового сопровождения информационно-развлекательного сценического пространства»), принимаемое за прототип, включающее: 1. Экран, состоящий из М-секций. 2. Т – видеопроекторов, оптически связанных с многосекционным экраном. 3. С – лазерных проекторов, оптически связанных с многосекционным экраном. 4. А – источников звукового сопровождения. 5. Блок управления, включающий компьютер, являющийся источником информационного сигнала для видеопроекторов, лазерных проекторов, источников звукового сопровождения, выход которого соединен с входами драйверов видеопроекторов, лазерных проекторов и источников звукового сопровождения, каждый из совокупности С – одноцветных лазерных проекторов состоит из лазера, модулятора яркости пучка, модулятора пространственного положения пучка, при этом выходы каждого из С – одноцветных проекторов через смеситель и объектив соединены оптически с экраном или информационно-развлекательным пространством. К недостаткам прототипа следует отнести: 1. Необходимость размещения секций экрана и проекторов в информационно-развлекательном пространстве, что приводит к его уменьшению и потере зрительских мест. 2. Применение большого числа проекторов (по количеству экранов), что удорожает стоимость устройства, 3. Высокая вероятность попадания прямого лазерного излучения в глаза участникам сценических действий и их зрителей. 4. Малая апертура информационно-развлекательного изображения. Целью изобретения является: 1. Увеличение апертуры информационно-развлекательного изображения. 2. Увеличение безопасности использования высокоинтенсивных источников света. 3. Расширение функциональных возможностей устройства. 4. Снижение затрат на изготовление устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве используется экран в виде полой, прозрачной, замкнутой фигуры, внутри которой помещается комплект видеопроекторов, лазерных проекторов других источников видеоинформации, средств управления и обеспечения, включающих компьютер со специальным программным продуктом, драйверы исполнительных элементов источников видеоинформации, генераторы светорассеивающих частиц, блоки питания и модуляции параметров видеопроекторов, лазерных проекторов других источников видеоинформации, в том числе и звуковых. Устройство может быть стационарно установлено в любом месте информационно-развлекательного пространства или перемещаться в нем в ходе сценических действий. В частных случаях изобретения: – Экран представляет собой полую замкнутую фигуру, ограниченную полупрозрачной диффузно-рассеивающей оболочкой, например полый шар, цилиндр, эллипсоид, конус или полую фигуру с заданной геометрией, или полую замкнутую фигуру, ограниченную прозрачной стенкой с диффузно-рассеивающей наружной поверхностью, или прозрачную замкнутую фигуру, на поверхности которой нанесен флуоресцирующий материал, и хотя бы один из проекторов, например, ультрафиолетовый лазер, вызывает явление флуоресценции в нанесенном материале. При этом на поверхность экрана нанесен флуоресцирующий материал локальными участками так, что вся поверхность фигуры ими закрыта и при этом разные участки флуоресцируют под действием ультрафиолетового излучения, или иной радиации, разным цветом, образуя регулярное множество цветных пикселей. – Экран представляет собой прозрачную полую фигуру, по форме соответствующую одному из рекламируемых товаров. – Внутри экрана установлен как минимум один пространственный модулятор пучка с проектором, а ввод лазерного излучения внутрь экрана производится оптическим волоконным кабелем, при этом выход оптического волоконного кабеля соединен оптически с входом проектора, связанного оптически через пространственный модулятор с поверхностью экрана, а вход оптического волоконного кабеля вне экрана соединен с выходом источника цветного лазерного излучения, яркость и цвет которого модулируются. – Экран выполнен в виде шара, в центре которого установлен пространственный модулятор, имеющий диапазон сканирования ±180 градусов в двух плоскостях, оптический вход модулятора подключен к выходу проектора, а управляющие входы модулятора соединены через драйвер с соответствующими выходами компьютера. – Источник лазерного излучения состоит из трех разноцветных лазерных источников, трех модуляторов яркости пучка, оптического смесителя (сумматора лазерных пучков) и элемента ввода суммарного лазерного излучения в оптический волоконный кабель, при этом выход каждого одноцветного лазерного источника соединен со своим модулятором яркости пучка, а через смеситель и элемент ввода суммарного лазерного излучения в оптический волоконный кабель соединен с входом последнего, управляющие входы модуляторов яркости пучка через свои драйверы соединены с соответствующими выходами компьютера. – Источник лазерного излучения состоит из трех разноцветных полупроводниковых лазеров, а модуляция яркостью каждого пучка производится путем модуляции тока источника накачки полупроводникового лазера, при этом выходы каждого полупроводникового лазера оптически соединены через смеситель и элемент ввода суммарного лазерного излучения в оптический волоконный кабель с входом последнего, а входы источников тока лазеров, управляющие током накачки каждого лазера, подключены к соответствующим управляющим выходам драйверов лазерных проекторов, при этом отдельные модуляторы яркости пучка исключены из устройства, а яркость пучка регулируется синхронным изменением тока источника накачки каждого из трех разноцветных лазеров, а цвет – изменением тока источника накачки в каждом из трех лазеров друг относительно друга. – Используется волоконный сумматор, а каждый из трех полупроводниковых лазеров имеет выход в виде волоконного оптического кабеля и при этом оптические входы сумматора соединены с волоконными выходами полупроводниковых лазеров, а выход сумматора через коллиматор оптически соединен с пространственным модулятором пучка. – Используется в качестве модулятора пространственного положения пучка один двухкоординатный широкополосный акустооптический дефлектор, на входе которого установлен поляризатор пучка, а управляющие входы дефлектора подключены к соответствующим выходам драйвера, при этом модуляция пространственного положения пучка и его яркость производится с помощью акустооптического дефлектора, а модуляция цвета пучка – модуляцией тока накачки лазеров, и выход двухкоординатного широкополосного акустооптического дефлектора через проектор оптически соединен с поверхностью экрана или в качестве модулятора пространственного положения пучка используются три двухкоординатных узкополосных акустооптических дефлектора, на входе каждого из них установлен поляризатор пучка, а управляющие входы дефлекторов подключены к соответствующим выходам драйвера, при этом модуляция пространственного положения пучка производится путем изменения частоты сигнала, поступающего на управляющие входы акустооптического дефлектора, модуляция яркости пучка производится с помощью синхронного изменения амплитуды того же сигнала на входе каждого акустооптического дефлектора, а модуляция цвета пучка производится изменением соотношений амплитуд сигналов, подаваемых на управляющие входы дефлекторов, при этом выходы каждого из трех разноцветных лазеров соединены оптически через коллиматор и поляризатор с входом соответствующего двухкоординатного дефлектора, выход которого через свой коллиматор оптически подключен на один из входов сумматора, а выход сумматора через проектор связан с поверхностью экрана. При этом предлагается между проектором и экраном установить дополнительно двухкоординатное сканирующее средство в виде зеркала с элементами поворота его вокруг двух ортогональных осей, а элементы поворота через драйверы соединены с управляющими выходами компьютера, при этом работа в каналах управления поворотами зеркала синхронизована с работой двухкоординатного акустооптического дефлектора. – Информационно-развлекательное пространство и один из проекторов оптически соединены через многожильный волоконно-оптический кабель так, что входной конец кабеля оптически связан с выходом проектора через согласующий элемент, а второй конец кабеля образует систему несвязанных друг с другом одножильных волокон, устанавливаемых в информационно-развлекательном пространстве согласно заданному сценарию или желанию пользователя, или на концах некоторых одножильных волокон помещен замкнутый прозрачный экран так, что излучение с выхода волокна целиком вводится внутрь замкнутого прозрачного экрана. – Используются три разноцветных проектора с управляемой мощностью излучения и три многожильных кабеля, входные концы которых соединены оптически через согласующий оптический элемент с выходом соответствующего проектора, а на выходных концах волоконных кабелей волокна объединены как минимум в одну тройку по одному волокну из каждого оптического кабеля, а концы троек размещены внутри замкнутого прозрачного экрана так, что излучение с выхода волокон троек целиком вводится внутрь замкнутого прозрачного экрана, при этом таких групп волокон более одной и соответствующее им количество экранов. – В качестве экрана используется прозрачная поверхность летательного аппарата, например летающего шара или дирижабля. – Предлагается внутри полой прозрачной замкнутой фигуры поместить три разноцветных светодиода, микроконтроллер, источник постоянного тока, выключатель и устройство крепления полой прозрачной замкнутой фигуры к несущему элементу с выводами источника постоянного тока, причем выключатель может быть с элементами управления извне, при этом одни одноименные концы светодиодов подсоединены к выходам микроконтроллера, а их вторые концы к потенциальной клемме источника тока, а микроконтроллер подключен к источнику тока через выключатель. Устройство представлено на фиг.1-8. На фиг.1 представлено патентуемое устройство, размещенное внизу информационно-развлекательного пространства. На фиг.2 представлено патентуемое устройство, размещенное вверху информационно-развлекательного пространства. На фиг.3 представлено патентуемое устройство, в котором блок лазерных излучателей и управляющий компьютер размещены вне замкнутого экрана и соединены с ним волоконными и электрическими кабелями. На фиг.4 представлено патентуемое устройство с замкнутым экраном, внутри которого установлен проектор с пространственным модулятором и элементом ввода лазерного излучения из световодного кабеля на вход проектора. На фиг.5 представлено патентуемое устройство с тремя разноцветными полупроводниковыми лазерами. На фиг.6 представлено патентуемое устройство с тремя акустооптическими модуляторами. На фиг.7 представлено патентуемое устройство с многожильным волоконно-оптическим кабелем, волокна которого на выходном конце свободно размещены по информационно-развлекательному пространству совместно с экранами, имеющими форму рекламируемого товара. На фиг.8 представлено патентуемое устройство с тремя лазерами и тремя многожильными волоконно-оптическими кабелями. На фиг.9 представлено патентуемое устройство с тремя полупроводниковыми лазерами, источником питания, микроконтроллером и выключателем внутри экрана. На фиг.1-8 обозначено: 1. Корпус здания, где проводится информационно-развлекательное мероприятие для зрителей. 2. Трибуны для зрителей. 3. Крыша здания. 4. Сценическое пространство. 5. Комплекс видеопроекторов, лазерных проекторов, источников световых сигналов и других технических средств, используемых при создании видеоинформации. 6. Трехмерный экран в виде полой прозрачной замкнутой фигуры. 7. Элементы крепления комплекса экрана, видеопроекторов, лазерных проекторов, источников световых сигналов и других технических средств, используемых при создании видеоинформации к верхней части здания. 8. Лазерные лучи. 9. Лучи видеопроекторов и осветительной аппаратуры. 10. Первый лазерный излучатель с длиной волны 11. Второй лазерный излучатель с длиной волны 12. Третий лазерный излучатель с длиной волны 13. Первый модулятор яркости излучения первого лазера. 14. Второй модулятор яркости излучения второго лазера. 15. Третий модулятор яркости излучения третьего лазера. 16. Сумматор излучений первого, второго и третьего лазеров. 17. Зеркальный отражатель. 18. Зеркало с селективным покрытием, отражающим излучение первого лазера и пропускающее излучение второго лазера. 19. Зеркало с селективным покрытием, отражающим излучение первого лазера и пропускающим излучение второго лазера. 20. Зеркало с селективным покрытием, отражающим излучение третьего лазера и пропускающим излучение первого и второго лазеров. 21. Элемент ввода суммарного излучения трех лазеров в световод. 22. Входной конец световодного кабеля. 23. Световодный кабель. 24. Выходной конец световодного кабеля 25.Пространственный модулятор лазерного пучка. 26. Проекционная система, вход которой согласован со световодным кабелем. 27. Лазерный пучок внутри прозрачной замкнутой фигуры 28. Лазерный пучок вне прозрачной замкнутой фигуры. 29. Лазерное излучение, рассеянное поверхностью прозрачной замкнутой фигуры. 30. Драйвер пространственного модулятора. 31. Драйвер первого модулятора яркости излучения первого лазера. 32. Драйвер второго модулятора яркости излучения второго лазера. 33. Драйвер третьего модулятора яркости излучения третьего лазера. 34. Канал связи драйверов модуляторов яркости излучения лазеров с модуляторами. 35. Канал связи драйвера с пространственным модулятором пучка. 36. Управляющий компьютер. 37. Связь управляющего компьютера с блоком лазерных излучателей. 38. Блок лазерных излучателей. 39. Световод, связывающий первый выход блока лазерных излучателей с входом первого проектора. 40. Световод, связывающий второй выход блока лазерных излучателей с входом второго проектора. 41. Световод, связывающий третий выход блока лазерных излучателей с входом третьего проектора. 42. Световод, связывающий N-ый выход блока лазерных излучателей с входом N-ого проектора. 43. Первый проектор. 44. Второй проектор, 45. Третий проектор. 46. N-ый проектор. 47. Связь управляющего компьютера с генератором рассеивающих частиц, установленного с первой (например, левой) стороны пространства, ограниченного замкнутой фигурой. 48. Связь управляющего компьютера со звуковой системой, установленную с первой (например, левой) стороны пространства, ограниченного замкнутой фигурой. 49. Связь управляющего компьютера с системой видеопроекторов и осветителей, установленных с первой (например, левой) стороны пространства, ограниченного замкнутой фигурой. 50. Связи управляющего компьютера с модуляторами пространственного положения лазерных пучков. 51. Связь управляющего компьютера с системой видиопроекторов и осветителей, установленных со второй (например, правой) стороны пространства, ограниченного замкнутой фигурой. 52. Связь управляющего компьютера со звуковой системой, установленную со второй (например, правой) стороны пространства, ограниченного замкнутой фигурой. 53. Связь управляющего компьютера с генератором рассеивающих частиц, установленного со второй (например, правой) стороны пространства, ограниченного замкнутой фигурой. 54. Звуковая система, установленная с первой (например, левой) стороны пространства, ограниченного замкнутой фигурой. 55. Видеопроекторы и осветители, установленные с первой (например, левой) стороны пространства, ограниченного замкнутой фигурой. 56. Генератор рассеивающих частиц, установленный с первой (например, левой) стороны пространства, ограниченного замкнутой фигурой. 57. Система видеопроекторов и осветителей, установленные с первой (например, левой) стороны пространства, ограниченного замкнутой фигурой. 58. Элемент поворота проецированного изображения и направления освещения, установленный с первой (например, левой) стороны пространства, ограниченного замкнутой фигурой. 59. Луч видеопроектора или осветителя, установленных с первой (например, левой) стороны пространства, ограниченного замкнутой фигурой. 60. Блок лазерных проекторов с модуляторами пространственного положения лазерного луча. 61. Первый модулятор пространственного положения лазерного луча. 62. Второй модулятор пространственного положения лазерного луча. 63. Третий модулятор пространственного положения лазерного луча. 64. N-ый модулятор пространственного положения лазерного луча. 65. Проекционный блок проектора видеоизображения и освещения, установленный с первой (например, левой) стороны сценического пространства. 66. Проекционный блок проектора видеоизображения и освещения, установленный со второй (например, правой) стороны пространства, ограниченного замкнутой фигурой. 67. Видеопроекторы и осветители, установленные со второй (например, правой) стороны пространства, ограниченного замкнутой фигурой. 68. Элемент поворота проецированного изображения и направления освещения, установленный со второй (например, правой) стороны пространства, ограниченного замкнутой фигурой. 69. Звуковая система, установленная со второй (например, правой) стороны пространства, ограниченного замкнутой фигурой. 70. Генератор рассеивающих частиц, установленный со второй (например, правой) стороны пространства, ограниченного замкнутой фигурой. 71. Система видеопроекторов и осветителей, установленные со второй (например, правой) стороны пространства, ограниченного замкнутой фигурой. 72. Луч видеопроектора или осветителя, установленных со второй (например, левой) стороны пространства, ограниченного замкнутой фигурой. 73. Драйвер первого модулятора тока накачки полупроводникового лазера. 74. Драйвер второго модулятора тока накачки полупроводникового лазера. 75. Драйвер третьего модулятора тока накачки полупроводникового лазера. 76. Модулятор тока накачки первого полупроводникового лазера. 77. Модулятор тока накачки второго полупроводникового лазера. 78. Модулятор тока накачки третьего полупроводникового лазера. 79. Первый полупроводниковый лазер. 80. Второй полупроводниковый лазер. 81. Третий полупроводниковый лазер. 82. Линия связи между управляющим компьютером и драйвером первого модулятора тока накачки полупроводникового лазера. 83. Линия связи между управляющим компьютером и драйвером второго модулятора тока накачки полупроводникового лазера. 84. Линия связи между управляющим компьютером и драйвером третьего модулятора тока накачки полупроводникового лазера. 85. Суммарный лазерный пучок. 86. Первый лазерный канал с длиной волны излучения 87. Второй лазерный канал с длиной волны излучения 88. Третий лазерный канал с длиной волны излучения 89. Лазерный излучатель. 90. Коллиматор. 91. Поляризатор. 92. Акустооптический дефлектор, отклоняющий пучок по оси X. 93. Акустооптический дефлектор, отклоняющий пучок по оси У. 94. Оптический сумматор. 95. Проекционная оптика. 96. Связь управляющего компьютера с источником света, перестраиваемым по длине волны излучения. 97. Источник света, перестраиваемый по длине волны излучения. 98. Излучение источника света, перестраиваемого по длине волны излучения. 99. Модулятор яркости источником света, перестраиваемым по длине волны излучения. 100. Оптический элемент, согласующий вход волоконного кабеля с пучком света. 101. Рекламируемые товары в виде прозрачных полых фигур. 102. Одножильные волокна световодного кабеля. 103. Первая прозрачная замкнутая фигура. 104. N-ая прозрачная замкнутая фигура. 105. Источник постоянного тока 106. Вывод клеммы источника постоянного тока. 107. Вывод клеммы источника постоянного тока. 108. Связь клеммы источника постоянного тока с управляемым выключателем. 109. Связь клеммы источника постоянного тока с микроконтроллером 110. Микроконтроллер. 111. Первый цветной светодиод. 112. Второй цветной светодиод. 113. Третий цветной светодиод. 114. Связь контроллера с управляемым выключателем. 115. Управляемый выключатель. 116. Элемент крепления полой прозрачной замкнутой фигуры, имеющий выводы источника постоянного тока. Устройство включает видеопроекторы с источниками световых сигналов 57, 71, лазерные проекторы 38, 60, оптически связанные с экраном в виде замкнутой поверхности 6, источники звукового сопровождения 54, 69, генераторы рассеивающих частиц 56, 70, компьютер 36, являющийся источником информационного сигнала для видеопроекторов, лазерных проекторов, источников световых сигналов, источников звукового сопровождения, выход которого соединен с входами драйверов видеопроекторов и источников световых сигналов 49, лазерных проекторов 50 и источников звукового сопровождения 48, при этом каждый из одноцветных лазерных проекторов состоит из лазера, модулятора яркости пучка, модулятора пространственного положения пучка и при этом выходы одноцветных проекторов через смеситель и объектив соединены оптически с экраном или информационно-развлекательным пространством, а источники видеоинформации, например, видеопроекторы, лазерные проекторы, источники световых сигналов расположены внутри экрана. По п.2 Формулы внутри экрана дополнительно установлены источники звука 54, 69 и генераторы светорассеивающих частиц 56, 70. При этом согласно п.3 Формулы экран 6 вместе с перечисленным оборудованием 5 может быть помещен в любом месте сценического пространства 4 (вверху, прикрепленный элементами 7 к своду здания 3, внизу в пределах сцены и т.д.). Согласно п.4 Формулы экран 6 вместе с перечисленным оборудованием 5 может перемещаться в ходе сценического действия. При этом согласно пп.5, 6 Формулы экран 6 может представлять собой полую замкнутую фигуру, ограниченную полупрозрачной диффузно-рассеивающей оболочкой, выполняющей функцию трехмерного экрана, представляющую собой, например, полые шар, цилиндр, эллипсоид, конус, фигуру с заданной геометрией или полую замкнутую фигуру, ограниченную прозрачной стенкой и диффузно-рассеивающей наружной поверхностью. В устройстве по п.7 экран 6 представляет собой прозрачную замкнутую фигуру, на поверхности которой нанесен флуоресцирующий материал, и хотя бы один из проекторов, например, ультрафиолетовый лазер, вызывает явление флуоресценции в нанесенном материале. При этом (п.8 Формулы) флуоресцирующий материал нанесен локальными участками так, что вся поверхность фигуры ими закрыта и при этом разные участки флуоресцируют под действием ультрафиолетового излучения, или иной радиации, разным цветом, образуя регулярное множество цветных пикселей. Форма полой фигуры (п.9 Формулы) может соответствовать форме рекламируемого товара. В устройстве по п.10 внутри экрана установлены пространственные модуляторы лазерного пучка 61, 62, 63, 64, соответствующие им проекторы 43, 44, 45, 46, а ввод лазерного излучения внутрь экрана производится оптическими волоконными кабелями 39, 40, 41, 42, при этом выход каждого оптического волоконного кабеля соединен оптически с входом проектора, связанного оптически через пространственный модулятор с поверхностью экрана 6, а вход оптического волоконного кабеля вне экрана соединен с выходом источника цветного лазерного излучения с модулируемой яркостью 38, который управляется от компьютера 36 по линии связи 37. В устройстве по п.11 экран выполнен в виде шара, в центре которого установлен пространственный модулятор, имеющий диапазон сканирования ±180 градусов в двух ортогональных плоскостях, а оптический вход модулятора подключен к выходу проектора, и пространственный модулятор соединен через драйверы с соответствующими управляющими выходами компьютера. Устройство по п.12 Формулы включает источник лазерного излучения, состоящий из трех разноцветных лазерных источников 10, 11, 12, три модулятора яркости пучка соответственно 13, 14, 15, оптический смеситель (сумматора лазерных пучков) 16 и элемент ввода суммарного лазерного излучения в оптический волоконный кабель 21, при этом выход каждого одноцветного лазерного источника соединен со своим модулятором яркости пучка и через смеситель, и элемент ввода суммарного лазерного излучения в оптический волоконный кабель 22 соединен с входом последнего, а управляющие входы модуляторов яркости пучка по линии связи 34 через свои драйверы 31, 32, 33 соответственно соединены с соответствующими управляющими выходами компьютера 36. В устройство по п.13 Формулы источник лазерного излучения состоит из трех разноцветных полупроводниковых лазеров, а модуляция яркостью каждого пучка производится путем модуляции тока источников накачки полупроводниковых лазеров 76, 77, 78, при этом выходы каждого полупроводникового лазерного источника 79, 80, 81 оптически соединены через смеситель 16 и элемент ввода суммарного лазерного излучения в оптический волоконный кабель 28 с входом последнего 23, а входы лазеров, управляющие током источника накачки каждого лазера, подключены к соответствующим управляющим выходам драйверов 73, 74, 75 лазерных проекторов, которые по линиям связи 82, 83, 84 соединены с управляющим компьютером 36, в устройстве отдельные модуляторы яркости пучка исключены. С помощью устройства по п.12 Формулы согласно п.14 Формулы яркость пучка регулируется синхронным изменением тока накачки каждого из трех разноцветных лазеров, а цвет – изменением тока накачки в каждом из трех лазеров друг относительно друга. При использовании полупроводниковых лазеров с волоконным выходом, в устройстве по п.15 Формулы предложено применить волоконный сумматор, у которого волоконные входы соединены с волоконными выходами полупроводниковых лазеров, а волоконный выход сумматора через коллиматор оптически соединен с пространственным модулятором пучка. В устройстве по п.16 Формулы в качестве модулятора пространственного положения пучка используется один двухкоординатный широкополосный акустооптический дефлектор, на входе которого установлен поляризатор пучка, а управляющие входы дефлектора подключены к соответствующим управляющим выходам драйвера, при этом модуляция яркости пучка и его пространственного положения производится с помощью акустооптического дефлектора, а модуляция цвета пучка выполняется с помощью модуляции тока накачки лазеров и выход двухкоординатного широкополосного акустооптического дефлектора через проектор оптически соединен с поверхностью экрана. В устройстве по п.17 Формулы в качестве модулятора пространственного положения пучка используются три двухкоординатных узкополосных акустооптических дефлектора, на входе каждого из них установлен поляризатор пучка, а управляющие входы дефлекторов подключены к соответствующим управляющим выходам драйвера, при этом модуляция яркости пучка производится с помощью синхронного изменения амплитуды сигнала, поступающего на управляющие входы акустооптического дефлектора, а модуляция цвета производится изменением соотношения амплитуд сигналов, подаваемых на управляющие входы дефлекторов, при этом выходы каждого из трех разноцветных лазерных источников 89 соединены оптически через коллиматор 90 и поляризатор 91 с входом соответствующего двухкоординатного дефлектора 92, 93, выход которого оптически подключен на один из входов сумматора 94, а выход сумматора через проектор 95 связан с поверхностью экрана 6. В устройстве по п.18 Формулы между проектором 95 и экраном 6 установлено дополнительно двухкоординатный сканирующий элемент в виде зеркала с элементами поворота его вокруг двух ортогональных осей, а элементы поворота через драйверы соединены с управляющими выходами компьютера. При этом работа в каналах управления поворотами зеркала синхронизована с работой каждого двухкоординатного дефлектора. В устройстве по п.19 предложено соединить информационно-развлекательное пространство и один из проекторов 99 оптически через многожильный волоконно-оптический кабель 23 так, что входной конец кабеля 22 оптически связан с выходом проектора через согласующий элемент 100, а второй конец кабеля образует систему несвязанных друг с другом одножильных волокон, устанавливаемых в информационно-развлекательное пространство согласно заданному сценарию или желанию пользователя. В зависимом п.20 Формулы предложено на концах некоторых одножильных волокон устанавливать замкнутый прозрачный экран с рассеивающей поверхностью так, что излучение с выхода волокна целиком вводится внутрь экрана 101 и 102. В п.21 Формулы используются три разноцветных проектора 86, 87, 88 с управляемой мощностью излучения и три многожильных кабеля 23, входные концы которых 22 соединены оптически через согласующий оптический элемент 28 с выходом соответствующего проектора 86, 87, 88, а на выходных концах волоконных кабелей волокна объединены как минимум в одну тройку 102 по одному волокну из каждого оптического кабеля, а концы каждой тройки размещены внутри своего замкнутого прозрачного экрана 103, 104 с рассеивающей поверхностью так, что излучение с выхода волокон троек целиком вводится внутрь экрана. Согласно п.22 Формулы предлагается использовать таких групп волокон более одной и соответствующее им количество экранов. В качестве экранов в п.23 Формулы предлагается использовать прозрачную поверхность летательного аппарата, например гондолы летающего шара или дирижабля. В п.24 предложено устройство, в котором внутри полой прозрачной замкнутой фигуры 6 помещены три разноцветных светодиода 111, 112, 113, микроконтроллер 110, источник постоянного тока 105, выключатель 115 и устройство крепления 116 полой прозрачной замкнутой фигуры к несущему элементу, имеющее выводы источника постоянного тока, причем выключатель может быть с элементами управления извне, при этом одни одноименные концы светодиодов подсоединены к выходам микроконтроллера, а их вторые концы к потенциальной клемме источника тока, а микроконтроллер подключен к источнику тока через выключатель с помощью связей 116, 114. Устройство по.1 работает следующим образом. В соответствии с заданным сценарием или порядком подачи видеоинформации в управляющий компьютер записывается программа управления драйверами источников видеоинформции, генераторами светорассеивающих частиц и других технических средств, участвующих в создании видеоинформации. Указанные элементы собраны в единый комплекс 5, который может быть размещен в любом месте подачи видеоинформации зрителям, размещаемым на трибунах 2 внутри здания со стенами 1 и сводом крыши 3. Видеоинформация выдается зрителям в сценическом пространстве 4 через экран 6 в виде проекционных изображений или световых сигналов 9 и лазерных лучей 8. Экран представляет собой полую замкнутую фигуру 6, стенки которой полупрозрачны или прозрачны и имеют светорассеивающую (например, матовую) поверхность. Внутри экрана помещены источники видеоинформции, генераторы светорассеивающих частиц и другие технические средства, участвующие в создании видеоинформации. Компьютер по линии связи 37 управляет работой драйверов в блоке лазерных проекторов 38, а по линии связи 50 управляет работой драйверов в блоке лазерных проекторов 60 с модуляторами пространственного положения лазерного луча 61, 62, 63, 64. Аналогично по линиям связи 47 и 53, 48 и 52, 49 и 51 компьютер 36 управляет работой драйверов генераторов светорассеивающих частиц 56, 70, источников звукового сопровождения 54, 69, видеопроекторами и источниками световых сигналов 57, 71 соответственно. Драйвер в блоке лазерных проекторов преобразует сигналы, поступающие от компьютера 36, в сигналы, управляющие режимами работы лазеров, входящих в блок лазерных излучателей 38. Под действием управляющих сигналов драйверов изменяется мощность излучения лазеров. Драйверы в блоке лазерных проекторов 60 с модуляторами пространственного положения лазерного луча 61, 62, 63, 64 вырабатывают сигналы, управляющие направлением распространения лазерных пучков. Аналогично драйверы генераторов светорассеивающих частиц 56, 70, источников звукового сопровождения 54, 69, видеопроекторами и источниками световых сигналов 57, 71 преобразуют сигналы, поступающие от компьютера в сигналы управления режимами работы генераторов светорассеивающих частиц, источников звукового сопровождения, видеопроекторами и источниками световых сигналов. Попадая на экран, видеоизображения визуализируются, создавая комплексное воздействие на зрителя. При этом видеоинформация может наблюдаться в любой точке пространства вокруг экрана практически в угле 4 В устройстве (п.10 Формулы) предлагается использовать волоконные кабели 39, 40, 41, 42 для связи выхода блока с лазерными излучателями 38 с входом проекционной оптики 43, 44, 45, 46. В этом случае блок лазерных излучателей устанавливается вне экрана и может быть вынесен за пределы информационно-развлекательного пространства. Излучение каждого из лазеров блока 38 с помощью согласующей оптики, размещенной в блоке 38, вводится в волоконные кабели 39, 40, 41, 42. По волоконным кабелям лазерное излучение подается внутрь экрана и поступает на входы 1, 2, 3, N-ого проекторов. Проектор 43, 44, 45, 46 фокусируют лазерное излучение через первый, второй, третий, N-ый модуляторы пространственного положения лазерного луча 61, 62, 63, 64 на поверхность экрана. Модуляторы получают сигнал управления от компьютера 36 по линии связи 50 и направляют сфокусированные лазерные пучки в точки экрана, заданные программой, создавая на экране видеосюжет. Если источник лазерного излучения 38 включает три разноцветных лазерных источника 10, 11, 12 с длинами волн излучения соответственно Аналогично работает устройство, если источник лазерного излучения 38 содержит три полупроводниковых разноцветных лазера 79, 80, 81 с управляемыми источниками тока накачки 76, 77, 78 соответственно. На управляющие входы источников тока накачки подаются сигналы с выходов драйверов тока накачки, на входы которых подаются сигналы управления с компьютера 36 по линиям связи 82, 83, 84 соответственно. Изменяя ток накачки на одну и ту же величину в трех каналах, изменяют интенсивность суммарного пучка на выходе сумматора 16. Изменяя ток накачки в каждом канале относительно друг друга, добиваются нужного цвета лазерного пучка на выходе сумматора 16. Работа устройства после сумматора описана выше. В случае использования в качестве пространственного модулятора пучка широкополосного акустооптического дефлектора (ШАОД), лазерный пучок с выхода сумматора коллимируется, проходит поляризатор и поступает на вход ШАОД, а с его выхода на вход проектора и далее на поверхность экрана. При этом по линии связи ШАОД, драйвер, компьютер подаются сигналы на управляющие входы ШАОД. Изменяя частоту управляющего сигнала, изменяют положение пучка на поверхности экрана. Изменяя амплитуду управляющего сигнала, изменяют мощность лазерного пучка на поверхности экрана. Изменяя независимо либо ток накачки каждого пучка, либо модулятором прямо независимо изменяют интенсивность пучка на выходе каждого из трех лазеров, как описано выше, изменяют цвет пучка. Устройство по п.17 Формулы содержит три независимых лазерных источника 86, 87 и 88 с узкополосными акустооптическими дефлекторами (УАОД). В этом случае, каждый канал работает до сумматора следующим образом. Излучение лазера 89 поступает на вход коллиматора 90 и далее через поляризатор на вход УАОД 92 (X) и 93 (У). С выхода УАОД излучение через сумматор и проектор 95 фокусируется на поверхности экрана 6. При установке между проектором и экраном дополнительного сканирующего зеркала пучок, вышедший из проектора, попадает на поверхность зеркала, угловое положение которого с помощью элементов поворота вокруг двух осей перемещает пучок по экрану. Элементы поворота через свои драйверы управляются от компьютера. Работа элементов поворота синхронизована с работой ШАОД или УАОД, например, так: вначале работает ШАОД или УАОД, обеспечивая создание изображения на поверхности экрана в угле ± Для создания стереоэффекта излучение двух лазеров в блоке лазерных излучателей ортогонально поляризовано, а их работа синхронизована таким образом, что в течение одного кадра на экране воспроизводится сюжет, видимый одним глазом, а затем в течение следующего кадра – сюжет, видимый вторым глазом, и у зрителя с очками, пропускающими излучение с ортогональными поляризациями для правого и левого глаза, создается иллюзия стереоизображения. Для создания множественных рекламных сюжетов от одного проектора 99, выход последнего проецируется через согласующий элемент 100 на вход 22 многожильного световода 23. При этом выходной сигнал проектора 99 по мощности и цвету управляется драйвером 97 по линии связи 96 от компьютера 36. Вторые концы одножильных волокон 102, входящих в кабель 23, распределены по информационно-развлекательному пространству и могут служить источниками света, вводимыми в замкнутые экраны, имеющие форму рекламируемых товаров 101. Для создания разноцветной подсветки рекламируемых товаров предлагается модулировать от компьютера яркость трех лазеров 86, 87 и 88, а сигналы с их выходов через согласующие элементы 28 ввести в три многожильных кабеля 23 через его вход 22. На втором конце кабелей одножильные волокна 102 по одному из каждого кабеля введены внутрь экранов 103, 104, которыми могут быть любые прозрачные предметы, по форме соответствующие рекламируемым товарам. Малогабаритность полупроводниковых лазеров, их высокая светоотдача и маломощные источники тока накачки позволяют создать автономные малогабаритные светящиеся разным цветом игрушки, например, елочные, или создавать рекламные средства, летающие по информационно-развлекательному пространству и светящиеся разным цветом в разные периоды времени. Для этого мощность каждого из трех разноцветных полупроводниковых лазеров 111, 112, 113 управляется от микроконтроллера 110. Управление производится по программе, установленной в микроконтроллере 110. Запуск работы такого устройства производится через управляемый выключатель 115, замыкающий цепь подачи питания 108 и 114 на микроконтроллер. Для зарядки источника питания 105 в место крепления 116 устройства выведены связями 106 и 107 клеммы источника тока 105. Управление замыканием выключателя 115 производится либо сенсорно, по команде со стороны, либо от вибраций устройства, либо при определенном положении устройства по отношению к силе тяжести или иным способом. Заявляемое устройство имеет следующие преимущества: 1. Экран имеет вид прозрачной, замкнутой, трехмерной фигуры, обеспечивающей угол обзора видеоинформации почти равным 4 2. Видеоаппаратура размещена внутри экрана или частично вне его, но и вне информационно-развлекательного пространства, что сохраняет объем последнего. 3. Устройство может быть размещено в любом месте информационно-развлекательного пространства и может перемещаться по нему в ходе сценических действий, что расширяет его функциональные возможности. 4. Размещение проекционной аппаратуры внутри замкнутого объема повышает безопасность использования высокоинтенсивных источников излучения типа лазеров. 5. В устройстве может быть использованы корпуса прозрачных шаров летательных аппаратов, корпуса дирижаблей и любых прозрачных фигур, имеющих форму рекламируемого товара, что расширяет функциональные возможности устройства. 6. Предложен вариант, позволяющий комплексировать видеоэкраны с экранами, имеющими флуоресцирующее покрытие. Заявляемые устройство с учетом зависимых пунктов Формулы может быть реализовано с применением современного оборудования и технологий и может найти широкое применение в средствах отображения на экранах цветных изображений, созданных видеопроекторами, лазерными проекторами и иными источниками света для рекламы, информационно-развлекательных мероприятий, создания светоэффектов или сопровождения сценических действии.
Формула изобретения
1. Устройство для отображения видеоинформации на трехмерных экранах, включающее многосекционный экран, источники видеоинформации в виде видеопроекторов, и/или лазерных проекторов, и/или источников световых сигналов в виде светодиодов, оптически связанных с многосекционным экраном, источники звукового сопровождения, компьютер, являющийся источником информационного сигнала для видеопроекторов, лазерных проекторов, источников световых сигналов, источников звукового сопровождения, выход которого соединен с входами драйверов видеопроекторов, лазерных проекторов, источников световых сигналов и источников звукового сопровождения, отличающееся тем, что экран выполнен в виде полого тела, ограниченного полупрозрачной диффузно-рассеивающей оболочкой, внутри которой размещен по меньшей мере один источник видеоинформации, оптически связанный с экраном, или выходной конец по меньшей мере одного волокна оптического кабеля, входной конец которого оптически связан с по меньшей мере одним источником информации. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что внутри экрана дополнительно установлены источники звука и источники светорассеивающих частиц. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что экран установлен в произвольной части информационно-развлекательного пространства. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что экран установлен с возможностью перемещения внутри информационно-развлекательного пространства в ходе сценических действий. 5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что экран выполнен в виде шара, или цилиндра, или эллипсоида, или конуса, или тела с заданной формой. 6. Устройство по п.1, в котором в качестве экрана используется поверхность летательного аппарата, например летающего шара или дирижабля. 7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что экран выполнен с диффузно-рассеивающей наружной поверхностью. 8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на поверхность экрана нанесен флуоресцирующий материал, при этом по меньшей мере один из проекторов выполнен вызывающим явление флуоресценции в нанесенном материале. 9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что по меньшей мере один из проекторов является ультрафиолетовым лазером. 10. Устройство по п.8, отличающееся тем, что флуоресцирующий материал нанесен на поверхность экрана локальными участками так, что вся поверхность экрана ими покрыта,и при этом разные участки флуоресцируют под действием ультрафиолетового излучения или иной радиации разным цветом, образуя регулярное множество цветных пикселей. 11. Устройство по любому из пп.1-10, отличающееся тем, что экран представляет собой полое тело, по форме соответствующее одному из рекламируемых товаров. 12. Устройство по п.1, отличающееся тем, что внутри экрана установлен как минимум один пространственный модулятор пучка с оптической проекционной системой, а ввод лазерного излучения внутрь экрана производится посредством оптического волоконного кабеля, при этом выход оптического волоконного кабеля соединен оптически с входом проектора, связанного оптически через пространственный модулятор с поверхностью экрана, а вход оптического волоконного кабеля вне экрана соединен с выходом источника цветного лазерного излучения с модулируемыми яркостью и цветом. 13. Устройство по п.12, отличающееся тем, что экран выполнен в виде шара, в центре которого установлен пространственный модулятор, имеющий диапазон сканирования ±180 градусов в двух ортогональных плоскостях, оптический вход модулятора подключен к выходу оптической проекционной системы, а его входы для сигналов управления соединены через драйверы с соответствующими выходами компьютера. 14. Устройство по п.12, отличающееся тем, что источник лазерного излучения состоит из трех лазерных источников разных цветов, трех модуляторов яркости пучка, оптического смесителя (сумматора лазерных пучков) и элемента ввода суммарного лазерного излучения в оптический волоконный кабель, при этом выход каждого одноцветного лазерного источника соединен со своим модулятором яркости пучка и через смеситель и элемент ввода суммарного лазерного излучения в оптический волоконный кабель соединен с входом последнего, а управляющие входы модуляторов яркости пучка через свои драйверы соединены с соответствующими выходами компьютера. 15. Устройство по п.14, отличающееся тем, что модуляция яркостью каждого пучка производится путем модуляции тока накачки полупроводниковых лазерных источников, при этом управляющими входами модуляторов яркости пучка являются входы лазеров, управляющие током накачки каждого лазера. 16. Устройство по п.15, отличающееся тем, что выполнено с возможностью синхронного изменения тока накачки каждого из трех одноцветных лазеров для регулирования яркости пучка и с возможностью изменения тока накачки в каждом из трех лазеров друг относительно друга для регулирования цвета. 17. Устройство по п.14, отличающееся тем, что используется волоконный сумматор, а каждый из трех лазеров имеет выход в виде волоконного оптического кабеля и при этом оптические входы сумматора соединены с волоконными выходами лазеров. 18. Устройство по п.12, отличающееся тем, что в качестве модулятора пространственного положения пучка используется один двухкоординатный широкополосный акустооптический дефлектор, на входе которого установлен поляризатор пучка, а управляющие входы дефлектора подключены к соответствующим выходам драйвера, при этом модуляция пространственного положения пучка и его яркости производится с помощью акустооптического дефлектора, а модуляция цвета пучка производится модуляцией тока накачки лазеров, и выход двухкоординатного широкополосного акустооптического дефлектора через проектор оптически соединен с поверхностью экрана. 19. Устройство по п.12, отличающееся тем, что в качестве модулятора пространственного положения пучка используются три двухкоординатных узкополосных акустооптических дефлектора, на входе каждого из них установлен поляризатор пучка, а управляющие входы дефлекторов подключены к соответствующим выходам драйвера, при этом модуляция пространственного положения пучка производится путем изменения частоты сигнала, поступающего на управляющие входы акустооптического дефлектора, модуляция яркости пучка производится с помощью синхронного изменения амплитуды того же сигнала на входе каждого акустооптического дефлектора, а модуляция цвета пучка производится изменением соотношений амплитуд сигналов, подаваемых на управляющие входы дефлекторов, при этом выходы каждого из трех одноцветных лазеров соединены оптически через коллиматор и поляризатор с входом соответствующего двухкоординатного дефлектора, выход которого через свой коллиматор оптически подключен на один из входов сумматора, а выход сумматора через оптически проекционную систему оптически связан с поверхностью экрана. 20. Устройство по пп.18 или 19, отличающееся тем, что между проектором и экраном установлено дополнительно двухкоординатное сканирующее средство в виде зеркала с элементами поворота его вокруг двух осей, а элементы поворота через драйверы соединены с управляющими выходами компьютера, при этом работа в каналах управления поворотами зеркала синхронизована с работой двухкоординатного акустооптического дефлектора. 21. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве лазерных проекторов используется по меньшей мере одна пара проекторов, излучение которых ортогонально поляризовано, при этом выход одного проектора из пары оптически связан с экраном только в течение четных кадров изображений, видимых только левым глазом, а выход другого проектора из пары оптически связан с тем же экраном в течение нечетных кадров изображений, видимых только правым глазом, или наоборот. 22. Устройство по пп.3 или 4, отличающееся тем, что информационно-развлекательное пространство и один из проекторов оптически соединены через многожильный волоконно-оптический кабель так, что входной конец кабеля оптически связан с выходом проектора через согласующий элемент, а второй конец кабеля образует систему несвязанных друг с другом одножильных волокон, устанавливаемых в информационно-развлекательном пространстве согласно заданному сценарию или желанию пользователя. 23. Устройство по п.22, отличающееся тем, что устройство дополнительно содержит по меньшей мере один полый замкнутый прозрачный экран с рассеивающей поверхностью, причем каждый экран соединен с концом соответствующего одножильного волокна так, что излучение с выхода волокна целиком вводится внутрь экрана. 24. Устройство по п.23, отличающееся тем, что используются три проектора разных цветов с управляемой мощностью излучения и три многожильных кабеля, входные концы которых соединены оптически через согласующий оптический элемент с выходом соответствующего проектора, а на выходных концах волоконных кабелей волокна объединены по меньшей мере в одну тройку по одному волокну из каждого оптического кабеля, а концы каждой тройки размещены внутри соответствующего полого замкнутого прозрачного экрана с рассеивающей поверхностью так, что излучение с выхода волокон троек целиком вводится внутрь экрана. 25. Устройство по п.1, отличающееся тем, что внутри полого прозрачного замкнутого экрана помещены три светодиода разных цветов, микроконтроллер, источник постоянного тока, выключатель, при этом экран снабжен устройством крепления к несущему элементу и выводами источника постоянного тока, причем одни одноименные концы светодиодов подсоединены к выходам микроконтроллера, а их вторые концы к потенциальной клемме источника тока, а микроконтроллер подключен к источнику тока через выключатель. 26. Устройство по п.25, отличающееся тем, что выключатель выполнен с элементами управления, расположенными вне экрана.
РИСУНКИ
MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 27.02.2008
Извещение опубликовано: 10.03.2010 БИ: 07/2010
|
||||||||||||||||||||||||||
1.
стерадиан. Экран может устанавливаться в любой точке информационно-развлекательного пространства или перемещаться по нему вместе с аппаратурой в ходе сценических действий. Визуализация оптической информации происходит либо на поверхности экрана 6 за счет светорассеяния на его шероховатостях, либо на материале его стенки, либо на частицах генераторов светорассеивающих частиц 56, 70, размещенных во внутреннем объеме экрана. Видеоинформация поступает к зрителям через поверхность экрана 6 и может сопровождаться звуковыми эффектами или музыкой, воспроизводимыми звуковыми системами 54, 69. При использовании в устройстве экрана 6 в виде замкнутой прозрачной фигуры, на поверхность которой нанесен флуоресцирующий материал, поверхность экрана освещается излучением, вызывающим свечение поверхности экрана тем или иным цветом. В качестве источника излучения, вызывающего свечение поверхности экрана, предлагается в качестве одного из излучателей в блоке лазерных излучателей 38 применить ультрафиолетовый лазер. Если поверхность экрана покрыта флуоресцирующим материалом в виде регулярного множества цветных пикселей, то установкой в компьютере 36 режима работы ультрафиолетового лазера на экране воспроизводят цветное изображение, соответствующее заданному сюжету. Изображение создается с помощью векторной или пиксельной графики при перемещении по экрану с цветными пикселями по заданной программе сфокусированного пучка ультрафиолетового лазера. Изменение пространственного положения пучка производится по одной из линий связи 50 компьютера 36 с пространственным модулятором положения лазерного пучка 61, 62, 63, 64. Пиксель содержит, как правило, три элемента одинакового размера, но имеющих разный материал покрытия. При освещении пучком ультрафиолетового лазера элементы пикселя светятся разным цветом. Освещение элементов производится либо последовательно одним лазером, либо параллельно тремя. Изменяя по программе из компьютера 36 мощность лазера при освещении элемента пикселя, получают спектральную составляющую излучения нужной мощности. Складывая друг с другом излучения трех элементов пикселя, получают в заданной точке свечение экрана с заданными по сюжету цветом и мощностью. Комплексирование экрана с флуоресцирующим материалом с видеопроекторами и иными источниками видеоинформации обеспечивается за счет одновременного использования в качестве экранов наружной и внешней поверхности полой замкнутой прозрачной фигуры. Регулируя расстояние между поверхностями толщиной стенки, добиваются развязки между изображениями на внешней и наружной поверхностях экрана.
, а затем элементы поворота зеркала разворачивают его на угол 2 
