ПРОЕКЦИОННЫЙ МОНИТОР (ВАРИАНТЫ: ДЛЯ ПЕРСОНАЛЬНЫХ КОМПЬЮТЕРОВ, ДЛЯ НОУТБУКОВ)

Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к области устройств визуального представления текстовой или графической информации для пользователей персональных компьютеров и ноутбуков.
Уровень техники
Наиболее распространенными типами устройств для представления графической и текстовой информации пользователю персонального компьютера (ПК) являются мониторы с электронно-лучевой трубкой, а также активно заменяющие их в последнее время более технологичные плоские жидкокристаллические (ЖК) или плазменные (ПЛ) мониторы. Для демонстрационных целей для большой аудитории применяются либо широкоэкранные мониторы, либо проекторы, которые проецируют изображение на большой плоский экран. Данные модели общеизвестны и находятся в продаже в любом специализированном центре продаж компьютерной техники. В моделях мониторов, используемых на данный момент, независимо от качества сборки или страны-изготовителя присутствует один недостаток - изображение, даваемое экраном, является не отраженным (к которому привык глаз человека в процессе эволюции), а самосветящимся. Глаза человека, читающего текст или рассматривающего графическое изображение от такого монитора, быстро устают, начинают слезиться и краснеют. При длительной работе возникают дефекты зрения вроде «компьютерной близорукости» и «плавающего тумана», которые уже нужно лечить у офтальмолога. Исключением является проектор, который проецирует изображение на широкую поверхность и тем самым изображение, видимое человеком, является в данном случае отраженным и в гораздо меньшей мере способствует утомлению глаз человека. В последнее время с появлением новых технологий в источниках света, в частности с появлением светодиодов, появилась возможность удешевления проекторов, а также возможность их применения в новом качестве. К примеру, фирма Toshiba (результаты тестов проектора Toshiba TDP-MT700 описаны в специализированном журнале "Home Theater", июль 2005) (есть еще ряд западных и восточных фирм с подобными разработками проекторов, такие как Sony, Projection Design, Rover Computers, описанные в журнале "Спецвыпуск Компьютерры" №6 от 16 января 2004 года, и многие другие фирмы) разработала презентационный проектор на светодиодах для проведения демонстраций, который легко умещается на ладони и стоит гораздо ниже стандартных проекторов. Но, тем не менее, область применения данных проекторов
рассматривается лишь для демонстрационных показов какой-либо информации на широком экране. Также на выставке CES 2007, прошедшей в январе в Лас-Вегасе, компания Microvision представила самый маленький в мире цветной проектор, он разработан для карманных компьютеров, мобильных телефонов и прочей портативной техники, и дает возможность демонстрации цифровых снимков, графических файлов и видеороликов. Размеры проецируемого изображения, по заявлению Microvision, сопоставимы с размерами дисплея ноутбука. Впрочем, если отодвинуть аппарат подальше от поверхности, выполняющей роль экрана, проецируемое изображение может быть увеличено вплоть до размеров большого плазменного телевизора, но его яркость соответственно уменьшится. Применение данного проектора в качестве стационарного элемента, формирующего рабочее изображение мониторов и ноутбуков, не была озвучена публично, либо в средствах массовой информации.
Раскрытие полезной модели
В качестве решения проблемы утомляемости глаз человека при работе с ПК, предлагается изображение на экране монитора сделать не самосветящимся, а отраженным. Это можно достичь, взяв за основу идею презентационного проектора для формирования изображений на матовых экранах больших размеров. Для персонального использования данную идею можно конкретизировать применением светодиодного проектора малых размеров и достаточной яркости для освещения рабочей области экрана (монитора), как это показано на Фиг.1 и Фиг.2. В качестве области для проецирования изображения используется плоская отражающая поверхность 4 заданных размеров, установленная в корпусе 3 на подставке 5. К нижней части экрана прикреплена опора 6, на конце которой установлен проектор 1. Проектор расположен на некоторой высоте над поверхностью стола, не мешая расположить под ним клавиатуру 7 и не загораживает угол обзора экрана. Фокусировка и система внутренних зеркал проектора подбирается таким образом, чтобы изображение, проецируемое на экран, получалось без искажений. Изображение, получаемое таким образом, воспринимается глазом человека уже отраженным, причем при больших углах обзора экрана не возникает потемнений или помутнений как в случае применения ЖК монитора. В качестве источника света для проектора выступает группа светодиодов, которых достаточно для освещения близкорасположенного экрана монитора. При использовании светодиодов значительно уменьшается потребление энергии, уменьшается тепловыделение, отпадает необходимость в установке дополнительного охлаждающего устройства, а самое главное, компактный размер светодиодного проектора не мешает работе и не занимает много места. В случае необходимости, проектор всегда можно поворотом опоры на шарнире перевести в вертикальное положение, тем самым
придав монитору компактный вид для транспортировки. Общий приблизительный вес монитора такой конструкции будет небольшим и составлять порядка 1-3 кг, т.к. самой тяжелой частью является проектор. При минитюаризации проектора вес будет уменьшаться. Недостатком конструкции является лишь дороговизна изготовления и применения проектора, т.к. пока проекторы не нашли широкого применения и изготавливаются в небольших объемах. При массовом изготовлении мониторов по данной технологии, цена будет сопоставима с используемыми в настоящий момент ЖК мониторами (и даже ниже), а свойство отраженного изображения не раздражать зрение, увеличивают потребительскую ценность проекционного монитора по сравнению с традиционными мониторами.
Техническим результатом полезной модели является:
- значительное уменьшение веса монитора, т.к. отсутствует тяжелый экран и ЖК (ПЛ) матрица больших размеров;
- повышается качество изображения в части восприятия изображения под большими углами обзора;
- самым главным фактором выступает восприятие человеческим глазом изображения в виде отраженного, а не самосветящегося, тем самым значительно снижается нагрузка на глаза и появляется возможность более длительной работы с монитором такой конструкции без утомления зрения. Данный технический результат достижим при использовании полезной модели - Проекционный монитор с вариантами использования на персональном компьютере либо на ноутбуке.
Краткое описание чертежей
На Фиг.1 (вид слева) и Фиг.2 (вид спереди) показано:
1 - проектор;
2 - кнопки настройки проектора;
3 - корпус экрана;
4 - отражающая поверхность;
5 - подставка монитора;
6 - опора проектора на шарнире;
7 - клавиатура.
Стрелками показано направление излучения светового потока от проектора до объекта восприятия отраженного изображения - человеческого глаза. На виде спереди, стрелками показано только направление светового потока от проектора на экран.
Осуществление полезной модели
Производство проекционных мониторов подразумевает изготовление двух основных элементов:
1. Низкотехнологичного проекционного экрана с матовой (либо более эффективной в плане отражения и рассеивания света) отражающей поверхностью, подставкой и опорой под проектор, которые изготавливаются из полимеров или других подходящих материалов.
2. Высокотехнологичного светодиодного проектора малых размеров. Для разработки проектора, отвечающего заданным требованиям, требуется привлечение специалистов в области проектирования и изготовления проекторов.
При сборке проектор закрепляется на опоре, центруется и настраивается. После подключения монитора к компьютеру происходит настройка изображения на экране (яркость, контрастность, резкость и.т.д.), которая осуществляется комплектом кнопок и бегунков на корпусе проектора. Пользователь в любой момент может настроить изображение по своему вкусу, нажатием нескольких кнопок и отцентрировать его по размерам экрана.
В случае применения данной схемы в ноутбуках схема остается прежней - проекционный экран и проектор, но в данном случае проектор является раскладывающейся частью системного блока, расположен в районе клавиатуры таким образом, чтобы не мешать пользователю работать на клавиатуре и вместе с тем проецировать изображение заданного качества. После выключения компьютера предусмотрена возможность складывания проектора в блок клавиатуры, для закрытия экрана и транспортировки ноутбука.