УСТРОЙСТВО ПРОЕЦИРОВАНИЯ МНИМОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ (ВАРИАНТЫ)

Настоящая полезная модель относится к устройствам проецирования мнимого изображения. В основу настоящей полезной модели положен принцип формирования виртуального изображения «Призрак Пеппера» («Pepper's Ghost»).
Из евразийского патента на изобретение №ЕА 008990 известно 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.
Также из патента GB 2437928 известно устройство для проецирования изображения содержащее проектор, передающую проекционную панель и, по меньшей мере, частично прозрачный экран, где передающая проекционная панель передает свет от проектора, и указанный свет направляется на, по меньшей мере, частично прозрачный экран, при этом по меньшей мере частично прозрачный экран представляет собой поверхность расположенную таким образом, что свет от по меньшей мере частично прозрачного экрана отражается от него и формирует мнимое изображение из света отраженного от по меньшей мере частично прозрачного экрана таким образом, что мнимое изображение оказывается расположенным за экраном.
Устройства, раскрытые в вышеуказанных документах, используют принцип «Призрака Пеппера».
Также из уровня техники известны другие устройства для проецирования мнимого изображения, основанные на принципе «Призрака Пеппера».
Устройство, описанное в евразийском патенте №ЕА 008990, имеет большие размеры и собирается на месте установки из различных комплектующих частей, таких как проектор, экран, средства натяжения экрана, рамка, источник света и др. То есть указанное устройство фактически изготавливается на месте установки с учетом особенностей помещения и с привлечением специалистов хорошо знакомых с данной технологией.
Устройство, раскрытое в другом источнике информации, патенте GB 2437928 также имеет большие размеры и вес. При установке данного устройства необходимо учитывать размеры помещения и установка производится с участием обученных специалистов.
Таким образом, к одному из недостатков вышеуказанных устройств можно отнести их большой размер, вес и сложность установки. Кроме того, вышеуказанные устройства имеют ограничения по используемым для их установки помещениям.
Следовательно, недостатками вышеуказанных известных устройств является недостаточная мобильность и высокие требования к помещению.
Также для демонстрации мнимого изображения зритель должен находиться с одной определенной стороны известных устройств, поскольку эффект мнимого изображения, полученный в соответствии с принципом «Призрак Пеппера», возникает при просмотре с одной из сторон частично прозрачного экрана.
Следовательно, такие устройства целесообразно размещать у стен помещения.
Задачей положенной в основу настоящей полезной модели является устранение указанных выше недостатков, а именно, снижение веса, размера и сложности установки устройства проецирования изображения, повышение мобильности и расширение спектра мест возможной установки устройства.
Задача, положенная в основу настоящей полезной модели решается с помощью устройства проецирования изображения, содержащего первый источник изображения, второй источник изображения, и по меньшей мере частично прозрачный экран, расположенный между первым источником изображения и вторым источником изображения, при этом первый источник изображения и второй источник изображения расположены таким образом, что свет, формирующий изображение от первого источника изображения падает на по меньшей мере частично прозрачный экран с одной стороны по меньшей мере частично прозрачного экрана и свет, формирующий изображение от второго источника изображения падает на по меньшей мере частично прозрачный экран с другой стороны по меньшей мере частично прозрачного экрана, и по меньшей мере частично прозрачный экран расположен под углом к первому источнику изображения и второму источнику изображения.
Желательно чтобы первый источник изображения и второй источник изображения были установлены по существу параллельно друг другу.
Второй источник изображения может представляет собой по меньшей мере частично отражающее зеркало.
По меньшей мере частично прозрачный экран предпочтительно устанавливается под углом 45 градусов по отношению к первому источнику изображения и ко второму источнику изображения.
По меньшей мере частично прозрачный экран может представлять собой по меньшей мере частично прозрачную натянутую пленку.
При этом по меньшей мере частично прозрачная пленка также может быть натянута под углом 45 градусов по отношению к первому источнику изображения и ко второму источнику изображения.
Предпочтительно устройство содержит каркас на котором установлены первый источник изображения, второй источник изображения и по меньшей мере частично прозрачный экран.
Также предпочтительно каркас имеет форму прямоугольного параллелепипеда или близкую к прямоугольному параллелепипеду.
Если по меньшей мере частично прозрачный экран представляет собой по меньшей мере частично прозрачную натянутую пленку, предпочтительно по меньшей мере частично прозрачная пленка закреплена на каркасе с помощью по меньшей мере одного вала натяжения, установленного на каркасе и предназначенного для натяжения и фиксации по меньшей мере частично прозрачной пленки.
Кроме того, по меньшей мере частично прозрачная пленка предпочтительно закреплена на каркасе с помощью двух валов натяжения, при этом первый вал натяжения установлен возле первого источника изображения, а второй вал установлен возле второго источника изображения.
Валы натяжения желательно установлены таким образом, что по меньшей мере частично прозрачная пленка расположена под углом 45 градусов к первому источнику изображения и ко второму источнику изображения.
В качестве первого источника изображения может быть использован монитор. Например, LCD монитор или OLED монитор.
В качестве первого источника изображения может быть использован проекционный экран. Например, экран прямой проекции или экран обратной проекции.
В качестве второго источника изображения также может быть использован монитор. Например, LCD монитор или OLED монитор.
В качестве второго источника изображения также может быть использован проекционный экран. Например, экран прямой проекции или экран обратной проекции.
Согласно второму варианту выполнения полезной модели устройство проецирования изображения, содержит первый источник изображения, по меньшей мере частично отражающее зеркало, и по меньшей мере частично прозрачный экран, расположенный между первым источником изображения и по меньшей мере частично отражающим зеркалом, каркас на котором установлены первый источник изображения, по меньшей мере частично отражающее зеркало и по меньшей мере частично прозрачный экран, при этом первый источник изображения и по меньшей мере частично отражающее зеркало расположены по существу параллельно друг другу и таким образом, что свет, формирующий изображение от первого источника изображения падает на по меньшей мере частично прозрачный экран с одной стороны по меньшей мере частично прозрачного экрана и свет, формирующий изображение от по меньшей мере частично отражающего зеркала падает на по меньшей мере частично прозрачный экран с другой стороны по меньшей мере частично прозрачного экрана, и по меньшей мере частично прозрачный экран расположен под углом к первому источнику изображения и по меньшей мере частично отражающему зеркалу.
Предпочтительно по меньшей мере частично прозрачный экран установлен под углом 45 градусов по отношению к первому источнику изображения и к по меньшей мере частично отражающему зеркалу.
Кроме того, по меньшей мере частично прозрачный экран может представлять собой по меньшей мере частично прозрачную натянутую пленку.
Желательно чтобы каркас имел форму прямоугольного параллелепипеда или близкую к прямоугольному параллелепипеду.
По меньшей мере частично прозрачная пленка может быть закреплена на каркасе с помощью по меньшей мере одного вала натяжения, установленного на каркасе и предназначенного для натяжения и фиксации по меньшей мере частично прозрачной пленки.
Также по меньшей мере частично прозрачная пленка может быть закреплена на каркасе с помощью двух валов натяжения, при этом первый вал натяжения установлен возле первого источника изображения, а второй вал установлен возле по меньшей мере частично отражающего зеркала.
Предпочтительно валы натяжения установлены таким образом, что по меньшей мере частично прозрачная пленка расположена под углом 45 градусов к первому источнику изображения и к по меньшей мере частично отражающему зеркалу.
В качестве первого источника изображения может быть использован монитор. Например, LCD монитор или OLED монитор.
В качестве первого источника изображения может быть использован проекционный экран. Например, экран прямой проекции или экран обратной проекции.
Согласно третьему варианту выполнения полезной модели устройство проецирования изображения содержит первый источник изображения, по меньшей мере частично отражающее зеркало, и по меньшей мере частично прозрачную пленку, натянутую между первым источником изображения и по меньшей мере частично отражающим зеркалом, каркас на котором установлены первый источник изображения, по меньшей мере частично отражающее зеркало и натянута по меньшей мере частично прозрачная пленка, при этом первый источник изображения и по меньшей мере частично отражающее зеркало расположены по существу параллельно друг другу и таким образом, что свет, формирующий изображение от первого источника изображения падает на по меньшей мере частично прозрачную пленку с одной стороны по меньшей мере частично прозрачной пленки и свет, формирующий изображение от по меньшей мере частично отражающего зеркала падает на по меньшей мере частично прозрачную пленку с другой стороны по меньшей мере частично прозрачной пленки, и по меньшей мере частично прозрачная пленка расположена под углом к первому источнику изображения и по меньшей мере частично отражающему зеркалу.
Предпочтительно по меньшей мере частично прозрачная пленка установлена под углом 45 градусов по отношению к первому источнику изображения и к по меньшей мере частично отражающему зеркалу.
Желательно чтобы каркас имел форму прямоугольного параллелепипеда или близкую к прямоугольному параллелепипеду.
По меньшей мере частично прозрачная пленка может быть закреплена на каркасе с помощью по меньшей мере одного вала натяжения, установленного на каркасе и предназначенного для натяжения и фиксации по меньшей мере частично прозрачной пленки.
Также по меньшей мере частично прозрачная пленка может быть закреплена на каркасе с помощью двух валов натяжения, при этом первый вал натяжения установлен возле первого источника изображения, а второй вал установлен возле по меньшей мере частично отражающего зеркала.
В качестве первого источника изображения может быть использован монитор. Например, LCD монитор или OLED монитор.
В качестве первого источника изображения может быть использован проекционный экран. Например, экран прямой проекции или экран обратной проекции.
Далее приводится описание наилучших вариантов осуществления полезной модели со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
фиг.1 изображает схему расположения элементов устройства проецирования, согласно настоящей полезной модели;
фиг.2 - схему световых потоков в устройстве проецирования мнимого изображения, согласно настоящей полезной модели;
фиг.3 - общий вид устройства проецирования мнимого изображения, согласно настоящей полезной модели;
фиг.4 - вид сбоку устройства проецирования мнимого изображения;
фиг.5 - вид сбоку второго варианта выполнения устройства проецирования мнимого изображения.
Как показано на фиг.1 устройство 1 проецирования мнимого изображения содержит первый источник 2 изображения и второй источник 3 изображения, расположенный с противоположной первому источнику 2 изображения части устройства 1 проецирования мнимого изображения.
Между источником 2 изображения и источником 3 изображения расположен экран 4. Экран 4 является, по меньшей мере, частично прозрачным экраном и, по меньшей мере, частично отражающим экраном.
Первый источник 2 изображения и второй источник 3 изображения размещены преимущественно параллельно друг другу и направлены таким образом, что изображение от первого источника 2 изображения и второго источника 3 изображения проецируется на экран 4.
Экран 4 размещен под углом к первому и второму источникам 2, 3 изображения. Экран 4 предпочтительно расположен под углом 45 градусов к плоскости первого источника 2 изображения и второго источника 3 изображения.
Как показано на фиг.2, свет, формирующий мнимое изображение (обозначен стрелками), от первого источника 2 изображения падает на экран 4 и частично отражается от него. При этом часть света, формирующего мнимое изображение, от первого источника 2 изображения частично проходит через экран 4.
Зритель, находящийся со стороны отражения света от первого источника 2 изображения, увидит мнимое изображение, сформированное данным источником. При этом мнимое изображение будет находиться за экраном 4.
Аналогично свет, формирующий мнимое изображение, от второго источника 3 изображения падает на экран 4 и частично отражается от него (на фиг.2 не показан). При этом часть света, формирующего мнимое изображение, от второго источника 3 изображения частично проходит через экран 4.
Зритель, находящийся со стороны отражения света от второго источника 3 изображения, увидит мнимое изображение, сформированное данным источником. При этом мнимое изображение будет находиться за экраном 4.
Таким образом, устройством 1 проецирования мнимого изображения будет сформировано два мнимых изображения. Каждое из изображений может увидеть зритель, смотрящий на экран 4. При этом фоном мнимого изображения будет служить помещение, в котором расположено устройство 1 проецирования мнимого изображения, либо другой зритель, расположенный с другой стороны устройства 1.
Экран 4 может быть изготовлен из любого частично прозрачного и частично отражающего материала, например, стекла или пленки.
Как показано на фиг.3, устройство 1 проецирования мнимого изображения включает в себя каркас 5, имеющий по существу форму прямоугольного параллелепипеда.
На нижней и верхней гранях каркаса 5 установлены первый источник 2 изображения и второй источник 3 изображения.
Экран 4 с одного края закреплен на нижней грани или возле нижней грани каркаса 5, а с другого края закреплен на верхней грани или возле верхней грани каркаса 5. При этом экран 4 расположен под углом к первому источнику 2 изображения и второму источнику 3 изображения и расположен таким образом, что свет, формирующий изображение от первого и второго источников 2, 3 изображения, попадает на экран 4.
Предпочтительно экран 4 расположен под углом 45 градусов к первому и второму источникам 2, 3 изображения. Высота каркаса выбирается в соответствии с этим.
Мнимое изображение будет видно со стороны торцевых граней 6 устройства 1 проецирования мнимого изображения, как это было описано выше со ссылкой на фиг.2.
В качестве источников 2, 3 изображения могут быть использованы мониторы, например, LCD панель, или проекционные экраны, в частности, экран прямой проекции или экран обратной проекции.
Кроме того, в качестве одного из источников 2 или 3 изображения может быть использовано зеркало.
В данном случае, устройство будет работать следующим образом.
Свет, формирующий мнимое изображение от первого источника 2 изображения падает на экран 4 и частично отражается от него. При этом часть света, формирующего мнимое изображение, от первого источника 2 изображения частично проходит через экран 4.
Отраженный от экрана 4 свет первого источника 2 изображения формирует мнимое изображение видимое со стороны одной торцевой грани устройства 1 проецирования мнимого изображения.
Прошедший через экран 4 первого источника 2 изображения попадает на второй источник 3 изображения, который представляет собой зеркало. Свет отражается от второго источника 3 изображения и попадает на экран 4 и частично отражается от него. При этом часть света, формирующего мнимое изображение, от второго источника 2 изображения частично проходит через экран 4.
Отраженный от экрана 4 свет второго источника 3 изображения формирует мнимое изображение видимое со стороны другой торцевой грани устройства 1 проецирования мнимого изображения.
Таким образом, применение зеркала в качестве одного из источников изображения позволяет добиться того же эффекта, а именно формирования мнимого изображения с двух сторон устройства.
Предпочтительно экран должен быть выполняется из преимущественно прозрачного материала. Света, отражаемого от обычного прозрачного стекла или прозрачной пленки вполне достаточно для формирования мнимого изображения. При этом сам экран 4 из прозрачного стекла или прозрачной пленки не будет виден зрителю и, соответственно, у зрителя возникнет ощущение «зависшего» изображения внутри устройства 1 проецирования мнимого изображения или в помещении за устройством 1 проецирования мнимого изображения.
При прохождении света через экран 4 из прозрачного стекла или пленки потери света достаточно малы. Таким образом, характеристики света, отраженного от второго источника 3 изображения, представляющего собой зеркало, достаточны для формирования мнимого изображения.
Кроме того, большинство зрителей не почувствуют разницу в качестве мнимых изображений с одной и другой торцевых сторон 6 устройства 1 проецирования мнимого изображения.
На фиг.4 показан вид сбоку одного из вариантов осуществления настоящей полезной модели. В соответствии с данным вариантом осуществления в качестве экрана 4 используется, по меньшей мере, частично прозрачная пленка 7.
В качестве первого источника 2 изображения используется LCD монитор 8.
В качестве второго источника 3 изображения используется зеркало 9.
Для формирования качественного мнимого изображения экран должен иметь максимально плоскую форму. В случае использования пленки для обеспечения плоской формы экрана требуется ее натяжение.
Пленка 7 крепится и натягивается с помощью первого вала 10 натяжения и второго вала 11 натяжения. Оба вала 10, 11 натяжения закреплены на каркасе 5 устройства 1 проецирования мнимого изображения с возможностью вращения и фиксации.
Первый вал 10 натяжения располагается у нижней грани устройства 1 проецирования изображения близко к торцевой грани. Второй вал натяжения 11 располагается у верхней грани устройства 1 проецирования изображения близко к другой торцевой грани устройства 1 проецирования изображения.
Таким образом, пленка 7 закрепляется на валах 10, 11 натяжения и посредством вращения одного или обоих валов 10, 11 натягивается. После достижения достаточного натяжения валы 10, 11 натяжения фиксируются, тем самым формируется плоский, по меньшей мере, частично прозрачный экран.
Натянутая пленка 7 создает некоторое усилие, передаваемое через валы 10, 11 натяжения, на каркас 5. Данное усилие может привести к деформации каркаса 5.
Для предотвращения деформации каркаса 5 используются планки 12, закрепленные на каркасе 5 с каждой боковой стороны устройства 1 проецирования мнимого изображения между местами крепления валов 10, 11 натяжения. Направление планок 12 по существу совпадает с направлением расположения пленки 7.
На фиг.5 показан вид сбоку другого варианта осуществления настоящей полезной модели. В соответствии с данным вариантом осуществления в качестве экрана 4 используется, по меньшей мере, частично прозрачная пленка 7.
В качестве первого источника 2 изображения используется LCD монитор 8.
В качестве второго источника 3 изображения используется зеркало 9.
В отличие от предыдущего варианта выполнения настоящей полезной модели, описанного со ссылкой на фиг.4, данный вариант выполнения соответствует устройствам проецирования изображения больших размеров.
При увеличении размеров устройства 1 проецирования изображения увеличивается размер пленки 7 и, соответственно, увеличивается усилие, передаваемое через валы 10, 11 натяжения, на каркас 5. Также увеличивается усилие и на сами валы 10, 11 натяжения.
Для снижения усилия, прикладываемого к валам 10, 11, устройство 1 проецирования изображения дополнительно содержит два промежуточных вала 13,14.
Первый промежуточный вал 13 находится у нижней грани устройства 1 проецирования изображения, приблизительно на одном уровне с первым валом 10 натяжения. При этом первый промежуточный вал 13 находится дальше от торцевой грани устройства 1 проецирования изображения, чем первый вал 10 натяжения.
Аналогично второй промежуточный вал 14 находится у верхней грани устройства 1 проецирования изображения, приблизительно на одном уровне со вторым валом 11 натяжения. При этом второй промежуточный вал 14 находится дальше от торцевой грани устройства 1 проецирования изображения, чем второй вал 11 натяжения.
Пленка 7 закреплена на валу 10 натяжения и перекинута через промежуточный вал 13, далее пленка 7 перекинута через промежуточный вал 14 и закреплена на валу 11 натяжения.
Дополнительные промежуточные валы 13, 14 принимают на себя часть нагрузки от пленки 7, тем самым, снижают нагрузку на валы 10, 11 натяжения.
Для повышения прочности каркаса 5 устройство 1 проецирования изображения дополнительно содержит с каждой боковой стороны по две усиливающие планки 15. Усиливающие планки 15 соединены с каркасом 5 и планками 12. Усиливающие планки 15 расположены под углом к планке 12, предпочтительно перпендикулярно ей.
Также для повышения прочности каркаса 5 и крепления промежуточных валов 13, 14 устройство 1 проецирования изображения дополнительно содержит с каждой боковой стороны по две планки 16 крепления промежуточного вала. Каждая из планок 16 крепления промежуточного вала соединена с каркасом 5 и планкой 12 и расположена в месте крепления промежуточного вала.
Дополнительно устройство 1 проецирования мнимого изображения согласно любому из вышеописанных вариантов осуществления может содержать средства крепления источников 2, 3 изображения, в частности, средства крепления монитора 8 и средства крепления зеркала 9.
Устройство 1 проецирования мнимого изображения предпочтительно размещают на уровне глаз человека. При необходимости устройство 1 проецирования мнимого изображения может быть установлено на возвышении, например, тумбе. Кроме того, устройство 1 проецирования мнимого изображения может быть выполнено как единое целое вместе с тумбой необходимой высоты.
Боковые стенки устройства 1 проецирования мнимого изображения могут быть задрапированы, или закрыты щитами, или закрыты любым другим способом.