[发明专利]用于产生光漫射平整介质的设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于产生光漫射平整介质的设备，特别是，在充满任何光漫射介质的层气流中进行图像投影的投影仪。

背景技术

在公司活动、产品推广活动或者文化表演时，越来越需要能使投影动画几乎完全“悬浮”在空中的解决方案。为实现此目的，必须使正在传播的光线进入漫射介质中。在大多数情况下，其是使光反射或者漫射，然后使光变得可见的固定屏幕。产生的问题是如何使图像投影到不是固体的某物上。

“空中屏幕”的第一次成功测试是水幕。象瀑布一样以薄厚度以自然方式下落的水形成这种屏幕，可以将图像投影在这种屏幕上。这种方法尽管耀眼但是在例如封闭的室内的小规模应用中实际上无效。因此，在搜索质量更好的“空中屏幕”的过程中，代替水，而利用湿度升高的空气。大多数利用超声膜产生的微滴(具有雾粒的尺寸)与落下的水滴具有一样好的光漫射特性。仅需要以受控方式产生上面能投影图像的平整层状面。

关键问题是产生任意长度的槽，烟、雾或者其他气体或者液体形式的光漫射介质在垂直向上方向上(向侧面或者向下方向上)从该槽排出。

甚至以高压从腔槽出来的介质也才产生向上升高最多3－4cm的平面。这肯定不足以投影清晰图像。这是因为排出的水汽碰撞静止的空气，并且立即变成紊动涡流且不再是平面而发生的。在这种情况下，不适合在其上投影图像。

根据专利说明书US 5270752，已知通过在雾层位于其间的情况下平行定向两个气流产生的气幕的解决方案。

该方法尽管能投影图像但是不幸的是具有许多缺点。雾尽管实际上仍停留在较窄层内，但是在气幕限制的地方内继续紊动。这是因为不能使雾流的出速度和气幕的出速度以及气幕的压力均衡而发生的。因此，这种屏幕不适合投影高质量的图像，因为图像的细节不可见。这种解决方案的另一个缺点是水的冷凝。该设备因为这些紊动性而要求产生大量雾，雾经过该设备的长期使用后变成凝结的水蒸汽并且形成水“浴(pool)”。

根据专利说明书EP 1362260，已知Fogio Oy Company的解决方案。发明人建议利用喷嘴或者多孔管产生具有层状流的一个气团并且将其送到光漫射介质内。该层状气流应当是光漫射介质的输送器。这样，将产生一个其内含有光漫射介质的气团。该解决方案的缺点是将光漫射介质送到层状流的内部的方法。从物理学得知，将任何物体插入层状流中都扰乱其层状特性。

因此，安装喷嘴或者多孔管将扰乱流动，产生的结果是该解决方案有缺点。

为了获得理想的平整层状雾流，应当使雾层的出速度与气幕的速度和压力均衡。仅通过控制有关风扇来调节压力和速度，不能实现该目的。甚至最小的差异，也立刻导致紊动。因为该原因，需要在设备内已经使压力和速度均衡。

IO2 Technology Company在其在专利申请WO 2004003880中描述的发明中试图解决该问题。该解决方案的实质是，利用被称为稳定室的空腔空间分离的长、细通道，使得稳定的是气幕本身，在该空腔空间内，使得均衡的是各通道内的压力和速度。刚好在最后上稳定室之前，发生例如雾形式的介质的排出，该上稳定室正使幕和雾层的压力和速度均衡。然后，整体由使空气成为平行流的长通道的后续层并且还由稳定室覆盖，在该稳定室内，从不同通道(也是具有雾的通道)涌出的空气有可能使压力和速度均衡。然而，稳定室实现其使压力和流速均衡的功能；这些也具有其缺点。在这些室内，对于非常短的时间，空气停止通过通道流动，并且因此，发生紊动，因为此时，速度和压力尚未均衡。这正迫使空气进入后续通道和后续稳定室内，经过少量这种周期后，压力和速度实现均衡。该解决方案的其他缺点，是在稳定室内，有雾或者蒸汽的空气与水幕中的空气混合。这样正使压力和速度均衡；然而，使这些介质混合的负面效应是使雾在较大宽度上扩散。因此，稳定室的数量受限。此外，根据专利说明书WO 2004003880的解决方案中，稳定室的进气口环绕产生幕的进气的风扇。这也具有缺点，因为在其叶片的尖端处，每个风扇都产生最强的阵风，当越靠近其转轴时，阵风减弱。

发明内容

因此，根据本发明的解决方案的目的是提供一种产生光漫射介质的设备的解决方案，该设备不需要使用非功能性稳定室，并且同时，其特点在于更好地引导气幕流并且使气幕流稳定。