Проекционное устройство и способ создания иллюзии по методике “pepper` s ghost”

Номер патента: 8990

Опубликовано: 26.10.2007

Авторы: Рок Джеймс, О'коннелл Ян

Скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Устройство для проецирования изображения, содержащее проектор, рамку, источник света и, по меньшей мере, частично прозрачный экран,

причем рамка располагается так, чтобы экран был натянут таким образом, чтобы его натяжение могло регулироваться во множестве положений вдоль по меньшей мере одного края указанного экрана,

источник света располагается так, чтобы освещать по меньшей мере часть устройства;

при этом экран наклонен под углом относительно плоскости излучения света от проектора и экран имеет переднюю поверхность, расположенную так, что свет, излучаемый проектором, отражается от нее, и

проектор располагается так, чтобы проецировать изображение таким образом, что свет, формирующий изображение, падает на экран и при этом создается мнимое изображение за счет света, отраженного от экрана, причем мнимое изображение оказывается расположенным за экраном.

2. Устройство по п.1, в котором экран прикрепляется к рамке на верхних и/или нижних краях.

3. Устройство по любому из пп.1 или 2, в котором рамка содержит первый и второй поддерживающие элементы, расположенные так, чтобы между ними в виде сэндвича закреплялась часть края экрана.

4. Устройство по любому из предшествующих пунктов, в котором по меньшей мере один из первого и второго поддерживающих элементов содержит абразивное покрытие, предназначенное для контакта с экраном.

5. Устройство по любому из предшествующих пунктов, в котором по меньшей мере один из первого и второго поддерживающих элементов прикрепляется к растягивающим ремням.

6. Устройство по п.5, в котором первый и второй поддерживающие элементы содержат соответствующие отверстия, расположенные таким образом, что они совместимы с соответствующими отверстиями экрана.

7. Устройство по п.6, в котором отверстия расположены так, чтобы принимать фиксирующие средства, чтобы фиксировать экран между первым и вторым поддерживающим элементом.

8. Устройство по одному из пп.5 или 7, в котором растягивающие ремни прикрепляются к конструкции из стержней или фиксированной точке крепления, расположенной на постоянной конструкции, такой как стена, пол или потолок, они регулируются таким образом, что натяжение экрана внутри конструкции из стержней может изменяться вокруг периферии экрана.

9. Устройство по п.8, в котором поддерживающие элементы, по существу, параллельны стержням, составляющим конструкцию.

10. Устройство по любому из предшествующих пунктов, в котором экран представляет собой фольгу.

11. Устройство по любому из предшествующих пунктов, в котором экран наклонен под углом приблизительно 45ш к плоскости излучения от проектора.

12. Устройство по любому из предшествующих пунктов, в котором источник света расположен позади экрана, вдоль верхнего края рамки и/или вдоль любой стороны сцены.

13. Устройство по любому из предшествующих пунктов, которое содержит пигментированный отражательный элемент на оптическом пути между объективом проектора и экраном.

14. Устройство по п.13, которое содержит зеркальную поверхность с регулируемым углом наклона на оптическом пути между объективом проектора и пигментированным отражательным элементом.

15. Устройство по п.13 или 14, в котором пигментированный отражательный элемент наклонен под углом к плоскости излучения от проектора.

16. Устройство по п.15, в котором угол наклона указанного элемента по отношению к плоскости излучения от проектора изменяется.

17. Устройство по любому из пп.13-16, в котором пигментированный отражательный элемент содержит множество частей, каждая из которых имеет независимо изменяемый угол наклона по отношению к оси, перпендикулярной плоскости излучения от проектора.

18. Устройство по любому из предшествующих пунктов, которое содержит по меньшей мере один неизлучающий элемент в ответ на управление процессора.

19. Устройство по п.18, в котором по меньшей мере один неизлучающий элемент формирует маску, установленную для получения области на экране, на которую не проецируется изображение.

20. Способ обеспечения рамки и экрана по любому из предшествующих пунктов, содержащий этапы:

(I) расположение рамки на ряде подъемных средств;

(II) прикрепление опорных частей к рамке;

(III) увеличение высоты подъемных средств;

(IV) добавление дополнительных опорных частей;

(V) прикрепление нижнего края экрана к первому поддерживающему элементу на нижней, расположенной сзади части рамки;

(VI) поднятие верхнего края экрана до соседней верхней передней части рамки и

(VII) прикрепление верхнего края экрана ко второму поддерживающему элементу на верхней передней части рамки.

21. Способ по п.20, содержащий удержание экрана в положении, использующем соответствующие фиксирующие средства, проходящие через любой или каждый из соответствующих поддерживающих элементов и экран, и соответствующие блокирующие средства, предназначенные для закрепления соответствующих фиксирующих средств в требуемом положении.

22. Способ по любому из пп.20 или 21, содержащий прикрепление растягивающих средств к любому или обоим соответствующим поддерживающим элементам.

23. Способ по п.22, содержащий прикрепление растягивающих средств вблизи, по меньшей мере, от некоторых соответствующих фиксирующих средств.

24. Способ по п.22 или 23, содержащий прикрепление растягивающих средств, связанных с поддерживающим элементом, прикрепленным к нижнему краю экрана, к нижней задней части рамки на этапе (V).

25. Способ по п.22 или 23, содержащий прикрепление растягивающих средств, связанных с поддерживающим элементом, прикрепленным к верхнему краю экрана, к верхней передней части рамки на этапе (VII).

26. Способ по любому из пп.22-25, содержащий обеспечение растягивающих элементов в форме ремней с запором.

27. Способ по любому из пп.22-26, содержащий растягивание каждого из растягивающих средств таким образом, что экран является плоским и, по существу, свободным от складок.

28. Рамка и экран, сконструированные в соответствии с любым из пп.20-27.

Рисунок 1

 

Текст

Смотреть все

008990 Данное изобретение относится к проекционному устройству и способу. Более конкретно, но не исключительно, оно относится к проекционному устройству, расположенному так, чтобы проецировать изображение объекта на наклонный, частично отражающий экран таким образом, чтобы получить ложное восприятие глубины, и способу конструирования такого устройства. Проецирование изображения на частично отражающий экран таким образом, что его видит наблюдатель, расположенный перед экраном, известно как проецирование на основе иллюзионной методикиPepper's Ghost, которая используется в ярмарочных представлениях. Она стала применимой для публичных и рекламных представлений, когда ведущий находится позади наклонного, частично отражающего экрана, обычно из натянутой фольги, на который проецируется изображение, например, автомобили по меньшей мере через одну отражающую поверхность, см., например, Европейский патент 0799436. Расположение ведущего позади проецируемого изображения имеет ряд внутренних преимуществ по сравнению с другими системами, где ведущий стоит перед экраном,немаловажным при этом является тот факт, что ведущий не закрывает проецируемое изображение, когда проходит мимо проецируемого изображения. Кроме того, использование наклонного экрана приводит к тому, что наблюдатель воспринимает изображение как имеющее глубину, отличную от просто двумерного изображения, например, кажется, что автомобиль вращается на поворотном стенде. Однако современные проекционные устройства действительно имеют ряд связанных с ними проблем, например, сложным может оказаться закрепление фольги, что, в свою очередь, приводит к неравномерному натяжению фольги и складках на фольге, что снижает видимое качество изображения, проецируемого на фольгу. Также, при закреплении фольги, фольга может укладываться на свободную от пыли, чистую часть ткани или пластика, которая больше фольги, для предотвращения прилипания к фольге частиц, такие частицы могут поцарапать поверхность фольги и ухудшить видимое качество проецируемого изображения или действовать как рассеивающие центры, за счет которых рассеивается проецируемое излучение, из-за чего ухудшается видимое качество изображения, поскольку рассеянное излучение не влияет на улучшение наблюдаемого изображения. Также иллюзия Pepper's Ghost основана на отраженном изображении, сформированном светом,контрастирующим с его непосредственным окружением и фоном. Чем интенсивней отраженное изображение, тем более сплошным выглядит отраженное изображение, тем более живыми будут его цвета, и оно будет хорошо видимым для публики. При условиях, когда ведущий может не иметь возможности регулировать высокий уровень окружающего света перед фольгой, например, при выступлении на ярмарочном представлении, высокий уровень окружающего света приводит к значительным уровням отражения окружающего света от экрана, что уменьшает интенсивность отраженного изображения на заднем фоне. При таких условиях требуется проектор с большой яркостью (8000 люменов+). Однако использование проектора с большой яркостью приводит к попаданию нежелательного излучения на проекционную поверхность и отражению через фольгу, в результате появляется молочная окраска на сцене и вокруг области, в которой появляется отраженное изображение. Другая проблема, связанная с современными проекционными устройствами, состоит в том, что проекторы, используемые в таких устройствах, являются очень мощными, обычно от 8000 до 27000 люменов и, следовательно, они проецируют значительную часть излучения в те области изображения, где не существует объекта внутри изображения. Эта особенность проекторов приводит к низкой степени контрастности и появлению распределения молочной окраски на части пленки, на которой проектор создает изображение, при его включении. Ясно, что молочная окраска (оттенок) является нежелательной,поскольку она ухудшает восприятие наблюдателя, которому должно казаться, что экрана не существует. Уровень молочной окраски по отношению к яркости изображения, по меньшей мере, частично определяется уровнем степени контрастности, предлагаемым проекционным устройством. Чем выше степень контрастности, тем ярче может быть изображение по отношению к уровню яркости молочной окраски. Даже проекторы с такой высокой степенью контрастности, как 3000:1, еще излучают свет, дающий молочную окраску, при использовании их по методике Pepper's Ghost. Еще одной проблемой, связанной с некоторыми проекторами, является эффект трапецеидального искажения растра, когда при искажении, обычно удлинении, получаются изображения (наверху и внизу) благодаря угловому проецированию. Это является особенно важным в том случае, если имеет значение восприятие глубины. Решение, используемое в современных, дорогостоящих проекторах, состоит в применении цифровой коррекции трапецеидальных искажений. Однако, более старые, менее дорогие или некоторые специальные проекторы с высокой четкостью не используют такую цифровую коррекцию трапецеидальных искажений и, следовательно, их трудно сконфигурировать для использования с современными проекционными системами. Проекторы с высокой четкостью (HD) не допускают настройку трапецеидальных искажений, потому что когда предпринимается коррекция трапецеидальных искажений в комбинации с увеличением числа пикселей по краю изображения, это приводит к тому, что пиксели около края изображения начинают спрессовываться. Кроме того, при обработке движущихся изображений проекторы с высокой четкостью ухудшают скорость обработки для данного проектора. Когда мощность обработки используется как для проведения коррекции трапецеидальных искажений, так и для обработки движущихся изображений, наблюдатель видит, что изображение дергается в некоторые мо-1 008990 менты времени, это эффект, называемый засорением. В общем, можно сказать, что использование электронной коррекции трапецеидальных искажений для изменения видеоизображения будет приводить к ухудшению качества картинки по сравнению с изображением, которое не подвергалось такому процессу. Кроме того, современные системы не дают возможность проецируемым изображениям исчезать и вновь появляться позади объемного трехмерного объекта, расположенного на сцене, поскольку сцена находится перед ведущим, ближе всего к публике. В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения предусмотрено проекционное устройство для проецирования изображения, содержащее проектор, рамку, и, по меньшей мере, частично прозрачный экран, при этом рамка располагается так, чтобы сохранять экран натянутым, экран наклонен под углом по отношению к плоскости излучения света, идущего от проектора; экран имеет переднюю поверхность, расположенную так, что свет, излучаемый проектором, отражается от нее; и проектор устанавливается так, чтобы проецировать изображение, при этом световое излучение,формирующее изображение, падает на экран, за счет света, отраженного от экрана, создается мнимое изображение, причем оказывается, что мнимое изображение располагается за экраном. Такое устройство имеет преимущество по сравнению с другими современными известными из уровня техники системами, состоящее в том, что нет необходимости покрывать экран дорогостоящим,частично отражающим покрытием, может быть использована угловая зависимость отражательной способности прозрачных диэлектрических материалов для получения частичного отражения проецируемого изображения. Таким образом, это устройство упрощает изготовление таких систем и также уменьшает стоимость их производства. Кроме того, использование рамки освобождает экран от необходимости фиксации непосредственно на потолке или на полу, и, следовательно, увеличивает эффективность устройства по сравнению с системами предшествующего уровня техники. Экран может быть сделан из фольги. Фольга может быть свернута вокруг цилиндра, когда она не используется. Экран может быть наклонен под углом приблизительно 45 к плоскости излучения от проектора. Экран может содержать частично отражающий слой на передней поверхности. Использование экрана из фольги уменьшает вес устройства, что позволяет легко транспортировать устройство между различными местами. Сворачивание фольги в рулон на цилиндре, когда она не используется, служит для защиты фольги от повреждения в ходе транспортировки и также позволяет легко транспортировать устройство с одного места на другое. Использование частично отражающего экрана увеличивает долю излучения, отраженного от экрана, и может увеличивать глубину изображения, воспринимаемую публикой. Экран может прикрепляться к рамке на верхнем или нижнем краю. Рамка может содержать первый и второй поддерживающие элементы, расположенные так, чтобы часть края экрана располагалась между ними в виде сэндвича. По меньшей мере один из двух поддерживающих элементов может содержать абразивное покрытие, обычно наждачное покрытие, предназначенное для контакта с экраном. Первый и второй поддерживающие элементы могут содержать соответствующие отверстия, которые могут располагаться так, чтобы сочетаться с отверстиями в соответствующих зажимах зажимных элементов, прикрепленных к стягивающим ремням, причем отверстия могут быть расположены так, чтобы принимать фиксирующие средства и зажимать экран между первым и вторым поддерживающими элементами. Стягивающие ремни могут прикрепляться к конструкции из стержней и могут регулироваться таким образом,что натяжение экрана внутри конструкции из стрежней может изменяться вокруг периферии экрана. Предпочтительно поддерживающие элементы, по существу, параллельны стержням, содержащим конструкцию. Использование конструкции с изменяемым натяжением позволяет минимизировать складки на экране, и в идеале исключить их для получения гладкой поверхности, на которую может быть спроецировано изображение. Абразивная поверхность по меньшей мере на одном из поддерживающих элементов увеличивает сцепление между поддерживающим элементом и экраном, и тем самым уменьшается вероятность выскальзывания экрана при удерживании его с помощью поддерживающего элемента. Устройство может содержать пигментированный отражательный элемент на оптическом пути между проектором и экраном. Пигментированный элемент может отражать только часть видимого спектра излучения, обычно пигментированный элемент кажется наблюдателю серым или белым. Было обнаружено, что использование серого отражательного элемента на оптическом пути между проектором и экраном ослабляет контур отражательного элемента на экране по сравнению с вариантом,когда используется белый отражательный элемент, и также снижает уровень молочной белой окраски,связанной с излучением от проектора, когда нет изображения объекта, которое проецируется. Пигментированный отражательный элемент может быть наклонен под углом по отношению к плоскости излучения от проектора. Угол наклона элемента по отношению к плоскости излучения от проектора может изменяться. Элемент может содержать множество частей, каждая из которых может иметь независимо изменяемый угол наклона по отношению к плоскости излучения от проектора. Наклон отражательного элемента может скомпенсировать, по меньшей мере, частично, и, в некото-2 008990 рых случаях, полностью, трапецеидальное искажение. Изменение угла наклона или расстояния для отражательного элемента позволяет изменять кажущуюся глубину и/или положение объекта, при проецировании на экран. Это происходит потому, что мнимое изображение возникает за экраном, поскольку действительное изображение возникает перед экраном. Это может быть отражательное устройство, обычно зеркало, расположенное так, чтобы направлять световое излучение от проектора на отражательный элемент. Обычно отражательное устройство монтируется на верхней части рамки. Отражательный элемент может быть параллелен или по существу параллелен отражательному устройству. В некоторых вариантах осуществления изобретения проектор может быть закреплен на верхнем стержне рамки и выровнен по горизонтали, обычно свет, излучаемый проектором, направляется на отражательное устройство. Такая конструкция обеспечивает коррекцию трапецеидальных искажений, достигаемую за счет наклона экрана и отражательного элемента, и особенно полезной, когда используется проектор с высокой четкостью, для компенсирования трапецеидального искажения без использования мощности проектора. Отражательный элемент может содержать маску, соответствующую кажущемуся (видимому для публики) положению подставки на экране. Обычно маска поглощает световое излучение по меньшей мере части видимого спектра, и предпочтительно маска будет черной. Маска может быть расположена так, чтобы получить область на экране, на которую не проецируется изображение. Маска может изменяться по форме и протяженности, например, за счет использования скользящего элемента, который смещается в разные стороны от определенного положения на отражательном элементе. Маска может использоваться для создания иллюзии исчезновения и повторного появления предмета позади подставки, которая расположена на сцене, либо позади экрана, либо перед экраном. Устройство может содержать источник света, расположенный так, чтобы избирательно освещать область сцены, содержащую подставку. Источник света может быть источником дневного света. Освещение подставки делает подставку более заметной, она лучше различается по сравнению с темным, обычно черным, задним фоном. Это усиливает трехмерный эффект проецируемого изображения, взаимодействующего с подставкой. Также направление яркого света на подставку служит для уменьшения степени контрастности проецируемого на подставку изображения, которая обычно остается слегка заметной, даже когда используется маска в тени подставки на отражательном элементе, таким образом улучшается иллюзия исчезновения проецируемого изображения позади подставки. Устройство может содержать источник света, расположенный так, чтобы освещать по меньшей мере часть сцены. Источник света может располагаться с тыльной стороны экрана, обычно вдоль верхнегокрая рамки и/или вдоль любой стороны сцены. Устройство может содержать множество источников света. Устройство может содержать пульт светорежиссера, оборудованный устройствами для плавного выведения уровня сигнала, расположенными так, чтобы регулировать уровень каждого источника света или средствами выбора, установленными для избирательного управления подачей мощности к каждому источнику света. Такой источник света используется, чтобы уровни цвета и света той области, которая непосредственно окружает изображение, созданное по методике Pepper's ghost, задний фон сцены, могли наилучшим образом соответствовать цвету заднего фона проекционной поверхности, исключая область, на которой получается изображение. Таким образом уменьшается молочная окраска, воспринимаемая публикой. Использование множества источников света увеличивает однородность освещения сцены для создания эффекта, аналогичного попаданию на проекционный экран пучка света, излученного проектором. При управлении каждым источником света по отдельности уровни света на сцене могут подбираться близкими к уровням света, которые продиктованы проведением представления, или уровнями нежелательного излучения, попадающего на проекционную поверхность экрана. Проекционное устройство может содержать стандартный проектор, например, JVC ML4000 илиBarco G5. С другой стороны, проектор может содержать жидкокристаллический (LCD) или телевизионный дисплей. Дисплей может содержать по меньшей мере один элемент, установленный так, чтобы он не излучал в ответ на управление процессора. По меньшей мере один элемент может формировать маску,установленную для получения области на экране, на которую не проецируется изображение. Маска может соответствовать форме и расположению подставки на сцене. Подставка может быть трехмерной. В соответствии со вторым аспектом настоящего изобретения предусмотрен способ создания проекционного устройства, содержащий этапы:(I) расположение рамки на ряде подъемных средств;(II) прикрепление опорных частей к рамке;(III) увеличение высоты подъемных средств;(IV) добавление дополнительных опорных частей;(V) прикрепление нижнего края экрана к нижней, расположенной сзади части рамки;(VI) поднятие верхнего края экрана до соседней верхней передней части рамки; и(VII) прикрепление верхнего края экрана к верхней передней части рамки. Способ может содержать обеспечение подъемного средства в форме подъемника.-3 008990 Способ может содержать обеспечение экрана в виде пленки. Способ может содержать удаление рулона пленки экрана из защитного цилиндрического кожуха. Способ может содержать раскатывание экрана на свободной от пыли защитной пластине. Способ может содержать размещение нижнего края экрана между зажимами первого поддерживающего элемента и, кроме того, может содержать закрепление экрана в положении, использующем фиксирующие средства, проходящие через поддерживающий элемент и экран, и стопорные средства,установленные для закрепления фиксирующих средств, которые устанавливаются для закрепления стопорных средств в этом положении. Способ может содержать обеспечение фиксирующего средства в форме болта и стопорного средства в форме гайки. Способ может содержать прикрепление растягивающего элемента к поддерживающему элементу,находящемуся рядом, по меньшей мере, от фиксирующих средств. Способ может содержать прикрепление растягивающего элемента к нижней задней части рамки. Способ может содержать прикрепление второго поддерживающего элемента к верхнему краю экрана из пленки, обычно выполненное таким же образом, как и прикрепление первого поддерживающего элемента к нижнему краю. Способ может содержать прикрепление растягивающего элемента ко второму поддерживающему элементу. Способ может содержать обеспечение растягивающих элементов в форме ремней с запорами. Способ может содержать прикрепление троса ко второму поддерживающему элементу и прохождение троса над верхней рамкой, использование троса на этапе (VII) для поднятия экрана. Способ может содержать натягивание каждого из растягивающих элементов таким образом, что экран является плоским и, по существу, свободным от складок. Способ может содержать зависимость проектора от верхней рамки. Способ может содержать размещение пигментированной отражательной панели между экраном и передним краем рамки. Способ может содержать отражение света, излучаемого проектором, от панели на экран. Способ может содержать формирование рамки на основе стержней. В соответствии с третьим аспектом настоящего изобретения предусмотрено проекционное устройство, сконструированное в соответствии со вторым аспектом настоящего изобретения. Теперь изобретение будет описано только с помощью примера со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых фиг. 1 представляет собой схематичное представление первого варианта реализации проекционного устройства в соответствии по меньшей мере с одним аспектом настоящего изобретения; фиг. 2 - вид сбоку проекционного устройства с фиг. 1, показывающий пигментированный отражательный элемент в первом и втором положениях; фиг. 2 а - схематичное представление альтернативного расположения при проецировании, подходящего для использования с устройством по фиг. 1 и 2; фиг 3 - схематичное представление второго варианта осуществления проекционного устройства в соответствии по меньшей мере с одним аспектом настоящего изобретения; фиг. 4 - вид в перспективе расположения экрана при его фиксации согласно фиг. 1, 2 и 3; и фиг. 5 - схематичный вид проекционного устройства, сконструированного в соответствии со вторым аспектом настоящего изобретения. Теперь со ссылкой на фиг. 1, 2 и 4 проекционное устройство 100 содержит рамку 102 в форме коробки, сформированной из стержней 104, проектор 106, поддерживающую рамку 108, экран 110, удерживаемый внутри поддерживающей рамки 108 и отражательную пигментированную панель 112 серого цвета. Проектор 106 опирается на передний верхний поперечный стержень 104 а рамки 102 в форме коробки. Панель 112 лежит ниже проектора 106, на основании рамки 102 в форме коробки. Экран 110 наклонен под углом приблизительно 45 к горизонтали, и передний край экрана 110 находится приблизительно у переднего верхнего поперечного стержня 104 а рамки 102 в форме коробки, и задний край экрана находится приблизительно у сцены 109, которая находится за задней частью рамки 102 в форме коробки. Экран 110 обычно представляет собой полимерную фольгу, которая может иметь множество отражающих покрытий на передней лицевой поверхности фольги. Экран 110 остается внутри рамки 102 в форме коробки с помощью растягивающих ремней 114, прикрепленных к рамке 102 в форме коробки, и верхним и нижним краям экрана 110. На свободном конце каждого из растягивающих ремней 114 находится пара крепежных зажимов 116, которые имеют проходящие через них соответствующие отверстия 118, 120. Лицевые части зажимов 116 опционально покрываются абразивом 121, таким, как наждачная бумага, для увеличения сцепления зажимов 116 с экраном 110. Края экрана 110 расположены между зажимами 116, и болт 122 проходит через отверстия 118, 120 и экран 110. Гайка 124 навинчивается на болт 122 и затягивается для удержания экрана 110 между зажимами 116. Растягивающие ремни 114 проходят через стержни 104 и затягиваются на основе трения с использованием затягивающей пряжки 128. Каждый из растягивающих ремней 114 может быть затянут или ослаблен индивидуально так, чтобы-4 008990 обеспечивать возможность приложения равномерного натяжения по всей поверхности экрана 110, в результате чего удаляется, а в идеале исключается формирование складок на экране 110, которые ухудшают качество изображения, проецируемого на экран 110. Отражательная панель 112 лежит ниже проектора 106, по соседству с нижним передним поперечным стержнем 104b рамки 102 в форме коробки. Проектор 106 направляется так, что свет, излучаемый проектором 106, падал на отражательную панель 112. Панель 112 наклонена таким образом, что свет,излучаемый проектором 106, отражается вверх от панели 112 на экран 110. Использование серой, или подругому окрашенной панели 112 уменьшает молочную окраску, связанную с излучением от проектора в том, случае, когда нет проецируемого изображения. Часть проецируемого света, попадающего на экран 110, отражается от передней поверхности экрана 110, которая может быть видна публике. Ведущий на сцене 109 позади экрана 100 также может быть виден публике, но это не мешает видеть публике изображение. Панель 112 присоединяется к шарнирному средству 130 вдоль его заднего края. Шарнирное средство 130 позволяет поднимать и опускать панель 112, обычно являясь гидравлической платформой 132,управляемой компьютером 134, для того, чтобы компенсировать трапецеидальные искажения. С другой стороны, панель 112 может подниматься и опускаться с помощью человека, натягивающего ремень, или электрического двигателя для поднятия и опускания панели. Поднятие и опускание панели 112 также позволяет публике воспринимать глубину расположения на сцене элемента проецируемого изображения, которая изменяется при изменении высоты элемента изображения на экране 110. Предусмотрено, что панель 112 может содержать ряд отдельных частей, каждая из которых может подниматься и опускаться по отдельности для того, чтобы обеспечить возможность изменения воспринимаемой глубины отдельного элемента изображения независимо от других элементов изображения. Неотражающая маска 136 в форме подставки 138, в этом примере - камень, расположена на панели 112. Подставка 138 располагается на сцене 109, обычно позади экрана 110. Маска 136 расположена так,что панель 112 затенена в области, соответствующей той, где расположена подставка 138 по отношению к экрану 110. Это расположение маски 136 и подставки 138 приводит к тому, что изображение или часть изображения, проецируемая на экран 110, кажущаяся исчезающей как изображение или часть изображения, проходит над подставкой 138 и вновь появляющееся изображение или часть изображения проходит над подставкой 138, поскольку маска 136 препятствует отражению света от области экрана 110, соответствующей расположению подставки 138. Маска 136 может изменяться по размеру и форме, например, с помощью скользящей панели, которая перемещается между различными положениями и изменяется в размере в соответствии с размером подставки 138. Это также позволяет изменять восприятие глубины подставок, поскольку их очевидное воздействие на изменяемую глубину элементов изображения, как обсуждалось здесь выше, может изменяться подходящим образом, например, камень данного размера будет затемнен пропорционально больше для дальнего изображения, чем тот же камень для ближнего изображения. Источник 140 света устанавливается на рамке 102 в форме коробки и освещает подставку 138 для уменьшения воздействия любого остаточного излучения, отраженного от панели 112 на подставку. Со ссылкой на фиг. 2 а, альтернативная компоновка 200 при проецировании, подходящая для использования с устройствами согласно фиг. 1 и 2, с дополнительным стержнем, содержит проектор 106,опирающийся на стержень 202 перед экраном 110, наклонное зеркало 204 с изменяемым наклоном, опирающееся на второй стержень 206 перед проектором 110. Проектор 106 проецирует изображение на зеркало 204 таким образом, что изображение проецируется на отражательную панель 112 и на экран 110. Зеркало 204 обычно расположено перпендикулярно панели 112, и в тех вариантах осуществления, где панель 112 имеет изменяемый угол наклона, зеркало 204 обычно будет прикрепляться к направляющей синхронно с любым изменением угла наклона панели 112. Следует учитывать, что термин зеркало используется здесь для описания любой отражающей поверхности, которая отражает, по существу, весь свет, попадающий на него, обычно свыше 50%, предпочтительно свыше 80%. Теперь со ссылкой на фиг. 3, проекционное устройство 300, по существу, аналогично устройству согласно фиг. 1 и 2, соответственно идентичные части этих фиг. 1 и 2 соответствуют аналогичным позициям фиг. 3, измененным на цифру 3 в разряде сотен. Проекционный экран 306 находится перед экраном 310, вблизи от нижнего переднего поперечного стержня 304b. Проекционный экран 306 обычно представляет собой экран с жидкокристаллическим дисплеем (LCD) или телевизионный экран. Проекционный экран 306 проецирует изображение вверх, на переднюю поверхность экрана 310. Использование проекционного экрана 306 удаляет трапецеидальные искажения, связанные с традиционными проекторами. Маска 336 может быть сформирована на экране с помощью компьютера 340 для управления проекционным экраном 306, затемнения подходящей части проекционного экрана 306 с помощью электроники. Это отменяет необходимость создания физической маски. Компьютер 340 может использоваться для переключения областей проекционного экрана 306, которые не содержат часть изображения, которое-5 008990 проецируется, это уменьшает молочную окраску, связанную с такими областями, когда используются традиционные проекторы. Также использование компьютера 340 для управления проекционным экраном 306 совместно с изменением размера изображения по отношению к перемещению изображения позволяет легко масштабировать изображение и располагать его на проекционном экране 306 для улучшения восприятия публикой глубины и перемещения проецируемого изображения с использованием известной методики обработки изображения. С другой стороны, проекционный экран 306 или части проекционного экрана 306 могут подниматься и опускаться при управлении с помощью компьютера 340 для улучшения восприятия публикой глубины проецируемого изображения. Теперь со ссылкой на фиг. 5, рамка 500 из стержней в форме коробки содержит квадратную верхнюю конструкцию 502 из стержней и опорные стержни 504. При конструировании рамки 500 верхняя конструкция 502 из стержней располагается на ряде стоек 506. Первые части 508 опорных стержней 504,которые располагаются под прямыми углами к верхней конструкции 502 из стержней, добавляются на углах верхней конструкции 502 из стержней. Высота стоек 506 увеличивается, чтобы обеспечить возможность добавления дополнительных частей 510 опорных стержней 504 для получения требуемой высоты рамки 500 из стержней в форме коробки. Поперечный стержень 512 прикрепляется к двум опорам 504 таким образом, что он перекрывает промежуток между ними в горизонтальном направлении на высоте, близкой и обычно немного меньшей,чем уровень пола 514 сцены. Опоры 504, перекрываемые поперечным стержнем 512, составляют задние опоры рамки 500 и располагаются вблизи от передней части пола 514 сцены. Свободная от пыли защитная пластиковая пластина 515 укладывается поперек ширины пола 514 сцены, перед задними опорами рамки 500. Рулон пленки для экрана 518 извлекается из защитного цилиндрического кожуха 520 и разматывается поперек ширины пола 514 сцены. Пленка 518 располагается на пластине 515 для предотвращения повреждения поверхности частицами пыли или другими острыми выступающими частями предметов. Нижний край 522 пленки 518 располагается между зажимами 524 а,b поддерживающего элемента 526, причем каждый зажим 524 а,b имеет находящиеся напротив друг друга сквозные отверстия, расположенные с интервалом приблизительно 0,5 м. Болты 528 проходят через отверстия и через пленку 518 и закрепляются в требуемом положении с помощью соответствующих гаек. Ремни с запором 532 прикрепляются к поддерживающему элементу 526, расположенному поблизости от противоположных болтов 528, находящихся на расстоянии приблизительно 1 м, и затем прикрепляются к поперечному стержню 512. Второй поддерживающий элемент 534 прикрепляется к верхнему краю 536 пленки 518 способом,аналогичным тому, который используется для прикрепления поддерживающего элемента 526 к нижнему краю 522. Ремни с запорами 538 прикрепляются ко второму поддерживающему элементу 534. Трос 540 привязывается ко второму поддерживающему элементу 534 и проходит через верхнюю конструкцию из стержней 502 напротив поперечного стержня 512. Пленка поднимается в требуемое положение с помощью троса 540, и ремни с запорами 538 прикрепляются к верхней конструкции 502 из стержней. Оба комплекта ремней с запорами 532, 538 натягиваются по отдельности до тех пор, пока пленка экрана не растягивается настолько, что пленка 518 становится плоской, и, в идеале, свободной от складок. Проектор 542 располагается на верхней конструкции 502 из стержней, и пигментированная отражательная панель 544 располагается между экраном 518 и передним краем рамки 500 из стержней в форме коробки так, что свет, излучаемый проектором 542, отражается от панели 544 на экран 518. Экран 518 отражает по меньшей мере часть света от передней поверхности в сторону от сцены, к публике. Для того, чтобы публика не видела проекционное устройство, используется как боковая, так и передняя драпировка 546, чтобы скрыть устройство от публики. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Устройство для проецирования изображения, содержащее проектор, рамку, источник света и, по меньшей мере, частично прозрачный экран,причем рамка располагается так, чтобы экран был натянут таким образом, чтобы его натяжение могло регулироваться во множестве положений вдоль по меньшей мере одного края указанного экрана,источник света располагается так, чтобы освещать по меньшей мере часть устройства; при этом экран наклонен под углом относительно плоскости излучения света от проектора и экран имеет переднюю поверхность, расположенную так, что свет, излучаемый проектором, отражается от нее,и проектор располагается так, чтобы проецировать изображение таким образом, что свет, формирующий изображение, падает на экран и при этом создается мнимое изображение за счет света, отраженного от экрана, причем мнимое изображение оказывается расположенным за экраном. 2. Устройство по п.1, в котором экран прикрепляется к рамке на верхних и/или нижних краях. 3. Устройство по любому из пп.1 или 2, в котором рамка содержит первый и второй поддерживаю-6 008990 щие элементы, расположенные так, чтобы между ними в виде сэндвича закреплялась часть края экрана. 4. Устройство по любому из предшествующих пунктов, в котором по меньшей мере один из первого и второго поддерживающих элементов содержит абразивное покрытие, предназначенное для контакта с экраном. 5. Устройство по любому из предшествующих пунктов, в котором по меньшей мере один из первого и второго поддерживающих элементов прикрепляется к растягивающим ремням. 6. Устройство по п.5, в котором первый и второй поддерживающие элементы содержат соответствующие отверстия, расположенные таким образом, что они совместимы с соответствующими отверстиями экрана. 7. Устройство по п.6, в котором отверстия расположены так, чтобы принимать фиксирующие средства, чтобы фиксировать экран между первым и вторым поддерживающим элементом. 8. Устройство по одному из пп.5 или 7, в котором растягивающие ремни прикрепляются к конструкции из стержней или фиксированной точке крепления, расположенной на постоянной конструкции,такой как стена, пол или потолок, они регулируются таким образом, что натяжение экрана внутри конструкции из стержней может изменяться вокруг периферии экрана. 9. Устройство по п.8, в котором поддерживающие элементы, по существу, параллельны стержням,составляющим конструкцию. 10. Устройство по любому из предшествующих пунктов, в котором экран представляет собой фольгу. 11. Устройство по любому из предшествующих пунктов, в котором экран наклонен под углом приблизительно 45 к плоскости излучения от проектора. 12. Устройство по любому из предшествующих пунктов, в котором источник света расположен позади экрана, вдоль верхнего края рамки и/или вдоль любой стороны сцены. 13. Устройство по любому из предшествующих пунктов, которое содержит пигментированный отражательный элемент на оптическом пути между объективом проектора и экраном. 14. Устройство по п.13, которое содержит зеркальную поверхность с регулируемым углом наклона на оптическом пути между объективом проектора и пигментированным отражательным элементом. 15. Устройство по п.13 или 14, в котором пигментированный отражательный элемент наклонен под углом к плоскости излучения от проектора. 16. Устройство по п.15, в котором угол наклона указанного элемента по отношению к плоскости излучения от проектора изменяется. 17. Устройство по любому из пп.13-16, в котором пигментированный отражательный элемент содержит множество частей, каждая из которых имеет независимо изменяемый угол наклона по отношению к оси, перпендикулярной плоскости излучения от проектора. 18. Устройство по любому из предшествующих пунктов, которое содержит по меньшей мере один неизлучающий элемент в ответ на управление процессора. 19. Устройство по п.18, в котором по меньшей мере один неизлучающий элемент формирует маску,установленную для получения области на экране, на которую не проецируется изображение. 20. Способ обеспечения рамки и экрана по любому из предшествующих пунктов, содержащий этапы:(I) расположение рамки на ряде подъемных средств;(II) прикрепление опорных частей к рамке;(III) увеличение высоты подъемных средств;(IV) добавление дополнительных опорных частей;(V) прикрепление нижнего края экрана к первому поддерживающему элементу на нижней, расположенной сзади части рамки;(VI) поднятие верхнего края экрана до соседней верхней передней части рамки и(VII) прикрепление верхнего края экрана ко второму поддерживающему элементу на верхней передней части рамки. 21. Способ по п.20, содержащий удержание экрана в положении, использующем соответствующие фиксирующие средства, проходящие через любой или каждый из соответствующих поддерживающих элементов и экран, и соответствующие блокирующие средства, предназначенные для закрепления соответствующих фиксирующих средств в требуемом положении. 22. Способ по любому из пп.20 или 21, содержащий прикрепление растягивающих средств к любому или обоим соответствующим поддерживающим элементам. 23. Способ по п.22, содержащий прикрепление растягивающих средств вблизи, по меньшей мере, от некоторых соответствующих фиксирующих средств. 24. Способ по п.22 или 23, содержащий прикрепление растягивающих средств, связанных с поддерживающим элементом, прикрепленным к нижнему краю экрана, к нижней задней части рамки на этапе (V). 25. Способ по п.22 или 23, содержащий прикрепление растягивающих средств, связанных с поддерживающим элементом, прикрепленным к верхнему краю экрана, к верхней передней части рамки на-7 008990 этапе (VII). 26. Способ по любому из пп.22-25, содержащий обеспечение растягивающих элементов в форме ремней с запором. 27. Способ по любому из пп.22-26, содержащий растягивание каждого из растягивающих средств таким образом, что экран является плоским и, по существу, свободным от складок. 28. Рамка и экран, сконструированные в соответствии с любым из пп.20-27.

МПК / Метки

МПК: G03B 21/28, A63J 5/02

Метки: создания, методике, проекционное, способ, pepper, иллюзии, ghost, устройство

Код ссылки

<a href="https://eas.patents.su/10-8990-proekcionnoe-ustrojjstvo-i-sposob-sozdaniya-illyuzii-po-metodike-pepper-s-ghost.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Проекционное устройство и способ создания иллюзии по методике “pepper` s ghost”</a>

Похожие патенты