DE112004002945B4

DE112004002945B4 - projection machine

Info

Publication number: DE112004002945B4
Application number: DE112004002945T
Authority: DE
Inventors: William J. Corvallis Allen; Tony Corvallis Cruz-Uribe
Original assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Current assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Priority date: 2004-09-07
Filing date: 2004-09-07
Publication date: 2008-10-02
Anticipated expiration: 2024-09-08
Also published as: WO2006028459A1; GB2431812A; JP2008512937A; JP4021473B1; DE112004002945T5; GB2431812B; GB0702549D0

Abstract

Eine Projektionsmaschine (10), die folgende Merkmale umfasst:
zumindest eine Beleuchtungsquelle (14);
ein Farberzeugungselement (18), das konfiguriert ist, um Strahlung von der zumindest einen Beleuchtungsquelle zu manipulieren, um zumindest ein sichtbares Band und zumindest ein nicht-sichtbares Band zu definieren; und
ein Bilderzeugungselement (20), das konfiguriert ist, um unter Verwendung des sichtbaren Bands ein sichtbares Bild zu erzeugen, und um unter Verwendung des nicht-sichtbaren Bands einen nicht-sichtbaren Datenstrom zu erzeugen.A projection machine (10) comprising:
at least one illumination source (14);
a color generating element (18) configured to manipulate radiation from the at least one illumination source to define at least one visible band and at least one non-visible band; and
an imaging element (20) configured to generate a visible image using the visible band and to generate a non-visible data stream using the non-visible band.

Description

Die vorliegende Erfindung befasst sich mit einer Projektionsmaschine. Eine Vielzahl von Bildprojektionssystemen wurde verwendet, um ein Standbild oder Videobild zu vergrößern, um es zu ermöglichen, dass das Bild gleichzeitig von einem großen oder kleinen Publikum betrachtet wird. Obwohl herkömmlicherweise die Projektion von nur einer visuellen Präsentation zufriedenstellend war, haben sich Benutzer in der letzten Zeit eher an Multimedia-Präsentationen gewöhnt, die Audio, optionale Untertitelung und/oder die Synchronisation von mehreren zusätzlichen elektronischen Geräten mit der Präsentation umfassen können. Es wäre wünschenswert, ein Anzeigesystem zu haben, das die Übertragung von Daten ermöglichen würde, um solche Multimediaeffekte zu unterstützen, ohne zusätzliche Kabelverbindungen zwischen Projektionssystemkomponenten zu erfordern.The The present invention is concerned with a projection machine. A variety of image projection systems have been used to create a Enlarge a still image or video image to allow it to that the image is viewed simultaneously by a large or small audience becomes. Although traditionally the projection of only one visual presentation satisfactory In the recent past, users have been more interested in multimedia presentations used, the audio, optional subtitling and / or the synchronization of several additional ones electronic devices with the presentation may include. It would be desirable, to have a display system that allows the transmission of data would, to support such multimedia effects, without additional Cable connections between projection system components.

Aus der älteren, nicht vorveröffentlichten DE 10 2004 014 159 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Präsentieren von Sekundärinformationen an ein Video schauendes Publikum bekannt. Ein Sekundärsignalsender erzeugt unsichtbare Lichtsignale, die zusammen mit Videobildern eines Projektionsgeräts über eine Mikrospiegelvorrichtung auf einem Bildschirm projiziert werden. Bei einem Ausführungsbeispiel wird die Mikrospiegelvorrichtung derart angesteuert, dass alternativ Licht von einer Primärlichtquelle in Form des Projektionsgeräts oder dem Sekundärsignalsender auf den Bildschirm projiziert wird.From the older, not pre-published DE 10 2004 014 159 A1 For example, a method and apparatus for presenting secondary information to a video-watching public is known. A secondary signal transmitter generates invisible light signals, which are projected on a screen together with video images of a projection device via a micromirror device. In one embodiment, the micromirror device is controlled in such a way that, alternatively, light from a primary light source in the form of the projection device or the secondary signal transmitter is projected onto the screen.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

1 ist eine teilweise schematische Ansicht einer Projektionsmaschine gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 1 is a partial schematic view of a projection machine according to an embodiment of the present invention.

2 ist eine isometrische Ansicht eines Anzeigesystems, das die Projektionsmaschine von 1 umfasst. 2 FIG. 4 is an isometric view of a display system incorporating the projection engine of FIG 1 includes.

3 ist eine isometrische Ansicht eines alternativen Anzeigesystems, das die Projektionsmaschine von 1 umfasst. 3 FIG. 12 is an isometric view of an alternative display system incorporating the projection engine of FIG 1 includes.

4 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum zeitlichen Sequentialisieren einer sichtbaren Strahlung und nicht-sichtbaren Strahlung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. 4 FIG. 10 is a flowchart illustrating a method for sequencing visible radiation and non-visible radiation in accordance with an embodiment of the present invention. FIG.

Detaillierte BeschreibungDetailed description

In 1 ist eine Projektionsmaschine für ein Anzeigesystem allgemein bei 10 gezeigt. Die Projektionsmaschine kann konfiguriert sein, um Strahlung in der Form von sichtbarem Licht zu einer Anzeigeoberfläche 11 zu richten und zu übertragen, um ein projiziertes Bild zu erzeugen, das Bilddaten entspricht, die von einer zugeordneten Steuerung 12 empfangen werden. Die Projektionsmaschine kann eine Beleuchtungsquelle 14 und einen Modulator 16 umfassen. Der Modulator kann ein Farberzeugungselement und ein Bilderzeugungselement 20 umfassen, von denen jedes so gesehen werden kann, dass es zeitlich und/oder räumlich Strahlung von der Beleuchtungsquelle 14 moduliert.In 1 is a projection machine for a display system in general 10 shown. The projection machine may be configured to transmit visible light radiation to a display surface 11 to direct and transmit to produce a projected image corresponding to image data acquired from an associated controller 12 be received. The projection machine can be a source of illumination 14 and a modulator 16 include. The modulator may include a color forming element and an imaging element 20 each of which may be considered to receive temporal and / or spatial radiation from the illumination source 14 modulated.

Jede Beleuchtungsquelle, die in der Lage ist, ausreichend Strahlung an den Modulator zu liefern, um ein erkennbares sichtbares Bild und einen erkennbaren nicht-sichtbaren Datenstrom zu erzeugen, ist eine geeignete Beleuchtungsquelle. Solche Quellen umfassen beispielsweise einzelne weiße Lichtquellen (wie z. B. eine Quecksilberlampe, Plasmalampe, eine weißglühende Lampe, usw.) und/oder mehrere weiße oder einfarbige Lichtquellen (wie z. B. Licht emittierende Dioden (LEDs), Laserdioden, usw.). Die Beleuchtungsquelle 14 ist (der Einfachheit halber) als eine einzelne weiße Lichtquelle dargestellt.Any illumination source that is capable of delivering sufficient radiation to the modulator to produce a recognizable visible image and a recognizable non-visible data stream is a suitable source of illumination. Such sources include, for example, individual white light sources (such as a mercury lamp, plasma lamp, incandescent lamp, etc.) and / or a plurality of white or monochrome light sources (such as light emitting diodes (LEDs), laser diodes, etc.). ). The illumination source 14 is shown (for simplicity) as a single white light source.

Das weiße Licht, das durch die Beleuchtungsquelle 14 erzeugt wird, kann durch eine primäre Kondensorlinse 22 gerichtet werden, und dadurch für die Übertragung durch ein Farberzeugungselement 18 konfiguriert werden. Das Farberzeugungselement 18 ist in 1 so dargestellt, dass es ein Farbrad 24 umfasst, obwohl klar sein sollte, dass jeder Mechanismus zum Auswählen der Farbe von Licht, das projiziert wird, ein geeignetes Farberzeugungselement ist. In 1 ist das Farbrad 24 ein sich schnell drehendes Farbfilterarray, das zwischen der Beleuchtungsquelle 14 und dem Bilderzeugungselement 20 angeordnet ist. Das Farbrad 24 umfasst Segmente mit unterschiedlichen Filtereigenschaften. Insbesondere umfasst das Farbrad 24 ein rotes Segment 26 (das ein rotdurchlässiges Filter verwendet), ein grünes Segment 28 (das ein gründurchlässiges Filter verwendet), und ein blaues Segment 30 (das ein blaudurchlässiges Filter verwendet). Während das Farbrad 24 schnell gedreht wird, kann farbiges Licht sequentiell auf das Bilderzeugungselement projiziert werden. Wo das Farbrad 24 ferner ein Datensegment 32 umfasst, das eine nicht-sichtbare Strahlung (beispielsweise Infrarotstrahlung) überträgt, können nicht-sichtbare Daten zeitlich sequentialisiert werden, d. h. in einer abwechselnden Sequenz mit dem sichtbaren Licht projiziert werden.The white light coming through the illumination source 14 can be generated by a primary condenser lens 22 be directed, and thereby for transmission through a color-generating element 18 be configured. The color-producing element 18 is in 1 shown as a color wheel 24 Although it should be understood that any mechanism for selecting the color of light that is projected is a suitable color-producing element. In 1 is the color wheel 24 a fast rotating color filter array located between the illumination source 14 and the imaging element 20 is arranged. The color wheel 24 includes segments with different filter properties. In particular, the color wheel includes 24 a red segment 26 (using a red-pervious filter), a green segment 28 (using a permeable filter) and a blue segment 30 (using a blue-pervious filter). While the color wheel 24 is rotated rapidly, colored light can be sequentially projected onto the imaging element. Where the color wheel 24 also a data segment 32 Invisible radiation (e.g., infra-red) transmits non-visible data which may be temporally sequenced, that is, projected in an alternating sequence with visible light.

Es sollte klar sein, dass Farberzeugungselemente in die Beleuchtungsquelle eingebaut sein könnten, beispielsweise wo die Beleuchtungsquelle eine Rotlichtquelle, eine Blau lichtquelle und eine Grünlichtquelle umfasst. Entsprechend ist jedes Farberzeugungselement, das in der Lage ist, zwischen zumindest einem sichtbaren und einem nicht-sichtbaren Strahlungsband für eine nachfolgende Manipulation durch das Bilderzeugungselement auszuwählen, ein geeignetes Farberzeugungselement ist.It It should be clear that color-generating elements in the illumination source could be installed, for example where the illumination source is a red light source, a blue light source and a green light source. Accordingly, any color-producing element that is capable of between at least one visible and one non-visible band of radiation for one to select subsequent manipulation by the imaging element suitable color generating element.

Die Strahlung, die sequentiell durch das Farbrad 24 erzeugt wird, kann dann durch die sekundäre Optik 34 geleitet werden, um die Strahlung auf das Bilderzeugungselement 20 zu richten und zu konfigurieren. Das Bilderzeugungselement kann die Form eines durchlässigen Bilderzeugungselements annehmen, wie z. B. eines Flüssigkristallanzeige-(LCD; LCD = liquid crystal display)Felds. Alternativ kann das Bilderzeugungselement ein reflektierendes Bilderzeugungselement sein, wie z. B. unter anderem eine Digitalmikrospiegelvorrichtung (DMD; DMD = digital micromirror device), ein Gitterlichtventil (GLV; GLV = grating light valve) oder eine Flüssigkristall-Auf-Silizium-(LCOS; LCOS = liquid crystal an silicon)Vorrichtung. Die in 1 dargestellte Projektionsmaschine verwendet ein Mikrospiegelarray 36, das selektiv Strahlung reflektiert, die auf dasselbe auftrifft, gemäß einer Eingabe, die von einer Mikrospiegelarraysteuerung 12 empfangen wird.The radiation, which is sequential through the color wheel 24 can be generated, then through the secondary optics 34 be directed to the radiation on the imaging element 20 to set up and configure. The imaging member may take the form of a transmissive imaging member, such as an imaging member. A liquid crystal display (LCD) panel. Alternatively, the imaging member may be a reflective imaging member, such as an imaging member. These include, for example, a digital micromirror device (DMD), a grating light valve (GLV), or a liquid crystal on silicon (LCOS) device. In the 1 The projection machine shown uses a micromirror array 36 selectively reflecting radiation impinging thereon in accordance with input from a micromirror array controller 12 Will be received.

Strahlung, die durch das Mikrospiegelarray 36 reflektiert wird, kann durch Projektionsoptik 38 gerichtet werden, die wiederum die Strahlung auf eine Anzeigeoberfläche 11 richtet und fokussiert. Beim Betrieb kann die Drehung des Farbrads 24 koordiniert werden mit der Funktion des Mikrospiegelarrays 36, so dass sequentiell rote, grüne und blaue sichtbare Bilder auf die Anzeigeoberfläche 11 projiziert werden. Wo das Farbrad ein Datensegment umfasst, wie es hierin beschrieben ist, kann das Mikrospiegelarray angepasst sein, um während des Durchgangs nicht-sichtbarer Strahlung zu dem Mikrospiegelarray Daten auf die Anzeigeoberfläche zu projizieren. Dieses koordinierte Sequentialisieren von roten, grünen und blauen sichtbaren Bildern mit nicht-sichtbaren Daten erscheint typischerweise schnell genug, dass das visuelle System eines Betrachters die sequentiellen Farben integriert und ein Vollfarbbild wahrnimmt.Radiation passing through the micromirror array 36 can be reflected by projection optics 38 be directed, in turn, the radiation on a display surface 11 directed and focused. During operation, the rotation of the color wheel 24 be coordinated with the function of the micromirror array 36 , allowing sequential red, green and blue visible images on the display surface 11 be projected. Where the color wheel comprises a data segment as described herein, the micromirror array may be adapted to project data onto the display surface during passage of non-visible radiation to the micromirror array. This coordinated sequencing of red, green and blue visible images with non-visible data typically appears fast enough that a viewer's visual system integrates the sequential colors and perceives a full-color image.

Wenn das Datensegment 32 während der Drehung des Farbrads 36 in dem optischen Weg zwischengeschaltet ist, wird eine nicht-sichtbare Strahlung auf das Mikrospiegelarray projiziert. Für die Zwecke der Erörterung kann das Datensegment 32 so angesehen werden, dass dasselbe durchlässig ist für Infrarotstrahlung (IR). Es sollte jedoch klar sein, dass andere Strahlungstypen, die nicht ohne weiteres durch das menschliche Auge wahrgenommen werden können, mit ähnlichem Effekt verwendet werden können.If the data segment 32 during the rotation of the color wheel 36 is interposed in the optical path, a non-visible radiation is projected onto the micromirror array. For purposes of discussion, the data segment 32 be considered to be permeable to infrared radiation (IR). It should be understood, however, that other types of radiation that are not readily perceived by the human eye can be used with similar effect.

Die tatsächliche Größe des Farbradabschnitts, der das nicht-sichtbare Filtersegment umfasst, kann variiert werden, aber wird allgemein ausgewählt, so dass während der betriebsfähigen Drehung des Farbrads das Verschachteln von Daten durch das Datensegment für die meisten Betrachter nicht ablenkend ist, und für die meisten Betrachter typischerweise nicht wahrnehmbar ist. Das Farbrad kann beispielsweise Filtersegmente mit den folgenden Filtersegmentgrößen umfassen: Filtersegment Größe (in Grad) Rot 150 Grün 85 Blau 85 Infrarot 40 The actual size of the color wheel section comprising the non-visible filter segment may be varied, but is generally selected so that during the operable rotation of the color wheel, interleaving data through the data segment is not distracting to most viewers, and for most Viewer is typically imperceptible. For example, the color wheel may include filter segments having the following filter segment sizes: filter segment Size (in degrees) red 150 green 85 blue 85 Infrared 40

Eine Unterscheidung zwischen der Strahlung, die durch die einzelnen Filtersegmente übertragen wird, kann verbessert werden, wo das rote 26, das grüne 28 und das blaue 30 Segment des Farbrads im Wesentlichen alle Infrarotstrahlung blockieren. Gleichartig dazu kann es vorteilhaft sein, ein Datensegment 32 zu verwenden, das im Wesentlichen alle sichtbare Strahlung blockiert. Gewünschte Bandpasscharakteristika der Filtersegmente können erhalten werden durch Verwenden eines einzigen Filters mit den gewünschten spektralen Eigenschaften, oder durch Kombinieren von zwei oder mehr Filtern, wie z. B. durch Schichten von Filtern in dem Farbrad, so dass die kombinierten Filter die gewünschten Filtereigenschaften zeigen.A distinction between the radiation transmitted through the individual filter segments can be improved where the red 26 , the green one 28 and the blue one 30 Block segment of the color wheel substantially all infrared radiation. Likewise, it may be advantageous to have a data segment 32 that blocks essentially all visible radiation. Desired bandpass characteristics of the filter segments can be obtained by using a single filter with the desired spectral characteristics, or by combining two or more filters, such as a filter. B. by layers of filters in the color wheel, so that the combined filter show the desired filter properties.

Obwohl das Datensegment 32 zwischen der Beleuchtungsquelle 14 und dem Mikrospiegelarray 36 angeordnet ist, kann das Mikrospiegelarray das Infrarotsignal durch Projektionsoptik 38 zu einem Empfänger 11' (oder Empfängern) reflektieren, der der Anzeigeoberfläche zugeordnet ist. Unter Verwendung des Mikrospiegelarrays 36 können Daten in dem Infrarotsignal codiert werden, durch Modulieren des Infrarotstrahls, der durch das Datensegment 32 erzeugt wird. Die codierten Daten können somit als ein Strom von binären Bits projiziert werden, wo das Vorliegen oder die Abwesenheit des projizierten Infrarotstrahls Einsen und Nullen entspricht.Although the data segment 32 between the illumination source 14 and the micromirror array 36 is arranged, the micromirror array, the infrared signal through projection optics 38 to a receiver 11 ' (or receivers) associated with the display surface. Using the microspie gelarrays 36 For example, data in the infrared signal can be encoded by modulating the infrared ray passing through the data segment 32 is produced. The encoded data may thus be projected as a stream of binary bits where the presence or absence of the projected infrared ray corresponds to ones and zeros.

Bei einem Ausführungsbeispiel können Daten unter Verwendung von Pulsmodulation in einem Infrarotsignal codiert werden. Die bestimmte Codierung, die verwendet wird, kann von dem Typ und der Komplexität der Geräte abhängen, die verwendet werden, um das Infrarotsignal zu empfangen und zu decodieren, und der Zeit, die für eine Signalerzeugung verfügbar ist. Wo sich beispielsweise das Farbrad bei 7.200 Umdrehungen pro Minute dreht, können Datenübertragungsraten von 720 Bit/Sek. erreicht werden, falls das Mikrospiegelarray konfiguriert ist, um während des Drehungsabschnitts von 0 bis 6 Infrarotpulse (oder Informationsbits) zu bilden, während das Datenfilter 32 zwischen der Beleuchtungsquelle und dem Mikrospiegelarray angeordnet ist.In one embodiment, data may be encoded using pulse modulation in an infrared signal. The particular encoding that is used may depend on the type and complexity of the devices used to receive and decode the infrared signal and the time available for signal generation. For example, where the color wheel rotates at 7,200 revolutions per minute, data transfer rates of 720 bits / sec. can be achieved if the micromirror array is configured to form infrared pulses (or information bits) during the rotation section from 0 to 6, while the data filter 32 is arranged between the illumination source and the micromirror array.

Der nicht-sichtbare Datenstrom kann eine Reihe von Hochgeschwindigkeitsdatenbündeln umfassen, die allgemein über Pulsmodulation codiert sind. Solche Bündel können neu formatiert werden in ein fortlaufendes Signal, wenn diesel ben empfangen werden. Alternativ können mehrere Datenströme gleichzeitig an mehrere Empfänger übertragen werden, durch Anvisieren bestimmter Empfänger mit ausgewählten Datenströmen, unter Verwendung der Fähigkeit der Mikrospiegelvorrichtung, die projizierte Infrarotstrahlung optisch zu adressieren. Eine solche parallele Datenübertragung kann zu wesentlich höheren Datenübertragungsraten führen. Die parallelen Daten können jedoch nach dem Empfang eine Serialisierung erfordern.Of the non-visible data stream may include a number of high-speed data bursts generally about Pulse modulation are encoded. Such bundles can be reformatted in a continuous signal when the same are received. alternative can several data streams simultaneously transmitted to multiple recipients are targeted by targeting certain recipients with selected data streams Use of the ability the micromirror device, the projected infrared radiation optically to address. Such a parallel data transfer can be too essential higher Data transfer rates to lead. The parallel data can however, require serialization after receipt.

Es sollte klar sein, dass es möglich wäre, die vergleichende Größe des Datensegments des Farbrads zu erhöhen, um eine größere Informationsbandbreite zu erreichen. Dieser Anstieg kann jedoch zu Lasten der Intensität des sichtbaren Lichts gehen. Selbst wo das Datenfilter einen relativ kleinen Prozentsatz des Farbradbereichs besetzt, können ferner die resultierenden Datenübertragungsraten eine wesentliche Menge an Informationen an einen Empfänger übertragen, wie es oben angezeigt ist.It it should be clear that it is possible that would be comparative size of the data segment to increase the color wheel, for a larger information bandwidth to reach. However, this increase can be detrimental to the intensity of the visible Go light. Even where the data filter is a relatively small percentage occupied by the color wheel area and the resulting data transfer rates transmit a substantial amount of information to a recipient, as indicated above.

Mit Bezugnahme auf 2 ist klar, dass die Projektionsmaschine 10 in einen Projektor 42 eingebaut sein kann, der einen Teil eines Anzeigesystems 44 bildet. Das Anzeigesystem 44 kann auch einen Anzeigebildschirm 45 und einen zugeordneten Computer 46 umfassen. Der Computer 46 kann Bilddaten an den Projektor 42 senden, wo dieselben durch die Mikroarraysteuerung verwendet werden können, um den Betrieb eines Mikrospiegelarrays zum Erzeugen eines Bildes 47 auf dem Anzeigebildschirm 45 anzuweisen.With reference to 2 it is clear that the projection machine 10 into a projector 42 can be installed, which is part of a display system 44 forms. The display system 44 can also have a display screen 45 and an associated computer 46 include. The computer 46 can image data to the projector 42 where they can be used by the microarray control to operate a micromirror array to produce an image 47 on the display screen 45 to instruct.

Wo das Anzeigesystem einen passiven Projektionsbildschirm verwendet, kann der Anzeigebildschirm eine etwas reflektierende Oberfläche umfassen. Solche Bildschirmoberflächen können ein Pigment, einen Farbstoff oder ein anderes Farbmittel, oder ein Licht streuendes Material oder eine rückreflektierende Oberfläche, wie z. B. Glaskugeln, umfassen, um die Leistungsfähigkeit des Bildschirms zu verbessern.Where the display system uses a passive projection screen, For example, the display screen may include a slightly reflective surface. Such screen surfaces can a pigment, a dye or other colorant, or a Light scattering material or a retroreflective surface, such as z. Glass balls, to increase the screen's performance improve.

Da das Mikrospiegelarray in der Lage sein kann, das Infrarotsignal räumlich zu adressieren, kann das Mikrospiegelarray verwendet werden, um die erzeugten Infrarotdatenströme zu einem oder mehreren räumlich getrennten Empfängern zu richten. Die Empfänger sind typischerweise konfiguriert, um Infrarotsignale zu empfangen, die durch die Projektionsmaschine projiziert werden. Geeignete Empfänger können beispielsweise unter anderem Photodioden von Licht empfangenden Dioden (LRD; LRD = light-receiving diode) umfassen, die eine geeignete Antwort zeigen. Alternativ können geeignete Empfänger Phototransistoren oder andere Typen von optoelektronischen Vorrichtungen umfassen. Der Typ und die Konfiguration von Empfängern, die in dem Anzeigesystem enthalten sind, können von dem Typ und der Konfiguration der Projektionsmaschine abhängen, die in dem Anzeigesystem enthalten ist. Wo das Anzeigesystem ein Rückprojektionsanzeigesystem umfasst, können solche Empfänger bezüglich des Betrachters auf der Rückseite des Bildschirms angeordnet sein. Alternativ, wo das Anzeigesystem ein Vorderprojektionsanzeigesystem umfasst, können die Empfänger auf der Vorderseite des Bildschirms ausgerichtet sein.There the micromirror array may be capable of producing the infrared signal spatial To address, the micromirror array can be used to the generated infrared data streams to one or more spatially separated recipients to judge. The recipients are typically configured to receive infrared signals, which are projected by the projection machine. Suitable receivers may be, for example among other photodiodes of light-receiving diodes (LRD; LRD = light-receiving diode), which show a suitable response. Alternatively you can suitable receiver Phototransistors or other types of optoelectronic devices include. The type and configuration of receivers used in the display system are included depend on the type and configuration of the projection machine that contained in the display system. Where the display system is a rear projection display system includes, can such recipients in terms of the viewer on the back be arranged on the screen. Alternatively, where the display system comprises a front projection display system, the receiver can be aligned with the front of the screen.

Wo die Anzeigeoberfläche ein passiver Bildschirm ist, kann der Empfänger entweder in dem Bildschirm selbst eingebaut sein, oder kann ein getrennter (aber zugeordneter) Empfänger sein, der in dem Bereich der projizierten Daten platziert werden kann, so dass der Datenstrom zumindest teilweise auf einen Empfänger fällt. Wie es in 2 dargestellt ist, kann ein Empfängerarray 48 auf einen beweglichen Arm 50 befestigt sein, so dass der Empfänger relativ zu einem projizierten Bild 47 geeignet positioniert werden kann. Eine solche Platzierung kann ausreichend sein, um den Empfang des nicht-sichtbaren Datenstroms in dem projizierten Bildbereich aufzunehmen.Where the display surface is a passive screen, the receiver may either be built into the screen itself, or may be a separate (but associated) receiver that can be placed in the area of the projected data, such that the data stream is at least partially to a receiver falls. As it is in 2 may be a receiver array 48 on a moving arm 50 be attached so that the receiver is relative to a projected image 47 can be suitably positioned. Such placement may be sufficient to accommodate reception of the non-visible data stream in the projected image area.

Ein aktiver Bildschirm umfasst typischerweise mehrere Zellen, jede mit Empfängern, die roten, grünen und blauen Kanälen von sichtbarem Licht empfangen. Diese Empfänger können einzelnen Emittern zugeordnet sein, sowie einer Leistungsversorgung und einer Masse, um die Emitter und/oder Empfänger mit Strom zu versorgen. Die Emitter emittieren typischerweise Licht ansprechend auf optisch adressierte Bildinformationen, die auf den aktiven Bildschirm projiziert werden, wodurch ein emittiertes Bild gebildet wird.One Active screen typically includes multiple cells, each with recipients the red, green and blue channels received from visible light. These receivers can be assigned to individual emitters be, as well as a power supply and a ground to the emitter and / or recipient to supply electricity. The emitters typically emit light in response to optically addressed image information displayed on the active screen are projected, creating an emitted image is formed.

Zusätzlich zu den Empfängern, die roten, grünen und blauen Kanälen von sichtbarem Licht entsprechen, können eine oder mehrere Zellen des aktiven Bildschirms Empfänger umfassen, die konfiguriert sind, um nicht-sichtbare Strahlung zu erfassen, wie z. B. Infrarotstrahlung. Diese Nicht-sichtbare-Strahlung-Empfänger können den nicht-sichtbaren Datenstrom erfassen, der durch den Projektor erzeugt wird. Ein getrennter Nicht-sichtbare-Strahlung-Empfänger kann jeder Zelle des aktiven Bildschirms zugeordnet sein. Um beispielweise potentielle Ausrichtungsprobleme zu adressieren, kann eine Mehrzahl von benachbarten Zellen ein Array von nicht-sichtbaren Empfängern definieren, die parallel arbeiten, um eine erhöhte räumliche Toleranz zum Positionieren des nicht-sichtbaren Datenstroms zu liefern. Alternativ kann ein einziger nicht-sichtbarer Empfänger in einer zentralen Zelle der Mehrzahl von benachbarten Zellen verwendet werden, und ein nicht-sichtbarer Datenstrom kann erzeugt werden, um die Mehrzahl von benachbarten Zellen im Wesentlichen abzudecken. Ferner kann ein nicht-sichtbarer Wellenlängenempfänger jeder zweiten Zelle oder jeder zehnten Zelle zugeordnet sein. Das Verhältnis von nicht-sichtbaren Empfängern zu Zellen kann für eine bestimmte Anwendung des aktiven Bildschirms ausgewählt werden. Alternativ, wie es oben mit Bezugnahme auf passive Anzeigebildschirme beschrieben ist, können einer oder mehrere Infrarotempfänger in nächster Nähe zu dem Anzeigebildschirm angeordnet sein, beispielsweise an den Ecken des Anzeigebildschirms, oder entlang einer Kante des Anzeigebildschirms.In addition to the recipients, the red, green and blue channels can correspond to visible light, one or more cells of the active screen receiver include that are configured to receive non-visible radiation capture, such as B. infrared radiation. These non-visible radiation receivers can use the Capture non-visible data stream generated by the projector becomes. A separate non-visible radiation receiver can be assigned to each cell of the active screen. For example To address potential alignment problems, a plurality define an array of non-visible receivers from neighboring cells, which work in parallel to provide increased spatial tolerance for positioning of the non-visible data stream. Alternatively, a only non-visible receiver used in a central cell of the plurality of adjacent cells and a non-visible data stream can be generated to substantially cover the plurality of adjacent cells. Furthermore, a non-visible wavelength receiver of every other cell or be assigned to every tenth cell. The ratio of non-visible receivers to Cells can for a specific application of the active screen are selected. Alternatively, as above with reference to passive display screens is described one or more infrared receivers In the next Close to be arranged on the display screen, for example at the corners of the display screen, or along an edge of the display screen.

Wie es in 2 dargestellt ist, kann das Empfängerarray 48 in Kommunikation mit einem Autosystem 52 sein, das Lautsprecher 54a und 54b umfasst. Der Projektor 42 kann Daten, die Audio-Informationen umfassen, über die Projektionsmaschine 10 an das Empfängerarray 48 projizieren. Die Daten können serialisiert werden, von digital zu analog umgewandelt werden, verstärkt werden und an die Lautsprecher 54a, 54b gesendet werden, so dass der entsprechende Ton das projizierte Bild 47 begleiten kann. Wo beispielsweise eine Multimediapräsentation von dem Computer 46 an den Projektor 42 gesendet wird, kann der Ton, der der Präsentation zugeordnet ist, auf dem Audiosystem 52 abgespielt werden, während der Videoabschnitt der Präsentation auf die Anzeigeoberfläche projiziert wird, ohne zusätzliche Kabel oder andere fest-verdrahtete Verbindungen zwischen dem Computer 46 und dem Audiosystem 52 zu benötigen.As it is in 2 is shown, the receiver array 48 in communication with a car system 52 his, the speaker 54a and 54b includes. The projector 42 may include data that includes audio information via the projection engine 10 to the receiver array 48 project. The data can be serialized, converted from digital to analog, amplified and sent to the speakers 54a . 54b be sent so that the corresponding sound the projected image 47 can accompany. Where, for example, a multimedia presentation from the computer 46 to the projector 42 is sent, the sound associated with the presentation may be on the audio system 52 while the video portion of the presentation is being projected onto the display surface without additional cables or other hard-wired connections between the computer 46 and the audio system 52 to need.

In 3 ist ein Emittieren des Anzeigesystems 56 gezeigt, das einen Projektor 58 aufweist, der eine Projektionsmaschine 60, wie sie oben beschrieben ist, einen zugeordneten Computer 62 und einen aktiven (oder emittierenden) Anzeigebildschirm 64 aufweist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist klar, dass die Projektion der optisch adressierten sichtbaren Bildinformationen auf den Anzeigebildschirm ein Bild 66 auf dem Anzeigebildschirm 64 erzeugt. Die Projektion des nicht-sichtbaren Datenstroms auf den Anzeigebildschirm löst die Erzeugung der Unterstützung 70 für das emittierte Bild 66 aus.In 3 is an issuing of the display system 56 shown that a projector 58 which has a projection machine 60 as described above, an associated computer 62 and an active (or emitting) display screen 64 having. In the illustrated embodiment, it is clear that the projection of the optically addressed visible image information onto the display screen forms an image 66 on the display screen 64 generated. The projection of the non-visible data stream onto the display screen triggers the generation of the support 70 for the emitted image 66 out.

Wie es oben angezeigt ist, müssen die nicht-sichtbaren Daten, die durch die Projektionsmaschine 60 projiziert werden, nicht räumlich ausgerichtet sein, oder optisch adressiert werden. Stattdessen können Nicht-Sichtbare-Strahlung-Empfänger in dem Bildschirm 64 in jeder Konfiguration angeordnet sein, die den Empfang des nicht-sichtbaren Datensignals ermöglicht. Beispielsweise können einer oder mehrere Empfänger entlang einer Kante 68 des emittierten Bilds 66 positioniert sein. Obwohl die Empfän ger typischerweise in einem Bereich des Bildschirms angeordnet sind, der für die Projektionsmaschine 60 zugreifbar ist, muss dieser Bereich nicht verwendet werden, um ein sichtbares Bild anzuzeigen.As indicated above, the non-visible data must be transmitted by the projection engine 60 be projected, not spatially oriented, or optically addressed. Instead, non-visible radiation receivers can be in the screen 64 be arranged in any configuration that allows the reception of the non-visible data signal. For example, one or more receivers may be along an edge 68 of the emitted image 66 be positioned. Although the receivers are typically located in an area of the screen that is for the projection machine 60 accessible, this area need not be used to display a visible image.

Eine Vielzahl unterschiedlicher Informationstypen kann unter Verwendung des nicht-sichtbaren Datenstroms, der durch die Projektionsmaschine 70 projiziert wird, übertragen werden. Beispielsweise können die Daten, die in den Datenstrom codiert werden, die Modifikation des emittierten Bilds oder die Modifikation einer anderen Betriebscharakteristika des Anzeigebildschirms richten. In 3 kann der nicht-sichtbare Datenstrom verwendet werden, um geschlossene Untertitelungsdaten zu dem Anzeigebildschirm 64 zu übertragen, was zu der Erzeugung der Untertitelung 70 führt. Obwohl die Untertitelung 70 so dargestellt ist, dass dieselbe entlang der Kante 68 des emittierten Bilds erzeugt wird, sollte betont werden, dass eine solche Untertitelung das Ergebnis des Decodierens eines nicht räumlich adressierten Datenstroms sein kann, der von der Projektionsmaschine empfangen wird, und einer entsprechenden Aktivierung von Emittern in dem Bildschirm basierend auf dem decodierten Datenstrom.A variety of different information types may be generated using the non-visible data stream provided by the projection engine 70 is projected to be transmitted. For example, the data encoded in the data stream may direct the modification of the emitted image or the modification of another operating characteristic of the display screen. In 3 For example, the non-visible data stream may be used to provide closed captioning data to the display screen 64 to transfer, resulting in the generation of subtitling 70 leads. Although subtitling 70 is shown as being along the edge 68 of the emitted image, it should be emphasized that such subtitling may be the result of decoding a non-spatially addressed data stream received by the projection engine and corresponding activation of emitters in the screen based on the decoded data stream.

Wo nicht-sichtbare Daten entlang einer unteren Kante des projizierten Bilds empfangen werden, wie es in 3 gezeigt ist, kann es sein, dass der nicht-sichtbare Datenstrom nur durch einen Teil des Bilderzeugungselements projiziert wird. Beispielsweise kann nur ein Teil der unteren Zeile oder Zeilen eines Mikrospiegelarrays aktiv sein beim Erzeugen des nicht-sichtbaren Datenstroms durch Modulieren des Strahls, der durch das Datensegment 32 erzeugt wird.Where non-visible data is received along a lower edge of the projected image, such as it in 3 is shown, the non-visible data stream may only be projected through a part of the imaging element. For example, only a portion of the bottom row or rows of a micromirror array may be active in generating the non-visible data stream by modulating the beam passing through the data segment 32 is produced.

Der nicht-sichtbare Datenstrom kann auch verwendet werden, um die Anzeigeoberfläche zu konfigurieren. Beispielsweise kann der nicht-sichtbare Datenstrom eine Anweisung umfassen, das Aspektverhältnis des Bildschirms zu ändern (z. B.Of the non-visible data stream can also be used to configure the display interface. For example, the non-visible data stream may be an instruction include the aspect ratio of the Change screen (eg

zwischen einem Aspektverhältnis von 16:9 und einem Aspektverhältnis von 4:3 überzugehen). Eine solche Aspektverhältnisumwandlung kann die Aktivierung von Verschlüssen, Klappen und dergleichen auf jeder Seite der Anzeigeoberfläche erfordern, um den Bildbereich zu ändern.between an aspect ratio of 16: 9 and an aspect ratio to pass from 4: 3). Such an aspect ratio conversion can be the activation of closures, Require flaps and the like on each side of the display surface, to change the image area.

Alternativ oder zusätzlich kann der nicht-sichtbare Datenstrom auf Lichtpegelinformationen für das Zimmer ansprechen, wo das Anzeigesystem angeordnet ist. Beispielsweise können Umgebungslichtpegel durch einen Lichtsensor erfasst werden, und dann zu dem Anzeigebildschirm übertragen werden für die Optimierung der Präsentation bezüglich der erfassten Umgebungslichtpegel. Ferner kann der nicht-sichtbare Datenempfänger der Zimmerbeleuchtung zugeordnet sein, so dass auf die Initiierung einer Präsentation hin ein Signal über den nicht-sichtbaren Datenstrom gesendet werden kann, um das Dimmen der Zimmerlichter automatisch anzuweisen. Eine mechanische Bewegung der Anzeigeoberfläche, wie z. B. durch Anheben oder Absenken des Anzeigebildschirms kann auch durch den nicht-sichtbaren Datenstrom initiiert werden und/oder gesteuert werden.alternative or additionally The non-visible data stream may be at light level information for the room address where the display system is located. For example can Ambient light levels are detected by a light sensor, and then transferred to the display screen be for the optimization of the presentation in terms of the detected ambient light level. Furthermore, the non-visible data receiver be assigned to the room lighting, so on the initiation a presentation out a signal over the non-visible data stream can be sent to the dimming to automatically instruct the room lights. A mechanical movement the display surface, such as B. by raising or lowering the display screen can also initiated and / or controlled by the non-visible data stream become.

Wo das Anzeigesystem tragbare oder mobile Empfänger umfasst, kann es sinnvoll sein, eine Kalibrierungsprozedur aufzunehmen, um sicherzustellen, dass der/die Empfänger für den Empfang des projizierten nicht-sichtbaren Datenstroms ordnungsgemäß platziert sind. Die Kalibrierungsroutine kann beispielsweise die Projektion eines konstanten oder sich wiederholenden nicht-sichtbaren Signals umfassen, so dass der Empfänger positioniert sein kann, so dass die Erfassung des nicht-sichtbaren Datensignals verifiziert wird.Where the display system includes portable or mobile receivers, it may make sense be to take a calibration procedure to ensure that the receiver (s) for the Received the projected non-visible stream properly are. The calibration routine may, for example, be the projection a constant or repetitive non-visible signal include, so the receiver can be positioned so that the detection of the non-visible Data signal is verified.

Es sollte klar sein, dass das hierin beschriebene Anzeigesystem sich für ein Verfahren zum zeitlichen Sequentialisieren eines sichtbaren Bildes und eines nicht-sichtbaren Datenstroms eignet, wie es bei 72 in 4 beschrieben ist. Insbesondere kann das Verfahren das Erzeugen sichtbarer und nicht-sichtbarer Strahlung bei 74 umfassen, das Sequentialisieren der sichtbaren Strahlung und der nicht-sichtbaren Strahlung bei 76, das Modulieren der sichtbaren Strahlung zum Erzeugen eines sichtbaren Bildes bei 78, das Modulieren der nicht-sichtbaren Strahlung zum Erzeugen eines nicht-sichtbaren Datenstroms bei 80, das Projizieren des sichtbaren Bilds auf eine Anzeigeoberfläche bei 82, und das Projizieren des nicht-sichtbaren Datenstroms auf einen Empfänger bei 84.It should be understood that the display system described herein lends itself to a method of sequencing a visible image and a non-visible data stream sequentially, as in US Pat 72 in 4 is described. In particular, the method may involve generating visible and non-visible radiation 74 include sequencing the visible and non-visible radiation 76 , modulating the visible radiation to produce a visible image 78 , modulating the non-visible radiation to produce a non-visible data stream 80 , projecting the visible image onto a display surface 82 , and projecting the non-visible data stream to a receiver 84 ,

Geeignete Software- oder Firmwarebefehle zum Einsetzen der oben beschriebenen Methodik kann über ein computer-lesbares Medium verwendet werden. Ein computer-lesbares Medium, wie es hierin verwendet ist, kann alles sein, das Befehle enthalten, speichern, kommunizieren, ausbreiten oder befördern kann, für die Verwendung durch oder in Verbindung mit einem Bilderzeugungssystem oder einer Bilderzeugungsvorrichtung. Das computer-lesbare Medium kann ohne Beschränkung ein elektronisches, magnetisches, optisches, elektromagnetisches, Infrarot- oder Halbleitersystem, eine solche Vorrichtung, ein solches Gerät oder Ausbreitungsmedium sein. Spezifischere Beispiele eines computer-lesbaren Mediums umfassen unter anderem eine elektrische Verbindung (elektronisch) mit einem oder mehreren Drähten, eine tragbare Computer-Diskette (magnetisch), einen Direktzugriffsspeicher (RAM) (magnetisch), einen Nur-Lesespeicher (ROM) (magnetisch), einen löschbaren programmierbaren Nur-Lesespeicher (EPROM oder Flash-Speicher), eine optische Faser (optisch) und einen tragbaren CD-Nur-Lesespeicher (CDROM) (optisch).suitable Software or firmware commands for inserting the above Methodology can over a computer-readable medium can be used. A computer readable Medium, as used herein, can be anything that commands contain, store, communicate, propagate or carry, for the Use by or in conjunction with an imaging system or an image forming apparatus. The computer-readable medium can without limitation an electronic, magnetic, optical, electromagnetic, Infrared or semiconductor system, such a device, such Device or Be propagation medium. More specific examples of a computer readable Media include, inter alia, an electrical connection (electronic) with one or more wires, a portable computer disk (magnetic), a random access memory (RAM) (magnetic), a read-only memory (ROM) (magnetic), a erasable programmable read-only memory (EPROM or flash memory), an optical fiber (optical) and a portable CD read-only memory (CDROM) (optical).

Die Befehle auf dem computer-lesbaren Medium können eine Aufrüstung der bisher verfügbaren Projektorsoftware darstellen, um die Ausführung des oben beschriebenen Verfahrens zu ermöglichen, oder um eine aufgerüstete Version einer solchen Software auszuführen.The Commands on the computer-readable medium can upgrade the previously available Projector software to the execution of the above To enable procedure or an upgraded one Version of such software.

Das hierin beschriebene Anzeigesystem ermöglicht es, dass Daten zusammen mit einem sichtbaren Bild übertragen werden, ohne eine Störung des Bildes, wie es angezeigt ist. Unter Verwendung des nicht-sichtbaren Datenstroms kann eine Vielzahl von Inhalt übertragen werden, was zu Präsentationen führt, die eine verbesserte Steuerung für das Präsentationspublikum bieten.The The display system described herein allows data to be collected together transmitted with a visible image be without a fault the image as it is displayed. Using the non-visible Data stream can be transferred to a variety of content, resulting in presentations leads, the improved control for the presentation audience Offer.

Obwohl die vorliegende Offenbarung mit Bezugnahme auf die vorhergehenden Betriebsprinzipien und Ausführungsbeispiele geliefert wurde, ist es für Fachleute auf diesem Gebiet klar, dass verschiedene Änderungen bei der Form und bei Einzelheiten durchgeführt werden können, ohne von der Wesensart und dem Schutzbereich abzuweichen, der in den angehängten Ansprüchen definiert ist. Die vorliegende Erfindung soll alle solchen Alternativen, Modifikationen und Variationen umfassen, die in den Schutzbereich der angehängten Ansprüche fallen.Although the present disclosure with reference to the foregoing operating principles and As has been provided to those skilled in the art, it will be apparent that various changes in form and details may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. The present invention is intended to embrace all such alternatives, modifications and variations that fall within the scope of the appended claims.

Claims

A projection machine ( 10 ), comprising: at least one illumination source ( 14 ); a color-generating element ( 18 ) configured to manipulate radiation from the at least one illumination source to define at least one visible band and at least one non-visible band; and an imaging element ( 20 ) configured to generate a visible image using the visible band and to generate a non-visible data stream using the non-visible band.

The projection machine according to claim 1, wherein the color-producing element is a color wheel ( 24 ); and the imaging element comprises a micromirror array ( 36 ).

The projection machine according to claim 1 or 2, wherein the visible band and the non-visible band are temporally sequenced are.

The projection machine according to one of claims 1 to 3, in which the non-visible band comprises infrared radiation.

A display system with a projection machine ( 10 ) according to one of claims 1 to 3, further comprising a receiver ( 11 ' ) configured to receive the non-visible data stream, the non-visible data stream comprising one or more of the following: (a) serial data; (b) audio data; (c) image data; and (d) data relating to a display system environment.

A display system with a projection machine ( 10 ) according to one of claims 1 to 3, further comprising an optically addressed active display surface ( 64 ) comprising optically addressed receivers configured to receive the non-visible data stream.