ЛАЗЕРНЫЙ ПРОЕКТОР Российский патент 2017 года по МПК G02B27/18 

Предлагаемое устройство относится к наручным компьютерам.

Известно «УСТРОЙСТВО ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ И НОСИТЕЛЬ БРАСЛЕТНОГО ТИПА» US 2015054730 [2]. Браслет - устройство обработки информации, включающее в себя блок, сконфигурированный для ношения на запястье пользователя, проекционного устройства, выполненного с возможностью проецировать изображение на руке, на которой закреплено устройство, и блок управления, сконфигурированный для управления проекционным блоком таким образом, что по крайней мере одно из изображений, хранящихся в запоминающем устройстве, и изображение, которое поступает из внешнего устройства, проецируются на руке.

Недостатком устройства является повышенная сложность устройства.

Наиболее близким техническим решением является «НАРУЧНЫЙ ПРОЕЦИРУЮЩИЙ КОМПЬЮТЕР» RU ПМ 118451 [1], содержащий корпус с проектором. Для полного функционирования проектора необходим источник питания, источник излучения, оптический модуль, составленный из модулирующего элемента, например, в виде жидкокристаллической матрицы и фокусирующего элемента, например собирающей линзы.

Устройство обладает упрощенной конструкцией по сравнению с [2] благодаря отсутствию монитора.

Основным недостатком является низкая энергоэффективность, обусловленная оптическими потерями в стандартной оптике проектора. Недостатком устройства также является высокая сложность конструкции, обусловленная наличием сложной оптической системы проектора. Недостатком также являются повышенные массогабаритные показатели устройства.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение энергоэффективности, упрощение конструкции, улучшение массогабаритных показателей устройства.

Технический результат достигается тем, что лазерный проектор, содержащий корпус с источником питания, источником излучения, оптическим модулем, характеризуется тем, что в качестве источника излучения используют полупроводниковый лазер, а в качестве оптического модуля используют набор предварительно изготовленных голограмм, механически перемещаемых в поток излучения лазерного излучателя.

Голограммы можно размещать вдоль круга, а перемещение круга осуществлять с помощью шагового двигателя. Указанное выполнение позволит достаточно легко изготовить проектор из готовых узлов.

Голограмму можно изготавливать посредством голографической записи на фоточувствительный материал. Указанное выполнение позволит быстро изготовить набор голограмм из имеющихся материалов.

Устройство лазерного проектора, изготовленного по пп. 1-3, схематически показано на фиг. 1 (вид сбоку), фиг. 2 (вид спереди), фиг. 3 (вид сбоку в корпусе), фиг. 4 (вид сверху в корпусе), на фиг. 5 показан пример оптической схемы записи голограммы для устройства, где:

1 - лазерный источник;

2 - голограмма;

3 - плоскость проекции;

4 - шаговый двигатель;

5 - диск с голограммами;

6 - корпус;

7 - максимальная высота корпуса;

8 - ширина излучающего элемента;

9 - браслет;

10 - геометрическое расположение источника восстановления;

11 - фотопластина ПФГ-03М;

12 - широкоугольный объектив;

13 - фокусирующий объектив;

14 - микрообъектив расширения лазерного луча с пинхолом;

15 - амплитудный транспарант;

16 – диффузор;

17 – зеркала;

18 - светоделительный куб;

19 - He-Ne лазер.

Устройство действует следующим образом: лазерный источник 1, используя энергию источника питания (не показан), подсвечивает голограмму 2, изображение от голограммы формируется на плоскость проекции 3, способствуя визуализации информации, например, формируется «икона» сообщения о звонке на телефон. Плоскость проекции может находиться на запястье пользователя. При изменении информации, например, о принятии CMC-сообщения шаговый двигатель 4 поворачивает диск с голограммами 5 в соответствии с необходимой визуальной «иконой». Устройство может быть помещено в корпус 6 с максимальной высотой корпуса 7 и шириной излучательного элемента 8, например, в виде браслета 9.

Запись голограммы можно производить следующим образом: излучение от He-Ne лазера 19 делится светоделительным кубом 18, отражается от зеркал 17. Одна часть излучения проходит диффузор 16, фокусируется широкоугольным объективом 12, проходит амплитудный транспарант 15, попадает на фотопластину 11 с одной стороны. Другая часть излучения, проходя микрообъектив расширения лазерного луча с пинхолом 14, фокусируется, проходит фокусирующий объектив 13 и попадает на фотопластину 11 с другой стороны. Геометрическое расположение источника 10 восстановления показано. Амплитудный транспарант соответствует «иконе» проецируемого впоследствии изображения (картине) на руке.

Технический результат - повышение энергоэффективности достигается низкими потерями светового потока в оптическом модуле. Практически весь поток, излучаемый лазерным источником излучения, коллимируется линзой, входящей в состав лазерного излучателя, проходит сквозь голограмму и попадает в плоскость проекции.

Технический результат - упрощение конструкции достигается упрощением оптической схемы при достижении достаточно высоких показателей яркости и различимости визуального сообщения.

Технический результат - улучшение массогабаритных показателей - повышение компактности и снижение веса устройства достигается за счет отсутствия громоздких и массивных оптических преломляющих элементов. Голограмма перераспределяет поток света в пространстве и фокусирует поток одновременно.

Промышленное применение: устройство изготовлено и испытано в качестве макета и может с успехом применяться для изготовления устройств отображения информации потребителя путем экспонирования изображения, например, на часть руки или близлежащие предметы.

Заявленное изобретение относится к наручным компьютерам. Заявленный лазерный проектор содержит корпус с источником питания, источником излучения и оптическим модулем, причем в качестве источника излучения используют полупроводниковый лазер, а в качестве оптического модуля используют набор предварительно изготовленных голограмм, механически перемещаемых в поток излучения лазерного излучателя. Указанные голограммы размещают вдоль круга, а перемещение круга осуществляют с помощью шагового двигателя. Голограмму изготавливают посредством голографической записи на фоточувствительный материал. Технический результат - повышение энергоэффективности, упрощение конструкции, улучшение массогабаритных показателей устройства. 2 з.п. ф-лы, 5ил.

1. Лазерный проектор, содержащий корпус с источником питания, источником излучения, оптическим модулем, отличающийся тем, что в качестве источника излучения используют полупроводниковый лазер, а в качестве оптического модуля используют набор предварительно изготовленных голограмм, механически перемещаемых в поток излучения лазерного излучателя.

2. Проектор по п. 1, отличающийся тем, что голограммы размещают вдоль круга, а перемещение круга осуществляют с помощью шагового двигателя.

3. Проектор по п. 1, отличающийся тем, что голограмму изготавливают посредством голографической записи на фоточувствительный материал.