專利名稱：用于多電磁輻射光束的視頻投影/數(shù)字轉(zhuǎn)換器/雷達(dá)的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種進(jìn)行電磁多光束數(shù)字視頻投影的裝置，該裝置通過使用—定數(shù)
量的弱功率/中功率/高功率激光器作為光源，可在0到360°，例如180。， 270°或 360。的立體角范圍內(nèi)向任何2D或3D表面或任何空間內(nèi)進(jìn)行多艦數(shù)字視頻投影， 例如可見光、紅外、紫外或微波光學(xué)的。與光源耦合的一套4專感器的應(yīng)用允許在0到 360°,例如180°， 270°或360。的立體角范圍內(nèi)將該裝置用作2D或3D數(shù)字轉(zhuǎn)換器 和減雷達(dá)。本發(fā)明的應(yīng)用領(lǐng)域可以是向表面或空間內(nèi)進(jìn)行數(shù)字視頻投影，用于道 路、海運(yùn)、空中或空間導(dǎo)航的電信設(shè)備。
背景技術(shù)：
360°的屏幕顯示常常是通過各種多屏幕組裝方式來執(zhí)行。由多個(gè)屏幕組成的條 帶形屏 局在一個(gè)圓形空間周圍蜿蜒延伸，向顧客提供一種360。的風(fēng)景或大事件 的視覺。另一個(gè)顯示用途是在天文館內(nèi)，通過大量傳統(tǒng)的視頻投影來實(shí)現(xiàn)的，例 如DLP、 LCD、 GLV或CRT類型，將展示的內(nèi)容投放到圓頂上。
在3D圓頂室內(nèi)的圖像顯示可以按照IMAXSolid^原理工藝來進(jìn)行，其中，圖 像是投影到一個(gè)半球形的屏幕上，例如采用"創(chuàng)艮"纖。通過液晶鵬來恢復(fù)深 度感。顯示器可以交替兩中圖像每只眼睛一個(gè)。每片玻璃都根據(jù)投影儀的指令來交替變成不透明的， 從而使得每只眼睛只接收需要的圖像。
另外，人們還正在研究幾種解決方案，設(shè)計(jì)基于掃描的投影條統(tǒng)。例如，其 中一種解決方案就是基于與偏轉(zhuǎn)鏡子相耦合的投影儀系統(tǒng)。偏轉(zhuǎn)鏡子是在兩個(gè)軸線 上移動(dòng)，可以進(jìn)行例如，半球形的屏幕掃描。然后，通過數(shù)字處理將視頻幀切割成 一定數(shù)量的圖像部分組合，按適合人眼的足夠速率掃描到屏幕上，另外，這種視頻 幀可以給出單一圖像的感覺。這種處理通常用來形成一種基于激光束，例如紅、綠、 藍(lán)的投影系統(tǒng)，從而可以通過圖像信息調(diào)制和快速光束偏轉(zhuǎn)來生成一系列動(dòng)畫彩色 圖像。
另一途徑就是使用一定數(shù)量的尺寸各異的光束，諸如特大型、中型和薄型光 束。數(shù)字圖像處理，特別是就彩色而言，可以調(diào)制每個(gè)所述光束，這些光束經(jīng)由執(zhí)
行機(jī)構(gòu)進(jìn)行偏轉(zhuǎn)，以便進(jìn)行屏幕掃描，通過光斑重疊而生成圖像。
在普通的視頻投影情況下，在電影攝影或紀(jì)錄片或電影放映期間，戶皿設(shè)備中 大多數(shù)都會(huì)受到低分辨率和/或技術(shù)成本高的影響。因?yàn)槭褂脦追N不同類型的設(shè)備， 各種設(shè)備包括用幾臺(tái)投影條覆織幕，都會(huì)帶來圖像重疊區(qū)域，以及投影表面或 空間內(nèi)彩色均勻度等問題?；诩す馄鞯耐队皟x在顯示與基于的膠片投影儀相同質(zhì) 量的圖像時(shí)，時(shí)常會(huì)存在圖形空間不夠穩(wěn)定和/或分辨率過低等現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所述裝置由于使用了一定數(shù)量的光源，可以再現(xiàn)和/或記錄投影到倒可表 面或倒可空間內(nèi)的一系列彩色圖像。本發(fā)明的目的是在樹可表面上或任何空間內(nèi)保 持設(shè)備輸出端原始信號(hào)的固有技術(shù)特征(色域、混頻、色溫、分辨萄清晰度、對比 度)
幾，部地光學(xué)裝置用來處理電磁光束，例如可見光、紅外光、紫外光和微波， 并使用了鏡子/濾光器，為此，采用這種裝置進(jìn)行的視頻投影/數(shù)字化處掛雷達(dá)探測 得到了優(yōu)化，這是因?yàn)樗_實(shí)只在光學(xué)旋轉(zhuǎn)盤上進(jìn)行了一系列反射準(zhǔn)輸，最終，所
受至啲機(jī)械磨損很有限。其工作原理是，M^續(xù)^t/傳輸一定數(shù)量的來自于例如， 一定數(shù)量的作為弱功率/中功率/高功率激光器的光源的光束，采用與一定數(shù)量的光 爭源、光爭源模塊、彩色像素產(chǎn)生器或光學(xué)矩陣頭的耦合，對作為屏幕fOT的表面 或空間進(jìn)行多光束掃描。掃描功能使用了例如， 一定數(shù)量的光電二極管捕獲裝置、
電荷耦合裝置(CCD)等。在所述裝置內(nèi)，光學(xué)旋轉(zhuǎn)盤允許空間內(nèi)掃描的產(chǎn)生。尋址
潛望鏡允許在任何表面或任何空間內(nèi)構(gòu)成一定數(shù)量的光束。
根據(jù)具體的構(gòu)造實(shí)施方式，可以在所述裝置上加裝鏡子/濾光器窗口的架臺(tái)結(jié) 構(gòu)，從而能夠例如，實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償源光束的空間瀕率/時(shí)間的多路傳輸。


圖1為多光束掃描數(shù)字視頻投影裝置結(jié)構(gòu)的簡^it視圖，該體f,在0到
360°，例如180°、 270°或360。的立體角度內(nèi)向任何表面或任何空間進(jìn)行投影，和
/或進(jìn)行2D或3D記激數(shù)字化處理。
圖2為光學(xué)多光束掃描數(shù)字視頻投影裝置結(jié)構(gòu)的不同體系結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。 圖3為鏡子/濾光器窗口例如，圓屋頂狀架臺(tái)的透視示意圖，和鏡子/濾光器窗
口位置的局部詳細(xì)示意圖。
圖4為鏡子/濾光器的不同掃描可能性的透視示意圖，所述鏡子/濾光器為多光 束掃描數(shù)字視頻投影裝置的一部分。
圖5為用于由偏差圓錐體組成的多光束掃描視頻投影和/或數(shù)字記，置的尋 址潛望鏡的透視示意圖。
圖6為用于多光束掃描視頻投影和/或數(shù)字記錄裝置的尋址潛望鏡的透視示意 圖，戶誠裝置由例如，兩個(gè)面對面布置的偏差圓錐體組成。
圖7為用于多光束掃描視頻投影和/，字記^置的尋址潛望鏡的透視示意 圖，尋址例如，多扇區(qū)盤，帶有一數(shù)量的光學(xué)源模塊和/或光學(xué)矩陣頭例如，鏡子/ 濾光器的冠微金字塔類型或鋪砌層。
圖8為用于多光束掃描視頻投影和/或數(shù)字記，置，由圓錐體或金字塔組成的 尋址潛望鏡的頂視圖，尋址多扇區(qū)盤，該多扇區(qū)盤帶有一數(shù)量的光^^源?！姥牒?或光 學(xué)矩陣頭例如，鏡子/濾光器的冠微金字塔類型或鋪砌層。
圖9為用于多光束掃描視頻投影和/或數(shù)字記，置的尋址潛望鏡的透視示意 圖，尋址多扇區(qū)盤，該多扇區(qū)盤帶有一數(shù)量的光學(xué)源?！姥牒?或光學(xué)矩陣頭例如，鏡 子/濾光器的冠擬金字塔類型或鋪砌層，分布一定數(shù)量的層次上，能夠?qū)崿F(xiàn)一定數(shù) 量扇區(qū)上分布的一定數(shù)量的鏡子/濾光器的同時(shí)尋址。
圖10為光學(xué)多扇區(qū)旋轉(zhuǎn)盤和一定數(shù)量的尋址潛望鏡的簡化剖面示意圖。
圖11為用于多光束掃描視頻投影和/或數(shù)字記^置的金字塔和尋址潛望鏡偏 轉(zhuǎn)圓錐體的頂和側(cè)視圖。
圖12為兩個(gè)光學(xué)旋轉(zhuǎn)盤方案的透視示意圖，圖示旋轉(zhuǎn)盤上自帶的尋址潛望鏡和 能夠進(jìn)行切片尋址的光學(xué)通道。
圖13為光學(xué)矩陣頭選擇方案的剖面示意圖，圖示了鏡子/濾光器的冠W金字塔 類型或鋪砌層。
圖14為光爭源?！姥牒?或彩色像素產(chǎn)生器選擇方案的透視示意圖，會(huì)辦ffiil尋 址潛望鏡或不通過尋址潛望鏡同時(shí)或不同時(shí)對光學(xué)旋轉(zhuǎn)盤的幾個(gè)扇區(qū)和/或鏡子/濾 光器進(jìn)行尋址。
圖15為用于尋址潛望鏡和/或光學(xué)矩陣頭的金字塔和/或圓錐體的幾種可能的布 置形式的簡化剖面示意圖。
圖16為光束數(shù)字視頻投影電動(dòng)機(jī)第一層光學(xué)矩陣頭的頂部示意圖，所述電動(dòng)機(jī)
包括金字塔裝置，其帶有反射小平面、環(huán)狀體和光學(xué)源模塊。
圖17為用于多光束掃描視頻投影和/，字記:^置的尋址潛望鏡的可替代的 鏡子/濾光器布局的剖面示意圖。
圖18為一種穩(wěn)定的位置調(diào)整裝置的透視圖，戶，調(diào)整裝置由例如，螺絲、 行機(jī)構(gòu)、壓電等部件組成，它們可以適配于多光束掃描視頻投影和/或數(shù)字記錄設(shè)備 的各種不同部件。
圖19為用于多光束掃描視頻投影和/，字記^置的氣墊上的旋轉(zhuǎn)和升起載 臺(tái)的透視和剖面圖。
具體實(shí)施例方式
參照附圖，光學(xué)多光束掃描數(shù)字視頻投影裝置(圖1)可在0到360。的立體角 度，例如180°、 270°或360。范圍內(nèi)向任何表面或任何體積內(nèi)進(jìn)行投影，和/或進(jìn)行 2D或3D記;l/數(shù)字化處理，該^g包括一定數(shù)量的光源(1)，以特定的方式布置在 一定數(shù)量的層次上或冠狀體上，如(2)、 (3)、 (4)、 (5)和(6)。洲頓的光源，例如， 弱功萄中功萄高功率激光器可以集成至,如，光學(xué)源模塊中、彩色像素產(chǎn)生器中、
一定數(shù)量的光學(xué)矩陣頭，例如，鏡子/濾光器的冠擬金字塔類型或鋪砌層中。準(zhǔn)直 光束或低發(fā)散光束，如來自光源的(7)都會(huì)成角度朝向?qū)ぶ窛撏R(8)。通過以特別 方式布置在例如，尋址金字塔(8)和域圓錐體上的一定數(shù)量的鏡子/濾光器，尋址潛 望鏡將來自光源，例如(l)的光束錢給分布在一定數(shù)量的數(shù)字鎖定的光學(xué)旋轉(zhuǎn)盤， 例如(10)和(ll)上的一定數(shù)量的鏡子/濾光器，例如(9)。光學(xué)旋轉(zhuǎn)盤的鏡子/濾光器例 如(9)，根麟定角度具有定向功能，倉辦使得入射光束反射，例如(13),穿過置于 諸如截頭圓球體形狀(15)的結(jié)構(gòu)上特定的鏡子/濾光器窗口，例如(14)。戶脫鏡子/濾 光器窗口根微寺定角度來使光束轉(zhuǎn)向或不轉(zhuǎn)向。在完整的旋轉(zhuǎn)期間，光學(xué)旋轉(zhuǎn)盤， 例如(10)和(11)將入射光束(12)弓l入到一系列的鏡子/濾光器組合，構(gòu)成了空間掃描移 動(dòng)。根據(jù)可能的布局形式，截頭圓球#(15)和/或?qū)ぶ窛撏R(8)可以是轉(zhuǎn)動(dòng)的，也可 以是不轉(zhuǎn)動(dòng)的。
光學(xué)旋轉(zhuǎn)盤，例如(10)和(11)的工作速度的數(shù)字鎖定，和/或截頭圓球#(15)以 及配套的光源同步點(diǎn)火，能夠使得空間掃描得以實(shí)行，從而將由一定數(shù)量的像素組 成的一系列圖像投影至IJ樹可表面或任何空間內(nèi)。通過向帶有彩色像素產(chǎn)生器和/或例 如，鏡子/濾光器的冠W金字塔類型和/或鋪砌層的光學(xué)矩陣頭的所述多光束掃描數(shù)
字視頻投影體通電，就可以在0到360°，例如180°、 270?；?60。的立體角內(nèi)的 樹可平面或任何空間內(nèi)顯示例如， 一系列的視頻幀，和/或進(jìn)行2D或3D記敦?cái)?shù)字 化處理。
捕獲功能，例如(16)與每個(gè)光源例如(1)的耦合可以在光學(xué)多光束掃描數(shù)字視頻 投影裝置所掃描的區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)扭可表面和/或任何空間的反射信號(hào)的記錄，例如(17)。 然后，戶誠情況在數(shù)字轉(zhuǎn)換器和/或雷達(dá)模式下{頓，在這種方式下，通過在來自于 調(diào)制信號(hào)特定空間方向內(nèi)錢和接收，例如帶有特定波長的信號(hào)幅度調(diào)制，例如， 通過測量例如，在往返《難，例如(18)和(19)后傳離所接收信號(hào)的同步時(shí)間延遲 或損失信息，可以確定與該表面之間的距離(17)。這種同步損失常常稱之為波的"飛 行時(shí)間"，將該時(shí)間乘以其傳播速度，便可推斷出距離。
在本申請文件中，光源模塊可以被記錄系統(tǒng)來取代和/或完成，在2D或3D時(shí) 的任何表面或ftf可空間內(nèi)，該系統(tǒng)能夠?qū)?見數(shù)字轉(zhuǎn)換器和/或雷達(dá)型功能。所使用的 電磁光束可以來自可見、紅外、紫外線、微波領(lǐng)域，或者來自適合所要實(shí)施環(huán)境和/ 或測量的任何其它頻域。
根據(jù)可能的構(gòu)型(圖2)，多光束掃描視頻投影和/或數(shù)字記^置由一定數(shù)量的 光學(xué)旋轉(zhuǎn)盤，例如(10)和諸如金字塔取8)或翻轉(zhuǎn)的圓錐^(20)的尋址潛望鏡iMo它 可以包括一定數(shù)量的特定鏡子/濾光器窗口 (14)的固定或旋轉(zhuǎn)的鏡臺(tái)結(jié)構(gòu)。根據(jù)所 要掃描的區(qū)域，這個(gè)結(jié)構(gòu)可以采用例如，任何環(huán)箍皿、 一定數(shù)量的弧形皿、半 球倂21)微、齢圓球斷22)形狀、完整球俠24)形狀，后者包括例如，兩個(gè)光學(xué) 旋轉(zhuǎn)盤(IO)，戶脫結(jié)構(gòu)帶有圓筒型(23)尋址潛望鏡，例如(20)，頂上歸或不裝半球 #(25)。
戶腿鏡子/濾光器窗口鏡臺(tái)結(jié)構(gòu)(圖3)，例如截頭圓球體m^l5)由一定數(shù)量的 鏡子/濾光器窗口鏡臺(tái)冠狀體，例如(26)組成，在其上小型腔室，例如(27)內(nèi)定位了 一定數(shù)量的鏡子/濾光器窗口，例如(14)。這纖子/濾光器窗口(14)具有一定數(shù)量的 無源或有源技術(shù)特征，可以修正在某個(gè)區(qū)域上跨越該窗口的一定數(shù)量的光束物理特 性，例如空間澹波。鏡子/濾光器窗口(14)可以由采用金屬化工藝處理過的層堆例如， (28)和(29)組成，而且根據(jù)所需用途，彼此間距可大可小，例如(30)。鏡子/濾光器窗 口可以具有處理功能，諸如波長梯度處理，根據(jù)光學(xué)旋轉(zhuǎn)娜加到光束上的掃描功 能，例如，能夠?qū)Υ┻^窗口的光束進(jìn)行波絲擇。
特定的鏡子/濾光器窗口的形狀與支撐其的結(jié)構(gòu)相關(guān)。它們可以是長方形的、梯
形的、圓形的，從而規(guī)定了掃描空間或^^只，例如圓錐體或金字塔微。根據(jù)構(gòu)成
多光束掃描視頻投影和/纖字記;t^g的光學(xué)旋轉(zhuǎn)盤，鏡子/濾光器窗口，例如(14) 被光源，例如長方形或(31誘型產(chǎn)生的光束所掃描(圖4)。鏡子/濾光器窗口可以按照 線(33)或點(diǎn)(34)進(jìn)行例如，完^(32)掃描，這取決于光源尺寸和/或具體的時(shí)間同步周 期。然后，根據(jù)鏡子/濾光器窗口技術(shù)規(guī)格，例如(14)和光學(xué)旋轉(zhuǎn)盤之間的特別同步 要求，選擇同一尋址區(qū)域的不同濾光特性。鏡子/濾光器窗口的鏡臺(tái)結(jié)構(gòu)，例如截頭 圓球體糊犬(15)可以生成多路傳輸和/或空間/頻萄時(shí)間過濾功能。如果必要的話，在 該鏡臺(tái)結(jié)構(gòu)上的所有的鏡子/濾光器窗口都可以為有源部件，諸如半導(dǎo)體型或光電二 極管部件，從而集成有記錄功能。
多光束掃描視頻投影和/^i[字記魏置內(nèi)的尋址潛望鏡，例如(圖5)，由例如， 鏡子/濾光器的尋址圓錐#(20條臺(tái)組成，可以使得大量光源或傳繊，例如(35)和(36) 均勻分布在多個(gè)層擬冠狀件上?？梢詉頓戶腿尋址潛望鏡以在光學(xué)旋轉(zhuǎn)盤，例如(IO) 上方擴(kuò)大光束掃描區(qū)域，例如(37)和(38)。
前面戶脫尋址潛望鏡也可以在帶有中央孔的光學(xué)旋轉(zhuǎn)盤的下方配套i頓另一個(gè) 尋址圓錐俠39)，后者面向第一個(gè)圓錐體。這個(gè)尋址潛望鏡的配置可以例如，優(yōu)化 光學(xué)旋轉(zhuǎn)盤所影響的掃描區(qū)域，例如(37)和(38)。
為了增加多光束掃描視頻投影和/或數(shù)字記錄裝置同步掃描的光束數(shù)的密度(圖 7),可以使用多扇區(qū)光學(xué)旋轉(zhuǎn)盤，例如(44)，由t寺別布置在例如，表面(40)或"階梯 微"(41)上的鏡子/濾光器組成，其特定定向倉辦掃描在2D或3D內(nèi)樹可表面或任 何空間。根據(jù)可能的構(gòu)型， 一定數(shù)量的光學(xué)源模塊，例如(35)和(36)和域光學(xué)矩陣 頭，例如均勻分布在一定數(shù)量的層次±/冠狀件上的鏡子/濾光戮43)的冠狀#/金字塔 型(42)和/或鋪砌層，可通過結(jié)合有一定數(shù)量的鏡子/濾光器的尋址潛望鏡圓錐晰20)， 對光學(xué)旋轉(zhuǎn)盤的每個(gè)扇區(qū)進(jìn)行尋址。每個(gè)層次尋址多扇區(qū)光學(xué)旋轉(zhuǎn)盤的特定扇區(qū)。
此外，可以(圖8灘據(jù)具胸置形式在針層7^Lh/冠狀部件上均勻分布一定數(shù) 量的光源，從而通過諸如圓錐俠20)形^字塔(8)尋址潛望IM同一光學(xué)旋轉(zhuǎn)盤， 例如(10)的幾個(gè)扇區(qū)同時(shí)尋址。例如(圖9)， j頓一定數(shù)量的戶脫層擬冠狀部件可以 使得多扇區(qū)光學(xué)旋轉(zhuǎn)盤會(huì)嫩在均勻分布在一定數(shù)量的扇區(qū)上的一定數(shù)量的區(qū)段上進(jìn) 行同時(shí)尋址，例如(44)。
關(guān)于多扇區(qū)光學(xué)旋轉(zhuǎn)盤(44)，根據(jù)等腰三角形(46)或直角三角形(47)或(48)的原 理，可以實(shí)施幾種光源和尋址潛望鏡的布置方式(圖10)、(圖M)和(圖17),諸如成
行布置(45)形式。光爭源的布置形式可以實(shí)現(xiàn)減小尺寸內(nèi)一組一定數(shù)量的共線光束， 但不會(huì)改變光束技術(shù)要求或內(nèi)在特性。根據(jù)可能的不同實(shí)施方式，光源的布置(45) 可以呈階梯形狀(49)、交錯(cuò)排列(50)、 V欺51)和(52)，或進(jìn)《詢勻間隔的一組一定 數(shù)量的共線光束的樹可其它幾何布置形式(圖14)。根據(jù)可能的不同實(shí)施方式，尋址 潛望徵圖17)的鏡子/濾光器可以例如，與在鏡架(54)上的一定數(shù)量的小型鏡子/濾光 戮53)—起《頓，鏡架(54)采用例如，階梯微的安裝對55)固定。該安裝架可以裝 配在動(dòng)態(tài)校正元件上，諸如螺絲、壓電微型執(zhí)行機(jī)構(gòu)等。
根據(jù)另一個(gè)可能的實(shí)施方式，尋址潛望鏡的偏轉(zhuǎn)驢(圖ll)l細(xì)了一定數(shù)量的 均勻分布在一定數(shù)量的層次和底座(56)上的鏡子/濾光器鏡臺(tái)，圓錐晰20)的鏡臺(tái)為 圓形，而金字塔取8)的鏡臺(tái)為方形。
不同類型的光學(xué)旋轉(zhuǎn)盤(圖12)都是可以使用的，諸如(57)和(58)，戶皿旋轉(zhuǎn)盤包 括多個(gè)光學(xué)通道，例如(59)，這些轉(zhuǎn)盤可以對位于光學(xué)旋轉(zhuǎn)盤軸線上的旋轉(zhuǎn)或不旋 轉(zhuǎn)的所帶圓錐體形潛望鏡鏡(39)進(jìn)行尋址。旋轉(zhuǎn)盤上的潛望鏡允許通過例如，另一 個(gè)圓錐體形尋址潛望鏡(20)對光學(xué)旋轉(zhuǎn)盤表面上均勻分布的扇區(qū)例如，(60)上的鏡 子/濾光器進(jìn)行尋址。另一種光學(xué)旋轉(zhuǎn)盤是于齡通道，例如(59)的末端定位一定數(shù)
量的鏡子/濾光器，例如(61)，以便使得分布在戶;Mffl道內(nèi)的光束得以反射到光學(xué)旋
轉(zhuǎn)盤表面Pf低的鏡子/濾光器，例如(62)上。同樣，可以定位一定數(shù)量的鏡子/濾光器， 例如(61)和(63)，其以相反的方向?qū)碜杂诠饩€通道的光束反射到略高的插入在光學(xué) 旋轉(zhuǎn)盤區(qū)塊中的鏡子/濾光戮62)上。在光學(xué)通駄端位置，{頓連續(xù)的鏡子/濾光器， 例如(61)、 (64)和(65)，可以獲得附加的濾光功能，例如、波長濾波。
為了增加多光束掃描視頻投影和/或數(shù)字記錄裝置的分辨率，可以使用鏡子/濾 光器的諸如冠微金字±荅形(66)和/或鋪砌層(67)的光學(xué)矩陣頭(圖13)。所述兩種光學(xué) 矩陣頭允許M在大量特定布置形式的鏡子/濾光器上連續(xù)傳輸/反射，產(chǎn)生一定數(shù) 量的共線光束矩陣。
作為冠擬金字塔形光學(xué)矩陣頭(66)組成部分的金字塔和/或?qū)ぶ窛撏R的偏轉(zhuǎn) 裝置可以是例如(67)， 一定數(shù)量的偏轉(zhuǎn)金字塔(8)和/或偏轉(zhuǎn)圓錐晰20)的布置形式， 會(huì)嫩對來自光學(xué)矩陣頭的大量光束進(jìn)行致密處理，和/m光學(xué)旋轉(zhuǎn)盤進(jìn)行尋址。作 為可替代的方案，偏轉(zhuǎn)金字樹8)和/或偏轉(zhuǎn)圓錐俠20)iM:軸，例如(67)、 (68)、 (69)來 固定，戶腿軸由非常細(xì)的基桿戯全剛性基桿裝配，不會(huì)對來自光源的光線形成遮 擋。
可以在戶腿軸上形成幾種偏轉(zhuǎn)金字塔和減圓錐胸置形式(圖15)，例如"圣誕 樹"形，金字塔和域圓錐體通過支架(67)完全固定到位，或者由連接至臓座(69)上 的非常細(xì)的基桿來固定至啦。
在這些布置形式中，必須要考慮尺寸限制和到達(dá)金字i荅形和/或圓錐體形偏轉(zhuǎn)部 件上的光束數(shù)，偏轉(zhuǎn)部件將定位在相同平面上，例如成行排列(70)，或等間隔分布(71) 或(72)。實(shí)際上，根據(jù)金字塔和/或圓錐體的尺寸，以及向位于相同水平上的兩個(gè)金 字塔和域圓錐體，例如(73)和(74)的鏡子/濾光器上娜的入射光束的數(shù)量，兩個(gè)部 件之間的空間必需,不太大的角度，對于金字±荅或圓錐晰73)，該角度必須使得光 束可(75)， (76)穿過，而對于金字銜74),該角度必須使得光束(77)和(78)穿過。為了 避免這個(gè)問題，金字塔和/或圓錐體可以布置在不同水平上和/或均勻分布。目的是 獲得一個(gè)共線光束矩陣，這些光束在輸出端均勻分布，和/或指向光學(xué)旋轉(zhuǎn)盤的扇區(qū)。 于是，頓獲執(zhí)圖15)3D體系結(jié)構(gòu)(71)，其中，每個(gè)大寫字母標(biāo)金字塔形部件。 在這個(gè)布置形式中， 一定數(shù)量的金字塔和/或圓錐體，例如所指向的C和B可以處 在相同水平上，但不顯示彼此相對的面。另外，螺旋形分布方式(72)也可以避免出 現(xiàn)尋址困難的問題。
提供尋址潛望鏡，例如(8)的光源(35)，定位于例如一定數(shù)量的層擬冠狀辨79) 上(圖16),這樣，光束就可以向位于/ffl(56)上環(huán)狀物中心的鏡子/濾光教80)被引 導(dǎo)，這些可以是金字塔微、錐形或其它微，按共線方式構(gòu)筑光束和/或獲得一定 數(shù)量的鏡子/濾光器的尋址矩陣，這些鏡子/濾光器均勻分布在多光束掃描視頻投影 和/或數(shù)字記，置的一定數(shù)量的光學(xué)旋轉(zhuǎn)盤的一定數(shù)量的扇區(qū)上。
出于設(shè)備穩(wěn)定原因和域出于靜態(tài)和/或動(dòng)態(tài)校正考慮，可以在尋址潛望鏡的金 字塔和/或圓錐體的下方l細(xì)微調(diào)校正CT(圖18),這是很有用的。例如，金字徵8) 的這種微調(diào)校正，包括三，#(81)、 (82)、 (83)，諸如螺絲、壓電微動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu) 等，例如，根據(jù)支撐部件的下平臺(tái)(84)和支撐金字銜8)的上平臺(tái)(85)之間的等腰三 角形來設(shè)定。所^H個(gè)部^(81)、 (82)、 (83)，如螺絲、壓電微動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的快速電 子控制施加了非常低的微調(diào)校正。
一定數(shù)量的鏡子/濾光器窗口的安裝結(jié)構(gòu)和威光學(xué)旋轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)可以用空心環(huán) (87)中產(chǎn)生的氣墊上的旋轉(zhuǎn)載臺(tái)和升起裝置皿行。根據(jù)特別的布置形式，通過均 勻分布在空心環(huán)(87)內(nèi)的一定數(shù)量的開口 ，例如(88)皿行與待旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)相互依賴的 載臺(tái)升起,，戶服布置形式形成增壓空氣區(qū)域，通過空氣流動(dòng)來防止泄漏，例如(89)，
iM常稱之為"氣墊"。然后，施加旋,動(dòng)，例如通過另一個(gè)空氣流(90)，該空氣 流動(dòng)推向分布在板(86)邊緣上的翼片(91)，并且具有特定的定向。
戶做旋轉(zhuǎn)和升起載臺(tái)的另一個(gè)實(shí)施例是，電磁場會(huì)實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)和升起。 首先，本發(fā)明旨在應(yīng)用于向任何表面或任何空間內(nèi)進(jìn)行視頻投影的領(lǐng)域和減 2D或3D記教數(shù)字化處理。具有特定波長，例如可見、紅外、紫外、微波光學(xué)的電 磁光束的記^置安裝和使用，可以使得本發(fā)明的應(yīng)用領(lǐng)敏歪伸到數(shù)字轉(zhuǎn)換器、雷 達(dá)、電信、道路/空中/?！?空間運(yùn)輸領(lǐng)域。
權(quán)利要求
1、一種視頻投影/數(shù)字儀/2D/3D多電磁束數(shù)字同步掃描雷達(dá)電機(jī)裝置(圖1)，其特征在于輻射狀光學(xué)矩陣頭(6)和(42)，它包括鏡像金字塔(8)和(56)，和/或帶有激光源(1)的鏡子和/或?yàn)V光器(9)、(14)、(28)、(29)和(31)；一定數(shù)量的數(shù)字伺服的旋轉(zhuǎn)光盤(10)、(40)、(41)和(44)，它們帶有一定數(shù)量的鏡子和/或?yàn)V光器(9)、(14)、(28)、(29)和(31)；金字塔型的中央尋址潛望鏡(8)，它包括特定排列的鏡子和/或?yàn)V光器(9)、(14)、(28)、(29)和(31)，它們在空間三維上指向不同的光束(14)、(18)、(37)和(38)；一定數(shù)量的光束(7)，它來自矩陣型結(jié)構(gòu)的光學(xué)矩陣頭，其允許通過掃描一系列的反射/傳輸?shù)膱D像序列，將一系列的圖像投射在表面或任何空間內(nèi)，或在0°到360°的立體角度范圍內(nèi)進(jìn)行2D或3D的記錄/數(shù)字化處理。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置(圖1)，其特征是包括輻射狀光學(xué)矩陣頭(6)和(42)，其呈錐體狀(20)，帶有鏡子和/或?yàn)V光器(9)、(14)、(28)、(29)和(31)以及激光源(1)；一定數(shù)量的光束(7)，其呈同心圓結(jié)構(gòu)，允許通過一系列的反射/傳輸將掃描的一系列圖像投影到表面和/或任何空間內(nèi)，或在0°到360°的立體角度范圍內(nèi)進(jìn)行2D/3D的記錄/數(shù)字化處理。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的裝置(圖l)，其特征是包括輻射狀光學(xué)矩陣頭(6)和(42),其呈錐皿(20)，帶有鏡子和/或?yàn)V光器(9)、 (14)、 (28)、 (29)和(31)以及激光源(1);一定數(shù)量的光束(7)，其呈同心圓結(jié)構(gòu)，允許iM—系列的反射/傳輸將掃描 的一系列圖像投影到表面和/或樹可空間內(nèi)，或在0°到360。的立體角度范圍內(nèi)進(jìn)行 2D/3D的記敦?cái)?shù)字化處理。
3、 根據(jù)上述權(quán)利要求戶脫的裝置(圖l)，其特征是包括輻射狀光學(xué)矩陣頭(6)和(43)，其鏡子和/或?yàn)V光器呈錐體狀，有激光源； 一定數(shù)量的光束(7)，光束來自矩陣微結(jié)構(gòu)的光學(xué)矩陣頭，其允許通過一系列的反射準(zhǔn)輸將掃描的一系列圖像投影到一個(gè)平面和/或任何空間內(nèi)，或在0°到360。的立體角度范圍內(nèi)進(jìn)行2D/3D的記敦?cái)?shù)字化處理。
4、 根據(jù)上述權(quán)利要粒一戶誠的體(圖1)，辦征在于，在周邊設(shè)置了一定數(shù)量 的入射電磁光束傳自(16)，作為數(shù)字轉(zhuǎn)換器。
5、 根據(jù)上述權(quán)利要粒一戶腿的裝置(圖1)，其特征在于，在周邊設(shè)置了一定數(shù)量 的入射電磁光束傳感器，從所述裝置的出射光束反射到樹可表面或樹可空間內(nèi)，作 為雷達(dá)。
6、 根據(jù)戰(zhàn)權(quán)禾腰粒一戶欣的裝置(圖1)、(圖2)和(圖3)，其特征在于， 一種旋 轉(zhuǎn)立體形結(jié)構(gòu)，帶有一定數(shù)量的鏡子和/或?yàn)V光器窗口，以特定的固定或旋轉(zhuǎn)方式均勻分布，可以進(jìn)行任何立體角度的空間尋址。
7、 根據(jù)上述權(quán)力要求之一所述的裝(圖3)和(圖4)，辦征在于，鏡子和/或?yàn)V光 器窗口JI^W特定的無源或有源fHl功能，對在給定區(qū)域上穿過戶皿窗口的一定數(shù) 量的光束物理性宮^t行修正，采用結(jié)構(gòu)的特定靴功能，其中，根據(jù)從線或點(diǎn)型掃 描功能在立體角內(nèi)的空間尋址區(qū)，鏡子和/或?yàn)V光器包括一定數(shù)量的疊置層，具有特 定的物理特性，會(huì)巨夠通過有源部件，諸如半導(dǎo)體或光電二極 行空間、頻率、吋 間過濾和/或信息記錄，所述鏡子和/或?yàn)V光器窗口可以為極化濾光器、指數(shù)梯度濾 光器、頻率濾光器或這些設(shè)備的{5{可組合形式。
8、 根據(jù)上述權(quán)力要求之一所述的裝(圖5)和(圖6)，其特征在于， 一種金字±荅型尋 址潛望鏡，其上設(shè)有金字塔形、圓錐體、階梯形的一定數(shù)量的結(jié)構(gòu)件，這些結(jié)構(gòu)件 位于微調(diào)校正，上，也可以不位于該^S上，倉,在光源或傳 和光學(xué)旋轉(zhuǎn)盤 的鏡子和/或?yàn)V光器之間進(jìn)行光束偏轉(zhuǎn)或定向，這種潛望鏡允許對位于光學(xué)旋轉(zhuǎn)盤上 方或下方一定數(shù)量的層次或環(huán)形件上的一定數(shù)量的光源或傳感器進(jìn)行成形。
9、 根據(jù)上述權(quán)力要求之一所述的裝置(圖7)、(圖8)、(圖9)和(圖10)，，征在于， 一種與布置在周圍的光源相關(guān)的金字塔形尋址潛望鏡，允許對分布在一定縫的光 學(xué)旋轉(zhuǎn)肚一定數(shù)量的扇區(qū)上的一定數(shù)量的鏡子和/或?yàn)V光器進(jìn)行同時(shí)尋址，其中， 光學(xué)旋轉(zhuǎn)盤的這些不同扇區(qū)都是處在相同水平上，或呈階梯形式布置。
10、 根據(jù)上述權(quán)力要求之一所述的裝置(圖11)、(圖16)、(圖17)和(圖18)，其特征在于， 一種金字塔形尋址潛望鏡裝配了來自一定數(shù)量光源的光束偏，置，戶;M潛 望鏡包括一定數(shù)量的固定在表面上或鑲嵌在裝置內(nèi)的鏡子和/或?yàn)V光器，呈m^字塔 形，圓錐體，階梯形，根據(jù)一種布置形式，倉辦同時(shí)尋址一定數(shù)量的光學(xué)旋轉(zhuǎn)盤上的一定數(shù)量的扇區(qū)，iU定轉(zhuǎn)盤帶有一定數(shù)量的層次，雜此包括帶有靜態(tài)或動(dòng)態(tài)指向校正的光爭源模塊，以及彩色像素發(fā)生器，或光學(xué)矩陣頭和靜態(tài)或動(dòng)態(tài)微調(diào)校正 裝置。
11、 根據(jù)上述權(quán)力要求之一所述的裝置(圖12)，其特征在于，另外一種類型的自帶潛望鏡(39)的光學(xué)旋轉(zhuǎn)盤，帶有一定數(shù)量的光學(xué)通道(59)，允許對布置在光學(xué)旋 轉(zhuǎn)盤中央軸線上的固定鄉(xiāng)定轉(zhuǎn)的金字塔或圓錐體偏轉(zhuǎn)體(39)進(jìn)行尋址，一定數(shù) 量的光學(xué)源均勻分布在光學(xué)旋轉(zhuǎn)盤的周邊，所述光學(xué)通道(59)可以帶有一定數(shù)量 的具有特定定向的鏡子和/或?yàn)V光器，允許對表面上或鑲嵌在光學(xué)旋轉(zhuǎn)盤，內(nèi)的一 定數(shù)量的其它鏡子/或?yàn)V、光器進(jìn)行尋址。
12、 根據(jù)上述權(quán)力要求之一所述的裝置(圖13)，(圖14)和(圖15),其特征在于，一 定數(shù)量的光學(xué)源模塊，或一定數(shù)量的彩色像素發(fā)生器，或一定數(shù)量的光學(xué)矩陣頭， 鏡子和/或?yàn)V光器的冠粉金字塔形或鋪砌層，或帶有大量偏轉(zhuǎn)金字塔形的光學(xué)矩陣 頭。
13、 根據(jù)i^權(quán)利要粒一戶誠的鍾(圖19)，其特征在于，在多光束掃描視頻投 影和/或數(shù)字記^置內(nèi)使用的位于氣墊上的旋轉(zhuǎn)和升起載臺(tái)(86)，其特征ii在于， M空氣流來轉(zhuǎn)動(dòng)光學(xué)旋轉(zhuǎn)盤或鏡子和/或?yàn)V光器窗口的鏡臺(tái)結(jié)構(gòu)，空氣流經(jīng)由以特 定方式均勻分布在載臺(tái)(86)周圍的一定數(shù)量的開口實(shí)J朋腐升起動(dòng)作，其中，另 一個(gè)空氣tt過帶有特定定向的翼片來實(shí)施旋,動(dòng)，這些翼片均勻分布在裝置的 周圍被帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)。
14、 根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的，(圖19)，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)和升起載臺(tái) (86)的另一個(gè)實(shí)施方式是由電磁場^iS行的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種光學(xué)數(shù)字視頻投影裝置，用來在0°到360°立體角范圍內(nèi)向2D或3D內(nèi)任何表面或空間進(jìn)行多光束投影。該裝置也可以用于數(shù)字轉(zhuǎn)換器和/或雷達(dá)功能，用來記錄/數(shù)字化空間和頻率信息。例如，通過鏡子/濾光器窗口無源地或有源地進(jìn)行時(shí)間、空間和頻率方面的電磁輻射例如，可見、紅外、紫外、微波的處理，允許針對目的應(yīng)用的過濾功能。所述源使用了光源，其包括例如，大量弱功率/中功率/高功率的激光器，這些激光器耦合大量的光學(xué)源、光學(xué)源模塊、彩色像素產(chǎn)生器、或光學(xué)矩陣頭。數(shù)字化處理功能使用了例如，一定數(shù)量的光電二極管捕獲裝置、電荷耦合裝置(CCD)等。使用光束的2D或3D中數(shù)字化處理/光學(xué)雷達(dá)功能可以使得該裝置應(yīng)用于不同用途，如公路、海上、空中或空間導(dǎo)航用的電信設(shè)備、生物醫(yī)學(xué)裝置，雷達(dá)探測設(shè)備等。
文檔編號(hào)H04N9/31GK101389996SQ200780006109
公開日2009年3月18日 申請日期2007年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月16日
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