УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАПРАВЛЕННОГО АКТИВНОГО ПРОЕЦИРОВАНИЯ Российский патент 2017 года по МПК G08G1/09 G02F1/13 

Ссылка на родственную заявку

По настоящей заявке испрашивается приоритет в соответствии с предварительной заявкой США №61/595261, поданной 6 февраля 2012 г., все содержание которой включено в настоящую заявку посредством ссылки.

Область техники

Настоящее изобретение относится к области информационных указателей, а более конкретно - к области активных указателей, способных проецировать динамическую информацию на движущегося наблюдателя.

Уровень техники

На автодорогах и улицах присутствуют многочисленные информационные указатели, содержащие самую разнообразную информацию. В состав такой информации могут входить названия улиц/выездов, указания на расстояния и сведения о маршруте до точек назначения, сообщения о состоянии дорожного движения, правила дорожной безопасности (в том числе информация об ограничениях скорости, необходимости смены полос движения и т.д.), а также рекламная и другая информация.

Некоторые дорожные указатели представляют собой указатели с активным отображением, например, предупреждающие о заторах, ремонтных работах и авариях, имеющихся далее по ходу движения, с возможностью активного изменения и/или обновления отображаемой информации. Отображаемая информация может быть запрограммирована заранее и отображена без учета каких бы то ни было данных обратной связи, сообщающих о наличии на дороге транспортных средств, водители которых могут видеть и использовать такую информацию. Это может приводить к неоправданному энергопотреблению. Кроме того, такие указатели часто используют для проецирования информации ламбертовскую или другую аналогичную диаграмму направленности с большим телесным углом, что подразумевает неоправданное проецирование на обочины дороги или в вертикальном направлении, где потребность в таком проецировании отсутствует, так как в этих направлениях отсутствуют водители или пассажиры транспортных средств, способные использовать данную информацию. Такое ненаправленное проецирование может приводить к дополнительным непроизводительным расходам энергии.

Таким образом, существует потребность в активных средствах сигнализации, способных проецировать динамически изменяющуюся информацию в направлении приближающихся транспортных средств только в случае обнаружения таковых.

Раскрытие изобретения

Устройства и способы по настоящему изобретению обеспечивают устранение затруднений и недостатков, свойственных известным системам, следующим образом.

В соответствии с изобретением предлагается активный указатель, содержащий средства для определения местоположения одного или нескольких приближающихся транспортных средств, плоские средства для отображения неизменного или изменяющегося изображения в соответствии с приближающимся транспортным средством и средства активного проецирования отображаемого изображения, по существу, в направлении транспортного средства в соответствии с определенным местоположением.

В соответствии с одним из аспектов изобретения предлагается устройство для направленного активного проецирования, содержащее плоские средства отображения для отображения информационного изображения, причем плоские средства содержат прозрачные участки. Устройство для проецирования также содержит фокусирующие средства, расположенные вблизи плоских средств отображения. Кроме того, устройство для проецирования содержит несколько светоизлучающих средств, расположенных в виде матрицы в фокальной плоскости фокусирующих средств.

В соответствии с другим аспектом изобретения предлагается способ управления устройством для активного направленного проецирования света. Способ включает в себя инициализацию нескольких источников света, расположенных в фокальной плоскости линзы в выключенном состоянии. Способ также включает в себя определение уровня интенсивности падающего света при помощи датчиков, связанных с каждым из источников света. Способ дополнительно включает в себя выявление превышения уровнем интенсивности падающего света порогового уровня при помощи схемы, связывающей каждый из источников света с соответствующим ему датчиком. Кроме того, способ включает в себя включение источника света для освещения линзы в случае превышения уровнем интенсивности падающего света, определенным соответствующим датчиком, порогового уровня. Наконец, способ включает в себя выключение источника света в случае отсутствия превышения уровнем интенсивности падающего света, определенным соответствующим датчиком, порогового уровня.

В соответствии с дальнейшим аспектом изобретения предлагается устройство для направленного активного проецирования, содержащее плоский экран для отображения информационного изображения. Плоский экран содержит участки, допускающие прохождение света, и участки, блокирующие прохождение света. Устройство также содержит линзу, расположенную вблизи плоского экрана. Устройство дополнительно содержит несколько источников света, расположенных в виде матрицы в фокальной плоскости линзы.

Следует понимать, что в представленное в настоящем описании решение допускает и другие варианты осуществления, причем некоторые его элементы могут быть изменены различными образами, не выходя за рамки объема настоящего изобретения. Соответственно, приведенные чертежи и описание следует рассматривать как иллюстрирующие и не накладывающие каких-либо ограничений.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 представлены общие черты, свойственные возможным вариантам осуществления указателя, выполненного с возможностью проецирования информации в направлении движущегося транспортного средства, по настоящему изобретению.

Фиг. 2 иллюстрирует первый вариант осуществления устройства для направленного аксиального проецирования информации от указателя по настоящему изобретению.

Фиг. 3 иллюстрирует второй вариант осуществления устройства для направленного неаксиального проецирования информации от указателя по настоящему изобретению.

Фиг. 4 иллюстрирует третий вариант осуществления устройства для направленного неаксиального проецирования информации от указателя по настоящему изобретению.

Фиг. 5 иллюстрирует способ направленного проецирования информации от указателя в направлении одного или нескольких транспортных средств по настоящему изобретению.

На фиг. 6 представлен пример зависимости светимости программируемого указателя по настоящему изобретению от интенсивности падающего света от одного или нескольких приближающихся транспортных средств.

Осуществление изобретения

Приведенное ниже подробное описание, содержащее ссылки на прилагаемые чертежи, следует рассматривать как описание различных конфигураций, но не описание единственных конфигураций, в которых могут быть осуществлены описываемые в настоящем документе принципы. Подробное описание содержит конкретные элементы, приведенные для лучшего понимания различных принципов. Однако специалистам в данной области должно быть очевидно, что такие принципы могут быть осуществлены на практике и без использования этих конкретных элементов.

В соответствии с настоящим изобретением предлагается устройство для направленного активного проецирования, содержащее плоский экран для отображения информации или информационного изображения, один или несколько фокусирующих элементов или линз, расположенных вплотную к плоскому экрану или вблизи него, и один или несколько источников света. В некоторых вариантах осуществления источники света могут быть расположены в фокальной плоскости фокусирующих элементов в виде матрицы.

В общем случае плоский экран содержит прозрачные участки и, в частности, светопропускающие участки и участки, блокирующие светопропускание. Плоский экран может представлять собой статический экран, регулируемый пространственный модулятор света или их сочетание. Пространственный модулятор света может представлять собой жидкокристаллический экран и, в некоторых конкретных вариантах осуществления, световой затвор жидкокристаллического экрана.

Фокусирующие элементы или линзы могут быть осуществлены в различных видах, в том числе в виде пленарных линз Френеля, плосковыпуклых линз (или тонких плосковыпуклых линз) и их сочетаний.

Источник или источники света могут представлять собой один или несколько излучателей света.

Проекционное устройство также может содержать дополнительные компоненты, в том числе, но не исключительно, один или несколько фотодатчиков или фотоприемников, один или несколько светорассеивающих элементов, а также отдельные схемы или функциональные компоненты, описанные в настоящем документе.

Фотодатчики или фотоприемники, как правило, расположены в соответствии с расположением источника или источников света. В некоторых вариантах осуществления предусмотрено электрическое соединение или электрическая связь между фотодатчиками или фотоприемниками и источником или источниками света. В некоторых конкретных вариантах осуществления фотодатчики или фотоприемники расположены на определенном расстоянии от фокальной плоскости фокусирующих элементов или линз. В других вариантах осуществления настоящего изобретения источник(и) света и фотодатчик(и) или фотоприемник(и) могут быть выполнены совместно или интегрированы в виде единого элемента, в связи с чем они описаны в настоящем документе как «один и тот же элемент». Фотодатчики или фотоприемники могут быть выполнены с возможностью определения уровня освещенности светом, проходящим через фокусирующие элементы или линзы. В некоторых конкретных вариантах осуществления фотодатчик(и) или фотоприемник(и) соединены со схемой, выполненной с возможностью выявления превышения измеренным уровнем освещенности порогового уровня. Более конкретно, такая схема может быть выполнена с возможностью включения источника или источников света при наличии определенного ответного сигнала от фотодатчиков/фотоприемников для освещения плоского экрана и фокусирующих элементов или линз в случае превышения измеренным уровнем освещенности порогового уровня. Схема также может быть выполнена с возможностью выключения источника или источников света или перевода их в режим низкой светимости

Один или несколько светорассеивающих элементов, если их используют, могут быть предусмотрены в сочетании с плоским экраном, фокусирующими элементами или линзами и/или комплексом источников света.

В соответствии с настоящим изобретением также предлагаются способы управления устройствами для активного направленного проецирования. Данные способы включают в себя инициализацию одного или нескольких источников света, в общем случае находящихся в фокальной плоскости линзы в выключенном состоянии. Данные способы также включают в себя определение уровня падающего света при помощи датчиков, связанных с каждым из источников света. Данные способы дополнительно включают в себя выявление наличия или отсутствия превышения уровнем падающего света порогового уровня при помощи схем, соединяющей каждый из источников света с соответствующим связанным с ним датчиком. Данные способы также включают в себя включение источника света для освещения линзы в случае превышения уровнем падающего света, определенным соответствующим датчиком, порогового уровня и включение источника света в случае отсутствия превышения уровнем падающего света, определенным соответствующим датчиком, порогового уровня.

Ниже следует описание этих и других вариантов осуществления изобретения.

Общие черты описываемого устройства представлены со ссылками на фиг. 1. Транспортное средство 140 может приближаться к дорожному указателю 100. На наличие транспортного средства могут указывать фары 142 транспортного средства, освещающие дорогу, или же маяк 144, испускающий электромагнитное излучение какого-либо типа, например, инфракрасное, радиочастотное, радиолокационное, микроволновое, видимое световое или любое другое соответствующее электромагнитное излучение. В различных вариантах осуществления изобретения, описанных ниже, положение транспортного средства 140 и расстояние до него может определять система датчиков, выполненная в виде физически отдельного и съемного компонента указателя 100. В альтернативном варианте система датчиков может быть встроена в указатель 100, как описано ниже.

В варианте осуществления изобретения, проиллюстрированном на фиг. 2, дорожный указатель 100 содержит маску 110. Маска 110 может представлять собой пассивный пленочный диапозитив, содержащий, например, маршрутные указания, информацию о расстояниях и изображения. Диапозитив содержать фон единого цвета, на котором контрастным цветом нанесена информация, что типично для многих дорожных указателей. Например, в случае использования подсветки указателя белым светом пленочный диапозитив может содержать темный фон с белыми символами. В альтернативном варианте фон пленочного диапозитива может быть прозрачным, что создает белый фон указателя, а символы могут быть выполнены темными и/или цветными.

В альтернативном варианте маска 110 может представлять собой активный пространственный оптический модулятор, например, жидкокристаллический дисплей (ЖКД). В таком случае могут быть предусмотрены динамические изменения указателя в соответствии с изменениями информации, например, информации о состоянии дорожного движения или предупреждений об опасностях. В случае использования подсветки указателя белым светом маска 110 может содержать цветной диапозитив с темным и/или контрастным по яркости фоном.

Вблизи с маской 110 может быть расположена линза 105. Линза 105 предпочтительно может представлять собой линзу Френеля, т.е. линзу в виде тонкого листа, хорошо известную специалистам в данной области. В альтернативном варианте линза 105 может представлять собой тонкую линзу, предпочтительно плосковыпуклую линзу. В случае использования линзы Френеля линза 105 может быть расположена на малом расстоянии от маски 110. В соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения линза 105 и маска могут быть скреплены между собой, например, при помощи оптического клея, без изменения светопреломляющих образований, предусмотренных на поверхности линзы 105, предпочтительно расположенных на поверхности линзы, не приходящей в соприкосновение с маской. В случае использования плосковыпуклой линзы маска может быть предпочтительно прикреплена к плоской стороне такой плосковыпуклой линзы. Линза 105 имеет оптическую ось 106, перпендикулярную плоскости линзы 105 и проходящую через центр линзы 105. Характеристикой линзы является ее фокусное расстояние 107, такое, что параллельные лучи света, проходящие через линзу 105 в направлении, параллельном оптической оси 106 линзы, сходятся в точке 109 фокуса, расположенной в фокальной плоскости 104 на фокусном расстоянии 107 от плоскости 105 линзы. Соответственно, свет, исходящий из точечного источника, расположенного в точке 109 фокуса на оптической оси 106 линзы, выходит с противоположной стороны линзы в виде коллимированных лучей, параллельных оптической оси 106.

Источник 120 света может быть единым светоизлучающим устройством, например, светодиодом (LED) высокой яркости, или другим эквивалентным излучателем света. В таком случае, поскольку источник приближен к точечному, происходит проецирование коллимированных лучей. В альтернативном варианте источник света может представлять собой группу светоизлучающих устройств, причем происходит проецирование лишь приблизительно коллимированных лучей, расходящихся под некоторым углом в соответствии с хорошо известными законами оптики.

Как помещение маски 110 между линзой 105 и аксиальным источником 120 света, так и помещение линзы 105 между маской 110 и аксиальным источником 120 света дают, по существу, один и тот же результат, который состоит в проецировании пучка по существу параллельных лучей света, отфильтрованных изображением, существующим на маске 110.

Дорожный указатель 100 может дополнительно содержать один или несколько источников 120' света, расположенных в фокальной плоскости 104 на некотором расстоянии от оптической оси, как показано на фиг. 3. Когда источник 120' света освещает маску 110 и линзу 105 при выключенном аксиальном источника 120 света, с дальней от источника стороны линзы 105 и маски 110 выходит пучок световых лучей, направленных под углом к оптической оси 106 и параллельных направлению 106' проецируемого пучка. Таким образом, проецируемый пучок, отфильтрованный маской 110, может быть контролируемо направлен в виде по существу коллимированного пучка путем избирательного включения источников 120, 120' света для освещения маски 110 и линзы 105. В таком случае наблюдатель, находящийся в коллимированном пучке проецируемого света наблюдает освещенный дорожный указатель 100.

Очевидно, что одновременное включение нескольких источников 120, 120' света позволяет формировать несколько пучков света для одновременного проецирования изображения маски 110 в нескольких направлениях, в результате чего несколько наблюдателей, каждый из которых находится в одном из нескольких коллимированных пучков проецируемой маски, могут наблюдать дорожный указатель в оптимальном освещении. В случае установки набора из нескольких источников 120, 120' света в фокальной плоскости 104 в виде матрицы дорожного указателя 100 возможно проецирование изображения маски 104 в нескольких направлениях в зависимости от того, какие именно источники 120, 120' света включены для освещения маски 110 и линзы 105.

На фиг.4 представлен пучок излучения от маяка 144 или фар 142 транспортного средства 140 (по фиг. 1), находящегося вблизи дорожного указателя 100, детектируемый одним или несколькими датчиками 130, расположенными вблизи источника 120' света, в соответствии с дальнейшим вариантом осуществления изобретения. Интенсивность света, поступающего от маяка или фар, может быть постоянной или модулируемой во времени для передачи информации от транспортного средства указателю. Так, может быть предусмотрена передача транспортному средству информации о точках обслуживания, например, заправочных станциях, ресторанах, гостиницах, достопримечательностях и т.п., позволяющая водителю и пассажирам транспортного средства принять решение об остановке на определенном выезде с дороги. Кроме того, передаваемая информация может содержать сведения о состоянии дороги, погодных условиях, участках дороги, закрытых для производства дорожных работ, или возможных вариантах объезда существующих по ходу движения заторов. Информация, передаваемая транспортному средству, также может быть использована для рекламы товаров и услуг, имеющих отношение к транспортному средству, например, связанных с его обслуживанием, или входящих в конкретную рекламную кампанию, спонсируемую поставщиком данных товаров или услуг. В рамках передаваемой информации водителю и пассажирам транспортного средства также могут быть предоставлены возможность выбора с последующим предоставлением более подробной информации по выбранным ими пунктам или перенаправления на соответствующие веб-сайты с использованием бортовой навигационной или развлекательной системы транспортного средства.

На достаточном расстоянии от дорожного указателя свет от маяка 144 или фар 142 может быть представлен в виде коллимированного или слабо расходящегося пучка. Таким образом, лучи света, падающие на дорожный указатель 100, по существу взаимно параллельны. Вследствие этого свет от транспортного средства 140 сфокусирован в фокальной плоскости в некоторой точке, которая может не лежать на оптической оси 106 линзы 105. Вблизи каждого из источников 120, 120' света в фокальной плоскости 104 может быть расположен соответствующий датчик 130. Кроме того, каждая соответствующая пара из датчика 130 и источника 120, 120' света может быть электрически связана таким образом, что включение источника 120, 120' света происходит только тогда, когда датчик регистрирует свет, интенсивность которого превышает пороговый уровень включения. Таким образом, происходит включение и участие в освещении маски 110 только тех источников 120, 120' света, соответствующие которым датчики 130 регистрируют сигнал от приближающегося транспортного средства с маяком 144 или фарами 142. Перемещение каждого из транспортных средств может вызывать активацию других пар источников света и датчиков, в результате чего проецируемые изображения маски сопровождают транспортное средство 140. Таким образом, управление направленным проецированием изображения дорожного указателя обеспечено на высоко распределенном и чрезвычайно простом уровне обработки информации. Другими словами, входной световой сигнал, регистрируемый каждым из датчиков 130, осуществляет управление выходным сигналом соответствующего источника 120, 120' света. Таким образом, обеспечено автоматическое слежение за множественными транспортными средствами и их освещение.

Следует отметить, что дорожный указатель может быть неосвещенным и не потреблять энергии свыше необходимой для приведения в действие схем датчиков, необходимых для включения источников 120, 120' света. Кроме того, эффективное направление света в направлении транспортных средств, оборудованных маяками 144 или фарами 142, обеспечивает снижение общего количества энергии, требуемой для освещения.

Обнаружение маяка 140 производят датчики, встроенные в дорожный указатель 100 или связанные с ним. Дорожный указатель 100 может дополнительно содержать источник света, освещающий встроенные маску светопередачи и линзу. Источник света может содержать один или несколько светоизлучающих устройств, которые могут быть включены индивидуально или совместно для освещения маски светопередачи и линзы. Свет, испускаемый такими элементами, может быть постоянным или модулированным во времени для передачи информации от указателя транспортному средству. Передаваемая информация может быть преобразуема в звуковой сигнал, посредством которого сведения, которые содержит указатель, могут быть прочитаны или объявлены водителю и пассажирам транспортного средства. Водитель и пассажиры транспортного средства могут получать в звуковой форме дополнительную более подробную информацию по выбранным ими пунктам при наличии возможности такого выбора, что позволяет пользователям прослушать сообщения о возможностях или развлечениях, имеющихся в ближайшей окрестности. Информация, содержащаяся в указателе, также может быть получена при помощи интеллектуальной электронной аппаратуры, например, смартфонов, планшетных компьютеров и т.п.

Линза может представлять собой единую линзу или матрицу линз, причем оптическая ось определена относительно центра такой линзы или каждой из линз. Оптическая ось каждой из линз предпочтительно может быть параллельна оптическим осям всех остальных линз. Линза может представлять собой линзу Френеля, выполненную в виде единой линзы или набора линз. В случае использования набора линз также может быть использован соответствующий набор источников света или наборов источников света с соответствующим им электронным оборудованием. Маска может представлять собой пассивную маску светопередачи, содержащую светопропускающие участки разных цветов и непрозрачные участки для формирования отображения информации, которая может содержать слова и/или изображения. Маска может представлять собой активный пространственный оптический модулятор, например, жидкокристаллический экран, причем изображение, отображаемое на маске, может быть изменяемо под управлением средств управления отображением изображения. В некоторых вариантах осуществления изобретения пространственный оптический модулятор содержит один или несколько жидкокристаллических оптических затворов. Маска также может быть выполнена в виде статического экрана.

В процессе работы в начале осуществления способа 500, проиллюстрированного на фиг. 5, источник света 120 выключен, т.е. не получает питания для осуществления освещения (модуль 510 способа) или работает в приглушенном фоновом режиме, который считают приемлемым в отсутствие сигналов от маяков или фар транспортных средств. В модуле 520 способа датчик 130 может принять световую энергию, поступающую от маяка 144 или фар 142 транспортного средства. В модуле 530 способа схема, связывающая источник 120 света с датчиком 130, сравнивает интенсивность сигнала маяка с заранее определенным пороговым значением, необходимым для включения источника света. В модуле 540 принятия решения, если зарегистрированная интенсивность не превышает порогового значения, принимают решение «НЕТ», и способ снова переходит к модулю 510 способа. Если интенсивность сигнала маяка превосходит пороговое значение, источник света включают в модуле 550, обеспечивая освещение линзы 105 и маски 110, и способ переходит к модулю 530, в котором изменяющуюся интенсивность сигнала маяка 144 сравнивают с пороговым значением.

В соответствии с другим вариантом осуществления изобретения вместо применения простой двоичной логической функции, описанной выше, может быть предусмотрена более сложная функция ответного освещения, определяющая зависимость интенсивности исходящего света, освещающего указатель, от интенсивности света, поступающего от приближающихся транспортных средств. Например, изменение освещенности указателя в зависимости от интенсивности света, поступающего от приближающихся транспортных средств, может быть определено функцией, представленной на фиг. 6. Также может быть предусмотрено использование для различных целей других подобных функций. Например, исходящее освещение может поочередно быть менее и более ярким по мере приближения транспортного средства (и, следовательно, увеличения яркости падающего света). Модуляция освещения такого рода может быть использована, например, для извещения о потенциально опасном положении по ходу движения.

В соответствии с другим вариантом осуществления изобретения для обеспечения по-видимому равномерного освещения указателя может быть предусмотрено предпочтительно равномерное освещение линзы Френеля/маски каждым из светодиодов. Для этого, например, перед каждым из светодиодов может быть предусмотрена соответствующая линза, или непрерывная листовая матрица линз, установленная перед матрицей светодиодов.

В соответствии с другим вариантом осуществления изобретения может быть предпочтительным плавное изменение освещенности указателя по мере перемещения маяка. Кроме того, в случае включения всех светодиодов может быть предпочтительным сплошное, лишенное разрывов, угловое распределение света, испускаемого указателем. В таком случае предпочтительно сведение падающего параллельного света на плоскости датчиков в световое пятно, размер которого больше или равен расстоянию между соседними датчиками (или соседними светодиодами). Такая конфигурация может быть получена с использованием сочетания характеристик линзы Френеля, характеристик графической пленки (маски), расположения матрицы светодиодов на небольшом расстоянии от фокальной плоскости и возможного размещения светорассеивающей пленки в некоторой точке оптического пути.

В соответствии с другим вариантом осуществления изобретения один или несколько из светодиодов источника света также могут выполнять функции светочувствительных датчиков при помощи оборудования, обеспечивающих переключение смещения напряжения на светодиодах, с испусканием света при прямом смещении напряжения и регистрацией света при обратном смещении напряжения. Для регулирования уровня освещенности в зависимости от интенсивности зарегистрированного света в частности, но не исключительно, может быть использована технология широтно-импульсной модуляции.

Дальнейшие применение и развитие данной технологии, несомненно, выявят многочисленные другие преимущества настоящего решения.

Следует понимать, что последовательность или иерархия этапов вышеописанных способов приведены в качестве иллюстрации примеров их осуществления. Подразумевается, что конкретные последовательность или иерархия этапов данных способов могут быть изменены на основе предпочтительных особенностей настоящего решения. В прилагаемых пунктах формулы изобретения элементы различных этапов представлены в порядке, приведенном в качестве примера и не накладывающем каких-либо ограничений, если обратное прямо не оговорено.

Вышеизложенное описание приведено для обеспечения возможности осуществления различных описанных в нем аспектов специалистом в данной области. Для специалиста в данной области должны быть очевидны различные возможные изменения данных аспектов, а описанные в настоящем документе общие принципы могут быть применены к вышеуказанным или другим аспектам. Таким образом, изобретение не ограничено описанными вариантами его осуществления, но распространяется на весь объем формулы изобретение, причем упоминание какого-либо элемента в единственном числе следует толковать не в смысле «один и только один», если это прямо не оговорено, а в смысле «один или несколько». Если обратное прямо не оговорено, термин «несколько» обозначает «один или несколько». Выражение «по меньшей мере один из», относящееся к перечню элементов, обозначает любые сочетания данных элементов, включая одиночные элементы. Например, выражение «по меньшей мере один из элементов a, b или с» охватывает следующие элементы и сочетания: а; b; с; а и b; а и с; b и с; и a, b и с. Все конструктивные и функциональные аналоги элементов различных вариантов осуществления, описанных во всем настоящем документе, известные или могущие впоследствии стать известными рядовым специалистам в данной области, явно включены в настоящее описание посредством ссылки и входят в объем формулы изобретения. Кроме того, никакие элементы, представленные в настоящем описании, не предназначены для публичного раскрытия независимо от наличия или отсутствия упоминания о таком раскрытии в формуле изобретения. Никакие элементы формулы изобретения не должны быть истолкованы в соответствии с абзацем шестым §112 раздела 35 Кодексом законов США, кроме случаев, в которых такой элемент явно описан с использованием выражения «средства для» или, в случае пункта формулы изобретения, описывающего способ, выражения «этап для».

Устройство для активного направленного проецирования содержит плоский экран для отображения информационного изображения. Устройство для активного направленного проецирования также содержит линзу Френеля, установленную вблизи плоского экрана, и набор источников света, расположенных в виде матрицы в фокальной плоскости линзы. Также устройство содержит фотоприёмники, установленные в сочетании с каждым источником излучения. Технический результат изобретения заключается в обеспечении возможности проецирования динамически изменяющейся информации в направлении приближающегося средства только в случае обнаружения такового. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Устройство для направленного активного проецирования, содержащее:

плоские средства отображения для отображения информационного изображения, причем плоские средства содержат прозрачные участки;

фокусирующие средства, расположенные вблизи плоских средств отображения;

несколько светоизлучающих средств, расположенных в виде матрицы в фокальной плоскости фокусирующих средств,

причем указанные светоизлучающие средства расположены как на оптической оси фокусирующих средств, так и на некотором расстоянии от этой оптической оси,

фоточувствительные средства, установленные в сочетании с каждыми из светоизлучающих средств,

причем фоточувствительные средства электрически связаны по меньшей мере с одними из светоизлучающих средств и выполнены с возможностью измерения уровня интенсивности света, проходящего через фокусирующие средства,

при этом фоточувствительные средства соединены со схемой, которая выполнена с возможностью определять превышение измеренным уровнем интенсивности света порогового уровня,

причем указанная схема выполнена с возможностью включения светоизлучающих средств для освещения плоских средств отображения и фокусирующих средств в соответствии с сигналом, получаемым от фоточувствительных средств, при превышении измеренным уровнем интенсивности света порогового уровня и выключения светоизлучающих средств или переключения их в режим низкой интенсивности в соответствии с сигналом, получаемым от фоточувствительных средств, при отсутствии превышения измеренным уровнем интенсивности света порогового уровня.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что фокусирующие средства представляют собой по меньшей мере плоскую линзу Френеля или плоско-выпуклую линзу.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что плоские средства отображения содержат плоский диапозитив, содержащий участки, допускающие прохождение света, и участки, блокирующие прохождение света.

4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что плоские средства содержат статические средства отображения.

5. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что плоские средства отображения представляют собой регулируемый пространственный оптический модулятор.

6. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что указанный оптический модулятор содержит жидкокристаллический экран.

7. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что каждые из нескольких светоизлучающих средств содержат одно или несколько светоизлучающих устройств.

8. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что дополнительно содержит рассеивающие средства, установленные в сочетании с плоскими средствами отображения, фокусирующими средствами и несколькими светоизлучающими средствами.

9. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что фоточувствительные средства расположены на определенном удалении от фокальной плоскости фокусирующих средств.

10. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что светоизлучающие средства и фоточувствительные средства представляют собой один и тот же элемент.

11. Способ управления устройством для активного направленного проецирования света, включающий в себя этапы, на которых:

инициализируют несколько источников света, расположенных в фокальной плоскости линзы в выключенном состоянии, причем указанные источники света расположены как на оптической оси линзы, так и на некотором расстоянии от этой оптической оси;

определяют уровень интенсивности падающего света при помощи датчика, связанного с каждым из источников света;

определяют, превышает ли уровень интенсивности падающего света пороговый уровень, при помощи схемы, связывающей каждый из источников света с соответствующим ему датчиком;

включают источник света для освещения линзы в случае превышения уровнем интенсивности падающего света, определенным соответствующим датчиком, порогового уровня и

выключают источник света в случае отсутствия превышения уровнем интенсивности падающего света, определенным соответствующим датчиком, порогового уровня.

12. Способ по п. 11, отличающийся тем, что источник света и датчик представляют собой один и тот же элемент.