СИСТЕМА ПРОЕЦИРОВАНИЯ СВЕТА И ОТОБРАЖАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2012 года по МПК G03B21/00 G02B6/00 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к системе проецирования света для использования вместе с отображающим устройством.

Изобретение также относится к отображающему устройству.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Последним достижением в технологии отображения является добавление эффектов рассеянного света с использованием системы излучения рассеянного света для улучшения восприятия при просмотре содержимого, отображаемого на отображающем устройстве. Этот эффект рассеянного света освещает пространство вокруг отображающего устройства, такого как телевизор, светом, связанным с содержимым изображения, отображаемого в текущий момент отображающим устройством. Например, эффект рассеянного света получается с помощью системы рассеянного света, которая является частью отображающего устройства. Система освещения может освещать стену позади отображающего устройства светом, связанным с содержимым изображения. В качестве альтернативы, отображающее устройство может быть подсоединено к удаленной системе освещения для удаленного создания света, связанного с содержимым изображения. Когда отображающее устройство отображает последовательность изображений, например последовательность видеокадров, являющихся частью видеосодержимого, содержимое изображений показывается в последовательности, меняющейся в основном во времени, что приводит к тому, что свет, связанный с последовательностью изображений, также меняется во времени.

Такая система проецирования света раскрыта в заявке на патент WO 2005/076602, которая раскрывает средство фонового освещения позади отображающего устройства. Средство фонового освещения содержит два световых элемента, расположенных справа и слева от отображающего устройства. Световые элементы выполнены в виде по существу вертикально расположенных продольных световодов, содержащих средство для вывода света. Световоды снабжены источником света, по меньшей мере, на одном из их концов. Источник света предпочтительно содержит светоизлучающие диоды.

Недостатком известной системы рассеянного света является то, что освещение поверхности не является однородным.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Целью изобретения является обеспечение системы проецирования света, которая улучшает однородность проекционной поверхности.

В соответствии с первым аспектом изобретения, цель достигается с помощью системы проецирования света для использования вместе с отображающим устройством, системы проецирования света, содержащей:

источник света для излучения света, модулированного видео- и/или аудиосодержимым отображающего устройства, и

продольный световод для проведения света, излученного источником света по существу вдоль продольной оси, и для проецирования света, распространяющегося по световоду, на проекционную поверхность, продольный световод, содержащий окно для ввода света, расположенного на концевой части продольного световода, окно для ввода света, предназначенное для ввода света из источника света в продольный световод по существу вдоль продольной оси, и

множество элементов для вывода света для проецирования света на проекционную поверхность, множество элементов для вывода света, содержащих подмножество элементов для вывода света, определенное подмножество, предназначенное по существу для освещения определенной области проекционной поверхности, при этом сила света, излученного определенным подмножеством, зависит от расстояния по прямой линии между определенным подмножеством и определенной областью, и/или от угла между прямой линией и нормалью к проекционной поверхности.

Эффект мер в соответствии с изобретением состоит в том, что зависимость силы света от расстояния между определенным подмножеством и определенной областью и/или от угла между прямой линией и нормалью к проекционной поверхности, оказывает влияние на распределение света по определенной области, что позволяет изменению силы света над определенной областью быть однородным. Если изменяется расстояние между определенным подмножеством элементов для вывода света и определенной областью и/или изменяется угол между прямой линией и нормалью к проекционной поверхности, то изменяется сила света над областью, и, таким образом, освещение проекционной поверхности не является однородным. В системе проецирования света в соответствии с изобретением, сила света, излученного из определенного подмножества, зависит от расстояния между определенным подмножеством и определенной областью и/или от угла между прямой линией и нормалью к проекционной поверхности, что позволяет освещение проекционной поверхности сделать более однородным.

В известной системе узлы освещения содержат продольные световоды, имеющие цилиндрическую форму, в которых ширина области вывода увеличивается по мере увеличения расстояния от источника света до области вывода. Результатом такого расположения элементов вывода является то, что количество выведенного света остается по существу постоянным на всей длине световода. Благодаря этому постоянному излучению света на протяжении всего продольного световода, освещение проекционной поверхности в направлении, по существу параллельном продольной оси известного продольного световода, будет относительно однородным, в то время как освещение проекционной поверхности в направлении, по существу перпендикулярном продольной оси известного продольного световода, будет явно неравномерным, что приводит к общему неравномерному освещению проекционной поверхности. В системе проецирования света в соответствии с изобретением сила света, который излучается из элементов для вывода света по направлению к проекционной поверхности, зависит от расстояния между определенным подмножеством и определенной областью, освещенной определенным подмножеством, и/или от угла между прямой линией и нормалью к проекционной поверхности, а не от расстояния между определенным подмножеством и источником света. Эффект, получаемый с помощью системы проецирования в соответствии с изобретением, таким образом, явно отличается тем, что позволяет осуществлять более равномерное освещение проекционной поверхности, также в направлении, по существу перпендикулярном продольной оси.

В варианте осуществления системы проецирования света сила света, излученного определенным подмножеством, увеличивается, когда расстояние по прямой линии между определенным подмножество и определенной областью увеличивается и/или когда угол между прямой линией и нормалью к проекционной поверхности увеличивается. Обычно размер области, освещенной определенным подмножеством, зависит от расстояния между определенным подмножеством и определенной областью и/или зависит от угла между прямой линией и нормалью к проекционной поверхности. При увеличении расстояния увеличивается определенная освещенная область. При увеличении угла увеличивается определенная освещенная область. Если сила света является постоянной, то излученный свет должен распространяться по большей определенной области, что приводит к уменьшению силы света на определенной области. В системе проецирования света в соответствии с изобретением сила света, излученного определенным подмножеством, увеличивается, когда увеличивается расстояние между определенным подмножеством и определенной областью, и/или увеличивается угол, усиливая, таким образом, увеличение определенной области из-за увеличения расстояния, что приводит к увеличению однородности освещения проекционной поверхности.

В варианте осуществления системы проецирования света сила света, излученного определенным подмножеством, зависит от плотности элементов для вывода света в определенном подмножестве, или зависит от размеров элементов для вывода света в определенном подмножестве. Сила света определенного подмножества элементов для вывода света может зависеть от изменения плотности элементов для вывода света в определенном подмножестве элементов для вывода света. Например, увеличение плотности элементов для вывода света приводит к большему количеству света на единицу площади или объема, излучаемому из определенного подмножества, и наоборот. В качестве альтернативы сила света, излученного определенным подмножеством элементов для вывода света, может зависеть от размеров элементов для вывода света в определенном подмножестве. Например, увеличение размеров элементов для вывода света опять приводит к большему количеству света на единицу площади или объема, излучаемому из определенного подмножества, и наоборот.

В варианте осуществления системы проецирования света, сила света, излученного определенным подмножеством, изменяется в тангенциальном направлении вокруг продольной оси. Когда, например, проекционная поверхность расположена по существу параллельно продольной оси продольного световода в известной системе проецирования света, освещение проекционной поверхности в направлении, по существу параллельном к продольной оси, обычно является неравномерным. Определенное подмножество, освещающее определенную область, обычно расположено в тангенциальном направлении вплотную к следующему определенному подмножеству, освещающему следующую определенную область. Расстояние между определенным подмножеством и определенной областью отличается от расстояния между следующим определенным подмножеством и следующей определенной областью. Путем изменения силы света, излученного подмножеством в тангенциальном направлении, изменение освещенности определенной области и следующей определенной области проекционной поверхности из-за различия в расстоянии может быть уменьшено, что улучшает равномерность освещения проекционной поверхности.

В варианте осуществления системы проецирования света множество элементов для вывода света расположены на стенке продольного световода, при этом стенка расположена по существу параллельно относительно продольной оси. Преимуществом этого варианта осуществления является то, что элементы для вывода света могут быть нанесены на продольный световод сравнительно легко. Более того, изменение распределения и/или размера множества элементов для вывода света может быть выполнено сравнительно легко путем изменения распределения и/или размера элементов для вывода света, нанесенных на стенку продольного световода.

В варианте осуществления системы проецирования света множество элементов для вывода света, расположенных на стенке продольного световода, расположены со стороны продольной оси, противоположной проекционной поверхности. Преимуществом этого варианте осуществления является то, что элементы для вывода света не должны быть прозрачными, что увеличивает выбор элементов для вывода света, которые могут быть выбраны в системе проецирования света в соответствии с изобретением. Даже может быть нанесен лак и/или краска на стенку продольного световода для вывода света.

В варианте осуществления системы проецирования света продольный световод представляется собой твердый материал, являющийся по существу прозрачным для света, излученного источником света. Преимуществом этого варианта осуществления является то, что твердый материал продольного световода работает как линза. Линза, представляющая собой продольный световод, обычно ведет себя как цилиндрическая линза, распространяя и обеспечивая однородность света, излученного элементами для вывода света в направлении, по существу параллельном продольной оси, и одновременно сводя в параллельный пучок свет, излученный элементами для вывода света в направлении, перпендикулярном продольной оси. Форма поперечного сечения продольного световода определяет точные характеристики линзы продольного световода в направлении, перпендикулярном продольной оси. Поперечное сечение продольного световода может быть круглым, эллипсоидным, полигональным или любой другой формы.

В варианте осуществления системы проецирования света дополнительное подмножество дополнительных элементов для вывода света предназначено для излучения света в направлении от проекционной поверхности. Преимуществом этого варианта осуществления является то, что он позволяет объединить проецирование света, модулированного видео- и/или аудиосодержимым отображающего устройства, на проекционную поверхность с рассеянным излучением модулированного света, например, в направлении к зрителю.

В варианте осуществления системы проецирования света элементы для вывода света выбираются из группы, содержащей риски, структуры от пескоструйной обработки, напечатанные структуры, насечки, штрихи, лак и наклейки.

В варианте осуществления системы проецирования света источник света содержит множество элементов, излучающих свет, при этом каждый элемент, излучающий свет, излучает свет основного цвета. Преимуществом этого варианта осуществления является то, что свет, введенный в продольный световод через окно для ввода света, может содержать различные цвета. Более того, путем изменения вклада излучающих свет элементов в свет, введенный в световод, различные смеси различных цветов, излученых множеством излучающих свет элементов, могут генерироваться источником света, и вводится в продольный световод.

Свет основного цвета содержит свет заранее определенной спектральной полосы вокруг определенной длины волны. Обычно используются три основных цвета, например, красный, зеленый и синий. Путем выбора конкретной комбинации красного, зеленого и синего света, с помощью излучающего свет элемента может быть получен по существу каждый цвет, включая белый. Также в системе проецирования света могут быть использованы другие комбинации основных цветов, который позволяют получить по существу любой цвет, например красный, зеленый, синий, циановый и желтый. Количество основных цветов, используемых в системе проецирования света, может меняться.

В варианте осуществления системы проецирования рассеянного света продольный световод содержит дополнительную концевую часть, содержащую дополнительный источник света. Преимуществом этого варианта осуществления является то, что сила света, введенного в продольный световод для проецирования на проекционную поверхность, может быть увеличена. Более того, дополнительный источник света может излучать свет различного цвета и/или силы в световод. В результате свет, излученный элементами для вывода света, расположенными около концевой части, может отличаться от света, излученного элементами для вывода света, расположенными около дополнительной концевой части. Когда система проецирования света, например, расположена рядом с областью отображения изображения отображающего устройства, область отображенного изображения на области отображения изображения около концевой части может отображать другой цвет и/или силу света по сравнению с дополнительной областью изображения, отображенного в области отображения изображения около дополнительной концевой части. Используя дополнительный источник света, система проецирования света в соответствии с изобретением может приспосабливаться к различию в цвете и/или силе в различных областях изображения, отображаемого в области отображения изображения с помощью одиночного продольного световода. Это дополнительно улучшает визуальное восприятие зрителя при просмотре отображенного изображения на области отображения изображения отображающего устройства.

Изобретение также относится к отображающему устройству, содержащему область отображения изображения и содержащему систему проецирования света в соответствии с изобретением.

В варианте осуществления отображающего устройства отображающее устройство дополнительно содержит узел управления для получения информации о цвете и/или силе света из видео- и/или аудиосодержимого, и для модулирования света, излученного источником света в соответствии с полученной информацией о цвете и/или силе света. Преимуществом этого варианта осуществления является то, что система проецирования света может непосредственно получать информацию о цвете из видео- и/или аудиоизображения или из видео- и/или аудиосигнала. Это позволяет осуществлять непрерывное приспосабливание проецируемого света даже тогда, когда пользователь переключает каналы. Этот вариант осуществления также позволяет осуществлять модулирование проецируемого света в соответствии с видео- и/или аудиосодержимым, когда нет отдельно обеспечиваемого специфического сигнала рассеянного света. Специфический сигнал рассеянного света может, например, свидетельствовать о соответствующем цвете и/или силе света относительно видео- и/или аудиосодержимого.

В варианте осуществления отображающего устройства система проецирования света и область отображения изображения размещены в отдельных физических объектах, расположенных в разных местах. Обычно системы рассеянного света встраиваются в отображающие устройства. Система проецирования света в соответствии с изобретением расположена в отдельном физическом объекте по отношению к области отображения изображения, отображающей изображение. Система проецирования света, например, может быть узлом освещения, используемым для общего освещения в комнате, например, и размещенным на стене комнаты или на потолке комнаты. Узел освещения может иметь специальный разработанный внешний вид или может быть излучающим свет элементом оформления интерьера. Система проецирования света, например, принимает управляющий сигнал от узла управления отображающего устройства для получения света, модулированного цветом и/или силой света с помощью видео- и/или аудиосодержимого отображающего устройства. Это может быть сделано, например, по домашней сети или посредством беспроводного соединения между системой проецирования света и узлом управления, расположенным, например, около области отображения изображения отображающего устройства.

В варианте осуществления отображающего устройства система проецирования света способна вращаться вокруг продольной оси. Преимуществом этого варианта осуществления является то, что основное направление проецирования излученного из продольного световода света может быть выполнено, например, когда отображающее устройство не расположено по существу параллельно проекционной поверхности. Система проецирования света может вращаться для освещения проекционной поверхности в требуемом месте.

В варианте осуществления отображающего устройства отображающее устройство содержит множество систем проецирования света, расположенных вокруг края области отображения изображения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Эти и другие аспекты изобретения станут понятными и будут освещены со ссылкой на варианты осуществления, описанные здесь и далее.

На чертежах:

Фиг.1 показывает вид поперечного сечения отображающего устройства, содержащего систему проецирования света в соответствии с изобретением,

Фиг.2A, 2B и 2C показывают несколько вариантов осуществления системы проецирования света в соответствии с изобретением с видом от проекционной поверхности,

Фиг.3 показывает вид спереди отображающего устройства, содержащего множество систем проецирования света, и

Фиг.4 показывает вид сверху комнаты, в которой применены несколько вариантов осуществления системы проецирования света в соответствии с изобретением.

Чертежи являются схематичными и выполнены не в масштабе. Исключительно ради понятности, некоторые размеры сильно увеличены. Одинаковые компоненты на чертежах обозначены одинаковыми ссылочными номерами по мере возможности.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Фиг.1 показывает вид поперечного сечения отображающего устройства 40, содержащего систему 10 проецирования света в соответствии с изобретением. Система 10 проецирования света, показанная на Фиг.1, содержит цилиндрический световод 20, состоящий из твердого материала, например из полиметилметакрилата (известного также как ПММА), или из стекла. Цилиндрический световод 20 расположен сбоку отображающего устройства 40, обращенного от области 42 отображения изображения и предназначен для проецирования света на проекционную поверхность 50. Цвет и/или сила проецируемого света модулируется с помощью видео и/или аудио содержимого отображающего устройства 40. Световод 20 содержит множество элементов 60, 62, 64 для вывода света (см. Фиг.2) для проецирования света на проекционную поверхность 50. Множество элементов 60, 62, 64 для вывода света содержит подмножества 70a, 70d элементов 60, 62, 64 для вывода света. Первое подмножество 70a предназначено для освещения первой области 50a, и второе подмножество 70d предназначено для освещения второй области 50d проекционной поверхности 50. Подмножества 70a, 70d предназначены для излучения силы света, проведенного через световод 20. Сила света, излученного через определенное подмножество 70a, 70d, зависит от расстояния d_a, d_d вдоль прямой линии между определенным подмножеством 70a, 70d и соответствующей областью 50a, 50d, освещенной подмножеством 70a, 70d. Для получения по существу ровного освещения проекционной поверхности 50 с помощью света, проецируемого из световода 20, сила света, излученного определенным подмножеством 70a, 70d, увеличивается при увеличении расстояния d_a, d_d вдоль прямой линии между определенным подмножеством 70a, 70d и соответствующей оснащенной областью 50a, 50d. Поскольку первое расстояние d_a является расстоянием между первым подмножеством 70a и первой областью 50a, является большим, чем второе расстояние d_d, являющее расстоянием между вторым подмножеством 70d и второй областью 50d, сила света, излученного первым подмножеством 70a, является большей, чем сила света, излученного вторым подмножеством 70d. Разность в силе света, излученного подмножествами 70a, 70d, которая изменяется вдоль тангенциального направления 27 вокруг продольной оси 26 световода 20, уменьшает изменение освещенности над проекционной поверхностью 50 и обеспечивает более ровное освещение проекционной поверхности 50.

Световод 20, показанный на Фиг.1, имеет цилиндрическую форму, имеющую по существу круглое поперечное сечение. Также являются возможными другие формы световода 20 и различные поперечные сечения, такие как эллипсоид (не показан) или полигональная форма (не показана). Форма поперечного сечения вместе с распределением элементов 60, 62, 64 для вывода света (см. Фиг.2) могут быть выбраны специалистом в данной области техники для получения конкретного требующегося узора проецируемого света на проекционной поверхности 50.

Система 10 проецирования света в соответствии с изобретением дополнительно содержит источник 30 света (см. Фиг.2). Источник 30 света расположен перед окном 28 для ввода света (см. Фиг.2), которое расположено на конце световода 20. Источник 30 света может содержать в себе светоизлучающие элементы 34, 36, 38 (см. Фиг.2), такие как лампа накаливания (не показана), люминесцентная лампа (не показана), светоизлучающий диод (см. Фиг.2) и/или светоизлучающий лазер (не показан). Предпочтительно, источник 30 света способен излучать свет разных цветов, так что цвет света, излученного источника 30 света, может быть модулирован видео- и/или аудиосодержимым содержимого отображающего устройства 40. Это может быть достигнуто с помощью цветного настраиваемого светоизлучающего элемента (не показан), или, предпочтительно, это может быть достигнуто путем использования, по меньшей мере, трех светоизлучающих элементов 34, 36, 38, при этом каждый излучает различный основной цвет R, G, B. Источник 30 света может изменять вклад каждого из светоизлучающих элементов 34, 36, 38 и, таким образом, изменять вклад основного цвета R, G, В, составляющего свет, и, таким образом, определять цвет света, излученного источником 30 света через окно 28 для ввода света в световод 20, и спроецированного на проекционную поверхность 50.

Свет основных цветов R, G, В содержит свет заранее определенной спектральной полосы вокруг определенной длины волны. Обычно используются три основных цвета, например красный R, зеленый G и синий B. Путем выбора определенной комбинации красного R, зеленого G и синего B света, источником 30 света могут быть сгенерированы по существу все цвета, включая белый. Также могут быть использованы другие комбинации основных цветов R, G, В, С, Y в системе 10 проецирования света, которая позволяет сгенерировать по существу все цвета, например красный, зеленый, синий B, циановый C, и желтый Y. Количество основных цветов R, G, B, C, Y, используемых в системе 10 проецирования света, может меняться. Добавление цианового C, и желтого Y обычно увеличивает цветовое пространство, определяя различные цвета, которые могут быть сгенерированы системой проецирования света, и позволяют увеличить насыщенность цвета, спроецированного системой проецирования света.

Свет, излученный источником 30 света через окно 28 для ввода света в световод 20, предпочтительно распространяется через световод 20 посредством полного внутреннего отражения (известного также как ПВО). Преимуществом использования ПВО является то, что распространение света через световод осуществляется по существу без потерь, что обуславливает относительно высокую эффективность системы 10 проецирования света в соответствии с изобретением.

Система 10 проецирования света, показанная на Фиг.1, расположена сбоку отображающего устройства 40, обращенного от области 42 отображения изображения. Система 10 проецирования света может быть составной частью отображающего устройства 40. В качестве альтернативы, система 10 проецирования света может также быть размещена отдельно от отображающего устройства 40, например, размещена в виде отдельного физического объекта на проекционной поверхности 50, или даже расположена где-нибудь еще в комнате в виде лампы (см. Фиг.4) или элемента оформления интерьера. Эта лампа или элемент оформления интерьера, который содержит систему 10 проецирования света в соответствии с изобретением, может функционировать в первом режиме работы как обычный осветительный прибор, освещающий комнату в соответствии с требованиями пользователя, и во втором режиме работы свет и/или сила света, проецируемого лампой или элементом оформления интерьера, модулируется видео- и/или аудиосодержимым отображающего устройства 40. Система 10 проецирования света, которая расположена удаленно от отображающего устройства 40, может принимать цветовую информацию из узла 44 управления (см. Фиг.4), или по проводу, или посредством беспроводного соединения, такого как домашняя сеть (не показана). В качестве альтернативы система 10 проецирования света, например, имитирует цвет и/или силу света, проецируемого системой 10 проецирования света, подсоединенной к отображающему устройству 40, или может определять цвет и/или силу света посредством датчика, например, воспринимающего определенный цвет и/или силу света из области 42 отображения изображения или из части области 42 отображения изображения.

Фиг.2A, 2B и 2C показывают несколько вариантов осуществления системы 10, 12, 14 проецирования света в соответствии с изобретением, с видом с проекционной поверхности 50. Как указано выше, распределение и/или размер элементов 60, 62, 64 для вывода света и, следовательно, сила света, излученного подмножествами 70a, 70b, 70c, 70d, 72a, 72d, 74a, 74d, может изменяться вдоль тангенциального направления 27 (см. Фиг.1) вокруг продольной оси 26 световода 20 для обеспечения более ровного освещения проекционной поверхности 50. Фиг.2A, Фиг.2B и Фиг.2C показывают различные варианты осуществления для получения этого изменения вдоль тангенциального направления 27.

В дополнение, распределение элементов 60, 62, 64 для вывода света может изменяться вдоль продольной оси 26, например, чтобы поддерживать выведенный свет вдоль продольной оси 26 по существу постоянным, как это раскрыто в известных продольных световодах. Однако при использовании цилиндрического продольного световода 20, состоящего из твердого материала, продольный световод 20 работает по существу, как цилиндрическая линза, распространяющая свет, излученный каждым из элементов 60, 62, 64 для вывода света в направлении, по существу параллельном продольной оси 26, одновременно сводя в пучок свет, излученный каждым из элементов 60, 62, 64 для вывода света в направлении, по существу перпендикулярном продольной оси 26. Распространение света в направлении, по существу параллельном продольной оси 26, уменьшает необходимость в изменении элементов 60, 62, 64 для вывода света вдоль продольной оси 26.

Фиг.2A показывает систему 12 проецирования света, содержащую световод 22 и источник 30 света. Источник 30 света содержит множество светоизлучающих диодов 34, 36, 38, при этом каждый излучает различный основной цвет R, G, B. Световод 22 содержит набор элементов 62 для вывода света, расположенных по линиям 62, по которым длина элементов 62 для вывода света изменяется вдоль тангенциального направления 27 вокруг продольной оси 26. Свет из источника 30 света излучается через окно 28 для ввода света в световод 22 и распространяется через весь световод 22 предпочтительно посредством ПВО. Когда свет доходит до элемента 62 для вывода света, свет проецируется на проекционную поверхность 50. Световод 22 разделен на несколько подмножеств 72a, 72d, в которых первое подмножество 72a освещает первую область 50a (см. Фиг.1) и в которых второе подмножество 72d освещает вторую область 50d (см. Фиг.1). Конечно же, специалист в данной области техники может изменить разделение световода 22 на подмножества 72a, 72d, например, увеличив число подмножеств 72a, 72d. Более того, изменение длины элементов 62 для вывода света можно изменять более плавно, так чтобы элементы 62 для вывода света, например, могли быть расположены в виде треугольника, содержащего элементы 62 для вывода света (см. Фиг.3). При таком расположении каждое подмножество элементов для вывода света, например, содержит единственный элемент 62 для вывода света.

Фиг.2B показывает систему 10 проецирования света, содержащую световод 20 и источник 30 света и дополнительный источник 32 света. Источник 30 света и дополнительный источник 32 света каждый содержат множество светоизлучающих диодов 34, 36, 38, при этом каждый излучает различный основной цвет R, G, B. Световод 20 содержит набор элементов 60 для вывода света, расположенных в виде точек 60 по существу одинакового размера, в которых плотность элементов 60 для вывода света изменяется вдоль тангенциального направления 27 вокруг продольной оси 26. Свет из обоих источников 30, 32 света излучается через окно 28 для ввода света в световод 20 и распространяется через весь световод 20, опять же преимущественно посредством ПВА. Когда свет достигает элемента 60 для вывода света, свет будет проецироваться на проекционную поверхность 50. Световод 20 разделен на несколько подмножеств 70a, 70b, 70c, 70d, в которых первое подмножество 70a освещает первую область 50a (см. Фиг.1) и в которых второе подмножество 70d освещает вторую область 50d (см. Фиг.1). Конечно же, специалист в данной области техники может изменить разделение световода 20 на подмножества 72a, 72b, 72c, 72d, например, увеличив число подмножеств 72a, 72b, 72c, 72d. Более того, изменение плотности элементов 60 для вывода света можно изменять более плавно, так чтобы элементы 60 для вывода света, например, каждое подмножество элементов для вывода света, например, содержали одиночную линию элемента 60 для вывода света.

В варианте осуществления, показанном на Фиг.2B, система 10 проецирования света содержит источник 30 света и дополнительный источник 32 света. Источник 30 света расположен на первом конце 21 световода 20 и дополнительный источник 32 света расположен на втором конце 19 световода 20. В предпочтительном варианте осуществления цвет и/или сила света, излученного источником 30 света, отличается от света, излученного дополнительным источником 32 света. Свет, проецируемый системой 10 проецирования света на проекционную поверхность 50, может меняться в цвете или силе вдоль продольной оси 26 световода 20. Свет, излученный источником 30 света, может, например, быть модулированным видео- и/или аудиосодержимым, представляющим первую область 42a изображения (см. Фиг.3) изображения, отображенного на области 42 отображения изображения, и свет, излученный дополнительным источником 32 света, может, например, быть модулированным видео- и/или аудиосодержимым, представляющим вторую область 42b изображения (см. Фиг.3) изображения, отображенного на области 42 отображения изображения. С использованием дополнительного источника 32 света проецируемый свет может более точно соответствовать изображению, отображаемому на области 42 отображения изображения, и, следовательно, улучшать визуальное восприятие пользователя при просмотре отображающего устройства 40.

Фиг.2C показывает систему 14 проецирования света, содержащую световод 24 и источник 30 света. Источник 30 света содержит множество светоизлучающих диодов 34, 36, 38, при этом каждый излучает различный основной цвет R, G, B. Световод 24 содержит набор элементов 64 для вывода света, расположенных в виде точек 64, в которых размер элементов 64 для вывода света изменяется вдоль тангенциального направления 27 вокруг продольной оси 26. Свет из источника 30 света излучается через окно 28 для ввода света в световод 24 и распространяется через весь световод 24. Когда свет достигает элемента 64 для вывода света, свет будет проецироваться на проекционную поверхность 50. Световод 24 разделен на несколько подмножеств 74a, 74d, в которых первое подмножество 74a освещает первую область 50a (см. Фиг.1) и в которых второе подмножество 74d освещает вторую область 50d (см. Фиг.1). Конечно же, специалист в данной области техники может изменить разделение световода 24 на подмножества 74a, 74d, например, увеличив число подмножеств 74a, 74d. Более того, изменение размера элементов 64 для вывода света можно изменять более плавно, так чтобы элементы 64 для вывода света, например каждое подмножество элементов для вывода света, например, содержали одиночную линию элемента 64 для вывода света.

Фиг.3 показывает вид спереди отображающего устройства 40, содержащего множество систем 12 проецирования света в соответствии с изобретением. В этом виде спереди, системы 12 проецирования света нарисованы видимыми, в то время как эти системы 12 проецирования света в показанном варианте осуществления расположены вне видимости зрителя позади отображающего устройства 40. Системы 12 проецирования света расположены по краю области 42 отображения изображения. Каждая из множества систем 12 проецирования света проецирует свет, модулированный видео- и/или аудиосодержимым отображающего устройства на проекционную поверхность 50. Каждая система 12 проецирования света содержит источник 30 света и дополнительный источник 32 света. Свет, излученный источником 30 света, может отличаться от света, излученного дополнительным источником 32 света, так что изменение цвета и/или силы света вдоль продольной оси 26 (см. Фиг.2) по существу соответствует изменению цвета и/или силы света на изображении, отображенном на области 42 отображения изображения. Для этого область 42 отображения изображения может быть разделена на первую область 42a изображения, вторую область 42b изображения, третью область 42c изображения и четвертую область 42d изображения. Предпочтительно, свет, излученный источником 30 света или дополнительным источником 32 света, модулирован видео содержимым и аудио содержимым областей 42a, 42b, 42c, 42d изображения, которые расположены вплотную к части световода 22, через который свет проецируется на проекционную поверхность 50.

Фиг.4 показывает вид сверху комнаты 80, в которой применены несколько вариантов осуществления систем 10, 16, 18 проецирования света в соответствии с изобретением. Комната 80 содержит отображающее устройство 40, содержащее область 42 отображения изображения, узел 44 управления и пару систем 16 проецирования света, расположенных по обеим сторонам области 42 отображения изображения. Узел 44 управления получает информацию о цвете и/или силе света из видео и/или аудио содержимого, например из различных областей 42a, 42b, 42c, 42d изображения (см. Фиг.3). Полученная информация о цвете и/или силе света затем используется для модулирования света, излученного источниками 30, 32 света (см. Фиг.3) систем 10, 16, 18 проецирования света. В варианте осуществления, показанном на Фиг.4, узел управления содержит антенну 45 и передает информацию, относящуюся к полученному цвету и/или силе света на удаленные системы 10, 18 проецирования света. Модулированный свет затем проецируется на проекционные поверхности 50, 52. Комната 80 может дополнительно содержать мебель, такую как софа 84, два кресла 82 и стол 86. Стол 86, например, может содержать декоративный объект 88, такой как сувенир к пятилетнему юбилею компании DeltaPatents.

В первом варианте осуществления система 16 проецирования света в соответствии с изобретением присоединена к отображающему устройству 40 и расположена по обеим сторонам области 42 отображения изображения. В дополнение к любому из элементов 60, 62, 64 для вывода света, показанных на Фиг.2, система 16 проецирования света дополнительно содержит дополнительные элементы 66 для вывода света, предназначенные для излучения света в направлении от проекционной поверхности 50 непосредственно в сторону зрителя (не показан), находящегося в комнате 80.

Второй вариант осуществления системы 10 проецирования света в соответствии с изобретением размещен как отдельный физический объект, например, лампа, например, так называемый настенный светильник, или, например, элемент оформления интерьера. Система 10 проецирования света может также проецировать часть света на потолок комнаты 80. Система 10 проецирования света содержит источник света, который излучает свет, который является модулированным видео- и/или аудиосодержимым отображающего устройства 40. Например, система 10 проецирования света может принимать беспроводной сигнал, излученный узлом 44 управления через антенну 45, и из этого полученного сигнала определять, что за цвет и/или сила света требуется для проецирования на проекционную поверхность 50. В качестве альтернативы узел 44 управления может обеспечивать информацию для системы 10 проецирования света через проводное соединение, например, через домашнюю сеть, или, например через систему связи по электрической силовой сети. В качестве альтернативы система 10 проецирования света может содержать датчик, посредством которого система 10 проецирования света определяет требуемый цвет и/или силу света, проецируемого на проекционную поверхность 50.

Третий вариант осуществления системы 18 проецирования света в соответствии с изобретением опять размещен в виде отдельного физического объекта, например, лампы 81 с абажуром, в котором система 18 проецирования света проецирует модулированный свет на абажур 52 лампы. В качестве альтернативы система 18 проецирования света может также проецировать свет на потолок комнаты 80. В варианте осуществления, показанном на Фиг.4, в котором абажур 52 лампы имеет по существу квадратное поперечное сечение, сила света, излученного подмножеством, расположенным в системе 18 проецирования света, изменяет тангенциальное направление, в котором изменение повторяется практически каждые 90 градусов вращения вдоль тангенциального направления. Другие формы абажура 52 лампы могут потребовать различные изменения силы освещения для получения по существу однородного освещения. Система 18 проецирования света может принимать беспроводной сигнал, излученный узлом 44 управления, или может принимать информацию через проводное соединение, например, через домашнюю сеть, или, например, через систему связи по электрической силовой сети.

Расположение второго и третьего варианта осуществления системы 10, 18 проецирования света в соответствии с изобретением позволяют осуществить заполнение комнаты 80 светом, модулированным видео и/или аудио содержимым отображающего устройства 40.

Следует отметить, что выше упомянутые варианты осуществления иллюстрируют, а не ограничивают изобретение, и что специалисты в данной области техники могут спроектировать много альтернативных вариантов осуществления без выхода за объем прилагающейся формулы изобретения.

В формуле изобретения, любые ссылочные знаки, размещенные в скобках, не должны рассматриваться как ограничивающие пункт формулы изобретения. Использование глагола «содержит» и его спряжений не исключает присутствие элементов или этапов, отличных от тех, что упомянуты в пункте формулы изобретения. Неопределенный и определенный артикли, предшествующие элементу, не исключают присутствие множества таких элементов. Изобретение может быть реализовано посредством оборудования, содержащего несколько отдельных элементов. В пункте формулы изобретения, описывающем устройство и перечисляющем несколько средств, некоторые из этих средств могут быть воплощены одним и тем же элементом оборудования. Сам факт того, что определенные измерения указаны во взаимно различных зависимых пунктах формулы изобретения, не означает, что сочетание этих измерений не может быть выгодно использовано.

Изобретение относится к системе проецирования света для использования вместе с отображающим устройством. Система содержит источник света для излучения света, модулированного видео- и/или аудиосодержимым отображающего устройства (40), и световод (20). Продольный световод проводит свет, излученный источником света вдоль продольной оси (26) и проецирует свет, прошедший через продольный световод, на проекционную поверхность (50). Продольный световод содержит окно для ввода света и множество элементов для вывода света. Множество элементов для вывода света проецирует свет на проекционную поверхность через элементы для вывода света, содержащие подмножества (70а, 70d) элементов для вывода света, которые предназначены для освещения определенной области (50а, 50d) проекционной поверхности (50). Сила света, излученного определенным подмножеством, зависит от расстояния (d_a, d_d) вдоль прямой линии между определенным подмножеством и определенной областью, и/или от угла между прямой линией и нормалью к проекционной поверхности. Технический результат - повышение однородности освещения проекционной поверхности. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Система (10, 12, 14, 16, 18) проецирования света для использования в соединении с отображающим устройством (40), причем система (10, 12, 14, 16, 18) проецирования света содержит:
источник (30) света для излучения света, модулированного видео и/или аудио содержимым отображающего устройства (40), и
продольный световод (20, 22, 24) для проведения света, излученного источником (30) света по существу вдоль продольной оси (26) и для проецирования света, распространяющегося через продольный световод (20, 22, 24), на проекционную поверхность (50, 52), причем продольный световод (20, 22, 24), содержит:
окно (28) для ввода света, расположенное на концевой части продольного световода (20, 22, 24), окно (28) для ввода света, предназначенное для ввода света из источника (30) света в продольный световод (20, 22, 24) по существу вдоль продольной оси (26), и
множество элементов (60, 62, 64) для вывода света для проецирования света на проекционную поверхность (50, 52), множество элементов (60, 62, 64) для вывода света, содержащее подмножества (70а, 70d; 72a, 72d; 74a, 74d) элементов (60, 62, 64) для вывода света, определенное подмножество (70а, 70d; 72a, 72d; 74a, 74d), предназначенное по существу для освещения определенной области (50а, 50d) проекционной поверхности (50, 52), причем сила света, излученного определенным подмножеством (70а, 70d; 72a, 72d; 74a, 74d), зависит от расстояния (d_a, d_d) вдоль прямой линии между определенным подмножеством (70а, 70d; 72a, 72d; 74a, 74d) и определенной областью (50а, 50d), и/или от угла между прямой линией и нормалью к проекционной поверхности (50, 52).

2. Система (10, 12, 14, 16, 18) проецирования света по п.1, в которой сила света, излученного определенным подмножеством (70а, 70d; 72a, 72d; 74a, 74d) увеличивается при увеличении расстояния (d_a, d_d) вдоль прямой линии между определенным подмножеством (70а, 70d; 72a, 72d; 74a, 74d) и определенной областью (50а, 50d), и/или при увеличении угла между прямой линией и нормалью к проекционной поверхности (50, 52).

3. Система (10, 12, 14, 16, 18) проецирования света по любому из пп.1 и 2, в которой сила света, излученного определенным подмножеством (70а, 70d; 72a, 72d; 74a, 74d) зависит от плотности элементов (60) для вывода света в определенном подмножестве (70а, 70d), или зависит от размеров элементов (62, 64) для вывода света в определенном подмножестве (72a, 72d; 74a, 74d).

4. Система (10, 12, 14, 16, 18) проецирования света по п.1, в которой сила света, излученного определенными подмножествами (70а, 70d; 72a, 72d; 74a, 74d), изменяется в тангенциальном направлении (27) вокруг продольной оси (26).

5. Система (10, 12, 14, 16, 18) проецирования света по п.1, в которой множество элементов (60, 62, 64) для вывода света расположено на стенке продольного световода (20, 22, 24), причем стенка расположена по существу параллельно относительно продольной оси (26).

6. Система (10, 12, 14, 16, 18) проецирования света по п.5, в которой множество элементов (60, 62, 64) для вывода света, расположенных на стенке продольного световода (20, 22, 24), расположено на стороне продольной оси (26), обращенной от проекционной поверхности (50, 52).

7. Система (10, 12, 14, 16, 18) проецирования света по п.6, в которой продольный световод (20, 22, 24) состоит из твердого материала, являющегося по существу прозрачным для света, излученного источником (30) света.

8. Система (10, 12, 14, 16, 18) проецирования света по п.6, в которой дополнительное подмножество (76) дополнительных элементов (66) для вывода света предназначено для излучения света в сторону, противоположную проекционной поверхности (50).

9. Система (10, 12, 14, 16, 18) проецирования света по п.1, в которой элементы (60, 62, 64) для вывода света выбраны из группы, содержащей риски, структуры от пескоструйной обработки, напечатанные структуры, насечки, штрихи, лак и наклейки.

10. Система (10, 12, 14, 16, 18) проецирования света по п.1, в которой источник (30) света содержит множество светоизлучающих элементов (34, 36, 38), при этом каждый светоизлучающий элемент (34, 36, 38) излучает свет основного цвета (R, G, В).

11. Система (10, 12, 14, 16, 18) проецирования света по п.1, в которой продольный световод (20, 22, 24) содержит дополнительную концевую часть (19), содержащую дополнительный источник (32) света.

12. Отображающее устройство (40), содержащее область (42) отображения изображения и содержащее систему (10, 12, 14, 16, 18) проецирования света по любому из пп.1-11.

13. Отображающее устройство (40) по п.12, в котором отображающее устройство (40) дополнительно содержит узел (44) управления для извлечения информации о цвете и/или силе света из видео и/или аудио содержимого, и для модулирования света, излученного источником (30) света в соответствии с извлеченной информацией о цвете и/или силе света.

14. Отображающее устройство (40) по любому из пп.12 и 13, в котором система (10, 12, 14, 16, 18) проецирования света и область (42) отображения изображения размещены в отдельных физических объектах, расположенных в различных местах.

15. Отображающее устройство (40) по любому из пп.12 и 13, в котором система (10, 12, 14, 16, 18) проецирования света может вращаться вокруг продольной оси (26).

16. Отображающее устройство (40) по любому из пп.12 и 13, в котором отображающее устройство (40) содержит множество систем (10, 12, 14, 16, 18) проецирования света, расположенных по краю области (42) отображения изображения.